JP3469568B2 - 荷電ビーム描画方法及び描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電ビーム描画技
術に係わり、特にＬＳＩのパターンが形成されたマスク
上に荷電ビームを照射し、ビーム照射されたマスク上の
パターンを試料上に転写する荷電ビーム描画方法及び描
画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェハ等の試料上にＬＳＩパター
ンを形成するために電子ビーム描画装置が用いられてい
る。通常の電子ビーム描画装置は、試料上で電子ビーム
を偏向して該試料上にパターンを直接描画するものであ
るが、近年、ＥＢマスクにＬＳＩパターンを形成してお
き、マスク上に電子ビームを照射し、ビーム照射された
マスクのパターンを試料上に転写する方式が提案されて
いる（特開２００１−５２９８９号公報）。

【０００３】この装置では、ウェハ上に転写すべきパタ
ーン（デバイスパターン）を有するＥＢマスクの一部領
域に照明ビームを当て、該領域を通過したビーム（パタ
ーンビーム）をウェハ上の対応部に投影結像させて該領
域のパターンを転写し、照明ビームをマスクよりも上流
で偏向することによってマスク上の各領域を照明し、各
領域のパターンの転写像をウェハ面上で繋ぎ合わせて配
列することによりデバイスパターン全体を転写する。そ
して、ウェハをステージ上に載置して移動させると共
に、マスクもステージ上に載置して移動させ、マスクの
履行位置からの誤差については、マスクより上流に配置
された偏向器（照明ビーム偏向器）で照明ビーム照射位
置を補正し、該マスク位置誤差に起因する被露光面上で
のマスク像投影位置誤差については、マスクと感応基板
間に配置された偏向器（パターンビーム偏向器）で補正
して被露光面上の履行位置に転写する。

【０００４】しかしながら、上記の電子ビーム描画装置
は、マスクに設けられたデバイスパターン全体を転写す
るものであり、パターンの一部を選択して転写するもの
ではない。さらに、本願発明が対象とするスキャン偏向
器を備えたマスクスキャン方式の露光方法についてのも
のではない。また、上記の電子ビーム描画装置では、マ
スクを保持するステージ及びウェハを保持するステージ
が共に移動可能に設けられており、これらを移動しなが
らパターンを転写する場合、ステージ速度の変動によっ
て描画パターンに位置ずれが生じる問題があった。さら
に、ステージを停止した状態で転写する場合において
も、ステージの揺動の影響で描画パターンの位置ずれが
生じるおそれがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、ＬＳ
Ｉパターンが形成されたマスクに電子ビームを照射し、
ビーム照射されたマスクのパターンをウェハ上に転写す
る電子ビーム描画装置は既に提案されているが、これは
マスク上でビームをスキャンするものではない。また、
マスクを保持するマスクステージ及びウェハを保持する
試料ステージが移動可能に設けられている場合、これら
の移動速度の変動や揺動によって描画パターンの位置ず
れが生じる問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、スキャン偏向器を備え
たマスクスキャン方式において、ステージの移動や揺動
に伴う描画位置ずれを補正することができ、描画精度の
向上をはかり得る荷電ビーム描画方法及び描画装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（構成）上記課題を解決
するために本発明は、次のような構成を採用している。

【０００８】即ち本発明は、ＬＳＩパターンを設けたマ
スク上で荷電ビームをスキャンさせることによって該パ
ターンを試料上に転写するスキャン方式の荷電ビーム描
画方法であって、前記マスクを保持する移動可能なマス
クステージの位置ずれ量を前記マスクよりも上流に位置
する偏向系にフィードバックすることにより、前記マス
ク上のビーム位置を補正する成形トラッキング工程と、
前記試料を保持する移動可能な試料ステージの位置ずれ
量と前記マスクステージの位置ずれ量を前記マスクと試
料の間に位置する偏向系にフィードバックすることによ
り、前記試料上のビーム位置を補正する対物トラッキン
グ工程と、前記成形トラッキングと対物トラッキングの
補正演算を行うにあたって、前記マスクステージ及び試
料ステージの移動速度から補正演算に要する時間中の各
ステージの移動量をそれぞれ予想してビーム位置の補正
を行うトラッキング補正工程とを含むことを特徴とす
る。

