JP4804136B2 - Charged particle beam apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Charged particle beam apparatus and device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP4804136B2
JP4804136B2 JP2005354710A JP2005354710A JP4804136B2 JP 4804136 B2 JP4804136 B2 JP 4804136B2 JP 2005354710 A JP2005354710 A JP 2005354710A JP 2005354710 A JP2005354710 A JP 2005354710A JP 4804136 B2 JP4804136 B2 JP 4804136B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
size
pattern
micro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005354710A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007158235A (en
Inventor
恭宏 染田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005354710A priority Critical patent/JP4804136B2/en
Publication of JP2007158235A publication Critical patent/JP2007158235A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4804136B2 publication Critical patent/JP4804136B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、複数の荷電粒子線の各々に微小フィールドを走査させる荷電粒子線装置に関するものである The present invention relates to a charged particle beam apparatus that scans a minute field on each of a plurality of charged particle beams .

微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)を製造する際、試料上にパターンを形成するために荷電粒子線露光装置が用いられる。荷電粒子線露光装置は荷電粒子源から放出される荷電粒子を加速、成形、縮小し、試料上にビーム照射することによって所望のパターンを試料上に形成している。多くの形態の露光装置では、荷電粒子を整形、縮小した後試料上に照射する。しかし、特に露光装置のスループットが要求される場合には上記ビームは複数本生成され、各々独立に制御されることによって同時に複数のパターンを描画する方法が考案されている。
以上説明した荷電粒子線の制御方法として特許文献1に代表的な例が示されている。本従来例では、一つの電子源から放射された電子ビームを複数のビームに分割し試料上に照射しており、一つ一つのビームの照射、非照射はマルチブランカー及びブランキング制御回路によって制御されている。
特開平9−245708号公報
When manufacturing microdevices (semiconductor chips such as IC and LSI, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads, micromachines, etc.), a charged particle beam exposure apparatus is used to form a pattern on a sample. The charged particle beam exposure apparatus accelerates, shapes, and reduces charged particles emitted from a charged particle source, and forms a desired pattern on the sample by irradiating the sample with a beam. In many types of exposure apparatus, charged particles are shaped and reduced, and then irradiated onto a sample. However, particularly when the throughput of the exposure apparatus is required, a method has been devised in which a plurality of beams are generated and a plurality of patterns are simultaneously drawn by being controlled independently.
A typical example is shown in Patent Document 1 as a method for controlling the charged particle beam described above. In this conventional example, the electron beam emitted from one electron source is divided into a plurality of beams and irradiated onto the sample, and irradiation and non-irradiation of each beam are controlled by a multi-blanker and a blanking control circuit. Has been.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-245708

