JP4251784B2 - 電子ビーム露光装置、照射位置算出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置、露光方法に関する。特に本発明は、露光に必要な露光データの処理を極めて少なくすることができる電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置として、複数の電子ビームを用いた電子ビーム露光装置がある。複数の電子ビームを用いてウェハに露光処理を行う従来の電子ビーム露光装置は、各電子ビームがウェハに対して露光すべき領域が異なる。即ち、複数の電子ビームを用いた従来の電子ビーム露光装置は、露光処理において各電子ビームを制御する制御系が、各電子ビームがウェハに対して露光すべき領域における露光パターンに合わせて、各電子ビーム毎にそれぞれ露光データを生成し、各電子ビーム毎に生成した露光データを格納する。即ち、従来の電子ビーム露光装置は、各電子ビームを制御する露光データを格納する露光データ格納部を各電子ビーム毎に有し、更に各電子ビームに対して異なる露光データをそれぞれ個別に読み出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年の半導体デバイスの微細化に伴い、１つの半導体デバイスが有する素子数が極めて増大しており、１つの半導体デバイスを露光するための露光データも当該素子数に比例して増大する。例えば１ショット当たり６バイトのデータ量を持ち、１つの半導体デバイスを露光するのに４ギガショットのショット数が必要である場合に、１つの半導体デバイスを露光するのに必要な露光データのデータ量は２４ギガバイトになる。
【０００４】
上述の通り、従来の電子ビーム露光装置は、各電子ビームに対して異なる露光データを生成し、それぞれの露光データを個別に格納する必要がある。特に半導体デバイスのサイズと電子ビームとの間隔が一致しない場合には、ウェハ上において複数の電子ビームが露光すべき複数の領域に渡って、１つの半導体デバイスが設けられるため、各電子ビーム毎に全く異なる露光データを持つ必要がある。特に、昨今の半導体デバイスの他品種化に伴い、電子ビーム露光装置が露光する半導体デバイスのサイズは多種多様である。
【０００５】
また、半導体デバイスを形成するウェハは大口径化が進んでおり、それにつれて必要な電子ビームの本数も増加する。例えば上述の場合に１５０本の電子ビームを用いてウェハを露光する場合には、３４００ギガバイトの露光データが必要となる。これでは電子ビーム露光装置が処理するデータ量が膨大であり、露光データを高速処理することが難しく、半導体デバイスを量産する上で必要不可欠であるスループットの向上が極めて困難である。
【０００６】
更に、電子ビーム露光装置の半導体デバイスの量産での利用に向け、安価な電子ビーム露光装置の市場への提供が望まれている。しかしながら、従来の電子ビーム露光装置では、膨大な量のハードディスクや半導体メモリ等の記憶素子が必要となるため、電子ビーム露光装置の量産デバイスへの実用化に向けての更に大きな障壁となっている。
【０００７】
また、各電子ビームが通過する経路であるコラムは、精密機械加工等により形成されるため、加工誤差を含む場合がある。そのため、多数の電子ビームを用いる場合に、各コラムが設けられる間隔は必ずしも等間隔にならない。この様な場合に各電子ビームに対して露光データを生成するのは更に困難である。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置、露光方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向する偏向部と、ウェハを載置するウェハステージと、ウェハに露光すべき露光領域においてそれぞれの電子ビームが露光すべき領域である個別露光領域に含まれ偏向部が電子ビームを偏向可能な偏向幅より小さい領域である部分露光領域において、電子ビームが露光すべきショットパターンの位置であるショット位置を示すショット位置データを格納する複数の個別露光データ格納部と、それぞれの個別露光領域における部分露光領域を示す部分領域データ、及び部分露光領域における所定の位置である部分領域位置を示す部分領域位置データを格納する個別レイアウトデータ格納部と、部分領域データに基づいて、電子ビームが露光すべき部分露光領域に含まれるショット位置データを、個別露光データ格納部から読み出し、ウェハステージの位置であるステージ位置と部分領域位置との相対位置、及び部分領域位置とショット位置との相対位置に基づいて、電子ビームを照射すべき位置を示す照射位置データを算出する照射位置算出部と、照射位置データに基づいて、偏向部を制御する偏向制御部とを備えたことを特徴とする電子ビーム露光装置を提供する。
【００１０】
また、個別露光領域は、複数の部分露光領域を含む複数のストライプ露光領域を有し、個別レイアウトデータ格納部は、個別露光領域に含まれるストライプ露光領域を示すストライプ領域データ、及びストライプ露光領域における所定の位置であるストライプ位置を示すストライプ位置データを更に格納し、照射位置算出部は、ストライプ領域データに更に基づいて、ショット位置データを、個別露光データ格納部から読み出し、ステージ位置とストライプ位置との相対位置、及びストライプ位置と部分領域位置との相対位置に更に基づいて、照射位置データを算出することが好ましい。
【００１１】
また、個別露光データ格納部は、ショットパターンの形状を示すショット形状データを更に格納しており、個別露光データ格納部から、ショット形状データを読み出し、当該ショット形状データに基づいて、複数の電子ビームのそれぞれの断面形状を独立して成形する電子ビーム成形手段を更に備えることが好ましく、更に、電子ビーム成形手段は、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の第１成形開口部を有する第１成形部材と、第１成形部材において成形された複数の電子ビームを成形する第２成形開口部を有する第２成形部材と、第１開口部を通過した複数の電子ビームを、それぞれ独立に偏向する成形偏向部と、ショット形状データに基づいて、成形偏向部を制御する成形偏向制御部とを有することが好ましい。
【００１２】
また、第２成形部材は、異なる形状を有する開口部である複数のブロック成形開口部を更に有してよく、更に、個別露光データ格納部は、ショットパターンをウェハに露光する時間を示す露光時間データを更に格納し、それぞれの電子ビームをウェハに照射するか否かを独立に切り替える照射切替手段と、ショット時間データに基づき、タイミングに応じて照射切替手段を制御する露光タイミング制御部とを備えてもよい。
【００１３】
また、個別レイアウトデータ格納部は、ストライプ露光領域における所定の部分露光領域を示す部分領域データ、及び所定の部分領域から連続して配置された電子ビームが露光すべき部分露光領域の数を示す部分領域数データを更に格納し、照射位置算出部は、当該部分領域データ及び当該部分領域数データに基づいて、部分露光領域に含まれるショット位置データを読み出し、照射位置データを算出してもよい。
【００１４】
また、所定の部分露光領域は、当該所定の部分露光領域が含まれるストライプ露光領域において最外周に位置する部分露光領域であってよい。
【００１５】
また、個別レイアウトデータ格納部は、所定の部分露光領域を示す部分領域データが格納されている個別露光データ格納部のアドレスを示すアドレスデータを更に格納し、照射位置算出部は、アドレスデータ及び部分領域数データに基づいて、個別露光データ格納部から部分領域データを読み出してもよい。
【００１６】
また、個別露光領域における部分露光領域に含まれるショット位置データ及び部分領域データを格納する露光データ格納部を更に備え、個別露光データ格納部は、露光データ格納部から個別露光領域に含まれるショット位置データ及び部分領域データを読み出し、格納してもよく、またこの場合において露光データ格納部を少なくとも１つ更に備えてもよい。
