JPH0888160A - マスク並びにこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法及び装置 - Google Patents
マスク並びにこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 マスク並びにこれを用いる荷電粒子ビーム露
光方法及び装置に係り、露光中に選択可能なブロックパ
ターン数の制限をなくし、ブロックマスクを連続的に移
動させながら露光を行うことにより、露光速度の低下及
び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置の
スループットを向上する。 【構成】 荷電粒子ビーム露光方法は、各々繰り返しパ
ターンを含み、露光順序に応じた順序で配置された複数
のブロックマスクパターン１，２，３，４を有するブロ
ックマスクを用いて被露光部材に対してブロック露光を
行うに際し、ブロックマスクを連続的に移動させながら
偏向データに基づいて荷電粒子ビームを偏向して複数の
ブロックマスクパターンのうち所望のパターンを被露光
部材上に露光するステップを含む。
光方法及び装置に係り、露光中に選択可能なブロックパ
ターン数の制限をなくし、ブロックマスクを連続的に移
動させながら露光を行うことにより、露光速度の低下及
び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置の
スループットを向上する。 【構成】 荷電粒子ビーム露光方法は、各々繰り返しパ
ターンを含み、露光順序に応じた順序で配置された複数
のブロックマスクパターン１，２，３，４を有するブロ
ックマスクを用いて被露光部材に対してブロック露光を
行うに際し、ブロックマスクを連続的に移動させながら
偏向データに基づいて荷電粒子ビームを偏向して複数の
ブロックマスクパターンのうち所望のパターンを被露光
部材上に露光するステップを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマスク並びにこれを用い
る荷電粒子ビーム露光方法及び装置に係り、特に繰り返
しの基本単位パターンを有するマスク並びにこのような
マスクを用いて単位パターンを１ショットで露光する荷
電粒子ビーム露光方法及び装置に関する。
る荷電粒子ビーム露光方法及び装置に係り、特に繰り返
しの基本単位パターンを有するマスク並びにこのような
マスクを用いて単位パターンを１ショットで露光する荷
電粒子ビーム露光方法及び装置に関する。
【０００２】近年、集積回路の高密度化に伴い、半導体
ウエハにパターンを形成する露光技術が、長年主流であ
ったフォトリソグラフィ技術から電子ビーム等の荷電粒
子ビームを用いる荷電粒子ビーム露光技術へと移行しつ
つある。
ウエハにパターンを形成する露光技術が、長年主流であ
ったフォトリソグラフィ技術から電子ビーム等の荷電粒
子ビームを用いる荷電粒子ビーム露光技術へと移行しつ
つある。
【０００３】荷電粒子ビーム露光技術には、一度に発生
できるパターン形状によって、可変矩形露光技術やブロ
ック露光技術等がある。ブロック露光技術によると、繰
り返しの基本単位パターンを有するマスクが荷電粒子ビ
ームを透過し、複雑なパターンであっても単位パターン
を１ショットで露光する。従って、ブロック露光技術
は、例えば２５６ＭｂｉｔのＤＲＡＭのパターンのよう
に、微細ではあるが露光する殆どの面積がある基本パタ
ーンの繰り返しであるものに対して有効である。
できるパターン形状によって、可変矩形露光技術やブロ
ック露光技術等がある。ブロック露光技術によると、繰
り返しの基本単位パターンを有するマスクが荷電粒子ビ
ームを透過し、複雑なパターンであっても単位パターン
を１ショットで露光する。従って、ブロック露光技術
は、例えば２５６ＭｂｉｔのＤＲＡＭのパターンのよう
に、微細ではあるが露光する殆どの面積がある基本パタ
ーンの繰り返しであるものに対して有効である。
【０００４】
【従来の技術】図９は、ブロック露光を用いる従来の電
子ビーム露光装置の一例を示す。電子ビーム露光装置
は、電子銃１０１、電子レンズ系Ｌ１ａ、矩形開孔板１
０２、電子レンズ系Ｌ１ｂ、ビーム成形偏向器１０３、
第１のマスク偏向器ＭＤ１、ダイナミックマスクスチグ
メータＤＳ、第２のマスク偏向器ＭＤ２、ダイナミック
マスクフォーカスコイルＤＦ、電子レンズ系Ｌ２ａ、ブ
ロックマスク１０４を搭載するマスクステージ１０５、
電子レンズ系Ｌ２ｂ、第３のマスク偏向器ＭＤ３、ブラ
ンキング偏向器１０６、第４のマスク偏向器ＭＤ４、縮
小電子レンズ系Ｌ３、円形アパーチャ１０７、投影電子
レンズ系Ｌ４、主偏向器（電磁偏向器）１０８、副偏向
器（静電偏向器）１０９、投影電子レンズ系Ｌ５、ウエ
ハ１１０を搭載されるウエハステージ１１１及び制御系
を有する。制御系は、中央制御装置（ＣＰＵ）１２１、
露光クロックを含む各種クロックを生成するクロックユ
ニット１２２、バッファメモリ１２３、制御ユニット１
２４、データ補正ユニット１２５、マスクメモリ１２６
及び主偏向器設定ユニット１２７を有する。電子ビーム
露光装置全体の動作を制御するＣＰＵ１２１と、クロッ
クユニット１２２と、マスクメモリ１２６と、主偏向器
設定ユニット１２７とは、バス１２８を介して接続され
ている。尚、図９では便宜上、データ補正ユニット１２
５及び主偏向器設定ユニット１２７は、ディジタル−ア
ナログ変換器及び増幅器の機能を含むものとして図示し
てある。又、ウエハステージ１１１の位置を測定するレ
ーザ干渉計及びウエハステージ１１１を移動するステー
ジ移動機構は、夫々米国特許第５，１７３，５８２号公
報や米国特許第５，１９４，７４１号公報等より公知で
あるので、これらの図示及び説明は省略する。
子ビーム露光装置の一例を示す。電子ビーム露光装置
は、電子銃１０１、電子レンズ系Ｌ１ａ、矩形開孔板１
０２、電子レンズ系Ｌ１ｂ、ビーム成形偏向器１０３、
第１のマスク偏向器ＭＤ１、ダイナミックマスクスチグ
メータＤＳ、第２のマスク偏向器ＭＤ２、ダイナミック
マスクフォーカスコイルＤＦ、電子レンズ系Ｌ２ａ、ブ
ロックマスク１０４を搭載するマスクステージ１０５、
電子レンズ系Ｌ２ｂ、第３のマスク偏向器ＭＤ３、ブラ
ンキング偏向器１０６、第４のマスク偏向器ＭＤ４、縮