ところで、上記従来例においては、期待した解像度や描画精度が得られない場合がある。それは、本発明者の知見によると、次の理由による。
すなわち、上記従来例において、複数のビームが個々の微小フィールドを走査し、個々のビームをオンオフ制御することによって描画がなされる。ここで、あるパターンを描画する経過を考えると、個々のビームは偏向走査によって描画パターン位置に来るとビームオンとなり、描画パターン位置で無い場合にはビームオフとなる。この動作を全てのビームについて考えると、ウエハに到達する全ビーム電流は時系列に変動している。つまり全てのビームが描画に関わる時刻にはビーム電流最大となり、反対に全てのビームが描画を行わない場合にはビーム電流最小(ゼロ)となる。従ってビーム電流は常に0から最大値の間を変動しながら描画が進行する。
一方、試料上に収束されるビームの解像度はクーロン効果の影響により劣化し、ビーム電流とクーロン効果による解像度はほぼ比例関係にある。以上の2点を考慮すると、描画中のビーム走査及び個々のビームのオンオフに伴いビーム電流が変動し、ひいては解像度の変動を招くこととなる。個々のビームがランダムにオンオフを繰り返す場合、ビーム電流の変動はそれほど大きくはならないが、以下に示す特定の状況には非常に大きな電流変動を伴う。
例えば、ラインアンドスペースパターンを描画する場合を考える。偏向走査が行われる微小フィールドサイズがパターン寸法の偶数倍であると、あるピクセル描画では全てのビームが一斉にオン状態になり、また次のピクセルでは一斉にオフ状態となる。そしてオン状態のビーム電流は最大ビーム電流であり、解像度は最も悪い状態である。同様に一般のデバイスパターンを描画する場合を考えるとデザインルールの偶数倍に微小フィールドサイズが設定されると、上記とほぼ同様の現象が生じ、非常に大きなビーム電流変動を生ずる。つまりある時刻にはほぼ全てのビームが同時にオン状態となり、またある時刻にはほぼ全てのビームが同時にオフ状態となる。そしてほぼ全てのビームがオン状態の際に描画されたパターンと、ほぼ全てのビームが同時にオフ状態となった際に描画されたパターンの解像度は大きく異なる。これは解像度のみならず描画精度に大きな影響を及ぼす。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
By the way, in the above conventional example, the expected resolution and drawing accuracy may not be obtained. This is due to the following reason according to the knowledge of the present inventors.
That is, in the above-described conventional example, drawing is performed by scanning each minute field with a plurality of beams and controlling each beam on and off. Here, considering the process of drawing a certain pattern, each beam is turned on when it reaches the drawing pattern position by deflection scanning, and is turned off when it is not the drawing pattern position. When this operation is considered for all the beams, the total beam current reaching the wafer fluctuates in time series. That is, the beam current is maximized at the time when all the beams are related to drawing, and conversely, when all the beams are not drawn, the beam current is minimized (zero). Therefore, drawing proceeds while the beam current always varies between 0 and the maximum value.
On the other hand, the resolution of the beam focused on the sample is deteriorated by the influence of the Coulomb effect, and the beam current and the resolution by the Coulomb effect are in a substantially proportional relationship. Considering the above two points, the beam current fluctuates with the beam scanning during drawing and the turning on / off of each beam, resulting in fluctuations in resolution. When individual beams are turned on and off randomly, the beam current fluctuations do not become very large, but the specific situations described below involve very large current fluctuations.
For example, consider the case of drawing a line and space pattern. If the fine field size on which deflection scanning is performed is an even multiple of the pattern dimension, all the beams are turned on simultaneously in a certain pixel drawing, and are turned off simultaneously in the next pixel. The beam current in the on state is the maximum beam current, and the resolution is the worst. Similarly, considering the case of drawing a general device pattern, if a very small field size is set to an even multiple of the design rule, a phenomenon similar to the above occurs and a very large beam current fluctuation occurs. That is, almost all of the beams are simultaneously turned on at a certain time, and almost all of the beams are simultaneously turned off at a certain time. And the resolution of the pattern drawn when almost all the beams are turned on and the pattern drawn when almost all the beams are turned off at the same time are greatly different. This greatly affects not only the resolution but also the drawing accuracy.
An object of the present invention is to solve the problems in the above-described conventional example.

発明複数の荷電粒子線を生成し、該複数の荷電粒子線の各々に微小フィールドを走査させる荷電粒子線装置であって、
前記走査の方向において、前記微小フィールド内に描画すべきラインアンドスペースパターンの描画パターン寸法の偶数倍にならないように、前記微小フィールドのサイズを設定する設定手段を有する、ことを特徴とする荷電粒子線装置である
The present invention is a charged particle beam apparatus that generates a plurality of charged particle beams and scans a micro field on each of the plurality of charged particle beams,
Charged particles comprising setting means for setting a size of the minute field so as not to be an even multiple of a drawing pattern size of a line and space pattern to be drawn in the minute field in the scanning direction It is a wire device .

本発明によればクーロン効果の影響の低減に有利な荷電粒子線装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a charged particle beam apparatus that is advantageous in reducing the influence of the Coulomb effect.

以下、実施例を挙げて本発明の好ましい実施の形態を説明する。
以下においては、荷電粒子線の一例としてマルチ電子ビーム露光装置の例を示す。なお、以下の実施例は、電子ビームに限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用でき、また露光装置に限らず他のマルチビーム荷電粒子線装置についても同様の効果を得ることができる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to examples.
In the following, an example of a multi-electron beam exposure apparatus is shown as an example of a charged particle beam. The following embodiments can be applied not only to an electron beam but also to an exposure apparatus using an ion beam, and the same effect can be obtained not only to the exposure apparatus but also to other multi-beam charged particle beam apparatuses. it can.

