JPH0590142A

JPH0590142A - 荷電粒子ビームを用いた露光方法

Info

Publication number: JPH0590142A
Application number: JP3926792A
Authority: JP
Inventors: Junko Hatta; 淳子八田; Yasushi Takahashi; 靖高橋; Juichi Sakamoto; 樹一坂本; Yoshihisa Daikyo; 義久大饗
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JP3155050B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】荷電粒子ビームを用いた露光方法に関し、な
るべく高速に、かつ全バンドの描画が可能であるように
する。【構成】ステージの上に対象物の露光範囲を複数のバ
ンドに分け、バンドを横切る方向に連続的に移動して順
次荷電粒子ビームを照射して所望のパターンを描画する
露光方法において、(i) ステージ移動速度の初期値を定
め、移動速度とする工程と、(ii)１つのバンドに着目
し、この速度で移動した場合に、そのバンドの描画開始
位置が可描画範囲に入るかどうかを判別する第１の判別
工程と、(iii) 可描画範囲に入らない場合は、そのバン
ド及び、それ以降のバンドの描画開始時刻を遅らせる工
程と、(iv)そのバンドの描画終了位置が荷電粒子ビーム
の可描画範囲に入るかどうかを判別する第２の判別工程
と、(v) そのバンドの描画終了位置が可描画範囲に入ら
ない場合は、移動速度を遅くする工程とを具備し、上記
の工程(ii)〜(v) を繰返して得た現ステージ移動速度を
実際の露光時のステージ移動速度とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子ビームなど
の荷電粒子ビームを用いて半導体装置を製造する際に用
いて好適な荷電粒子ビームを用いた露光方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路（ＩＣ）の集積度
と機能はますます向上し、ＩＣに対し、計算機・通信・
機械など広く産業全般にわたる技術進歩の核技術として
の役割が期待されている。

【０００３】ＩＣのプロセス技術の大きな柱は、微細加
工による高集積化である。光リソグラフィは、限界が
０．３μｍ程度の所にあるとされているが、電子ビーム
露光では０．１μｍ以下の微細加工が０．０５μｍ以下
の位置合わせ精度で可能である。

【０００４】したがって、１ｃｍ² を１秒程度で露光す
る電子ビーム露光装置が実現すれば、微細さ・位置合わ
せ精度・クイックターンアラウンド・信頼性、いずれの
点でも他のリソグラフィ手段の追随を許さない。１ギガ
ビットまたは４ギガビットのメモリや、１メガゲートＬ
ＳＩも製造可能になる。

【０００５】電子ビームの偏向は、一般に磁界によって
大きく偏向させるメインデフレクタと電界によって小さ
く偏向させるサブデフレクタによって行なわれる。メイ
ンデフレクタはインダクタンス成分を有し、動作速度が
遅い。また、サブデフレクタでは高電圧が必要となるた
め、大きな偏向には向いていない。

【０００６】メインデフレクタとサブデフレクタとを組
合わせて偏向可能な領域が電子ビームによって描画可能
な範囲となる。一般に、必要とされる露光面積、たとえ
ばウエハ面は描画可能な範囲よりかなり大きい。したが
って、露光対象物をステージ上に載せ、ステージを機械
的に移動させる必要がある。この機械的移動は、さらに
応答速度が遅い。

【０００７】電子ビームなどの荷電粒子ビームを用いた
露光方法として、一定のステージ移動速度でステージを
連続的に移動しながら該ステージ上の試料面に所望のパ
ターンを形成する連続移動露光方法が知られている。

【０００８】このような露光方法においては、例えば、
対象物の露光範囲を複数の帯状の領域であるバンドに分
け、バンドを横切る方向にステージを連続的に移動しな
がら第１のバンド、第２のバンド、・・・に順次荷電粒
子ビームを照射して所望のパターンを描画する。

【０００９】図９は、対象物の露光範囲（フィールド）
をバンドに分けた様子を示す。露光範囲９０は、ｎ個の
バンドＢ１〜Ｂｎからなる。斜線部はｉ番目のバンド
（第ｉのバンド）Ｂｉを示す。バンドの幅は各バンドで
同一とは限らない。

