JPH07335521A

JPH07335521A - 荷電粒子ビーム露光方法及び装置

Info

Publication number: JPH07335521A
Application number: JP12243694A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Arai; 総一郎荒井; Kenichi Miyazawa; 憲一宮沢; Junichi Kai; 潤一甲斐; Hiroshi Yasuda; 洋安田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-06-03
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】荷電粒子ビーム露光装置のスループットを向上
させる。【構成】露光ドットデータを、パターン上での矩形のセ
ルストライプに対応したブロックに分割して、識別コー
ドであるセルストライプナンバーＮを付加しておく。セ
ルストライプは、幅がブランキングアパーチャアレイの
幅以下であり、長さが１バンドの整数分の１である。バ
ンドメモリ５１からセルストライプ先頭アドレスＳ１が
読み出されてカウンタ５２にロードされ、カウンタ５２
の計数値で１バンド内のセルストライプナンバーＮ＝Ｎ
１０〜Ｎ１３が順にセルストライプメモリ５３から読み
出され、カウンタ５８にセルストライプの先頭アドレス
Ａ・Ｎ＋Ｂがロードされ、カウンタ５８の計数値でドッ
トメモリ４１１がアドレス指定されて、セルストライプ
ナンバーＮの露光ドットデータが読み出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハやマス
ク上のレジストに対し電子ビーム等の荷電粒子ビームを
照射して露光を行う荷電粒子ビーム露光方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の素子微細化に伴い、電
子ビーム露光装置が用いられている。この装置によれ
ば、０．０５μｍ以下の微細加工を０．０２μｍ以下の
位置合わせ精度で行うことができる。しかし、電子ビー
ムを半導体ウェーハ上又はマスク上で走査させて露光す
るので、ワンショットで１点を露光する方法では、処理
時間が長くなる。

【０００３】そこで、基板に開口を格子状に形成し基板
の各開口縁部に一対の電極を形成したブランキングアパ
ーチャアレイを、電子ビームの光路中に配置し、露光ド
ットデータに基づいて電極アレイに電圧を印加し、一対
の電極間に電圧を印加するかしないかにより開口を通っ
た電子ビームを半導体ウェーハ上に照射させないかさせ
るかを制御する方法が提案されている。この方法によれ
ば、１ｃｍ２／ｓｅｃ程度の高速で露光することが期待
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブランキングアパーチ
ャアレイの１開口によって半導体ウェーハ上に露光され
る領域は、例えば一辺が０．０８μｍの正方形であり、
一辺が２０ｍｍの正方形の半導体チップ上を露光するに
は少なくとも（２００００／０．０８）２＝６２．５Ｇ
ｂｉｔの露光ドットデータが必要である。パターンのエ
ッジ部分の寸法調整や高精度な近接効果補正を行うため
には、例えば上記値の４倍の２５０Ｇｂｉｔの露光ドッ
トデータが必要となる。

【０００５】したがって、露光ドットデータをハードデ
ィスク等の外部記憶装置に格納しておき、メモリへのデ
ータ転送及びメモリからのデータ読み出しを、交互に又
は並行して行わなければならない。このメモリへのデー
タ転送のために、露光速度が制限され、高速露光が可能
な露光装置のスループットが低くなる。本発明の目的
は、このような問題点に鑑み、露光ドットデータを圧縮
することにより荷電粒子ビーム露光装置のスループット
を向上させることが可能な荷電粒子ビーム露光方法及び
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
る荷電粒子ビーム露光方法及び装置を、実施例図中の対
応する構成要素の符号を引用して説明する。第１発明で
は、例えば図１〜４及び７に示す如く、基板３１に複数
の開口３３を格子状に形成し基板３１の各開口３３の縁
部に一対の電極３４、３５を形成したブランキングアパ
ーチャアレイ３３を、荷電粒子ビームの光路中に配置
し、各該一対の電極３４、３５間に電圧を印加するかし
ないかにより開口３３を通った荷電粒子ビームを露光対
象物１０上に照射させないかさせるかを制御し、露光対
象物１０上での荷電粒子ビーム照射位置を走査手段１
２、２０、２２によりラスタ走査させる荷電粒子ビーム
露光方法において、該一対の電極３４、３５間に電圧を
印加するかしないかを定める露光ドットデータを、該ラ
スタ走査の主走査方向Ｄ１と直角な方向がブランキング
アパーチャアレイ３２の幅ＰＹｍ以下となる矩形領域Ａ
１に対応した第１ブロックに分割し、分割された該第１
ブロックの露光ドットデータをメモリ４１１〜４１ｎに
格納しておき、該分割された各第１ブロックに対し該第
１ブロックを識別するためのコードＮを付加し、露光ド
ットデータが同一の該第１ブロックに対しては同一のコ
ードＮを付加しておき、露光順にコードＮを指定し、該
指定されたコードＮに対応した該第１ブロックの露光ド
ットデータをメモリ４１１〜４１ｎから読み出させ、読
み出された該露光ドットデータに基づいて電極３４、３
５に電圧を印加する。

【０００７】この第１発明では、露光ドットデータが同
一の第１ブロックに対し同一のコードを付加しておき、
露光順に該コードを指定し、該第１ブロックに対応した
露光ドットデータに基づいて電極３４、３５に電圧を印
加するので、同一露光ドットデータが繰り返し利用され
て、露光ドットデータ量が低減される。これにより、ハ
ードディスク等の外部記憶装置からメモリへの露光ドッ
トデータ転送時間が短縮されて、露光装置のスループッ
トが向上する。

【０００８】また、矩形領域Ａ１の幅ＰＹをブランキン
グアパーチャアレイ３２の幅ＰＹｍに必ずしも一致させ
ないので、繰り返しの多い矩形領域を決定することがで
きる。第１発明の第１態様では、例えば図７において、
ブランキングアパーチャアレイ３２の、矩形領域Ａ１の
幅ＰＹｍを越える領域３７、３８に対応する露光ドット
データを、メモリ４１１〜４１７内において露光させな
いデータにしておく。

【０００９】この第１態様によれば、ブランキングアパ
ーチャアレイ３２の幅を盲板などの機械的構成で調整す
る必要がないので、構成が簡単となる。第１発明の第２
態様では、例えば図７及び１０に示す如く、ブランキン
グアパーチャアレイ３２の、矩形領域Ａ１の幅ＰＹｍを
越える領域３７、３８に対応する露光ドットデータをメ
モリから読み出した後、無効にする。

【００１０】この第２態様によれば、露光を無効にする
データをメモリに格納しておく必要がないので、露光ド
ットデータ作成処理が簡単となる。第１発明の第３態様
では、例えば図１及び５に示す如く、走査手段１２、２
０、２２によるラスタ走査の主走査方向Ｄ１について、
矩形領域Ａ１の長さを、走査手段１２、２０、２２によ
るラスタ走査の１主走査距離２Ｘｍの整数分の１にす
る。

【００１１】矩形領域Ａ１の長さはラスタ走査の１主走
査距離２Ｘｍの整数倍にすることも可能であるが、この
第３態様によれば、微細パターンに対応できるので、矩
形領域の繰り返し数をできるだけ多くすることが可能と
なる。第１発明の第４態様では、例えば図５に示す如
く、露光ドットデータを、１主走査の整数倍に対応した
第２ブロックＡ３に分割し、第２ブロックＡ３毎に上記
整数を決定する。

