JP3293854B2 - Charged particle beam exposure apparatus, its deflection data creation method, and charged particle beam exposure method - Google Patents

Charged particle beam exposure apparatus, its deflection data creation method, and charged particle beam exposure method

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JP3293854B2 JP29311691A JP29311691A JP3293854B2 JP 3293854 B2 JP3293854 B2 JP 3293854B2 JP 29311691 A JP29311691 A JP 29311691A JP 29311691 A JP29311691 A JP 29311691A JP 3293854 B2 JP3293854 B2 JP 3293854B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 〔目次〕 産業上の利用分野 従来の技術(図9) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1〜3) 作用 実施例(図4〜8) 発明の効果[Contents] Industrial application field Conventional technology (FIG. 9) Problems to be solved by the invention Means for solving the problem (FIGS. 1 to 3) Action Embodiment (FIGS. 4 to 8) Effects of the invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム露光装
置,その偏向データ作成方法及び荷電粒子ビーム露光方
法に関するものであり、更に詳しく言えば、ブロックパ
ターンを選択して被露光対象にブロック露光処理をする
装置,その偏向データの作成方法及び露光方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus, a method for producing deflection data therefor, and a charged particle beam exposure method. The present invention relates to an apparatus for processing, a method of creating deflection data and an exposure method.

【0003】近年、半導体集積回路(以下LSIとい
う)装置の高集積化,高密度化に伴い微細パターン露光
は、ホトリソグラフィに代わって、荷電粒子線を用いる
方法,例えば、電子ビームやX線によるパターン露光に
移行されつつある。
In recent years, fine pattern exposure has been performed by using a charged particle beam instead of photolithography, for example, by an electron beam or X-ray, in accordance with higher integration and higher density of a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI) device. It is shifting to pattern exposure.

【0004】ところで、電子ビーム露光装置によれば、
その処理効率の向上を図るため、複数のブロックパター
ンを介して半導体ウエハに矩形電子ビームを照射し、L
SIの各種回路パターンの露光処理をするブロック露光
方式が開発されている。
According to the electron beam exposure apparatus,
In order to improve the processing efficiency, a semiconductor wafer is irradiated with a rectangular electron beam through a plurality of block patterns,
A block exposure method for performing exposure processing of various circuit patterns of SI has been developed.

【0005】しかし、メモリセルのアドレスデコーダや
排他論理ゲート回路の配線パターンは、そのコンタクト
ホール設置位置が規則的に変化をする繰り返しパターン
となっている。このことで、直線パターンや矩形部の形
成位置が規則的に変化をする直線パターン等の複数のブ
ロックパターンをステンシルマスク(ビーム通過マス
ク)に設ける必要がある。
However, the wiring pattern of the address decoder and the exclusive logic gate circuit of the memory cell is a repetitive pattern in which the contact hole installation position changes regularly. For this reason, it is necessary to provide a plurality of block patterns, such as a linear pattern or a linear pattern in which the formation positions of the rectangular portions change regularly, on the stencil mask (beam passing mask).

【0006】また、ステンシルマスクを通過した矩形電
子ビームを光軸に振り戻す偏向条件を求める場合に、該
マスクをその光軸に取り出した状態で各ブロックマスク
パターンのある決まった位置が試料上のある決まった位
置に投影される条件から決めている。
Further, when determining a deflection condition for returning the rectangular electron beam passing through the stencil mask to the optical axis, a certain position of each block mask pattern is determined on the sample with the mask taken out on the optical axis. It is determined based on the condition of projection at a certain fixed position.

【0007】このため、マスク選択用偏向器と光軸復帰
用偏向器との間に基準因子がないことから、ブロックマ
スクパターン毎に振り戻し条件を求めなければならず、
偏向データの作成処理に多くの時間を要している。
For this reason, since there is no reference factor between the deflector for selecting a mask and the deflector for returning an optical axis, it is necessary to determine a return condition for each block mask pattern.
It takes a lot of time to create the deflection data.

【0008】そこで、マスク選択用偏向器や光軸復帰用
偏向器の偏向データの間に基準因子を設け、それ等が複
数設けられた場合であっても、短時間に偏向能率を決定
すること、1個の偏向器の偏向データに基づいて他の残
りの偏向器を制御すること、及び、高解像度のブロック
露光処理を行うことができる露光装置,データ作成方法
及び露光方法が望まれている。
Therefore, a reference factor is provided between the deflection data of the mask selecting deflector and the optical axis returning deflector, and the deflection efficiency is determined in a short time even when a plurality of such factors are provided. An exposure apparatus, a data creation method, and an exposure method capable of controlling the other remaining deflectors based on the deflection data of one deflector and performing high-resolution block exposure processing are desired. .

【0009】[0009]

【従来の技術】図9は、従来例に係る電子ビーム露光装
置の構成図を示している。図9において、矩形電子ビー
ム1aにより、半導体ウエハ7にLSIのブロックパタ
ーンの露光処理をする装置は、電子発生源1,偏向駆動
回路2a,矩形整形アパーチャ2b,マスク選択用偏向
器2c,光軸復帰用偏向器2d,ステンシルマスク3,
マスク移動回路4,その他の偏向器5及び露光制御計算
機6から成る。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a configuration of a conventional electron beam exposure apparatus. In FIG. 9, an apparatus for exposing a semiconductor wafer 7 to a block pattern of an LSI using a rectangular electron beam 1a includes an electron source 1, a deflection driving circuit 2a, a rectangular shaping aperture 2b, a mask selecting deflector 2c, and an optical axis. Return deflector 2d, stencil mask 3,
It comprises a mask moving circuit 4, other deflectors 5 and an exposure control computer 6.

【0010】なお、ステンシルマスク3は、同図の破線
円内図に示すように複数のブロックマスクパターン3a
〜3d…から成り、例えば、LSIの配線パターンやコ
ンタクトホールパターン等の基本開口部が設けられてい
る。
Note that the stencil mask 3 has a plurality of block mask patterns 3a as shown in the dashed circle in FIG.
.. 3d are provided with basic openings such as LSI wiring patterns and contact hole patterns.

【0011】また、当該露光装置の機能は、電子発生源
1から出射された電子ビームが矩形整形アパーチャ2b
により矩形電子ビーム1aに整形され、該矩形電子ビー
ム1aが偏向駆動回路2aを介して、マスク選択用偏向
器2cにより偏向される。
The function of the exposure apparatus is that the electron beam emitted from the electron source 1 is shaped into a rectangular shaping aperture 2b.
To form a rectangular electron beam 1a, and the rectangular electron beam 1a is deflected by a mask selecting deflector 2c via a deflection driving circuit 2a.

【0012】この偏向処理により、ステンシルマスク3
の一つのブロックマスクパターン,例えば、矩形ブロッ
クパターン3aが選択される。また、該ブロックマスク
パターン3aを通過した矩形電子ビーム1aが光軸復帰
用偏向器2dにより光軸に戻され、該矩形電子ビーム1
aが他の偏向器5により半導体ウエハ7に偏向走査され
る。
By this deflection process, the stencil mask 3
Is selected, for example, a rectangular block pattern 3a. The rectangular electron beam 1a passing through the block mask pattern 3a is returned to the optical axis by the optical axis return deflector 2d.
a is deflected and scanned on the semiconductor wafer 7 by another deflector 5.

【0013】これにより、該ウエハ7にLSIのコンタ
クトホールパターン等が露光処理される。その後、半導
体ウエハ7の被露光領域を変えるために、ステージが移
動される。
Thus, the wafer 7 is exposed to a contact hole pattern or the like of an LSI. Thereafter, the stage is moved to change the exposure area of the semiconductor wafer 7.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例によ
れば、ステンシルマスク3を通過した矩形電子ビーム1
aを光軸に振り戻す偏向条件(以下単に振り戻し条件と
いう)を求める場合に、ステンシルマスク3を該電子ビ
ームの光軸に取り入れた状態(以下ロード状態という)
で各ブロックマスクパターンのある決まった位置が試料
上のある決まった位置に投影される条件から決めてい
た。
According to the prior art, the rectangular electron beam 1 that has passed through the stencil mask 3 is used.
When obtaining a deflection condition for returning a to the optical axis (hereinafter simply referred to as a return condition), a state in which the stencil mask 3 is incorporated in the optical axis of the electron beam (hereinafter referred to as a load state).
Thus, a certain position of each block mask pattern is determined from the condition of being projected onto a certain position on the sample.

【0015】このため、マスク選択用偏向器2cと光軸
復帰用偏向器2dとの間に基準(共通)因子がないこと
から、ブロックマスクパターン3a〜3d毎に振り戻し
条件を求めなければならず、次のような問題が生ずる。
For this reason, since there is no reference (common) factor between the mask selecting deflector 2c and the optical axis returning deflector 2d, it is necessary to determine the rewinding condition for each of the block mask patterns 3a to 3d. However, the following problem arises.

【0016】 被設計LSIの特徴パターン等の露光
要求からステンシルマスク3に形成するブロックマスク
パターン3a〜3dが数十個単位と多くなると、光軸復
帰用偏向器2dの振り戻し条件を満足する偏向データD
2の作成処理に多くの時間を要することとなる。これに
より、マスクパターンの配置によっては、短時間に精度
良くその振り戻し条件が決まらない場合がある。
If the number of block mask patterns 3a to 3d formed on the stencil mask 3 is increased to several tens of units due to an exposure request for a feature pattern of the LSI to be designed, deflection satisfying the swing-back condition of the optical axis return deflector 2d is achieved. Data D
2 takes a lot of time to create. As a result, depending on the arrangement of the mask pattern, there is a case where the conditions for the reversion are not accurately determined in a short time.

【0017】 また、ブロックマスクパターン3a〜
3dの選択精度の向上を図るために、該ブロックマスク
パターン3a〜3dを選択するマスク選択用偏向器2c
や矩形電子ビーム1aを光軸に戻す光軸復帰用偏向器2
dの取付け段数が増加されると、該偏向器2c,2dの
マスク選択条件や振り戻し条件を満足する個々の偏向デ
ータD11,D12の作成処理に多くの時間を要することと
なる。
Further, the block mask patterns 3 a to 3
In order to improve the selection accuracy of 3d, a mask selecting deflector 2c for selecting the block mask patterns 3a to 3d.
Optical axis return deflector 2 for returning a rectangular electron beam 1a to the optical axis
When the number of mounting steps of d increases, it takes a lot of time to create the individual deflection data D11 and D12 satisfying the mask selection condition and the swing-back condition of the deflectors 2c and 2d.

【0018】これにより、ステンシルマスク3の他のブ
ロックマスクパターンを選択した場合に、先の経路と同
じ経路に矩形電子ビーム1aを通過させることが困難と
なり、正確な矩形電子ビーム1aの光軸復帰の妨げとな
る。
As a result, when another block mask pattern of the stencil mask 3 is selected, it is difficult to pass the rectangular electron beam 1a through the same path as the previous path, and the optical axis of the rectangular electron beam 1a is accurately returned to the optical axis. Hinders

【0019】 さらに、マスク選択用偏向器2cや光
軸復帰用偏向器2dの取付け段数が増加するほど、矩形
電子ビーム1aのマスク選択条件や振り戻し条件を満足
する個々の偏向データD11,D12を管理するCPU(中
央演算処理装置)の負担が増加する。また、ステンシル
マスク3と光軸との位置ずれを生じた場合には、その都
度、偏向データの補正処理が強いられ、CPUの制御負
担が増加する。
Further, as the number of mounting stages of the mask selecting deflector 2c and the optical axis returning deflector 2d increases, the individual deflection data D11 and D12 satisfying the mask selecting condition and the returning condition of the rectangular electron beam 1a are generated. The burden on the managing CPU (Central Processing Unit) increases. In addition, every time the stencil mask 3 is displaced from the optical axis, correction processing of the deflection data is forced each time, and the control load on the CPU increases.