【０００９】また本発明は、ＬＳＩパターンの一部のパ
ターンを設けたマスク上で成形された荷電ビームをスキ
ャンさせることによって、成形ビームよりも大きなパタ
ーンを試料上に転写するスキャン方式の荷電ビーム描画
方法であって、前記マスクを保持してＸ，Ｙ方向に移動
可能なマスクステージの位置ずれ量を前記マスクよりも
上流に位置する偏向系にフィードバックすることによ
り、前記マスク上の成形ビーム位置を補正する成形トラ
ッキング工程と、前記試料を保持してＸ，Ｙ方向に移動
可能な試料ステージの位置ずれ量と前記マスクステージ
の位置ずれ量を前記マスクと試料の間に位置する偏向系
にフィードバックすることにより、前記試料上のビーム
位置を補正する対物トラッキング工程と、前記成形トラ
ッキングと対物トラッキングの補正演算を行うにあたっ
て、前記マスクステージ及び試料ステージの移動速度か
ら補正演算に要する時間中の各ステージの移動量をそれ
ぞれ予想してビーム位置の補正を行うトラッキング補正
工程とを含むことを特徴とする。

【００１０】また本発明は、ＬＳＩパターンの一部のパ
ターンが設けられたマスク上で、成形された荷電ビーム
をスキャン偏向器でスキャンさせることによって、成形
ビームよりも大きなパターンを試料上に転写するスキャ
ン方式の荷電ビーム描画装置であって、前記マスクを保
持してＸ，Ｙ方向に移動可能に設けられたマスクステー
ジと、前記試料を保持してＸ，Ｙ方向に移動可能に設け
られた試料ステージと、前記マスクステージの位置ずれ
量を前記マスクよりも上流に位置する成形偏向器又は前
記スキャン偏向器にフィードバックすることにより、前
記マスク上の成形ビーム位置を補正する成形トラッキン
グ手段と、前記マスクステージの位置ずれ量と前記試料
ステージの位置ずれ量を前記マスクと試料の間に位置す
る対物偏向器にフィードバックすることにより、前記試
料上のビーム位置を補正する対物トラッキング手段と、
前記成形トラッキングと対物トラッキングの補正演算を
行うにあたって、前記マスクステージ及び試料ステージ
の移動速度から補正演算に要する時間中の各ステージの
移動量をそれぞれ予想して補正を行うトラッキング補正
手段とを具備してなることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、スキャン方式の荷電ビーム
描画装置であって、ＬＳＩパターンの一部のパターンが
設けられたマスクを保持してＸ，Ｙ方向に移動可能に設
けられたマスクステージと、荷電粒子ビームからなる成
形ビームを前記マスク上の所望位置に偏向する成形偏向
器と、前記マスク上で成形ビームをスキャンするスキャ
ン偏向器と、パターン描画に供される試料を保持して
Ｘ，Ｙ方向に移動可能に設けられた試料ステージと、前
記成形ビームがスキャンされている領域における前記マ
スクのパターンを前記試料上に投影露光する対物レンズ
と、前記マスクを通過したビームを前記試料上で偏向す
る対物偏向器と、前記成形ビームのスキャン中の前記マ
スクステージの位置ずれ量を前記マスクよりも上流に位
置する成形偏向器又はスキャン偏向器にフィードバック
することにより、前記マスク上の成形ビーム位置を補正
する成形トラッキング手段と、前記マスクステージの位
置ずれ量と前記試料ステージの位置ずれ量を前記マスク
と試料の間に位置する対物偏向器にフィードバックする
ことにより、前記試料上のビーム位置を補正する対物ト
ラッキング手段と、前記成形トラッキングの補正演算を
行うにあたって、前記マスクステージの速度から補正演
算に要する時間中の該ステージの移動量を予想して補正
を行う成形トラッキング補正手段と、前記対物トラッキ
ングの補正演算を行うにあたって、前記マスクステージ
及び試料ステージの速度から補正演算に要する時間中の
各ステージの移動量を予想して補正を行う対物トラッキ
ング補正手段とを具備してなることを特徴とする。