【００１７】
また、複数の電子ビームが所定の部分露光領域を露光可能な場合において、複数の電子ビームのうち、所定の部分露光領域を露光することができる面積が最も大きい電子ビームに対応する個別レイアウトデータ格納部が、所定の部分露光領域を示す部分領域データ及び部分領域位置を格納してもよく、また、部分露光領域は、ストライプ露光領域の短手方向の長さが、偏向部が電子ビームを偏向可能な偏向距離と略等しい長さに、且つ、部分露光領域の１辺が、偏向距離の略整数分の１になるように形成されてもよい。
【００１８】
また、ウェハステージは、ストライプ露光領域の長手方向に沿って部分露光領域を露光すべくウェハを連続移動させ、ウェハステージが連続移動している場合において、所定の電子ビームは、当該所定の電子ビームと長手方向に隣接する他の電子ビームが露光するストライプ露光領域と同一直線上にないストライプ露光領域を露光してもよい。
【００１９】
また、それぞれの個別レイアウトデータ格納部は、ストライプ露光領域の長手方向に対して略垂直な方向において、電子ビームの照射されるべき理想照射位置と、実際に電子ビームが照射される実照射位置との距離に基づいて、所定の電子ビーム及び他の電子ビームが露光すべきストライプ露光領域に含まれる部分領域データを格納してもよい。
【００２０】
連続移動方向に対して略垂直な所定の方向における理想照射位置と照射位置との距離が最も大きい電子ビームを、当該電子ビームが露光すべき個別露光領域における所定の方向と反対方向の端部に位置するストライプ露光領域に最初に照射してもよく、また、複数の個別レイアウトデータ格納部のうち、少なくとも１つの個別レイアウトデータ格納部は、少なくとも１つのストライプ露光領域に含まれる複数の部分露光領域のうち、一部の部分領域データを格納してもよい。
【００２１】
本発明の第２の形態によると、複数の電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する露光方法であって、複数の電子ビームを発生するステップと、ウェハをウェハステージに載置するステップと、ウェハに露光すべき露光領域においてそれぞれの電子ビームが露光すべき領域である個別露光領域に含まれ、偏向部が電子ビームを偏向可能な偏向幅より小さい領域である部分露光領域に分解するステップと、部分露光領域において電子ビームが露光すべきショットパターンの位置を示すショット位置データを、部分露光領域毎に格納するステップと、それぞれの個別露光領域における部分露光領域を示す部分領域データ、及び部分露光領域における所定の位置である部分領域位置を示す部分領域位置データを格納するステップと、部分領域データに基づいて、電子ビームが露光すべき部分露光領域に含まれるショット位置データを、個別露光データ格納部から読み出し、ウェハステージの位置であるステージ位置と部分領域位置との相対位置、及び部分領域位置とショット位置との相対位置に基づいて、電子ビームを照射すべき位置を示す照射位置データを算出するステップと、照射位置データに基づいて、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向するステップとを備えたことを特徴とする露光方法を提供する。
【００２２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハ４４に所定の露光処理を施す露光部１５０と、露光部１５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系１４０を備える。
【００２５】
露光部１５０は、筐体８内部において複数の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系１１４を含む電子光学系を備える。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウェハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステージ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含むステージ系を備える。
【００２６】
電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子ビームを発生させる複数の電子銃１０と、電子ビームを通過させることにより、照射された電子ビームの断面形状を成形する複数の開口部を有する第１成形部材１４及び第２成形部材２２と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第１多軸電子レンズ１６と、第１成形部材１４を通過した複数の電子ビームを独立に偏向する第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０とを有する。第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０は、各電子ビームが通過する経路（以下においてコラムと呼ぶ）の周囲に設けられた複数の偏向器を有する。
【００２７】
照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブランキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。
【００２８】
ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。
【００２９】
制御系１４０は、統括制御部１３０及び個別制御部１２０を備える。個別制御部１２０は、電子ビーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６と、偏向制御部９２と、ウェハステージ制御部９６とを有する。統括制御部１３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統括制御する。電子ビーム制御部８０は、電子銃１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６及び第５多軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。
【００３０】
成形偏向制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向器２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する電圧を制御する。ウェハステージ制御部９６は、ウェハステージ駆動部４８を制御し、ウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。
【００３１】
本実施形態において電子ビーム制御部８０、成形偏向制御部８４、ブランキングアレイ電極制御部８６、及び偏向制御部９２は、各コラムを通過する電子ビームを独立して制御するコラム制御系を構成する。コラム制御系に含まれる各制御部は、各コラムに対してそれぞれ設けられてもよい。
【００３２】
図２は、ウェハ４４に照射する複数の電子ビームの照射位置、及びそれぞれの電子ビームが照射すべき個別露光領域の一例を示す。本実施例においてウェハステージ４６は、ウェハ４４を所定の方向に連続移動し、当該所定の方向と略垂直な方向に段階的に移動する。図２において、ウェハステージ４６が連続的に移動する方向をｙ軸方向、また、段階的に移動する方向をｘ軸方向とする。
【００３３】