【００１０】各バンドは複数のサブフィールドからな
る。たとえば、第ｉのバンドＢｉは、サブフィールドＦ
１〜Ｆｍからなる。サブフィールドとは、小さめの尺度
で荷電粒子ビームを偏向させるサブデフレクタ（静電デ
フレクタ）による偏向領域をいう。サブフィールドは、
たとえば１００μｍ角の大きさである。

【００１１】バンドの長手方向は、メインデフレクタ
（電磁デフレクタ）による前記荷電粒子ビームの偏向方
向にほぼ一致している。メインデフレクタは、大きめの
尺度で荷電粒子ビームを偏向させる。矢印Ａは対象物
を載置したステージの移動方向を示す。ステージをバン
ドを横切る矢印Ａの方向に連続的に移動させながら、順
次第１のバンドＢ１から露光する。

【００１２】たとえば第１のバンドＢ１の露光は、まず
メインデフレクタにより荷電粒子ビームを第１のバンド
Ｂ１の第１のサブフィールドＦ１の中心位置まで偏向さ
せ、その第１のサブフィールドＦ１内でサブデフレクタ
を用いて小さめの尺度で荷電粒子ビームを偏向させ、第
１のサブフィールドＦ１に所望のパターンを描画する。

【００１３】次に、メインデフレクタにより荷電粒子ビ
ームを第１のバンドＢ１の第２のサブフィールドＦ２の
中心位置まで偏向させ、その第２のサブフィールドＦ２
に所望のパターンを描画する。

【００１４】これを繰返して、第１のバンドＢ１の描画
を行う。さらに、折返して第２のバンドＢ２、折返して
第３のバンドＢ３、・・・の露光を繰返していく。この
とき、ステージは連続的に移動している。なお、隣り合
うバンド同士におけるサブフィールドの露光の順序は逆
になっている。

【００１５】たとえば、バンドＢ１がサブフィールドＦ
１からＦ２，Ｆ３，・・・の順に露光されたとすると、
バンドＢ２では逆にサブフィールドＦｍからＦｍ−１，
・・・の順に露光される。これは、折返し型移動を採用
することにより、バンドが変わったときのメインデフレ
クタによる偏向量の変化を少なくするためである。

【００１６】ｂｐ0 〜ｂｐn はバンドの境界位置を示
す。たとえば、ｂｐ0 （＝０）は第１のバンドＢ１の描
画開始位置、ｂｐ1 は第２のバンドＢ２の描画開始位
置、同様にｂｐ2 〜ｂｐn はそれぞれ第３のバンドＢ
３、・・・、第ｎのバンドＢｎの描画開始位置を示す。
ｂｔ0〜ｂｔn はバンドの描画開始時間を示す。

【００１７】たとえば、ｂｔ0 （＝０）は第１のバンド
Ｂ１の描画開始時間、ｂｔ1 は第２のバンドＢ２の描画
開始時間である。ｂｐn およびｂｔn は最終のバンドＢ
ｎの描画終了位置および描画終了時間を示す。Ｔ１〜Ｔ
ｎはそれぞれバンドＢ１〜Ｂｎの描画時間を示す。

【００１８】メインデフレクタによる荷電粒子ビームの
偏向量にも限界がある。偏向幅を小さくして荷電粒子ビ
ームが試料に対して垂直により近く照射されるほうが、
収差等の少ない条件で精度良く描画できる。

【００１９】このような偏向限界内で精度良く描画でき
る範囲をメインデフレクタの可描画範囲、または単に可
描画範囲と呼ぶ。可描画範囲の値は、たとえばステージ
移動方向には１ｍｍ取る。ステージの移動速度は、この
可描画範囲にその時点で描画すべきバンドが含まれるよ
うに調整する必要がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】各サブフィールド内の
露光パターンには疎密がある。上述したようなステージ
を連続的に移動させながらベクトルスキャン方式で露光
を行う場合には、露光パターンの密度に疎密があると、
密な部分は描画時間が長く疎な部分では描画時間が短く
なる。

【００２１】したがって、露光が終り次第、次のバンド
に移動させるとすれば、露光パターンの密度の疎密に応
じてバンドごとにステージ移動速度の速遅が生じる。し
かし、ステージ移動速度を変化させることは容易でな
い。

【００２２】ステージ移動速度を一定にする場合、従来
はこの移動速度を最も露光時間が長いバンド部分を描画
できる遅い速度に設定していた。単純には、ステージ移
動速度は、最もパターン密度の高いバンドを露光するの
に必要な速度で定めることができる。たとえば、各バン
ド幅が一定（＝ｗ）の場合、各バンドの露光時間Ｔｉの
うち最も長いもの（Ｔｍとする）をとり、ｖ＝ｗ／Ｔｍ
とすればよい。