【００１２】（作用）本発明によれば、マスクステージ
の位置ずれ量をマスクよりも上流に位置する偏向系にフ
ィードバックすることにより、マスク上のビーム位置を
補正することができ（成形トラッキング）、これに加え
て補正演算を行う際に、マスクステージの移動速度から
補正演算に要する時間中のステージの移動量をそれぞれ
予想してビーム位置の補正（トラッキング補正）を行う
ことにより、マスクステージの速度変動又は揺動に伴う
描画位置ずれを抑制することができる。また、試料ステ
ージの位置ずれ量とマスクステージの位置ずれ量をマス
クと試料の間に位置する偏向系にフィードバックするこ
とにより、試料上のビーム位置を補正することができ
（対物トラッキング）、これに加えて補正演算を行う際
に、マスクステージ及び試料ステージの移動速度から補
正演算に要する時間中の各ステージの移動量をそれぞれ
予想してビーム位置の補正（トラッキング補正）を行う
ことにより、試料ステージの速度変動又は揺動に伴う描
画位置ずれを抑制することができる。

【００１３】従って、スキャン偏向器を備えたマスクス
キャン方式において、ステージの速度変動や揺動に伴う
描画位置ずれを補正することができ、描画精度の向上を
はかることが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係わる電子
ビーム描画装置の全体構成を示す図である。

【００１６】図中の１１は電子ビームを発生する電子銃
であり、この電子銃１１から放出された電子ビームは、
光軸上に配置された成形アパーチャ１２により例えば矩
形に成形されて、ＥＢマスク１５上に照射される。成形
アパーチャ１２とマスク１５との間には、成形主偏向器
１３と成形副偏向器（スキャン偏向器）１４が設けられ
ている。成形アパーチャ１２により成形されたビーム
は、成形主偏向器１３によりマスク位置に偏向されると
共に、成形副偏向器（スキャン偏向器）１４によりマス
ク１５上で高速でスキャンされる。

【００１７】ＥＢマスク１５には、ＬＳＩパターンの一
部が形成されている。ＥＢマスク１５はマスクステージ
１６上に保持されており、ステージ１６はステージ駆動
装置４３により水平方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能にな
っている。

【００１８】成形ビームがスキャンされたマスク１５の
パターンは、対物レンズ１７を介して試料２１上に縮小
投影露光される。対物レンズ１７と試料２１との間に
は、対物主偏向器１８と対物副偏向器１９が配置されて
いる。試料２１は試料ステージ２２上に保持されてお
り、ステージ２２はステージ駆動装置４５により水平方
向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能となっている。

【００１９】また、図中の２５は各部を統括的に制御す
るための主計算機、３１は偏向制御回路、３２は成形ト
ラッキングアンプ、３３は成形主偏向アンプ、３４はス
キャンアンプ、３５は対物主偏向アンプ、３６は対物ト
ラッキングアンプ、３７は対物副偏向アンプである。４
１はステージ制御器、４２はマスクステージ位置測定
器、４３はマスクステージ駆動装置、４４は試料ステー
ジ位置測定器、４５は試料ステージ駆動装置である。

【００２０】主計算機２５によりステージ制御器３１と
偏向制御器４１が制御され、偏向制御器３１で種々の偏
向アンプ３２〜３７が制御され、ステージ制御器４１に
よりステージ駆動装置４３，４５が制御されるようにな
っている。なお、図中の２７は電子ビーム、２８はスキ
ャン範囲を示している。