コラム位置２０２は、各コラムセルが配置される位置を示す。また、個別露光領域２００は、それぞれの電子ビームが露光すべき領域を示す。各コラムセルは、複数の電子ビームがウェハに対して格子状に照射されるように、設けられるのが好ましい。複数の電子ビームは、ウェハにおいて１つのチップが形成される領域の１辺の長さの略整数倍又は略整数分の１の間隔を隔てて照射されるのが更に好ましい。
【００３４】
図３は、個別露光領域２００を示す。それぞれの個別露光領域２００は、複数のストライプ露光領域２０４を有する。ストライプ露光領域２０４は、矩形領域であることが望ましい。また、ストライプ露光領域２０４は、ｘ軸方向に所定の長さを有し、ｙ軸方向において個別露光領域２００の一端から他端まで設けられた領域であることが好ましい。当該所定の長さは、ウェハステージ４６が、ｙ軸方向に連続移動する間に電子ビームが露光することができる長さであることが好ましい。本実施例においてストライプ露光領域２０４は、ｘ軸方向に偏向部３８がそれぞれの電子ビームを偏向可能な長さを有する。
【００３５】
そして、ｙ軸に沿って所定の方向にウェハステージ４６がウェハ４４を連続移動させることにより、所定のストライプ露光領域２０４を露光する。当該所定のストライプ露光領域２０４を露光し終えた後、ウェハステージ４６がウェハ４４をｘ軸方向に所定の距離移動する。当該所定の距離は、ストライプ露光領域２０４のｘ軸方向の長さと略等しい距離であるのが好ましい。そして、ウェハステージ４６は、ウェハ４４をｙ軸方向に当該所定の方向と反対方向に連続移動することにより、当該所定のストライプ領域２０４に隣接するストライプ領域２０４を露光する。以上、ウェハステージ４６がウェハ４４をｙ軸方向に連続移動する動作と、ｘ軸方向に段階的に移動する動作とを繰り返すことにより、個別露光領域２００を露光する。他の例においてウェハステージ４６はウェハ４４を一定の方向に移動することにより、複数のストライプ露光領域２０４を露光してもよい。
【００３６】
図４は、ストライプ露光領域２０４を示す。それぞれのストライプ露光領域２０４は、ウェハ４４に露光すべき領域である露光領域を偏向部３８が電子ビームを偏向可能な偏向距離より小さい領域に分解した複数の部分露光領域２０６を有する。部分露光領域２０６は、矩形領域であることが好ましく、また、１辺の長さが当該偏向距離の略整数分の１であることが好ましい。本実施例において個別露光領域２００は正方形であって、部分露光領域２０６は個別露光領域２００の相似形状を有する。
【００３７】
図５は、部分露光領域２０６を示す。それぞれの部分露光領域２０６は、電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを切り替える照射切替手段により、当該電子ビームがウェハ４４に照射される毎に、ウェハ４４に露光するパターンであるショットパターン２０８を有する。ショットパターン２０８は、ウェハに露光すべき露光パターンを、電子ビーム成形手段が成形可能な電子ビームの断面形状に基づいて分解することにより決定される。電子ビームは、所定の部分露光領域２０６において露光すべきショットパターン２０８を露光した後、他の部分露光領域２０６において露光すべきショットパターン２０８を露光するのが好ましい。また、ストライプ露光領域２０４においてショットパターン２０８を有しない部分露光領域２０６があってもよい。
【００３８】
図６は、制御系１４０の構成の一例を示す。統括制御部１３０は、制御系１４０全般の制御を行う中央処理部１７０と、露光データを格納する露光データ格納部１７２と、個別レイアウトデータを格納するレイアウトデータ格納部１７４とを有する。偏向制御部９２は、各々の電子ビームを偏向する偏向器を制御する複数の個別偏向制御部２５６を有する。また、個別偏向制御部２５６は、露光データ格納部１７２に格納された露光データの少なくとも一部を格納する個別露光データ格納部２５８と、制御すべき電子ビームがウェハ４４を露光する個別露光領域２００に対応する個別レイアウトデータを格納する個別レイアウトデータ格納部２６０と、個別露光データ格納部２５８に格納された露光データ、個別レイアウトデータ格納部２６０に格納された個別レイアウトデータ、及びウェハステージ４６のステージ位置に基づいて電子ビームの照射位置、及び当該照射位置に基づいて偏向部３８を制御する制御データを算出する照射位置算出部２６２と、当該制御データを偏向部３８に含まれる偏向電極に印加する電圧に対応するアナログ電圧データに変換するディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換部２６４とを有する。
【００３９】
各々の個別偏向制御部２５６は、露光データ格納部１７２に格納された同一の露光データをシェアするのが好ましい。また、各々の個別偏向制御部２５６は、レイアウトデータ格納部１７４から、各個別偏向制御部２５６が制御すべきコラムのデータを読み出し、個別レイアウトデータ格納部２６０に格納するのが好ましい。他の例において制御系１４０は、複数の露光データ格納部１７２を有してもよい。このとき、各露光データ格納部１７２は、同一の露光データを格納するのが好ましく、また、複数の個別偏向制御部２５６が、１つの露光データ格納部１７２から露光データを読み出すのが好ましい。例えば１つの露光データ格納部１７２に対して、４つの個別偏向制御部２５６がデータを読み出してよい。
【００４０】
次に、露光データ格納部１７２及びレイアウトデータ格納部１７４が格納するデータの一例について説明する。
【００４１】
図７は、露光データ格納部１７２及びレイアウトデータ格納部１７４に格納されるデータを示す。図７（ａ）は、露光データ格納部１７２が格納する露光データの一例を示す。露光データ格納部１７２は、ウェハ４４に繰り返しパターンを露光する場合において、当該繰り返しパターンにおける単位パターンに含まれる露光データを格納するのが好ましい。本実施例において露光データは、ウェハ４４に形成される１つの電子デバイスが形成される露光領域において必要な露光データである。露光データは、当該露光領域に含まれる複数の部分露光領域２０６を露光するためのデータである複数の部分露光データを含む。また、部分露光データは、部分露光領域２０６を識別するためのデータである部分領域番号、及び部分露光領域２０６に含まれるショットパターン２０８を露光するためのデータであるショットデータを含む。また、全てのショットパターン２０８は、いずれかの部分露光領域２０６に含まれるように部分露光領域２０６を構成するのが好ましい。
【００４２】
ショットデータは、ショット位置データ、ショット形状データ、及びショット時間データを含む。また、ショットデータは、それぞれのショットデータを識別するためのショット識別データを更に含むのが好ましい。
【００４３】
ショット位置データは、ウェハ４４にショットパターン２０８を露光する位置を示す。また、ショット位置データは、ショットパターン２０８が含まれる部分露光領域２０６におけるショットパターン２０８の相対的な位置を示すのが望ましい。本実施例においてショット位置データは、部分露光領域２０６の中心位置からの相対的な位置を示す。
【００４４】
ショット形状データは、ウェハ４４に露光するショットパターン２０８の形状を示す。ショットパターン２０８は、ｘ軸方向に略平行な１辺と、ｙ軸方向に略平行な１辺とを有する矩形形状を有することが望ましい。本実施例においてショット形状データは、ｘ軸方向に略平行な１辺の長さと、ｙ軸方向に略平行な１辺の長さを規定するデータである。ショット時間データは、ショットパターン２０８を露光すべくウェハ４４に電子ビームを照射する照射時間を示す。
【００４５】
