JP3316076B2 - Charged particle beam exposure method and exposure apparatus - Google Patents

Charged particle beam exposure method and exposure apparatus

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JP3316076B2
JP3316076B2 JP04447394A JP4447394A JP3316076B2 JP 3316076 B2 JP3316076 B2 JP 3316076B2 JP 04447394 A JP04447394 A JP 04447394A JP 4447394 A JP4447394 A JP 4447394A JP 3316076 B2 JP3316076 B2 JP 3316076B2
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【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、半導体装置の製造に係
り、特に半導体基板等の試料上に電子ビーム等の荷電粒
子ビームにより半導体パターンを描画する際の副偏向器
のビーム偏向の高速化と高精度化が可能な荷電粒子ビー
ム露光方法及び露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the manufacture of semiconductor devices, and more particularly, to speeding up the beam deflection of a sub-deflector when drawing a semiconductor pattern on a sample such as a semiconductor substrate using a charged particle beam such as an electron beam. The present invention relates to a charged particle beam exposure method and an exposure apparatus capable of achieving high accuracy.

【0002】近年、集積回路(IC)は、その集積度と
機能の向上に伴い、計算機、通信、機械制御等、広く産
業全般に利用されている。ICの高集積化は進み、例え
ば、256Mビット或いは1Gビットを越える大きな記
憶容量を有するDRAMが製造されている。このような
ICの高集積化は、微細加工技術の進歩に起因するもの
である。
In recent years, integrated circuits (ICs) have been widely used in a wide range of industries, such as computers, communications, and machine controls, as their integration degree and functions have been improved. 2. Description of the Related Art High integration of ICs has progressed, and DRAMs having a large storage capacity exceeding, for example, 256 Mbits or 1 Gbits have been manufactured. Such high integration of ICs is caused by the progress of fine processing technology.

【0003】電子ビーム露光において、0.05μm以
下の微細加工が0.02μm以下のアライメント誤差で
実現され得る。しかしながら、かかる電子ビーム露光の
スループットは、一般に全パターンの加工を1回の露光
(一筆書き形式のビーム露光)により行う現在市販され
ている装置や現在の生産性においては低いので、LSI
の量産には利用できないと考えられてきた。
In electron beam exposure, fine processing of 0.05 μm or less can be realized with an alignment error of 0.02 μm or less. However, the throughput of such electron beam exposure is generally low in currently marketed apparatuses for performing processing of all patterns by one-time exposure (one-stroke type beam exposure) and in current productivity.
Has not been considered for mass production.

【0004】一方、近年本発明の出願人らは、ブロック
露光方法やマルチビーム方式ブランキングアパーチャア
レイ(BAA)露光方法を提案している。これらの方法
において、1cm2 /1sec程度のスループットが期
待でき、更に、その加工の微細さ、位置合わせ精度、ク
イックターンアラウンド、及び信頼性の何れをとって
も、他の方法に比較して優れている。かかるブランキン
グアパーチャアレイ露光方法において、副偏向器偏向の
高速化と高精度化を両立させ、更に、微細加工に電子ビ
ームを有利に利用することが求められている。
On the other hand, in recent years, the present applicants have proposed a block exposure method and a multi-beam type blanking aperture array (BAA) exposure method. In these methods, 1 cm 2/1 sec approximately throughput can be expected, and further, superior to their processed fineness, alignment accuracy, quick turn-around, and any reliability very, other methods . In such a blanking aperture array exposure method, it is required to achieve both high-speed and high-accuracy sub-deflector deflection and to use an electron beam advantageously for fine processing.

【0005】[0005]

【従来の技術】従来のマルチビーム方式荷電粒子ビーム
露光システムに利用される荷電粒子露光装置において、
露光される試料が置かれているステージ114は、図1
4の(a)に示す如く、一の方向(以下では、このステ
ージ114の移動方向をY方向と呼び、Y方向の垂直方
向をX方向と呼ぶ)に動かされ、荷電粒子ビームは電磁
偏向器(以下では、主偏向器と呼ぶ)によりY方向と、
X方向に、例えば、図14の(b)に示す如く、荷電粒
子ビームがこのY方向に沿って蛇行するように凡そ10
0μm毎に幅2mm程度偏向される。このように偏向さ
れた一の偏向位置において、更に、静電偏向器(以下で
は、副偏向器と呼ぶ)により、上記主偏向器の偏向領域
よりも小さな領域で一回又は複数回の略直線上の偏向、
即ちスキャン(走査)が行われ、例えば、凡そ一辺の長
さが100μmの矩形領域内で10μmの幅で10本程
度の1方向のスキャンが行われる。更に、このスキャン
に同期させてビームをオン/オフし、これにより、露光
を行なっている。
2. Description of the Related Art In a charged particle exposure apparatus used in a conventional multi-beam type charged particle beam exposure system,
The stage 114 on which the sample to be exposed is placed is shown in FIG.
As shown in FIG. 4A, the stage 114 is moved in one direction (hereinafter, the moving direction of the stage 114 is called a Y direction, and the vertical direction of the Y direction is called an X direction), and the charged particle beam is moved by an electromagnetic deflector. (Hereinafter referred to as the main deflector),
In the X direction, for example, as shown in FIG. 14B, the charged particle beam
It is deflected by about 2 mm in width every 0 μm. At one deflection position deflected in this way, an electrostatic deflector (hereinafter, referred to as a sub deflector) further performs one or more substantially straight lines in a region smaller than the deflection region of the main deflector. Deflection on,
That is, scanning (scanning) is performed. For example, scanning in one direction of about 10 lines having a width of 10 μm is performed in a rectangular area having a side length of about 100 μm. Further, the beam is turned on / off in synchronization with this scan, thereby performing exposure.

【0006】例えば、図4に示す如く、X方向とY方向
に、全部で(X方向の列数)×(Y方向の行数)個の開
口部が千鳥格子状に配置されたBAAは、(X方向の列
数)×(Y方向の群の数)個の独立したオン/オフ制御
回路(以下では、データ射出部と呼ぶ)においてビーム
のオン/オフ制御が行われる。各々の開口群の中におい
て、後列の開口から出るビームは、その前列の開口のオ
ン/オフデータが遅延されたデータを用いてオン/オフ
の制御がなされている。例えば、同図のA01に与えられ
たデータを遅延し、A02から出るビームがA01の位置に
達した時に同じデータでショットする。更に、各データ
射出部は、異なる開口群の開口部のショットが所定の位
置にショットされるようデータを出力する。この方法に
より、露光されるパターンを指定する際のパターンのサ
イズ及びパターンの位置に関して設定し得る最小単位が
縮小化され、更に、ドーズ量の補正等を行うようパター
ン中のオンされるビーム数が減少させられた場合に生ず
るパターンのむらが低減される。
For example, as shown in FIG. 4, a BAA in which a total of (the number of columns in the X direction) × (the number of rows in the Y direction) openings are arranged in a zigzag pattern in the X direction and the Y direction. , (The number of columns in the X direction) × (the number of groups in the Y direction) independent on / off control circuits (hereinafter, referred to as a data emitting unit) perform on / off control of the beam. In each group of apertures, the beam exiting from the rear row aperture is controlled on / off using data obtained by delaying the on / off data of the front row aperture. For example, the data given to A01 in the figure is delayed, and the same data is shot when the beam exiting from A02 reaches the position of A01. Further, each data output unit outputs data so that shots of openings of different opening groups are shot at predetermined positions. By this method, the minimum unit that can be set with respect to the pattern size and pattern position when designating the pattern to be exposed is reduced, and furthermore, the number of beams turned on in the pattern to perform dose correction and the like is reduced. The pattern unevenness that occurs when reduced is reduced.

【0007】上記の如く、従来の露光システムにおい
て、BAAのピクセルが千鳥格子状に配置されている場
合、スキャン方向に配置された開口は、前の列の開口が
ショットしたデータを用いて時間的に遅れて同じ位置を
多重回ショットする。
As described above, in the conventional exposure system, when the BAA pixels are arranged in a zigzag pattern, the apertures arranged in the scanning direction are obtained by using data shot by the apertures in the previous row. The same position is shot multiple times with some delay.

【0008】従来の方法では、テレビのビームスキャン
用回路の様な回路で発生された一定の鋸歯状の波形が、
上記の如くオン/オフされたビームを試料上の所望の位
置でスキャンするため副偏向器に印加されていた。この
従来の方式は、スキャンの高速化や、回路設計の容易さ
を利点としている。
In the conventional method, a constant sawtooth waveform generated by a circuit such as a television beam scanning circuit is
The beam turned on / off as described above is applied to the sub deflector to scan at a desired position on the sample. This conventional method has advantages of faster scanning and easier circuit design.

【0009】更に、従来のベクトルスキャン方式の露光
装置では、1ショットの露光毎に偏向の歪みの補正計算
が行われている。ベクトルスキャン方式の場合、偏向器
が指定された位置に整定後ショットが行われるので、偏
向の補正計算にはさほど高速性が要求されない。従っ
て、偏向器の補正演算は、デジタル値に基づいて行わ
れ、補正されたデジタル値がDACの入力に供給されて
いる。
Further, in the conventional vector scan type exposure apparatus, correction calculation of deflection distortion is performed for each exposure of one shot. In the case of the vector scan method, a shot is performed after the deflector has settled at a designated position, and therefore, high speed is not required for the deflection correction calculation. Therefore, the correction operation of the deflector is performed based on the digital value, and the corrected digital value is supplied to the input of the DAC.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマルチビーム方式荷電粒子露光方法によると、
(1)位置決めの高精度化が困難である、(2)ゲイ
ン、ローテーション、オフセット、台形型成分等の副偏
向器の偏向の補正を容易に行えない、(3)スキャンの
始点を任意に決めることができない、(4)スキャンの
回数を任意に決めることができない、(5)スキャンの
距離を任意に決めることができない、(6)スキャンと
露光のタイミングを任意に決めることができない、
(7)一方向と双方向のスキャンを任意に行うことがで
きない、(8)偏向の速度を変更するためには、回路の
素子を変更する必要がある等の問題点を有する。
However, according to the conventional multi-beam type charged particle exposure method,
(1) It is difficult to increase the positioning accuracy. (2) It is not easy to correct the deflection of the sub deflector such as gain, rotation, offset, and trapezoidal component. (3) Arbitrarily determine the scan start point. (4) The number of scans cannot be determined arbitrarily, (5) The scan distance cannot be determined arbitrarily, (6) The timing of scanning and exposure cannot be determined arbitrarily,
(7) One-way and two-way scanning cannot be performed arbitrarily, and (8) In order to change the deflection speed, it is necessary to change the elements of the circuit.