【００２１】図２は、本実施形態におけるスキャン描画
方式の原理を説明するための模式図である。ＥＢマスク
１５には、図２に示すようにＬＳＩパターンの一部とし
て、光近接効果補正パターンなどの複数種類のパターン
が形成されている。このマスク１５をマスクステージ１
６上にセットした状態で、マスクステージ１６を移動さ
せてマスク１５上の使用するパターンを光軸近傍に移動
させる。そして、成形アパーチャ１２で矩形に成形され
たビームを成形主偏向器１３でパターン中心に偏向さ
せ、スキャン偏向器１４でパターン上をスキャンさせ
る。マスク１５のパターン穴を通過した電子ビームは、
縮小されて対物偏向器１８，１９で試料２１上の目的の
位置に偏向される。このようにして、ＥＢマスク１５上
の矩形成形ビームよりも大きいパターンを試料２１上に
転写することができる。

【００２２】ＥＢマスク１５と試料２１は、図３に示す
ように描画中に移動する。両方が完全に静止している場
合は、スキャンによってＥＢマスク１５上のパターンを
狙った位置に転写することができるが、両方が完全に静
止することはありえず位置の揺らぎが必ず発生する。ま
た、マスク１５と試料２１を積極的に移動させる場合も
ある。いずれの場合もスキャン位置と描画位置にずれが
発生する。図３を用いて、このずれの発生とその補正の
概略について説明する。ここでは、説明を分かりやすく
するために３段階に分けて説明する。

【００２３】第１に、ＥＢマスク１５がＸ方向に移動し
ていて、試料２１（描画面）が静止していてスキャン方
向をＹ方向とした場合を、図３（ａ）に示す。ＥＢマス
ク１５が静止している場合は図中の点線のように矩形ビ
ームをスキャンすればよいが、移動に追いつくためには
図中の実線のようにスキャンする必要がある。即ち、図
中の矢印分だけの補正が必要となる。この補正は、成形
主偏向器１３或いはスキャン偏向器１４によって行う。
また、この補正をしてスキャンした場合、描画面では点
線のように描画されるため逆方向の矢印の分だけ描画面
での補正が必要となる。

【００２４】第２に、ＥＢマスク１５が完全に静止して
いて、試料２１が移動している場合を、図３（ｂ）に示
す。スキャンは通常通りに行えばよいが、試料２１上で
は点線のように描画されるため、移動に追いつくために
矢印分だけの距離の補正が必要となる。この補正は、対
物偏向器１８，１９で行う。

【００２５】第３に、ＥＢマスク１５と試料２１の両方
が動いている場合を、図３（ｃ）に示す。このときの補
正量は（ａ）と（ｂ）を合わせた量となる。ここで、マ
スクステージ１６の動きにビームを追従させる機能を成
形トラッキングと呼び、マスクステージ１６と試料ステ
ージ２２の動きにビームを追従させる機能を対物トラッ
キングと呼ぶ。

【００２６】次に、本実施形態において上記の各トラッ
キングを行う様子を、図４に示す機能ブロック図を参照
して説明する。

【００２７】まず、成形トラッキングについて説明す
る。主計算機２５から描画で使用するＥＢマスク位置デ
ータＣを出力する。マスクステージ位置測定器４２、例
えばレーザ干渉計による測定器などでマスクステージ１
６の位置Ｐ’を測定する。マスクステージ位置は変動し
ていて、Ｐ’は時間と共に変化している。成形偏向補正
演算開始直前のマスクステージ位置をＤとすると、目的
のＥＢマスク位置Ｃとの差（Ｃ−Ｄ）で成形偏向補正演
算を行い、その位置の差に相当する電圧を成形主偏向ア
ンプ３３から成形主偏向器１３に印加することによって
成形偏向補正演算開始直後の補正を行う。

【００２８】一方、成形主偏向補正演算後にもマスクス
テージ１６は移動しているため、さらに補正が必要とな
る。成形偏向補正演算開始後のステージ１６の位置を
Ｐ’とすると、位置Ｄとの差は（Ｐ’−Ｄ）となる。こ
こで、 ΔＸ’1 ＝Ｐ’x − Ｄx ΔＹ’1 ＝Ｐ’y − Ｄy とする。