露光データ格納部１７２が、露光データを偏向部３８が偏向可能な偏向幅より小さい部分露光領域に分割して格納することにより、各コラムを制御するコラム制御系のそれぞれが、露光データ格納部１７２に格納された露光データを共有することができる。即ち、各コラム制御系が、各々の電子ビームに対して露光データを持つ必要がないため、電子ビーム露光装置に必要なメモリなどの記憶装置を大幅に削減することができる。ひいては電子ビーム露光装置のコストを大幅に低減させることができる。更に、露光データ格納部１７２は、部分露光領域を単位としてショットデータを格納するため、露光データをショットデータに展開する回数、及び露光データの転送回数を大幅に低減させることができる。即ち、露光データを極めて効率よく処理することができるため、露光処理の速度を大きく向上させることができる。
【００４６】
図７（ｂ）は、レイアウトデータ格納部１７４が格納する複数の個別レイアウトデータの一例を示す。レイアウトデータ格納部１７４は、それぞれの電子ビームに対応する個別レイアウトデータを格納する。即ち、個別レイアウトデータは、それぞれの電子ビームが露光する領域である個別露光領域２００を露光するためのデータを含む。
【００４７】
個別レイアウトデータは、個別露光領域２００に含まれるストライプ露光領域２０４を露光するためのデータであるストライプ露光データを含む。ストライプ露光データは、それぞれのストライプ露光領域２０４を識別するためのストライプ領域番号、ストライプ露光領域２０４における所定の位置であるストライプ位置を示すストライプ位置データ、ストライプ露光領域２０４に含まれる部分露光領域２０６を示す部分領域データを含む。当該所定の位置は、個別露光領域２００における当該ストライプ露光領域２０４の位置を示すのが好ましい。本実施例において当該所定の位置は、ストライプ露光領域２０４の中心位置であって、個別露光領域２００に対する当該中心位置の相対的な位置を示す。
【００４８】
部分領域データは、ウェハ４４に形成される複数のチップにおいて、当該部分露光領域２０６が含まれるチップを識別するチップ番号、当該部分露光領域２０６を識別するための部分領域番号、及び当該部分露光領域２０６における所定の位置である部分領域位置を示す部分領域位置データを含む。当該所定の位置は、ストライプ露光領域２０４における当該部分露光領域２０６の位置を示すのが好ましい。本実施例において当該所定の位置は、部分露光領域２０６の中心位置であって、ストライプ位置に対する当該中心位置の相対的な位置を示す。
【００４９】
また、個別レイアウトデータは、それぞれのストライプ露光領域２０４に含まれる所定の部分露光領域２０６を指示する部分領域指示データと、当該部分領域指示データから連続して配置されており、電子ビームが露光すべき部分露光領域２０６の数を指示する部分領域数データを更に含むのが好ましい。このとき、当該所定の部分露光領域２０６は、ストライプ露光領域２０４において最外周に配置された部分露光領域であるのが好ましい。
【００５０】
個別レイアウトデータが、部分領域数データを含むことにより、個別レイアウトデータ格納部２６０は、電子ビームが露光すべき全ての露光領域の部分領域番号を格納する必要がない。そのため、個別レイアウトデータ格納部２６０が格納すべきデータ量を大幅に削減することができる。従って、照射位置算出部２６２が、電子ビームの照射位置を算出する時間を短縮することができ、ひいては電子ビーム露光装置のスループットを向上させることができる。
【００５１】
図１を参照して本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、複数の電子銃１０が、複数の電子ビームを生成する。第１成形部材１４は、複数の電子銃１０により発生し、第１成形部材１４に照射された複数の電子ビームを、第１成形部材１４に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。他の例においては、電子銃１０において発生した電子ビームを複数の電子ビームに分割する手段を更に有することにより、複数の電子ビームを生成してもよい。
【００５２】
第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し、第２成形部材２２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎に独立に調整する。成形偏向制御部８４は、第２成形部材２２において電子ビームをショット形状データに基づく矩形形状に成形すべく第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０を制御する。成形偏向制御部８４は、コラム制御系が動作するための基準クロックに応じて動作するのが好ましい。
【００５３】
第１成形偏向部１８は、成形偏向制御部８４からの指示に基づいて、第１成形部材１４において矩形形状に成形された複数の電子ビームを、第２成形部材における所望の位置に照射するように、それぞれ独立に偏向する。また、第２成形偏向部２０は、成形偏向制御部８４からの指示に基づいて、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第２成形部材２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２成形部材２２に照射する。そして矩形形状を有する複数の開口部を含む第２成形部材２２は、第２成形部材２２に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェハ４４に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビームに更に成形する。
【００５４】
第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレイ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００５５】
ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍に設けられたブランキング電極に電圧を印加するか否かを制御する。また、ブランキング電極アレイ制御部８６は、コラム制御系を動作させるための基準クロックを発生する。そして、ブランキング電極アレイ制御部８６は、ショット時間データに基づいて、各ブランキング電極に対する基準クロックを遅延させることにより、各ブランキング電極に電圧をする時間を制御する。そして、ブランキング電極アレイ２６は、ブランキング電極アレイ制御部８６からの当該指示に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射させるか否かを切替える。
【００５６】
ブランキング電極アレイに２６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向された電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対する電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８に入射される。
【００５７】
続いて、偏向部３８に入射された電子ビームをウェハ４４の所望の位置に照射すべく、偏向部３８が電子ビームを偏向する動作について説明する。
【００５８】
図８は、電子ビームの照射位置を算出する方法の概略図を示す。以下、図６から図８を用いて、ウェハステージ４６が所定の位置であるステージ位置２１０にある場合において、次に露光すべきショットパターン２０８の照射位置を算出することにより、偏向部３８が電子ビームを当該照射位置に偏向する動作について説明する。
【００５９】