小電子レンズ系Ｌ３、円形アパーチャ１０７、投影電子
レンズ系Ｌ４、主偏向器（電磁偏向器）１０８、副偏向
器（静電偏向器）１０９、投影電子レンズ系Ｌ５、ウエ
ハ１１０を搭載されるウエハステージ１１１及び制御系
を有する。制御系は、中央制御装置（ＣＰＵ）１２１、
露光クロックを含む各種クロックを生成するクロックユ
ニット１２２、バッファメモリ１２３、制御ユニット１
２４、データ補正ユニット１２５、マスクメモリ１２６
及び主偏向器設定ユニット１２７を有する。電子ビーム
露光装置全体の動作を制御するＣＰＵ１２１と、クロッ
クユニット１２２と、マスクメモリ１２６と、主偏向器
設定ユニット１２７とは、バス１２８を介して接続され
ている。尚、図９では便宜上、データ補正ユニット１２
５及び主偏向器設定ユニット１２７は、ディジタル−ア
ナログ変換器及び増幅器の機能を含むものとして図示し
てある。又、ウエハステージ１１１の位置を測定するレ
ーザ干渉計及びウエハステージ１１１を移動するステー
ジ移動機構は、夫々米国特許第５，１７３，５８２号公
報や米国特許第５，１９４，７４１号公報等より公知で
あるので、これらの図示及び説明は省略する。
【０００５】電子銃１０から放出された電子ビームは、
矩形開孔板１０２を通り、第１及び第２の偏向器ＭＤ
１，ＭＤ２によって偏向されてブロックマスク１０４上
の所望のパターン部分を通過する。断面形状がパターン
化された電子ビームは、電子レンズ系Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの
収束作用及び第３及び第４の偏向器ＭＤ３，ＭＤ４の偏
向作用により光軸に戻される。その後、電子ビームは縮
小電子レンズ系Ｌ３により断面が縮小され、投影電子レ
ンズ系Ｌ４，Ｌ５によりウエハ１１０上に照射されて、
上記所望のパターンが露光がなされる。
矩形開孔板１０２を通り、第１及び第２の偏向器ＭＤ
１，ＭＤ２によって偏向されてブロックマスク１０４上
の所望のパターン部分を通過する。断面形状がパターン
化された電子ビームは、電子レンズ系Ｌ２ａ，Ｌ２ｂの
収束作用及び第３及び第４の偏向器ＭＤ３，ＭＤ４の偏
向作用により光軸に戻される。その後、電子ビームは縮
小電子レンズ系Ｌ３により断面が縮小され、投影電子レ
ンズ系Ｌ４，Ｌ５によりウエハ１１０上に照射されて、
上記所望のパターンが露光がなされる。
【０００６】バッファメモリ１２３には、ウエハ１１０
上に露光するべきパターンに関する露光パターンデー
タ、ブロックマスク１０４上のマスクパターンに関する
ブロックデータ等が格納されている。露光パターンデー
タには、主偏向器１０８に供給する主偏向データ等も含
まれている。又、マスクメモリ１２６には、露光前に予
め測定されたマスクパターン位置及び偏向データの関係
や、ダイナミックマスクスチグメータＤＳ及びダイナミ
ックマスクフォーカスコイルＤＦに供給する偏向データ
を補正するための補正データ等が格納されている。
上に露光するべきパターンに関する露光パターンデー
タ、ブロックマスク１０４上のマスクパターンに関する
ブロックデータ等が格納されている。露光パターンデー
タには、主偏向器１０８に供給する主偏向データ等も含
まれている。又、マスクメモリ１２６には、露光前に予
め測定されたマスクパターン位置及び偏向データの関係
や、ダイナミックマスクスチグメータＤＳ及びダイナミ
ックマスクフォーカスコイルＤＦに供給する偏向データ
を補正するための補正データ等が格納されている。
【０００７】ＣＰＵ１２１により取り込まれてバッファ
メモリ１２３に格納された露光パターンデータには、ブ
ロックマスク１０４上のどのマスクパターンを使用して
露光を行うかを示すパターンデータコードＰＤＣが含ま
れる。制御ユニット１２４は、このパターンデータコー
ドＰＤＣを用いて、使用するマスクパターンの位置に電
子ビームを偏向するための偏向データをマスクメモリ１
２６から読み出して、パターン選択用の第１〜第４の偏
向器ＭＤ１〜ＭＤ４へ供給する。又、マスクメモリ１２
６から読み出された偏向データは、データ補正ユニット
１２５にも供給される。尚、マスクメモリ１２６からの
偏向データの読み出しは、クロックユニット１２２で生
成される露光クロックに基づいて行われる。
メモリ１２３に格納された露光パターンデータには、ブ
ロックマスク１０４上のどのマスクパターンを使用して
露光を行うかを示すパターンデータコードＰＤＣが含ま
れる。制御ユニット１２４は、このパターンデータコー
ドＰＤＣを用いて、使用するマスクパターンの位置に電
子ビームを偏向するための偏向データをマスクメモリ１
２６から読み出して、パターン選択用の第１〜第４の偏
向器ＭＤ１〜ＭＤ４へ供給する。又、マスクメモリ１２
６から読み出された偏向データは、データ補正ユニット
１２５にも供給される。尚、マスクメモリ１２６からの
偏向データの読み出しは、クロックユニット１２２で生
成される露光クロックに基づいて行われる。
【０００８】他方、主偏向器設定ユニット１２７は、ク
ロックユニット１２２からのクロックに基づいてバッフ
ァメモリ１２３から主偏向器１０８の主偏向データを読
み出して、主偏向器１０８に供給する。又、副偏向器１
０９の偏向データ、ビーム成形偏向器１０３の偏向デー
タ及びブランキング偏向器１０６の偏向データは、バッ
ファメモリ１２３に格納されているデータに応じて制御
ユニット１２４でショットデータに分解され、データ補
正ユニット１２５を介して対応する副偏向器１０９、ビ
ーム成形偏向器１０３及びブランキング偏向器１０６に
供給される。つまり、制御ユニット１２４は、バッファ
メモリ１２３に格納されているデータに応じて可変矩形
露光を行う場合の電子ビームのサイズ及び電子ビームの
ブロックマスク１０４上の偏向位置を求めてデータ補正
ユニット１２５に供給する。データ補正ユニット１２５
は、制御ユニット１２４から供給された露光するべきパ
ターンに応じた電子ビームの各偏向データを、マスクメ
モリ１２６から読み出された補正データに基づいて補正
する。ビーム成形偏向器１０３の偏向データは、電子ビ
ームの可変矩形サイズを決定し、ブランキング偏向器１
０６の偏向データは、露光ショット毎に設定される。
ロックユニット１２２からのクロックに基づいてバッフ