【００２９】さらに、この補正演算中にもマスクステー
ジ１６は移動するので、ステージ速度依存の補正演算を
以下のようにして行う。

【００３０】ΔＸ’2 ＝ａＶ’x ＋ｂ ΔＹ’2 ＝ｃＶ’y ＋ｄ ここで、 ΔＸ2’、ΔＹ2’：演算中のステージ移動量 Ｖ’x，Ｖ’y：演算中のステージ速度 ａ，ｃ：ステージ速度比例係数 ｂ，ｄ：ステージ移動オフセット量 ΔＸ’＝ΔＸ’1＋ΔＸ’2 ΔＹ’＝ΔＹ’1＋ΔＹ’2 とし、ΔＸ’，ΔＹ’ に対して成形トラッキング補正
演算を行い、演算結果に相当する電圧を成形トラッキン
グアンプ３２に印加する。そして、成形主偏向アンプ電
圧に成形トラッキングアンプ電圧を加えて成形主偏向器
１３に印加することによって、移動中のＥＢマスク１５
にビームを追従させる。成形トラッキングアンプ電圧は
成形主偏向アンプ電圧に加える代わりに、スキャン偏向
アンプ３４に加えてもよい。

【００３１】次に、対物トラッキングについて説明す
る。主計算機２５から描画位置データＡが出力される。
試料ステージ２２に関しては、試料ステージ位置測定器
４４、例えばレーザ干渉計による測定器などで位置Ｐと
速度Ｖが測定される。試料ステージ２２は移動してお
り、Ｐは時間と共に変化している。対物主偏向補正演算
直前の試料ステージ位置をＢとすると、目的の描画位置
データＡとの差（Ａ−Ｂ）に対して対物主偏向補正演算
を行い、その結果に相当する電圧を対物偏向アンプ３５
から対物偏向器１８に印加する。

【００３２】一方、対物主偏向補正演算中又は演算後に
も試料ステージ２２は移動しているため、さらに補正が
必要となる。対物主偏向補正演算開始後の試料ステージ
位置をＰとすると、位置Ｂとの差は（Ｐ−Ｂ）となる。
ここで、 ΔＸ1 ＝Ｐx − Ｂx ΔＹ1 ＝Ｐy − Ｂy とする。

【００３３】さらに、補正演算中にも試料ステージ２２
は移動するので試料ステージ速度依存の補正演算を以下
のようにして行う。

【００３４】ΔＸ2 ＝ｅＶx ＋ｆ ΔＹ2 ＝ｇＶy ＋ｈ ここで、 ΔＸ2，ΔＹ2：演算中のステージ移動量 Ｖx，Ｖy：演算中のステージ速度 ｅ，ｆ：ステージ速度比例係数 ｇ，ｈ：ステージ移動オフセット量 ΔＸ＝ΔＸ1＋ΔＸ2 ΔＹ＝ΔＹ1＋ΔＹ2 とする。

【００３５】対物トラッキング補正演算は、上述のマス
クステージ位置も考慮して、以下で行う。 ΔＸs = A×ΔX＋B×ΔY＋C＋D×ΔX’＋E×ΔY’ ΔＹs = F×ΔX＋G×ΔY＋H＋I×ΔX’＋J×ΔY’ ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊはそ
れぞれ係数である。

【００３６】ΔＸｓ，ΔＹｓに相当する電圧を対物トラ
ッキングアンプ３６から出力して対物主偏向アンプ電圧
に加えて対物主偏向器１８に印加することにより、移動
中のマスクステージ位置と試料ステージ位置とにビーム
を追従させる。

【００３７】上述の演算の順序を図５及び図６に示す。
図５に示すように、成形トラッキングに関しては、（Ｃ
−Ｄ）から成形偏向補正演算を行って成形主偏向器１３
による補正を行った後に、（Ｐ’−Ｄ）からステージ速
度依存の補正演算を行い、さらに成形トラッキング補正
演算を行う。この成形トラッキング補正演算は、成形偏
向補正演算インターバルにおいて、必要があれば複数回
繰り返す。即ち、成形トラッキング補正演算のインター
バルは成形偏向補正演算インターバルと同じか又は小さ
くする。つまり、次の成形主偏向補正演算を行うまでに
１回以上の成形トラッキング補正演算を行う。

