JP5529069B2 - Electron beam exposure apparatus and exposure mask - Google Patents

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Description

本発明は、複数のコラムセルで並列して露光処理を行うマルチコラム型の電子ビーム露光装置及び露光マスクに関する。   The present invention relates to a multi-column electron beam exposure apparatus and an exposure mask that perform exposure processing in parallel in a plurality of column cells.

近年、半導体装置の微細化が進み、ウェハに微細なパターンを電子ビーム露光装置用で描画することが行われている。   2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been miniaturized, and a fine pattern is drawn on a wafer using an electron beam exposure apparatus.

このような電子ビーム露光装置の一つとして、ウェハステージ上に電子ビームを照射するコラムセルを複数並べて配置し、これらのコラムセルを用いて並列して露光処理を行うマルチコラム型の電子ビーム露光装置が提案されている。   As one of such electron beam exposure apparatuses, a multi-column type electron beam exposure is performed in which a plurality of column cells for irradiating an electron beam are arranged side by side on a wafer stage and exposure processing is performed in parallel using these column cells. A device has been proposed.

マルチコラム型の電子ビーム露光装置の各コラムセルには、それぞれの所定のパターン形状に電子ビームを整形する露光マスクが設けられており、所定形状に整形された電子ビームをウェハ表面に照射して露光を行なう。   Each column cell of the multi-column electron beam exposure apparatus is provided with an exposure mask for shaping the electron beam into a predetermined pattern shape, and the wafer surface is irradiated with the electron beam shaped into the predetermined shape. Perform exposure.

特開2006−278492号公報JP 2006-278492 A

しかし、各コラムセルの露光マスクの開口パターンは、製造プロセス上の理由により線幅(サイズ)がわずかに異なっている。そのため、各コラムセルで同じ開口パターンを用いて露光を行っても、コラムセル間でパターンの仕上がり寸法がばらついてしまう。   However, the opening pattern of the exposure mask of each column cell has a slightly different line width (size) for reasons of the manufacturing process. Therefore, even if exposure is performed using the same opening pattern in each column cell, the finished dimensions of the pattern vary between the column cells.

そこで、各コラムセルの露光マスクの開口パターンの線幅が異なっている場合であっても、コラムセル間のパターンの仕上がり寸法のばらつきを抑制できるマルチコラム型の電子ビーム露光装置及び露光マスクを提供することを目的とする。   Accordingly, a multi-column electron beam exposure apparatus and an exposure mask are provided that can suppress variations in pattern finish dimensions between column cells even when the line widths of the opening patterns of the exposure masks of the column cells are different. The purpose is to do.

上記した課題は、試料の上方に配置され、電子ビームを照射して並列して前記試料の露光を行う複数のコラムセルと、前記各コラムセルに対応する部分に設けられ、それぞれが相似形状で線幅が異なる複数のパターンが線幅順に並べて配置されたパターン群を有する露光マスクと、前記各コラムセルに設けられ、前記パターンの線幅の設計値と予め測定して求めた前記パターンの仕上がり寸法とのずれ量に基づいて、露光に用いるパターンを指定されたパターンから前記ずれ量だけ線幅が異なったパターンに変更するパターンデータ処理部と、前記パターンデータ処理部で選択された前記露光マスク上のパターンに前記電子ビームを偏向するマスク偏向部と、を備え、前記露光マスクの各パターンは、列方向に長さΔdずつ線幅が増加するとともに、行方向に長さΔd×n(ただし、nは2以上の自然数)ずつ線幅が増加するように並べて配置されている電子ビーム露光装置により解決する。 The above-described problems are provided in a plurality of column cells that are arranged above the sample and irradiate an electron beam in parallel to expose the sample, and in portions corresponding to the column cells, and each has a similar shape. An exposure mask having a pattern group in which a plurality of patterns having different line widths are arranged in the order of the line widths, and the finish of the pattern provided in each column cell and obtained by measuring in advance the design value of the line width of the pattern A pattern data processing unit that changes a pattern used for exposure from a specified pattern to a pattern having a different line width by the amount of deviation based on the amount of deviation from the dimension; and the exposure mask selected by the pattern data processing unit comprising a mask deflection unit for deflecting the electron beam in the pattern of the above, the respective patterns of the exposure mask, the line width by length Δd in the column direction is increased Moni, the length [Delta] d × row direction n (where, n is a natural number of 2 or more) are solved by an electron beam exposure apparatus by the line width is arranged to increase.

また、上記した課題は、複数のコラムセルから電子ビームを照射して並列して露光を行う電子ビーム露光装置に使用する露光マスクであって、薄板状のウェハと、前記ウェハ上の前記各コラムセルに対応する部分にそれぞれ設けられ、それぞれが相似形状で線幅が異なる複数のパターンが線幅順に並べて配置されたパターン群と、を備え、前記各パターンは、列方向に長さΔdずつ線幅が増加するとともに、行方向に長さΔd×n(ただし、nは2以上の自然数)ずつ線幅が増加するように並べて配置されていることを特徴とする露光マスクにより解決する。 Another object of the present invention is to provide an exposure mask for use in an electron beam exposure apparatus that performs exposure in parallel by irradiating an electron beam from a plurality of column cells, and includes a thin wafer and each of the columns on the wafer. A plurality of patterns each having a similar shape and different line widths arranged in order of the line widths , each pattern having a length Δd in the column direction. This is solved by an exposure mask characterized by being arranged side by side so that the width increases and the line width increases by Δd × n (where n is a natural number of 2 or more) in the row direction .

上記電子ビーム露光装置では、それぞれが相似形状で線幅が異なるパターンを線幅順に並べて配置された露光マスクを用いる。そして、各コラムセルで実際に露光して得られた線幅と露光に用いたパターンの設計上の線幅とのずれ量に基づいて、露光に使用するパターンをそのずれ量に相当する分だけ変更する。   The electron beam exposure apparatus uses an exposure mask in which patterns having similar shapes and different line widths are arranged in the line width order. Based on the amount of deviation between the line width actually obtained in each column cell and the designed line width of the pattern used for exposure, the pattern used for exposure is equivalent to the amount of deviation. change.

これにより、露光マスクのパターンの線幅がばらついている場合であっても、各コラムセル11間で露光に使用するパターンを変更するので線幅のばらつきを防げる。   Thereby, even if the line width of the pattern of the exposure mask varies, the pattern used for exposure is changed between the column cells 11, so that variations in the line width can be prevented.