【００１２】この第４態様によれば、各種パターンに対
し矩形領域の繰り返し数をできるだけ多くし且つ主走査
幅ＰＹをできるだけ大きくすることが可能となる。第１
発明の第５態様では、例えば図１及び図５に示す如く、
走査手段１２、２０、２２は、露光対象物１０を搭載す
る移動ステージ１２と、ブランキングアパーチャアレイ
３２を通った荷電粒子ビームを偏向させる電磁偏向器２
０及び静電偏向器２２であり、電磁偏向器２０により該
荷電粒子ビームを主走査方向Ｄ１へ連続的に偏向させな
がら、移動ステージ１２を主走査方向Ｄ１と直角な副走
査方向Ｄ２へ連続的に移動させ、かつ、静電偏向器２２
により該荷電粒子ビームを移動ステージ１２の移動に追
従して副走査方向Ｄ２へ偏向させる。

【００１３】この第５態様によれば、図１１の走査方法
よりも高速走査が可能となり、露光装置のスループット
がさらに向上する。第１発明の第６態様では、コードＮ
は、第１ブロックの露光ドットデータの先頭アドレスで
ある。この第６態様によれば、データ圧縮の構成が簡単
となる。

【００１４】第１発明の第７態様では、例えば図４及び
５に示す如く、コードがＮのとき、第１ブロックの露光
ドットデータの先頭アドレスがＡ・Ｎ＋Ｂで表され、こ
こにＡは矩形領域Ａ１の主走査方向Ｄ１の長さに対応し
たデータ数であり、Ｂはベースアドレスである。この第
７態様によれば、コードＮを連続した数値で表すことが
でき、コードＮが簡単になる。

【００１５】第１発明の第８態様では、例えば図４及び
５に示す如く、１主走査に対しコードＮをｍ個だけメモ
リ５３へ読み出し順に格納し、かつ、該１主走査に対
し、コードＮが格納されている先頭アドレスをメモリ５
１へ格納しておき、該先頭アドレスを一方向又は逆方向
に順に読み出し、該読み出し毎に、該先頭アドレスから
順にコードＮをｍ個読み出す。

【００１６】この第８態様によれば、同一露光ドットデ
ータの１主走査領域Ａ２に対しては同一の先頭アドレス
を指定するだけでよく、これにより、メモリ５３に同一
コード列を繰り返し格納する必要がなくなって、露光ド
ットデータ量を低減できる。また、例えば図５のチップ
領域Ｃ１とＣ２とでフレームＡ４の走査方向が逆になる
が、先頭アドレスを一方向又は逆方向に順に読み出すこ
とによりこれに対応できるので、露光ドットデータ量を
さらに低減できる。

【００１７】第１発明の第９態様では、例えば図５にお
いて、露光ドットデータが格納されるメモリ４１１〜４
１ｎを複数領域に分割し、該複数領域の１つから露光ド
ットデータを読み出させ該露光ドットデータに基づいて
ブランキングアパーチャアレイ３２の電極３４、３５へ
電圧を印加させ、外部記憶装置から露光ドットデータを
読み出させて該複数領域の他の領域へ書き込ませ、上記
ベースアドレスＢの値を変更することにより、露光ドッ
トデータの書き込みが完了した領域を露光ドットデータ
読み出し領域に変更する。

【００１８】この第９態様によれば、露光ドットデータ
読み出し領域の切り換えが容易になる。第１発明の第１
０態様では、例えば図９に示す如く、メモリ４１Ａから
主走査方向の露光ドットデータを、ｕビット単位で並列
に読み出し、読み出された並列データを直列データに変
換する。

【００１９】この第１０態様によれば、露光ドットデー
タ読み出し速度が向上し、高速な荷電粒子ビーム露光装
置の性能を発揮させることができる。第１発明の第１１
態様では、例えば図９に示す如く、矩形領域Ａ１の主走
査方向Ｘの露光ドットデータのビット数ｑがｕの倍数で
ない場合には、［ｑ／ｕ］をｑ／ｕの整数部分としｋを
整数としたとき、補間法によりｑビットを（［ｑ／ｕ］
＋ｋ）ｕビットに拡大し、（露光ドットデータ読み出し
速度）／（荷電粒子ビーム走査速度）を（［ｑ／ｕ］＋
ｋ）ｕ／ｑ倍にする。ｋの好ましい値は１である。

【００２０】この第１１態様によれば、露光ドットデー
タを連続使用でき、露光速度が向上する。第２発明で
は、例えば図１〜５及び７に示す如く、基板３１に複数
の開口３３を格子状に形成し基板３１の各開口３３の縁
部に一対の電極３４、３５を形成したブランキングアパ
ーチャアレイ３２を、荷電粒子ビームの光路中に配置
し、各該一対の電極３４、３５間に電圧を印加するかし
ないかにより開口３３を通った荷電粒子ビームを露光対
象物１０上に照射させないかさせるかを制御し、露光対
象物１０上での荷電粒子ビーム照射位置を走査手段１
２、２０、２２によりラスタ走査させる荷電粒子ビーム
露光装置において、該一対の電極３４、３５間に電圧を
印加するかしないかを定める露光ドットデータが、該ラ
スタ走査の主走査方向Ｄ１と直角な方向がブランキング
アパーチャアレイ３２の幅ＰＹｍ以下となる矩形領域Ａ
１に対応した第１ブロックに分割されて格納されたドッ
ト記憶手段４１１〜４１ｎと、該第１ブロクを間接的に
指定するコードＮが格納されたコード記憶手段５３と、
コード記憶手段５３から読み出されたコードＮに基づい
てドット記憶手段４１１〜４１ｎに対しコードＮに対応
した該第１ブロックの先頭アドレスから最終アドレスま
で順に指定する第１ブロックアドレス指定手段５４〜５
８と、コード記憶手段に対し露光順にコードＮを読み出
させるコードアドレス指定手段５０、５１と、を有す
る。

【００２１】この第２発明では、露光ドットデータが同
一の第１ブロックに対し同一のコードを付加しておき、
露光順に該コードを指定し、該コードに対応した第１ブ
ロックの露光ドットデータに基づいて電極３４、３５に
電圧を印加するので、同一露光ドットデータが繰り返し
利用されて、露光ドットデータ量が低減される。これに
より、ハードディスク等の外部記憶装置からメモリへの
露光ドットデータ転送時間が短縮されて、露光装置のス
ループットが向上する。

【００２２】また、矩形領域Ａ１の幅ＰＹをブランキン
グアパーチャアレイ３２の幅ＰＹｍに必ずしも一致させ
ないので、繰り返しの多い矩形領域を決定することがで
きる。第２発明の第１態様では、例えば図４及び５に示
す如く、上記第１ブロックアドレス指定手段は、矩形領
域Ａ１の主走査方向Ｄ１の長さに対応したデータ数Ａが
格納された第１レジスタ５５と、ベースアドレスＢが格
納された第２レジスタ５６と、コードＮに対応した第１
ブロックの先頭アドレスＡ・Ｎ＋Ｂを演算する演算回路
５７と、該先頭アドレスがロードされ、第１ブロックア
ドレスとしての計数値が該最終アドレスになるまでクロ
ックを計数する第１カウンタ５８と、を有する。

【００２３】この第１態様によれば、コードＮを連続し
た数値で表すことができ、コードＮが簡単になる。第２
発明の第２態様では、例えば図４及び５に示す如く、コ
ードアドレス指定手段は、複数の上記第１ブロックを１
つの第２ブロックＡ３としたときの第２ブロックＡ３の
先頭の第１ブロックに対応したコードＮのアドレスが格
納された第２ブロック先頭アドレス記憶手段５１と、ク
ロックを計数し、その計数値により第２ブロック先頭ア
ドレス記憶手段に対しコードアドレスを露光順に読み出
させる第２アップダウンカウンタ５０と、第２ブロック
先頭アドレス記憶手段から読み出されたコードアドレス
がロードされ、コードアドレスとしての計数値が第２ブ
ロックＡ３の最終値になるまでクロックを計数する第３
カウンタ５２と、を有する。