まず、ウェハステージ制御部９６は、照射位置算出部２６２に、ウェハステージ４６のステージ位置２１０を通知する。ステージ位置２１０は、各コラム又は各電子ビームのウェハ４４に対する相対的な位置であることが好ましい。また、照射位置算出部２６２は、個別レイアウトデータ格納部２６０に格納された個別レイアウトデータに基づいて、ステージ位置２１０と、電子ビームが露光すべきショットパターン２０８が含まれるストライプ露光領域２０４のストライプ位置２１２との相対的な位置を算出する。更に照射位置算出部２６２は、個別レイアウトデータに基づいて、ストライプ位置２１２と、露光すべきショットパターン２０８が含まれる部分露光領域２０６の部分領域位置２１４との相対的な位置を算出する。そして、照射位置算出部２６２は、個別露光データ格納部２５８から読み出した、ショットパターン２０８が含まれる部分露光領域２０６のショットデータに基づいて、部分領域位置２１４と、ショットパターン２０８との相対的な位置を算出する。
【００６０】
照射位置算出部２６２は、ステージ位置２１０とストライプ位置２１２との相対的な位置、ストライプ位置２１２と部分領域位置２１４との相対的な位置、及び部分領域位置２１４とショットパターン２０８との相対的な位置に基づいて、ショットパターンを２０８を露光するために電子ビームを偏向すべき方向及び偏向すべき距離を示すショットベクトル２１６を算出する。そして、照射位置算出部２６２は、ショットベクトル２１６に基づいて、偏向部３８がショットパターン２０８を露光すべく電子ビームを偏向させる偏向量を指示する偏向データを算出する。当該偏向データは、偏向部３８において当該電子ビームが通過するコラムの周囲に設けられた偏向電極に印加する電圧を示すデータであることが好ましい。Ｄ／Ａ変換部２６４は、受け取った偏向データを、偏向電極に印加するアナログ電圧値に変換し、偏向部３８に供給する。
【００６１】
偏向部３８に含まれる複数の偏向器は、偏向制御部９２からの指示に基づき、ウェハ４４の所定の位置にショットパターン２０８を露光すべく、ショット形状データに基づき成形された電子ビームを偏向する。また、第５多軸電子レンズ５２は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そして電子ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に照射され、ウェハ４４の所定の位置にショットパターン２０８が露光される。
【００６２】
図９は、部分露光領域２０６における部分領域位置２１４及びショットパターン２０８の一例を示す。照射位置算出部２６２は、個別レイアウトデータに基づいて電子ビームを照射すべき部分露光領域２０６を定めた後、個別露光データ格納部２５８に格納されたショットデータに基づいて、部分露光領域２０６に含まれるショットパターン（２０８−１〜２０８−８）を露光すべく、電子ビームの照射位置を順次定めることにより、所定の部分露光領域２０６に含まれるショットパターン２０８を露光する。その後、照射位置算出部２６２は、個別レイアウトデータに基づいて指示された他の部分露光領域に対応するショットデータを、個別露光データ格納部２５８から読み出す。そして同様に、当該他の部分露光領域に含まれるショットパターンを露光する。
【００６３】
露光処理中、ウェハステージ駆動部４８は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一定方向にウェハステージを移動させるのが好ましい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、各電子ビームは、上述した動作によりストライプ露光領域２０４に含まれる露光すべき部分露光領域２０６を露光する。そしてウェハステージ４６は、ｘ軸方向にウェハ４４をストライプ露光領域２０４のｘ軸方向の幅と略同一の幅移動させた後、当該一定方向と反対の方向にウェハ４４を連続的に移動させることにより、他のストライプ露光領域を露光する。上述の動作を繰り返し、各電子ビームは対応する個別露光領域２００を露光することにより、ウェハ４４の所定の領域に所望のパターンを露光することができる。
【００６４】
本発明による電子ビーム露光装置１００は、部分露光領域を単位として露光データを格納しているため、ウェハに設けられる電子デバイスのサイズと各電子ビームの間隔とが一致しない場合や、ウェハに設けられる電子デバイスのレイアウト（配置）の間隔と各電子ビームの間隔とが一致しない場合であっても、ウェハにおいて各電子ビームが露光すべき全ての領域に対応する露光データを各電子ビーム毎に生成し、格納する必要がない。従って、各電子ビームがウェハを露光するのに必要なデータを極めて容易に生成することができる。更に、露光データを格納する格納部の容量を大幅に低減させることができるため、電子ビーム露光装置のコストを非常に安価に抑えることができ、ひいては電子デバイスの製造コストを低減させることができる。
【００６５】
図１０は、電子ビームが通過する経路であるコラムの位置、及び各コラムを通過する電子ビームが露光する個別露光領域２００を示す。図１０（ａ）は、図２で線Ａで示した直線上において、コラムが理想的に設けられた場合のコラムの位置である理想コラム位置２０２’、及び実際に各コラムが設けられている位置である実コラム位置２０２を示す。
【００６６】
図１０（ｂ）は、各電子ビームが露光すべき個別露光領域２００及び個別露光領域２００に含まれるストライプ露光領域２０４を示す。各実コラム位置（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ）を通過する電子ビームは、対応する個別露光領域（２００ａ、２００ｂ、２００ｃ）を露光する。
【００６７】
各コラムはウェハ４４に対して格子状に設けられることが好ましく（図２参照）、この場合において各列を形成する複数のコラムは、同一直線上に設けられることが望ましい。また、各コラムが理想コラム位置（２０２ａ’ ２０２ｂ’ ２０２ｃ’）に設けられた場合において、当該コラムを通過する電子ビームのウェハ４４に対する照射位置である理想照射位置は、理想コラム位置（２０２ａ’ ２０２ｂ’ ２０２ｃ’）と略等しい。
【００６８】
しかし、各コラムを構成し、多軸電子レンズ等に設けられた電子ビームが通過する開口部は、精密機械加工あるいは半導体プロセス等により形成されており、当該開口部を形成する位置にずれを生じる場合がある。各コラムを構成する開口部等にずれが生じた場合に、各コラムが実際に設けられる位置は、理想コラム位置（２０２ａ’ ２０２ｂ’ ２０２ｃ’）からずれを生じる。即ち、各コラムを通過する電子ビームのウェハ４４に対する照射位置は、実コラム位置（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ）と略等しいため、理想照射位置からずれを生じる。
【００６９】
以下、上記のような場合において線Ａ上に配置されたコラムを通過した３本の電子ビームが、各電子ビームが対応する個別露光領域２００を露光する動作の一例について具体的に説明する。図１０（ａ）において、実コラム位置２０２ａは理想コラム位置２０２ａ’からｘ軸方向にプラス６０マイクロメートル（μｍ）、実コラム位置２０２ｂは理想コラム位置２０２ｂ’からｘ軸方向にマイナス１２０μｍずれており、実コラム位置２０２ｃは理想コラム位置２０２ｃ’にあるものとする。実コラム位置２０２は、予めウェハに所定のパターンを露光し、当該ウェハに露光されたパターンに基づいて算出し、予め格納されてよい。
【００７０】
また、偏向部３８が電子ビームを偏向可能な距離は８０μｍとし、各個別露光領域２００は、１辺が２２ミリメートル（ｍｍ）の矩形領域であって、各ストライプ露光領域２０４の幅は８０μｍとする。即ち、各個別露光領域２００は、２７５本のストライプ露光領域２０４と等しい面積を有する。更に、各ストライプ露光領域２０４は、１辺が１０μｍの複数の部分露光領域２０６を有する。即ち、各ストライプ露光領域２０４は、ｘ軸方向に８個、また、ｙ軸方向に２２００個の部分露光領域２０６を有する。
【００７１】