図1は、実施形態に係る電子ビーム露光装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment. 図2は、図1の電子ビーム露光装置の各コラムセルがウェハ上で描画を行う領域を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an area where each column cell of the electron beam exposure apparatus of FIG. 1 performs drawing on the wafer. 図3は、図1の電子ビーム露光装置の各コラムセルのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of each column cell of the electron beam exposure apparatus of FIG. 図4は、第1の実施形態に係る露光マスクを示す図である。FIG. 4 is a view showing an exposure mask according to the first embodiment. 図5は、図4の露光マスク上のCPパターンの配置の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of CP patterns on the exposure mask of FIG. 図6は、図5のCPパターンの配置において、線幅のずれ量Δwに基づいたCPパターンの変更方法を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a CP pattern changing method based on the line width deviation amount Δw in the arrangement of the CP pattern of FIG. 図7は、図3のマスク偏向制御部のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the mask deflection control unit of FIG. 図8は、変換テーブルの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the conversion table. 図9は、マスクメモリに格納されるマスクデータの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of mask data stored in the mask memory. 図10は、第1の実施形態に係る電子ビーム露光装置による電子ビーム露光方法を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an electron beam exposure method by the electron beam exposure apparatus according to the first embodiment. 図11は、第1の実施形態に係る露光マスクでの電子ビームの照射位置の変化量(ジャンプベクトル)の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the change amount (jump vector) of the irradiation position of the electron beam on the exposure mask according to the first embodiment. 図12は、第1の実施形態に係る電子ビーム露光装置の各コラムセルの露光動作時間及び待ち時間の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the exposure operation time and the waiting time of each column cell of the electron beam exposure apparatus according to the first embodiment. 図13は、第2の実施形態に係る露光マスクのCPパターンの配置を示す図である。FIG. 13 is a view showing the arrangement of the CP pattern of the exposure mask according to the second embodiment. 図14は、第2の実施形態の変形例に係る露光マスクのCPパターンの配置を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing the arrangement of the CP pattern of the exposure mask according to the modification of the second embodiment.

以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、実施形態に係る電子ビーム露光装置のブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment.

図1のように、電子ビーム露光装置1は、複数のコラムセル11を備えた電子ビームコラム10と、電子ビームコラム10を制御する制御部20とを備える。このうち、制御部20は、電子銃高圧電源21、レンズ電源22、バッファメモリ23、ステージ駆動コントローラ24及びステージ位置センサ25を有する。   As shown in FIG. 1, the electron beam exposure apparatus 1 includes an electron beam column 10 including a plurality of column cells 11 and a control unit 20 that controls the electron beam column 10. Among these, the control unit 20 includes an electron gun high-voltage power supply 21, a lens power supply 22, a buffer memory 23, a stage drive controller 24, and a stage position sensor 25.

電子銃高圧電源21は、電子ビームコラム10内の各コラムセル11の電子銃を駆動させるための高電圧を発生させる。レンズ電源22は、電子ビームコラム10内の各コラムセル11の電磁レンズに駆動電流を供給する。バッファメモリ23は、コラムセル11の数に対応する分だけ用意されており、統合制御系26から送出された露光データを格納し、露光データに含まれる各ショットの露光条件を順次読みだしてコラムセル11に転送する。ステージ駆動コントローラ24は、ステージ位置センサ25からの位置情報に基づいて、ウェハ12の位置を移動させる。   The electron gun high-voltage power supply 21 generates a high voltage for driving the electron gun of each column cell 11 in the electron beam column 10. The lens power supply 22 supplies a drive current to the electromagnetic lens of each column cell 11 in the electron beam column 10. The buffer memory 23 is prepared in correspondence with the number of column cells 11, stores exposure data sent from the integrated control system 26, sequentially reads the exposure conditions of each shot included in the exposure data, and Transfer to cell 11. The stage drive controller 24 moves the position of the wafer 12 based on the position information from the stage position sensor 25.

上記の制御部20の各部21〜24は、ワークステーション等よりなる統合制御系26によって制御される。   Each part 21-24 of said control part 20 is controlled by the integrated control system 26 which consists of a workstation etc. FIG.

電子ビームコラム10は、同等なコラムセル11を複数、例えば4本備えている。そして、各コラムセル11の下には、ウェハ12を搭載するウェハステージ13が配置されている。   The electron beam column 10 includes a plurality of, for example, four equivalent column cells 11. A wafer stage 13 on which the wafer 12 is mounted is disposed under each column cell 11.

図2は、ウェハ12上で各コラムセル11が描画を行う領域を示す平面図である。なお、図2は電子ビームコラム10が4本のコラムセル11を備えている場合を示している。   FIG. 2 is a plan view showing an area where each column cell 11 performs drawing on the wafer 12. FIG. 2 shows a case where the electron beam column 10 includes four column cells 11.

図2に示すように、1回のショットで各コラムセル11はそれぞれウェハ12上の異なる領域a1、b1、c1、d1に電子ビームを所定時間照射して露光を行う。各コラムセル11は、このようなショットを電子ビームEBの照射位置及びウェハの位置を変えながら繰り返すことで、ウェハ12の上の各領域a〜dの露光を行う。   As shown in FIG. 2, each column cell 11 performs exposure by irradiating different regions a1, b1, c1, and d1 on the wafer 12 with an electron beam for a predetermined time in one shot. Each column cell 11 repeats such a shot while changing the irradiation position of the electron beam EB and the position of the wafer, thereby exposing each of the areas a to d on the wafer 12.

図3は、図1の電子ビーム露光装置1のコラムセル11のブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram of the column cell 11 of the electron beam exposure apparatus 1 of FIG.

図3に示すように、コラムセル11は、露光部100と、露光部100を制御するコラムセル制御部31とに大別される。このうち、露光部100は、電子ビーム生成部130、マスク偏向部140及び基板偏向部150を備えている。   As shown in FIG. 3, the column cell 11 is roughly divided into an exposure unit 100 and a column cell control unit 31 that controls the exposure unit 100. Among these, the exposure unit 100 includes an electron beam generation unit 130, a mask deflection unit 140, and a substrate deflection unit 150.

電子ビーム生成部130では、電子銃101から電子ビームEBを発生させ、この電子ビームEBを第1電子レンズ102で収束させて、所定の電流密度の電子ビームEBを生成する。さらに、収束された電子ビームEBは、ビーム整形用マスク103の矩形アパーチャ103aを通過することにより、矩形状の断面に整形される。   The electron beam generator 130 generates an electron beam EB from the electron gun 101 and converges the electron beam EB with the first electron lens 102 to generate an electron beam EB having a predetermined current density. Further, the converged electron beam EB is shaped into a rectangular cross section by passing through the rectangular aperture 103 a of the beam shaping mask 103.

このようにして電子ビーム生成部130で生成された電子ビームEBは、マスク偏向部140の第2電子レンズ105によって露光マスク110上に結像される。そして、電子ビームEBは、第1静電偏向器104及び第2静電偏向器106により、露光マスク110に形成された特定のパターンSiに偏向される。電子ビームEBは、露光マスク110を通過することにより、その断面の形状がパターンSiの形状に整形される。 The electron beam EB generated in this way by the electron beam generator 130 is imaged on the exposure mask 110 by the second electron lens 105 of the mask deflector 140. Then, the electron beam EB is the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 106 and is deflected to a particular pattern S i formed on the exposure mask 110. Electron beam EB, by passing through the exposure mask 110, the shape of its cross section is shaped into the shape of the pattern S i.