【0011】上記問題点の解決方法として、露光データ
レートと同じ速度でデジタル値を与え、アナログ値に変
換して偏向を行うことが考えられる。しかしながら、十
分な精度を有するデジタル値を所望の高速の露光データ
レートと同じレートでアナログ値に変換するデジタル/
アナログ変換器(以下では、DACと呼ぶ)は現在入手
不可能であり、また、この速度で整定し得るアナログ回
路の実現も難しい。
As a solution to the above problem, it is conceivable to give a digital value at the same speed as the exposure data rate, convert the digital value into an analog value, and perform deflection. However, a digital / digital converter that converts a digital value having sufficient accuracy into an analog value at the same rate as a desired high-speed exposure data rate.
Analog converters (hereinafter referred to as DACs) are not currently available, and it is difficult to implement analog circuits that can settle at this speed.

【0012】本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
み、露光データレートよりも低い速度でデジタル値を与
えて、十分な位置精度を得ることが可能な荷電粒子ビー
ム露光方法及び装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a charged particle beam exposure method and apparatus capable of giving a digital value at a speed lower than the exposure data rate and obtaining sufficient positional accuracy. With the goal.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の荷電粒子ビーム
露光方法及び露光装置は、荷電粒子ビームの露光される
試料の搭載されたステージ209を連続的に移動させる
と共に、主偏向器により該ビームを偏向させ、更に副偏
向器112によって該主偏向器の偏向領域より小さな領
域で少なくとも一回略直線状に偏向させて、該試料上で
該ビームを略直線状に走査し、該ビームの各々が該試料
上に到達するか到達しないかの露光データの変化を制御
し、ICパターンを露光する荷電粒子ビーム露光方法で
あって、階段的に変化するデジタル値を該副偏向器用デ
ジタル/アナログ変換器10に供給する供給ステップ
と、該デジタル/アナログ変換器10により該デジタル
値をアナログ値に変換し、略直線状に変化するよう該ア
ナログ値を平滑化する変換ステップと、該変換されたア
ナログ値を該副偏向器112の電圧入力として印加する
電圧印加ステップとより成ることを特徴とする。
According to the charged particle beam exposure method and the exposure apparatus of the present invention, a stage 209 on which a sample to be exposed to a charged particle beam is continuously moved, and the beam is irradiated by a main deflector. Is further deflected by the sub deflector 112 substantially linearly at least once in an area smaller than the deflection area of the main deflector, and the beam is scanned substantially linearly on the sample, and each of the beams is scanned. A charged particle beam exposure method for exposing an IC pattern by controlling a change in exposure data whether the data reaches or does not reach the sample, wherein a digital value changing stepwise is converted into a digital / analog value for the sub deflector. And a digital / analog converter 10 for converting the digital value to an analog value and smoothing the analog value so as to change in a substantially linear manner. A conversion step, characterized by comprising more voltage applying step of applying the converted analog value as a voltage input sub deflector 112.

【0014】更に、本発明の方法及び装置において、上
記のデジタル値は、前記露光データを変化させるクロッ
クを分周して前記デジタル値を変化させるクロックを発
生して供給されることを特徴とする。
Further, in the method and the apparatus according to the present invention, the digital value is supplied by generating a clock for changing the digital value by dividing a clock for changing the exposure data. .

【0015】更に、本発明の荷電粒子ビーム露光方法及
び露光装置は、前記荷電粒子ビームの走査方向及び該走
査方向の垂直方向に配列され、該ビームの軌道を制御す
る複数の開口に該ビームを照射し、該開口から出力され
る該ビームが該走査方向の1列前の該開口から出力され
る該ビームの照射した部分を照射する迄の遅れ時間に同
期させて前記デジタル値を変化させることを特徴とす
る。
Further, the charged particle beam exposure method and the exposure apparatus of the present invention are arranged in a scanning direction of the charged particle beam and in a direction perpendicular to the scanning direction, and the beam is passed through a plurality of apertures for controlling the trajectory of the beam. Irradiating and changing the digital value in synchronization with a delay time until the beam output from the aperture irradiates an irradiated portion of the beam output from the aperture one row before in the scanning direction. It is characterized by.

【0016】更に、本発明の方法及び装置において、上
記のデジタル値の供給は、1回の走査毎に前記デジタル
/アナログ変換器10に走査の始点の値を設定し、該走
査中に変化する値を該始点の値に加算して階段的に変化
させられた前記デジタル値を該デジタル/アナログ変換
器10に供給することを特徴とする。
Further, in the method and the apparatus according to the present invention, the supply of the digital value sets the value of the starting point of the scan in the digital / analog converter 10 for each scan, and changes during the scan. The digital value changed stepwise by adding a value to the value of the starting point is supplied to the digital / analog converter 10.

【0017】更に、本発明の方法及び装置によれば、前
記副偏向器112の特性を補償をするよう前記変換ステ
ップにより平滑化された前記アナログ波形を補正して該
副偏向器112に電圧が印加されることを特徴とする。
Further, according to the method and apparatus of the present invention, the analog waveform smoothed by the conversion step is corrected so as to compensate for the characteristics of the sub-deflector 112 so that a voltage is applied to the sub-deflector 112. It is characterized by being applied.

【0018】[0018]

【作用】本発明の方法及び装置によれば、デジタル値を
利用して偏向位置を順次与えることにより、アナログ回
路を用いて鋸歯状の波形を与えるのに比べてスキャン内
の位置精度が向上し、スキャンの始点の位置、回数、距
離、スキャンと露光のタイミング、一方向と両方向スキ
ャンの選択等を容易に行えるようになる。
According to the method and apparatus of the present invention, by sequentially providing deflection positions using digital values, positional accuracy in a scan is improved as compared with the case where a sawtooth waveform is provided using an analog circuit. , The position of the start point of the scan, the number of times, the distance, the timing of scanning and exposure, the selection of one-way and two-way scanning, etc. can be easily performed.

【0019】即ち、本発明の方法及び装置によれば、波
形を濾波して鈍らせて利用することにより、その後の補
正における偏向や補正演算を露光データレートよりも低
い速度で動作させ得るようになる。従って、走査の開始
の始点や、その後の偏向位置等のデジタル値を露光デー
タレートよりも遅い速度で与えて、位置精度が十分に補
償される。露光データのオン/オフの変化するタイミン
グと偏向器用のデジタル値との同期を取ることにより、
位置決めの高速化や、スキャンと露光のタイミングを任
意に決めることが可能になる。更に、デジタル値をアナ
ログ値に変換した後に、上記の補正をかけることで補正
の値が変化する場合にも、非常にスムーズに変化するパ
ターンの露光が可能になる。
That is, according to the method and apparatus of the present invention, by using the waveform by filtering and dulling the waveform, the deflection and the correction operation in the subsequent correction can be operated at a speed lower than the exposure data rate. Become. Accordingly, digital values such as the starting point of the start of scanning and the subsequent deflection position are given at a speed lower than the exposure data rate, and the position accuracy is sufficiently compensated. By synchronizing the timing at which the exposure data changes on / off with the digital value for the deflector,
It is possible to speed up the positioning and arbitrarily determine the timing of scanning and exposure. Further, even when the correction value changes by applying the above correction after converting the digital value into the analog value, it becomes possible to expose a pattern that changes very smoothly.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明の第1実施例を図1を参照しな
がら説明する。尚、以下の説明で参照される多数の添付
図面の中の同じ符号は同じ構成要素を示す。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same reference numerals in the accompanying drawings referred to in the following description denote the same components.

【0021】図1は、本発明の一実施例による入力され
たデジタル値をアナログ値に変換し、更に、そのアナロ
グ値を濾波して鈍らせる露光ビームのスキャン回路を示
す。デジタル値を入力されてアナログ値を出力する電圧
出力DAC10と、この電圧出力DAC10に直列に接
続される演算増幅器14と、演算増幅器14と電圧出力
DAC10との間に直列に接続される抵抗Rs12と、
演算増幅器14に並列に接続されたキャパシタC16と
抵抗Rf18とより成るフィルタとにより構成される。
かかるスキャン回路のキャパシタC16の値を調整する
ことにより、電圧出力DAC10からの出力信号を濾波
して鈍らせることができる。
FIG. 1 shows an exposure beam scanning circuit for converting an input digital value into an analog value and filtering and dulling the analog value according to an embodiment of the present invention. A voltage output DAC 10 which receives a digital value and outputs an analog value, an operational amplifier 14 connected in series to the voltage output DAC 10, a resistor Rs12 connected in series between the operational amplifier 14 and the voltage output DAC 10, ,
The filter is composed of a capacitor C16 and a resistor Rf18 connected in parallel to the operational amplifier 14.
By adjusting the value of the capacitor C16 of such a scan circuit, the output signal from the voltage output DAC 10 can be filtered and dulled.

【0022】図1に示す回路において、階段的に変化す
るデジタル値の供給される副偏向器用電圧出力DAC1
0により該デジタル値はアナログ値に変換され、略直線
状に変化するよう変換されたアナログ値が平滑化され、
平滑化されたアナログ値は副偏向器の電圧入力として印
加される。
In the circuit shown in FIG. 1, a voltage output DAC1 for the sub-deflector to which a digital value which changes stepwise is supplied.
The digital value is converted into an analog value by 0, and the converted analog value is changed to be substantially linear, and the analog value is smoothed.
The smoothed analog value is applied as a voltage input to the sub deflector.