ァメモリ１２３から主偏向器１０８の主偏向データを読
み出して、主偏向器１０８に供給する。又、副偏向器１
０９の偏向データ、ビーム成形偏向器１０３の偏向デー
タ及びブランキング偏向器１０６の偏向データは、バッ
ファメモリ１２３に格納されているデータに応じて制御
ユニット１２４でショットデータに分解され、データ補
正ユニット１２５を介して対応する副偏向器１０９、ビ
ーム成形偏向器１０３及びブランキング偏向器１０６に
供給される。つまり、制御ユニット１２４は、バッファ
メモリ１２３に格納されているデータに応じて可変矩形
露光を行う場合の電子ビームのサイズ及び電子ビームの
ブロックマスク１０４上の偏向位置を求めてデータ補正
ユニット１２５に供給する。データ補正ユニット１２５
は、制御ユニット１２４から供給された露光するべきパ
ターンに応じた電子ビームの各偏向データを、マスクメ
モリ１２６から読み出された補正データに基づいて補正
する。ビーム成形偏向器１０３の偏向データは、電子ビ
ームの可変矩形サイズを決定し、ブランキング偏向器１
０６の偏向データは、露光ショット毎に設定される。
【０００９】図１０は、メモリ用のブロックマスク１０
４の一例を示す。同図中、（ａ）に示すように、ブロッ
クマスク１０４はシリコン等の半導体又は金属からなる
基板１０４ａと、この基板１０４ａ上に設けられた複数
の偏向エリア１０４−１〜１０４−１２とからなる。各
偏向エリア１０４−１〜１０４−１２には、複数のマス
クパターンが形成されている。ブロック露光を用いる電
子ビーム露光装置では、あるマスクステージ１０５の位
置を中心として電子ビームを偏向して選択可能なマスク
パターンの範囲は決っており、各偏向エリア１０４−１
〜１０４−１２はこの選択可能なパターンの範囲に対応
した例えば５ｍｍ□の範囲である。例えば偏向エリア１
０４−８内のマスクパターンを選択してパターンを露光
する場合は、電子ビーム露光装置の電子光学軸がほぼ偏
向エリア１０４−８の中心と一致するようにマスクステ
ージ１０５を移動する。
４の一例を示す。同図中、（ａ）に示すように、ブロッ
クマスク１０４はシリコン等の半導体又は金属からなる
基板１０４ａと、この基板１０４ａ上に設けられた複数
の偏向エリア１０４−１〜１０４−１２とからなる。各
偏向エリア１０４−１〜１０４−１２には、複数のマス
クパターンが形成されている。ブロック露光を用いる電
子ビーム露光装置では、あるマスクステージ１０５の位
置を中心として電子ビームを偏向して選択可能なマスク
パターンの範囲は決っており、各偏向エリア１０４−１
〜１０４−１２はこの選択可能なパターンの範囲に対応
した例えば５ｍｍ□の範囲である。例えば偏向エリア１
０４−８内のマスクパターンを選択してパターンを露光
する場合は、電子ビーム露光装置の電子光学軸がほぼ偏
向エリア１０４−８の中心と一致するようにマスクステ
ージ１０５を移動する。
【００１０】図１０（ｂ）は、偏向エリア１０４−８の
構成を示す。この偏向エリア１０４−８内に配置できる
ブロックパターンの数は例えば４８個であり、一つ一つ
は上記パターンデータコードＰＤＣで認識される。つま
り、パターンデータコードＰＤＣは、各マスクパターン
に対応したマスクメモリ１２６の内容をクロックユニッ
ト１２２からの例えば最高１０ＭＨｚの露光クロックに
基づいて読み出すための標識である。上記の如く、マス
クメモリ１２６には、各マスクパターン位置に電子ビー
ムを偏向するための、マスクパターン位置及び偏向デー
タの関係やダイナミックマスクスチグメータＤＳ及びダ
イナミックマスクフォーカスコイルＤＦに供給する補正
データ等が格納されている。これらのデータは、予め露
光前に電子ビームの調整を行い、使用する偏向エリアに
対する偏向データや補正データ等を求めることによりマ
スクメモリ１２６に格納されている。
構成を示す。この偏向エリア１０４−８内に配置できる
ブロックパターンの数は例えば４８個であり、一つ一つ
は上記パターンデータコードＰＤＣで認識される。つま
り、パターンデータコードＰＤＣは、各マスクパターン
に対応したマスクメモリ１２６の内容をクロックユニッ
ト１２２からの例えば最高１０ＭＨｚの露光クロックに
基づいて読み出すための標識である。上記の如く、マス
クメモリ１２６には、各マスクパターン位置に電子ビー
ムを偏向するための、マスクパターン位置及び偏向デー
タの関係やダイナミックマスクスチグメータＤＳ及びダ
イナミックマスクフォーカスコイルＤＦに供給する補正
データ等が格納されている。これらのデータは、予め露
光前に電子ビームの調整を行い、使用する偏向エリアに
対する偏向データや補正データ等を求めることによりマ
スクメモリ１２６に格納されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、使用する偏
向エリアを変える場合、電子ビーム露光装置の電子光学
軸がほぼ新たに選択した偏向エリアの中心と一致するよ
うにマスクステージ１０５を移動する。このマスクステ
ージ１０５の移動に伴い、改めて新たに選択した偏向エ
リアに対して偏向キャリブレーションを行い、マスクメ
モリ１２６内のデータを書き換える必要もある。このキ
ャリブレーションをＣＰＵ１２１の露光ルーチン内に組
み込むことは不可能ではないものの、調整にはかなりの
時間がかかるので、あまり現実的ではない。従って、ブ
ロック露光を用いる従来の電子ビーム露光装置では、１
品種又は１層のパターンを露光中に選択可能なブロック
パターン数は、ブロックマスク１０４上の１つの偏向エ
リア内のブロックパターン数に限定されてしまうという
問題があった。つまり、上記の例では、４８個のブロッ
クパターンしか選択できず、１つの偏向エリア内に更に
可変矩形露光用の開口が配置されていても、４８個のブ
ロックパターンと可変矩形露光用の開口しか選択できな
い。
向エリアを変える場合、電子ビーム露光装置の電子光学
軸がほぼ新たに選択した偏向エリアの中心と一致するよ
うにマスクステージ１０５を移動する。このマスクステ
ージ１０５の移動に伴い、改めて新たに選択した偏向エ
リアに対して偏向キャリブレーションを行い、マスクメ
モリ１２６内のデータを書き換える必要もある。このキ
ャリブレーションをＣＰＵ１２１の露光ルーチン内に組
み込むことは不可能ではないものの、調整にはかなりの