なお、露光マスク110はマスクステージ123に固定されるが、そのマスクステージ123は水平面内で移動することができる。第1静電偏向器104及び第2静電偏向器106の偏向範囲(ビーム偏向領域)を超える部分にあるパターンSiを使用する場合には、マスクステージ123を移動させて、そのパターンSiをビーム偏向領域内に移動させる。 In addition, although the exposure mask 110 is fixed to the mask stage 123, the mask stage 123 can move in a horizontal plane. When using the pattern S i in a portion exceeding the deflection range (beam deflection region) of the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 106, the mask stage 123 is moved to move the pattern S i. Is moved into the beam deflection region.

露光マスク110の上下に配置された第3電磁レンズ108及び第4電磁レンズ111は、電子ビームEBをウェハ12上で結像させる。   The third electromagnetic lens 108 and the fourth electromagnetic lens 111 arranged above and below the exposure mask 110 form an image of the electron beam EB on the wafer 12.

露光マスク110を通った電子ビームEBは、第3静電偏向器112及び第4静電偏向器113によって光軸Cに振り戻された後、第5電磁レンズ114によってそのサイズが縮小される。   The electron beam EB that has passed through the exposure mask 110 is returned to the optical axis C by the third electrostatic deflector 112 and the fourth electrostatic deflector 113 and then reduced in size by the fifth electromagnetic lens 114.

マスク偏向部140の静電偏向器104、106、112、113で発生する電子ビームEBの偏向収差は、第1補正コイル107及び第2補正コイル109により補正される。   The deflection aberration of the electron beam EB generated by the electrostatic deflectors 104, 106, 112, and 113 of the mask deflector 140 is corrected by the first correction coil 107 and the second correction coil 109.

その後、電子ビームEBは、基板偏向部150に設けられた遮蔽板115のアパーチャ105aを通過して、第5静電偏向器119及び電磁偏向器120によってウェハ12上の所定の位置に偏向される。そして、電子ビームEBは、第1投影用電磁レンズ116及び第2投影用電磁レンズ121を通じてウェハ12の表面に投影される。   Thereafter, the electron beam EB passes through the aperture 105 a of the shielding plate 115 provided in the substrate deflecting unit 150 and is deflected to a predetermined position on the wafer 12 by the fifth electrostatic deflector 119 and the electromagnetic deflector 120. . The electron beam EB is projected onto the surface of the wafer 12 through the first projection electromagnetic lens 116 and the second projection electromagnetic lens 121.

なお、基板偏向部150の偏向器119、120で生じた電子ビームEBの偏向収差は、第3補正コイル117及び第4補正コイル118によって補正される。   The deflection aberration of the electron beam EB generated by the deflectors 119 and 120 of the substrate deflecting unit 150 is corrected by the third correction coil 117 and the fourth correction coil 118.

以上の電子光学系により、露光マスク110のパターンSiの像が、所定の縮小率、例えば1/10の縮小率でウェハ12上に転写される。 With the above electron optical system, an image of the pattern S i of the exposure mask 110, a predetermined reduction ratio, is transferred onto the wafer 12, for example 1/10 reduction ratio.

一方、コラムセル制御部31は、電子銃制御部202、電子光学系制御部203、マスク偏向制御部204、マスクステージ制御部205、ブランキング制御部206及び基板偏向制御部207を有する。これらのうち、電子銃制御部202は電子銃101を制御して、電子ビームEBの加速電圧やビーム放射条件などを制御する。また、電子光学系制御部203は、電磁レンズ102、105、108、111、114、116及び121へ供給する電流量を制御して、電子光学系の倍率や焦点位置を調整する。マスク偏向制御部204は、第1静電偏向器104及び第2静電偏向器106に印加する電圧を制御して露光マスク110上の所望のパターンに電子ビームEBを導く。   On the other hand, the column cell control unit 31 includes an electron gun control unit 202, an electron optical system control unit 203, a mask deflection control unit 204, a mask stage control unit 205, a blanking control unit 206, and a substrate deflection control unit 207. Among these, the electron gun control unit 202 controls the electron gun 101 to control the acceleration voltage of the electron beam EB, beam emission conditions, and the like. The electron optical system control unit 203 controls the amount of current supplied to the electromagnetic lenses 102, 105, 108, 111, 114, 116, and 121, and adjusts the magnification and the focal position of the electron optical system. The mask deflection control unit 204 controls the voltage applied to the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 106 to guide the electron beam EB to a desired pattern on the exposure mask 110.

ブランキング制御部206は、ブランキング電極127へ印加する電圧を制御して、電子ビームEBを所定の露光時間の間だけ遮蔽板115のアパーチャ115aを通過させてウェハ12の表面に照射させる。基板偏向制御部207は、第5静電偏向器119に印加する電圧と、電磁偏向器120に供給する電流量を制御して、ウェハ12の所望の位置に電子ビームEBを偏向させる。   The blanking control unit 206 controls the voltage applied to the blanking electrode 127 to allow the electron beam EB to irradiate the surface of the wafer 12 through the aperture 115a of the shielding plate 115 for a predetermined exposure time. The substrate deflection control unit 207 controls the voltage applied to the fifth electrostatic deflector 119 and the amount of current supplied to the electromagnetic deflector 120 to deflect the electron beam EB to a desired position on the wafer 12.

上記のコラムセル制御部31の各部202〜207は、統合制御系26からバッファメモリ23を介して送出された露光データに基づいて動作する。   Each of the units 202 to 207 of the column cell control unit 31 operates based on the exposure data sent from the integrated control system 26 via the buffer memory 23.

以下、本実施形態の電子ビーム露光装置1に用いられる露光マスク110について説明する。   Hereinafter, the exposure mask 110 used in the electron beam exposure apparatus 1 of the present embodiment will be described.

図4(a)は、本実施形態の電子ビーム露光装置1に用いる露光マスク110を示している。図4(a)のように、露光マスク110は、薄板状の基板160の上に各コラムセル11の露光用のパターンが集まったメンブレン領域161a〜161dを備えている。これらのメンブレン領域161a〜161dは互いに各コラムセル11の間隔と同じ間隔d(例えば75mm程度)だけ開けて配置されている。各メンブレン領域161a〜161dは、それぞれ一辺の長さが約10mm程度の正方形状の領域に形成され、これらのメンブレン領域161a〜161dには、複数のパターン群162が設けられている。パターン群162は、それぞれ約1.6mm角の正方形状の領域であり、そのパターン群162内には、約4μm角の矩形状の部分一括露光(Character Projection;CP)パターン163が複数形成されている。これらのCPパターン163は、各パターン群162内において、第1静電偏向器104及び第2静電偏向器106で偏向範囲内に形成されており、同一のパターン群162に属するCPパターン163であれば、露光マスク110を移動させずに電子ビームEBの偏向量を変えるだけで露光を行える。   FIG. 4A shows an exposure mask 110 used in the electron beam exposure apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 4A, the exposure mask 110 includes membrane regions 161a to 161d on which a pattern for exposure of each column cell 11 is gathered on a thin substrate 160. These membrane regions 161a to 161d are arranged to be spaced apart from each other by the same distance d (for example, about 75 mm) as the distance between the column cells 11. Each of the membrane regions 161a to 161d is formed in a square region having a side length of about 10 mm, and a plurality of pattern groups 162 are provided in these membrane regions 161a to 161d. Each pattern group 162 is a square area of about 1.6 mm square, and a plurality of rectangular partial projection (CP) patterns 163 of about 4 μm square are formed in the pattern group 162. Yes. These CP patterns 163 are formed in the deflection range by the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 106 in each pattern group 162, and are CP patterns 163 belonging to the same pattern group 162. If so, exposure can be performed by changing the deflection amount of the electron beam EB without moving the exposure mask 110.