【0020】例えば、CPUはブロックマスクパターン
3a〜3d等のマスク形成位置とそこに矩形電子ビーム
1aを偏向するマスク選択用偏向量と光軸復帰用偏向量
とを常に管理しなければならない。
For example, the CPU must always manage the mask formation positions such as the block mask patterns 3a to 3d and the deflection amount for mask selection and the deflection amount for optical axis return for deflecting the rectangular electron beam 1a there.

【0021】このことから、所望のビーム調整を行うこ
とが困難となり、高解像度のブロック露光処理の妨げと
なるという問題がある。本発明は、かかる従来例の問題
点に鑑み創作されたものであり、マスク選択用偏向器や
光軸復帰用偏向器の偏向データについて、個々に振り戻
し条件を求めることなく、それらの間に基準因子を設
け、それ等が複数設けられた場合であっても、短時間に
偏向能率を決定すること、1個の偏向器の偏向データに
基づいて他の残りの偏向器を制御すること、及び、高解
像度のブロック露光処理を行うことが可能となる荷電粒
子ビーム露光装置、その偏向データ作成方法及び荷電粒
子ビーム露光方法の提供を目的とする。
For this reason, it is difficult to perform a desired beam adjustment, which hinders high-resolution block exposure processing. The present invention has been made in view of the problems of the conventional example described above, and the deflection data of the mask selecting deflector and the optical axis return deflector are determined without individually determining the return condition, and the data is interposed therebetween. Providing a reference factor, even when a plurality of them are provided, determining the deflection efficiency in a short time, controlling the other remaining deflectors based on the deflection data of one deflector, It is another object of the present invention to provide a charged particle beam exposure apparatus capable of performing a high-resolution block exposure process, a deflection data creation method thereof, and a charged particle beam exposure method.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明に係る荷
電粒子ビーム露光装置の原理図であり、図2(a)〜
(c)は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の偏向
データ作成方法の原理図であり、図3(a),(b)
は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光方法の原理図をそ
れぞれ示している。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 3C is a principle view of a method for creating deflection data of the charged particle beam exposure apparatus according to the present invention, and FIGS. 3A and 3B.
1 shows a principle diagram of a charged particle beam exposure method according to the present invention.

【0023】本発明の荷電粒子ビーム露光装置は、図1
及び図2に示すように、荷電粒子ビーム11Aを発生する
荷電粒子発生源11と、偏向データDaに基づいて、前
記荷電粒子ビーム11Aを複数のブロックマスクパターン
BPi,(i=1,2…i)の一つに偏向する第1の偏向
手段12と、前記複数のブロックマスクパターンBPiか
ら成り、かつ、前記荷電粒子ビーム11Aのパターン整形
をするビーム整形手段13と、前記偏向データDaと対
応づけられた別の偏向データDc、Ddに基づいて、前
記パターン整形された荷電粒子ビーム11Aを光軸に戻す
二個以上の偏向器からなる第2の偏向手段14A、14B
と、少なくとも、前記荷電粒子発生源11及び前記ビー
ム整形手段13の入出力を制御すると共に、前記偏向デ
ータDaと前記別の偏向データDc、Ddとをそれぞれ
前記第1の偏向手段12と前記第2の偏向手段14A、14
Bとに供給する制御手段15とを具備し、前記制御手段
15が、前記偏向データDaに基づいて、前記第1の偏
向手段12と前記第2の偏向手段14A、14Bとの双方を
制御することを特徴とする。
FIG. 1 shows a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 2 and based on the charged particle source 11 for generating the charged particle beam 11A and the deflection data Da, the charged particle beam 11A is divided into a plurality of block mask patterns BPi, (i = 1, 2,... I ), A beam deflecting means 13 comprising the plurality of block mask patterns BPi and shaping the pattern of the charged particle beam 11A, and associating with the deflection data Da. Second deflection means 14A, 14B comprising two or more deflectors for returning the pattern-shaped charged particle beam 11A to the optical axis based on the obtained other deflection data Dc, Dd.
And at least the input and output of the charged particle generation source 11 and the beam shaping means 13 are controlled, and the deflection data Da and the other deflection data Dc and Dd are respectively transmitted to the first deflection means 12 and the Second deflection means 14A, 14
B, and control means 15 for supplying both the first deflecting means 12 and the second deflecting means 14A, 14B based on the deflection data Da. It is characterized by the following.

【0024】なお、前記荷電粒子ビーム露光装置におい
て、前記第1の偏向手段12がビーム整形手段13の上
方領域に設けられた一以上の偏向器からなることを特徴
とする。
In the charged particle beam exposure apparatus, the first deflecting means 12 comprises one or more deflectors provided in a region above the beam shaping means 13.

【0025】また、前記荷電粒子ビーム露光装置におい
て、前記ビーム整形手段13の外に、前記荷電粒子ビー
ム11Aを整形するその他の整形手段16が設けられるこ
とを特徴とする。
Further, in the charged particle beam exposure apparatus, in addition to the beam shaping means 13, another shaping means 16 for shaping the charged particle beam 11A is provided.

【0026】さらに、前記荷電粒子ビーム露光装置にお
いて、前記第1、第2の偏向手段12、14A、14Bの外
に、前記荷電粒子ビーム11Aを偏向するその他の偏向手
段17が設けられることを特徴とする。
Further, in the charged particle beam exposure apparatus, another deflecting means 17 for deflecting the charged particle beam 11A is provided in addition to the first and second deflecting means 12, 14A and 14B. And

【0027】また、本発明の荷電粒子ビーム露光装置の
偏向データ作成方法は、前記荷電粒子ビーム露光装置の
ビーム偏向データDX、DYを作成する方法であって、
図2(a)、(b)に示すように、前記第1、第2の偏
向手段12、14A、14Bを使用しない不使用条件下及び
該第1、第2の偏向手段12、14A、14Bを使用する使
用条件下に基づいて前記ビーム偏向データDX,DYの
作成処理をすることを特徴とする。
[0027] The deflection data creating method of the charged particle beam exposure apparatus of the present invention is a method of creating beam deflection data DX and DY of the charged particle beam exposure apparatus.
As shown in FIGS. 2A and 2B, under non-use conditions where the first and second deflecting means 12, 14A and 14B are not used, and the first and second deflecting means 12, 14A and 14B. In this method, the beam deflection data DX and DY are created based on the use condition of the beam deflection data DX.

【0028】なお、前記荷電粒子ビーム露光装置の偏向
データ作成方法であって、前記ビーム偏向データDX,
DYの作成処理は、図2(c)のフローチャートに示す
ように、ステップP1で前記第1,第2の偏向手段1
2、14A、14Bの不使用条件下において、前記第1の偏
向手段12より上方領域で整形された荷電粒子ビーム11
Aの断面像EPを試料面に投影し、その後、ステップP
2で前記第1,第2の偏向手段12、14A、14Bの使用
条件下において、該第1,第2の偏向手段12、14A、
14Bの中の一つの偏向手段に任意の偏向データDaを供
給し、次いで、ステップP3で前記偏向データDaの供
給に基づいて試料面に投影された荷電粒子ビーム11Aの
断面像EPと前記第1,第2の偏向手段12、14A、14
Bの不使用条件下における荷電粒子ビーム11Aの断面像
EPとの重ね合わせをし、その後、ステップP4で前記
重ね合わせに基づいて前記一つの偏向手段12A以外の他
の偏向器12B,14A,14Bの偏向データDb,Dc,D
dを求値することを特徴とする。
In the method for creating deflection data of the charged particle beam exposure apparatus, the beam deflection data DX,
As shown in the flow chart of FIG. 2C, the DY creation processing is performed in step P1 at the first and second deflecting means 1.
Under the non-use conditions of 2, 14A and 14B, the charged particle beam 11 shaped in the area above the first deflecting means 12
A cross-sectional image EP of A is projected on the sample surface, and thereafter, step P
Under the use conditions of the first and second deflecting means 12, 14A, 14B in 2, the first and second deflecting means 12, 14A,
An arbitrary deflection data Da is supplied to one of the deflecting means in 14B, and then, in step P3, the sectional image EP of the charged particle beam 11A projected on the sample surface based on the supply of the deflection data Da and the first , The second deflecting means 12, 14A, 14
B is superimposed with the cross-sectional image EP of the charged particle beam 11A under the non-use condition of B, and then, in Step P4, other deflectors 12B, 14A, and 14B other than the one deflecting means 12A based on the superposition. Deflection data Db, Dc, D
It is characterized in that d is determined.

【0029】また、前記荷電粒子ビーム露光装置の偏向
データ作成方法であって、図2(c)に示すように、前
記ビーム整形手段13を荷電粒子ビーム11Aの光軸Cか
ら取り外した状態と、前記ビーム整形手段13を荷電粒
子ビーム11Aの光軸Cに取り入れた状態に基づいて前記
ビーム偏向データDX,DYを作成処理することを特徴
とする。
Further, in the method for creating deflection data of the charged particle beam exposure apparatus, as shown in FIG. 2C, the beam shaping means 13 is removed from the optical axis C of the charged particle beam 11A. It is characterized in that the beam deflection data DX and DY are created and processed based on the state in which the beam shaping means 13 is taken into the optical axis C of the charged particle beam 11A.

【0030】さらに、本発明の荷電粒子ビーム露光方法
は、図3のフローチャートに示すように、まず、ステッ
プP1でビーム偏向データDX,DYに基づいて複数の
ブロックマスクパターンBPi,i=1,2…iの一つに
荷電粒子ビーム11Aを偏向する第1の偏向処理をし、次
に、ステップP2で前記第1の偏向処理に基づいて荷電
粒子ビーム11Aのパターン整形処理をし、その後、ステ
ップP3で前記ビーム偏向データDX,DYを基準にし
た偏向データDc,Ddに基づいてパターン整形された
荷電粒子ビーム11Aを光軸に復帰する第2の偏向処理を
することを特徴とする。
Further, according to the charged particle beam exposure method of the present invention, as shown in the flowchart of FIG. 3, first, in step P1, a plurality of block mask patterns BPi, i = 1, 2 based on the beam deflection data DX, DY. .. Perform a first deflection process for deflecting the charged particle beam 11A to one of the i, and then perform a pattern shaping process for the charged particle beam 11A based on the first deflection process in step P2. In P3, a second deflection process for returning the charged particle beam 11A, which has been pattern-shaped based on the deflection data Dc and Dd based on the beam deflection data DX and DY, to the optical axis is performed.