【0023】図2は、図1に示すスキャン回路の入力波
形Aと出力波形Bとを示す図である。同図の波形Aに示
す如く鋸歯状のデジタル値が電圧出力DAC10に入力
され、上記スキャン回路のキャパシタC16の値を調整
することにより、この入力波形Aが十分に鈍らされた略
直線状に変化する波形Bが得られる。図2に示すスキャ
ン回路の抵抗Rs12及び抵抗Rf18を変化させるこ
とにより、露光ビームのスキャンの距離が調整され得
る。この方法によると、(例えば、各位置毎にデジタル
値を利用して整定させる方式よりは精度が劣化する
が)、殆どリニアな波形にして使用した場合のビームの
スキャン位置の誤差は、最大でビーム1個の大きさに相
当する。更に、ビームのスキャン位置は、少なくとも上
記電圧出力DAC10に入力されるデジタル値のデータ
レートで一致することが保証されているので、この位置
の精度は、アナログ回路を利用して鋸歯状波を生成する
場合より格段に向上される。
FIG. 2 is a diagram showing an input waveform A and an output waveform B of the scan circuit shown in FIG. A sawtooth digital value is input to the voltage output DAC 10 as shown by a waveform A in FIG. 9 and the input waveform A changes to a substantially blunted substantially linear shape by adjusting the value of the capacitor C16 of the scan circuit. Thus, a waveform B is obtained. By changing the resistance Rs12 and the resistance Rf18 of the scan circuit shown in FIG. 2, the scan distance of the exposure beam can be adjusted. According to this method (for example, the accuracy is deteriorated compared to a method of setting using a digital value for each position), the error of the beam scanning position when using a nearly linear waveform is maximum. This corresponds to the size of one beam. Further, since the beam scanning position is guaranteed to coincide at least with the data rate of the digital value input to the voltage output DAC 10, the accuracy of this position is determined by generating a sawtooth wave using an analog circuit. It is much better than if you do.

【0024】図2に示すスキャン回路により得られるス
キャンの波形Bは、略直線状ではあるが、詳細には若干
凸状の膨らみを有しているので、ビームのオン/オフと
デジタル値の変化を同期させることが望ましい。尚且
つ、デジタル値の変化レートを図4に示したスキャン方
向の1段前の開口から出されるビームの照射した部分を
照射する迄の遅れ時間に同期させることにより、それら
のビームの相対的位置関係の精度を更に向上させること
ができる。
The scan waveform B obtained by the scan circuit shown in FIG. 2 is substantially linear, but has a slightly convex bulge in detail. It is desirable to synchronize Further, by synchronizing the rate of change of the digital value with the delay time before irradiating the irradiated part of the beam emitted from the aperture one step before in the scanning direction shown in FIG. The accuracy of the relationship can be further improved.

【0025】上記の如く、本発明の第1の実施例におい
て、デジタル/アナログ変換器を利用し、そのデジタル
/アナログ変換器の出力を鈍らすよう平滑化することに
よって、露光の位置精度を向上させることが可能にな
る。更に、走査の位置に関する情報、例えば、始点の位
置の値をデジタル値により供給することができるように
なるので、従来のアナログ方式では容易に実現し得ない
補正を行える利点が得られる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, a digital / analog converter is used, and the output of the digital / analog converter is smoothed so as to make the output dull, thereby improving the positional accuracy of exposure. It becomes possible to do. Further, since the information on the scanning position, for example, the value of the position of the starting point can be supplied as a digital value, there is obtained an advantage that correction which cannot be easily realized by the conventional analog method can be performed.

【0026】図3は、ブランキングアパーチャアレイを
利用する本発明の荷電粒子ビーム露光装置の一実施例を
説明するための図である。図3を参照するに、荷電粒子
ビーム露光装置は一般に荷電粒子ビームを形成しこれを
集束させる電子光学系100と、電子光学系100を制
御する制御系200とよりなる。電子光学系100は荷
電粒子ビーム源として電子ビーム源101を含み、電子
ビーム源101は荷電粒子ビーム、例えば、電子ビーム
を所定の光軸Oに沿って発散荷電粒子ビームとして発射
する。
FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of the charged particle beam exposure apparatus of the present invention using a blanking aperture array. Referring to FIG. 3, the charged particle beam exposure apparatus generally includes an electron optical system 100 that forms and focuses a charged particle beam, and a control system 200 that controls the electron optical system 100. The electron optical system 100 includes an electron beam source 101 as a charged particle beam source, and the electron beam source 101 emits a charged particle beam, for example, an electron beam as a divergent charged particle beam along a predetermined optical axis O.

【0027】電子ビーム源101で形成された電子ビー
ムはアパーチャ板102に形成されたビーム整形用アパ
ーチャ102aを通されて変形される。アパーチャ10
2aは光軸Oに整合して形成されており、入射電子ビー
ムを矩形断面形状に整形する。
The electron beam formed by the electron beam source 101 passes through a beam shaping aperture 102a formed on an aperture plate 102 and is deformed. Aperture 10
2a is formed in alignment with the optical axis O, and shapes the incident electron beam into a rectangular cross-sectional shape.

【0028】整形された電子ビームは電子レンズ103
により、ブランキングアパーチャアレイ(BAA)を形
成されたBAAマスク110上に集束される。その際、
レンズ103は矩形開口の像をBAAマスク110上に
投影する。BAAマスク110上には半導体基板上に描
画される多数の露光ドットに対応して多数の微細なアパ
ーチャが形成され、各アパーチャには静電偏向器が形成
されている。この静電偏向器は駆動信号Eにより制御さ
れ、非励起状態では電子ビームをそのまま通過させる
が、励起状態では通過電子ビームを偏向させ、その結果
通過電子ビームの方向が光軸Oから外れる。その結果、
以下に説明するように、半導体基板上には、非励起状態
のアパーチャに対応した露光ドットパターンが形成され
る。
The shaped electron beam is applied to an electron lens 103.
Is focused on the BAA mask 110 on which the blanking aperture array (BAA) is formed. that time,
The lens 103 projects the image of the rectangular aperture on the BAA mask 110. A number of fine apertures are formed on the BAA mask 110 corresponding to a number of exposure dots drawn on the semiconductor substrate, and each aperture is formed with an electrostatic deflector. The electrostatic deflector is controlled by a drive signal E and allows the electron beam to pass as it is in a non-excitation state, but deflects the passing electron beam in an excitation state, and as a result, the direction of the passing electron beam deviates from the optical axis O. as a result,
As described below, an exposure dot pattern corresponding to an aperture in a non-excited state is formed on a semiconductor substrate.

【0029】BAAマスク110を通った電子ビーム
は、縮小光学系を形成する電子レンズ104及び105
を通った後、ラウンドアパーチャ板113に形成された
ラウンドアパーチャ113aを通過するかしないかによ
って各微小ビームのオン/オフを決定する。次いで、か
かる電子ビームは、別の縮小光学系を形成する電子レン
ズ106、107により、移動自在なステージ114上
に保持された半導体基板115上に集束され、前記BA
Aマスク110の像が基板115上に結像する。ここ
で、電子レンズ107は対物レンズとして作用し、焦点
補正及び収差補正のための補正コイル108、109や
集束電子ビームを基板表面上で移動させるための偏向器
111、112等を含んでいる。
The electron beam passing through the BAA mask 110 is converted into electron lenses 104 and 105 forming a reduction optical system.
After passing through, the on / off of each minute beam is determined depending on whether or not it passes through the round aperture 113a formed on the round aperture plate 113. Then, the electron beam is focused on a semiconductor substrate 115 held on a movable stage 114 by electron lenses 106 and 107 forming another reduction optical system, and the BA
An image of the A mask 110 is formed on the substrate 115. Here, the electron lens 107 functions as an objective lens and includes correction coils 108 and 109 for focus correction and aberration correction, deflectors 111 and 112 for moving the focused electron beam on the substrate surface, and the like.

【0030】レンズ104とレンズ105の中間には静
電偏向器116が形成されており、偏向器116を駆動
することにより電子ビームの経路が板114のラウンド
アパーチャ113aを通る光軸Oから外される。その結
果、半導体基板上において電子ビームを高速でオン/オ
フすることが可能になる。また、先に説明したBAAマ
スク110上のアパーチャにおいて静電偏向器の励起に
伴い偏向された電子ビームも前記ラウンドアパーチャ1
13aを外れるため、半導体基板上に到達することがな
く、その結果、基板115上において前記露光ドットパ
ターンの制御が可能になる。
An electrostatic deflector 116 is formed between the lens 104 and the lens 105. By driving the deflector 116, the path of the electron beam is deviated from the optical axis O passing through the round aperture 113 a of the plate 114. You. As a result, the electron beam can be turned on / off at high speed on the semiconductor substrate. Further, the electron beam deflected by the excitation of the electrostatic deflector in the aperture on the BAA mask 110 described above also causes the round aperture 1
13a, it does not reach the semiconductor substrate. As a result, the exposure dot pattern can be controlled on the substrate 115.

【0031】かかる露光動作の制御のために、図3の電
子ビーム露光装置は制御系200を使用する。制御系2
00には描画したい半導体装置の素子パターンに関する
データを記憶する磁気ディスク装置や磁気テープ装置等
の外部記憶装置201が含まれる。
The electron beam exposure apparatus shown in FIG. 3 uses a control system 200 for controlling the exposure operation. Control system 2
00 includes an external storage device 201 such as a magnetic disk device or a magnetic tape device that stores data relating to an element pattern of a semiconductor device to be drawn.

【0032】記憶装置201に記憶されたデータはCP
U202により読み出され、データ展開回路203によ
ってデータ圧縮を解除されることにより、BAAマスク
110上の個々の開口部を所望の露光パターンに従って
オンオフする露光ドットデータに変換される。この電子
ビーム露光装置は露光パターンの微妙な修正を可能にす
るために、基板115上の各露光点をN回(例えば、N
=8)、独立な露光パターンで重複露光するように構成
されており、このためデータ展開回路203はN個の回
路2031 〜203N より構成され、各々の回路203
1 〜203N はCPU202から供給される露光データ
を基に、前記N回の重複露光に使われる独立な露光ドッ
トパターンを発生させる。
The data stored in the storage device 201 is a CP
The data is read out by the U 202 and decompressed by the data expanding circuit 203, whereby the data is converted into exposure dot data for turning on and off individual openings on the BAA mask 110 according to a desired exposure pattern. This electron beam exposure apparatus sets each exposure point on the substrate 115 N times (for example, N times) in order to enable fine correction of the exposure pattern.
= 8), and configured to perform overlapping exposure with independent exposure patterns. For this reason, the data development circuit 203 is composed of N circuits 203 1 to 203 N.
1 to 203 N generate independent exposure dot patterns used in the N-times overlapping exposure based on the exposure data supplied from the CPU 202.