図4(b)は、CPパターン163の一例を示している。CPパターン163には、開口パターン164〜166が形成されている。図示の例では、CPパターン163に、幅がwの縦方向及び横方向のライン状の開口パターン164、165と、直径がwの円形の開口パターン166とが形成されている。なお、図4(b)のCPパターン163では、開口パターン164、165と矩形状の電子ビームEBとの重なり(斜線部)によって、縦方向又は横方向のラインパターンの長さを調節できる。また、開口パターン166に矩形状の電子ビームEBを重ね合わせれば直径wの円形パターンを形成できる。   FIG. 4B shows an example of the CP pattern 163. In the CP pattern 163, opening patterns 164 to 166 are formed. In the illustrated example, the CP pattern 163 is formed with line-shaped opening patterns 164 and 165 in the vertical and horizontal directions having a width w and circular opening patterns 166 having a diameter w. In the CP pattern 163 of FIG. 4B, the length of the line pattern in the vertical direction or the horizontal direction can be adjusted by the overlap (hatched portion) of the opening patterns 164 and 165 and the rectangular electron beam EB. Further, if a rectangular electron beam EB is superimposed on the opening pattern 166, a circular pattern having a diameter w can be formed.

図4(c)は、図4(b)のA−A線に沿った部分の断面図である。露光マスク110は、露光マスク110全体を機械的に支持する厚さ700μm程度のウェハ(シリコン基板)160の上に、電子ビームEBを透過する窒化シリコン膜(メンブレン)168と、シリコン膜169とが積層されている。シリコン膜169には、開口パターン164〜166が形成され、シリコン膜169はこの開口パターン164〜166の部分で選択的に電子ビームを透過させる。また、開口パターン164〜166の下方のシリコン基板160には開口パターン164〜166よりも大きな径の開口部160aが形成されている。   FIG.4 (c) is sectional drawing of the part along the AA of FIG.4 (b). The exposure mask 110 includes a silicon nitride film (membrane) 168 that transmits an electron beam EB and a silicon film 169 on a wafer (silicon substrate) 160 having a thickness of about 700 μm that mechanically supports the entire exposure mask 110. Are stacked. Opening patterns 164 to 166 are formed in the silicon film 169, and the silicon film 169 selectively transmits an electron beam through the opening patterns 164 to 166. In addition, an opening 160a having a larger diameter than the opening patterns 164 to 166 is formed in the silicon substrate 160 below the opening patterns 164 to 166.

ところで、上記の露光マスク110では、製造プロセス条件の揺らぎ等により、開口パターンのサイズがシリコン基板160の面内でばらついている。そのため、各コラムセル11のメンブレン領域161a〜161d間では、CPパターン163の設計上の線幅が同じであっても、実際の線幅が異なっている。そのため、各コラムセル11で同じ線幅のCPパターン163を使用して露光を行っても、形成されるパターンの線幅がばらついてしまう。   By the way, in the exposure mask 110 described above, the size of the opening pattern varies in the plane of the silicon substrate 160 due to fluctuations in manufacturing process conditions. Therefore, the actual line width differs between the membrane regions 161a to 161d of the column cells 11 even if the design line width of the CP pattern 163 is the same. Therefore, even if exposure is performed using the CP pattern 163 having the same line width in each column cell 11, the line width of the formed pattern varies.

そこで、本願発明者らは、上記の露光マスク110において、基板160の面内のCPパターン163の線幅のばらつきの傾向を調べた。その結果、CPパターン163の線幅は、基板160上の位置により、所定の線幅Δwだけオフセットするようにずれることが明らかとなった。例えば、設計線幅がそれぞれ90nm、80nm、70nm、60nmのCPパターン163については、それぞれ90nm+Δw、80nm+Δw、70nm+Δw、60nm+Δwといったように、線幅によらずに一定のずれ量Δwだけずれる。また、上記のずれ量Δwは、基板160内で緩やかに変化しており、10mm角程度の各メンブレン領域161a〜161d内のずれ量Δwの値はほぼ一定とみなせる。   Therefore, the inventors of the present application examined the tendency of variation in the line width of the CP pattern 163 in the plane of the substrate 160 in the exposure mask 110 described above. As a result, it has been clarified that the line width of the CP pattern 163 is shifted by a predetermined line width Δw depending on the position on the substrate 160. For example, the CP patterns 163 having design line widths of 90 nm, 80 nm, 70 nm, and 60 nm, respectively, are shifted by a certain amount of deviation Δw regardless of the line width, such as 90 nm + Δw, 80 nm + Δw, 70 nm + Δw, and 60 nm + Δw. Further, the deviation amount Δw is gradually changed in the substrate 160, and the value of the deviation amount Δw in each of the membrane regions 161a to 161d of about 10 mm square can be regarded as almost constant.

図5は、本実施形態の露光マスク110のCPパターン163の配置を示す図である。なお、図5の部分拡大図では、CPパターン163内の開口パターンの形状は省略し、CPパターン163の開口パターンの線幅(設計値)のみをウェハ12上に転写されたときのサイズで示している。   FIG. 5 is a view showing the arrangement of the CP pattern 163 of the exposure mask 110 of this embodiment. In the partially enlarged view of FIG. 5, the shape of the opening pattern in the CP pattern 163 is omitted, and only the line width (design value) of the opening pattern of the CP pattern 163 is shown as the size when transferred onto the wafer 12. ing.

本実施形態の露光マスク110では、図5に示すように、各パターン群162内には、それぞれが相似形状で線幅が一定の値Δdずつ増加する開口パターンがサイズ順に並べて配置する。ここで、各CPパターン163の線幅の増加幅Δdは、ウェハ12上でのパターンの仕上がり線幅の許容誤差よりも小さい値、例えば0.5nm程度とする。   In the exposure mask 110 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, in each pattern group 162, opening patterns each having a similar shape and increasing in line width by a constant value Δd are arranged in order of size. Here, the increase width Δd of the line width of each CP pattern 163 is set to a value smaller than the allowable error of the finished line width of the pattern on the wafer 12, for example, about 0.5 nm.