時間がかかるので、あまり現実的ではない。従って、ブ
ロック露光を用いる従来の電子ビーム露光装置では、１
品種又は１層のパターンを露光中に選択可能なブロック
パターン数は、ブロックマスク１０４上の１つの偏向エ
リア内のブロックパターン数に限定されてしまうという
問題があった。つまり、上記の例では、４８個のブロッ
クパターンしか選択できず、１つの偏向エリア内に更に
可変矩形露光用の開口が配置されていても、４８個のブ
ロックパターンと可変矩形露光用の開口しか選択できな
い。
【００１２】メモリのパターンのように繰り返し性の高
いパターンの場合は、例えば４８個のブロックパターン
及び可変矩形露光用の開口のみでパターンを露光するこ
とができることもある。しかし、メモリ以外のある程度
ランダムなパターンを含む場合は、４８個のブロックパ
ターンでは足りず、又、繰り返しパターンを全てブロッ
クマスク１０４の１つの偏向エリア内に形成することも
できない。つまり、ブロックマスク１０４の１つの偏向
エリア内に形成できるブロックパターン数には限界があ
り、露光しようとするパターンが１つの偏向エリア内の
ブロックパターンだけでは形成できない場合は、可変矩
形露光用の開口を使って形成するしか方法がなく、これ
により露光速度が低下すると共に露光時間が増加してし
まい、電子ビーム露光装置のスループットが低下してま
うという問題があった。
いパターンの場合は、例えば４８個のブロックパターン
及び可変矩形露光用の開口のみでパターンを露光するこ
とができることもある。しかし、メモリ以外のある程度
ランダムなパターンを含む場合は、４８個のブロックパ
ターンでは足りず、又、繰り返しパターンを全てブロッ
クマスク１０４の１つの偏向エリア内に形成することも
できない。つまり、ブロックマスク１０４の１つの偏向
エリア内に形成できるブロックパターン数には限界があ
り、露光しようとするパターンが１つの偏向エリア内の
ブロックパターンだけでは形成できない場合は、可変矩
形露光用の開口を使って形成するしか方法がなく、これ
により露光速度が低下すると共に露光時間が増加してし
まい、電子ビーム露光装置のスループットが低下してま
うという問題があった。
【００１３】本発明は、露光中に選択可能なブロックパ
ターン数の制限をなくし、ブロックマスクを連続的に移
動させながら露光を行うことにより、露光速度の低下及
び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置の
スループットを向上することを目的とする。
ターン数の制限をなくし、ブロックマスクを連続的に移
動させながら露光を行うことにより、露光速度の低下及
び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置の
スループットを向上することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、ブロック露光を用いる荷電粒子ビーム露光用の
ブロックマスクであって、各々繰り返しパターンを含
み、露光順序に応じた順序で配置された複数のブロック
マスクパターンを有し、所定方向に沿って配置された任
意の複数のブロックマスクパターンからなる第１のブロ
ックマスクパターン群と、該所定方向とは反対方向に沿
って該第１のブロックマスクパターン群の隣に配置され
た該任意の複数のブロックマスクパターンからなる第２
のブロックマスクパターン群とを備えたブロックマスク
によって達成できる。
記載の、ブロック露光を用いる荷電粒子ビーム露光用の
ブロックマスクであって、各々繰り返しパターンを含
み、露光順序に応じた順序で配置された複数のブロック
マスクパターンを有し、所定方向に沿って配置された任
意の複数のブロックマスクパターンからなる第１のブロ
ックマスクパターン群と、該所定方向とは反対方向に沿
って該第１のブロックマスクパターン群の隣に配置され
た該任意の複数のブロックマスクパターンからなる第２
のブロックマスクパターン群とを備えたブロックマスク
によって達成できる。
【００１５】請求項２記載の発明では、前記ブロックマ
スクパターンは、可変矩形露光用の開口を含む。
スクパターンは、可変矩形露光用の開口を含む。
【００１６】請求項３記載の発明では、ブロックマスク
上の位置を検出するためのマークパターンを更に有す
る。
上の位置を検出するためのマークパターンを更に有す
る。
【００１７】請求項４記載の発明では、前記マークパタ
ーンは、隣合うブロックマスクパターン群の間に配置さ
れている。
ーンは、隣合うブロックマスクパターン群の間に配置さ
れている。
【００１８】上記の課題は、請求項５記載の、各々繰り
返しパターンを含み、露光順序に応じた順序で配置され
た複数のブロックマスクパターンを有するブロックマス
クを用いて被露光部材に対してブロック露光を行う荷電
粒子ビーム露光方法であって、該ブロックマスクを連続
的に移動させながら偏向データに基づいて荷電粒子ビー
ムを偏向して該複数のブロックマスクパターンのうち所
望のパターンを該被露光部材上に露光するステップを含
む、荷電粒子ビーム露光方法によっても達成できる。
返しパターンを含み、露光順序に応じた順序で配置され
た複数のブロックマスクパターンを有するブロックマス
クを用いて被露光部材に対してブロック露光を行う荷電
粒子ビーム露光方法であって、該ブロックマスクを連続
的に移動させながら偏向データに基づいて荷電粒子ビー
ムを偏向して該複数のブロックマスクパターンのうち所
望のパターンを該被露光部材上に露光するステップを含
む、荷電粒子ビーム露光方法によっても達成できる。
【００１９】請求項６記載の発明では、前記被露光部材
を連続的に移動させるステップを更に含む。
を連続的に移動させるステップを更に含む。
【００２０】請求項７記載の発明では、前記ブロックマ
スクパターンは可変矩形露光用の開口を含み、前記ステ
ップは該可変矩形露光用の開口を含む所望のパターンを
該被露光部材上に露光する。
スクパターンは可変矩形露光用の開口を含み、前記ステ
ップは該可変矩形露光用の開口を含む所望のパターンを
該被露光部材上に露光する。
【００２１】請求項８記載の発明では、前記ブロックマ
スクはマークパターンを有し、該マークパターンを用い
て該ブロックマスク上の位置を検出するステップを更に