[第1の実施例]
以下、第1の実施例を説明する。
図1は本発明の一実施例に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。
図1において、電子源1より放射状に放出される電子ビームはコリメータレンズ2によって所望の大きさを持った面積ビームに成形された後、マスク3にほぼ垂直入射される。マスク3は複数の開孔を持つマスクである。マスク3を通して複数個に分割され成形された電子ビーム10はレンズ4によってそれぞれブランキングアレイ6に収束される。ブランキングアレイ6は偏向板アレイであり、個々のビームを偏向することが出来る。ブランキングアレイ6によって偏向されたビームはブランキング絞り9によって遮蔽される。一方、偏向されなかったビームはレンズ7により収束され、ブランキング絞り9を通過する。さらに、レンズ8により収束され、偏向器5によって試料上への照射位置を調整された後、試料11上に照射される。
[First embodiment]
The first embodiment will be described below.
FIG. 1 is a schematic view of the main part of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an electron beam emitted radially from an electron source 1 is shaped into an area beam having a desired size by a collimator lens 2, and is then substantially perpendicularly incident on a mask 3. The mask 3 is a mask having a plurality of openings. The electron beam 10 divided into a plurality of shapes through the mask 3 is converged on the blanking array 6 by the lens 4. The blanking array 6 is a deflection plate array and can deflect individual beams. The beam deflected by the blanking array 6 is blocked by the blanking stop 9. On the other hand, the undeflected beam is converged by the lens 7 and passes through the blanking stop 9. Further, the light is converged by the lens 8, the irradiation position on the sample is adjusted by the deflector 5, and then the sample 11 is irradiated.

偏向器5はラスタースキャンを行っており、偏向器5のスキャンタイミングとブランキングアレイ6の動作のタイミングによって所望の位置にビームが照射される。各レンズ2、4、7、8はレンズ制御回路13によって制御され、偏向器5は偏向信号発生回路18により発生されるラスター偏向信号を偏向アンプ19に送信することによって制御される。ブランキングアレイ6はブランキング制御回路17によって制御される。ブランキング制御回路17は描画パターン発生回路14、ビットマップ変換回路15、露光時間制御回路16によって生成されるブランキング信号により制御される。   The deflector 5 performs a raster scan, and a beam is irradiated to a desired position according to the scan timing of the deflector 5 and the operation timing of the blanking array 6. Each lens 2, 4, 7, 8 is controlled by a lens control circuit 13, and the deflector 5 is controlled by transmitting a raster deflection signal generated by a deflection signal generation circuit 18 to a deflection amplifier 19. The blanking array 6 is controlled by a blanking control circuit 17. The blanking control circuit 17 is controlled by a blanking signal generated by the drawing pattern generation circuit 14, the bitmap conversion circuit 15, and the exposure time control circuit 16.

次に試料上のビームの動きを図2及び図3を用いて説明する。
図2は試料上に到達する全てのビームの動きを説明している。各々のビーム10は各々に割り当てられた微小フィールド20内をラスタースキャンし、パターンを描画していく。また全てのビームが同時に同様のラスタースキャンを行い、パターンに応じて個々にビームのオンオフを行いフィールド22内のパターンを描画する。
図3は一つの微小フィールド内のビームの動き及びピクセル構造を示している。一つのビーム10は上述したように微小フィールド20内をラスタースキャンするが、微小フィールド内はさらにピクセル21に分割されており、ピクセル毎にビームのオンオフを行うことによってパターンを描画していく。
Next, the movement of the beam on the sample will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 illustrates the movement of all the beams that reach the sample. Each beam 10 raster scans the minute field 20 assigned to each beam 10 and draws a pattern. Further, all the beams simultaneously perform the same raster scan, and individually turn on / off the beams according to the pattern to draw the pattern in the field 22.
FIG. 3 shows the beam motion and pixel structure within one microfield. As described above, one beam 10 performs a raster scan in the minute field 20, but the minute field is further divided into pixels 21, and a pattern is drawn by turning on and off the beam for each pixel.