【0031】なお、前記荷電粒子ビーム露光方法におい
て、図3のフローチャートに示すように、前記第2の偏
向処理の後に、ステップP4で荷電粒子ビーム11Aの他
の偏向処理に基づいて被露光対象18にパターン露光処
理をすることを特徴とし、上記目的を達成する。
In the charged particle beam exposure method, as shown in the flow chart of FIG. 3, after the second deflection process, in step P4, based on another deflection process of the charged particle beam 11A, the object 18 to be exposed is exposed. The above-mentioned object is achieved by performing a pattern exposure process.

【0032】[0032]

【作 用】本発明の荷電粒子ビーム露光装置によれば、
図1に示すように荷電粒子発生源11,第1の偏向手段
12,ビーム整形手段13,第2の偏向手段14及び制
御手段15が具備され、該制御手段15により一方の偏
向手段12を基準にしたビーム偏向データDX,DYに
基づいて他の偏向手段14が偏向出力制御される。
[Operation] According to the charged particle beam exposure apparatus of the present invention,
As shown in FIG. 1, a charged particle generation source 11, a first deflecting unit 12, a beam shaping unit 13, a second deflecting unit 14, and a control unit 15 are provided. The other deflecting means 14 are deflected and output controlled based on the beam deflection data DX and DY.

【0033】例えば、荷電粒子ビーム11Aが荷電粒子発
生源11により発生されると、該荷電粒子ビーム11Aが
その他の整形手段16により矩形状に整形される。ま
た、矩形状に整形された荷電粒子ビーム11Aが制御手段
15を介して複数のブロックマスクパターンBPi,〔i
=1,2…i〕の中の一つに第1の偏向手段12を介し
て偏向される。この際に、ビーム整形手段13の上方領
域に設けられた一以上の第1の偏向手段12により荷電
粒子ビーム11Aが偏向される。
For example, when the charged particle beam 11A is generated by the charged particle generation source 11, the charged particle beam 11A is shaped into a rectangular shape by other shaping means 16. In addition, the charged particle beam 11A shaped into a rectangular shape receives a plurality of block mask patterns BPi, [i
= 1,... I] via the first deflecting means 12. At this time, the charged particle beam 11A is deflected by one or more first deflecting means 12 provided in an area above the beam shaping means 13.

【0034】これにより、荷電粒子ビーム11Aがビーム
整形手段13を通過することによって、それがパターン
整形されると、その荷電粒子ビーム11Aが制御手段15
を介して第2の偏向手段14により光軸に戻される。
As a result, when the charged particle beam 11A passes through the beam shaping means 13 and is patterned, the charged particle beam 11A is controlled by the control means 15.
Is returned to the optical axis by the second deflecting means 14 via

【0035】この際に、ビーム整形手段13の下方領域
に設けられた一以上の第2の偏向手段14により荷電粒
子ビーム11Aが偏向される。ここで、制御手段15によ
り、例えば、第1の偏向手段12を基準にした一つのビ
ーム偏向データDaに基づいて第2の偏向手段14が偏
向出力制御される。
At this time, the charged particle beam 11A is deflected by one or more second deflecting means 14 provided below the beam shaping means 13. Here, the control unit 15 controls the deflection output of the second deflection unit 14 based on, for example, one beam deflection data Da based on the first deflection unit 12.

【0036】なお、光軸に戻された荷電粒子ビーム11A
がその他の偏向手段17により偏向され、被露光対象1
8にブロック露光処理が行なわれる。このため、ブロッ
クマスクパターンBP1〜BPiを選択する第1の偏向手段
12や荷電粒子ビーム11Aを光軸Cに戻す第2の偏向手
段14の取付け段数を増加した場合であっても、制御手
段15に負担を強いることなく、ハード的に偏向出力制
御をすることが可能となる。
The charged particle beam 11A returned to the optical axis
Is deflected by the other deflecting means 17 and the exposure target 1 is
At 8 a block exposure process is performed. For this reason, even when the number of mounting steps of the first deflecting means 12 for selecting the block mask patterns BP1 to BPi and the second deflecting means 14 for returning the charged particle beam 11A to the optical axis C is increased, the control means 15 It is possible to perform deflection output control in a hardware manner without imposing a burden on the user.

【0037】これにより、第1,第2の偏向手段12,
14の取付け段数を増加することができるから、ブロッ
クマスクパターンBP1〜BPiの選択精度の向上を図るこ
とが可能となる。また、ビーム整形手段13と光軸との
位置ずれを生じた場合には、ビーム偏向データDX,D
Yに基づいて偏向データDa〜Ddの補正処理をするこ
とができ、制御手段15の制御負担が減少する。
Thus, the first and second deflecting means 12,
Since the number of mounting steps 14 can be increased, the selection accuracy of the block mask patterns BP1 to BPi can be improved. In addition, when a displacement between the beam shaping means 13 and the optical axis occurs, the beam deflection data DX, D
Correction processing of the deflection data Da to Dd can be performed based on Y, and the control load on the control unit 15 is reduced.

【0038】例えば、制御手段15はブロックマスクパ
ターンBP1〜BPi等のマスク形成位置とそこに荷電粒子
ビーム11Aを偏向するマスク選択用偏向量と光軸復帰用
偏向量とを常に管理する必要がない。
For example, the control means 15 does not need to always manage the mask formation positions such as the block mask patterns BP1 to BPi, the mask selection deflection amount for deflecting the charged particle beam 11A there, and the optical axis return deflection amount. .

【0039】また、本発明の荷電粒子ビーム露光装置の
偏向データ作成方法によれば、図2(a),(b)に示
すように、第1,第2の偏向手段12,14を使用しな
い不使用条件下及び該第1,第2の偏向手段12,14
を使用する使用条件下に基づいてビーム偏向データD
X,DYが作成処理される。
According to the method for creating deflection data of the charged particle beam exposure apparatus of the present invention, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first and second deflecting means 12 and 14 are not used. Under non-use conditions and the first and second deflecting means 12, 14
Beam deflection data D based on use conditions using
X and DY are created.

【0040】例えば、図2(c)のフローチャートに示
すように、ステップP1でそれ等の不使用条件下、か
つ、ビーム整形手段13を荷電粒子ビーム11Aの光軸C
から取り外した状態において、荷電粒子ビーム11Aの断
面像EPが試料面に投影され、その後、ステップP2で
それ等の使用条件下において、第1の偏向手段12の中
の一つの偏向手段12Aに任意の偏向データDaが供給さ
れ、次いで、ステップP3で偏向データDaの供給に基
づいて試料面に投影された荷電粒子ビーム11Aの断面像
EPと第1,第2の偏向手段12,14の不使用条件下
における荷電粒子ビーム11Aの断面像EPとが重ね合わ
せされる。
For example, as shown in the flowchart of FIG. 2C, in step P1, under these non-use conditions, and the beam shaping means 13 controls the optical axis C of the charged particle beam 11A.
In a state where the charged particle beam 11A is detached from the sample, a cross-sectional image EP of the charged particle beam 11A is projected onto the sample surface. Is supplied. Then, in step P3, the sectional image EP of the charged particle beam 11A projected on the sample surface based on the supply of the deflection data Da and the non-use of the first and second deflecting means 12 and 14. The cross-sectional image EP of the charged particle beam 11A under the conditions is superimposed.

【0041】このため、ステップP4で両断面像EPの
重ね合わせに基づいて一つの偏向手段12A以外の他の偏
向器12B,14A,14Bの偏向データDb,Dc,Ddを
求値することにより、ビーム整形手段13を荷電粒子ビ
ーム11Aの光軸Cに取り入れた状態において、ビーム偏
向データDX,DYを基準因子として、それぞれのブロ
ックマスクパターンBP1〜BPiに係るマスク偏向条件や
その振り戻し条件に係る偏向データDa〜Dd等を作成
することが可能となる。
Therefore, in step P4, the deflection data Db, Dc, and Dd of the deflectors 12B, 14A, and 14B other than the one deflecting means 12A are calculated based on the superposition of the two cross-sectional images EP, thereby obtaining the beam. In a state where the shaping means 13 is taken in the optical axis C of the charged particle beam 11A, the deflection based on the mask deflection conditions and the swingback conditions of the respective block mask patterns BP1 to BPi are set using the beam deflection data DX and DY as reference factors. Data Da to Dd and the like can be created.

【0042】これにより、ビーム整形手段13の他のブ
ロックマスクパターンを選択した場合であっても、ビー
ム偏向データDX,DYに基づいて荷電粒子ビーム11A
を偏向することにより、先の経路と同じ経路に該荷電粒
子ビーム11Aを通過させることが容易となり、正確にそ
れを光軸復帰させることが可能となる。
Thus, even if another block mask pattern of the beam shaping means 13 is selected, the charged particle beam 11A is determined based on the beam deflection data DX and DY.
Is deflected, it is easy to pass the charged particle beam 11A through the same path as the previous path, and it is possible to accurately return it to the optical axis.

【0043】また、第1の偏向手段12や第2の偏向手
段14の取付け段数を増加した場合であっても、該偏向
手段12,14のマスク選択条件や振り戻し条件を満足
する個々の偏向能率を短時間に決定することができ、そ
の偏向データDa〜Ddを短時間に作成することが可能
となる。
Even when the number of mounting steps of the first deflecting means 12 and the second deflecting means 14 is increased, individual deflecting which satisfies the mask selection condition and the rewinding condition of the deflecting means 12 and 14 is performed. The efficiency can be determined in a short time, and the deflection data Da to Dd can be created in a short time.

【0044】さらに、本発明の荷電粒子ビーム露光方法
によれば、図3(b)のフローチャートに示すように、
ステップP1の第1の偏向処理に基づいてステップP2
で荷電粒子ビーム11Aのパターン整形処理をし、その
後、ステップP3でビーム偏向データDaと対応づけら
れた別の偏向データDc,Ddに基づいてパターン整形
された荷電粒子ビーム11Aを光軸Cに復帰する第2の偏
向処理をしている。
Further, according to the charged particle beam exposure method of the present invention, as shown in the flowchart of FIG.
Step P2 is performed based on the first deflection processing in step P1.
Performs the pattern shaping process of the charged particle beam 11A, and then returns the charged particle beam 11A, which has been pattern-shaped based on the other deflection data Dc and Dd associated with the beam deflection data Da, to the optical axis C in step P3. The second deflection process is performed.

【0045】このため、図3(b)のフローチャートの
ステップP4で荷電粒子ビーム11Aの他の偏向処理に基
づいて被露光対象18に高解像度のパターン露光処理を
することが可能となる。このことで、64メガDRAM
等の超微細パターン等のブロック露光処理を行うことが
可能となる。
For this reason, in step P4 of the flowchart of FIG. 3B, it is possible to perform a high-resolution pattern exposure process on the object 18 based on another deflection process of the charged particle beam 11A. With this, 64 mega DRAM
It becomes possible to perform a block exposure process for an ultrafine pattern or the like.

【0046】これにより、高信頼度かつ高性能のブロッ
クパターン選択転写型電子線露光装置を提供することが
可能となる。
Thus, it is possible to provide a highly reliable and high performance block pattern selective transfer type electron beam exposure apparatus.