含む。
スクはマークパターンを有し、該マークパターンを用い
て該ブロックマスク上の位置を検出するステップを更に
含む。
【００２２】請求項９記載の発明では、前記ブロックマ
スクの現在位置と、各ブロックマスクパターンの基準点
と、各基準点を基準にした各ブロックマスクパターン内
のパターンの位置とに基づいて前記偏向データを生成す
るステップを含む。
スクの現在位置と、各ブロックマスクパターンの基準点
と、各基準点を基準にした各ブロックマスクパターン内
のパターンの位置とに基づいて前記偏向データを生成す
るステップを含む。
【００２３】請求項１０記載の発明では、前記ブロック
マスクの位置が前記荷電粒子ビームの該ブロックマスク
上の偏向可能範囲内に入ったことを示す第１の信号と、
前記被露光部材の位置が該荷電粒子ビームの該被露光部
材上の可描画範囲内に入ったことを示す第２の信号とを
求め、該第１及び第２の信号の論理積に基づいて露光動
作の開始を制御するステップを更に含む。
マスクの位置が前記荷電粒子ビームの該ブロックマスク
上の偏向可能範囲内に入ったことを示す第１の信号と、
前記被露光部材の位置が該荷電粒子ビームの該被露光部
材上の可描画範囲内に入ったことを示す第２の信号とを
求め、該第１及び第２の信号の論理積に基づいて露光動
作の開始を制御するステップを更に含む。
【００２４】上記の課題は、請求項１１記載の、各々繰
り返しパターンを含み、露光順序に応じた順序で配置さ
れた複数のブロックマスクパターンを有するブロックマ
スクを用いて被露光部材に対してブロック露光を行う荷
電粒子ビーム露光装置であって、該ブロックマスクを連
続的に移動させる第１の手段と、連続的に移動する該ブ
ロックマスクを用い、偏向データに基づいて荷電粒子ビ
ームを偏向して該複数のブロックマスクパターンのうち
所望のパターンを該被露光部材上に露光する第２の手段
とを有する、荷電粒子ビーム露光装置によっても達成で
きる。
り返しパターンを含み、露光順序に応じた順序で配置さ
れた複数のブロックマスクパターンを有するブロックマ
スクを用いて被露光部材に対してブロック露光を行う荷
電粒子ビーム露光装置であって、該ブロックマスクを連
続的に移動させる第１の手段と、連続的に移動する該ブ
ロックマスクを用い、偏向データに基づいて荷電粒子ビ
ームを偏向して該複数のブロックマスクパターンのうち
所望のパターンを該被露光部材上に露光する第２の手段
とを有する、荷電粒子ビーム露光装置によっても達成で
きる。
【００２５】請求項１２記載の発明では、前記被露光部
材を連続的に移動させる手段を更に有する。
材を連続的に移動させる手段を更に有する。
【００２６】請求項１３記載の発明では、前記ブロック
マスクパターンは可変矩形露光用の開口を含み、前記第
２の手段は該可変矩形露光用の開口を含む所望のパター
ンを該被露光部材上に露光する。
マスクパターンは可変矩形露光用の開口を含み、前記第
２の手段は該可変矩形露光用の開口を含む所望のパター
ンを該被露光部材上に露光する。
【００２７】請求項１４記載の発明では、前記ブロック
マスクはマークパターンを有し、該マークパターンを用
いて該ブロックマスク上の位置を検出する手段を更に有
する。
マスクはマークパターンを有し、該マークパターンを用
いて該ブロックマスク上の位置を検出する手段を更に有
する。
【００２８】請求項１５記載の発明では、前記ブロック
マスクの現在位置と、各ブロックマスクパターンの基準
点と、各基準点を基準にした各ブロックマスクパターン
内のパターンの位置とに基づいて前記偏向データを生成
する手段を更に有する。
マスクの現在位置と、各ブロックマスクパターンの基準
点と、各基準点を基準にした各ブロックマスクパターン
内のパターンの位置とに基づいて前記偏向データを生成
する手段を更に有する。
【００２９】請求項１６記載の発明では、前記ブロック
マスクの位置が前記荷電粒子ビームの該ブロックマスク
上の偏向可能範囲内に入ったことを示す第１の信号と、
前記被露光部材の位置が該荷電粒子ビームの該被露光部
材上の可描画範囲内に入ったことを示す第２の信号とを
求め、該第１及び第２の信号の論理積に基づいて露光動
作の開始を制御する手段を更に有する。
マスクの位置が前記荷電粒子ビームの該ブロックマスク
上の偏向可能範囲内に入ったことを示す第１の信号と、
前記被露光部材の位置が該荷電粒子ビームの該被露光部
材上の可描画範囲内に入ったことを示す第２の信号とを
求め、該第１及び第２の信号の論理積に基づいて露光動
作の開始を制御する手段を更に有する。
【００３０】
【作用】請求項１記載のブロックマスクによると、ブロ
ックマスク上に設けられるブロックパターンの数に実質
的に制限がなくなり、繰り返し性のあるパターンを全て
ブロックマスク上に設けることが可能である。このた
め、ある程度ランダムなパターンであっても、ブロック
露光が可能となり、荷電粒子ビーム露光装置のスループ
ットを向上することもできる。
ックマスク上に設けられるブロックパターンの数に実質
的に制限がなくなり、繰り返し性のあるパターンを全て
ブロックマスク上に設けることが可能である。このた
め、ある程度ランダムなパターンであっても、ブロック
露光が可能となり、荷電粒子ビーム露光装置のスループ
ットを向上することもできる。
【００３１】請求項２記載の発明によると、可変矩形露
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００３２】請求項３記載の発明によると、ブロックマ
スク上の位置を正確に検出できる。
スク上の位置を正確に検出できる。
【００３３】請求項４記載の発明によると、マークパタ
ーンを設けることによるブロックマスクパターンの数の
低下は無視し得る。
ーンを設けることによるブロックマスクパターンの数の
低下は無視し得る。
【００３４】請求項５記載の荷電粒子ビーム露光方法に
よると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制限
をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら露
光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の増