次に従来例における複数のビームの動きを2つの微小フィールドに関してのみ説明したものが図4である。図4(a)は図3にて説明した微小フィールドが2つ配置された例を示している。それぞれのビーム10はそれぞれの微小フィールド20をラスタースキャンしている。このとき図4(b)に示すラインアンドスペースパターンの描画を行うことを考えると、各々のビームは個々にブランキングによってオンオフされるが、そのオンオフのタイミングは全く等しい。つまり同時にビームオンされ、同時にビームオフされる。この際の試料上へのビーム電流変動を示したものが図4(c)である。ビーム電流はビームオン時に最大となり、ビームオフ時に0となる。   Next, FIG. 4 illustrates the movement of a plurality of beams in the conventional example only for two minute fields. FIG. 4A shows an example in which two micro fields described in FIG. 3 are arranged. Each beam 10 raster scans each microfield 20. At this time, considering the drawing of the line and space pattern shown in FIG. 4B, each beam is individually turned on / off by blanking, but the on / off timing is exactly the same. That is, the beam is turned on at the same time and the beam is turned off at the same time. FIG. 4C shows the beam current fluctuation on the sample at this time. The beam current becomes maximum when the beam is on and becomes zero when the beam is off.

一方、ビーム電流とビーム解像度はクーロン効果によって関連付けられ、ビーム電流が大きいほどビーム解像度は悪化する。つまり、図4を用いて説明した例を全てのビームについて考えると、図4の如くラインアンドスペースパターンを描画した場合には試料上には最大電流が照射されることとなり、ビームの解像度は最も悪い状態にて描画されることとなる。また、上述ではラインアンドスペースパターンの描画のみにて説明したが、ラインアンドスペースパターン以外に別パターンが存在する場合には次の如くなる。つまり、ラインアンドスペースパターンは解像度が悪く、他のパターンは解像度良く描画されることとなる。これは解像度のみならず描画精度に大きな影響を及ぼす。上記問題の原因はパターン寸法の偶数倍に微小フィールドサイズが設定されていることが大きな原因である。   On the other hand, the beam current and the beam resolution are related by the Coulomb effect, and the beam resolution deteriorates as the beam current increases. That is, considering the example described with reference to FIG. 4 for all the beams, when a line and space pattern is drawn as shown in FIG. 4, the sample is irradiated with the maximum current, and the beam resolution is the highest. It will be drawn in a bad state. In the above description, only the line and space pattern is drawn. However, when another pattern exists in addition to the line and space pattern, the following is performed. That is, the line and space pattern has a low resolution, and other patterns are drawn with a high resolution. This greatly affects not only the resolution but also the drawing accuracy. The cause of the above problem is that the minute field size is set to an even multiple of the pattern dimension.

次に、本実施例に係る描画方法を図5に示す。図5では上記問題を避ける為、描画パターン寸法の奇数倍に微小フィールドパターンサイズを設定している。一つの微小フィールドと隣接する微小フィールドを考えると、一方のビームがオン状態の際にはもう一方のビームがオフ状態となり、常にビームのオンオフ状態が反転している。つまり、試料上には常時一定のビームが照射されていることとなる。本説明は全てのビームに拡張した場合においても同様であり、パターン寸法の奇数倍に微小フィールドパターンサイズを設定することによって、試料上に常時一定のビームが照射される状態にて描画が行われる。ビームの解像性を考えた場合にも、全ビーム電流が前記方法に対して半減する為、解像度が向上する。また、パターン毎の解像度のばらつきも無く、精度の良い描画が可能となる。   Next, FIG. 5 shows a drawing method according to the present embodiment. In FIG. 5, in order to avoid the above problem, the minute field pattern size is set to an odd multiple of the drawing pattern dimension. Considering a minute field adjacent to one minute field, when one beam is in an on state, the other beam is in an off state, and the on / off state of the beam is always reversed. That is, a constant beam is always irradiated on the sample. This description is the same even when all the beams are expanded. By setting the minute field pattern size to an odd multiple of the pattern dimension, drawing is performed in a state where a constant beam is always irradiated on the sample. . Even when the resolution of the beam is considered, the total beam current is halved compared to the above method, so that the resolution is improved. Further, there is no variation in resolution for each pattern, and accurate drawing is possible.