なお、電子ビーム露光装置1の縮小倍率が10倍なので、実際の露光マスク110上では、各CPパターン163が0.5×10=5nmずつ線幅が変化する。   Since the reduction magnification of the electron beam exposure apparatus 1 is 10, the line width of each CP pattern 163 changes by 0.5 × 10 = 5 nm on the actual exposure mask 110.

次に、各コラムセル11で上記の露光マスク110を用いて電子ビーム露光を行い、実際に形成されたパターンの仕上がり線幅とCPパターン163の設計上の線幅とのずれ量Δwを求める。その後、ずれ量Δwに基づいて、各コラムセル11で使用するCPパターン163を、ずれ量Δwだけ異なる線幅のCPパターン163に変更する。   Next, electron beam exposure is performed in each column cell 11 using the exposure mask 110 described above, and a deviation amount Δw between the finished line width of the actually formed pattern and the designed line width of the CP pattern 163 is obtained. Thereafter, based on the shift amount Δw, the CP pattern 163 used in each column cell 11 is changed to a CP pattern 163 having a line width that differs by the shift amount Δw.

図6(a)〜(c)は、設計上の線幅と実際に形成されたパターンの仕上がり線幅との差に基づいたCPパターン163の変更方法を説明する模式図である。図6において、太線で囲んだ部分は、仕上線幅12nm〜31nmに対応するCPパターン163を示している。   6A to 6C are schematic diagrams for explaining a method of changing the CP pattern 163 based on the difference between the designed line width and the finished line width of the actually formed pattern. In FIG. 6, a portion surrounded by a thick line indicates a CP pattern 163 corresponding to a finish line width of 12 nm to 31 nm.

例えば、実際の仕上がり線幅がCPパターン163の線幅の設計値よりも2nm大きい場合(Δw=+2nm)には、図6(a)のように、設計値よりも2nmだけ小さなCPパターン163を用いる。また、実際の仕上がり線幅がCPパターン163の線幅の設計値と同じ場合(Δw=0nm)には、図6(b)のように設計値と同じ線幅のCPパターンを用いる。さらに、実際の仕上がり線幅がCPパターン163の線幅の設計値よりも2nm小さい場合(Δw=−2nm)には、図6(c)のように設計値よりも2nmだけ大きなCPパターン163を用いる。   For example, when the actual finished line width is 2 nm larger than the design value of the line width of the CP pattern 163 (Δw = + 2 nm), a CP pattern 163 smaller by 2 nm than the design value is formed as shown in FIG. Use. When the actual finished line width is the same as the design value of the line width of the CP pattern 163 (Δw = 0 nm), a CP pattern having the same line width as the design value is used as shown in FIG. Further, when the actual finished line width is 2 nm smaller than the design value of the line width of the CP pattern 163 (Δw = −2 nm), the CP pattern 163 larger by 2 nm than the design value is formed as shown in FIG. Use.

本実施形態の電子ビーム露光装置1では、上記のCPパターン163の変更を、各コラムセル11のマスク偏向制御部204で行なう。   In the electron beam exposure apparatus 1 of the present embodiment, the CP pattern 163 is changed by the mask deflection control unit 204 of each column cell 11.

図7は、図3のマスク偏向制御部204のブロック図であり、図8はパターンデータコード変換テーブルの一例を示す図である。また、図9は、マスクメモリに格納されたデータの一例を示す図である。   FIG. 7 is a block diagram of the mask deflection control unit 204 of FIG. 3, and FIG. 8 is a diagram showing an example of a pattern data code conversion table. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of data stored in the mask memory.

マスク偏向制御部204は、パターンデータ処理部211、パターンデータコード(Pattern Data Code;PDC)変換テーブル212、マスクメモリ213及び駆動回路214を備える。これらのうち、パターン変換テーブル212には、図8のように、露光データにおいて、いずれのパターンを使用して露光を行うかを指定するパターンデータコード(PDC)と、実際の露光に使用すべきパターンを指定するPDCとの対応関係を表すデータが格納されている。このPDC変換テーブル12は、予め測定して求めたCPパターン163による実際の仕上がり線幅と、設計上の線幅とのずれ量Δwを打ち消すようにPCDの対応関係が定められている。   The mask deflection control unit 204 includes a pattern data processing unit 211, a pattern data code (PDC) conversion table 212, a mask memory 213, and a drive circuit 214. Among these, in the pattern conversion table 212, as shown in FIG. 8, in the exposure data, a pattern data code (PDC) for specifying which pattern is used for exposure and the actual exposure should be used. Data representing a correspondence relationship with a PDC that designates a pattern is stored. In this PDC conversion table 12, the correspondence relationship of the PCD is determined so as to cancel out the shift amount Δw between the actual finished line width and the designed line width based on the CP pattern 163 obtained by measurement in advance.

また、マスクメモリ213には、図9のようにPDCと、そのPDCで特定されたパターンの露光マスク上の位置座標X,Yとが記憶されている。   The mask memory 213 stores the PDC and the position coordinates X and Y on the exposure mask of the pattern specified by the PDC as shown in FIG.

パターンデータ処理部211は、バッファメモリ23から送出された各ショットの露光条件(露光データ)から、PDC35を抽出する。そして、パターン変換テーブル212を参照して、露光データのPDC35を実際に使用するPDCに変換する。さらに、パターンデータ処理部211は、マスクメモリ213を参照して変換後のPDCの露光マスク110上の位置座標X,Yを抽出して駆動回路214に送出する。   The pattern data processing unit 211 extracts the PDC 35 from the exposure conditions (exposure data) of each shot sent from the buffer memory 23. Then, with reference to the pattern conversion table 212, the PDC 35 of the exposure data is converted into a PDC that is actually used. Further, the pattern data processing unit 211 extracts the position coordinates X and Y on the exposure mask 110 of the converted PDC with reference to the mask memory 213 and sends them to the drive circuit 214.

駆動回路214は、露光マスク110上の位置座標X、Yに電子ビームEBを変更すべく、第1静電偏向器104及び第2静電偏向器105に所定の制御信号を出力する。   The drive circuit 214 outputs a predetermined control signal to the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 105 in order to change the electron beam EB to the position coordinates X and Y on the exposure mask 110.

駆動回路214は、パターンデータ処理部211から取得した座標データに基づいて電子ビームEBを偏向するべく、第1静電偏向器104及び第2静電偏向器106に制御信号出力する。   The drive circuit 214 outputs a control signal to the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 106 in order to deflect the electron beam EB based on the coordinate data acquired from the pattern data processing unit 211.

これにより、各コラムセル11間でCPパターンの線幅を揃えることができる。   Thereby, the line width of the CP pattern can be made uniform between the column cells 11.

次に、電子ビーム露光装置1による露光方法について説明する。   Next, an exposure method using the electron beam exposure apparatus 1 will be described.

図10は、電子ビーム露光装置1による電子ビーム露光方法を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing an electron beam exposure method by the electron beam exposure apparatus 1.