また、本実施例において、各個別露光領域２００は、１つのチップが形成される領域であって、部分露光領域２０６は、当該１つのチップを分割した領域である。そして、露光データ格納部１７２が格納する露光データは、個別露光領域２００を単位とする露光データ、即ち、ウェハ４４に形成される１チップを露光するためのデータである。
【００７２】
まず、中央処理部１７０が、１チップ分の領域である個別露光領域２００を部分露光領域に分解する。この場合において個別露光領域２００は、部分露光領域２０６が全て同じサイズになるように分解されるのが望ましい。他の例において個別露光領域２００は、異なるサイズの個別露光領域２０６を含むように分解されてもよい。また、個別露光領域２００は、部分露光領域２０６の一部においてのみ部分露光データを含む部分露光領域２０６を含むように分解されてもよい。
【００７３】
次に中央処理部１７０は、予め与えられた各コラムの実コラム位置（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ）に基づいて、各ストライプ露光領域２０４に部分露光領域２０６を振り分けることにより、個別レイアウトデータを生成し、レイアウトデータ格納部１７４に格納する。この場合において中央処理部１７０は、まず、実コラム位置（２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ）に基づいて、ｘ軸方向における実コラム位置２０２の理想コラム位置２０２’からのずれに基づいて、全ての電子ビームが個別露光領域２００を露光するのに必要なストライプ露光領域、即ち、ウェハステージ４６がウェハ４４をｘ軸方向に段階的に移動させる移動回数を算出する。
【００７４】
具体的には、ウェハステージ４６がウェハ４４を段階的に移動させる方向と反対方向、即ち、ｘ軸の正の方向における実コラム位置２０２と理想コラム位置２０２’ との位置の差（オフセット）が最大となるコラムのオフセットである最大オフセットＯｘｍａｘ、ｘ軸方向の負の方向において当該オフセットが最大となるコラムのオフセットである最小オフセットＯｘｍｉｎ、隣接する理想コラム位置２０２’の間隔をＬ、ストライプ露光領域２０４のｘ軸方向の幅をＰとすると、移動回数Ｎは下式により定められる。
Ｎ＝（Ｌ＋Ｏｘｍａｘ−Ｏｘｍｉｎ）／Ｐ
【００７５】
各電子ビームは、他の電子ビームがストライプ露光領域２０４を照射されている場合に、個別露光領域２００のｘ軸方向における個別露光領域２００の外部の一方又は双方において、ウェハ４４に照射されない場合があってよい。つまり、Ｎ回ウェハステージ４６がｙ軸方向に連続的に移動する間において、露光可能なストライプ露光領域数は、Ｎストライプであって、当該ストライプ露光領域数には各個別露光領域２００に含まれないストライプ露光領域２０４が含まれてよい。各個別露光領域２００に含まれないストライプ露光領域２０４の総面積に対応するストライプ露光領域２０４の数であるダミーストライプ領域数Ｍは下式により定められる。
Ｍ＝（Ｏｘｍａｘ−Ｏｘｍｉｎ）／Ｐ
【００７６】
本実施例において移動回数Ｎは２７８回、即ち、Ｎ回ウェハステージ４６がｙ軸方向に連続的に移動する間において、露光可能なストライプ露光領域数は、２７８ストライプであって、そのうちダミーストライプ領域数Ｍは、３ストライプである。
【００７７】
続いて中央処理部１７０は、全ての個別露光領域２００に含まれるストライプ露光領域２０４のうち、最初に電子ビームを照射すべきストライプ露光領域２０４を定める。具体的には中央処理部１７０は、最大オフセットを持つコラムを通過する電子ビームを、対応する個別露光領域２００においてｘ軸の負の方向の端部に設けられたストライプ露光領域２０４に最初に照射させるように、個別露光領域２００とＮ個のストライプ露光領域２０４とを対応づけるのが望ましい。
【００７８】
本例においては、実コラム位置２０２ａが最大オフセットを持つため、中央処理部１７０は、当該コラムを通過する電子ビームが、ストライプ露光領域（２０４ａ−１）を最初に露光するように個別露光領域２００とＮ個のストライプ露光領域２０４とを対応づける（図１０（ｂ）参照）。
【００７９】
具体的には、中央処理部１７０は、ストライプ露光領域（２０４ａ−１）の端部と、個別露光領域２００ａのｘ軸の負の方向の端部とが一致するように、個別露光領域２００ａとストライプ露光領域（２０４ａ−１〜２０４ａ−２７８）とを対応づける。即ち、個別露光領域２００ａは、全ての部分露光領域が露光されるストライプ露光領域（２０４ａ−１〜２０４ａ−２７５）を含み、また、個別露光領域２００ａの外部において、当該コラムを通過する電子ビームにより露光されないストライプ露光領域（２０４ａ−２７６〜２０４ａ−２７８）が存在する。
【００８０】
実コラム位置２０２ｂに設けられたコラムを通過する電子ビームが露光する個別露光領域２００ｂと、ストライプ露光領域（２０４ｂ−１〜２０４ｂ−２７８）とは、個別露光領域２００ａと実コラム位置２０２ａとの対応関係に基づいて対応づけられる。具体的には、ｎ番目（ｎは整数）のストライプ露光領域（２０４ｂ−ｎ）は、ストライプ露光領域（２０４ａ−ｎ）に対してｘ軸方向において、実コラム位置２０２ａと実コラム位置２０２ｂとの距離（Ｏｘｍａｘ−Ｏｘｍｉｎ）ずれて位置する。本実施例においてＯｘｍａｘ−Ｏｘｍｉｎは、１８０μｍであって、ストライプ露光領域（２０４ｂ−ｎ）は、ストライプ露光領域（２０４ａ−ｎ）に対して、ｘ軸の負の方向に１８０μｍずれて位置する。即ち、個別露光領域２００ｂは、全ての部分露光領域２０６が露光されるストライプ露光領域（２０４ｂ−４〜２０４ｂ−２７７）と、個別露光領域２００ｂの両端に位置するストライプ露光領域（２０４ｂ−３、２０４ｂ−２７８）の一部とを含む。また、個別露光領域２００ｂの外部において、露光されないストライプ露光領域（２０４ｂ−１、２０４ｂ−２）、及びストライプ露光領域（２０４ｂ−３、２０４ｂ−２７８）の他の部分とが存在する。
【００８１】
同様に、実コラム位置２０２ｃに設けられたコラムを通過する電子ビームが露光する個別露光領域２００ｃは、全ての部分露光領域２０６が露光されるストライプ露光領域（２０４ｃ−２〜２０４ｃ−２７５）と、個別露光領域２００ｃの両端に位置するストライプ露光領域（２０４ｃ−１、２０４ｃ−２７６）の一部とを含む。また、個別露光領域２００ｃの外部において、露光されないストライプ露光領域（２０４ｃ−２７７、２０４ｃ−２７８）、及びストライプ露光領域（２０４ｃ−１、２０４ｃ−２７６）の他の部分とが存在する。
【００８２】
中央処理部１７０は、ストライプ露光領域２０４を定めた後、各ストライプ露光領域２０４に部分露光領域２０６を割り当てる。このとき、所定の部分露光領域２０６が、一の個別露光領域と他の個別露光領域との境界に渡って位置する場合、いずれか一方の個別露光領域を露光する電子ビームが露光するように、部分露光領域２０６をストライプ露光領域２０４に割り当てるのが望ましい。この場合において中央処理部１７０は、当該所定の部分露光領域２０６を、当該所定の部分露光領域２０６が含まれる面積が大きい個別露光領域に割り当てるのが好ましい。
【００８３】
中央処理部１７０は、各ストライプ露光領域２０４に部分露光領域２０６を割り当てた後、当該ストライプ露光領域及び部分露光領域に基づいて、各電子ビームが個別露光領域２００を露光するシーケンスである個別レイアウトデータを生成する。個別レイアウトデータは、上述した個別露光領域２００とストライプ露光領域２０４との対応付けにより、電子ビームが露光すべきストライプ露光領域２０４、及び当該ストライプ露光領域２０４において露光すべき部分露光領域２０６を指示するデータを含む。続いて各電子ビームは、個別レイアウトデータに基づいて、対応する個別露光領域２００に対して露光を開始する。
【００８４】