本実施例では、上記方法を実現する為に描画パターン寸法の奇数倍に微小フィールドサイズを自動設定する為の制御手段をコントローラ12に導入した。本実施例は描画パターンのパターン寸法を評価し、その奇数倍に微小フィールドサイズを設定する手段を設けている。また描画パターンが大きい場合には一部の代表パターンを抽出する手段を設けている。   In this embodiment, control means for automatically setting a minute field size to an odd multiple of the drawing pattern dimension is introduced into the controller 12 in order to realize the above method. In this embodiment, there is provided means for evaluating the pattern size of the drawing pattern and setting the minute field size to an odd multiple thereof. In addition, when the drawing pattern is large, a means for extracting some representative patterns is provided.

上に説明した方法を用いて実際に露光を行った。第一の実験ではピクセルサイズは50ナノメートル、微小フィールドサイズは2ミクロンにて100ナノメートルピッチのラインアンドスペースパターンを描画した。第二の実験ではピクセルサイズは50ナノメートル、微小フィールドサイズは2.05ミクロンにて100ナノメートルピッチのラインアンドスペースパターンを描画した。その結果、第一の実験ではパターン解像度70ナノメートルであった描画結果が第二の方法では50ナノメートルと解像度を向上させることができた。   The exposure was actually performed using the method described above. In the first experiment, a line-and-space pattern having a pixel size of 50 nanometers and a fine field size of 2 microns with a pitch of 100 nanometers was drawn. In the second experiment, a line and space pattern having a pitch of 100 nanometers was drawn with a pixel size of 50 nanometers and a fine field size of 2.05 microns. As a result, it was possible to improve the drawing result, which was 70 nm in pattern resolution in the first experiment, to 50 nm in the second method.

なお、本実施例においては描画パターン寸法の奇数倍に微小フィールドサイズを設定することによって解像度を向上させることができた。しかし、描画パターン寸法の奇数倍に限らず、偶数倍でなければ上記と同様の効果を得ることができる。同様に、微小フィールドサイズをピクセルサイズの偶数倍にならないように設定することによっても同様の効果を得ることができる。さらに描画パターンに基づく微小フィールドサイズを、描画パターンより計算される試料上へのビーム電流の時間変動が最小となるように計算、設定することによってさらに良好な効果を得ることができる。
また、上述において、電子源は1個の例を示したが、2個以上であってもよい。
In the present embodiment, the resolution can be improved by setting the minute field size to an odd multiple of the drawing pattern dimension. However, the effect is not limited to an odd multiple of the drawing pattern dimension, and the same effect as described above can be obtained if it is not an even multiple. Similarly, the same effect can be obtained by setting the minute field size not to be an even multiple of the pixel size. Further, a better effect can be obtained by calculating and setting the minute field size based on the drawing pattern so that the temporal fluctuation of the beam current on the sample calculated from the drawing pattern is minimized.
In the above description, the example of one electron source is shown, but two or more electron sources may be used.

[第2の実施例]
次に第2の実施例について説明する。
第1の実施例においてはデータ制御によって微小フィールドサイズの変更を行ったが、本実施例においては光学パラメータの変更によって同様の効果を実現する。
第1の実施例において微小フィールドサイズの変更を行い、従来の微小フィールドサイズに対して1ピクセル大きい微小フィールドサイズを設定することを考える。すると、図2に示す如く微小フィールド20は8×8配列されているため、最外周微小フィールドでは3ピクセル分のシフトが必要となり、フィールドサイズ22は6ピクセルだけ大きくなる。さらに微小フィールドサイズの拡大を行っていくことを考えると、最外周微小フィールドのシフト量は拡大に従って大きくなり、最後には最外周微小フィールドのスキャン可能領域を越えてしまう。従って、微小フィールドサイズの変更量が大きい場合には第1の実施例では不十分である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
Although the minute field size is changed by data control in the first embodiment, the same effect is realized by changing the optical parameter in this embodiment.
Consider changing the minute field size in the first embodiment and setting a minute field size one pixel larger than the conventional minute field size. Then, as shown in FIG. 2, since the minute fields 20 are arranged in 8 × 8, the outermost minute minute field needs to be shifted by 3 pixels, and the field size 22 is increased by 6 pixels. In consideration of further enlargement of the minute field size, the shift amount of the outermost minute field increases with the enlargement, and finally exceeds the scannable region of the outermost minute field. Therefore, the first embodiment is not sufficient when the change amount of the minute field size is large.