【００２３】しかしこの方法では、１つでもパターン密
度の高いバンドがあると、上式で算出される全体の露光
時間が極めて長くなる。また、電子ビームの可描画範囲
はバンド幅よりも広い。

【００２４】そこで、密度の高いバンドは、バンド当り
移動時間内に露光できなくても、可描画範囲当りの移動
時間内に処理できればよいという方法が考えられる。た
とえば、可描画範囲がバンド３つ分の幅である時、ｖ＝
３ｗ／Ｔｍとする。

【００２５】図１０は、この方式による露光開始からの
時間とバンドの位置との関係を示す。横軸に時間、縦軸
に所定の基準点に対するバンドの位置を示す。ステージ
の定速移動により、可描画範囲Ｄは対象物（バンド）上
を定速移動する。破線ｓ、ｔは、可描画範囲の先端と後
端を示す。

【００２６】太めの線分Ｌ１は、第１のバンドＢ１の露
光が描画開始時間ｂｔ0 、描画開始位置ｂｐ0 で開始さ
れ、この線分Ｌ１の長さ分の時間だけ露光処理がなさ
れ、その後終了することを示す。

【００２７】線分Ｌ２は、次の第２のバンドＢ２の露光
が描画開始時間ｂｔ1、描画開始位置ｂｐ1 で開始さ
れ、この線分Ｌ２の長さ分の時間だけ露光処理がなさ
れ、その後終了することを示す。以下同様である。

【００２８】直線ｓ、ｔに挾まれた領域が荷電粒子ビー
ムの可描画範囲を示す。すなわち、直線ｓ、ｔの間に線
分Ｌ１，Ｌ２，・・・が入る必要がある。さらに、複数
のバンドを同時に露出する事は出来ないので、時間軸上
で線分Ｌ１，Ｌ２，・・・が重ならない様にする必要が
ある。図の上下方向の距離Ｄがある時間での可描画範囲
に相当する。直線ｓ、ｔの傾きはステージの移動速度を
示す。

【００２９】描画時間が最も長いバンドに着目し、その
バンドが可描画範囲に入るようにステージ移動速度（直
線ｓ，ｔの傾き）を設定する。たとえば、図１０では第
４のバンドＢ４の描画時間（線分Ｌ４の長さ）が最も長
いので、このバンドＢ４が可描画範囲に入るようにステ
ージの移動速度を決める。

【００３０】このように可描画範囲を最大限利用するこ
とにより、ステージの移動速度を格段に速くすることが
できる。しかし、１つの可描画範囲に複数のバンドが含
まれるため、１つのバンドの影響が後のバンドにも及
ぶ。このため、後のバンドにおいて、可描画範囲で描画
が終了しない場合がある。

【００３１】たとえば、図示の場合、第８のバンドは可
描画範囲で描画が終了しない。すなわち、最も長い部分
を描画できる速度（この例の場合、第４番目のバンドを
描画できる速度）をもってステージ移動を行った時には
描画しきれない場合がある。

【００３２】本発明は、なるべく高速に、かつ全バンド
の描画が可能であるようにステージの移動速度を決定で
きる荷電粒子ビームを用いた露光方法を提供することを
目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明の荷電粒子ビーム
を用いた露光方法は、ステージ上に載置された対象物の
露光範囲を複数の帯状の領域であるバンドに分け、該ス
テージを連続的に移動しながら第１のバンド、第２のバ
ンド、・・・に順次荷電粒子ビームを照射して所望のパ
ターンを描画する荷電粒子ビームを用いた露光方法にお
いて、(i) 該ステージのステージ移動速度の初期値を定
め、現ステージ移動速度とする工程と、(ii)１つのバン
ドに着目し、現ステージ移動速度でステージを移動した
場合に、そのバンドの描画開始位置が荷電粒子ビームの
可描画範囲に入るかどうかを判別する第１の判別工程
と、(iii) 該第１の判別工程で、そのバンドの描画開始
位置が荷電粒子ビームの可描画範囲に入らない場合は、
描画開始位置が可描画範囲に入るようにそのバンド及
び、それ以降のバンドの描画開始時間を遅らせる工程
と、(iv)現ステージ移動速度でステージを移動した場合
に、そのバンドの描画終了位置が荷電粒子ビームの可描
画範囲に入るかどうかを判別する第２の判別工程と、
(v) 該第２の判別工程で、そのバンドの描画終了位置が
荷電粒子ビームの可描画範囲に入らない場合は、描画終
了位置が可描画範囲に入るように現ステージ移動速度を
遅くする工程とを具備し、対象物の全バンドの描画開始
位置および描画終了位置が可描画範囲に入るまで上記の
工程(ii)〜(v) を繰返して得た現ステージ移動速度を実
際の露光時のステージ移動速度とすることを特徴とする
ように構成する。