まず、個別露光領域２００ａを露光すべき電子ビームが、ストライプ露光領域（２０４ａ−１）を露光する位置に、ウェハステージ４６がウェハ４４を移動する。このとき、個別露光領域２００ｂ及び個別露光領域２００ｃを露光すべき電子ビームは、それぞれストライプ露光領域（２０４ｂ−１）及びストライプ露光領域（２０４ｃ−１）を露光する位置にある。そして、ウェハステージ４６は、ｙ軸の正の方向にウェハ４４を移動させる。ウェハステージ４６が、ｙ軸方向にウェハ４４を連続的に移動させながら、前述した動作により、個別露光領域２００ａを露光すべき電子ビームは、ストライプ露光領域（２０４ａ−１）を全て露光し、個別露光領域２００ｂを露光すべき電子ビームは、ストライプ露光領域（２０４ｂ−１）を露光せず、また、個別露光領域２００ｃを露光すべき電子ビームは、ストライプ露光領域（２０４ｃ−１）のうち個別露光領域２００ｃに含まれる部分露光領域２０６、即ち、隣接するストライプ露光領域（２０４ｃ−２）との境界から２０μｍの範囲にある部分露光領域２０６を露光する。
【００８５】
各電子ビームが、ストライプ露光領域（２０４ａ−１、２０４ｂ−１、２０４ｃ−１）を露光した後、ウェハステージ４６は、ｘ軸方向にストライプ露光領域２０４のｘ軸方向における幅と略等しい距離、ウェハ４４を移動する。そして、各電子ビームがストライプ露光領域（２０４ａ−２、２０４ｂ−２、２０４ｃ−２）を露光可能な位置にウェハ４４は移動する。そしてウェハステージ４６は、ウェハ４４をｙ軸の負の方向に連続移動させながら、前述した動作と同様の動作を行うことによりストライプ露光領域２０４を、個別レイアウトデータに基づいて順番に露光する。この場合において、複数の電子ビームが、それぞれｘ軸方向においてずれた位置にあるストライプ露光領域２０４、即ち、同一軸上にないストライプ露光領域２０４を露光してもよい。
【００８６】
電子ビーム露光装置１００は、各コラムの位置が理想的な位置からずれた場合であっても、各コラムの位置に基づいて、各電子ビームに対してストライプ露光領域及び部分露光領域を割り振ることができるため、非常に少ないデータ処理回数で、極めて効率よくウェハにパターンを露光することができる。
【００８７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、電子ビーム露光装置において露光に必要な露光データの処理を極めて少なくすることができる。また、露光データを格納する格納部の容量を大幅に削減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す。
【図２】ウェハ４４に照射する複数の電子ビームの照射位置、及びそれぞれの電子ビームが照射すべき個別露光領域の一例を示す。
【図３】個別露光領域２００を示す。
【図４】ストライプ露光領域２０４を示す。
【図５】部分露光領域２０６を示す。
【図６】制御系１４０の構成の一例を示す。
【図７】露光データ格納部１７２及びレイアウトデータ格納部１７４に格納されるデータを示す。
【図８】電子ビームの照射位置を算出する方法の概略図を示す。
【図９】部分露光領域２０６における部分領域位置２１４及びショットパターン２０８の一例を示す。
【図１０】電子ビームが通過する経路であるコラムの位置、及び各コラムを通過する電子ビームが露光する個別露光領域２００を示す。
【符号の説明】
８・・筐体 １０・・電子ビーム発生部
１４・・第１成形部材 １６・・第１多軸電子レンズ
１８・・第１成形偏向部 ２０・・第２成形偏向部
２２・・第２成形部材 ２４・・第２多軸電子レンズ
２６・・ブランキング電極アレイ ２８・・電子ビーム遮蔽部材
３４・・第３多軸電子レンズ ３６・・第４多軸電子レンズ
３８・・偏向部 ４４・・ウェハ
４６・・ウェハステージ ４８・・ウェハステージ駆動部
５２・・第５多軸電子レンズ ８０・・電子ビーム制御部
８２・・多軸電子レンズ制御部 ８４・・成形偏向制御部
８６・・ブランキング電極アレイ制御部
９２・・偏向制御部 ９６・・ウェハステージ制御部
１００・・電子ビーム露光装置 １２０・・個別制御系
１３０・・統括制御部 １４０・・制御系
１５０・・露光部 １７０・・中央処理装置
１７２・・露光データ格納部
１７４・・レイアウトデータ格納部 ２００・・個別露光領域
２０２・・コラム位置 ２０４・・ストライプ露光領域
２０６・・部分露光領域 ２０８・・ショットパターン
２１０・・ステージ位置 ２１２・・ストライプ位置
２１４・・部分領域位置 ２１６・・ショットベクトル
２５６・・個別偏向制御部
２５８・・個別露光データ格納部
２６０・・個別レイアウトデータ格納部 ２６２・・照射位置算出部
２６４・・Ｄ／Ａ変換部

Claims (21)

1. 複数の電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
   前記ウェハに露光すべき露光領域においてそれぞれの前記電子ビームが露光すべき領域である個別露光領域に含まれ偏向部が前記電子ビームを偏向可能な偏向幅より小さい領域である部分露光領域において、前記電子ビームが露光すべきショットパターンの位置であるショット位置を示すショット位置データを格納する複数の個別露光データ格納部と、
   それぞれの前記個別露光領域における前記部分露光領域を示す部分領域データ、及び前記部分露光領域における所定の位置である部分領域位置を示す部分領域位置データを格納する個別レイアウトデータ格納部と、
   前記部分領域データに基づいて、前記電子ビームが露光すべき前記部分露光領域に含まれる前記ショット位置データを、前記個別露光データ格納部から読み出し、ウェハステージの位置であるステージ位置と前記部分領域位置との相対位置、及び前記部分領域位置と前記ショット位置との相対位置に基づいて、前記電子ビームを照射すべき位置を示す照射位置データを算出する照射位置算出部と、
   を備えた電子ビーム露光装置。
2. 前記個別露光データ格納部は、前記ショットパターンの形状を示すショット形状データを更に格納しており、
   前記個別露光データ格納部から、前記ショット形状データを読み出し、当該ショット形状データに基づいて、前記複数の電子ビームのそれぞれの断面形状を独立して成形する電子ビーム成形手段を更に備えた請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
3. 前記電子ビーム成形手段は、
   前記複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の第１成形開口部を有する第１成形部材と、
   前記第１成形部材において成形された前記複数の電子ビームを成形する第２成形開口部を有する第２成形部材と、
   前記第１成形開口部を通過した前記複数の電子ビームを、それぞれ独立に偏向する成形偏向部と、
   前記ショット形状データに基づいて、前記成形偏向部を制御する成形偏向制御部と
   を有する請求項２に記載の電子ビーム露光装置。
4. 前記第２成形部材は、異なる形状を有する開口部である複数のブロック成形開口部を更に有する請求項３に記載の電子ビーム露光装置。
5. 前記個別露光データ格納部は、前記ショットパターンを前記ウェハに露光する時間を示すショット時間データを更に格納し、
   それぞれの前記電子ビームを前記ウェハに照射するか否かを独立に切り替える照射切替手段と、
   前記ショット時間データに基づき、タイミングに応じて前記照射切替手段を制御する露光タイミング制御部と
   を更に備えた請求項１から４のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
6. 前記個別露光領域における前記部分露光領域に含まれる前記ショット位置データを格納する露光データ格納部と、
   前記個別露光領域における前記部分領域を示す前記部分領域データを格納するレイアウトデータ格納部と
   を更に備え、