そこで、第2の実施例では微小フィールドサイズの変更に伴い、光学系の縮小率を変更する。つまり、レンズ7、8の励磁を変更する。光学系の縮小率の変更は、微小フィールドのピッチの変更を意味する。したがって、光学系の縮小率をx%拡大すれば微小フィールドをシフトすることなく微小フィールドサイズをx%拡大することができる。各ビームのラスタースキャン及びオンオフ制御を第1の実施例と同様に行うことにより、第1の実施例と同様の描画を行うことができる。
上記縮小率の変更のために本実施例では、微小フィールドサイズ変更量を第1の実施例と同様に計算した後に、コントローラ12によってレンズの変更量を計算し、レンズデータをレンズ制御回路13に転送する。さらに光学系の微小な調整にはビーム校正手段を用いて微調整を行う。
Therefore, in the second embodiment, the reduction ratio of the optical system is changed as the minute field size is changed. That is, the excitation of the lenses 7 and 8 is changed. Changing the reduction ratio of the optical system means changing the pitch of the minute field. Therefore, if the reduction ratio of the optical system is increased by x%, the minute field size can be enlarged by x% without shifting the minute field. By performing raster scanning and on / off control of each beam in the same manner as in the first embodiment, drawing similar to that in the first embodiment can be performed.
In this embodiment, the minute field size change amount is calculated in the same manner as in the first embodiment in order to change the reduction ratio, and then the lens change amount is calculated by the controller 12, and the lens data is sent to the lens control circuit 13. Forward. Further, for fine adjustment of the optical system, fine adjustment is performed using a beam calibration means.

上に説明した方法を用いて実際に露光を行った。第一の実験ではピクセルサイズは50ナノメートル、微小フィールドサイズは2ミクロンにて100ナノメートルピッチのラインアンドスペースパターンを描画した。第二の実験ではピクセルサイズは50ナノメートル、微小フィールドサイズは2.15ミクロンにて100ナノメートルピッチのラインアンドスペースパターンを描画した。微小フィールドサイズ変更の際には上に説明した通りレンズ7、8の励磁を変更させた。その結果、第1の実施例と同様に第一の実験ではパターン解像度70ナノメートルであった描画結果が第二の方法では50ナノメートルと解像度を向上させることができた。   The exposure was actually performed using the method described above. In the first experiment, a line-and-space pattern having a pixel size of 50 nanometers and a fine field size of 2 microns with a pitch of 100 nanometers was drawn. In the second experiment, a line-and-space pattern with a pixel size of 50 nanometers and a fine field size of 2.15 microns with a pitch of 100 nanometers was drawn. When changing the minute field size, the excitation of the lenses 7 and 8 was changed as described above. As a result, similar to the first example, the drawing result, which was the pattern resolution of 70 nanometers in the first experiment, was improved to 50 nanometers in the second method.

[第3の実施例]
次に、上記の露光装置を利用した微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造プロセスを説明する。
図6は半導体デバイスの製造のフローを示す。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(EBデータ変換)では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。
一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程である。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
[Third embodiment]
Next, a manufacturing process of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.) using the above exposure apparatus will be described.
FIG. 6 shows a flow of manufacturing a semiconductor device.
In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (EB data conversion), exposure control data for the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern.
On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the wafer and the exposure apparatus to which the prepared exposure control data is input.
The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 4. The post-process includes assembly processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. A semiconductor device is completed through these processes, and is shipped in Step 7.