【００３４】前記工程(i) は、前記対象物の第１のバン
ドの描画開始位置から最終のバンドの描画終了位置まで
のステージ移動距離と露光データから各バンドのデータ
を読み取り、各バンド毎に描画に必要な時間を算出する
事で得られる全バンドの描画時間を累積した描画時間の
総計とから、ステージ移動速度の初期値を求めるように
するとよい。

【００３５】前記バンドは、また、その長手方向がメイ
ンデフレクタによる前記荷電粒子ビームの偏向方向にほ
ぼ一致し、その長手方向に直交する方向が前記ステージ
の移動方向にほぼ一致していることが好ましい。

【００３６】

【作用】各バンドにおいて、描画開始位置が荷電粒子ビ
ームの可描画範囲に入らない場合は、描画開始位置が可
描画範囲に入るようにそのバンドの描画開始時間が遅延
される。

【００３７】描画終了位置が荷電粒子ビームの可描画範
囲に入らない場合は、描画終了位置が可描画範囲に入る
ようにステージ移動速度が遅くされる。これが対象物の
全バンドについて繰返されるので、全バンドが可描画範
囲に入るようになる。

【００３８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る露光方法を適用し
た電子ビーム露光装置の構成を示す。図２は、この装置
の動作説明用フローチャートである。図３〜７は、ステ
ージの移動速度の決定を行う際の各段階における露光開
始からの時間とバンドの位置との関係を示す。

【００３９】まず図１に示す電子ビーム露光装置の構成
について説明する。図１中、１は中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、２は磁気ディスク、３は磁気テープで、これらは
バス４を介して互いに接続され、かつ、バス４およびイ
ンターフェース回路５を介してデータメモリ６およびス
テージ制御回路７に接続されている。

【００４０】一方、８は筐体で、内部には電子銃９、電
子レンズ１０、ブランキング電極１１、電子レンズ１
２、スリットデフレクタ用電極１３、サブデフレクタ用
電極１４、電子レンズ１５、メインデフレクタ用コイル
１６、ステージ１７および試料（露光すべき対象物）１
８が配置されている。ステージ１７はステージ制御回路
７の出力信号に基づいてＸ方向およびＹ方向へ移動制御
される。

【００４１】また、前記データメモリ６から読み出され
たデータはパターン発生回路１９を介してパターン補正
回路２０に供給される。パターン補正回路２０はブラン
キング信号をアンプ２１を介してブランキング電極１１
に印加し、またデジタル・アナログコンバータ（ＤＡ
Ｃ）２２、２４、および２６とアンプ２３、２５および
２７を介して電極１３、１４、およびコイル１６へ信号
を印加する。

【００４２】電子銃９より放射された電子ビームは電子
レンズ１０を通過し、ブランキング電極１１により透過
または遮断され、さらにスリットデフレクタ用電極１３
によりたとえば３μｍ平方以下の任意のショットサイズ
の矩形ビームに成形される。

【００４３】その後、この電子ビームは、投影レンズ１
５およびメインデフレクタ１６により１ｍｍ以下程度
で、かつ２〜３０μｓ／１００μｍ程度の低速で大偏向
された後、サブデフレクタ用電極１４により１００μｍ
以下程度で、かつ０．６μｓ／３μｍ程度の高速で小偏
向され、試料１８の表面に照射される。

【００４４】このようにして、データメモリ６から読み
出されたデータに基づくパターンが試料１８の表面に描
画される。試料１８の表面には、図１０で説明したバン
ドＢ１〜ＢｎとサブフィールドＦ１〜Ｆｍが設定されて
いる。