加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループットを
向上することができる。
よると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制限
をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら露
光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の増
加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループットを
向上することができる。
【００３５】請求項６記載の発明によると、ブロックマ
スクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、露
光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスル
ープットを向上することができる。
スクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、露
光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスル
ープットを向上することができる。
【００３６】請求項７記載の発明によると、可変矩形露
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００３７】請求項８記載の発明によると、ブロックマ
スク上の位置を正確に検出することができる。
スク上の位置を正確に検出することができる。
【００３８】請求項９記載の発明によると、移動するブ
ロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電粒
子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成する
ことができる。
ロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電粒
子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成する
ことができる。
【００３９】請求項１０記載の発明によると、露光が可
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
【００４０】請求項１１記載の荷電粒子ビーム露光装置
によると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制
限をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら
露光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の
増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループット
を向上することができる。
によると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制
限をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら
露光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の
増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループット
を向上することができる。
【００４１】請求項１２記載の発明によると、ブロック
マスクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、
露光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することができる。
マスクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、
露光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することができる。
【００４２】請求項１３記載の発明によると、可変矩形
露光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
露光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００４３】請求項１４記載の発明によると、ブロック
マスク上の位置を正確に検出することができる。
マスク上の位置を正確に検出することができる。
【００４４】請求項１５記載の発明によると、移動する
ブロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電
粒子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成す
ることができる。
ブロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電
粒子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成す
ることができる。
【００４５】請求項１６記載の発明によると、露光が可
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
【００４６】従って、本発明によれば、露光中に選択可
能なブロックパターン数の制限をなくし、ブロックマス
クを連続的に移動させながら露光を行うことにより、露
光速度の低下及び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビ
ーム露光装置のスループットを向上することができる。
能なブロックパターン数の制限をなくし、ブロックマス
クを連続的に移動させながら露光を行うことにより、露
光速度の低下及び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビ
ーム露光装置のスループットを向上することができる。