上記ステップ4のウエハプロセスは、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するCVDステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップステップを有する。また、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付露光する露光ステップを有する。さらに、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。   The wafer process in step 4 includes an oxidation step for oxidizing the surface of the wafer, a CVD step for forming an insulating film on the wafer surface, and an electrode formation step for forming electrodes on the wafer by vapor deposition. Also, an ion implantation step for implanting ions into the wafer, a resist processing step for applying a photosensitive agent to the wafer, and an exposure step for printing and exposing the circuit pattern on the wafer after the resist processing step by the exposure apparatus described above. Further, there are a development step for developing the wafer exposed in the exposure step, an etching step for removing portions other than the resist image developed in the development step, and a resist stripping step for removing the resist that has become unnecessary after the etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

本発明の一実施例に係る電子ビーム露光装置の要部概略を示す図である。It is a figure which shows the principal part outline of the electron beam exposure apparatus which concerns on one Example of this invention. 本発明の第1の実施例に係るフィールド内の微小フィールド及びビームの動きを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the motion of the micro field in a field and the beam which concerns on 1st Example of this invention. 図2における微小フィールド内のピクセル及びビームの動きを説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the motion of the pixel in the micro field in FIG. 2, and a beam. 従来例における二つの微小フィールド内のビームの動き、パターン描画、及びビーム電流変動を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the motion of the beam in two micro fields in the prior art example, pattern drawing, and beam current fluctuation | variation. 前記第1の実施例に係る二つの微小フィールド内のビームの動き、パターン描画、及びビーム電流変動を説明する為の図である。It is a figure for demonstrating the motion of the beam in 2 micro fields which concern on the said 1st Example, pattern drawing, and beam current fluctuation | variation. デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of a device.

符号の説明Explanation of symbols

1:電子源
2:コリメータレンズ
3:マスク
4:レンズアレイ
5:偏向器
6:ブランキングアレイ
7、8:レンズ
9:ブランキング絞り
10:ビーム
11:試料
12:コントローラ
13:レンズ制御回路
14:描画パターン発生回路
15:ビットマップ変換回路
16:露光時間制御回路
17:ブランキング制御回路
18:偏向信号発生回路
19:偏向アンプ
20:微小フィールド
21:ピクセル
22:描画フィールド
1: Electron source 2: Collimator lens 3: Mask 4: Lens array 5: Deflector 6: Blanking array 7, 8: Lens 9: Blanking stop 10: Beam 11: Sample 12: Controller 13: Lens control circuit 14: Drawing pattern generation circuit 15: Bitmap conversion circuit 16: Exposure time control circuit 17: Blanking control circuit 18: Deflection signal generation circuit 19: Deflection amplifier 20: Minute field 21: Pixel 22: Drawing field

Claims (7)

複数の荷電粒子線生成し、該複数の荷電粒子線各々に微小フィールドを走査させ荷電粒子線装置であって、
前記走査の方向において、前記微小フィールド内に描画すべきラインアンドスペースパターンの描画パターン寸法の偶数倍にならないように、前記微小フィールドのサイズを設定する設定手段を有する、ことを特徴とす荷電粒子線装置。
Generating a plurality of charged particle beams, a respective charged particle beam apparatus Ru is scanned a small field in the plurality of charged particle beam,
In the direction of the scan, so as not to even multiple of the drawing pattern size of the line and space pattern to be drawn in said micro field, comprising a setting means for setting the size of the micro field, it shall be the said charge Particle beam device.
前記設定手段は、前記微小フィールドサイズを前記描画パターン法の奇数倍になるように設定することを特徴とする請求項1記載荷電粒子線装置。 The setting means, the charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein setting the size of the micro field so the odd multiples of the drawing pattern dimensions, characterized in that. 定すべき前記微小フィールドサイズを描画パターンに基づいて計算する計算手段を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載荷電粒子線装置。 Having a calculating means for calculating the size of the set Teisu should the fine field based on the drawing pattern, it charged particle beam apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in. 計算段は、描画パターンの一部を抽出、該抽出されたパターンに基づいて前記微小フィールドサイズを計算することを特徴とする請求項3に記載荷電粒子線装置。 Before SL calculated hand stage is to extract a portion of the drawing pattern, to calculate the size of the micro-fields based on the extracted pattern, the charged particle beam apparatus according to claim 3, characterized in that. 計算段は、描画パターンより計算される試料上への電流の時間変動が最小となる微小フィールドサイズを計算することを特徴とする請求項または請求項4に記載荷電粒子線装置。 Before SL calculated hand stage, according to claim 3 or claim 4 time variation of the total current onto the sample to be more calculated drawing pattern to calculate the size of the micro field becomes minimum, characterized in that Charged particle beam device. 前記複数の荷電粒子線を縮小して試料上に照射する光学系を有し、前記計算手段により計算された微小フィールドサイズ前記光学系の縮小率計算、該計算された縮小率となるように前記光学系の縮小率を変更することを特徴とする請求項1〜のいずれか1に記載荷電粒子線装置。 An optical system for irradiating on the sample by reducing the plurality of charged particle beams, the size or et reduction ratio of the optical system of the calculated micro fields by said calculating means calculates the reduction ratio which is the calculated and so as to the change of the reduction ratio of the optical system, charged particle beam device according to any one of claims 1 to 5, wherein. 請求項1〜のいずれか1に記載の荷電粒子線用いて基板を露光する工程と、前記工程で露光された前記基板を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。 Device characterized in that it comprises a step of exposing a substrate using a charged particle beam equipment according to any one of claims 1 to 6 and a step of developing the substrate exposed in the step Production method.
JP2005354710A 2005-12-08 2005-12-08 Charged particle beam apparatus and device manufacturing method Expired - Fee Related JP4804136B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005354710A JP4804136B2 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Charged particle beam apparatus and device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005354710A JP4804136B2 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Charged particle beam apparatus and device manufacturing method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011120669A Division JP4804592B2 (en) 2011-05-30 2011-05-30 Charged particle beam apparatus and device manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007158235A JP2007158235A (en) 2007-06-21
JP4804136B2 true JP4804136B2 (en) 2011-11-02