【００４５】データメモリ６は、メインメモリ、サブメ
モリおよびバンドメモリを有する。このうちバンドメモ
リは、各バンドのサブフィールド数、パターン数および
ショット数に関するデータを記憶する。各バンドごとの
サブフィールド数、パターン数およびショット数は実露
光前にあらかじめ該バンドメモリに格納されている。

【００４６】次に、図２および図３〜７を参照して、こ
の装置におけるステージ移動速度の決定の動作を説明す
る。まず、ステップＳ１でＣＰＵ１はバンドメモリに記
憶された各バンドのサブフィールド数、パターン数およ
びショット数のデータを読み込む。

【００４７】ステップＳ２でこれらのデータに基づいて
各バンドの描画に必要な時間を算出する。たとえば次式
（１）に基づいて各バンドごとの描画時間Ｔｉを算出す
る。Ｔｉ＝ＴＭ・Ｍｉ＋ＴＰ・Ｐｉ＋ＴＳ・Ｓｉ・・・（１）ここで、ＴＭ：メインデフレクタ整定時間ＴＰ：パターン分割処理時間ＴＳ：ビームショット時間Ｍｉ：サブフィールド数Ｐｉ：パターン数Ｓｉ：ショット数をそれぞれ示す。

【００４８】次に、ステップＳ３で各バンドの描画終了
位置と描画終了時間を求める。ここでは１つのバンドの
露光が終了すると、その終了時点および終了位置から即
時に次のバンドの露光を開始するとして、描画終了位置
ｂｐ1 〜ｂｐn と描画終了時間ｂｔ1 〜ｂｔn を求め
る。したがって、最終のバンドの描画終了位置ｂｐn は
各バンドの描画開始位置から描画終了位置までの距離を
累積した値となる。また、描画終了時間ｂｔn は各バン
ドの描画時間を累積した値となる。

【００４９】ステップＳ４でステージ移動速度の初期値
を求める。実現可能な値以上の速めの値をとる。たとえ
ば、描画を開始する第１のバンドの位置ｂｐ0から最終
のバンドの描画終了位置ｂｐn-1 までの距離（ｂｐ0 ＝
０であるから、この値はｎバンド目までの距離に等し
い）を最終バンドまでの描画時間の累積ｂｔn で割るこ
とにより、ステージ移動速度の初期値Ｖ０を求める。

【００５０】これを現ステージ移動速度Ｖとする。１番
目のバンド露光開始時間をｂｔ（０）とすると、Ｖ＝（ｂｐn-1 ＋Ｄ）／（ｂｔ（ｎ）−ｂｔ（０））で求められる。

【００５１】以下、各バンドが可描画範囲に入るように
現ステージ移動速度Ｖは低速側に変更されていく。各バ
ンドの描画開始位置や描画終了位置あるいはステージ移
動速度の調整はこの現ステージ移動速度を基準にして行
う。すなわち、今後の処理の過程においてステージ移動
速度を調整（変更）した場合は、それ以降の処理は調整
後の値に従う。

【００５２】図３は、ステップＳ４までの処理が終了し
た段階における露光開始からの時間とバンドの位置との
関係を示す。図１０と同様、Ｌ１，Ｌ２，・・・は第１
のバンド、第２のバンド、・・・にそれぞれ対応し、そ
の長さは各バンドの描画時間を表す。

【００５３】白丸は描画開始位置（あるいは時間）、黒
丸は描画終了位置（あるいは時間）を示す。ｂｐ0 、ｂ
ｐ1 、・・・は各バンドの描画開始位置を示し、ｂｔ0
、ｂｔ1 、・・・はバンドの描画開始時間を示す。

【００５４】これらの値はステップＳ３でバンドメモリ
に記憶された各バンドのデータに基づいて求められてい
る。直線ｓは描画開始位置の限界を、直線ｔは描画終了
位置の限界を、それぞれ示す。

【００５５】直線ｓ、ｔの傾きはステージ移動速度Ｖを
示し、その初期値は上述したように平均移動速度Ｖ０＝（ｂｐn-1 ＋Ｄ）／ｂｔn である。Ｄは可描画範囲に相当する。

【００５６】次に、現ステージ移動速度Ｖから最終的な
ステージの最適移動速度を求めるには、ｉ＝１〜ｎとし
て以下の処理をバンド数分繰返す。図２を参照して、ス
テップＳ５で現在着目している第ｉバンドの描画開始位
置ｂｐi-1 がメインデフレクタ可描画範囲に入っている
かどうかを判別する。