【0047】[0047]

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図4〜8は、本発明の実施例に係る荷
電粒子ビーム露光装置,その偏向データ作成方法及び荷
電粒子ビーム露光方法を説明する図である。また、図4
は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光装置の構成図
を示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 to 8 are diagrams illustrating a charged particle beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, a method for creating deflection data thereof, and a charged particle beam exposure method. FIG.
1 shows a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0048】例えば、半導体ウエハ28にブロック露光
処理をする電子ビーム露光装置は、図4において、電子
銃21,第1,第2のマスク選択用偏向器22A,22B,
信号増幅器( 以下AMP/DACという)221,222 ,ステ
ンシルマスク23,マスクステージコントローラ23A,
第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24B,AMP/DAC
241 , 242,アパーチャ26A,第1,第2の電子レンズ
26B,26C,電磁偏向器27A,静電偏向器27B,ブラン
カー27C及び露光制御装置25から成る。
For example, an electron beam exposure apparatus for performing a block exposure process on a semiconductor wafer 28 includes an electron gun 21, first and second mask selecting deflectors 22A and 22B in FIG.
Signal amplifiers (hereinafter referred to as AMP / DAC) 221, 222, stencil mask 23, mask stage controller 23A,
First and second optical axis return deflectors 24A, 24B, AMP / DAC
241, 242, aperture 26A, first and second electronic lenses
26B, 26C, an electromagnetic deflector 27A, an electrostatic deflector 27B, a blanker 27C, and an exposure controller 25.

【0049】すなわち、電子銃21は荷電粒子発生源1
1の一実施例であり、荷電粒子ビーム11Aの一例となる
電子ビームを発生するものである。第1,第2のマスク
選択用偏向器22A,22B,AMP/DAC221 ,222 は第1
の偏向手段12の一実施例であり、第1のマスク選択用
偏向器22Aは、第1の偏向信号S1に基づいて矩形電子
ビーム21Aを粗動的に偏向するものである。また、第2
のマスク選択用偏向器22Bは、第2の偏向信号S2に基
づいて先の偏向器22Aにより偏向された矩形電子ビーム
21Aを図1の破線楕円内図に示すようなステンシルマス
ク上の複数のブロックマスクパターンBPi,〔i=1,
2…i〕の一つに偏向するものである。
That is, the electron gun 21 is connected to the charged particle source 1
1 is an embodiment for generating an electron beam as an example of the charged particle beam 11A. The first and second mask selecting deflectors 22A and 22B, and the AMP / DACs 221 and 222
The first mask selecting deflector 22A roughly deflects the rectangular electron beam 21A based on the first deflection signal S1. Also, the second
The mask selecting deflector 22B is a rectangular electron beam deflected by the preceding deflector 22A based on the second deflection signal S2.
21A is a plurality of block mask patterns BPi, [i = 1, 2] on the stencil mask as shown in the dashed ellipse in FIG.
2 ... i].

【0050】なお、AMP/DAC221 は第1の偏向データ
Daをデジタル/アナログ変換をして第1の偏向信号S
1を該偏向器22Aに出力するものであり、AMP/DAC22
2 は第2の偏向データDbをデジタル/アナログ変換を
して第2の偏向信号S2を該偏向器22Bに出力するもの
である。
The AMP / DAC 221 converts the first deflection data Da from digital to analog and converts the first deflection signal Da into a first deflection signal S.
1 to the deflector 22A.
Numeral 2 is for converting the second deflection data Db from digital to analog and outputting a second deflection signal S2 to the deflector 22B.

【0051】ステンシルマスク23,マスクステージコ
ントローラ23Aはビーム整形手段13の一実施例であ
り、ステンシルマスク23は複数のブロックマスクパタ
ーンBPiから成る(図1の破線楕円内図参照)。また、
該マスク23は矩形電子ビーム21Aのパターン整形をす
るものである。
The stencil mask 23 and the mask stage controller 23A are one embodiment of the beam shaping means 13, and the stencil mask 23 is composed of a plurality of block mask patterns BPi (see the broken line ellipse in FIG. 1). Also,
The mask 23 shapes the pattern of the rectangular electron beam 21A.

【0052】なお、ステンシルマスク23を基準にして
その上方領域に第1,第2のマスク選択用偏向器22A,
22Bが設けられ、かつ、その下方領域に第1,第2の光
軸復帰用偏向器24A,24Bが設けられる。
Note that the first and second mask selecting deflectors 22A, 22A,
22B is provided, and first and second optical axis return deflectors 24A and 24B are provided below the area.

【0053】第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24
B,AMP/DAC 241,242 は第2の偏向手段14の一実
施例であり、第1の光軸復帰用偏向器24Aは第3の偏向
信号S3に基づいてパターン整形された矩形電子ビーム
21Aを粗動的に光軸に戻すものである。また、第2の光
軸復帰用偏向器24Bは第4の偏向信号S4に基づいて先
の偏向器24Aにより偏向された矩形電子ビーム21Aを微
動的に光軸に戻すものである。
The first and second optical axis return deflectors 24A, 24A
B, AMP / DAC 241 and 242 are an embodiment of the second deflecting means 14, and the first optical axis return deflector 24A is a rectangular electron beam pattern-shaped based on the third deflection signal S3.
21A is roughly returned to the optical axis. The second optical axis return deflector 24B slightly returns the rectangular electron beam 21A deflected by the previous deflector 24A to the optical axis based on the fourth deflection signal S4.

【0054】なお、AMP/DAC241 は第3の偏向データ
Dcをデジタル/アナログ変換をして第3の偏向信号S
3を該偏向器24Aに出力するものであり、AMP/DAC24
2 は第4の偏向データDdをデジタル/アナログ変換を
して第4の偏向信号S4を該偏向器24Bに出力するもの
である。
The AMP / DAC 241 performs digital / analog conversion of the third deflection data Dc to convert the third deflection data Dc into a third deflection signal Sc.
3 to the deflector 24A.
Numeral 2 is for converting the fourth deflection data Dd from digital to analog and outputting a fourth deflection signal S4 to the deflector 24B.

【0055】また、アパーチャ26A,第1,第2の電子
レンズ26B,26Cはその他の整形手段16の一実施例で
あり、アパーチャ26Aは電子銃21から発生された電子
ビーム11Aを断面矩形状に整形し、その矩形電子ビーム
21Aを第1のマスク選択用偏向器22Aの方向に出射する
ものである。
The aperture 26A and the first and second electron lenses 26B and 26C are another embodiment of the shaping means 16. The aperture 26A converts the electron beam 11A generated from the electron gun 21 into a rectangular section. Shape and its rectangular electron beam
21A is emitted in the direction of the first mask selecting deflector 22A.

【0056】第1の電子レンズ26Bは第2のマスク選択
用偏向器22Bにより偏向された矩形電子ビーム21Aの焦
点を位置合わせするものであり、第2のマスク選択用偏
向器22Bとステンシルマスク23との間に設けられる。
また、第2の電子レンズ26Cはブロックマスクパターン
BPiを通過してパターン整形された矩形電子ビーム21A
を結像するものであり、ステンシルマスク23と第1の
光軸復帰用偏向器24Aとの間に設けられる。
The first electron lens 26B is for positioning the focal point of the rectangular electron beam 21A deflected by the second mask selecting deflector 22B, and the second mask selecting deflector 22B and the stencil mask 23 are used. And provided between them.
The second electron lens 26C passes through the block mask pattern BPi and is shaped into a rectangular electron beam 21A.
And is provided between the stencil mask 23 and the first optical axis return deflector 24A.

【0057】さらに、電磁偏向器27A,静電偏向器27
B,ブランカー27Cはその他の偏向手段17の一実施例
であり、電磁偏向器27Aはパターン整形された矩形電子
ビーム21Aを大偏向(主偏向)するものである。また、
静電偏向器27Bはそれを小偏向(副偏向)するものであ
る。なお、ブランカー27Cは該矩形電子ビーム21Aの照
射制御するものである。
Further, the electromagnetic deflector 27A, the electrostatic deflector 27
B, the blanker 27C is an embodiment of the other deflecting means 17, and the electromagnetic deflector 27A deflects the pattern-shaped rectangular electron beam 21A largely (main deflection). Also,
The electrostatic deflector 27B deflects the light slightly (sub-deflection). The blanker 27C controls the irradiation of the rectangular electron beam 21A.

【0058】露光制御装置25は制御手段15の一実施
例であり、ブランキング制御部51,パターン制御部5
2,偏向駆動制御部53,シーケンス制御部54,イン
ターフェース部55,メモリ部56及びCPU57から
成る。また、露光制御装置25の機能は、電子銃21,
AMP/DAC 221,222 ,AMP/DAC 241,242 ,マスク
ステージコントローラ23A,電磁偏向器27A,静電偏向
器27B及びブランカー27Cの入出力を制御するものであ
る。
The exposure control device 25 is an embodiment of the control means 15 and includes a blanking control unit 51 and a pattern control unit 5.
2, a deflection drive control unit 53, a sequence control unit 54, an interface unit 55, a memory unit 56, and a CPU 57. The function of the exposure control device 25 is as follows.
It controls the input / output of AMP / DACs 221 and 222, AMP / DACs 241 and 242, mask stage controller 23A, electromagnetic deflector 27A, electrostatic deflector 27B and blanker 27C.

【0059】例えば、パターン制御部52が第1のマス
ク選択用偏向器22Aを基準にしたビーム偏向データD
X,DYに基づいて第2のマスク選択用偏向器22B,第
1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bの偏向出力制御
をする。なお、第1〜第4にお偏向データDa〜Ddの
作成方法については、図5,6 において詳述する。
For example, the pattern controller 52 controls the beam deflection data D based on the first mask selecting deflector 22A.
The deflection output of the second mask selecting deflector 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24A and 24B is controlled based on X and DY. The method of creating the first to fourth deflection data Da to Dd will be described in detail with reference to FIGS.

【0060】このようにして、本発明の実施例に係る電
子ビーム露光装置によれば、図4に示すように電子銃2
1,第1,第2のマスク選択用偏向器22A,22B,AMP
/DAC 221,222 ,ステンシルマスク23,マスクステ
ージコントローラ23A,第1,第2の光軸復帰用偏向器
24A,24B,AMP/DAC241 , 242,アパーチャ26A,
第1,第2の電子レンズ26B,26C,電磁偏向器27A,
静電偏向器27B,ブランカー27C及び露光制御装置25
が具備され、該制御装置25により第1のマスク選択用
偏向器22Aを基準にしたビーム偏向データDX,DYに
基づいて第2のマスク選択用偏向器22B,第1,第2の
光軸復帰用偏向器24A,24Bが偏向出力制御される。
As described above, according to the electron beam exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG.
1, first and second mask selecting deflectors 22A, 22B, AMP
/ DAC 221, 222, stencil mask 23, mask stage controller 23A, first and second optical axis return deflectors
24A, 24B, AMP / DAC241, 242, aperture 26A,
First and second electronic lenses 26B and 26C, electromagnetic deflector 27A,
Electrostatic deflector 27B, blanker 27C and exposure controller 25
The second mask selecting deflector 22B, the first and second optical axis return based on the beam deflection data DX and DY based on the first mask selecting deflector 22A by the controller 25. The deflectors 24A and 24B are subjected to deflection output control.