【００３８】同様に図６に示すように、対物トラッキン
グに関しては、（Ａ−Ｂ）から対物主偏向演算補正を行
って対物主偏向器１８による補正を行った後に、（Ｐ−
Ｄ）からステージ速度依存の補正演算を行い、さらに対
物トラッキング補正演算を行う。この対物トラッキング
補正演算は、対物偏向補正演算インターバルにおいて、
必要があれば複数回繰り返す。即ち、対物トラッキング
補正演算のインターバルは対物偏向補正演算と同じか又
は小さくする。つまり、次の対物主偏向補正演算を行う
までに１回以上の対物トラッキング補正演算を行う。

【００３９】このように本実施形態によれば、マスクス
テージ１６の位置ずれ量を成形主偏向器１３又はスキャ
ン偏向器１４にフィードバックすることにより、マスク
１５上のビーム位置を補正することができる。この成形
トラッキングに加えて補正演算を行う際に、マスクステ
ージ１６の移動速度から補正演算に要する時間中のステ
ージ１６の移動量をそれぞれ予想してビーム位置の補正
を行うことにより、マスクステージ１６の速度変動又は
揺動に伴う描画位置ずれを抑制することができる。

【００４０】また、試料ステージ２２の位置ずれ量とマ
スクステージ１６の位置ずれ量を対物主偏向器１８にフ
ィードバックすることにより、試料２１上のビーム位置
を補正することができる。この対物トラッキングに加え
て補正演算を行う際に、マスクステージ１６及び試料ス
テージ２２の移動速度から補正演算に要する時間中の各
ステージ１６，２２の移動量をそれぞれ予想してビーム
位置の補正を行うことにより、試料ステージ２２の速度
変動又は揺動に伴う描画位置ずれを抑制することができ
る。

【００４１】従って、マスクステージ１６及び試料ステ
ージ２２を移動させながら、ＥＢマスク１５上のパター
ンをビームスキャンによって試料２１上に転写する方式
においても、移動中のＥＢマスク１５にビームを追従さ
せながら移動する試料２１の目的の位置に精度良く描画
することが可能となる。

【００４２】なお、上記の実施形態では、マスクステー
ジ１６と試料ステージ２２を共に移動しながらパターン
を描画する場合について説明したが、本発明はステップ
アンドリピート動作の場合にも同様に適用できる。ステ
ップアンドリピートで描画時にステージ１６，２２を積
極的に移動させていない場合でも、機械的振動やモータ
出力変動により微小にステージ１６，２２が振動する。
これらのステージ位置ずれに対しても、前述した成形ト
ラッキング，対物トラッキング，及びトラッキング補正
を行うことにより、描画位置ずれを正確に補正すること
ができる。

【００４３】また本発明は、マスクステージ１６は移動
せず、試料ステージ２２のみを移動しながら描画する場
合、更には試料ステージ２２は移動せず、マスクステー
ジ１６のみを移動しながら描画する場合にも、同様に適
用することが可能である。

【００４４】また、実施形態ではＬＳＩパターンの一部
が形成されたマスクに電子ビームを照射したが、電子ビ
ームの代わりにイオンビームを照射してスキャンするス
キャン方式のイオンビーム描画装置に適用することもで
きる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ス
キャン偏向器を備えたスキャン方式の荷電ビーム描画装
置において、マスク上のビーム位置を補正する成形トラ
ッキングと試料上のビーム位置を補正する対物トラッキ
ングの各補正演算を行う際に、これらの補正演算に要す
る時間中の各ステージの移動量をそれぞれ予想してビー
ム位置を補正するトラッキング補正を行うことにより、
ステージの速度変動や揺動に伴う描画位置ずれを補正す
ることができ、描画精度の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる電子ビーム描画装
置の全体構成を示す図。