【００５７】ステージ移動方向に向かって第ｉバンドの
描画開始位置ｂｐi-1 が、このバンドの描画開始時間ｂ
ｔi-1 においてステージの移動速度Ｖに従う位置より大
きい場合、すなわち描画開始位置ｂｐi-1 が可描画範囲
を超えてｂｐi-1 ＞ｂｔi-1＊Ｖとなる場合は、ステー
ジの位置がメインデフレクタの可描画範囲に達しておら
ず描画することができないので、ステップＳ６に分岐す
る。

【００５８】ステップＳ６で、ステージの移動によって
該当バンドの描画開始位置がメインデフレクタの可描画
範囲に達するまで当該バンドの描画開始を待たせるよう
に描画開始時間を変更する。すなわち、バンドの描画開
始時間ｂｔi-1 をｂｐi-1 ＝ｂｔi-1 ＊Ｖを満たすよう
な時間に変更する。描画開始を遅らせた分だけ描画終了
時間ｂｔi も遅れるので、ステップＳ７でこの遅れ分を
描画終了時間ｂｔi に加えてｂｔi も変更しておく。

【００５９】さらに、複数のバンドを同時に露光する条
件では、正確なステージ速度が求まらないので、ｂｔi
番目以降の各バンドの描画開始時間及び描画終了時間に
ついてもこの遅れ分を加えて変更しておく。ステップＳ
７の後、ステップＳ８に進む。

【００６０】ステップＳ５でバンドの描画開始位置ｂｐ
i-1 が、このバンドの描画開始時間ｂｔi-1 においてス
テージの移動速度Ｖに従う位置より小さいもしくは同じ
場合、すなわちｂｐi-1 ≦ｂｔi-1 ＊Ｖとなる場合は、
ステージの位置がメインデフレクタの可描画範囲に達し
ていて描画開始が可能であるので、ステップＳ８に進
む。

【００６１】図４は、ステップＳ６に分岐した段階にお
ける露光開始からの時間とバンドの位置との関係を示
す。この図では第２のバンドの描画開始位置ｂｐ1 がｂ
ｐ1 ＞ｂｔ1 ＊Ｖであるので、線分Ｌ２が矢印で示すよ
うに紙面の右方向にΔｂｔ移動され、描画開始位置ｂｐ
1 が可描画範囲に入るようにされ、Ｌ２〜Ｌ５まですべ
ての位置がΔｂｔ移動される。

【００６２】図５はステップＳ６およびＳ７の処理を行
った後の時間とバンド位置との関係を示す。第２のバン
ドの描画開始位置ｂｐ1 が時間軸上で遅らされて、可描
画範囲Ｄに入っている。

【００６３】再び図２を参照して、ステップＳ８で現在
着目している第ｉバンドの描画終了位置ｂｐi がメイン
デフレクタ可描画範囲に入っているかどうかを判別す
る。これは描画終了時間ｂｔi をチェックすることと同
等である。

【００６４】第ｉのバンドの描画終了時の実際のバンド
位置ｂｔi ＊Ｖが当該バンドの可描画範囲ｂｐi ＋Ｄを
超えてｂｐi ＋Ｄ＜ｂｔi＊Ｖとなる場合は、ステージ
の位置がメインデフレクタの可描画範囲を通り過ぎてお
り描画することができないので、ステップＳ９に分岐す
る。

【００６５】ステップＳ９では、ステージの位置がメイ
ンデフレクタの可描画範囲を超えないように現ステージ
移動速度Ｖを変更する。言い換えれば、ステージの速度
を遅くして、当該バンドの描画が可描画範囲内で終了す
るように現ステージ移動速度Ｖを調整し、ステップＳ１
０で現ステージ移動速度Ｖを書換える。ステップＳ１０
の後、次のステップに進む。

【００６６】ステップＳ８で第ｉバンドの描画終了時の
実際のバンド位置ｂｔi ＊Ｖが当該バンドの描画範囲ｂ
ｐi ＋Ｄを超えることなくｂｐi＋Ｄ≧ｂｔi ＊Ｖとな
る場合は、ステージの位置がメインデフレクタの可描画
範囲内であり描画することができるので、次のステップ
に進む。