【0061】例えば、電子ビーム11Aが電子銃21によ
り発生されると、該電子ビーム11Aがアパーチャ26Aに
より矩形状に整形される。また、矩形状に整形された矩
形電子ビーム21Aが露光制御装置25のパターン制御部
52を介して複数のブロックマスクパターンBPi,〔i
=1,2…i〕の中の一つに第1,第2のマスク選択用
偏向器22A,22Bにより偏向される(図8参照)。
For example, when the electron beam 11A is generated by the electron gun 21, the electron beam 11A is shaped into a rectangular shape by the aperture 26A. Further, the rectangular electron beam 21A shaped into a rectangular shape is supplied to the plurality of block mask patterns BPi, [i
= 1,... I] by the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B (see FIG. 8).

【0062】この際に、ステンシルマスク23の上方領
域に設けられた二つの第1,第2のマスク選択用偏向器
22A,22Bにより矩形電子ビーム21Aが第1,第2の偏
向データDa,Dbに基づいて偏向される。
At this time, two first and second mask selecting deflectors provided in an area above the stencil mask 23 are used.
The rectangular electron beam 21A is deflected by 22A and 22B based on the first and second deflection data Da and Db.

【0063】これにより、矩形電子ビーム21Aがステン
シルマスク23の一つのブロックマスクパターンBPiを
通過することによって、それがパターン整形されると、
そのパターン整形された矩形電子ビーム21Aが該制御装
置25を介して第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24
Bにより光軸に戻される。
Thus, when the rectangular electron beam 21A passes through one block mask pattern BPi of the stencil mask 23 and is shaped,
The pattern-shaped rectangular electron beam 21A is transmitted via the control device 25 to the first and second optical axis return deflectors 24A and 24A.
B returns to the optical axis.

【0064】この際に、ステンシルマスク23の下方領
域に設けられ、かつ、ブランカー27Cを挟んで設けられ
た二つの第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bによ
り矩形電子ビーム21Aが偏向される。ここで、露光制御
装置25のパターン制御部52により、例えば、第1の
マスク選択用偏向器22Aを基準にしたビーム偏向データ
Daに基づいて第2のマスク選択用偏向器22B,第1,
第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bが偏向出力制御され
る。
At this time, the rectangular electron beam 21A is formed by two first and second optical axis return deflectors 24A and 24B provided below the stencil mask 23 and provided with the blanker 27C interposed therebetween. Be deflected. Here, the pattern control unit 52 of the exposure control device 25 uses, for example, the second mask selecting deflector 22B, the first mask deflector 22B based on the beam deflection data Da based on the first mask selecting deflector 22A.
The second optical axis return deflectors 24A and 24B are subjected to deflection output control.

【0065】なお、光軸に戻された矩形電子ビーム21A
が電磁偏向器27Aや静電偏向器27Bにより偏向され、被
露光対象18の一例となる半導体ウエハ28にブロック
露光処理が行なわれる。
The rectangular electron beam 21A returned to the optical axis
Is deflected by an electromagnetic deflector 27A or an electrostatic deflector 27B, and a block exposure process is performed on a semiconductor wafer 28 which is an example of the subject 18 to be exposed.

【0066】このため、ブロックマスクパターンBP1〜
BPiを選択する第1,第2のマスク選択用偏向器22A,
22Bや荷電粒子ビーム11Aを光軸に戻す第1,第2の光
軸復帰用偏向器24A,24Bの取付け段数を増加した場合
であっても、露光制御装置25のパターン制御部52や
CPU56に負担を強いることなく、ハード的に偏向出
力制御をすることが可能となる。
For this reason, the block mask patterns BP1 to
First and second mask selecting deflectors 22A for selecting BPi,
Even when the number of mounting stages of the first and second optical axis return deflectors 24A and 24B for returning the charged particle beam 11A to the optical axis is increased, the pattern control unit 52 and the CPU 56 of the exposure control device 25 are not required. Deflection output control can be performed by hardware without imposing a burden.

【0067】これにより、第1,第2のマスク選択用偏
向器22A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,
24Bの取付け段数を必要に応じて増加することができる
から、ブロックマスクパターンBP1〜BPiの選択精度の
向上を図ることが可能となる。また、ステンシルマスク
23と光軸との位置ずれを生じた場合には、ビーム偏向
データDX,DYに基づいて偏向データDa〜Ddの補
正処理をすることができ、露光制御装置25の制御負担
が減少する。
Thus, the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24A and 24A are provided.
Since the number of mounting steps of the 24B can be increased as required, it is possible to improve the selection accuracy of the block mask patterns BP1 to BPi. Further, when a positional shift between the stencil mask 23 and the optical axis occurs, correction processing of the deflection data Da to Dd can be performed based on the beam deflection data DX and DY. Decrease.

【0068】例えば、露光制御装置25のパターン制御
部52やCPU56はブロックマスクパターンBP1〜B
Pi等のマスク形成位置とそこに矩形電子ビーム21Aを偏
向するマスク選択用偏向量と光軸復帰用偏向量とを常に
管理する必要がなくなる。
For example, the pattern control unit 52 and the CPU 56 of the exposure control unit 25 operate as the block mask patterns BP1 to BP
It is not necessary to always manage the mask formation position such as Pi and the deflection amount for mask selection and the deflection amount for optical axis return for deflecting the rectangular electron beam 21A there.

【0069】次に、本発明の実施例に係る偏向データ作
成方法について説明をする。図5は、本発明の実施例に
係る偏向データの作成フローチャートであり、図6
(a),(b)は、その補足説明図を示している。
Next, a description will be given of a deflection data creation method according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart illustrating the creation of deflection data according to the embodiment of the present invention.
(A), (b) has shown the supplementary explanatory drawing.

【0070】例えば、本発明の実施例に係る電子ビーム
露光装置の偏向データDa〜Ddを作成する場合であっ
て、第1,第2のマスク選択用偏向器22A,22Bや第
1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bのビーム偏向デ
ータDX,DYに係る基準因子として、あるブロックマ
スクパターンBPiに偏向する電子ビーム21Aの偏向量を
X,Yとする。
For example, when the deflection data Da to Dd of the electron beam exposure apparatus according to the embodiment of the present invention is created, the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B and the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B are used. As the reference factors for the beam deflection data DX and DY of the optical axis return deflectors 24A and 24B, let X and Y be the deflection amounts of the electron beam 21A deflected to a certain block mask pattern BPi.

【0071】図5において、まず、ステップP1でステ
ンスルマスク23を電子ビーム11Aの光軸Cから取り外
した状態にする(図6(a)参照)。この際に、マスク
ステージコントローラ23Aにより、ステンスルマスク2
3が電子ビーム11Aの光軸Cから移動される。
In FIG. 5, first, in step P1, the stencil mask 23 is removed from the optical axis C of the electron beam 11A (see FIG. 6A). At this time, the stencil mask 2 is controlled by the mask stage controller 23A.
3 is moved from the optical axis C of the electron beam 11A.

【0072】次に、ステップP2で第1,第2のマスク
選択用偏向器22A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向
器24A,24Bの不使用条件下において、アパーチャ26A
により整形された矩形電子ビーム21Aの断面像EPを試
料面に投影処理をする。
Next, in step P2, under the condition that the first and second mask deflectors 22A and 22B and the first and second optical axis return deflectors 24A and 24B are not used, the aperture 26A is used.
The cross-sectional image EP of the rectangular electron beam 21A shaped by the above is projected onto the sample surface.

【0073】その後、ステップP3で第1,第2のマス
ク選択用偏向器22A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏
向器24A,24Bの使用条件下において、例えば、第1の
マスク選択用偏向器22Aに任意の偏向データDaの供給
処理をする。
Thereafter, in step P3, under the conditions of use of the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24A and 24B, for example, the first mask A process of supplying arbitrary deflection data Da to the selection deflector 22A is performed.

【0074】次いで、ステップP4で偏向データDaの
供給処理に基づいて試料面に投影された矩形電子ビーム
21Aの断面像EPと第1,第2のマスク選択用偏向器22
A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bの
不使用条件下における矩形電子ビーム21Aの断面像EP
との重ね合わせ処理をする。
Next, in step P4, the rectangular electron beam projected on the sample surface based on the supply processing of the deflection data Da
21A cross-sectional image EP and first and second mask selecting deflectors 22
A, 22B and the cross-sectional image EP of the rectangular electron beam 21A under the non-use conditions of the first and second optical axis return deflectors 24A, 24B.
Is superimposed.

【0075】さらに、ステップP5で両断面像の重ね合
わせ処理に基づいて第2のマスク選択用偏向器22Bや第
1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bの偏向データD
b,Dc,Ddの求値処理をする。
Further, in step P5, the deflection data D of the second mask selecting deflector 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24A and 24B are obtained based on the superposition processing of the two sectional images.
b, Dc, and Dd are calculated.

【0076】この際の求値処理は、例えば、第1,第2
のマスク選択用偏向器22A,22Bや第1,第2の光軸復
帰用偏向器24A,24Bの偏向データDa〜Ddをそれぞ
れX成分,Y成分に置き換えると、補正計算式は次のよ
うに成る。
At this time, for example, the first and second
When the deflection data Da to Dd of the mask selecting deflectors 22A and 22B and the first and second optical axis return deflectors 24A and 24B are replaced with X and Y components, respectively, the correction calculation formula is as follows. Become.

【0077】まず、第1のマスク選択用偏向器22Aの偏
向データDaを第1のマスクデフ偏向データBSX1 ,B
SY1 とすると、 BSX1 =G1×XCOS θ1+G1×YSIN θ1 BSY1 =−G1×XSIN θ1+G1×YCOS θ1 となる。
First, the deflection data Da of the first mask selecting deflector 22A is converted to first mask differential deflection data BSX1, BSX.
Assuming that SY1, BSX1 = G1 × XCOS θ1 + G1 × YSIN θ1 BSY1 = −G1 × XSIN θ1 + G1 × YCOS θ1

【0078】また、第2のマスク選択用偏向器22Bの偏
向データDbを第2のマスクデフ偏向データBSX2 ,B
SX2 とすると、 BSX2 =−G2×XCOS θ2−G2×YSIN θ2 BSX2 =G2×XSIN θ2−G2×YCOS θ2 となる。
Further, the deflection data Db of the second mask selecting deflector 22B is converted to the second mask differential deflection data BSX2, BSX.
Assuming that SX2, BSX2 = -G2 * XCOS [theta] 2-G2 * YSIN [theta] 2 BSX2 = G2 * XSIN [theta] 2-G2 * YCOS [theta] 2.

【0079】さらに、第1の光軸復帰用偏向器24Aの偏
向データDcを第3のマスクデフ偏向データBSX3 ,B
SY3 とすると、 BSX3 =−G3×XCOS θ3+G3×YSIN θ3 BSY3 =−G3×XSIN θ3−G3×YCOS θ3 となる。
Further, the deflection data Dc of the first optical axis return deflector 24A is converted to third mask differential deflection data BSX3, BSX.
Assuming that SY3, BSX3 = -G3.times.XCOS .theta.3 + G3.times.YSIN .theta.3 BSY3 = -G3.times.XSIN .theta.3-G3.times.YCOS .theta.3.