【００２４】この第２態様によれば、同一露光ドットデ
ータの第２ブロックに対しては同一の先頭アドレスを指
定するだけでよく、これにより、メモリ５３に同一コー
ド列を繰り返し格納する必要がなくなって、露光ドット
データ量を低減できる。また、例えば図５のチップ領域
Ｃ１とＣ２とでフレームＡ４の走査方向が逆になるが、
この場合、第２アップダウンカウンタにロードする初期
値を変え且つ第２アップダウンカウンタ５０のアップ／
ダウンカウントモードを変えるだけでよいので、露光ド
ットデータ量をさらに低減できる。

【００２５】第２発明の第３態様では、例えば図９に示
す如く、ドット記憶手段４１Ａは、１アドレス指定で並
列ｕビットの露光ドットデータを読み出し、読み出され
た該並列露光ドットデータを直列データに変換する並列
／直列変換回路４７、を有する。この第３態様では、こ
の第３態様によれば、露光ドットデータを間断なく連続
して読み出すことができるので、読み出し速度が向上
し、高速な荷電粒子ビーム露光装置の性能を発揮させる
ことができる。

【００２６】第２発明の第４態様では、例えば図１及び
５に示す如く、走査手段は、露光対象物１０が搭載され
る移動ステージ１２と、ブランキングアパーチャアレイ
３３を通った荷電粒子ビームを偏向させる電磁偏向器２
０及び静電偏向器２２と、電磁偏向器２０により該荷電
粒子ビームを主走査方向Ｄ１へ連続的に偏向させなが
ら、移動ステージ１２を主走査方向Ｄ１と直角な副走査
方向Ｄ２へ連続的に移動させ、かつ、静電偏向器２２に
より該荷電粒子ビームを移動ステージ１２の移動に追従
して副走査方向Ｄ２へ偏向させる走査制御手段１４、２
４、２６、２８と、を有する。

【００２７】この第４態様によれば、図１１の走査方法
よりも高速走査が可能となり、露光装置のスループット
がさらに向上する。

【００２８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。［第１実施例］図１は、第１実施例の荷電粒子ビーム露
光装置の要部を示す。露光対象物としての半導体ウェー
ハ１０は、移動ステージ１２上に搭載されている。移動
ステージ１２は、ステージ制御回路１４で移動制御さ
れ、移動ステージ１２の位置がレーザ干渉測長器１６で
検出され、ステージ制御回路１４へフィードバックされ
る。半導体ウェーハ１０上にはレジスト膜が被着されて
おり、これに、アパーチャ板１８の円形開口を通った電
子ビームＥＢ２を照射することにより、露光が行われ
る。

【００２９】半導体ウェーハ１０上での電子ビームＥＢ
２の走査は、移動ステージ１２と、移動ステージ１２の
上方に配置された電磁型主偏向器２０及び静電型副偏向
器２２とにより行われる。必要な精度で走査可能な範囲
の大きい順は、移動ステージ１２、主偏向器２０及び副
偏向器２２であるが、走査速度の速い順はこの逆であ
り、このような性質を利用して図５に示すような走査が
行われる。

【００３０】すなち、主偏向器２０により電子ビームＥ
Ｂ２が主走査方向Ｄ１へ連続的に偏向され、これと並行
して、移動ステージ１２が主走査方向Ｄ１と直角な副走
査方向Ｄ２へ連続的に移動される。さらに、露光領域Ａ
０を１主走査させた領域であるバンドＡ２が半導体ウェ
ーハ１０上で方向Ｄ１になるように、電子ビームＥＢ２
が副偏向器２２により、移動ステージ１２の移動に追従
して方向Ｄ２へ連続的に偏向される。例えば、１バンド
のサイズは、長さ２ｍｍ、幅１０μｍであり、１バンド
走査時間は１００μｓである。この場合、移動ステージ
１２のＹ方向移動速度は１０μｍ／１００μｓ＝１００
ｍｍ／ｓである。

【００３１】図６（Ａ）は、主偏向器２０による半導体
ウェーハ１０上での電子ビームＥＢ２の位置Ｘの変化を
示し、図６（Ｂ）は、レーザ干渉測長器１６による移動
ステージ１２の検出位置Ｙと副偏向器２２による半導体
ウェーハ１０上での副偏向距離Ｙ−Ｙｉを示す。図５に
おいて、半導体ウェーハ１０上のチップ領域Ｃ１〜Ｃ１
１には、互いに同一パターンが露光される。斜線で示
す、１チップ内のフレームＡ４が矢印方向へ順に露光さ
れるように、移動ステージ１２が移動制御されて、フレ
ームＡ４の露光ドットデータが繰り返し利用される。

【００３２】図１において、主制御回路２４は、ステー
ジ制御回路１４へ目標位置を供給し、増幅回路２６へ周
期的な鋸波信号を供給し、レーザ干渉測長器１６からス
テージ検出位置Ｙを受け取り、ＢＡＡ（ブランキングア
パーチャアレイ）制御回路４０から後述のバンドＹ座標
Ｙｉを受け取り、増幅回路２８へ副偏向距離Ｙ−Ｙｉに
比例した信号を供給する。増幅回路２６及び２８により
それぞれ電流増幅及び電圧増幅された駆動信号は、主偏
向器２０及び副偏向器２２へ供給される。

【００３３】アパーチャ板１８の上方には、ブランキン
グアパーチャアレイ（ＢＡＡ）板３０が配置されてい
る。ブランキングアパーチャアレイ板３０は、図２に示
す如く、薄い基板３１の領域３２内に、開口３３が千鳥
格子状に形成されている。各開口３３に対し、基板３１
上に一対の共通電極３４とブランキング電極３５とが形
成され、共通電極３４がグランド線に接続されている。

【００３４】領域３２に、略均一の電流密度の電子ビー
ムＥＢ０が投射される。開口３３を通った電子ビームＥ
Ｂ２は、ブランキング電極３５の電位を０Ｖにすると、
図１に示す如くアパーチャ板１８の開口を通るが、ブラ
ンキング電極３５に一定の電位Ｖｓを印加すると、偏向
されてアパーチャ板１８により遮られる。したがって、
ビットが１／０の露光ドットデータに対応してブランキ
ング電極３５に例えば０／Ｖｓの電位を印加することに
より、所望の微細パターンを半導体ウェーハ１０上に露
光させることができる。

【００３５】例えば、１つの開口３３は一辺が２５μｍ
の正方形であり、この開口３３で半導体ウェーハ１０上
に露光される領域は一辺が０．０８μｍの略正方形であ
る。Ｙ方向を開口３３の行の長手方向と称し、開口３３
の見かけ上の２行を１行とする。開口３３は、図２では
簡単化のために３行２０列としているが、実際には、例
えば８行１２８列である。

【００３６】開口３３をｍ行ｎ列とし、第ｉ行第ｊ列の
開口３３及びブランキング電極３５をそれぞれ３３
（ｉ，ｊ）及び３５（ｉ，ｊ）と表す。但し、図２中に
は符号３３（ｉ，ｊ）を省略している（図３についても
同様）。開口３２のＸ方向のピッチｐは、電極及び配線
の領域を確保するため、例えば開口３２の一辺の長さａ
の３倍となっている。