【００４７】
【実施例】先ず、本発明になる荷電粒子ビーム露光方法
の一実施例を図１〜図４と共に説明する。本実施例の方
法では、本発明が電子ビーム露光に適用されている。
の一実施例を図１〜図４と共に説明する。本実施例の方
法では、本発明が電子ビーム露光に適用されている。
【００４８】図１は、ウエハステージ（図示せず）上に
搭載されたウエハ１１０の平面図であり、図２は、図１
の要部を拡大して示す平面図である。図１中、コラム中
心移動方向とは、露光装置のコラム（光学系）の中心の
移動方向を指し、セル目標位置とは、露光するべきメモ
リのセル部のパターンの位置を指す。
搭載されたウエハ１１０の平面図であり、図２は、図１
の要部を拡大して示す平面図である。図１中、コラム中
心移動方向とは、露光装置のコラム（光学系）の中心の
移動方向を指し、セル目標位置とは、露光するべきメモ
リのセル部のパターンの位置を指す。
【００４９】図１において、実線で示す矩形領域ＳＣ
は、各々１つの半導体チップ（例えばメモリチップ）に
対応している。ウエハステージは、ウエハ１１０の一方
の端から他方の端まで、即ち、Ｙ１，Ｙ２方向へ、連続
的に移動される。ウエハステージの移動により、矩形領
域ＳＣが電子ビームの描画可能領域に入ると、主偏向器
で電子ビームを偏向してブロックマスク（図示せず）の
ブロックマスクパターン内のパターンを描画する。
は、各々１つの半導体チップ（例えばメモリチップ）に
対応している。ウエハステージは、ウエハ１１０の一方
の端から他方の端まで、即ち、Ｙ１，Ｙ２方向へ、連続
的に移動される。ウエハステージの移動により、矩形領
域ＳＣが電子ビームの描画可能領域に入ると、主偏向器
で電子ビームを偏向してブロックマスク（図示せず）の
ブロックマスクパターン内のパターンを描画する。
【００５０】ここでは、ウエハステージのＹ１方向への
移動中に先ずブロックマスクのブロックマスクパターン
Ａ１〜ＡＮ（Ｎは正の整数）を用いて矩形領域ＳＣ１の
１フレーム幅Ｆを描画し、次にブロックマスクパターン
Ａ１〜ＡＮを用いて隣の矩形領域ＳＣ２の１フレーム幅
Ｆを描画する。更に、ブロックマスクのブロックマスク
パターンＡ１〜ＡＮを用いて矩形領域ＳＣ３の１フレー
ム幅Ｆを描画し、次にブロックマスクパターンＡ１〜Ａ
Ｎを用いて隣の矩形領域ＳＣ４の１フレーム幅Ｆを描画
する。ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮを用いた１フ
レーム幅Ｆの描画は、他の矩形領域に対しても同様に行
われる。ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮは、夫々電
子ビームの断面形状を成形する開口パターンである。
尚、１フレム幅Ｆとは、マスクステージ１０５を連続移
動中にウエハ１１０上の露光可能なストライプ幅を指
す。
移動中に先ずブロックマスクのブロックマスクパターン
Ａ１〜ＡＮ（Ｎは正の整数）を用いて矩形領域ＳＣ１の
１フレーム幅Ｆを描画し、次にブロックマスクパターン
Ａ１〜ＡＮを用いて隣の矩形領域ＳＣ２の１フレーム幅
Ｆを描画する。更に、ブロックマスクのブロックマスク
パターンＡ１〜ＡＮを用いて矩形領域ＳＣ３の１フレー
ム幅Ｆを描画し、次にブロックマスクパターンＡ１〜Ａ
Ｎを用いて隣の矩形領域ＳＣ４の１フレーム幅Ｆを描画
する。ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮを用いた１フ
レーム幅Ｆの描画は、他の矩形領域に対しても同様に行
われる。ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮは、夫々電
子ビームの断面形状を成形する開口パターンである。
尚、１フレム幅Ｆとは、マスクステージ１０５を連続移
動中にウエハ１１０上の露光可能なストライプ幅を指
す。
【００５１】次に、ウエハステージはＸ１方向へ１フレ
ーム幅Ｆ分移動されると共に、Ｙ２方向へ連続的に移動
される。ウエハステージのＹ２方向への移動中に先ずブ
ロックマスクのブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用
いて矩形領域ＳＣ４の１フレーム幅Ｆを描画し、次にブ
ロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用いて隣の矩形領域
ＳＣ３の１フレーム幅Ｆを描画する。更に、ブロックマ
スクのブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用いて矩形
領域ＳＣ２の１フレーム幅Ｆを描画し、次にブロックマ
スクパターンＢ１〜ＢＮを用いて隣の矩形領域ＳＣ１の
１フレーム幅Ｆを描画する。ブロックマスクパターンＢ
１〜ＢＮを用いた１フレーム幅Ｆの描画は、他の矩形領
域に対しても同様に行われる。ブロックマスクパターン
Ｂ１〜ＢＮは、ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮとは
異なる電子ビームの断面形状を成形する開口パターンで
ある。
ーム幅Ｆ分移動されると共に、Ｙ２方向へ連続的に移動
される。ウエハステージのＹ２方向への移動中に先ずブ
ロックマスクのブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用
いて矩形領域ＳＣ４の１フレーム幅Ｆを描画し、次にブ
ロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用いて隣の矩形領域
ＳＣ３の１フレーム幅Ｆを描画する。更に、ブロックマ
スクのブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮを用いて矩形
領域ＳＣ２の１フレーム幅Ｆを描画し、次にブロックマ
スクパターンＢ１〜ＢＮを用いて隣の矩形領域ＳＣ１の
１フレーム幅Ｆを描画する。ブロックマスクパターンＢ
１〜ＢＮを用いた１フレーム幅Ｆの描画は、他の矩形領
域に対しても同様に行われる。ブロックマスクパターン
Ｂ１〜ＢＮは、ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮとは
異なる電子ビームの断面形状を成形する開口パターンで
ある。