【0080】また、第2の光軸復帰用偏向器24Bの偏向
データDdを第4のマスクデフ偏向データBSX4 ,BSY
4 とすると、 BSX4 =G4×XCOS θ4−G4×YSIN θ4 BSY4 =G4×XSIN θ4+G4×YCOS θ4 となる。但し、(X,Y)はブロックマスクパターン面
における矩形電子ビーム21Aの偏向量に相当し、G1〜
G4は利得(ゲイン)、θ1〜θ4は位相差をそれぞれ
示している。
The deflection data Dd of the second optical axis return deflector 24B is converted into fourth mask differential deflection data BSX4 and BSY.
Assuming that 4, BSX4 = G4.times.XCOS .theta.4-G4.times.YSIN .theta.4 BSY4 = G4.times.XSIN .theta.4 + G4.times.YCOS .theta.4. Here, (X, Y) corresponds to the deflection amount of the rectangular electron beam 21A on the block mask pattern surface, and
G4 indicates a gain, and θ1 to θ4 indicate phase differences.

【0081】なお、第1,第2のマスク選択用偏向器22
A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bが
ステンシルマスク23を基準にして第1,第2の電子レ
ンズ26B,26Cを介して対称に配置されているものとす
れば、該電子ビーム21Aのマスク選択偏向条件や振り戻
し偏向条件の決定において、利得G1〜G4や位相差θ
1〜θ4を近似的に、 G1≒G4,G2≒G3,θ1≒θ4,θ2≒θ3と仮
定することができ、該条件探査の簡略化が図られる。
The first and second mask selecting deflectors 22
A, 22B and first and second optical axis return deflectors 24A, 24B are symmetrically arranged with respect to the stencil mask 23 via first and second electron lenses 26B, 26C. For example, in determining the mask selection deflection condition and the return deflection condition of the electron beam 21A, the gains G1 to G4 and the phase difference θ are determined.
1 to θ4 can be approximately assumed to be G1 ≒ G4, G2 ≒ G3, θ1 ≒ θ4, θ2 ≒ θ3, and the condition search can be simplified.

【0082】例えば、条件探査は次のように行う。ま
ず、利得G1,位相差θ2及び偏向量Xについて、 G1(=G4),θ2(=θ3),X(=Y)の値
をパラメータ(fix)にして、利得G2,位相差θ1に
ついて、G2(=G3),θ1(=θ4)を変化させ、
偏向電流値の最大条件を求める。
For example, the condition search is performed as follows. First, with respect to the gain G1, the phase difference θ2, and the deflection amount X, the values of G1 (= G4), θ2 (= θ3), and X (= Y) are set as parameters (fix). (= G3), θ1 (= θ4),
Find the maximum condition of the deflection current value.

【0083】 また、利得G1,位相差θ1につい
て、G1(=G4),θ1(=θ4)を上記で求めた
値に基づいてX(=Y)の値を決め、利得G2,位相差
θ2について、G2(=G3)とθ2(=θ3)との関
係を求める。これを偏向電流値の最大条件とする。 これにより、,から補正計算式の係数の近似値
を求める。
Further, for the gain G1 and the phase difference θ1, the value of X (= Y) is determined based on the values obtained above for G1 (= G4) and θ1 (= θ4), and the gain G2 and the phase difference θ2 are determined. , G2 (= G3) and θ2 (= θ3). This is the maximum condition of the deflection current value. As a result, an approximate value of the coefficient of the correction calculation formula is obtained from.

【0084】その後、ステップP6でステンスルマスク
23を電子ビーム11Aの光軸Cに取り入れた状態に基づ
いてビーム偏向データDX,DYの作成処理をする(図
6(b参照)。この際に、個別に係数(利得G1〜G4
等)を変化させて、最大電流値でブロックマスクパター
ンBPiを選択する。これにより、どのようなブロックマ
スクパターンBPiを選択された場合であっても、試料面
上の同じ位置に振り戻されるようになる。
Thereafter, in step P6, beam deflection data DX and DY are created based on the state in which the stencil mask 23 is taken in the optical axis C of the electron beam 11A (see FIG. 6B). Individual coefficients (gains G1 to G4
, Etc.) to select the block mask pattern BPi with the maximum current value. Thus, no matter what block mask pattern BPi is selected, the block mask pattern BPi is returned to the same position on the sample surface.

【0085】このようにして、本発明の実施例に係る電
子ビーム露光装置の偏向データ作成方法によれば、図6
(a),(b)に示すように、第1,第2のマスク選択
用偏向器22A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向器24
A,24Bを使用しない不使用条件下及び当該4つの偏向
器22A,22Bや24A,24Bを使用する使用条件下に基づ
いてビーム偏向データDX,DYが作成処理される。
As described above, according to the deflection data creating method of the electron beam exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG.
As shown in (a) and (b), the first and second mask selecting deflectors 22A and 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24 are provided.
The beam deflection data DX and DY are created based on the non-use condition in which A and 24B are not used and the use condition in which the four deflectors 22A and 22B and 24A and 24B are used.

【0086】例えば、図4のフローチャートに示すよう
に、ステップP2でそれ等の不使用条件下、かつ、ステ
ンシルマスク23を電子ビーム11Aの光軸Cから取り外
した状態において、矩形電子ビーム21Aの断面像EPが
試料面に投影され、その後、ステップP3でそれ等の使
用条件下において、第1のマスク選択用偏向器22Aに任
意の偏向データDaが供給され、次いで、ステップP4
で偏向データDaの供給に基づいて試料面に投影された
矩形電子ビーム21Aの断面像EPと当該4つの偏向器22
A,22Bや24A,24Bの不使用条件下における矩形電子
ビーム21Aの断面像EPとが重ね合わせされる。
For example, as shown in the flow chart of FIG. 4, the cross section of the rectangular electron beam 21A under the non-use condition and the stencil mask 23 removed from the optical axis C of the electron beam 11A in Step P2. The image EP is projected onto the sample surface, and then, in step P3, under these conditions of use, any deflection data Da is supplied to the first mask selecting deflector 22A, and then step P4
A cross-sectional image EP of the rectangular electron beam 21A projected on the sample surface based on the supply of the deflection data Da and the four deflectors 22
A cross-sectional image EP of the rectangular electron beam 21A under non-use conditions of A, 22B and 24A, 24B is superimposed.

【0087】このため、ステップP5で両断面像EPの
重ね合わせに基づいて当該4つの偏向器22A,22Bや24
A,24Bに係る第1〜第4のマスクデフ偏向データBSX
1 ,BSY1 ,BSX2 ,BSY2 ,BSX3 ,BSY3 及びBSX
4 ,BSY4 を求値することにより、ステップP6でステ
ンシルマスク23を電子ビーム11Aの光軸Cに取り入れ
た状態において、矩形電子ビーム21Aの偏向量(偏向電
流値の最大条件)X,Yを基準因子として、それぞれの
マスクパターンBP1〜BPiに係るマスク偏向条件やその
振り戻し条件に係る偏向データDa〜Dd等を作成する
ことが可能となる。
For this reason, in step P5, the four deflectors 22A, 22B and 24 based on the superposition of the two sectional images EP.
A, 24B, first through fourth mask differential deflection data BSX
1, BSY1, BSX2, BSY2, BSX3, BSY3 and BSX
4 and BSY4, the deflection amounts (maximum conditions of the deflection current value) X and Y of the rectangular electron beam 21A are set as reference factors in a state where the stencil mask 23 is taken in the optical axis C of the electron beam 11A in step P6. As a result, it is possible to create the mask deflection conditions relating to the respective mask patterns BP1 to BPi, the deflection data Da to Dd relating to the reversion conditions thereof, and the like.

【0088】これにより、ステンシルマスク23の他の
ブロックマスクパターンを選択した場合に、ビーム偏向
データDX,DYに基づいて矩形電子ビーム21Aを偏向
することにより、先の経路と同じ経路に該矩形電子ビー
ム21Aを通過させることが容易となり、正確にそれを光
軸復帰させることが可能となる。
Thus, when another block mask pattern of the stencil mask 23 is selected, the rectangular electron beam 21A is deflected based on the beam deflection data DX and DY, so that the rectangular electron beam 21A follows the same path as the previous path. It is easy to pass the beam 21A, and it is possible to accurately return it to the optical axis.

【0089】また、第1,第2のマスク選択用偏向器22
A,22Bや第1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bの
取付け段数を増加した場合であっても、当該4つの偏向
器22A,22Bや24A,24Bのマスク選択条件や振り戻し
条件を満足する個々の偏向能率を短時間に決定すること
ができ、その偏向データDa〜Ddを短時間に作成する
ことが可能となる。
The first and second mask selecting deflectors 22
Even if the number of mounting stages of the deflectors A, 22B and the first and second optical axis return deflectors 24A, 24B is increased, the mask selection conditions and the rewinding of the four deflectors 22A, 22B, 24A, 24B are required. The individual deflection efficiencies satisfying the conditions can be determined in a short time, and the deflection data Da to Dd can be created in a short time.

【0090】次に、本発明の実施例に係る電子ビーム露
光方法について当該露光装置の動作を補足しながら説明
をする。図7は本発明の実施例に係る電子ビーム露光の
処理フローチャートであり、図8は、その補足説明図で
ある。
Next, an electron beam exposure method according to an embodiment of the present invention will be described while supplementing the operation of the exposure apparatus. FIG. 7 is a processing flowchart of electron beam exposure according to the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a supplementary explanatory diagram thereof.

【0091】例えば、図8に示すように半導体ウエハ2
8にブロックパターン露光処理をする場合に、図7にお
いて、まず、ステップP1でビーム偏向データDX,D
Yに基づいて複数のブロックマスクパターンBPi,〔i
=1,2…i〕の一つに矩形電子ビーム21Aの偏向処理
をする(第1の偏向処理)。
For example, as shown in FIG.
7, when the block pattern exposure process is performed, first in FIG.
A plurality of block mask patterns BPi, [i
= 1, 2,... I] (first deflection process).

【0092】この際に、電子銃21から発生された電子
ビーム11Aがアパーチャ26Aにより矩形電子ビーム21A
に整形され、その矩形電子ビーム21Aが第1のマスク選
択用偏向器22Aに出射される。また、露光制御装置25
のパターン制御部52を介して、第1,第2の偏向デー
タDa,DbがAMP/DAC221 ,222 に出力される(図
4参照)。
At this time, the electron beam 11A generated from the electron gun 21 is changed by the aperture 26A into the rectangular electron beam 21A.
The rectangular electron beam 21A is emitted to the first mask selecting deflector 22A. Also, the exposure control device 25
The first and second deflection data Da and Db are output to the AMP / DACs 221 and 222 via the pattern controller 52 (see FIG. 4).

【0093】例えば、パターン制御部52が第1のマス
ク選択用偏向器22Aを基準にしたビーム偏向データD
X,DYに基づいて第2のマスク選択用偏向器22B,第
1,第2の光軸復帰用偏向器24A,24Bの偏向出力制御
をする。
For example, the pattern controller 52 controls the beam deflection data D based on the first mask selecting deflector 22A.
The deflection output of the second mask selecting deflector 22B and the first and second optical axis returning deflectors 24A and 24B is controlled based on X and DY.