【００３７】図７は、ＲＡＭの配線パターンの一部を、
領域３２のサイズと対応させて示す。フレームＡ４の露
光ドットデータを、パターン上におけるＸ方向の長さＰ
Ｘ及びＹ方向の長さＰＹの矩形領域に対応したブロック
の露光ドットデータに分割する。この分割は、フレーム
Ａ４において繰り返し数が多くなるように分割する。た
だし、ピッチＰＹは、領域３２のＹ方向長さＰＹｍ以
下、かつ、できるだけ長くなるようにする。また、ピッ
チＰＹは、バンドＡ２の長さの整数分の１、換言すれ
ば、バンドＡ２の長さをピッチＰＹの整数倍かつ必要な
精度で走査可能な範囲内になるようにする。この矩形領
域を、図５中のセルストライプＡ１とする。図７では、
一点鎖線で区切られた１つのフレームＡ４が１つのメモ
リセルに対応しており、この露光ドットデータが繰り返
されている。

【００３８】領域３２を、そのＹ方向について、セルス
トライプＡ１内に対応した領域Ａ０と、その両側の領域
３７及び３８とに分け、領域３７及び３８内のブランキ
ング電極３５に対しては電位Ｖｓを供給する。次に、図
２に基づいてＢＡＡ制御回路４０を説明する。ＢＡＡ制
御回路４０には、第ｊ列（ｊ＝１〜ｎ）のブランキング
電極３５に対応して、ドットメモリ４１ｊが備えられて
いる。ドットメモリ４１１〜４１ｎは互いに同一記憶容
量である。

【００３９】書き込み・読み出し回路４２は、クロック
φ０に同期して動作する制御回路４３からのクロック及
び制御信号に基づき、ドットメモリ４１１〜４１ｎに対
し共通のアドレスを指定して、主制御回路２４から供給
される露光ドットデータの書き込み又は書き込まれてい
る露光ドットデータの読み出しを行わせる。各ドットメ
モリ４１１〜４１ｎ内は、複数領域、例えば２領域に分
割され、一方の領域に露光ドットデータの書き込みをダ
イレクトメモリアクセス方法で行うと同時に、他方の領
域から露光ドットデータの読み出しが行われ、１つのフ
レームＡ４の読み出し及び書き込みが完了する毎に、読
み出し領域と書き込み領域との間で両領域が切り換えら
れる。なお、図７の領域３７及び３８に対応したデータ
は、全て‘０’にされている。

【００４０】ドットメモリ４１１〜４１ｎに対するリー
ド・ライト制御信号は、制御回路４３から供給される。
ドットメモリ４１ｊから読み出された露光ドットデータ
は、シフトレジスタ４４ｊの最下位ビットに供給され
る。シフトレジスタ４４ｊは、制御回路４３からの１ク
ロックで上位側へ１ビットシフトされる。このクロック
の周期Ｔは、ドットメモリ４１ｊからのビット読み出し
周期と同一である。

【００４１】図３から明らかなように、ブランキング電
極３５（ｉ，ｊ）は、バッファ回路４５の無接点スイッ
チ素子を介して電位Ｖｓの電源配線又はグランド線に接
続され、このスイッチ素子の制御入力端にシフトレジス
タ４４ｊの最下位からｋ番目（最下位を０番目とする）
のビット出力端が接続されている。ここにｋは、上記ｐ
及びａを用いると、ｊが奇数のとき、ｋ＝２（ｐ／ａ）（ｉ−１）ｊが偶数のとき、ｋ＝（ｐ／ａ）（２ｉ−１）となる。

【００４２】シフトレジスタ４４ｊの第ｋビットが１／
０のとき、ブランキング電極３５（ｉ，ｊ）に電位０／
Ｖｓが印加され、開口３３（ｉ，ｊ）を通った電子ビー
ムは、この電位が０のときのみ半導体ウェーハ１０上に
照射される。電子ビームのＸ方向走査速度は、時点ｔ＝
０で開口３３（１，ｊ）を通った電子ビームが半導体ウ
ェーハ１０上の点Ｐを照射するとすると、時点ｔ＝２
（ｐ／ａ）Ｔ，４（ｐ／ａ）Ｔ、・・・、２（ｍ−１）
（ｐ／ａ）Ｔでそれぞれ開口３３（２，ｊ），３３
（３，ｊ）、・・・、３３（ｍ，ｊ）を通った電子ビー
ムが半導体ウェーハ１０上の同一点Ｐを照射するように
一定に調整されている。

【００４３】これにより、半導体ウェーハ１０上では、
同一点がｍ回同一データで露光される。また、開口３３
（ｉ，ｊ）、ｊ＝１、３、５、・・・、ｎ−１を通って
時点ｔで露光されたドット間は、開口３３（ｉ，ｊ）、
ｊ＝２、４、６、・・・、ｎを通って時点ｔ＋（ｐ／
ａ）Ｔで露光される。次に、書き込み・読み出し回路４
２に含まれる読み出し回路４２１の構成例を図４に基づ
いて説明する。

【００４４】読み出し回路４２１は、アップダウンカウ
ンタ５０、バンドメモリ５１、アップカウンタ５２、セ
ルストライプメモリ５３、レジスタ５４〜５６、演算回
路５７及びアップカウンタ５８を備えている。バンドメ
モリ５１には、図５に示すバンドＡ２のＹ座標と、セル
ストライプ先頭アドレスＡＳ０とが対応して格納されて
いる。セルストライプ先頭アドレスＡＳ０は、バンドＡ
２の最初のセルストライプＡ１に対応した、セルストラ
イプメモリ５３上のアドレスである。バンドメモリ５１
は、アップダウンカウンタ５０の計数値ＡＢによりアド
レス指定される。

【００４５】アップダウンカウンタ５０のロード制御入
力端Ｌ、クロック入力端ＣＫ及びアップ／ダウンモード
入力端Ｕ／Ｄにはそれぞれ、制御回路４３からロード信
号、クロックφ１及びアップ／ダウン制御信号が供給さ
れる。アップダウンカウンタ５０には、ロード制御入力
端Ｌがアクティブのとき初期値がロードされる。この初
期値は、アップ／ダウンモード入力端Ｕ／Ｄが高レベル
でカウントアップモードのとき、バンドメモリ５１上の
最初のバンドの先頭アドレスＡＢ０であり、アップ／ダ
ウンモード入力端Ｕ／Ｄが低レベルでカウントダウンモ
ードのとき、バンドメモリ５１上の最後のバンドのアド
レスＡＢＥである。先頭アドレスＡＢ０及び最終アドレ
スＡＢＥはそれぞれ、図５に示すフレームＡ４の位置Ｂ
０及びＢＥに対応している。

【００４６】アップダウンカウンタ５０に初期値がロー
ドされる時、制御回路４３内のダウンカウンタ４３１に
バンド数ＡＢＮ０＝Ｅ＋１がロードされる。ダウンカウ
ンタ４３１の計数値ＡＢＮは、クロックφ１の立ち上が
り毎に１だけ減少される。ダウンカウンタ４３１の計数
値ＡＢＮが０となったとき、１つのフレームＡ４の露光
が終了する。

【００４７】バンドメモリ５１から読み出されたセルス
トライプ先頭アドレスＡＳ０は、初期値として、制御回
路４３からのロード信号によりアップカウンタ５２にロ
ードされる。セルストライプ先頭アドレスＡＳ０と同時
に読み出されたバンドＹ座標Ｙｉは、図１の主制御回路
２４へ供給される。アップカウンタ５２は制御回路４３
からのクロックφ２を計数し、その計数値ＡＳによりセ
ルストライプメモリ５３がアドレス指定される。