【0033】個々の回路2031 〜203N は、前記C
PU202から供給される露光データを保持するバッフ
ァメモリ203aと、前バッファメモリ203aに保持
された露光データを基に露光ドットパターンを表わすド
ットパターンデータを発生させるデータ展開部203b
と、前記データ展開部203bで展開されたドットパタ
ーンデータを保持するキャンバスメモリ203cとによ
り構成され、データ展開回路204はキャンバスメモリ
203cに保持されているドットパターンデータを対応
する出力バッファ回路204に供給する。即ち、出力バ
ッファ回路204は、N個のデータ展開回路2031
203N に対応してN個の保持回路2041 〜204N
を含んでおり、各々の保持回路、例えば回路2041
BAAマスク110上においてX方向に整列した合計1
28個の開口部に対応して128個の回路2041 〜2
04128 を含んでいる。その際、前記128個の回路2
041 〜204128 の各々は、前記開口部をオンオフす
る1ビットのデータを前記キャンバスメモリ203cか
ら供給され、これを保持する。さらに、前記回路204
1 〜204N は保持している1ビットデータを対応する
D/A変換器205 1 〜205N でアナログ信号に変換
の後BAAマスク110に供給する。その結果、前記B
AAマスク110上のY方向に整列した開口部に協働す
る静電偏向器が逐次駆動される。
Individual circuits 2031~ 203NIs the C
Buffer holding exposure data supplied from PU 202
Stored in the buffer memory 203a and the previous buffer memory 203a.
Based on the exposure data obtained.
Data developing section 203b for generating cut pattern data
And the dot pattern developed by the data developing unit 203b.
And the canvas memory 203c for storing
The data expansion circuit 204 is a canvas memory
Corresponds to dot pattern data held in 203c
The output buffer circuit 204 supplies the output data. That is, the output
The buffer circuit 204 includes N data expansion circuits 203.1~
203NN holding circuits 204 corresponding to1~ 204N
And each holding circuit, eg, circuit 2041Is
A total of 1 aligned in the X direction on the BAA mask 110
128 circuits 204 corresponding to the 28 openings1~ 2
04128Contains. At this time, the 128 circuits 2
041~ 204128Each turn the opening on and off
1-bit data stored in the canvas memory 203c.
And keep it. Further, the circuit 204
1~ 204NCorresponds to the held 1-bit data
D / A converter 205 1~ 205NConvert to analog signal with
After that, it is supplied to the BAA mask 110. As a result, B
Cooperates with openings aligned in the Y direction on AA mask 110
The electrostatic deflectors are sequentially driven.

【0034】図3の荷電粒子ビーム露光装置はさらに、
外部記憶装置201に記憶された制御プログラムに基づ
いてCPU202から制御信号を供給され、前記データ
展開回路203及び出力バッファ回路204の動作、デ
ータ展開回路203からバッファ回路204へのデータ
転送、更にD/A変換器205によるBAAマスク11
0の駆動の制御を行う露光制御装置206を備えてい
る。また、露光制御装置206は更に、主偏向器制御回
路207及び補正回路207aと、副偏向器制御回路2
08及び補正回路208aを介して主偏向器111及び
副偏向器112を制御し、電子ビームを基板115上で
走査させる。
The charged particle beam exposure apparatus of FIG.
A control signal is supplied from the CPU 202 based on a control program stored in the external storage device 201, the operation of the data expansion circuit 203 and the output buffer circuit 204, the transfer of data from the data expansion circuit 203 to the buffer circuit 204, and the D / BAA mask 11 by A converter 205
An exposure control device 206 for controlling the driving of the zero is provided. The exposure controller 206 further includes a main deflector control circuit 207 and a correction circuit 207a, and a sub deflector control circuit 2
The main deflector 111 and the sub-deflector 112 are controlled via the correction circuit 08 and the correction circuit 208 a to scan the substrate 115 with the electron beam.

【0035】主偏向器制御回路207からの主偏向量を
アドレスとするメモリ211は、対応する補正演算係数
GX、GY(ゲイン)、RX、RY(ローテーショ
ン)、OX、OY(オフセット)、HX、HY(台形)
を補正回路208aに出力する。補正回路208aはこ
れらの補正演算係数で副偏向量を補正して、副偏向器1
12に出力する。また、メモリ211は主偏向量をアド
レスとして対応する補正演算係数DX、DY(歪み)を
補正回路207aに出力する。補正回路207aは、主
偏向量を補正演算係数で補正して、主偏向器111に出
力する。更に、メモリ211は主偏向量に応じたダイナ
ミックスティグSX、SY及びダイナミックフォーカス
Fを記憶しており、補正回路207aは、主偏向量に応
じたSX、SY及びFを読み出して補正コイル109及
びフォーカス補正コイル108を駆動する。
The memory 211, which uses the main deflection amount from the main deflector control circuit 207 as an address, stores the corresponding correction operation coefficients GX, GY (gain), RX, RY (rotation), OX, OY (offset), HX, HY (trapezoid)
Is output to the correction circuit 208a. The correction circuit 208a corrects the sub-deflection amount using these correction operation coefficients, and
12 is output. The memory 211 outputs the corresponding correction operation coefficients DX and DY (distortion) to the correction circuit 207a using the main deflection amount as an address. The correction circuit 207 a corrects the main deflection amount with a correction operation coefficient and outputs the result to the main deflector 111. Further, the memory 211 stores the dynamic stigs SX and SY and the dynamic focus F corresponding to the main deflection amount, and the correction circuit 207a reads out the SX, SY and F corresponding to the main deflection amount and reads the correction coil 109 and the focus. The correction coil 108 is driven.

【0036】更に、図3の装置は電子ビームを集束する
際に生じるクーロン反発力によるビームの広がりを補正
するために、リフォーカス制御回路203eを設けら
れ、リフォーカス制御回路203eはリフォーカスを行
うためにデータ展開を行うと同時に、リフォーカス用の
データをリフォーカスデータ格納部215に格納し、露
光時にリフォーカスデータ格納部215に格納されたデ
ータに応じて電子レンズ106のリフォーカスコイルを
駆動して適宜強度を調整する。
Further, the apparatus shown in FIG. 3 is provided with a refocus control circuit 203e for correcting the spread of the beam due to the Coulomb repulsion generated when the electron beam is focused, and the refocus control circuit 203e performs refocus. At the same time, the refocusing data is stored in the refocus data storage unit 215 and the refocus coil of the electronic lens 106 is driven according to the data stored in the refocus data storage unit 215 at the time of exposure. And adjust the strength appropriately.

【0037】次に、BAAマスク110の構成を図4を
参照しながら簡単に説明する。
Next, the configuration of the BAA mask 110 will be briefly described with reference to FIG.

【0038】図4を参照するに、典型的な例では、BA
Aマスク110上に、X方向に128個、Y方向に8個
の開口が千鳥格子状に設けられている。Y方向のA01と
A02、B01とB02、C01とC02、D01とD02は、夫々ペ
アをなしている。尚、同図において千鳥格子状のX方向
の偶数番目の列は、奇数番目の列と同じ場所に形成でき
ないため、ずれた場所に設けられている。ここで、両側
の対向辺上に電極が設けられた開口は、ピクセルを形成
する。このアパーチャのピクセルの一方の電極は一定電
位に保たれ、他方の電極はある電位と上記一定電位との
何れかの状態になるよう外部から制御されるので、この
アパーチャに照射されて開口を通過する電子ビームの軌
道が制御される。開口を通過した電子ビームが、光学鏡
筒内部の更に先にあるラウンドアパーチャの開口を通過
するか否かにより、各微小ビームが試料上に到達するか
(ビームはオン)又は到達しないか(ビームはオフ)が
制御される。更に偏向に同期させてBAAの各々の電極
に印加される電圧を制御することにより、試料上に到達
した微小ビームが集まり、試料上にパターンが露光され
る(以下、かかる露光方式をマルチビーム方式荷電粒子
ビーム露光と呼ぶ)。
Referring to FIG. 4, in a typical example, BA
On the A mask 110, 128 openings in the X direction and 8 openings in the Y direction are provided in a staggered pattern. A01 and A02, B01 and B02, C01 and C02, D01 and D02 in the Y direction form a pair, respectively. Note that, in the drawing, the even-numbered rows in the X direction of the houndstooth check cannot be formed at the same locations as the odd-numbered rows, and are provided at shifted locations. Here, the openings in which the electrodes are provided on the opposite sides on both sides form pixels. One electrode of the pixel of this aperture is kept at a constant potential, and the other electrode is externally controlled to be in a state of a certain potential and the above-mentioned constant potential, so that the aperture is irradiated and passes through the opening. The trajectory of the moving electron beam is controlled. Depending on whether the electron beam passing through the opening passes through the opening of the round aperture located further inside the optical column, each minute beam reaches the sample (the beam is turned on) or does not reach (the beam is turned on). Is off). Further, by controlling the voltage applied to each electrode of the BAA in synchronization with the deflection, the microbeams that have reached the sample are collected and the pattern is exposed on the sample (hereinafter, such an exposure method is referred to as a multi-beam method). (Called charged particle beam exposure).

【0039】図4において、X又はY方向に1/2ピッ
チずれた開口群(同図において点線で示される)、例え
ば、開口部列A01及びA02、B01及びB02、C01及びC
02、D01及びD02が夫々開口部群A、B、C、Dを形成
する。更に、各開口部群において、前の開口部に与えら
れたデータの所定の時間遅延されたデータが後の開口部
に与えられる。即ち、例えば開口部A01に与えられたデ
ータの遅延されたデータが開口部A02に与えられる。そ
の結果、かかるBAAマスク110は、各開口部群に対
応してマトリクス状に配列した複数の電子ビーム要素よ
りなる電子ビーム群を形成し、各電子ビーム要素は基板
115上に典型的にはセルストライプの最大サイズであ
る0.08μm×0.08μmの大きさの露光ドットを
露光する。その際、最大で8×128個の露光ドット
が、基板115上に一斉に露光される。
In FIG. 4, a group of openings (indicated by dotted lines in FIG. 4) which are shifted by a half pitch in the X or Y direction, for example, openings A01 and A02, B01 and B02, C01 and C
02, D01 and D02 form opening groups A, B, C and D, respectively. Further, in each of the opening groups, data delayed by a predetermined time of data given to the preceding opening is given to the following opening. That is, for example, the delayed data of the data given to the opening A01 is given to the opening A02. As a result, the BAA mask 110 forms an electron beam group including a plurality of electron beam elements arranged in a matrix corresponding to each opening group, and each electron beam element is typically formed on a substrate 115 by a cell. Exposure dots having a size of 0.08 μm × 0.08 μm, which is the maximum size of the stripe, are exposed. At this time, a maximum of 8 × 128 exposure dots are simultaneously exposed on the substrate 115.