【0094】これにより、該AMP/DAC221 ,222 では
第1,第2の偏向データDa,Dbがデジタル/アナロ
グ変換され、その第1,第2の偏向信号S1,S2が両
偏向器22A,22Bに出力される。
As a result, the AMP / DACs 221 and 222 convert the first and second deflection data Da and Db from digital to analog, and convert the first and second deflection signals S1 and S2 into the two deflectors 22A and 22B. Is output to

【0095】さらに、第1の偏向信号S1に基づいて第
1のマスク選択用偏向器22Aにより、矩形電子ビーム21
Aが粗動的に偏向される。また、第2の偏向信号S2に
基づいて第2のマスク選択用偏向器22Bにより先の偏向
器22Aにより偏向された矩形電子ビーム21Aがステンシ
ルマスク23上の複数のブロックマスクパターンBPi,
〔i=1,2…i〕の一つに偏向される(図8参照)。
Further, based on the first deflection signal S1, the rectangular electron beam 21 is deflected by the first mask selecting deflector 22A.
A is coarsely deflected. Further, the rectangular electron beam 21A deflected by the deflector 22A by the second mask selecting deflector 22B based on the second deflection signal S2 is converted into a plurality of block mask patterns BPi,
[I = 1, 2,... I] (see FIG. 8).

【0096】次に、ステップP2で第1の偏向処理に基
づいて矩形電子ビーム21Aのパターン整形処理をする。
この際に、第1の電子レンズ26Bにより矩形電子ビーム
21Aの焦点が位置合わせされる。また、ステンシルマス
ク23の一つのブロックマスクパターンBPiに矩形電子
ビーム21Aが通過することでパターン整形される。な
お、第2の電子レンズ26Cにより、ブロックマスクパタ
ーンBPiを通過してパターン整形された矩形電子ビーム
21Aが結像される。
Next, in step P2, a pattern shaping process of the rectangular electron beam 21A is performed based on the first deflection process.
At this time, a rectangular electron beam is formed by the first electron lens 26B.
The 21A focus is aligned. The rectangular electron beam 21A passes through one block mask pattern BPi of the stencil mask 23 to be shaped. A rectangular electron beam that has been shaped by passing through the block mask pattern BPi by the second electron lens 26C.
21A is imaged.

【0097】さらに、ステップP3でビーム偏向データ
DX,DYを基準にした偏向データDc,Ddに基づい
てパターン整形された矩形電子ビーム21Aを光軸Cに復
帰処理をする(第2の偏向処理)。
Further, in step P3, the rectangular electron beam 21A, which has been pattern-shaped based on the deflection data Dc and Dd based on the beam deflection data DX and DY, is returned to the optical axis C (second deflection processing). .

【0098】この際に、露光制御装置25のパターン制
御部52を介して、第3, 第4の偏向データDc,Dd
がAMP/DAC241 ,242 に出力されると、該AMP/DAC
241,242 により第3, 第4の偏向データDc,Ddが
デジタル/アナログ変換されて、その第3,第4の偏向
信号S3,S4が該偏向器24A,24Bに出力される。
At this time, the third and fourth deflection data Dc and Dd are transmitted via the pattern control section 52 of the exposure control device 25.
Is output to the AMP / DACs 241 and 242, the AMP / DAC
The 241 and 242 convert the third and fourth deflection data Dc and Dd from digital to analog, and output the third and fourth deflection signals S3 and S4 to the deflectors 24A and 24B.

【0099】これにより、第3の偏向信号S3に基づい
て第1の光軸復帰用偏向器24Aによりパターン整形され
た矩形電子ビーム21Aが粗動的に光軸に戻される。ま
た、第4の偏向信号S4に基づいて第2の光軸復帰用偏
向器24Bにより先の偏向器24Aにより偏向された矩形電
子ビーム21Aが微動的に光軸に戻される。
Thus, the rectangular electron beam 21A whose pattern is shaped by the first optical axis return deflector 24A based on the third deflection signal S3 is roughly returned to the optical axis. Further, the rectangular electron beam 21A deflected by the previous deflector 24A by the second optical axis return deflector 24B based on the fourth deflection signal S4 is finely returned to the optical axis.

【0100】その後、ステップP4で矩形電子ビーム21
Aの電磁偏向処理や静電偏処理に基づいて半導体ウエハ
28にブロックパターン露光処理をする。この際に、露
光制御装置25の偏向駆動制御部53やシーケンス制御
部54を介して、電磁偏向器27A及び静電偏向器27Bが
制御される。
Thereafter, in step P4, the rectangular electron beam 21
A block pattern exposure process is performed on the semiconductor wafer 28 based on the electromagnetic deflection process or the electrostatic deflection process A. At this time, the electromagnetic deflector 27A and the electrostatic deflector 27B are controlled via the deflection drive control unit 53 and the sequence control unit 54 of the exposure control device 25.

【0101】例えば、パターン整形された矩形電子ビー
ム21Aが電磁偏向器27Aにより大偏向(主偏向)され
る。また、静電偏向器27Bによりそれが小偏向(副偏
向)される。なお、露光制御装置25のブランキング制
御部51を介して、ブランカー27Cにより該矩形電子ビ
ーム21Aが照射制御される。
For example, the pattern-shaped rectangular electron beam 21A is largely deflected (mainly deflected) by the electromagnetic deflector 27A. Further, it is slightly deflected (sub-deflected) by the electrostatic deflector 27B. The irradiation of the rectangular electron beam 21A is controlled by the blanker 27C via the blanking controller 51 of the exposure controller 25.

【0102】このことから、半導体ウエハ28に矩形電
子ビーム21Aを1ショット照射することで描画される基
本パターンを繋げることにより、DRAMのメモリセル
等の繰り返し連続パターンを露光処理することができ
る。
Therefore, by connecting the basic pattern drawn by irradiating the semiconductor wafer 28 with one shot of the rectangular electron beam 21A, a repetitive continuous pattern such as a memory cell of a DRAM can be exposed.

【0103】その後、ステップP5で露光処理の終了判
断をする。この際に、露光処理を終了しない場合(N
O)には、ステップP1に戻って該ステップP1〜P4
を継続する。また、露光処理の終了(YES)により露光
制御を終了する。
Thereafter, in step P5, it is determined whether the exposure processing is completed. At this time, if the exposure processing is not completed (N
O) returns to step P1 and returns to steps P1 to P4.
To continue. Exposure control is terminated by the end of the exposure processing (YES).

【0104】このようにして、本発明の実施例に係る電
子ビーム露光方法によれば、図7のフローチャートに示
すように、ステップP1の第1の偏向処理に基づいてス
テップP2で矩形電子ビーム21Aのパターン整形処理を
し、その後、ステップP3でビーム偏向データDX,D
Yを基準にした偏向データDc,Ddに基づいてパター
ン整形された矩形電子ビーム21Aを光軸に復帰する第2
の偏向処理をしている。
As described above, according to the electron beam exposure method according to the embodiment of the present invention, as shown in the flowchart of FIG. 7, based on the first deflection processing in step P1, the rectangular electron beam 21A is used in step P2. , And then, in step P3, the beam deflection data DX, D
A second method for returning the rectangular electron beam 21A, which has been pattern-shaped based on the deflection data Dc and Dd based on Y, to the optical axis.
Deflecting process.

【0105】このため、図7のフローチャートのステッ
プP4で矩形電子ビーム21Aの電磁偏向処理や静電偏処
理に基づいて半導体ウエハ28に、64メガDRAM等
の超微細パターンを一定のスループット、かつ、高解像
度に露光処理をすることが可能となる。
For this reason, at step P4 in the flowchart of FIG. 7, an ultrafine pattern such as a 64 mega DRAM is formed on the semiconductor wafer 28 based on the electromagnetic deflection process or the electrostatic deflection process of the rectangular electron beam 21A with a constant throughput and Exposure processing can be performed with high resolution.

【0106】これにより、高信頼度かつ高性能のブロッ
クパターン選択転写型電子線露光装置を提供することが
可能となる。
As a result, it is possible to provide a highly reliable and high performance block pattern selective transfer type electron beam exposure apparatus.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の荷電粒子
ビーム露光装置によれば、荷電粒子発生源,第1,第2
の偏向手段,ビーム整形手段及び制御手段が具備され、
該制御手段により一方の偏向手段を基準にしたビーム偏
向データに基づいて他の偏向手段が偏向出力制御され
る。
As described above, according to the charged particle beam exposure apparatus of the present invention, the charged particle generation source, the first and second charged particle sources,
Deflection means, beam shaping means and control means,
The control means controls the deflection output of the other deflection means based on the beam deflection data based on the one deflection means.

【0108】このため、ビーム整形手段に設けられたブ
ロックマスクパターンを選択する第1の偏向手段や荷電
粒子ビームを光軸に戻す第2の偏向手段の取付け段数を
増加した場合であっても、制御手段に負担を強いること
なく、ハード的に偏向出力制御をすることが可能とな
る。このことで、ブロックマスクパターンの選択精度の
向上を図ることが可能となる。
Therefore, even when the number of mounting steps of the first deflecting means for selecting the block mask pattern provided in the beam shaping means and the second deflecting means for returning the charged particle beam to the optical axis is increased, Deflection output control can be performed by hardware without imposing a burden on the control means. This makes it possible to improve the selection accuracy of the block mask pattern.

【0109】また、本発明の荷電粒子ビーム露光装置の
偏向データ作成方法によれば、第1,第2の偏向手段を
使用しない不使用条件下及び当該偏向手段を使用する使
用条件下に基づいてビーム偏向データが作成処理され
る。
Further, according to the deflection data creating method of the charged particle beam exposure apparatus of the present invention, based on the non-use condition in which the first and second deflecting means are not used and the use condition in which the deflecting means is used. The beam deflection data is created.

【0110】このため、それ等の不使用条件下に係る荷
電粒子ビームの断面像とその使用条件下における荷電粒
子ビームの断面像との重ね合わせ処理に基づいて当該偏
向手段の偏向データを求値することにより、ビーム偏向
データを基準因子として、それぞれのブロックマスクパ
ターンに係るマスク偏向条件やその振り戻し条件に係る
偏向能率を短時間に決定することが可能となる。
For this reason, the deflection data of the deflecting means is determined based on the superposition processing of the cross-sectional image of the charged particle beam under the non-use condition and the cross-sectional image of the charged particle beam under the use condition. This makes it possible to determine the mask deflection conditions for the respective block mask patterns and the deflection efficiencies for the return conditions thereof in a short time, using the beam deflection data as a reference factor.

【0111】また、ビーム整形手段の他のブロックマス
クパターンを選択した場合であっても、当該ビーム偏向
データに基づいて荷電粒子ビームを偏向することによ
り、先の経路と同じ経路に荷電粒子ビームを通過させる
ことが容易となり、正確に荷電粒子ビームを光軸復帰さ
せることが可能となる。
Even when another block mask pattern of the beam shaping means is selected, the charged particle beam is deflected on the basis of the beam deflection data, so that the charged particle beam travels on the same path as the previous path. It is easy to pass the beam, and the charged particle beam can be accurately returned to the optical axis.

【0112】さらに、本発明の荷電粒子ビーム露光方法
によれば、ブロックマスクパターンの一つに荷電粒子ビ
ームを偏向する偏向処理に基づいて該荷電粒子ビームの
パターン整形処理をし、その後、ビーム偏向データを基
準にした偏向データに基づいてパターン整形された荷電
粒子ビームを光軸に復帰する偏向処理をしている。
Further, according to the charged particle beam exposure method of the present invention, the charged particle beam is shaped into a pattern based on a deflection process for deflecting the charged particle beam into one of the block mask patterns. Deflection processing is performed to return the charged particle beam, which has been pattern-shaped based on the deflection data based on the data, to the optical axis.