【図２】同実施形態におけるスキャン描画方式の原理を
説明するための模式図。

【図３】同実施形態においてスキャン位置と描画位置に
ずれが発生する様子を説明するための模式図。

【図４】同実施形態において各トラッキングを行う様子
を示す機能ブロック図。

【図５】同実施形態における成形トラッキングの動作を
説明するための流れ図。

【図６】同実施形態における対物トラッキングの動作を
説明するための流れ図。

【符号の説明】

１１…電子銃 １２…成形アパーチャ １３…成形主偏向器 １４…成形副偏向器（スキャン偏向器） １５…ＥＢマスク １６…マスクステージ １７…対物レンズ １８…対物主偏向器 １９…対物副偏向器 ２１…試料 ２２…試料ステージ ２５…主計算機 ２７…電子ビーム ２８…スキャン範囲 ３１…偏向制御回路 ３２…成形トラッキングアンプ ３３…成形主偏向アンプ ３４…スキャンアンプ ３５…対物主偏向アンプ ３６…対物トラッキングアンプ ３７…対物副偏向アンプ ４１…ステージ制御器 ４２…マスクステージ位置測定器 ４３…マスクステージ駆動装置 ４４…試料ステージ位置測定器 ４５…試料ステージ駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 みつ子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 三井 壮一郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開2001−52989（ＪＰ，Ａ) 特開2000−182938（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−226232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−7626（ＪＰ，Ａ) 特開2000−21746（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−223659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＬＳＩパターンの一部のパターンを設けた
   マスク上で成形された荷電ビームをスキャンさせること
   によって、成形ビームよりも大きなパターンを試料上に
   転写するスキャン方式の荷電ビーム描画方法であって、 前記マスクを保持してＸ，Ｙ方向に移動可能なマスクス
   テージの位置ずれ量を前記マスクよりも上流に位置する
   偏向系にフィードバックすることにより、前記マスク上
   の成形ビーム位置を補正する成形トラッキング工程と、 前記試料を保持してＸ，Ｙ方向に移動可能な試料ステー
   ジの位置ずれ量と前記マスクステージの位置ずれ量を前
   記マスクと試料の間に位置する偏向系にフィードバック
   することにより、前記試料上のビーム位置を補正する対
   物トラッキング工程と、 前記成形トラッキングの補正演算を行うにあたって、前
   記マスクステージの移動速度から補正演算に要する時間
   中の該ステージの移動量を予想してビーム位置の補正を
   行う成形トラッキング補正工程と、 前記 対物トラッキングの補正演算を行うにあたって、前
   記マスクステージ及び試料ステージの移動速度から補正
   演算に要する時間中の各ステージの移動量をそれぞれ予
   想してビーム位置の補正を行う対物トラッキング補正工
   程と、 を含むことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
2. 【請求項２】前記成形トラッキング補正工程では、補正
   演算開始後のマスクステージ位置と補正開始直前のマス
   クステージ位置との差をΔＸ’1，ΔＹ’1 とし、演算
   中のステージ移動量をΔＸ’2 ，ΔＹ’2 としたとき、 ΔＸ’＝ΔＸ’1＋ΔＸ’2 ΔＹ’＝ΔＹ’1＋ΔＹ’2 で定義されるΔＸ’，ΔＹ’ に対して成形トラッキン
   グ補正演算を行い、 前記対物トラッキング補正工程では、補正演算開始後の