【００４８】アップカウンタ５２に初期値ＡＳ０がロー
ドされる時、制御回路４３内のダウンカウンタ４３２に
１バンド内のセルストライプ数ＡＳＮ０がロードされ
る。ダウンカウンタ４３２の計数値ＡＳＮは、クロック
φ２の立ち上がり毎に１だけ減少される。ダウンカウン
タ４３２の計数値ＡＳＮが０となったとき、１つのバン
ドＡ２の露光が終了し、同時にクロックφ１が立ち上が
って、次のセルストライプ先頭アドレスＡＳ０がアップ
カウンタ５２にロードされる。

【００４９】セルストライプメモリ５３には、セルスト
ライプＡ１を識別するコードとしてのセルストライプナ
ンバーが格納されている。例えばＡＳ０＝Ｓ１のとき、
計数値ＡＳがセルストライプ先頭アドレスＳ１からＳ２
−１まで１つずつ増加し、図５のＡ１０〜Ａ１３に対応
したセルストライプナンバーＮ１０〜Ｎ１３がセルスト
ライプメモリ５３から読み出される。

【００５０】セルストライプメモリ５３の出力Ｎは、レ
ジスタ５４に保持される。一方、レジスタ５５には、１
つのセルストライプＡ１のＸ方向ドット数Ａが保持さ
れ、レジスタ５６には、ベースアドレスＢが保持され
る。演算回路５７は、これらＮ、Ａ及びＢに基づいて先
頭アドレスＡ・Ｎ＋Ｂを演算し、アップカウンタ５８に
供給する。先頭アドレスＡ・Ｎ＋Ｂは、初期値として、
制御回路４３からのロード信号によりアップカウンタ５
８にロードされる。アップカウンタ５８は制御回路４３
からのクロックφ３を計数し、その計数値ＡＤによりド
ットメモリ４１１がアドレス指定される。

【００５１】アップカウンタ５８に初期値Ａ・Ｎ＋Ｂが
ロードされる時、制御回路４３内のダウンカウンタ４３
３に１セルストライプ内のＸ方向ドット数ＡＤＮ０がロ
ードされる。ダウンカウンタ４３３の計数値ＡＤＮは、
クロックφ３の立ち上がり毎に１だけ減少される。ダウ
ンカウンタ４３３の計数値ＡＤＮが０となった時、１つ
のセルストライプＡ１の露光が終了し、同時にクロック
φ２が立ち上がって、次のセルストライプナンバーＡ・
Ｎ＋Ｂがアップカウンタ５８にロードされる。

【００５２】上記バンドメモリ５１及びセルストライプ
メモリ５３のデータは、ドットメモリ４１１〜４１ｎの
露光ドットデータと同様に、露光データの一部として予
め作成されて外部記憶装置に格納されており、外部記憶
装置からロードされる。本実施例によれば、セルストラ
イプＡ１に対応したブロックの露光ドットデータが同一
である場合、このブロックを同一セルストライプナンバ
ーＮで指定することにより、同一露光ドットデータが繰
り返し利用されるので、露光データ量を低減できる。こ
れにより、ハードディスク等の外部記憶装置からメモリ
への露光データ転送時間が短縮されて、露光装置のスル
ープットが向上する。

【００５３】また、バンドメモリ５１を用いているの
で、同一露光ドットデータのバンドＡ２に対しては同一
のセルストライプ先頭アドレスを指定するだけでよく、
これにより、セルストライプメモリ５３に同一セルスト
ライプナンバー列を繰り返し格納する必要がなくなっ
て、露光データ量をさらに低減できる。また、例えば図
５のチップ領域Ｃ１とＣ２とでフレームＡ４の走査方向
が逆になるが、図４のアップダウンカウンタ５０のアッ
プ／ダウンモード及び初期値を変えるのみでこれに対応
できるので、露光データ量をさらに低減できる。

【００５４】ドットメモリへの書き込み前に処理される
フレームＡ４の矩形分割において、繰り返し数を多くし
且つピッチＰＹをできるだけ大きくするには、ピッチＰ
Ｘ及びＰＹを可変にすればよい。この場合、図５におい
て、１つのバンドＡ２の幅を一定にする必要があるの
で、整数個のバンドＡ２からなるセルＡ３単位で、ピッ
チＰＹを可変にする。セルＡ３は、フレームＡ４に一致
させてもよい。１つのセルストライプＡ１のＸ方向（主
走査方向）ドット数（ビット数）がセルストライプＡ１
のピッチＰＸにより変化するので、すなわち、レジスタ
Ａの値が変化するので、アドレス範囲Ａ・Ｎ＋Ｂ〜Ａ・
（Ｎ＋１）＋Ｂ−１が重ならないように、Ｎの値を必要
に応じて飛ばし、すなわちＮのかわりにＮ＋１とし、又
は、ベースアドレスＢを変化させる。

【００５５】［第２実施例］図８は、第２実施例のブラ
ンキングアパーチャアレイ制御回路の一部詳細を示す。
上記第１実施例では、同一ビットデータで同一露光点に
電子ビームをｍ回重複照射する場合を説明したが、この
重複照射回数を可変にすることにより、エッジ部分の寸
法調整や高精度な近接効果補正を行うことが可能とな
る。

【００５６】このため、本第２実施例では、半導体ウェ
ーハ１０上の同一露光点を、ｍ／２ビットの独立なデー
タで表し、１ビットのデータを２回繰り返し使用する。
１行（１露光行）がｎ開口で各々が１露光点に対しｍ／
２ビットのデータを必要とするので、１行でｍｎ／２ビ
ットのデータを必要とする。また、１ビットのデータを
２回だけ繰り返し使用するので、ｍｎ個の開口３３に対
し同時にｍｎ／２ビットのデータ、すなわち、ｍｎ／２
個のドットメモリを必要とする。

【００５７】そこで、奇数行の開口３３（ｉ，ｊ）、ｉ
＝１〜ｎ、ｊ＝１、３、５、・・・、ｍ−１の各々に対
し互いに独立なドットメモリ４１（ｉ，ｊ）を備えてい
る。ｊが奇数のドットメモリ４１（ｉ，ｊ）の出力は、
ディレイ回路４６（ｉ，ｊ）に通されて時間（ｐ／ａ）
（ｉ−１）Ｔだけ遅延され、一方では、このデータでバ
ッファ回路４５Ａのスイッチ素子が制御されて、電位Ｖ
ｓ又は０がブランキング電極３５（ｉ，ｊ）に印加さ
れ、他方では、このデータがさらにディレイ回路４６
（ｉ＋１，ｊ）に通されて時間２（ｐ／ａ）Ｔだけ遅延
され、これによりバッファ回路４５Ａのスイッチ素子が
制御されて、電位Ｖｓ又は０がブランキング電極３５
（ｉ＋１，ｊ）に印加される。但し、ｉ＝１の場合は遅
延時間（ｐ／ａ）（ｉ−１）Ｔが０となるので、ディレ
イ回路４６（１，ｊ）は存在しない。

【００５８】一般にｋＴディレイ回路は、入力信号を、
ドットメモリ４１（ｉ，ｊ）からのビット読み出し周期
Ｔのｋ倍遅延させるものであり、例えばｋビットシフト
レジスタで構成されている。ｊが偶数のドットメモリ４
１（ｉ，ｊ）の出力については、ディレイ回路４６
（ｉ，ｊ）による遅延が、ｊが奇数の場合より時間（ｐ
／ａ）Ｔだけ長く、かつ、ｉ＝１のディレイ回路４６
（１，ｊ）が存在する他は、ｊが奇数の場合と同様であ
る。