【0113】このため、パターン整形された荷電粒子ビ
ームを他の偏向器により偏向処理することにより、被露
光対象に高解像度のパターン露光処理をすることが可能
となる。このことで、64メガDRAM等の超微細パタ
ーン等のブロック露光処理を行うことが可能となる。
Therefore, by subjecting the patterned particle beam to deflection processing by another deflector, it becomes possible to perform high-resolution pattern exposure processing on the object to be exposed. This makes it possible to perform a block exposure process for an ultra-fine pattern or the like of a 64 mega DRAM or the like.

【0114】これにより、高信頼度かつ高性能のブロッ
クパターン選択転写型電子線露光装置の提供に寄与する
ところが大きい。
This greatly contributes to providing a highly reliable and high performance block pattern selective transfer type electron beam exposure apparatus.

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

【図1】本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の原理図
である。
FIG. 1 is a principle diagram of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置のビーム
偏向データの作成方法の原理図である。
FIG. 2 is a principle diagram of a method for creating beam deflection data of the charged particle beam exposure apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係る荷電粒子ビーム露光方法の原理図
である。
FIG. 3 is a principle diagram of a charged particle beam exposure method according to the present invention.

【図4】本発明の実施例に係る電子ビーム露光装置の構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例に係るビーム偏向データの作成
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of creating beam deflection data according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係るデータ作成フローチャー
トの補足説明図である。
FIG. 6 is a supplementary explanatory diagram of a data creation flowchart according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係る電子ビーム露光の処理フ
ローチャートである。
FIG. 7 is a processing flowchart of electron beam exposure according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例に係る露光処理フローチャート
の補足説明図である。
FIG. 8 is a supplementary explanatory diagram of the exposure processing flowchart according to the embodiment of the present invention.

【図9】従来例に係る電子ビーム露光装置の構成図であ
る。
FIG. 9 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…荷電粒子発生源、 12,12A,12Bや14,14A,14B…第1や第2の偏
向手段、 13…ビーム整形手段、 15…制御手段、 16…その他の整形手段、 17…その他の偏向手段、 11A…荷電粒子ビーム、 Da〜Dd…偏向データ、 DX,DY…ビーム偏向データ、 C…光軸、 BPi〔i=1,2…i〕…ブロックマスクパターン、 EP…断面像。
11: charged particle generation source, 12, 12A, 12B or 14, 14A, 14B: first or second deflecting means, 13: beam shaping means, 15: control means, 16: other shaping means, 17: other Deflection means, 11A: charged particle beam, Da to Dd: deflection data, DX, DY: beam deflection data, C: optical axis, BPi [i = 1, 2, i]: block mask pattern, EP: cross-sectional image.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 荷電粒子ビーム(11A)を発生する荷電
粒子発生源(11)と、 偏向データ(Da)に基づいて、前記荷電粒子ビーム
(11A)を複数のブロックマスクパターン(BPi,〔i
=1,2…i〕)の一つに偏向する第1の偏向手段(1
2)と、 前記複数のブロックマスクパターン(BPi)から成り、
かつ、前記荷電粒子ビーム(11A)のパターン整形をす
るビーム整形手段(13)と、 前記偏向データ(Da)と対応づけられた別の偏向デー
タ(Dc、Dd)に基づいて、前記パターン整形された
荷電粒子ビーム(11A)を光軸に戻す二個以上の偏向器
からなる第2の偏向手段(14A、14B)と、 少なくとも、前記荷電粒子発生源(11)及び前記ビー
ム整形手段(13)の入出力を制御すると共に、前記偏
向データ(Da)と前記別の偏向データ(Dc、Dd)
とをそれぞれ前記第1の偏向手段(12)と前記第2の
偏向手段(14A、14B)とに供給する制御手段(15)
とを具備し、 前記制御手段(15)が、前記偏向データ(Da)に基
づいて、前記第1の偏向手段(12)と前記第2の偏向
手段(14A、14B)との双方を制御することを特徴とす
る荷電粒子ビーム露光装置。
1. A charged particle source (11) for generating a charged particle beam (11A) and a plurality of block mask patterns (BPi, [i) based on deflection data (Da).
= 1, 2,... I)).
2) and the plurality of block mask patterns (BPi),
The beam shaping means (13) for shaping the pattern of the charged particle beam (11A), and the pattern shaping based on another deflection data (Dc, Dd) associated with the deflection data (Da). Second deflecting means (14A, 14B) comprising two or more deflectors for returning the charged particle beam (11A) to the optical axis; at least the charged particle generation source (11) and the beam shaping means (13) And the deflection data (Da) and the other deflection data (Dc, Dd).
(15) supplying the first and second deflecting means (12) and (14A, 14B) respectively to the first deflecting means (12) and the second deflecting means (14A, 14B).
Wherein the control means (15) controls both the first deflecting means (12) and the second deflecting means (14A, 14B) based on the deflection data (Da). A charged particle beam exposure apparatus characterized in that:
【請求項2】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、前記第1の偏向手段(12)がビーム整形手
段(13)の上方領域に設けられた一以上の偏向器から
なることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
2. A charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said first deflecting means comprises at least one deflector provided in an area above the beam shaping means. Charged particle beam exposure apparatus.
【請求項3】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、前記ビーム整形手段(13)の外に、前記荷
電粒子ビーム(11A)を整形するその他の整形手段(1
6)が設けられることを特徴とする荷電粒子ビーム露光
装置。
3. A charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said beam shaping means further includes a shaping means for shaping said charged particle beam.
6) A charged particle beam exposure apparatus provided with:
【請求項4】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、前記第1、第2の偏向手段(12、14A、14
B)の外に、前記荷電粒子ビーム(11A)を偏向するそ
の他の偏向手段(17)が設けられることを特徴とする
荷電粒子ビーム露光装置。
4. A charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said first and second deflection means (12, 14A, 14A).
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that, in addition to B), another deflecting means (17) for deflecting the charged particle beam (11A) is provided.
【請求項5】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
のビーム偏向データ(DX,DY)を作成する方法であ
って、前記第1、第2の偏向手段(12、14A、14B)
を使用しない不使用条件下及び該第1、第2の偏向手段
(12、14A、14B)を使用する使用条件下に基づいて
前記ビーム偏向データ(DX,DY)の作成処理をする
ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置の偏向データ
作成方法。
5. A method for creating beam deflection data (DX, DY) of a charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said first and second deflection means (12, 14A, 14B).
The beam deflection data (DX, DY) is created based on non-use conditions in which the first and second deflecting means (12, 14A, 14B) are not used and use conditions in which the first and second deflecting means (12, 14A, 14B) are used. Method for creating deflection data of a charged particle beam exposure apparatus.
【請求項6】 請求項5記載の荷電粒子ビーム露光装置
の偏向データ作成方法であって、前記ビーム偏向データ
(DX,DY)の作成処理は、前記第1,第2の偏向手
段(12、14A、14B)の不使用条件下において、前記
第1の偏向手段(12)より上方領域で整形された荷電
粒子ビーム(11A)の断面像(EP)を試料面に投影
し、その後、前記第1、第2の偏向手段(12、14A、
14B)の使用条件下において、該第1、第2の偏向手段
(12、14A、14B)の中の一つの偏向手段に任意の偏
向データ(Da)を供給し、前記偏向データ(Da)の
供給に基づいて試料面に投影された荷電粒子ビーム(11
A)の断面像(EP)と前記第1、第2の偏向手段(1
2、14A、14B)の不使用条件下における荷電粒子ビー
ム(11A)の断面像(EP)との重ね合わせをし、前記
重ね合わせに基づいて前記一つの偏向手段以外の他の偏
向手段の偏向データ(Db,Dc,Dd)を求値するこ
とを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置の偏向データ作
成方法。
6. A method for producing deflection data of a charged particle beam exposure apparatus according to claim 5, wherein said beam deflection data (DX, DY) is produced by said first and second deflecting means (12, Under the non-use conditions of 14A and 14B), a cross-sectional image (EP) of the charged particle beam (11A) shaped in the region above the first deflecting means (12) is projected on the sample surface, and thereafter, 1. Second deflecting means (12, 14A,
Under the use condition of 14B), arbitrary deflection data (Da) is supplied to one of the first and second deflection means (12, 14A, 14B), and the deflection data (Da) is The charged particle beam (11
(A) and the first and second deflecting means (1).
2, 14A, 14B) are superimposed on the cross-sectional image (EP) of the charged particle beam (11A) under non-use conditions, and based on the superposition, deflection of other deflection means other than the one deflection means is performed. A method for generating deflection data for a charged particle beam exposure apparatus, comprising calculating data (Db, Dc, Dd).
【請求項7】 請求項5記載の荷電粒子ビーム露光装置
の偏向データ作成方法であって、前記ビーム整形手段
(13)を荷電粒子ビーム(11A)の光軸(C)から取
り外した状態と、前記ビーム整形手段(13)を荷電粒
子ビーム(11A)の光軸(C)に取り入れた状態に基づ
いて前記ビーム偏向データ(DX,DY)を作成処理す
ることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置の偏向デー
タ作成方法。
7. A method for producing deflection data of a charged particle beam exposure apparatus according to claim 5, wherein said beam shaping means (13) is detached from an optical axis (C) of the charged particle beam (11A). A charged particle beam exposure apparatus for producing the beam deflection data (DX, DY) based on a state in which the beam shaping means (13) is taken into the optical axis (C) of the charged particle beam (11A). How to create deflection data.
【請求項8】 ビーム偏向データ(Da)に基づいて複
数のブロックマスクパターン(BPi,〔i=1,2…
i〕)の一つに荷電粒子ビーム(11A)を偏向する第1
の偏向処理をし、前記第1の偏向処理に基づいて荷電粒
子ビーム(11A)のパターン整形処理をし、前記ビーム
偏向データ(Da)と対応づけられた別の偏向データ
(Dc,Dd)に基づいてパターン整形された荷電粒子
ビーム(11A)を光軸(C)に復帰する第2の偏向処理
をすることを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
8. A plurality of block mask patterns (BPi, [i = 1, 2,...) Based on the beam deflection data (Da).
i)) to deflect the charged particle beam (11A) into one
And a pattern shaping process of the charged particle beam (11A) based on the first deflecting process is performed to obtain another deflecting data (Dc, Dd) associated with the beam deflecting data (Da). A charged particle beam exposure method, comprising: performing a second deflection process of returning a charged particle beam (11A), which has been pattern-shaped based on it, to an optical axis (C).
【請求項9】 請求項8記載の荷電粒子ビーム露光方法
において、前記第2の偏向処理の後に、荷電粒子ビーム
(11A)の他の偏向処理に基づいて被露光対象(18)
にパターン露光処理をすることを特徴とする荷電粒子ビ
ーム露光方法。
9. The charged particle beam exposure method according to claim 8, wherein after the second deflection processing, the object to be exposed is based on another deflection processing of the charged particle beam.
A charged particle beam exposure method, comprising:
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