   前記個別露光データ格納部は、前記露光データ格納部から個別露光領域に含まれる前記ショット位置データを読み出して格納し、
   前記個別レイアウトデータ格納部は、前記レイアウトデータ格納部から個別露光領域に含まれる前記部分領域データを読み出して格納する請求項１から５のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
7. 前記露光データ格納部を少なくとも１つ更に備えた請求項６に記載の電子ビーム露光装置。
8. 複数の前記電子ビームが所定の前記部分露光領域を露光可能な場合において、前記複数の電子ビームのうち、前記所定の部分露光領域を露光することができる面積が最も大きい前記電子ビームに対応する前記個別レイアウトデータ格納部が、前記所定の部分露光領域を示す前記部分領域データ及び前記部分領域位置を格納する請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
9. 前記個別露光領域は、複数の前記部分露光領域を含む複数のストライプ露光領域を有し、
   前記個別レイアウトデータ格納部は、前記個別露光領域に含まれる前記ストライプ露光領域を示すストライプ領域データ、及び前記ストライプ露光領域における所定の位置であるストライプ位置を示すストライプ位置データを更に格納し、
   前記照射位置算出部は、前記ストライプ領域データに更に基づいて、前記ショット位置データを、前記個別露光データ格納部から読み出し、前記ステージ位置と前記ストライプ位置との相対位置、及び前記ストライプ位置と前記部分領域位置との相対位置に更に基づいて、前記照射位置データを算出する請求項１から８のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
10. 前記個別レイアウトデータ格納部は、前記ストライプ露光領域における所定の前記部分露光領域を示す前記部分領域データ、及び前記所定の部分領域から連続して配置された前記電子ビームが露光すべき前記部分露光領域の数を示す部分領域数データを更に格納し、
    前記照射位置算出部は、当該部分領域データ及び当該部分領域数データに基づいて、前記部分露光領域に含まれる前記ショット位置データを読み出し、前記照射位置データを算出する請求項９に記載の電子ビーム露光装置。
11. 前記所定の部分露光領域は、当該所定の部分露光領域が含まれる前記ストライプ露光領域において最外周に位置する前記部分露光領域である請求項１０に記載の電子ビーム露光装置。
12. 前記個別レイアウトデータ格納部は、前記所定の部分露光領域を示す前記部分領域データが格納されている前記個別露光データ格納部のアドレスを示すアドレスデータを更に格納し、
    前記照射位置算出部は、前記アドレスデータ及び前記部分領域数データに基づいて、前記個別露光データ格納部から前記部分領域データを読み出す請求項１０または１１に記載の電子ビーム露光装置。
13. 前記部分露光領域は、前記ストライプ露光領域の短手方向の長さが、前記偏向部が前記電子ビームを偏向可能な偏向距離と略等しい長さに、且つ、前記部分露光領域の１辺が、前記偏向距離の略整数分の１になるように形成された請求項９から１２のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
14. 前記ウェハステージは、前記ストライプ露光領域の長手方向に沿って前記部分露光領域を露光すべく前記ウェハを連続移動させ、
    前記ウェハステージが連続移動している場合において、所定の電子ビームは、当該所定の電子ビームと前記長手方向に隣接する他の電子ビームが露光する前記ストライプ露光領域と同一直線上にない前記ストライプ露光領域を露光する請求項９から１３のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
15. それぞれの前記個別レイアウトデータ格納部は、前記ストライプ露光領域の前記長手方向に対して略垂直な方向において、前記電子ビームの照射されるべき理想照射位置と、実際に前記電子ビームが照射される実照射位置との距離に基づいて、前記所定の電子ビーム及び前記他の電子ビームが露光すべき前記ストライプ露光領域に含まれる前記部分領域データを格納する請求項１４に記載の電子ビーム露光装置。
16. 前記連続移動方向に対して略垂直な所定の方向における前記理想照射位置と前記照射位置との距離が最も大きい前記電子ビームを、当該電子ビームが露光すべき前記個別露光領域における前記所定の方向と反対方向の端部に位置する前記ストライプ露光領域に最初に照射することを特徴とする請求項１５に記載の電子ビーム露光装置。
17. 前記複数の個別レイアウトデータ格納部のうち、少なくとも１つの前記個別レイアウトデータ格納部は、少なくとも１つの前記ストライプ露光領域に含まれる前記複数の部分露光領域のうち、一部の前記部分領域データ
    を格納する請求項９から１６のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
18. 複数の電子ビームの照射位置を算出する照射位置算出方法であって、
    ウェハに露光すべき露光領域においてそれぞれの電子ビームが露光すべき領域である個別露光領域に含まれ、偏向部が前記電子ビームを偏向可能な偏向幅より小さい領域である部分露光領域に分解するステップと、
    前記部分露光領域において前記電子ビームが露光すべきショットパターンの位置を示すショット位置データを、前記部分露光領域毎に格納する個別露光データ格納ステップと、
    それぞれの前記個別露光領域における前記部分露光領域を示す部分領域データ、及び前記部分露光領域における所定の位置である部分領域位置を示す部分領域位置データを格納する個別レイアウトデータ格納ステップと、
    前記部分領域データに基づいて、前記個別露光データ格納ステップにより格納された前記電子ビームが露光すべき前記部分露光領域に含まれる前記ショット位置データを読み出し、ウェハステージの位置であるステージ位置と前記部分領域位置との相対位置、及び前記部分領域位置と前記ショット位置との相対位置に基づいて、前記電子ビームを照射すべき位置を示す照射位置データを算出する照射位置算出ステップと、
    を備えた照射位置算出方法。
19. 前記個別露光領域は、複数の前記部分露光領域を含む複数のストライプ露光領域を有し、
    前記個別レイアウトデータ格納ステップは、前記個別露光領域に含まれる前記ストライプ露光領域を示すストライプ領域データ、及び前記ストライプ露光領域における所定の位置であるストライプ位置を示すストライプ位置データを更に格納し、
    前記照射位置算出ステップは、前記ストライプ領域データに更に基づいて、前記個別露光データ格納ステップにより格納された前記ショット位置データを読み出し、前記ステージ位置と前記ストライプ位置との相対位置、及び前記ストライプ位置と前記部分領域位置との相対位置に更に基づいて、前記照射位置データを算出する請求項１８に記載の照射位置算出方法。
20. 前記個別レイアウトデータ格納ステップは、前記ストライプ露光領域における所定の前記部分露光領域を示す前記部分領域データ、及び前記所定の部分領域から連続して配置さ れた前記電子ビームが露光すべき前記部分露光領域の数を示す部分領域数データを更に格納し、
    前記照射位置算出ステップは、当該部分領域データ及び当該部分領域数データに基づいて、前記部分露光領域に含まれる前記ショット位置データを読み出し、前記照射位置データを算出する請求項１９に記載の照射位置算出方法。
21. 前記所定の部分露光領域は、当該所定の部分露光領域が含まれる前記ストライプ露光領域において最外周に位置する前記部分露光領域である請求項２０に記載の照射位置算出方法。

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