【0040】前記電子ビーム群を構成する電子ビーム要
素は偏向器112により図中Y方向に走査され、基板上
の各点には、各開口部群A〜Dに対応した露光ドットが
最大で8回重複して露光される。より具体的に説明する
と、基板115上には開口部列A01に対応して露光され
た露光ドット列に重複してA02、B01、B02、C01、C
02、D01、及びD02と1/2ピッチずれた位置に露光さ
れる。但し、X方向に1ピッチ、Y方向に3ピッチずれ
ている露光ドット列は、相互に補間してX方向に整列し
た単一の露光ドット列を形成する。これにより、各開口
部群において開口部列を相互に1ピッチずつずらして形
成することにより、BAAマスク110により整形され
た電子ビーム要素が相互に接近し過ぎた場合に生じるク
ーロン相互作用を最小化することが可能になる効果が得
られ、また、接近した位置のデータがずれて出力される
利点が得られる。かかるクーロン相互作用が生じると、
先にも説明したように電子ビーム要素が相互に反発して
電子レンズの実効的な焦点距離が長くなってしまう。
The electron beam elements constituting the electron beam group are scanned in the Y direction in the figure by the deflector 112, and each point on the substrate has a maximum of 8 exposure dots corresponding to each of the opening groups A to D. Exposure is repeated twice. More specifically, on the substrate 115, A02, B01, B02, C01, and C02 overlap with the exposure dot row exposed corresponding to the opening row A01.
Exposure is performed at positions shifted by 1/2 pitch from 02, D01, and D02. However, the exposure dot rows shifted by one pitch in the X direction and three pitches in the Y direction interpolate with each other to form a single exposure dot row aligned in the X direction. Thus, by forming the opening rows in each opening group so as to be shifted from each other by one pitch, the Coulomb interaction generated when the electron beam elements shaped by the BAA mask 110 are too close to each other is minimized. This has the advantage that the data at the close position is output with a shift. When such Coulomb interaction occurs,
As described above, the electron beam elements repel each other, and the effective focal length of the electron lens becomes longer.

【0041】図4のBAAマスク110では、例えば開
口部群Aを形成する開口部と、隣接する開口部群Bを形
成する開口部とは、X方向に1/2ピッチずつずらされ
ている。同様な関係は開口部群AとBとCとDについて
成立している。即ち、一般にN列の開口部群を有する露
光マスクにおいては、一の開口部群中の開口部とこれに
隣接する開口部群中の対応する開口部とはX及びY方向
に、MをNより小さい任意の整数としてM/Nピッチ
(M<N)だけずらされる。開口部群がA、B、C及び
Dの4群に分かれる場合、ビームの露光される配置は: ・ − ・ − ・ − ・ − ・ − ・ ・ − A − B − A − B − ・ ・ − C − D − C − D − ・ ・ − A − B − A − B − ・ ・ − C − D − C − D − ・ ・ − ・ − ・ − ・ − ・ − ・ の如く表わされる。
In the BAA mask 110 shown in FIG. 4, for example, the opening forming the opening group A and the opening forming the adjacent opening group B are shifted by ピ ッ チ pitch in the X direction. A similar relationship holds for the opening groups A, B, C, and D. That is, generally, in an exposure mask having an opening group of N columns, an opening in one opening group and a corresponding opening in an opening group adjacent to the opening group are arranged such that M is N It is shifted by M / N pitch (M <N) as an arbitrary smaller integer. When the group of apertures is divided into four groups, A, B, C and D, the arrangement where the beam is exposed is:---------------------- -----------------------------------------------------

【0042】かかるM/Nピッチシフトを有するBAA
マスクを使って露光をする場合、最も単純には同一の露
光データが開口部列A01、A02、B01、B02、C01、C
02、D01、及びD02と逐次おくられて、露光ドットが所
望の露光量で重複露光され、所望の露光パターンの露光
がなされる。一方、かかるBAAマスク110では、各
開口部群で露光データを変化させることにより、非常に
微妙な露光パターンの修正が可能である。このため、図
4に示すBAAマスク110は、電子ビームが基板で反
射或いは散乱されることにより余分な露光を生じてしま
う所謂近接効果を補正するのに極めて有用である。図4
のBAAマスク110を使うことにより、前記のY方向
への電子ビーム走査を各開口部列A1 〜D2 に対応して
基板115上のY方向に異なった位置で一斉に行うこと
ができ、近接効果を効率的に補正することが可能にな
る。
BAA having such M / N pitch shift
In the case of performing exposure using a mask, the same exposure data is most simply stored in the opening rows A01, A02, B01, B02, C01, and C.
02, D01, and D02, exposure dots are repeatedly exposed at a desired exposure amount, and a desired exposure pattern is exposed. On the other hand, in the BAA mask 110, it is possible to very finely correct the exposure pattern by changing the exposure data in each opening group. For this reason, the BAA mask 110 shown in FIG. 4 is extremely useful for correcting a so-called proximity effect in which an electron beam is reflected or scattered by a substrate to cause extra exposure. FIG.
By using the BAA mask 110, the electron beam scanning in the Y direction can be simultaneously performed at different positions in the Y direction on the substrate 115 corresponding to the respective opening rows A 1 to D 2 , Proximity effects can be efficiently corrected.

【0043】図5は、露光制御部206及びサブデフ走
査部208、及びサブデフ補正部208aよりなり、副
偏向器におけるスキャンを制御するスキャン信号と、B
AAマスクの駆動制御を行う露光信号を供給する回路の
概要図である。基準クロックと露光データクロックを有
効にする露光データクロック制御信号が供給される第1
のオン/オフゲート20は、露光データクロックを出力
する。分周器22を介して分周された上記の基準クロッ
クと、スキャン間隔を示すスキャンクロック制御信号が
供給される第2のオン/オフゲートは、スキャンクロッ
クを出力する。露光データクロックは、BAAデータ出
力部に供給され、スキャンクロックは、スキャン初期値
レジスタ28よりスキャン制御用データの初期値を供給
されるロード付きカウンタ26に入力され、ロード付き
カウンタ26よりかかる初期値の増減された値がスキャ
ンクロックに応じて出力される。ここで、スキャンクロ
ックを露光データクロックよりも遅くさせられる、例え
ば、露光データクロックを400MHzとし、スキャン
クロックを100MHzとすることにより、デジタル値
は、露光データの変化よりも遅く変化させられ得る。ロ
ード付きカウンタ26により増減された値は、デジタル
アナログ変換器(DAC)10に入力されて、アナログ
値に変換される。このアナログ化されたデータは、図1
に示した様な平滑化及び増幅用フィルタ32で濾波さ
れ、補正部34でアナログ値に基づいて補正されて、副
偏向器に入力される。
FIG. 5 is composed of an exposure control section 206, a sub-differential scanning section 208, and a sub-differential correction section 208a.
FIG. 3 is a schematic diagram of a circuit that supplies an exposure signal for performing drive control of an AA mask. The first is supplied with an exposure data clock control signal for validating the reference clock and the exposure data clock.
ON / OFF gate 20 outputs an exposure data clock. The second on / off gate to which the reference clock divided by the frequency divider 22 and the scan clock control signal indicating the scan interval are supplied outputs a scan clock. The exposure data clock is supplied to the BAA data output unit, and the scan clock is input to the load counter 26 supplied with the initial value of the scan control data from the scan initial value register 28, and the initial value is supplied from the load counter 26. Are output in accordance with the scan clock. Here, by setting the scan clock to be slower than the exposure data clock, for example, by setting the exposure data clock to 400 MHz and the scan clock to 100 MHz, the digital value can be changed later than the change in the exposure data. The value increased or decreased by the load counter 26 is input to a digital-to-analog converter (DAC) 10 and converted into an analog value. This analog data is shown in FIG.
Are filtered by the smoothing and amplifying filter 32 as shown in (1), corrected by the correction unit 34 based on the analog value, and input to the sub deflector.

【0044】この回路において、スキャン初期値レジス
タ28にスキャンの初期値が設定されると共に、クロッ
クが供給されることにより、副偏向器のスキャン制御用
の信号が得られる。ここで、データのロードが可能なロ
ード付きカウンタ26に入力されるスキャンクロック
は、露光データクロックと同じ周波数、或いは、露光デ
ータクロックの周波数を低下させたものが利用される。
更に、スキャンクロックの開始・終了のタイミングと、
露光データクロックの開始・終了のタイミングは、別個
に制御される。
In this circuit, a scan initial value is set in the scan initial value register 28 and a clock is supplied to obtain a scan control signal for the sub deflector. Here, the scan clock input to the load-capable counter 26 capable of loading data uses the same frequency as the exposure data clock or a frequency lower than the frequency of the exposure data clock.
Furthermore, the timing of the start and end of the scan clock,
The start and end timings of the exposure data clock are separately controlled.

【0045】図6は、上記の図5に示す回路における信
号のタイミングチャートであり、露光制御部206に供
給されるスキャンクロック制御信号と、露光制御部20
6より出力されるスキャンクロックと、露光制御部20
6に供給される露光データクロック制御信号と、露光制
御部206より出力される露光データクロックが示され
ている。
FIG. 6 is a timing chart of signals in the circuit shown in FIG. 5 described above. The scan clock control signal supplied to the exposure control unit 206 and the exposure control unit 20
6 and the scan clock output from the exposure control unit 20
6 shows an exposure data clock control signal supplied to an exposure control unit 6 and an exposure data clock output from the exposure control unit 206.

【0046】図7は、露光とスキャンの時間的関係を示
すタイムチャートである。上記DAC10を用いてスキ
ャンの位置決めを行い、位置決めされた隣接する2点の
間のスキャン波形を2点間の波形を鈍らして(平滑化し
て)生成する本発明の方法によれば、出力波形は、同図
に示す如く入力されたデータの値に対して遅延がある。
即ち、スキャンを開始してからスキャンの波形のリニア
リティが良くなるまでにある時間が必要とされる。従っ
て、電圧出力DACに始点の値をセットしスキャンを開
始した直後と、次の始点をセットした後は、出力される
波形が直線状の波形から少し外れる。ここで、図5に示
す回路により、スキャンが行われる時間と、露光が行わ
れる時間を別個に制御することができるので、偏向器の
波形が安定している部分のみで露光を行うように、例え
ば、スキャンを露光よりも先に開始して、スキャン波形
が安定してから露光を開始し、スキャンの終了前に露光
を終了させることにより、露光の位置精度が改善され得
る。
FIG. 7 is a time chart showing the time relationship between exposure and scanning. According to the method of the present invention for performing scan positioning using the DAC 10 and generating a scan waveform between two positioned adjacent points by dulling (smoothing) the waveform between the two points, an output waveform is obtained. Has a delay with respect to the value of the input data as shown in FIG.
That is, a certain period of time is required from the start of scanning until the linearity of the scan waveform is improved. Therefore, immediately after setting the value of the starting point in the voltage output DAC and starting the scan, and after setting the next starting point, the output waveform slightly deviates from the linear waveform. Here, by the circuit shown in FIG. 5, the time at which scanning is performed and the time at which exposure is performed can be controlled separately, so that exposure is performed only at a portion where the waveform of the deflector is stable. For example, the position accuracy of the exposure can be improved by starting the scan before the exposure, starting the exposure after the scan waveform is stabilized, and terminating the exposure before the end of the scan.