【００６７】図６および図７は、上記のステップＳ９，
Ｓ１０の処理における時間とバンド位置の関係の一例を
示す。図６において、第２バンドの描画終了位置Ｂが可
描画範囲Ｄ（直線ｓとｔとの間）に入っていない。そこ
で、直線ｔの傾きすなわちステージ移動速度Ｖを変更し
て直線ｔａとし、その直線ｔａが点Ｂを通るようにす
る。

【００６８】可描画範囲Ｄと第２のバンドを描画するの
に必要な時間Ｌ２の長さ（Ｔ２）は固定である。それ以
前のステップで第２のバンドの描画開始位置ｂｐ1 と描
画開始時間ｂｔ1 は定められており、ｂｔ2 ＝ｂｔ1 ＋
Ｔ２からｂｔ2 も定められる。

【００６９】したがって、直線ｔａの傾きすなわちステ
ージ移動速度ＶはＶ＝（ｂｐ1 ＋Ｄ）／ｂｔ2 ・・・（２）で算出できる。

【００７０】これを一般化してステップＳ９で、第ｉバ
ンドの描画終了位置が可描画範囲に入らない場合は、ス
テージの移動速度を下式を満たすように調整する。Ｖ＝（ｂｐi-1 ＋Ｄ）／ｂｔi ・・・（３）直線ｔの傾きＶを変更して直線ｔａとしたので、ステッ
プＳ１０では同様に直線ｓの傾きも同じＶに変更する。
図７において、直線ｓａは図６の直線ｓの傾きを上述の
式（２）のＶに変更した直線を示す。このように、可描
画範囲の限界を示す直線が直線ｓａ、ｔａとなる。

【００７１】以上のステップＳ５〜Ｓ１０の処理は第１
バンドから最終バンド（第ｎのバンド）まで繰返され
る。図７においては、第３のバンドＬ３の描画開始時間
及び終了時間は共に可描画範囲に入っているが、次の第
４のバンドの描画開始時間ｂｔ３は可描画範囲に入って
いないために、新たな値に変更され、第４のバンドの描
画開始位置及び第５のバンドの描画開始位置が矢印Ｃの
ように可描画範囲に入るように変更されている。

【００７２】なお、第１バンドの描画開始位置ｂｐ0
は、時間０のときバンド位置０となる。したがって、第
１バンドでは前述のステップＳ５〜Ｓ７は省略できる。
よって、実際の処理は、第１バンドの描画終了位置のチ
ェックから始めて、最終バンド（第ｎのバンド）の描画
終点チェックで終わる。

【００７３】上記のステップＳ５〜Ｓ１０の処理を最終
バンドまで繰返すと、描画開始時間にステージが可描画
範囲に達しないバンドが生じる場合がある。たとえば図
７の第２のバンド（線分Ｌ２）の描画開始位置は可描画
範囲から外れている。

【００７４】この場合は、全バンドの調整終了後、ステ
ップＳ１１からステップＳ５に戻り、上記の処理をさら
に繰返す。これは、調整が必要なくなるまで、すなわち
全バンドの描画開始位置および描画終了位置が共に可描
画範囲に入るまで続ける。

【００７５】図８は、全バンドが直線ｓｂ，ｔｂに挟ま
れた可描画範囲に入った状態を示す。ステップＳ１１で
調整が終了したときの現ステージ移動速度Ｖが、ステー
ジ移動速度の最適値である。この値でステージ連続移動
を行えば、各バンドを描画し得る最高速度で露光するこ
とができる。

【００７６】そして、本処理で求まった最高速度は、そ
の範囲の先頭バンドは可描画範囲の先端から露光を開始
し、その範囲の最終バンドは可描画範囲の終端で露光が
終了し、その間のバンドは可描画範囲の先端及び終端の
いずれにも接せずに連続して露光が行える範囲で決定さ
れていることが分かる。

【００７７】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
当初設定するステージ移動速度の初期値は、他の値であ
ってもよい。たとえば、最もパターン密度の高いバンド
の露光時間で可描画範囲Ｄを除算したものであってもよ
い。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能な
ことは当業者に自明であろう。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全バンドの描画が可能であるようにステージの移動速度
を決定できる。また、このステージ移動速度は全バンド
を描画できる最高速度となるので、荷電粒子ビームを用
いた露光における生産性および信頼性の向上に寄与する
ところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る露光方法を適用できる
電子ビーム露光装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係る露光方法の動作説明用
フローチャートである。

【図３】ステージの移動速度の決定を行う際の各段階に
おける露光開始からの時間経過に対するバンドの位置と
可描画範囲との関係を示すグラフである。

【図４】ステージの移動速度の決定を行う際の各段階に
おける露光開始からの時間経過に対するバンドの位置と
可描画範囲との関係を示すグラフである。

【図５】ステージの移動速度の決定を行う際の各段階に
おける露光開始からの時間経過に対するバンドの位置と
可描画範囲との関係を示すグラフである。

【図６】ステージの移動速度の決定を行う際の各段階に
おける露光開始からの時間経過に対するバンドの位置と
可描画範囲との関係を示すグラフである。

【図７】ステージの移動速度の決定を行う際の各段階に
おける露光開始からの時間経過に対するバンドの位置と
可描画範囲との関係を示すグラフである。

【図８】全バンドが可描画範囲に入ったときの時間経過
に対するバンドの位置と可描画範囲との関係を示すグラ
フである。

【図９】露光対象物の露光範囲をバンドに分けた様子を
示す概念図である。

【図１０】露光開始からの時間経過に対するバンドの位
置と可描画範囲との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１中央処理装置（ＣＰＵ）２磁気ディスク３磁気テープ４バス５インターフェース回路６データメモリ７ステージ制御回路８筐体９電子銃１０電子レンズ１１ブランキング電極１２電子レンズ１３スリットデフレクタ用電極１４サブデフレクタ用電極１５電子レンズ１６メインデフレクタ用コイル１７ステージ１８試料（露光対象物）１９パターン発生回路２０パターン補正回路２１，２３，２５，２７アンプ２２，２４，２６ＤＡコンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大饗義久神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステージ上に載置された対象物の露光範
囲を複数の帯状の領域であるバンドに分け、バンドを横
切る方向に該ステージを連続的に移動しながら第１のバ
ンド、第２のバンド、・・・に順次荷電粒子ビームを照
射して所望のパターンを描画する荷電粒子ビームを用い
た露光方法において、 (i) 該ステージのステージ移動速度の初期値を定め、
現ステージ移動速度とする工程と、 (ii) １つのバンドに着目し、現ステージ移動速度でス
テージを移動した場合に、そのバンドの描画開始位置が
荷電粒子ビームの可描画範囲に入るかどうかを判別する
第１の判別工程と、 (iii) 該第１の判別工程で、そのバンドの描画開始位
置が荷電粒子ビームの可描画範囲に入らない場合は、描
画開始位置が可描画範囲に入るようにそのバンド及び、
それ以降のバンドの描画開始時刻を遅らせる工程と、 (iv) 現ステージ移動速度でステージを移動した場合
に、そのバンドの描画終了位置が荷電粒子ビームの可描
画範囲に入るかどうかを判別する第２の判別工程と、 (v) 該第２の判別工程で、そのバンドの描画終了位置
が荷電粒子ビームの可描画範囲に入らない場合は、描画
終了位置が可描画範囲に入るように現ステージ移動速度
を遅くする工程とを具備し、対象物の全バンドの描画開
始位置および描画終了位置が可描画範囲に入るまで上記
の工程(ii)〜(v) を繰返して得た現ステージ移動速度を
実際の露光時のステージ移動速度とすることを特徴とす
る荷電粒子ビームを用いた露光方法。
【請求項２】前記工程(i) は、前記対象物の第１のバ
ンドの描画開始位置から最終のバンドの描画終了位置ま
でのステージ移動距離と露光データから各バンドのデー
タを読み取り、各バンド毎に描画に必要な時間を算出す
る事で得られる全バンドの描画時間を累積した描画時間
の総計とから、ステージ移動速度の初期値を求める請求
項１に記載の荷電粒子ビームを用いた露光方法。
【請求項３】前記バンドは、その長手方向がメインデ
フレクタによる前記荷電粒子ビームの偏向方向にほぼ一
致している請求項１または２に記載の荷電粒子ビームを
用いた露光方法。
【請求項４】前記バンドは、その長手方向に直交する
方向が前記ステージの移動方向にほぼ一致している請求
項１〜３のいずれかに記載の荷電粒子ビームを用いた露
光方法。