先ず、ステップS11において、電子ビーム露光装置1はマスクステージ123を駆動させて、各コラムセル11のマスク偏向範囲を各メンブレン領域161a〜161dの第1のパターン群162に移動させる。   First, in step S11, the electron beam exposure apparatus 1 drives the mask stage 123 to move the mask deflection range of each column cell 11 to the first pattern group 162 of each membrane region 161a to 161d.

次に、ステップS12において、電子ビーム露光装置1は、バッファメモリ23に記憶された露光データの各ショットの露光条件を各コラムセル11で読み出し、各コラムセル11で第1のパターン群162に含まれるCPパターン163を用いた露光を繰り返す。   Next, in step S12, the electron beam exposure apparatus 1 reads the exposure condition of each shot of the exposure data stored in the buffer memory 23 in each column cell 11, and is included in the first pattern group 162 in each column cell 11. The exposure using the CP pattern 163 is repeated.

その後、ステップS13において、全てのコラムセル11でそのパターン群162での露光が完了したか否かを判断する。全コラムセル11での露光が完了していない場合(NO)には、ステップS13の判定を繰り返して、全コラムセル11での露光の完了を待つ。   Thereafter, in step S13, it is determined whether or not the exposure in the pattern group 162 is completed in all the column cells 11. If the exposure in all the column cells 11 has not been completed (NO), the determination in step S13 is repeated, and the completion of the exposure in all the column cells 11 is awaited.

一方、ステップS13において、全コラムセル11での露光が完了したと判断した場合(YES)には、ステップS14に移行して露光データに含まれる全ショットの露光が完了したかを判断する。   On the other hand, if it is determined in step S13 that the exposure in all the column cells 11 has been completed (YES), the process proceeds to step S14 to determine whether exposure of all shots included in the exposure data has been completed.

ステップS14において、全ショットの露光が完了していないと判断した場合(NO)には、ステップS15に移行する。   If it is determined in step S14 that exposure of all shots has not been completed (NO), the process proceeds to step S15.

ステップS15では、マスクステージ123を駆動して露光マスク110を移動させて、次のパターン群162に各コラムセル11のマスク偏向範囲を合わせる。その後、ステップS12に移行する。   In step S15, the mask stage 123 is driven to move the exposure mask 110, and the mask deflection range of each column cell 11 is adjusted to the next pattern group 162. Thereafter, the process proceeds to step S12.

一方、ステップS14で全ショットの露光が完了したと判断した場合(YES)には、露光を終了する。   On the other hand, if it is determined in step S14 that exposure of all shots has been completed (YES), the exposure ends.

以上のように、本実施形態の電子ビーム露光装置1では、露光マスク110において、相似形状で線幅が一定のステップΔdずつ増加するCPパターン163を並べて配置する。そして、各コラムセル11で実際に露光して得られた線幅と露光に用いたCPパターン163の設計上の線幅とのずれ量Δwに基づいて、使用するCPパターン163をΔwに相当する分だけ変更する。   As described above, in the electron beam exposure apparatus 1 of the present embodiment, the CP pattern 163 having a similar shape and a line width increasing by a certain step Δd is arranged side by side on the exposure mask 110. The CP pattern 163 to be used corresponds to Δw based on the amount of deviation Δw between the line width actually obtained in each column cell 11 and the designed line width of the CP pattern 163 used for exposure. Change only minutes.

これにより、露光マスク110のCPパターン163の開口パターンの線幅が面内方向でばらついていても、コラムセル11間でのパターンの線幅のばらつきを防止できる。   Thereby, even if the line width of the opening pattern of the CP pattern 163 of the exposure mask 110 varies in the in-plane direction, variation in the line width of the pattern between the column cells 11 can be prevented.

(第2の実施形態)
図11(a)〜(c)は、第1の実施形態に係る露光マスク110での電子ビームEBの照射位置の変化量(ジャンプベクトル)の一例を示す図であり、図12は同じく電子ビーム露光装置1の各コラムセル11の動作状態の一例を示す図である。
(Second Embodiment)
FIGS. 11A to 11C are diagrams showing an example of a change amount (jump vector) of the irradiation position of the electron beam EB on the exposure mask 110 according to the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows an example of the operation state of each column cell 11 of the exposure apparatus 1. FIG.

図11(a)〜(c)に示すように、第1の実施形態の露光マスク110で、パターンの線幅のずれ量Δwが+2nm、0nm及び−2nmのときに、線幅が14nmのパターン及び線幅が25nmのパターンを交互に露光する場合を考える。この場合には、図示のように線幅の変化量が同じであるにもかかわらず、矢印に示すように露光マスク110上での電子ビームEBの照射位置の変化量(ジャンプベクトル)が、線幅のずれ量Δwによって異なる。   As shown in FIGS. 11A to 11C, in the exposure mask 110 according to the first embodiment, when the pattern line width deviation amount Δw is +2 nm, 0 nm, and −2 nm, the pattern having a line width of 14 nm is used. Consider a case where patterns having a line width of 25 nm are alternately exposed. In this case, the amount of change (jump vector) of the irradiation position of the electron beam EB on the exposure mask 110 as shown by the arrow is equal to the line even though the amount of change in the line width is the same as shown in the figure. It differs depending on the width shift amount Δw.

電子ビーム露光装置1では、ジャンプベクトルが大きいほど第1静電偏向器104及び第2静電偏向器105に印加する電圧が大きくなり、電子ビームEBの位置が一定になるまでの待ち時間(整定待ち時間)が増加する。そのため、図11(a)〜(c)の場合のように、線幅のずれ量Δwによってジャンプベクトルが異なると、各ショットでの整定待ち時間が累積されてコラムセル11間で露光処理の進み方が変わる。   In the electron beam exposure apparatus 1, as the jump vector increases, the voltage applied to the first electrostatic deflector 104 and the second electrostatic deflector 105 increases, and the waiting time until the position of the electron beam EB becomes constant (settling). Waiting time). Therefore, as in the case of FIGS. 11A to 11C, if the jump vector differs depending on the line width deviation amount Δw, the settling wait time in each shot is accumulated and the exposure process proceeds between the column cells 11. Change.

そして、図12のように、各コラムセル11で露光が完了するまでの時間に差が生じてしまう。露光マスク110の移動は、露光処理の進みが最も遅いコラムセル11での露光処理の完了を待って行われる。そのため、露光処理が早く完了したコラムセル11では、符号Hで示すように無駄な待ち時間が生じ、電子ビーム露光装置1の全体の処理速度が遅くなってしまう。   Then, as shown in FIG. 12, there is a difference in the time until the exposure is completed in each column cell 11. The movement of the exposure mask 110 is performed after completion of the exposure process in the column cell 11 in which the progress of the exposure process is the slowest. Therefore, in the column cell 11 in which the exposure process is completed early, a wasteful waiting time is generated as indicated by reference numeral H, and the entire processing speed of the electron beam exposure apparatus 1 is reduced.