【００５９】上記のようにディレイ回路４６（ｉ，ｊ）
を用いることにより、各ドットメモリの同一アドレスに
は同一露光行の露光ドットデータを格納すればよく、Ｂ
ＡＡ制御回路４０に供給すべき露光ドットデータの処理
が簡単となる。露光ドットデータを圧縮しなかった場
合、上記第１実施例のときのｍ／２倍、例えば４倍とい
う膨大な量の露光ドットデータが必要となるが、本第２
実施例によれば、第１実施例と同様にして、第１実施例
よりも高い圧縮率で露光データを圧縮できる。

【００６０】［第３実施例］図９（Ａ）は、第３実施例
のブランキングアパーチャアレイ制御回路の一部を示
す。上記第１又は第２実施例の荷電粒子ビーム露光装置
によれば、４００ＭＨｚという高速で露光ドットデータ
を読み出して露光させることが期待できる。しかし、メ
モリの動作速度がボトルネックとなる。

【００６１】そこで、本第３実施例では、ドットメモリ
４１Ａとして、１ユニット＝ｕビット単位で露光ドット
データを読み出せるものを用いている。ドットメモリ４
１Ａの出力データＤＡＴは、並列／直列変換回路４７に
より直列データｄに変換された後、図２のシフトレジス
タ４４ｉ又は図８の３（ｉ−１）Ｔディレイ回路４６
（ｉ，ｊ）へ供給される。並列／直列変換回路４７は１
クロックで１ビット出力させることができるので、ドッ
トメモリ４１Ａよりも高速動作する。例えば、ｕ＝２０
であり、この場合、ドットメモリ４１Ａから４００／２
０＝２０ＭＨｚで露光ドットデータを読み出せばよい。

【００６２】ブランキングアパーチャアレイ板３０の１
開口３３で半導体ウェーハ１０上に露光される領域がｄ
ｓ×ｄｓの場合、ピッチＰＸのセルストライプのＸ方向
露光ドットデータのビット数ｑは、上記第１実施例の場
合ｑ＝ＰＸ／ｄｓビット、上記第２実施例の場合ｑ＝４
ＰＸ／ｄｓビットとなる。ｑがｕの倍数でない場合に
は、連続した露光処理ができなくなるという問題が生ず
る。

【００６３】そこで、これを解決するために、ｑがｕの
倍数でない場合には、次のような方法を採用する。（１）［ｑ／ｕ］をｑ／ｕの整数部分としたとき、ｑビ
ットを（［ｑ／ｕ］＋１）ｕビットに拡大する。この拡
大は、例えば線形補間法により行う。ドットメモリに
は、予め拡大したデータを格納させる。

【００６４】（２）半導体ウェーハ１０上での露光ドッ
ト密度をＸ方向についてρ＝（［ｑ／ｕ］＋１）ｕ／ｑ
倍にする。Ｘ方向露光ドット密度をρ倍にするには、
（露光ドットデータ読み出し速度）／（電子ビーム走査
速度）をρ倍にすればよい。すなわち、露光ドットデー
タ読み出し速度を一定にして電子ビーム走査速度を１／
ρ倍にするか、電子ビーム走査速度を一定にして露光ド
ットデータ読み出し速度をρ倍にすればよい。いずれの
場合も、図４のセルストライプメモリ５３に、セルスト
ライプナンバーと対応させて、１／ρ、ρ又はｑを格納
しておき、１／ρ、ρ又はｑに応じて露光ドットデータ
読み出し速度又は電子ビーム走査速度を可変にする必要
がある。

【００６５】電子ビーム走査速度を１／ρ倍にする場合
には、移動ステージ１２、主偏向器２０及び副偏向器２
２の各々による走査速度を１／ρ倍にする必要がある。
これは、これらの動作をクロックに同期して動作させ
（増幅回路２６及び２８に供給する信号は、デジタル処
理後にＤ／Ａ変換でアナログ化する。）、ＰＬＬ回路で
クロック周波数を可変にすることにより達成できる。

【００６６】［第４実施例］図１０は、第４実施例のブ
ランキングアパーチャアレイ制御回路の一部を示す。図
７のブランキングアパーチャアレイ領域３２の領域３７
及び３８に対応する露光ドットデータは０であり、これ
をドットメモリに書き込む必要がある。この露光ドット
データは無効部分であり、対応するドットメモリの出力
を強制的に０にしてもよい。

【００６７】そこで、この第４実施例では、上記第１実
施例において、ｎビット長のＢＡＡ有効／無効レジスタ
４８を備え、これを、図７のブランキングアパーチャア
レイ領域３２のＹ方向について領域３７及び３８に対応
する無効部分と、領域Ａ０に対応する無効部分とに分
け、無効部分のビットを‘０’とし、有効部分のビット
を‘１’とする。また、ｎ個のアンドゲート４９１〜４
９ｎを備え、アンドゲート４９ｊ（ｊ＝１〜ｎ）の一方
及び他方の入力端にそれぞれＢＡＡ有効／無効レジスタ
４８の第ｉビット及び図２のドットメモリ４１ｊの出力
を供給し、アンドゲート４９ｊの出力を図２のシフトレ
ジスタ４４ｊの最下位ビットに供給する。

【００６８】本第４実施例によれば、ドットメモリに無
効部分のデータ０を書き込む必要がないので、露光ドッ
トデータ作成処理が簡単となるなお、本発明には外にも
種々の変形例が含まれる。例えば、バンドメモリ５１を
省略して、露光順にセルストライプナンバーＮをセルス
トライプメモリ５３に格納してもよい。また、セルスト
ライプメモリ５３に先頭相対アドレスＡ・Ｎ又は先頭絶
対アドレスＡ・Ｎ＋Ｂを直接格納してもよい。

【００６９】また、図１０の回路は第２又は第３実施例
にも適用可能である。さらに、本発明はブランキングア
パーチャアレイ３２を用いた荷電粒子ビーム露光のデー
タ圧縮方法に特徴があり、各種の荷電粒子ビーム走査方
法に適用可能である。例えば図１１に示すような公知の
電子ビーム走査方法にも適用可能である。図１１の方法
では、電子ビームは、副偏向器２２によりサブフィール
ドＦ内で方向Ｄ１へ走査され、１つのサブフィールドＦ
内を走査完了する毎に、主偏向器２０によりストライプ
Ａ５の長手方向Ｄ２（主走査方向Ｄ１と直角な副走査方
向）へサブフィールドＦの幅だけステップ走査される。
また、移動ステージ１２により方向Ｄ２と直角な方向Ｄ
３へ連続的に走査される。例えば、スプライトＳＴの長
さは２ｍｍであり、サブフィールドＦの一辺は１００μ
ｍである。

【００７０】

【発明の効果】以上説明した如く、第１発明の荷電粒子
ビーム露光方法では、露光ドットデータが同一の第１ブ
ロックに対し同一のコードを付加しておき、露光順に該
コードを指定し、該第１ブロックに対応した露光ドット
データに基づいて電極に電圧を印加するので、同一露光
ドットデータが繰り返し利用されて、露光ドットデータ
量が低減され、これにより、ハードディスク等の外部記
憶装置からメモリへの露光ドットデータ転送時間が短縮
されて、露光装置のスループットが向上するという効果
を奏し、半導体集積回路の安価化に寄与するところが大
きい。また、矩形領域の幅をブランキングアパーチャア
レイの幅に必ずしも一致させないので、繰り返しの多い
矩形領域を決定することができるという効果を奏する。