【0047】図8は、図4に示すBAAの配置を利用し
た露光により得られる試料上のビーム配置を示す図であ
る。同図においてビーム2は、ビーム1とビーム2とが
同じ列上にあるため、ビーム1が照射した位置と同じ位
置をビーム1の照射からある時間の経過後に重ねて露光
する。ビーム1の照射からビーム2の照射までの時間間
隔、即ち遅延時間をtd で表わすことにする。図2に示
す如く、デジタル入力波形Aは、DAC10と、平滑化
及び増幅部32とにより鈍らされ、直線状ではあるが僅
かに曲線を描く可能性のある波形Bが得られる。この波
形Bの直線からの外れは、DAC10に新たなデジタル
値が与えられてデジタル・アナログ変換が行われた時点
で無くなることが保証されている。一方、デジタル・ア
ナログ変換が行われて次のデジタル・アナログ変換が行
われるまでの間に、平滑化及び増幅部32により鈍らさ
れている波形は、デジタル・アナログ変換からの時間
(以下では、位相と呼ぶ)に応じて変化する。即ち、直
線からの外れは、デジタル・アナログ変換の変換周期に
応じて変化している。
FIG. 8 is a diagram showing a beam arrangement on a sample obtained by exposure using the BAA arrangement shown in FIG. In FIG. 2, beam 2 and beam 2 are on the same column, so that the same position as the position irradiated by beam 1 is repeatedly exposed after a lapse of a certain time from the irradiation of beam 1. The time interval from the irradiation of the beam 1 to the irradiation of the beam 2, that is, the delay time is represented by t d . As shown in FIG. 2, the digital input waveform A is dulled by the DAC 10 and the smoothing / amplifying unit 32, and a waveform B that is linear but may slightly draw a curve is obtained. It is guaranteed that the deviation of the waveform B from the straight line disappears when a new digital value is given to the DAC 10 and the digital-to-analog conversion is performed. On the other hand, between the time when the digital-to-analog conversion is performed and the time when the next digital-to-analog conversion is performed, the waveform that has been blunted by the smoothing and amplifying unit 32 is the time from the digital-to-analog conversion (hereinafter, phase ). That is, the deviation from the straight line changes according to the conversion cycle of the digital-to-analog conversion.

【0048】図9は、2種類のデジタル入力波形を示す
図であり、デジタル値の変化する周期が、上記2つのビ
ームの遅延時間td に一致する波形1と、それ以外の波
形2とを示している。波形1の如く、デジタル値の変化
の周期が遅延時間td に一致する場合、重ねて露光され
る複数のビームの位相が一致するので、ビームの位置ず
れ誤差が小さくなる。入力波形が遅延時間td の整数分
の1である場合も、同様に位置ずれ誤差が小さくなる。
更に、入力波形が遅延時間td の整数倍の場合も位置ず
れ誤差が抑えられる利点がある。上記の如く、デジタル
値の変化を遅延時間に同期させることにより、露光の位
置決め精度の向上を図ることができるようになる。
[0048] Figure 9 is a diagram showing two kinds of digital input waveform, varying the period of the digital values, a waveform 1 that matches the delay time t d of the two beams, and two other waveform Is shown. As the waveform 1, if the period of the change in the digital value matches the delay time t d, since a plurality of beams the phase of the superposed exposure coincides misalignment error of the beam is reduced. If the input waveform is an integral submultiple of the delay time t d is similarly positional displacement error is reduced.
Furthermore, there is an advantage that also suppressed positional deviation error when the input waveform is an integer multiple of the delay time t d. As described above, by synchronizing the change in the digital value with the delay time, it becomes possible to improve the positioning accuracy of exposure.

【0049】図5に示す回路を利用する本発明の一実施
例の露光方法は、スキャン初期値レジスタ28に始点の
値を設定するステップと、スキャンの開始時にスキャン
初期値レジスタ28に設定された始点の値をロード付き
カウンタ26にロードしてこれをスキャンの始点とし、
この始点の値に所定の値を加算してカウントアップし
て、この値をDAC10に入力するステップと、DAC
10により出力されるアナログ値の波形を波形を鈍らせ
る平滑化回路に入力して鈍らせるステップと、かかる鈍
らされた出力信号を補正して副偏向器に印加するステッ
プとよりなる。
In the exposure method according to one embodiment of the present invention using the circuit shown in FIG. 5, the step of setting the value of the starting point in the scan initial value register 28 and the step of setting the value in the scan initial value register 28 at the start of scanning are performed. The value of the starting point is loaded into the loaded counter 26, and this is set as the starting point of the scan,
Adding a predetermined value to the value of the starting point, counting up the value, and inputting this value to the DAC 10;
The steps include a step of inputting a waveform of an analog value output by 10 to a smoothing circuit for dulling the waveform and dulling the waveform, and a step of correcting the dulled output signal and applying the corrected output signal to a sub deflector.

【0050】本発明の一実施例によれば、始点の値を設
定するステップは更に、カウントアップさせる値を正又
は負の一方向に固定するステップ、或いは、カウントア
ップさせる値を正又は負に交互に変化させるステップか
らなる。
According to one embodiment of the present invention, the step of setting the value of the starting point further includes the step of fixing the value to be counted up in one positive or negative direction, or the step of setting the value to be counted up to positive or negative. It consists of alternating steps.

【0051】図10は、副偏向器の実際の露光のスキャ
ン方向を示すための図である。同図の(a)に示す如
く、始点の値は副偏向器偏向領域の片側の方の値に設定
し、これに正又は負の何れか一方の値を加えることによ
り、一方向のスキャンが行われる。一方、同図の(b)
に示す如く、始点の値を副偏向器偏向領域の両側の値に
交互に定め、これに正又は負の値を加えることにより、
双方向のスキャンが行われる。
FIG. 10 is a diagram showing the scanning direction of the actual exposure of the sub deflector. As shown in (a) of the figure, the value of the starting point is set to a value on one side of the sub-deflector deflection area, and one of the positive and negative values is added to this value, so that scanning in one direction can be performed. Done. On the other hand, FIG.
As shown in, by setting the value of the starting point alternately to the value on both sides of the sub-deflector deflection area, and adding a positive or negative value to this,
A bidirectional scan is performed.

【0052】従って、本発明の一実施例のデジタル/ア
ナログ変換器を利用する装置により、一般に、一方向ス
キャンの方が精度に優れ、双方向スキャンの方が処理速
度が早いという特性を有する走査の方向に関して、一方
向の走査と双方向の走査とを切り換えることができるよ
うになる。
Therefore, according to the apparatus using the digital / analog converter according to the embodiment of the present invention, generally, the scanning having the characteristic that the one-way scanning is superior in accuracy and the bidirectional scanning is faster in processing speed. , It is possible to switch between one-way scanning and two-way scanning.

【0053】更に、図11は所定のパターンに合わせた
スキャン方式を説明する図であり、始点の値を所定の値
に設定し、DACに入力されるデジタル値のステップ数
を増減すると、所定のパターン部分に対応する部分だけ
がスキャンされる。これにより、パターンの無い部分の
スキャンが不要になるのでスキャンに要する時間が低減
され、露光時間の短縮が図られる。
FIG. 11 is a diagram for explaining a scanning method adapted to a predetermined pattern. When the value of the starting point is set to a predetermined value and the number of steps of the digital value input to the DAC is increased or decreased, a predetermined value is obtained. Only the part corresponding to the pattern part is scanned. This eliminates the need to scan a portion having no pattern, thereby reducing the time required for scanning and shortening the exposure time.

【0054】スキャンにより露光される領域は、デジタ
ル値の入力されるタイミングと、このデジタル値に応じ
てビームの偏向されるタイミングとの間に遅延があるた
め、所望の露光領域に対して一定の偏差、即ち、オフセ
ットを伴って外れる可能性がある。これに対して、図1
2に示す如く、始点を調整することにより露光領域のオ
フセット補正をすることが可能である。同図において、
始点の値は、露光領域のオフセットに対応する一定量だ
け調整されている。
The region exposed by scanning has a delay between the timing of inputting a digital value and the timing of beam deflection according to the digital value. It may deviate with a deviation, ie, an offset. In contrast, FIG.
As shown in FIG. 2, offset adjustment of the exposure area can be performed by adjusting the starting point. In the figure,
The value of the starting point is adjusted by a certain amount corresponding to the offset of the exposure area.

【0055】尚、デジタル値を扱う従来の矩形の露光領
域の位置を移動させ得る可変矩形方式の露光装置におい
て、副偏向器の偏向歪みの補正演算は、デジタル値をア
ナログ値に変換する前に行われていたが、本発明によれ
ば、アナログ値を用いて補正演算を行うことにより、比
較的簡単な回路で補正を行い得、更に、補正結果が変化
する場合に生ずるデジタル化による丸め誤差が発生せ
ず、滑らかに変化する露光パターンを得ることができる
ようになる。
In a variable rectangular exposure apparatus that can move the position of a conventional rectangular exposure area that handles digital values, the deflection distortion of the sub deflector is calculated before converting the digital values into analog values. According to the present invention, however, according to the present invention, by performing a correction operation using an analog value, correction can be performed with a relatively simple circuit, and furthermore, a rounding error due to digitization that occurs when the correction result changes is reduced. An exposure pattern that does not occur and changes smoothly can be obtained.