   試料ステージ位置と補正開始直前の試料ステージ位置と
   の差をΔＸ1 ，ΔＹ1 とし、演算中の試料ステージ移動
   量をΔＸ2 ，ΔＹ2 としたとき、 ΔＸ＝ΔＸ1＋ΔＸ2 ΔＹ＝ΔＹ1＋ΔＹ2 で定義されるΔＸ，ΔＹと、前記ΔＸ’，ΔＹ’ を用
   いて、 ΔＸｓ＝Ａ×ΔＸ＋Ｂ×ΔＹ＋Ｃ＋Ｄ×ΔＸ’＋Ｅ×Δ
   Ｙ’ ΔＹｓ＝Ｆ×ΔＸ＋Ｇ×ΔＹ＋Ｈ＋Ｉ×ΔＸ’＋Ｊ×Δ
   Ｙ’ （但し、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊはそ
   れぞれ係数）で定義されるΔＸｓ，ΔＹｓに対して対物
   トラッキング補正演算を行うことを特徴とする請求項１
   記載の 荷電ビーム描画方法。
3. 【請求項３】ＬＳＩパターンの一部のパターンを設けた
   マスク上で成形された荷電ビームをスキャンさせること
   によって、成形ビームよりも大きなパターンを試料上に
   転写するスキャン方式で、且つマスクステージ及び試料
   ステージを共に連続移動させる方式の荷電ビーム描画方
   法であって、 ＬＳＩパターンの一部のパターンが設けられたマスクを
   保持してＸ，Ｙ方向に移動可能に設けられたマスクステ
   ージと、 荷電粒子ビームからなる成形ビームを前記マスク上の所
   望位置に偏向する成形偏向器と、 前記マスク上で成形ビームをスキャンするスキャン偏向
   器と、 パターン描画に供される試料を保持してＸ，Ｙ方向に移
   動可能に設けられた試料ステージと、 前記成形ビームがスキャンされている領域における前記
   マスクのパターンを前記試料上に投影露光する対物レン
   ズと、 前記マスクを通過したビームを前記試料上で偏向する対
   物偏向器と、 前記成形ビームのスキャン中の前記マスクステージの位
   置ずれ量を前記マスクよりも上流に位置する成形偏向器
   又はスキャン偏向器にフィードバックすることにより、
   前記マスク上の成形ビーム位置を補正する成形トラッキ
   ング手段と、 前記マスクステージの位置ずれ量と前記試料ステージの
   位置ずれ量を前記マスクと試料の間に位置する対物偏向
   器にフィードバックすることにより、前記試料上のビー
   ム位置を補正する対物トラッキング手段と、 前記成形トラッキングの補正演算を行うにあたって、前
   記マスクステージの速度から補正演算に要する時間中の
   該ステージの移動量を予想して補正を行う成形トラッキ
   ング補正手段と、 前記対物トラッキングの補正演算を行うにあたって、前
   記マスクステージ及び試料ステージの速度から補正演算
   に要する時間中の各ステージの移動量を予想して補正を
   行う対物トラッキング補正手段と、 を具備してなることを特徴とする荷電ビーム描画装置。
4. 【請求項４】前記成形トラッキング補正手段では、補正
   演算開始後のマスクステージ位置と補正開始直前のマス
   クステージ位置との差をΔＸ’1，ΔＹ’1 とし、演算
   中のステージ移動量をΔＸ’2 ，ΔＹ’2 としたとき、 ΔＸ’＝ΔＸ’1＋ΔＸ’2 ΔＹ’＝ΔＹ’1＋ΔＹ’2 で定義されるΔＸ’，ΔＹ’ に対して成形トラッキン
   グ補正演算を行い、 前記対物トラッキング補正手段では、補正演算開始後の
   試料ステージ位置と補正開始直前の試料ステージ位置と
   の差をΔＸ1 ，ΔＹ1 とし、演算中の試料ステージ移動
   量をΔＸ2 ，ΔＹ2 としたとき、 ΔＸ＝ΔＸ1＋ΔＸ2 ΔＹ＝ΔＹ1＋ΔＹ2 で定義されるΔＸ，ΔＹと、前記ΔＸ’，ΔＹ’ を用
   いて、 ΔＸｓ＝Ａ×ΔＸ＋Ｂ×ΔＹ＋Ｃ＋Ｄ×ΔＸ’＋Ｅ×Δ
   Ｙ’ ΔＹｓ＝Ｆ×ΔＸ＋Ｇ×ΔＹ＋Ｈ＋Ｉ×ΔＸ’＋Ｊ×Δ
   Ｙ’ （但し、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊはそ
   れぞれ係数）で定義されるΔＸｓ，ΔＹｓに対して対物
   トラッキング補正演算を行うことを特徴とする請求項３
   記載の 荷電ビーム描画装置。