そこで、第2の実施形態では、各コラムセル11間で整定待ち時間の差を抑制するべく、CPマスク163の配置を変えた。   Therefore, in the second embodiment, the arrangement of the CP mask 163 is changed to suppress the difference in settling time between the column cells 11.

図13(a)〜(c)は、第2の実施形態に係る露光マスク110のCPパターン163の配置を示す図である。   FIGS. 13A to 13C are views showing the arrangement of the CP pattern 163 of the exposure mask 110 according to the second embodiment.

本実施形態の露光マスク110では、図13(a)〜(c)に示すように、列方向に長さΔdずつ線幅が増大するように相似形状のCPパターン163を配置する。また、行方向には、長さΔd×n(ただし、nは2以上の自然数)ずつ線幅が増大するように相似形状のCPパターン163を配置する。そして、上記のように配置されたCPパターン163のうち、太線に囲まれたn行分の領域170に囲まれたCPパターン163を露光に用いるものとする。   In the exposure mask 110 of this embodiment, as shown in FIGS. 13A to 13C, a CP pattern 163 having a similar shape is arranged so that the line width increases by a length Δd in the column direction. In the row direction, a CP pattern 163 having a similar shape is arranged so that the line width increases by a length Δd × n (where n is a natural number of 2 or more). Of the CP patterns 163 arranged as described above, the CP pattern 163 surrounded by the n-row region 170 surrounded by a thick line is used for exposure.

例えば、図示のように、CPパターン163の線幅を列方向にΔd=0.5nmずつ線幅を増加させるとともに、幅方向に4nm(=0.5nm×8)ずつ線幅を増加させるように配置する。また、連続した8行分の領域170を露光に用いるものとする。   For example, as shown in the figure, the line width of the CP pattern 163 is increased by Δd = 0.5 nm in the column direction, and the line width is increased by 4 nm (= 0.5 nm × 8) in the width direction. Deploy. In addition, it is assumed that a region 170 for eight continuous rows is used for exposure.

次に、各コラムセル11で所定の線幅のCPパターン163について仕上がり線幅と設計値の線幅とのずれ量Δwを求め、その線幅のずれ量Δwを打ち消すように領域170を列方向にシフトさせることで、CPパターン163の線幅のばらつきを打ち消す。   Next, a deviation amount Δw between the finished line width and the designed line width is obtained for the CP pattern 163 having a predetermined line width in each column cell 11, and the region 170 is arranged in the column direction so as to cancel the deviation amount Δw of the line width. To cancel the variation in the line width of the CP pattern 163.

例えば、図13(a)のように、仕上がり線幅が設計値よりも1.5nm大きい場合、すなわちΔw=+1.5nmの場合には、図13(b)の領域170の位置から3行(1.5nm)だけ線幅が減少する方向にずらした領域170を露光に用いる。また、図13(c)のように、仕上がり線幅が設計値よりも2nm小さい場合、すなわちΔw=−2.0nmの場合には、図13(b)の領域170の位置から4行分(2.0nm分)だけ線幅が増加する方向にずらした領域170を露光に用いる。   For example, as shown in FIG. 13A, when the finished line width is 1.5 nm larger than the design value, that is, when Δw = + 1.5 nm, three rows (from the position of the region 170 in FIG. A region 170 shifted in a direction in which the line width decreases by 1.5 nm is used for exposure. In addition, as shown in FIG. 13C, when the finished line width is 2 nm smaller than the design value, that is, when Δw = −2.0 nm, four rows from the position of the region 170 in FIG. A region 170 shifted in the direction in which the line width increases by 2.0 nm) is used for exposure.

これにより、コラムセル間11でCPパターン163の線幅のずれ量Δwが打ち消され、各コラムセル11の仕上がり線幅のばらつきを防止できる。   As a result, the deviation Δw of the line width of the CP pattern 163 between the column cells 11 is canceled, and variations in the finished line width of the column cells 11 can be prevented.

また、本実施形態では、図13(a)〜(c)に示すように、線幅のずれ量Δwに応じて領域170を変えても、ジャンプベクトルは平行移動するだけであり、ジャンプベクトルの大きさは変化しない。そのため、各コラムセル11の電子ビームEBの整定待ち時間の差を少なくすることができ、各コラムセル11で無駄な待ち時間の発生を抑制できる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 13A to 13C, even if the region 170 is changed according to the line width deviation amount Δw, the jump vector only moves in parallel. The size does not change. Therefore, the difference in settling waiting time of the electron beam EB of each column cell 11 can be reduced, and generation of useless waiting time can be suppressed in each column cell 11.

(第2の実施形態の変形例)
図14は、第2の実施形態の変形例に係る露光マスク110のCPパターン163の配置を示す図である。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 14 is a view showing the arrangement of the CP pattern 163 of the exposure mask 110 according to a modification of the second embodiment.

本変形例では、図14のように、それぞれ相似形状で線幅が一定のステップΔdずつ増大するCPパターン163を列方向に線幅順に並べて配置する。また、行方向にはそれぞれ異なる形状の開口パターンが形成されたCPパターン163を配置する。   In this modification, as shown in FIG. 14, CP patterns 163 each having a similar shape and a line width increasing by a step Δd are arranged in the column direction in the line width order. Further, CP patterns 163 in which opening patterns having different shapes are formed are arranged in the row direction.

そして、上記のように配置されたCPパターン163のうち、太線に囲まれたn行分の領域170を露光に用いるパターンとする。   In the CP pattern 163 arranged as described above, a region 170 for n rows surrounded by a thick line is used as a pattern for exposure.

ここで、各コラムセル11で所定の線幅のCPパターン163について仕上がり線幅と設計値の線幅とのずれ量Δwを求め、その線幅のずれ量Δwに応じた分だけ領域170を列方向にシフトさせる。これにより、CPパターン163の線幅のばらつきを打ち消すことができる。   Here, a deviation amount Δw between the finished line width and the designed line width is obtained for the CP pattern 163 having a predetermined line width in each column cell 11, and the regions 170 are arranged by the amount corresponding to the deviation amount Δw of the line width. Shift in direction. Thereby, the variation in the line width of the CP pattern 163 can be canceled.

また、本変形例によれば、ジャンプベクトルの差をなくすことができるとともに、様々なパターンに対応できる。   Further, according to the present modification, the difference in jump vectors can be eliminated and various patterns can be handled.