【００７１】第１発明の第１態様によれば、ブランキン
グアパーチャアレイの幅を盲板などの機械的構成で調整
する必要がないので、構成が簡単となるという効果を奏
する。第１発明の第２態様によれば、露光を無効にする
データをメモリに格納しておく必要がないので、露光ド
ットデータ作成処理が簡単となるという効果を奏する。

【００７２】第１発明の第３態様によれば、微細パター
ンに対応できるので、矩形領域の繰り返し数をできるだ
け多くすることが可能となるという効果を奏する。第１
発明の第４態様によれば、各種パターンに対し矩形領域
の繰り返し数をできるだけ多くし且つ主走査幅をできる
だけ大きくすることが可能となるという効果を奏する。

【００７３】第１発明の第５態様によれば、高速走査が
可能となり、露光装置のスループットがさらに向上する
という効果を奏する。第１発明の第６態様によれば、デ
ータ圧縮の構成が簡単となるという効果を奏する。第１
発明の第７態様によれば、コードを連続した数値で表す
ことができ、コードが簡単になるという効果を奏する。

【００７４】第１発明の第８態様によれば、同一露光ド
ットデータの１主走査領域に対しては同一の先頭アドレ
スを指定するだけでよく、これにより、メモリに同一コ
ード列を繰り返し格納する必要がなくなって、露光ドッ
トデータ量を低減でき、また、走査方向が逆になって
も、先頭アドレスを逆方向に順に読み出すことによりこ
れに対応できるので、露光ドットデータ量をさらに低減
できる。

【００７５】第１発明の第９態様によれば、露光ドット
データ読み出し領域の切り換えが容易になるという効果
を奏する。第１発明の第１０態様によれば、露光ドット
データ読み出し速度が向上し、高速な荷電粒子ビーム露
光装置の性能を発揮させることができるという効果を奏
する。

【００７６】第１発明の第１１態様によれば、露光ドッ
トデータを連続使用でき、露光速度が向上するという効
果を奏する。第２発明の荷電粒子ビーム露光装置では、
露光ドットデータが同一の第１ブロックに対し同一のコ
ードを付加しておき、露光順に該コードを指定し、該コ
ードに対応した第１ブロックの露光ドットデータに基づ
いて電極に電圧を印加するので、同一露光ドットデータ
が繰り返し利用されて、露光ドットデータ量が低減さ
れ、これにより、ハードディスク等の外部記憶装置から
メモリへの露光ドットデータ転送時間が短縮されて、露
光装置のスループットが向上するという効果を奏し、半
導体集積回路の安価化に寄与するところが大きい。ま
た、矩形領域の幅をブランキングアパーチャアレイの幅
に必ずしも一致させないので、繰り返しの多い矩形領域
を決定することができる。

【００７７】第２発明の第１態様によれば、コードを連
続した数値で表すことができ、コードが簡単になるとい
う効果を奏する。第２発明の第２態様によれば、同一露
光ドットデータの第２ブロックに対しては同一の先頭ア
ドレスを指定するだけでよく、これにより、メモリに同
一コード列を繰り返し格納する必要がなくなって、露光
ドットデータ量を低減でき、また、走査方向が逆になる
場合、第２アップダウンカウンタにロードする初期値を
変え且つ第２アップダウンカウンタのアップ／ダウンカ
ウントモードを変えるだけでよいので、露光ドットデー
タ量をさらに低減できる。

【００７８】第２発明の第３態様によれば、露光ドット
データを間断なく連続して読み出すことができるので、
読み出し速度が向上し、高速な荷電粒子ビーム露光装置
の性能を発揮させることができるという効果を奏する。
第２発明の第４態様によれば、高速走査が可能となり、
露光装置のスループットがさらに向上するという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の荷電粒子ビーム露光装置
要部ブロック図である。