【0056】本発明の露光方法及び装置において、ラス
タスキャン方式を採用しているので、露光は偏向器を整
定することなく行われている。従って、1ショット毎の
補正演算には、極めて高速性が要求されるので、DAC
10から出力された値をアナログ的に演算する。図13
は、副偏向器の補正計算を行う補正回路208の一実施
例のブロック図である。かかる補正回路208は、スキ
ャン制御回路の平滑化及び増幅回路32からスキャン信
号を供給され露光するウェハの種別に応じて変化する補
正回路前段部64と、露光装置のステージに対となる偏
向器の補正を行うステージ対偏向器補正部68とからな
る。このように、分離された構成をとることにより、ウ
ェハ交換時には補正回路の前段部の値だけを変更すれば
良い。補正回路前段部64は更に、主偏向器の値を設定
したときからのステージのずれを補正するステージフィ
ードバック部54と、渦電流に対する補正を行う渦電流
補正部(ECC)56と、速度の揺らぎの補正を行う速
度補正部58と、リフォーカスによる位置ずれの補正を
行うリフォーカスフィードバック補正部60と、主偏向
器の整定の遅さを補正する主偏向器セトリングフィード
バック部62と、上記補正部からの補正量を加算して後
段に供給する加算部66とから構成される。この補正回
路208を利用することにより、補正演算は、例えば、
演算増幅器の増幅率の指定により行われる。この増幅率
は、演算増幅器フィードバック部の抵抗の大きさを変え
ることにより変化させることが可能であり、例えば、デ
ジタル的に変化させ得る値を変更させて、この増幅率の
値を変化させ、補正演算を制御することができる。
In the exposure method and apparatus of the present invention, since the raster scan method is employed, the exposure is performed without setting the deflector. Therefore, extremely high speed is required for the correction calculation for each shot.
The value output from 10 is calculated in an analog manner. FIG.
FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of a correction circuit 208 that performs correction calculation of a sub deflector. The correction circuit 208 includes a correction circuit pre-stage 64 that is supplied with a scan signal from the scan control circuit smoothing and amplification circuit 32 and changes according to the type of a wafer to be exposed, and a deflector paired with a stage of the exposure apparatus. The stage includes a stage for performing correction and a deflector correction unit 68. In this way, by adopting the separated configuration, it is only necessary to change the value of the preceding stage of the correction circuit when replacing the wafer. The correction circuit pre-stage unit 64 further includes a stage feedback unit 54 for correcting a stage shift from when the value of the main deflector is set, an eddy current correction unit (ECC) 56 for correcting eddy currents, and speed fluctuation. A speed correction unit 58 for correcting the position deviation, a refocus feedback correction unit 60 for correcting a positional deviation due to refocus, a main deflector settling feedback unit 62 for correcting the delay of settling of the main deflector, and the correction unit And an adder 66 for adding the correction amount from the adder and supplying it to the subsequent stage. By using the correction circuit 208, the correction operation can be performed, for example, by, for example,
This is performed by designating the amplification factor of the operational amplifier. This amplification factor can be changed by changing the magnitude of the resistance of the operational amplifier feedback unit, for example, by changing a value that can be digitally changed, changing the value of this amplification factor, and correcting Operations can be controlled.

【0057】[0057]

【発明の効果】上記の説明の如く、本発明によれば、デ
ジタル値をデジタル・アナログ変換し、変換された値を
濾波して鈍らせて直線状のスキャンを行うことにより、
現状入手可能なDACを利用して、高速な露光を行うこ
とが可能になる。更に、デジタル値を用いて露光位置を
与えることにより、スキャンの自由度、即ち、スキャン
の調整可能なパラメータが増えるので、利用できるスキ
ャン方式の幅が増加し、露光パターン等の条件に適用し
た高速な露光が可能になる。
As described above, according to the present invention, a digital value is converted from digital to analog, and the converted value is filtered and dulled to perform a linear scan.
High-speed exposure can be performed using currently available DACs. Further, by giving an exposure position using a digital value, the degree of freedom of scanning, that is, the number of parameters that can be adjusted for scanning increases, so that the range of available scanning methods increases, and a high speed applied to conditions such as an exposure pattern. Exposure becomes possible.

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

【図1】本発明の第1実施例による荷電粒子ビーム露光
装置のスキャン制御部の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a scan control unit of a charged particle beam exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例による荷電粒子ビーム露光
装置のスキャン制御部の入出力波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing input / output waveforms of a scan control unit of the charged particle beam exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明による荷電粒子ビーム露光装置の一構成
例の全体構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a configuration example of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention.

【図4】図3の露光装置で使用されるBAAマスクの構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a BAA mask used in the exposure apparatus of FIG.

【図5】図3の露光装置の露光制御装置とサブデフ走査
装置の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an exposure control device and a sub differential scanning device of the exposure device of FIG.

【図6】図5の露光制御装置の動作を説明するタイミン
グチャートである。
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the exposure control device of FIG. 5;

【図7】図3の露光装置の副偏向器のスキャン時間と露
光時間のタイミングを示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating timings of a scan time and an exposure time of a sub deflector of the exposure apparatus of FIG.

【図8】図3の露光装置に置かれた試料上に露光される
ビーム配置を示す図である。
8 is a diagram showing an arrangement of beams to be exposed on a sample placed in the exposure apparatus of FIG.

【図9】図3の露光装置のスキャン制御部への入力デジ
タル波形とビーム間の遅延時間との関係を示す図であ
る。
9 is a diagram illustrating a relationship between a digital waveform input to a scan control unit of the exposure apparatus of FIG. 3 and a delay time between beams.

【図10】図3の露光装置の副偏向器におけるスキャン
方式を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a scanning method in a sub deflector of the exposure apparatus of FIG.

【図11】図3の露光装置の副偏向器におけるパターン
形式のスキャン方式を説明する図である。
FIG. 11 is a view for explaining a pattern-type scanning method in the sub deflector of the exposure apparatus of FIG. 3;

【図12】図3の露光装置の副偏向器における始点の調
整による露光領域のオフセット補正を説明する図であ
る。
12 is a diagram illustrating offset correction of an exposure area by adjusting a starting point in a sub deflector of the exposure apparatus of FIG. 3;

【図13】図3の露光装置の副偏向器補正回路の構成を
示す図である。
13 is a diagram showing a configuration of a sub-deflector correction circuit of the exposure apparatus of FIG.