1…電子ビーム露光装置、10…電子ビームコラム、11…コラムセル、12…ウェハ、13…ウェハステージ、20…制御部、21…電子銃高圧電源、22…レンズ電源、23…バッファメモリ、24…ステージ駆動コントローラ、25…ステージ位置センサ、26…統合制御系、31…コラムセル制御部、35…パターンデータコード(PDC)、100…露光部、101…電子銃、102…第1電子レンズ、103…ビーム整形用マスク、103a…矩形アパーチャ、104…第1静電偏向器、105…第2電子レンズ、106…第2静電偏向器、107…第1補正コイル、108…第3電磁レンズ、109…第2補正コイル、110…露光マスク、111…第4電磁レンズ、112…第3静電偏向器、113…第4静電偏向器、114…第5電磁レンズ、115…遮蔽板、115a…アパーチャ、116…第1投影用電磁レンズ、117…第3補正コイル、118…第4補正コイル、119…第5静電偏向器、120…電磁偏向器、123…マスクステージ、130…電子ビーム生成部、140…マスク偏向部、150…基板偏向部、160…ウェハ(基板)、160a…開口部、161a〜161d…メンブレン領域、162…パターン群、163…CPパターン、164、165、166…開口パターン、168…窒化シリコン膜(メンブレン)、169…シリコン膜、202…電子銃制御部、203…電子光学系制御部、204…マスク偏向制御部、205…マスクステージ制御部、206…ブランキング制御部、207…基板偏向制御部、211…パターンデータ処理部、212…変換テーブル、213…マスクメモリ、214…駆動回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam exposure apparatus, 10 ... Electron beam column, 11 ... Column cell, 12 ... Wafer, 13 ... Wafer stage, 20 ... Control part, 21 ... Electron gun high voltage power supply, 22 ... Lens power supply, 23 ... Buffer memory, 24 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Stage drive controller, 25 ... Stage position sensor, 26 ... Integrated control system, 31 ... Column cell control part, 35 ... Pattern data code (PDC), 100 ... Exposure part, 101 ... Electron gun, 102 ... 1st electron lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... Beam shaping mask, 103a ... Rectangular aperture, 104 ... 1st electrostatic deflector, 105 ... 2nd electron lens, 106 ... 2nd electrostatic deflector, 107 ... 1st correction coil, 108 ... 3rd electromagnetic lens 109 ... second correction coil, 110 ... exposure mask, 111 ... fourth electromagnetic lens, 112 ... third electrostatic deflector, 113 ... fourth electrostatic deflector, 11 ... 5th electromagnetic lens, 115 ... shielding plate, 115a ... aperture, 116 ... first projection electromagnetic lens, 117 ... 3rd correction coil, 118 ... 4th correction coil, 119 ... 5th electrostatic deflector, 120 ... electromagnetic Deflector, 123 ... Mask stage, 130 ... Electron beam generator, 140 ... Mask deflector, 150 ... Substrate deflector, 160 ... Wafer (substrate), 160a ... Opening, 161a-161d ... Membrane region, 162 ... Pattern group 163 ... CP pattern, 164,165,166 ... opening pattern, 168 ... silicon nitride film (membrane), 169 ... silicon film, 202 ... electron gun control unit, 203 ... electron optical system control unit, 204 ... mask deflection control unit 205 ... Mask stage controller, 206 ... Blanking controller, 207 ... Substrate deflection controller, 211 ... Pattern data Processing section, 212 ... conversion table, 213 ... mask memory, 214 ... driving circuit.

Claims (5)

試料の上方に配置され、電子ビームを照射して並列して前記試料の露光を行う複数のコラムセルと、
前記各コラムセルに対応する部分に設けられ、それぞれが相似形状で線幅が異なる複数のパターンが線幅順に並べて配置されたパターン群を有する露光マスクと、
前記各コラムセルに設けられ、前記パターンの線幅の設計値と予め測定して求めた前記パターンの仕上がり寸法とのずれ量に基づいて、露光に用いるパターンを指定されたパターンから前記ずれ量だけ線幅が異なったパターンに変更するパターンデータ処理部と、
前記パターンデータ処理部で選択された前記露光マスク上のパターンに前記電子ビームを偏向するマスク偏向部と、を備え、
前記露光マスクの各パターンは、列方向に長さΔdずつ線幅が増加するとともに、行方向に長さΔd×n(ただし、nは2以上の自然数)ずつ線幅が増加するように並べて配置されていることを特徴とする電子ビーム露光装置。
A plurality of column cells disposed above the sample and irradiating the sample in parallel with an electron beam; and
An exposure mask having a pattern group provided in a portion corresponding to each column cell, each of which has a similar shape and a plurality of patterns having different line widths arranged in the line width order;
Provided in each column cell, based on the amount of deviation between the design value of the line width of the pattern and the finished dimension of the pattern obtained in advance, the pattern used for exposure is the amount of deviation from the specified pattern. A pattern data processing unit for changing to a pattern with a different line width;
A mask deflection unit that deflects the electron beam to a pattern on the exposure mask selected by the pattern data processing unit ,
The patterns of the exposure mask are arranged side by side so that the line width increases by a length Δd in the column direction and the line width increases by a length Δd × n (where n is a natural number of 2 or more) in the row direction. electron beam exposure apparatus characterized by being.
前記露光マスクの各パターンは、列方向又は行方向に所定の長さずつ線幅が増加することを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム露光装置。   2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein each pattern of the exposure mask has a line width increased by a predetermined length in a column direction or a row direction. 前記パターンデータ処理部は、前記露光マスクの連続したn行分の領域に含まれるパターンから露光に使用するパターンを選択するとともに、前記パターンの線幅の設計値と予め測定して求めた前記パターンの仕上がり線幅とのずれ量に応じて、前記露光マスクの連続したn行分の領域を前記列方向に移動させることを特徴とする請求項に記載の電子ビーム露光装置。 The pattern data processing unit selects a pattern to be used for exposure from patterns included in a continuous n-row region of the exposure mask, and the pattern obtained by measuring in advance with a design value of the line width of the pattern 2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1 , wherein a region corresponding to consecutive n rows of the exposure mask is moved in the column direction in accordance with a deviation amount from the finished line width. 複数のコラムセルから電子ビームを照射して並列して露光を行う電子ビーム露光装置に使用する露光マスクであって、
薄板状のウェハと、
前記ウェハ上の前記各コラムセルに対応する部分にそれぞれ設けられ、それぞれが相似形状で線幅が異なる複数のパターンが線幅順に並べて配置されたパターン群と、を備え、
前記各パターンは、列方向に長さΔdずつ線幅が増加するとともに、行方向に長さΔd×n(ただし、nは2以上の自然数)ずつ線幅が増加するように並べて配置されていることを特徴とする露光マスク。
An exposure mask used in an electron beam exposure apparatus that performs exposure in parallel by irradiating an electron beam from a plurality of column cells,
A thin wafer,
A plurality of patterns each provided in a portion corresponding to each column cell on the wafer, each having a similar shape and different line widths, arranged in order of line widths, and a pattern group ,
The patterns are arranged side by side so that the line width increases by a length Δd in the column direction and the line width increases by a length Δd × n (where n is a natural number of 2 or more) in the row direction. An exposure mask characterized by that .
前記各パターンは、列方向又は行方向に所定の長さずつ線幅が増加することを特徴とすることを特徴とする請求項に記載の露光マスク。 5. The exposure mask according to claim 4 , wherein each pattern has a line width increased by a predetermined length in a column direction or a row direction.
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