Family

ID=38242145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005354710A Expired - Fee Related JP4804136B2 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Charged particle beam apparatus and device manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4804136B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5963139B2 (en) * 2011-10-03 2016-08-03 株式会社Param Electron beam drawing method and drawing apparatus
EP2750165B1 (en) * 2011-10-03 2016-07-13 Param Corporation Electron beam lithographic method
JP7180515B2 (en) * 2019-04-11 2022-11-30 株式会社ニューフレアテクノロジー Multi-charged particle beam writing apparatus and multi-charged particle beam writing method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3647128B2 (en) * 1996-03-04 2005-05-11 キヤノン株式会社 Electron beam exposure apparatus and exposure method thereof
JP4313145B2 (en) * 2003-10-07 2009-08-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam drawing method and charged particle beam drawing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007158235A (en) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6472672B1 (en) Electron beam exposure apparatus and its control method
US6903353B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus, device manufacturing method, and charged particle beam applied apparatus
US6137113A (en) Electron beam exposure method and apparatus
JP4761508B2 (en) Charged particle exposure apparatus and device manufacturing method
JP4738723B2 (en) Multi charged particle beam drawing apparatus, charged particle beam current measuring method and device manufacturing method
JPH1064812A (en) Electronic beam exposure method and device manufacturing method using it
JP2008004597A (en) Charged particle beam drawing method, aligner, and process for fabricating device
JP2013074088A (en) Charged particle ray drawing device, drawing data generation method, drawing data generating program, and method of manufacturing article using the same
JP4612838B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus and exposure method therefor
JP4458372B2 (en) Multi-beam charged particle beam apparatus, multi-beam charged particle beam control method and device manufacturing method
US7173262B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus, charged particle beam exposure method and device manufacturing method
JP4804136B2 (en) Charged particle beam apparatus and device manufacturing method
US7049610B2 (en) Charged particle beam exposure method, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method
US7005659B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus, charged particle beam exposure method, and device manufacturing method using the same apparatus
JP4468752B2 (en) Charged particle beam exposure method, charged particle beam exposure apparatus and device manufacturing method
JP4804592B2 (en) Charged particle beam apparatus and device manufacturing method
JPH09330870A (en) Electron beam exposing device and its exposing method
JP4356064B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus and device manufacturing method using the apparatus
JP4402529B2 (en) Charged particle beam exposure method, charged particle beam exposure apparatus and device manufacturing method
JP4494734B2 (en) Charged particle beam drawing method, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5031345B2 (en) Multi-charged particle beam apparatus and device manufacturing method
JP2008210897A (en) Exposure apparatus and method for manufacturing device
JP4504060B2 (en) Charged particle beam exposure system
JPH10308340A (en) Electron beam exposing method and device
JP2007019245A (en) Charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081204

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20090406

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110802

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110809

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees