JPH07153657A - パターン転写方法およびそれに用いる装置並びにマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクに照射される荷電粒子線の分解能を一
定以上に維持しつつマスクのパターン形成領域の分割数
の増加を防止して転写精度およびスループットをともに
向上させる。 【構成】 荷電粒子線の光軸Ａからの偏向量δｘを変化
させることにより、マスク１８上にｘ方向へ並べて形成
された複数のパターン形成領域に順次荷電粒子線ＥＢを
照射して各パターン形成領域のパターンをウエハ５上に
順次転写するパターン転写方法において、マスク１８に
設定される複数のパターン形成領域のｘ方向の幅を、荷
電粒子線ＥＢの光軸位置からの距離が小さいパターン形
成領域では大きく、距離が大きいパターン形成領域では
小さくなるように変化させるとともに、各パターン形成
領域のｘ方向の幅に合せてマスク１８に対する荷電粒子
線のｘ方向の照射幅を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マスクのパターン形成
領域に荷電粒子線を照射し、そのパターン形成領域に形
成されたパターンを適当な縮小率で試料に転写するパタ
ーン転写方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】荷電粒子線を用いて試料上のレジスト層
に所望のパターンを形成する装置として、例えば図４に
示すように、不図示の線源から射出されて所定の断面形
状に整形された電子線ＥＢを、偏向器１により光学系の
光軸Ａから偏向してマスク２上の特定の領域に照射し、
その領域に形成されたパターンを第１投影レンズ３およ
び第２投影レンズ４によりウエハ５の所定領域に一括し
て転写する装置が知られている。Ｃはマスク２を透過し
た電子線ＥＢのクロスオーバである。

【０００３】図５は上述した一括転写方式の装置で使用
するマスク２を示すものである。マスク２は、ウエハ５
上に形成すべきチップ１個の１層分のパターンに対応す
る電子線透過部が分割して形成されたパターン形成領域
２ａと、電子線を実質的に通さない材料で形成されて個
々のパターン形成領域２ａを区分する境界領域２ｂとを
有する。なお、図ではパターン形成領域２ａに形成され
る個々のパターン形状を省略している。パターン形成領
域２ａはすべて同じ大きさ（一辺の長さＷａが共通）の
正方形とされ、境界領域２ｂはすべて同じ幅Ｗｂに形成
される。マスク２に照射される電子線の断面形状は、図
５に２点鎖線ＥＢｓで示すようにパターン形成領域２ａ
よりも僅かに大きな正方形に整形される。

【０００４】図６は転写時のマスク２およびウエハ５の
動作と電子線ＥＢの偏向との関係を示すもので、ウエハ
５上の実線で囲まれた矩形領域５ａの１個が１チップに
相当する。転写時には、マスク２およびウエハ５が上述
した図４の偏向方向と直交する方向へ互いに逆向きに連
続的に駆動される。マスク２の連続移動方向を矢印Ｆ
ｍ、ウエハ５の連続移動方向を矢印Ｆｗで示す。以下で
は、各図に矢印で示したように、電子線ＥＢの照射光学
系の光軸方向をｚ方向、マスク２およびウエハ５の連続
移動方向をｙ方向、ｚ方向およびｙ方向と直交する電子
線ＥＢの偏向方向をｘ方向と呼ぶ。マスク２は、ｘ方向
の中心を電子線ＥＢの照射光学系の光軸Ａと一致させて
不図示のマスクステージに搭載される。

【０００５】マスク２およびウエハ５のｙ方向への連続
移動に同期して電子線ＥＢのｘ方向への偏向量δｘ（図
４参照）がステップ的に変更され、マスク２上でｘ方向
に並ぶパターン形成領域２ａがその一端から他端まで電
子線ＥＢで順次照射される。これにより、図６に２点鎖
線で示すようにｘ方向へ並ぶパターン形成領域２ａに形
成されたパターンが適当な縮小率でウエハ５の１チップ
分の領域５ａ内にｘ方向へ互いに接するように転写され
る。一列のパターン形成領域２ａのすべての転写が終了
する時刻になると、マスク２の連続移動によりｙ方向に
隣接する次の列のパターン形成領域２ａが光軸Ａ上へ繰
り出され、この列に対して同様に電子線ＥＢが照射され
て各領域２ａのパターンがウエハ５上の転写済みの部分
とｙ方向へ連続する位置へ同様手順で転写される。以下
同様手順の繰り返しでマスク２上の全パターンがウエハ
５の１チップ分の領域５ａに転写される。１チップ分の
転写が終了すると、ウエハ５上の異なる領域５ａが転写
対象として新たに選択され、同様に転写が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した転写装置で
は、電子線ＥＢの偏向量δｘの変化に応じて電子線ＥＢ
の分解能を始めとする各種の光学条件が変化するため、
偏向量δｘが変化する毎に最適な転写条件が得られるよ
うに光学系を調整する。ところが、電子線ＥＢの分解能
は偏向量δｘが比較的小さい範囲ではさほど変化せず、
偏向量δｘが大きくなると偏向量δｘの増加に対して急
激に低下する傾向があるため、光軸Ａ上およびその近傍
のパターン形成領域２ａを照射するときは各領域２ａの
全域で分解能を略等しく維持できるものの、光軸Ａから
最も離れたパターン形成領域２ａやその近傍を照射する
ときは、同一のパターン領域２ａ内での分解能のばらつ
きが大きく、特定の位置（例えば中心位置）で所望の分
解能が得られるように光学系を調整してもその位置から
ｘ方向へ離れた位置では分解能が著しく低下する。分解
能が低下すればマスク５に転写されるパターン像のボケ
が大きくなり、転写精度が悪化する。このため、上述し
た装置では、マスク２の全領域で高い分解能が得られる
ように偏向量δｘの最大値を制限し、あるいはパターン
形成領域２ａのｘ方向の幅Ｗａ（図５参照）を小さく設
定する必要があった。

【０００７】しかしながら、偏向量δｘを制限すればウ
エハ５に形成される１チップのｘ方向の幅を一枚のマス
ク２でカバーできず、ｘ方向に複数のマスクを使用する
必要が生じてマスク毎の転写像のつなぎが発生し、転写
精度が悪化する。パターン形成領域２ａの幅Ｗａを一律
に小さく設定すれば、パターン形成領域２ａの数が増加
してスループットが低下するとともに、ｘ方向の中心側
のパターン形成領域２ａでは分解能が必要以上に向上
し、無駄が多い。また、パターン形成領域２ａの個数が
増加すればその分だけ境界領域２ｂの数が増えるので、
ｘ方向両端のパターン形成領域２ａの幅Ｗｔも大きくな
って偏向量δｘの最大値が増加し、転写精度に一層悪影
響を与えるおそれもある。さらに、マスク２を透過した
電子線ＥＢをウエハ５上の所定領域へ導くための偏向量
も増加し、この偏向を行なう偏向器の精度を上げる必要
が生じてコストアップとなる。

【０００８】本発明の目的は、マスクに照射される荷電
粒子線の分解能を一定以上に維持しつつマスクのパター
ン形成領域の分割数の増加を防止して転写精度およびス
ループットを向上させるとともに、単一のマスクで対応
可能なチップ幅を大きくできるパターン転写方法および
その方法に適した装置およびマスクを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１およ
び図２に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、荷
電粒子線光学系の光軸Ａからの荷電粒子線ＥＢの偏向量
δｘを変化させることにより、マスク１８上に荷電粒子
線ＥＢの偏向方向（ｘ方向）へ並べて形成された複数の
パターン形成領域１８ａ〜１８ｃに順次荷電粒子線ＥＢ
を照射して各パターン形成領域１８ａ〜１８ｃのパター
ンを試料５上に順次転写するパターン転写方法に適用さ
れる。そして、マスク１８に形成される複数のパターン
形成領域１８ａ〜１８ｃの偏向方向の幅Ｗ1〜Ｗ3を荷電
粒子線ＥＢの光軸位置から各パターン形成領域１８ａ〜
１８ｃまでの距離に基づいて変化させるとともに、各パ
ターン形成領域１８ａ〜１８ｃの偏向方向の幅Ｗ1〜Ｗ3
に合せてマスク１８に対する荷電粒子線ＥＢの偏向方向
への照射幅を調節して転写を行なうことにより上述した
目的を達成する。請求項２の発明では、複数のパターン
形成領域１８ａ〜１８ｃの偏向方向の幅Ｗ1〜Ｗ3を、荷
電粒子線ＥＢの光軸位置からの距離が小さいパターン形
成領域１８ａでは大きく、距離が大きいパターン形成領
域１８ｃでは小さくなるように変化させる。請求項３の
発明では、荷電粒子線光学系の光軸Ａからの荷電粒子線
ＥＢの偏向量δｘを変化させることにより、マスク１８
上に荷電粒子線ＥＢの偏向方向（ｘ方向）へ並べて設け
られた複数のパターン形成領域１８ａ〜１８ｃに順次荷
電粒子線ＥＢを照射して各パターン形成領域１８ａ〜１
８ｃのパターンを試料５上に順次転写する荷電粒子線転
写装置において、マスク１８に対する荷電粒子線ＥＢの
偏向方向への照射幅を調節する照射幅調節手段１２，１
３，１５，２３を設けた。請求項４の発明では、請求項
３の荷電粒子線転写装置において、照射幅調節手段１
２，１３，１５，２３が、荷電粒子線ＥＢの偏向量δｘ
が小さいときには照射幅が大きく、偏向量δｘが大きい
ときには照射幅が小さくなるように変化させる。請求項
５の発明では、請求項３の荷電粒子線転写装置におい
て、照射幅調節手段が、荷電粒子線光学系内で光軸方向
（ｚ方向）へ離して配設され荷電粒子線ＥＢのビーム束
を整形可能な複数のアパーチャー１２，１５と、これら
アパーチャー１２，１５間に配置される偏向器１３とを
備え、偏向器１３による荷電粒子線ＥＢの偏向量を調節
してマスク１８に照射される荷電粒子線ＥＢのビーム束
の偏向方向（ｘ方向）の照射幅を変化させる。請求項６
の発明は、試料５に転写すべきパターンが形成されたパ
ターン形成領域１８ａ〜１８ｃが一方向（ｘ方向）に複
数並べて形成され、各パターン形成領域１８ａ〜１８ｃ
の間にはパターンを有しない境界領域１８ｄが形成され
たマスク１８に適用され、複数のパターン形成領域１８
ａ〜１８ｃの大きさが一方向で変化する。請求項７の発
明では、請求項６のマスクにおいて、複数のパターン形
成領域１８ａ〜１８ｃのうち一方向の中央側に位置する
パターン形成領域１８ａが一方向の両端側に位置するパ
ターン形成領域１８ｃよりも一方向に大きく形成され
る。

【００１０】

【作用】請求項１のパターン転写方法では、従来、一定
とされていたパターン形成領域の幅Ｗ1〜Ｗ3を光軸位置
からの距離に基づいて変化させるので、光軸位置からの
距離が小さくて荷電粒子線ＥＢの分解能の変化が比較的
小さい範囲ではパターン形成領域１８ａの幅Ｗ1を大き
く設定し、パターン形成領域１８ａ〜１８ｃの分割数を
減少させてスループットを改善し、光軸位置からの距離
が大きくて荷電粒子線ＥＢの分解能の変化が比較的大き
い範囲ではパターン形成領域１８ｃの幅Ｗ3を小さく設
定して分解能を高く維持できる。パターン形成領域１８
ａ〜１８ｃの分割数の減少によりマスク１８の境界領域
１８ｄが減少してマスク幅が小さく抑えられ、荷電粒子
線ＥＢの偏向量も減少する。マスク１８の両端側でも高
い分解能が得られ、転写精度を維持しつつマスク幅を拡
大して単一のマスク１８で対応可能なチップ幅を大きく
できる。請求項２のパターン転写方法では、光軸位置か
らの距離が小さいパターン形成領域１８ａでは偏向方向
の幅Ｗ1が大きくても分解能の変化が小さいために分解
能が高く維持され、幅Ｗ1が大きいためにパターン形成
領域１８ａ〜１８ｃの分割数は減少する。光軸位置から
の距離が大きいパターン形成領域１８ｃの幅Ｗ3が小さ
いので、マスク１８の偏向方向の両端側でも分解能が高
く維持される。請求項３の転写装置では、マスク１８の
パターン形成領域１８ａ〜１８ｃの幅Ｗ1〜Ｗ3を変化さ
せたとき、これに対応して荷電粒子線ＥＢの照射幅を調
節できる。請求項４の転写装置では、光軸Ａからの偏向
量δｘが小さくて分解能の変化が小さいときに荷電粒子
線ＥＢの照射幅が大きく、光軸Ａからの偏向量δｘが大
きくて分解能の変化が大きいときに荷電粒子線ＥＢの照
射幅が小さく調節されるので、荷電粒子線ＥＢの一回の
照射領域内での分解能を光軸Ａからの距離に拘らずほぼ
一定に維持でき、光軸Ａからの距離が小さい範囲では従
来よりも大きな幅Ｗ1を一度に照射できる。請求項５の
転写装置では、線源に近い側のアパーチャー１２により
荷電粒子線ＥＢを一定形状に整形した後に偏向器１３で
偏向し、そのビーム束の一部をマスク１８側のアパーチ
ャー１５で遮る。偏向器１３の偏向量に応じてマスク側
のアパーチャー１５を通過するビーム束の大きさが変化
する。請求項６のマスクでは、従来一定とされていたパ
ターン形成領域１８ａ〜１８ｃの幅Ｗ1〜Ｗ3を変化させ
るので、荷電粒子線ＥＢの光軸位置に近くなる部分では
パターン形成領域１８ａの幅Ｗ1を大きく設定してパタ
ーン形成領域１８ａ〜１８ｃの分割数および境界領域１
８ｄの数を減少させ、マスク幅を削減する。一方、荷電
粒子線ＥＢの光軸位置から遠くなる部分ではパターン形
成領域１８ｃの幅Ｗ3を小さく設定し、荷電粒子線ＥＢ
の分解能の低下を防止する。請求項７のマスクでは、一
方向に並ぶパターン形成領域１８ａ〜１８ｃの中央を光
軸位置に合せて転写装置に装着し、荷電粒子線ＥＢの偏
向により各パターン形成領域１８ａ〜１８ｃを照射す
る。荷電粒子線ＥＢの偏向量δｘが大きくなる両端側の
パターン形成領域１８ｃよりも、偏向量δｘが小さくな
る中央側のパターン形成領域１８ａの方が偏向方向に大
きいため、分解能が高く維持されつつパターン形成領域
１８ａ〜１８ｃの分割数が減少する。

【００１１】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【００１２】

【実施例】以下、図１〜図を３参照して本発明の一実施
例を説明する。なお、上述した図４〜図６との共通部分
には同一符号を付し、説明を省略する。また、装置のｘ
−ｙ−ｚ方向も図４以下と同様である。図１は本実施例
で使用する電子線転写装置の概略を示すものである。こ
の装置では、電子銃１０から放出された電子線ＥＢがコ
ンデンサレンズ１１で集束された上で第１アパーチャー
１２の電子線透過用開口１２ａにより断面正方形のビー
ム束に整形される。第１アパーチャー１２を通過した電
子線ＥＢはレンズ１４により第２アパーチャー１５上に
結像される。第２アパーチャー１５の電子線透過用開口
１５ａも第１アパーチャー１２と同じく正方形状に形成
される。第１アパーチャー１２の下段に設けられた偏向
器１３での偏向量および偏向方向に応じて第２アパーチ
ャー１５で遮られる電子線ＥＢの幅が変化し、これによ
りレンズ１６、偏向器１を経てマスク１８の特定領域へ
導かれる電子線ＥＢのｘ方向（偏向器１による偏向方
向）の幅が増減する。マスク１８を通過した電子線ＥＢ
は図４の例と同じく第１投影レンズ３および第２投影レ
ンズ４によりウエハ５の所定領域に導かれる。マスク１
８はマスクステージ１９に装着され、ウエハ５はウエハ
ステージ２０に取り付けられる。

【００１３】マスクステージ１９はマスク１８を図６の
矢印Ｆｍ方向に連続移動させ、ウエハステージ２０はウ
エハ５を図６の矢印ＦＷ方向に連続移動させる。マスク
ステージ１９およびウエハステージ２０のｘ方向および
ｙ方向の位置はレーザ干渉計２１，２２で検出されて制
御装置２３へ入力される。制御装置２３はマイクロコン
ピュータおよびその周辺機器で構成され、入力器２４か
ら入力されるマスク１８の種類を示す信号とレーザ干渉
計２１，２２が検出するマスクステージ１９およびウエ
ハステージ２０の位置とに基づいて偏向器１，１３の駆
動回路２５，２６へ偏向量設定信号を出力して偏向器
１，１３の偏向量を調節するとともに、マスクステージ
１９およびウエハステージ２０のアクチュエータ２７，
２８へ駆動信号を出力してこれらの動作を制御する。な
お、入力器２４は、キーボード等の入力手段により装置
のオペレータがマスク１８の種類を入力する場合と、マ
スク１８を転写装置へ取り込む際にマスク１８の空きス
ペースに書き込まれた識別記号を読み取る場合のいずれ
でも構わない。

【００１４】図２は本実施例の装置で使用されるマスク
１８を示すものである。このマスク１８も上述した図５
に示すマスク２と同様に、ウエハ５上に形成すべきチッ
プ１個の１層分のパターンに対応する電子線透過部が分
割して形成されたパターン形成領域１８ａ〜１８ｃと、
電子線を実質的に通さない材料で形成されて個々のパタ
ーン形成領域１８ａ〜１８ｃを区分する境界領域１８ｄ
とを有する。パターン形成領域１８ａ〜１８ｃに形成さ
れる個々のパターン形状の図示は省略した。マスクステ
ージ１９への装着時には、マスク１８の中心線Ｌが光軸
Ａを通過してｙ方向と平行となるようにマスク１８が位
置決めされる。

【００１５】パターン形成領域１８ａ〜１８ｃのｘ方向
の幅Ｗ1〜Ｗ3は、マスク１８のｘ方向中心線Ｌから距離
ｄ1までの範囲のパターン形成領域１８ａの幅Ｗ1が最も
大きく、距離ｄ1を越え距離ｄ2までの範囲のパターン形
成領域１８ｂの幅Ｗ2が次に大きく、距離ｄ2を越えるパ
ターン形成領域１８ｃの幅Ｗ3が最も小さい。境界領域
１８ｄのｘ方向の幅Ｗ4はすべて等しく設定され、パタ
ーン形成領域１８ａ〜１８ｃのｙ方向の幅Ｗｙも互いに
等しく設定されている。幅Ｗ1〜Ｗ4，Ｗｙや距離ｄ1，
ｄ2の設定はマスクの種類に応じて異なっており、図１
の制御装置２３の内蔵メモリには各マスクのパターン形
成領域の配置や寸法がマスク種類に対応付けて書き込ま
れている。

【００１６】図３は制御装置２３によるウエハ１枚の１
層分の転写制御手順を示すものである。マスク１８およ
びウエハ５がマスクステージ１９およびウエハステージ
２０にそれぞれ装着されて転写準備が完了すると図示の
制御が開始され、先ずステップＳ１では入力器２４から
入力されるマスク１８の種類を示す信号に基づいて内蔵
メモリを検索し、マスク１８のパターン形成領域の分割
パターン（配置および寸法）を識別する。次のステップ
Ｓ２ではウエハ５の転写位置として初期位置を選択し、
その初期位置が光軸Ａ上に繰り出されるようにウエハス
テージ２０の位置を調節する。次のステップＳ３では、
マスク１８への電子線ＥＢの照射対象領域として初期位
置を選択し、その初期位置が光軸Ａ上に繰り出されるよ
うにマスクステージ１９の位置を調節する。この後、マ
スク１８およびウエハ５の連続移動を開始する。

【００１７】ステップＳ４では電子線ＥＢの照射対象領
域としてマスク１８のどのパターン形成領域が選択され
ているか認識する。この照射対象領域の認識は、例えば
ステップＳ３を経た後の転写の繰り返し回数を計数し、
最初の照射対象領域から定められた転写順序に沿って何
番目のパターン形成領域が選択されているかを割り出せ
ばよい。次のステップＳ５では、照射対象領域として選
択されたパターン形成領域の位置および寸法をステップ
Ｓ１で得た情報から判別し、これに合せて偏向器１，１
３の偏向量を調節する。すなわち、パターン形成領域１
８ａ〜１８ｃのいずれが選択されているかに応じて偏向
器１３の偏向量を調節して電子線ＥＢのｘ方向の照射幅
を照射対象のパターン形成領域の幅Ｗ1〜Ｗ3よりも僅か
に大きく設定するとともに、照射幅調節後の電子線ＥＢ
が、図２に２点鎖線ＥＢｓで示すように、選択されたパ
ターン形成領域１８ａ〜１８ｃ（図示例では１８ｂ）上
に正確に位置決めされるように偏向器１の偏向量を調節
する。偏向量の設定が終了した後はステップＳ６で転写
を開始する。

【００１８】転写終了後のステップＳ７では１チップ分
の転写が終了したか否かを判別する。この判断は、マス
ク１８の転写順序に沿って最後のパターン形成領域がそ
の時点で選択されているか否かを検出すればよい。１チ
ップ分の転写が終了していなければステップＳ８へ進
み、予め定められた順序にしたがってマスク１８の新た
なパターン形成領域を次の電子線ＥＢの照射対象領域と
して選定してステップＳ４へ戻る。１チップ分の転写が
終了したときはステップＳ９へ進み、ウエハ５上のすべ
ての領域へのパターン転写が終了したか否かを判別す
る。この判断は、例えばウエハ５のチップ数を予め制御
装置２３に入力し、ステップＳ７が肯定された回数と比
較すればよい。あるいはすべての転写が終了したときの
ウエハステージ２０の位置を予め算出して制御装置２３
に入力し、ウエハステージ２０の現在位置と比較しても
よい。ステップＳ９でウエハ５上のすべての領域へのパ
ターン転写が終了していないと判定したときはステップ
Ｓ１０でウエハ５上の次の転写領域を選定し、その領域
が光軸Ａ上に繰り出されるようにウエハステージ２０の
位置を調節してステップＳ３へ戻る。ステップＳ９が肯
定されたときは転写を終了する。

【００１９】以上説明した実施例によれば、光軸Ａおよ
びその近傍のパターン形成領域１８ａの幅Ｗ1が大きく
設定されるので、すべてのパターン形成領域を幅Ｗ2や
Ｗ3で形成した場合と比較すれば、ｘ方向へのパターン
形成領域の分割数が減少してスループットが改善され
る。光軸Ａおよびその近傍では電子線ＥＢの分解能に余
裕があるので、幅Ｗ1を大きく設定しても分解能は高く
維持される。一方、光軸Ａから大きく離れたパターン形
成領域１８ｃの幅Ｗ3は小さく設定したので、単一のパ
ターン形成領域１８ｃ内での分解能の低下が防がれる。
ｘ方向へのパターン形成領域の分割数の減少に伴って境
界領域１８ｄの数も減少し、その分マスク１８のｘ方向
の幅が短くなって偏向器１の最大偏向量が減少し、かつ
マスク１８を通過した電子線ＥＢをウエハ５上の所望領
域へ導くための偏向量も減少して偏向器に要求される精
度が緩和される。マスク１８のｘ方向両端部でも高い分
解能が得られるので、ｘ方向の幅を拡大して従来よりも
ｘ方向に幅が大きいチップでも単一のマスク１８でカバ
ーできる。パターン形成領域１８ａ〜１８ｃの幅Ｗ1〜
Ｗ3に合せて電子線ＥＢの照射幅を調節するので、すべ
ての境界領域１８ｄの幅Ｗ4を必要最小幅に形成でき、
マスク１８のｘ方向の幅がより短縮され、電子線ＥＢの
照射によるマスク１８の加熱量の増加を防止し、熱変位
による転写精度の低下も抑えることができる。

【００２０】図２において、例えばマスク１８のｘ方向
の全幅を２０mm、パターン形成領域１８ａ〜１８ｃのｙ
方向の幅Ｗｙを１mm、距離ｄ1を２.５mm、ｄ2を５mm、
幅Ｗ1を１mm、Ｗ2を０.５mm、Ｗ3を０.２５mmに設定し
た場合、パターン形成領域１８ａ〜１８ｃのｘ方向への
分割数は、

【数１】 （（２.５／１）＋（２.５／０.５）＋（５／０.２５））×２＝５５個 である。すべてのパターン形成領域１８ａ〜１８ｃを幅
Ｗ3＝０.２５mmで形成したと仮定すれば、分割数は２０
／０.２５＝８０個であり、分割数が８０／５５≒１.４
６倍向上する。境界領域１８ｄの幅Ｗ4だけ電子線ＥＢ
の位置を補正する際の偏向量は５５／７９≒０.７倍で
足り、その分偏向精度を緩和できる。

【００２１】以上の実施例では、第１アパーチャー１
２、偏向器１３、第２アパーチャー１５および制御装置
２３が照射幅調節手段を構成する。なお、マスク１８の
パターン形成領域１８ａ〜１８ｃの配置や幅Ｗ1〜Ｗ3の
変化は図示例に限らない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパターン
転写方法によれば、光軸位置からの距離が小さくて荷電
粒子線の分解能の変化が比較的小さい範囲でパターン形
成領域の幅を大きく設定してパターン形成領域の分割数
の減少によるスループットの改善を図りつつ、光軸位置
からの距離が大きくて荷電粒子線の分解能の変化が比較
的大きい範囲ではパターン形成領域の幅を小さく設定し
て、各パターン形成領域内での分解能を高く維持し、こ
れにより高精度、高スループットのパターン転写を実現
できる。パターン形成領域の分割数の減少により、パタ
ーン形成領域の間に形成される境界領域の数が減少する
ためにマスクの幅も小さくなり、荷電粒子線の最大偏向
量が小さくなって偏向器に要求される精度の負担が緩和
され、装置のコストダウンも達成できる。偏向量が大き
くなっても分解能を高く維持できるので、単一のマスク
で対応可能なチップ幅を拡大できる。マスクのパターン
形成領域に合せて荷電粒子線の照射幅を調節するのでマ
スクの境界領域は最小幅に形成でき、マスク幅や偏向量
を一層低減でき、荷電粒子線によるマスクの加熱量を小
さくして熱変位による転写精度の悪化も防止できる。ま
た、本発明の転写装置およびマスクによれば、マスクの
パターン形成領域の幅がこれらパターン形成領域の並び
方向の位置に応じて変化し、その変化に合せて荷電粒子
線の照射幅を調節できるので、本発明のパターン転写方
法を容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の概略構成を示す図。

【図２】図１の装置で使用するマスクの平面図。

【図３】図１の制御装置２３によるウエハ１枚分の転写
手順を示すフローチャート。

【図４】従来の電子線転写装置のマスク〜ウエハ間の概
略構成を示す図。

【図５】従来のマスクの平面図。

【図６】マスクに形成されたパターンのウエハへの転写
手順を示す図。

【符号の説明】

１ 電子線の照射領域設定用の偏向器 ５ ウエハ １０ 電子銃 １２ 第１アパーチャー １３ 照射幅調節用の偏向器 １５ 第２アパーチャー １８ マスク １８ａ，１８ｂ，１８ｃ マスクのパターン形成領域 １８ｄ マスクの境界領域 ２３ 制御装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子線光学系の光軸からの荷電粒子
   線の偏向量を変化させることにより、マスク上に前記荷
   電粒子線の偏向方向へ並べて形成された複数のパターン
   形成領域に順次荷電粒子線を照射して各パターン形成領
   域のパターンを試料上に順次転写するパターン転写方法
   において、 前記マスクに形成される前記複数のパターン形成領域の
   前記偏向方向の幅を前記荷電粒子線の光軸位置から各パ
   ターン形成領域までの距離に基づいて変化させるととも
   に、各パターン形成領域の前記偏向方向の幅に合せて前
   記マスクに対する前記荷電粒子線の前記偏向方向への照
   射幅を調節して転写を行なうことを特徴とするパターン
   転写方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のパターン転写方法におい
   て、 前記複数のパターン形成領域の前記偏向方向の幅を、前
   記荷電粒子線の光軸位置からの距離が小さいパターン形
   成領域では大きく、前記距離が大きいパターン形成領域
   では小さくなるように変化させることを特徴とするパタ
   ーン転写方法。
3. 【請求項３】 荷電粒子線光学系の光軸からの荷電粒子
   線の偏向量を変化させることにより、マスク上に前記荷
   電粒子線の偏向方向へ並べて設けられた複数のパターン
   形成領域に順次荷電粒子線を照射して各パターン形成領
   域のパターンを試料上に順次転写する荷電粒子線転写装
   置において、 前記マスクに対する前記荷電粒子線の前記偏向方向への
   照射幅を調節する照射幅調節手段を設けたことを特徴と
   する荷電粒子線転写装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の荷電粒子線転写装置にお
   いて、 前記照射幅調節手段は、前記荷電粒子線の前記偏向量が
   小さいときには前記照射幅が大きく、前記偏向量が大き
   いときには前記照射幅が小さくなるように変化させるこ
   とを特徴とする荷電粒子線転写装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の荷電粒子線転写装置にお
   いて、 前記照射幅調節手段は、前記荷電粒子線光学系内で光軸
   方向へ離して配設され荷電粒子線のビーム束を整形可能
   な複数のアパーチャーと、これらアパーチャー間に配置
   される偏向器とを備え、該偏向器の偏向量を調節して前
   記マスクに照射される荷電粒子線のビーム束の前記偏向
   方向の照射幅を変化させることを特徴とする荷電粒子線
   転写装置。
6. 【請求項６】 試料に転写すべきパターンが形成された
   パターン形成領域が一方向に複数並べて形成され、各パ
   ターン形成領域の間には前記パターンを有しない境界領
   域が形成されたマスクにおいて、 前記複数のパターン形成領域の大きさが前記一方向で変
   化することを特徴とするマスク。
7. 【請求項７】 請求項６記載のマスクにおいて、 前記複数のパターン形成領域のうち前記一方向の中央側
   に位置するパターン形成領域が前記一方向の両端側に位
   置するパターン形成領域よりも前記一方向に大きく形成
   されていることを特徴とするマスク。