【図２】図１のブランキングアパーチャアレイ及びその
制御回路を示す図である。

【図３】図２中のブランキングアパーチャアレイ制御回
路の一部詳細ブロック図である。

【図４】図２中の書き込み・読み出し回路の一部である
読み出し回路の構成例を示すブロック図である。

【図５】電子ビーム走査方法説明図である。

【図６】主偏向位置、ステージ検出位置及び副偏向距離
を示す線図である。

【図７】露光しようとするパターンの分割とブランキン
グアパーチャアレイ領域との関係を示す図である。

【図８】本発明の第２実施例のブランキングアパーチャ
アレイ制御回路の一部詳細Tブロック図である。

【図９】本発明の第３実施例のブランキングアパーチャ
アレイ制御回路の一部を示すブロック図及び露光ドット
データ拡大の説明図である。

【図１０】本発明の第４実施例のブランキングアパーチ
ャアレイ制御回路の一部を示すブロック図である。

【図１１】他の電子ビーム走査方法説明図である。

【符号の説明】

１０半導体ウェーハ１２移動ステージ１４ステージ制御回路１６レーザ干渉測長器１８アパーチャ板２０主偏向器２２副偏向器２６、２８増幅回路２４主制御回路３０ブランキングアパーチャアレイ板３１基板３２領域３３開口３４共通電極３５ブランキング電極４３１〜４３３ダウンカウンタ４４、４５、５４〜５６レジスタ５０アップダウンカウンタ５１バンドメモリ５２、５８アップカウンタ５３セルストライプメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ５４１Ｋ (72)発明者安田洋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】基板（３１）に複数の開口（３３）を格
子状に形成し該基板の各開口の縁部に一対の電極（３
４、３５）を形成したブランキングアパーチャアレイ
（３２）を、荷電粒子ビームの光路中に配置し、各該一
対の電極間に電圧を印加するかしないかにより該開口を
通った荷電粒子ビームを露光対象物（１０）上に照射さ
せないかさせるかを制御し、該露光対象物上での荷電粒
子ビーム照射位置を走査手段（１２、２０、２２）によ
りラスタ走査させる荷電粒子ビーム露光方法において、該一対の電極間に電圧を印加するかしないかを定める露
光ドットデータを、該ラスタ走査の主走査方向（Ｄ１）
と直角な方向が該ブランキングアパーチャアレイの幅
（ＰＹｍ）以下となる矩形領域（Ａ１）に対応した第１
ブロックに分割し、分割された該第１ブロックの露光ド
ットデータをメモリ（４１１〜４１ｎ）に格納してお
き、該分割された各第１ブロックに対し該第１ブロックを識
別するためのコード（Ｎ）を付加し、露光ドットデータ
が同一の該第１ブロックに対しては同一の該コードを付
加しておき、露光順に該コードを指定し、該指定されたコードに対応
した該第１ブロックの露光ドットデータを該メモリから
読み出させ、読み出された該露光ドットデータに基づい
て該電極に電圧を印加することを特徴とする荷電粒子ビ
ーム露光方法。
【請求項２】前記ブランキングアパーチャアレイ（３
２）の、前記矩形領域（Ａ１）の幅（ＰＹｍ）を越える
領域（３７、３８）に対応する露光ドットデータを、前
記メモリ（４１１〜４１ｎ）内において露光させないデ
ータにしておくことを特徴とする請求項１記載の荷電粒
子ビーム露光方法。
【請求項３】前記ブランキングアパーチャアレイ（３
２）の、該矩形領域（Ａ１）の幅（ＰＹｍ）を越える領
域（３７、３８）に対応する露光ドットデータを前記メ
モリ（４１１〜４１ｎ）から読み出した後、無効にする
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項４】前記走査手段（１２、２０、２２）によ
るラスタ走査の主走査方向（Ｄ１）について、前記矩形
領域（Ａ１）の長さを、前記走査手段によるラスタ走査
の１主走査距離（２Ｘｍ）の整数分の１にすることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の荷電粒
子ビーム露光方法。
【請求項５】前記露光ドットデータを、前記１主走査
の整数倍に対応した第２ブロック（Ａ３）に分割し、該
第２ブロック毎に前記整数を決定することを特徴とする
請求項４記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項６】前記走査手段（１２、２０、２２）は、
前記露光対象物（１０）を搭載する移動ステージ（１
２）と、前記ブランキングアパーチャアレイ（３２）を
通った荷電粒子ビームを偏向させる電磁偏向器（２０）
及び静電偏向器（２２）であり、該電磁偏向器により該荷電粒子ビームを主走査方向（Ｄ
１）へ連続的に偏向させながら、該移動ステージを該主
走査方向と直角な副走査方向（Ｄ２）へ連続的に移動さ
せ、かつ、該静電偏向器により該荷電粒子ビームを該移
動ステージの移動に追従して該副走査方向へ偏向させる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載
の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項７】前記コードは、前記第１ブロックの露光
ドットデータの先頭アドレスであることを特徴とする請
求項１乃至６のいずれか１つに記載の荷電粒子ビーム露
光方法。
【請求項８】前記コードがＮのとき、前記第１ブロッ
クの露光ドットデータの先頭アドレスがＡ・Ｎ＋Ｂで表
され、ここにＡは該矩形領域（Ａ１）の主走査方向（Ｄ
１）の長さに対応したデータ数であり、Ｂはベースアド
レスであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
１つに記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項９】前記１主走査に対し前記コードＮをｍ個
だけメモリ（５３）へ読み出し順に格納し、かつ、該１
主走査に対し、該コードＮが格納されている先頭アドレ
スをメモリ（５１）へ格納しておき、該先頭アドレスを
一方向又は逆方向に順に読み出し、該読み出し毎に、該
先頭アドレスから順に該コードＮをｍ個読み出すことを
特徴とする請求項７又は８記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項１０】露光ドットデータが格納されるメモリ
（４１１〜４１ｎ）を複数領域に分割し、該複数領域の
１つから露光ドットデータを読み出させ該露光ドットデ
ータに基づいて前記ブランキングアパーチャアレイ（３
２）の電極（３４、３５）へ電圧を印加させ、外部記憶
装置から露光ドットデータを読み出させて該複数領域の
他の領域へ書き込ませ、前記ベースアドレスＢの値を変更することにより、露光
ドットデータの書き込みが完了した領域を露光ドットデ
ータ読み出し領域に変更することを特徴とする請求項７
乃至９のいずれか１つに記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項１１】前記メモリ（４１Ａ）から前記主走査
方向（Ｄ１）の露光ドットデータを、ｕビット単位で並
列に読み出し、読み出された並列データを直列データに
変換することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
１つに記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項１２】前記矩形領域（Ａ１）の主走査方向
（Ｄ１）の露光ドットデータのビット数ｑがｕの倍数で
ない場合には、［ｑ／ｕ］をｑ／ｕの整数部分としｋを
整数としたとき、補間法によりｑビットを（［ｑ／ｕ］
＋ｋ）ｕビットに拡大し、（露光ドットデータ読み出し速度）／（荷電粒子ビーム
走査速度）を（［ｑ／ｕ］＋ｋ）ｕ／ｑ倍にすることを
特徴とする請求項１１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項１３】基板（３１）に複数の開口（３３）を
格子状に形成し該基板の各開口の縁部に一対の電極（３
４、３５）を形成したブランキングアパーチャアレイ
（３２）を、荷電粒子ビームの光路中に配置し、各該一
対の電極間に電圧を印加するかしないかにより該開口を
通った荷電粒子ビームを露光対象物（１０）上に照射さ
せないかさせるかを制御し、該露光対象物上での荷電粒
子ビーム照射位置を走査手段（１２、２０、２２）によ
りラスタ走査させる荷電粒子ビーム露光装置において、該一対の電極間に電圧を印加するかしないかを定める露
光ドットデータが、該ラスタ走査の主走査方向（Ｄ１）
と直角な方向が該ブランキングアパーチャアレイの幅
（ＰＹｍ）以下となる矩形領域（Ａ１）に対応した第１
ブロックに分割されて格納されたドット記憶手段（４１
１〜４１ｎ）と、該第１ブロクを間接的に指定するコード（Ｎ）が格納さ
れたコード記憶手段（５３）と、該コード記憶手段から読み出されたコードに基づいて該
ドット記憶手段に対し該コードに対応した該第１ブロッ
クの先頭アドレスから最終アドレスまで順に指定する第
１ブロックアドレス指定手段（５４〜５８）と、該コード記憶手段に対し露光順に該コードを読み出させ
るコードアドレス指定手段（５０、５１）と、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項１４】前記第１ブロックアドレス指定手段
は、前記矩形領域（Ａ１）の主走査方向（Ｄ１）の長さ
に対応したデータ数Ａが格納された第１レジスタ（５
５）と、ベースアドレスＢが格納された第２レジスタ（５６）
と、前記コード（Ｎ）Ｎに対応した第１ブロックの先頭アド
レスＡ・Ｎ＋Ｂを演算する演算回路（５７）と、該先頭アドレスがロードされ、第１ブロックアドレスと
しての計数値が該最終アドレスになるまでクロックを計
数する第１カウンタ（５８）と、を有することを特徴とする請求項１３記載の荷電粒子ビ
ーム露光装置。
【請求項１５】前記コードアドレス指定手段は、複数
の前記第１ブロックを１つの第２ブロック（Ａ３）とし
たときの該第２ブロックの先頭の第１ブロックに対応し
た前記コードのアドレスが格納された第２ブロック先頭
アドレス記憶手段（５１）と、クロックを計数し、その計数値により該第２ブロック先
頭アドレス記憶手段に対し該コードアドレスを露光順に
読み出させる第２アップ／ダウンカウンタ（５０）と、該第２ブロック先頭アドレス記憶手段から読み出された
コードアドレスがロードされ、コードアドレスとしての
計数値が該第２ブロックの最終値になるまでクロックを
計数する第３カウンタ（５２）と、を有することを特徴とする請求項１３又は１４記載の荷
電粒子ビーム露光装置。
【請求項１６】前記ドット記憶手段（４１Ａ）は、１
アドレス指定で並列ｕビットの露光ドットデータを読み
出し、読み出された該並列露光ドットデータを直列データに変
換する並列／直列変換回路（４７）、を有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれ
か１つに記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項１７】前記走査手段（１２、２０、２２）
は、前記露光対象物（１０）が搭載される移動ステージ（１
２）と、前記ブランキングアパーチャアレイ（３２）を通った荷
電粒子ビームを偏向させる電磁偏向器（２０）及び静電
偏向器（２２）と、該電磁偏向器により該荷電粒子ビー
ムを主走査方向（Ｄ１）へ連続的に偏向させながら、該
移動ステージを該主走査方向と直角な副走査方向（Ｄ
２）へ連続的に移動させ、かつ、該静電偏向器により該
荷電粒子ビームを該移動ステージの移動に追従して該副
走査方向へ偏向させる走査制御手段（１４、２４、２
６、２８）と、を有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれ
か１つに記載の荷電粒子ビーム露光装置。