【図14】ブランキングアパーチャアレイ方式の露光方
法を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an exposure method using a blanking aperture array method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電圧出力デジタルアナログ変換器 12,18 抵抗器 14 増幅器 16 キャパシタ 20,24 オン/オフゲート 22 分周器 26 ロード付きカウンタ 28 スキャン初期値レジスタ 32 平滑化及び増幅フィルタ 34 副偏向器補正回路 54 ステージフィードバック部 56 渦電流補正部 58 速度補正部 60 リフォーカスフィードバック補正部 62 主偏向器セトリングフィードバック部 64 補正回路前段部 66 補正回路加算部 68 ステージ対偏向器補正部 100 荷電粒子ビーム露光装置電子光学系 101 電子ビーム源 102,102a ビーム整形用アパーチャ 103,104,105,106,107 電子レン
ズ 108 フォーカス補正コイル 109 スティング補正コイル 110 BAAマスク 112 副偏向器 113 ラウンドアパーチャ板 113a ラウンドアパーチャ 115 基板 200 荷電粒子ビーム露光装置制御系 201 外部記憶装置 202 CPU 203,2031 〜203N データ展開回路 203a バッファメモリ 203b データ展開部 203c キャンバスメモリ 203e リフォーカス回路 204,2041 〜204N ,2041 〜204128
BAAデータ格納及び出力回路 205,2051 〜205N BAA駆動回路 206 露光制御回路 207 主偏向走査制御回路 207a 主偏向補正回路 208 副偏向走査制御回路 208a 副偏向補正回路 209 ステージ 210 オートローダ 211 メモリ
Reference Signs List 10 voltage output digital / analog converter 12, 18 resistor 14 amplifier 16 capacitor 20, 24 on / off gate 22 frequency divider 26 load counter 28 scan initial value register 32 smoothing and amplification filter 34 sub deflector correction circuit 54 stage feedback Unit 56 eddy current correction unit 58 speed correction unit 60 refocus feedback correction unit 62 main deflector settling feedback unit 64 correction circuit pre-stage 66 correction circuit addition unit 68 stage-to-deflector correction unit 100 charged particle beam exposure apparatus electron optical system 101 Electron beam source 102, 102a Beam shaping aperture 103, 104, 105, 106, 107 Electron lens 108 Focus correction coil 109 Sting correction coil 110 BAA mask 112 Sub-deflector 113 Wound aperture plate 113a round aperture 115 substrate 200 a charged particle beam exposure apparatus control system 201 external storage device 202 CPU 203,203 1 ~203 N data expansion circuit 203a buffer memory 203b data developing unit 203c canvas memory 203e refocus circuit 204, 204 1 204204 N , 204 1 204204 128
BAA data storage and output circuit 205, 205 1 to 205 N BAA drive circuit 206 Exposure control circuit 207 Main deflection scan control circuit 207a Main deflection correction circuit 208 Sub deflection scan control circuit 208a Sub deflection correction circuit 209 Stage 210 Autoloader 211 Memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 潤一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 安田 洋 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−53129(JP,A) 特開 平5−206016(JP,A) 特開 平5−175108(JP,A) 特開 平5−166707(JP,A) 特開 平5−267135(JP,A) 特開 平7−201701(JP,A) 特開 平7−220993(JP,A) 特開 昭60−1828(JP,A) 特開 昭57−90858(JP,A) 特開 平1−183819(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Kai 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Hiroshi Yasuda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited ( 56) References JP-A-6-53129 (JP, A) JP-A-5-206016 (JP, A) JP-A-5-175108 (JP, A) JP-A-5-166707 (JP, A) JP-A-5-267135 (JP, A) JP-A-7-201701 (JP, A) JP-A-7-220993 (JP, A) JP-A-60-1828 (JP, A) JP-A-57-90858 (JP , A) JP-A-1-183819 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 荷電粒子ビームの露光される試料の搭載
されたステージ(209)を連続的に移動させると共
に、主偏向器により該ビームを偏向させ、更に副偏向器
(112)によって該主偏向器の偏向領域より小さな領
域で少なくとも一回略直線状に偏向させて、該試料上で
該ビームを略直線状に走査し、該ビームの各々が該試料
上に到達するか到達しないかの露光データの変化を制御
し、ICパターンを露光する荷電粒子ビーム露光方法で
あって、 階段的に変化するデジタル値を該副偏向器用デジタル/
アナログ変換器(10)に供給する供給ステップと、 該デジタル/アナログ変換器(10)により該デジタル
値をアナログ値に変換し、略直線状に変化するよう該ア
ナログ値を平滑化する変換ステップと、 該変換されたアナログ値を該副偏向器(112)の電圧
入力として印加する電圧印加ステップとより成ることを
特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
1. A stage (209) on which a sample to be exposed to a charged particle beam is mounted is continuously moved, the beam is deflected by a main deflector, and the main deflection is performed by a sub deflector (112). Scanning the beam substantially linearly at least once in a region smaller than the deflection region of the detector to scan the beam in a substantially linear manner on the sample, and exposing whether each of the beams reaches or does not reach the sample. A charged particle beam exposure method for controlling a change in data and exposing an IC pattern, comprising:
A supply step of supplying the analog value to the analog converter (10); a conversion step of converting the digital value into an analog value by the digital / analog converter (10) and smoothing the analog value so as to change substantially linearly. Applying a voltage to the sub-deflector (112) as a voltage input to the sub-deflector (112).
【請求項2】 前記供給ステップは;前記露光データの
変化の制御に同期させて前記デジタル/アナログ変換器
(10)に入力される前記デジタル値を変化させるステ
ップを更に含むことを特徴とする請求項1記載の荷電粒
子ビーム露光方法。
2. The method according to claim 1, further comprising: changing the digital value input to the digital / analog converter in synchronization with the control of the change of the exposure data. Item 7. A charged particle beam exposure method according to Item 1.
【請求項3】 前記供給ステップは;前記露光データの
変化する速度よりも低い速度で前記デジタル値を変化さ
せるステップを更に含むことを特徴とする請求項1記載
の荷電粒子ビーム露光方法。
3. The charged particle beam exposure method according to claim 1, wherein said supplying step further comprises the step of: changing the digital value at a lower speed than the speed at which the exposure data changes.
【請求項4】 前記供給ステップは;前記露光データを
変化させるクロックの分周波の一つを前記デジタル値を
変化させるクロックに用いるステップを更に含むことを
特徴とする請求項3記載の荷電粒子ビーム露光方法。
4. The charged particle beam according to claim 3, wherein said supplying step further comprises: using one of frequency divisions of a clock for changing the exposure data as a clock for changing the digital value. Exposure method.
【請求項5】 前記試料上で前記ビームを略直線状に走
査する時間より短時間に露光を行うことを特徴とする請
求項1記載の荷電粒子ビーム露光方法。
5. The charged particle beam exposure method according to claim 1, wherein the exposure is performed in a time shorter than a time required for scanning the beam on the sample in a substantially linear manner.
【請求項6】 前記荷電粒子ビームの走査方向及び該走
査方向の垂直方向に配列され、該ビームの軌道を制御す
る複数の開口に該ビームを照射し、 前記供給ステップは;該開口から出力される該ビームが
該走査方向の1列前の該開口から出力される該ビームの
照射した部分を照射する迄の遅れ時間に同期させて前記
デジタル値を変化させるステップを更に有することを特
徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光方法。
6. A method of irradiating a plurality of openings arranged in a scanning direction of the charged particle beam and a direction perpendicular to the scanning direction and controlling a trajectory of the beam with the beam; Changing the digital value in synchronization with a delay time until the beam irradiates an irradiated portion of the beam output from the aperture one line before in the scanning direction. The charged particle beam exposure method according to claim 1.
【請求項7】 前記供給ステップは;1回の走査毎に前
記デジタル/アナログ変換器(10)に走査の始点の値
を設定するステップと、 該走査中に正又は負の何れか一の方向に変化する値を該
始点の値に加算して階段的に変化させられた前記デジタ
ル値を該デジタル/アナログ変換器(10)に供給する
ステップとを更に有し、 前記ビームを前記試料上で一方向に走査することを特徴
とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光方法。
7. A step of setting a value of a starting point of a scan in the digital / analog converter (10) for each scan; and a positive or negative direction during the scan. And supplying the digital value changed stepwise to the digital / analog converter (10) by adding a value that changes to the starting point value to the digital / analog converter (10). 2. The charged particle beam exposure method according to claim 1, wherein scanning is performed in one direction.
【請求項8】 前記供給ステップは;1回の走査毎に前
記デジタル/アナログ変換器(10)に該走査の始点の
値を設定するステップと、 該走査中に正及び負の方向に交互に変化する値を該始点
の値に加算して双方向に変化させられた前記デジタル値
を該デジタル/アナログ変換器(10)に供給するステ
ップとを更に有し、 前記ビームを前記試料上で双方向に走査することを特徴
とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光方法。
8. The method of claim 1, further comprising: setting a value of a starting point of the scan in the digital / analog converter (10) for each scan; and alternately in the positive and negative directions during the scan. Adding a changing value to the value of the starting point and supplying the digital value changed bidirectionally to the digital / analog converter (10). 2. The charged particle beam exposure method according to claim 1, wherein the scanning is performed in a scanning direction.
【請求項9】 前記デジタル/アナログ変換器(10)
に与えるデジタル値が前記1回の走査中に変化する回数
を該走査毎に制御し、該走査時の前記ビームの移動距離
を調節することを特徴とする請求項7又は8記載の荷電
粒子ビーム露光方法。
9. The digital / analog converter (10)
9. The charged particle beam according to claim 7, wherein the number of times that a digital value given to the scan changes during one scan is controlled for each scan, and the moving distance of the beam during the scan is adjusted. Exposure method.
【請求項10】 前記供給ステップは;前記試料上の露
光される領域の位置決めのずれを補正するよう前記始点
の値を設定するステップを更に有することを特徴とする
請求項7又は8記載の荷電粒子ビーム露光方法。
10. The charging method according to claim 7, wherein the supplying step further comprises the step of: setting a value of the starting point so as to correct a positional deviation of an area to be exposed on the sample. Particle beam exposure method.
【請求項11】 前記電圧印加ステップは;前記副偏向
器(112)の特性を補償をするよう前記変換ステップ
により平滑化された前記アナログ波形を補正して該副偏
向器(112)に電圧を印加するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
11. The voltage applying step corrects the analog waveform smoothed by the conversion step so as to compensate for characteristics of the sub deflector (112), and applies a voltage to the sub deflector (112). The charged particle beam exposure method according to claim 1, further comprising a step of applying.
【請求項12】 荷電粒子ビームの露光される試料の搭
載されたステージ(209)を連続的に移動させると共
に、主偏向器により該ビームを偏向させ、更に副偏向器
(112)によって該主偏向器の偏向領域より小さな領
域で少なくとも一回略直線状に偏向させて、該試料上で
該ビームを略直線状に走査し、該ビームの各々が該試料
上に到達するか到達しないかの露光データの変化を制御
し、ICパターンを露光する荷電粒子ビーム露光装置で
あって、 階段的に変化するデジタル値を該副偏向器用デジタル/
アナログ変換器(10)に供給する供給手段(26、2
8)と、 該デジタル/アナログ変換器(10)により該デジタル
値をアナログ値に変換し、略直線状に変化するよう該ア
ナログ値を平滑化する変換手段(32)と、 該変換されたアナログ値を該副偏向器(112)の電圧
入力として印加する電圧印加手段とより成ることを特徴
とする荷電粒子ビーム露光装置。
12. A stage (209) on which a sample to be exposed to a charged particle beam is to be continuously moved, the beam is deflected by a main deflector, and the main deflection is performed by a sub deflector (112). Scanning the beam substantially linearly at least once in a region smaller than the deflection region of the detector to scan the beam in a substantially linear manner on the sample, and exposing whether each of the beams reaches or does not reach the sample. What is claimed is: 1. A charged particle beam exposure apparatus for controlling a change in data and exposing an IC pattern, comprising the steps of:
Supply means (26, 2) for supplying the analog converter (10)
8) converting means (32) for converting the digital value into an analog value by the digital / analog converter (10) and smoothing the analog value so as to change in a substantially linear manner; And a voltage applying means for applying a value as a voltage input to the sub deflector (112).
【請求項13】 前記供給手段(26、28)は、前記
露光データを変化させるクロックを分周して前記デジタ
ル値を変化させるクロックを発生する手段(22、2
4)を有することを特徴とする請求項12記載の荷電粒
子ビーム露光装置。
13. The supply means (26, 28) divides a clock for changing the exposure data and generates a clock for changing the digital value.
13. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 12, comprising:
【請求項14】 前記荷電粒子ビームの走査方向及び該
走査方向の垂直方向に配列され、該ビームの軌道を制御
する複数の開口に該ビームを照射し、 前記供給手段(26、28)は、該開口から出力される
該ビームが該走査方向の1列前の該開口から出力される
該ビームの照射した部分を照射する迄の遅れ時間に同期
させて前記デジタル値を変化させる手段を有することを
特徴とする請求項12記載の荷電粒子ビーム露光装置。
14. The charged particle beam is irradiated in a scanning direction of the charged particle beam and a plurality of openings arranged in a direction perpendicular to the scanning direction and controlling a trajectory of the beam, and the supply means (26, 28) includes: Means for changing the digital value in synchronization with a delay time until the beam output from the aperture irradiates an irradiated portion of the beam output from the aperture one row before in the scanning direction. 13. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 12, wherein:
【請求項15】 前記供給手段(26、28)は、1回
の走査毎に前記デジタル/アナログ変換器(10)に走
査の始点の値を設定する手段と、 該走査中に変化する値を該始点の値に加算して階段的に
変化させられた前記デジタル値を該デジタル/アナログ
変換器(10)に供給する手段とよりなることを特徴と
する請求項12記載の荷電粒子ビーム露光装置。
15. A supply means (26, 28) for setting a value of a starting point of scanning in the digital / analog converter (10) for each scanning, and a value changing during the scanning. 13. A charged particle beam exposure apparatus according to claim 12, further comprising means for adding the digital value changed stepwise by adding to the value of the starting point to the digital / analog converter (10). .
【請求項16】 前記電圧印加手段は、前記副偏向器
(112)の特性を補償をするよう前記変換手段により
平滑化された前記アナログ波形を補正して該副偏向器
(112)に電圧を印加する手段を有することを特徴と
する請求項12記載の荷電粒子ビーム露光装置。
16. The sub-deflector (112) corrects the analog waveform smoothed by the conversion means so as to compensate for the characteristics of the sub-deflector (112) and applies a voltage to the sub-deflector (112). 13. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 12, further comprising means for applying.
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