【００５２】以下同様にして、任意の１つのブロックマ
スクパターンを用いた１フレーム幅Ｆ分の描画がウエハ
上Ｙ２方向に延在する各矩形領域ＳＣに対して行われ、
他の任意の１つのブロックマスクパターンを用いたＸ１
方向上次の１フレーム幅Ｆ分の描画がウエハ上Ｙ１方向
に延在する各矩形領域ＳＣに対して行われるといった動
作が、Ｙ方向上に並んだ矩形領域ＳＣの各列に対して行
われる。
スクパターンを用いた１フレーム幅Ｆ分の描画がウエハ
上Ｙ２方向に延在する各矩形領域ＳＣに対して行われ、
他の任意の１つのブロックマスクパターンを用いたＸ１
方向上次の１フレーム幅Ｆ分の描画がウエハ上Ｙ１方向
に延在する各矩形領域ＳＣに対して行われるといった動
作が、Ｙ方向上に並んだ矩形領域ＳＣの各列に対して行
われる。
【００５３】上記の如く特定のブロックマスクパターン
群を用いて１列の矩形領域の１フレーム幅Ｆ分を描画す
る際には、後述するようにブロックマスクを連続的に移
動する。即ち、本実施例の方法では、ウエハステージ及
びマスクステージの両方を連続的に移動させながらウエ
ハ１１０の各矩形領域ＳＣを描画する。
群を用いて１列の矩形領域の１フレーム幅Ｆ分を描画す
る際には、後述するようにブロックマスクを連続的に移
動する。即ち、本実施例の方法では、ウエハステージ及
びマスクステージの両方を連続的に移動させながらウエ
ハ１１０の各矩形領域ＳＣを描画する。
【００５４】図２は、図１における矩形領域ＳＣ２を拡
大して示す。図２中、「ｘ」印は、ウエハステージの現
在位置を示し、矢印ＹはウエハステージのＹ１方向への
移動による電子ビームのウエハ１１０上の相対的移動方
向（Ｙ２）を示す。従って、電子ビームはブロックマス
クパターンＡ１〜ＡＮのうち１つのブロックマスクパタ
ーンを用いてあるパターンを描画する際に、例えば主偏
向ベクトルで示すように現在位置ｘを中心に主偏向器に
より偏向される。
大して示す。図２中、「ｘ」印は、ウエハステージの現
在位置を示し、矢印ＹはウエハステージのＹ１方向への
移動による電子ビームのウエハ１１０上の相対的移動方
向（Ｙ２）を示す。従って、電子ビームはブロックマス
クパターンＡ１〜ＡＮのうち１つのブロックマスクパタ
ーンを用いてあるパターンを描画する際に、例えば主偏
向ベクトルで示すように現在位置ｘを中心に主偏向器に
より偏向される。
【００５５】一般に、１つの半導体チップ全体としては
ランダムなパターンを有していても、半導体チップ内の
狭い範囲ではパターンがある程度繰り返して使われてい
ることが多い。従って、本実施例の方法では、このよう
な半導体チップの狭い範囲での繰り返しパターンも、ブ
ロックマスクのブロックマスクパターンとして形成して
おく。又、ブロックマスクパターンは、半導体チップ内
の露光位置に応じて、且つ、各フレーム幅Ｆに沿った描
画時の露光順序に合わせてブロックマスクに形成されて
いる。
ランダムなパターンを有していても、半導体チップ内の
狭い範囲ではパターンがある程度繰り返して使われてい
ることが多い。従って、本実施例の方法では、このよう
な半導体チップの狭い範囲での繰り返しパターンも、ブ
ロックマスクのブロックマスクパターンとして形成して
おく。又、ブロックマスクパターンは、半導体チップ内
の露光位置に応じて、且つ、各フレーム幅Ｆに沿った描
画時の露光順序に合わせてブロックマスクに形成されて
いる。
【００５６】図３は、本実施例の方法で用いる、本発明
になるブロックマスクの一実施例の要部を示す平面図で
ある。同図中、ブロックマスク１４にはブロックマスク
パターン群１，２，３，４が形成されている。ブロック
マスクパターン群１には、ブロックマスクパターンＡ１
〜ＡＮがＹ２方向に沿って配置され、ブロックマスクパ
ターン群２には、ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮが
Ｙ１方向に沿って配置されている。又、ブロックマスク
パターン群３には、ブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮ
がＹ２方向に沿って配置され、ブロックマスクパターン
群４には、ブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮがＹ１方
向に沿って配置されている。つまり、一対のブロックマ
スクパターン群１，２は同じブロックマスクパターンＡ
１〜ＡＮからなるが、ブロックマスクパターンＡ１〜Ａ
Ｎの順序が互いに逆である。同様にして、一対のブロッ
クマスクパターン群３，４は同じブロックマスクパター
ンＢ１〜ＢＮからなるが、ブロックマスクパターンＢ１
〜ＢＮの順序が互いに逆である。この様なブロックマス
クパターン群の対は、１つの半導体チップのフレーム数
だけブロックマスク１４に設けられる。
になるブロックマスクの一実施例の要部を示す平面図で
ある。同図中、ブロックマスク１４にはブロックマスク
パターン群１，２，３，４が形成されている。ブロック
マスクパターン群１には、ブロックマスクパターンＡ１
〜ＡＮがＹ２方向に沿って配置され、ブロックマスクパ
ターン群２には、ブロックマスクパターンＡ１〜ＡＮが
Ｙ１方向に沿って配置されている。又、ブロックマスク
パターン群３には、ブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮ
がＹ２方向に沿って配置され、ブロックマスクパターン
群４には、ブロックマスクパターンＢ１〜ＢＮがＹ１方
向に沿って配置されている。つまり、一対のブロックマ
スクパターン群１，２は同じブロックマスクパターンＡ
１〜ＡＮからなるが、ブロックマスクパターンＡ１〜Ａ
Ｎの順序が互いに逆である。同様にして、一対のブロッ
クマスクパターン群３，４は同じブロックマスクパター
ンＢ１〜ＢＮからなるが、ブロックマスクパターンＢ１
〜ＢＮの順序が互いに逆である。この様なブロックマス
クパターン群の対は、１つの半導体チップのフレーム数
だけブロックマスク１４に設けられる。
【００５７】尚、本実施例のブロックマスクでは、ブロ
ックマスクパターンＡ１〜ＡＮ，Ｂ１〜ＢＮ等は、各々
繰り返しパターンのみではなく、可変矩形露光用の開口
をも有するが、可変矩形露光用の開口はなくても良い。
又、ブロックマスクパターン群の数は、上記実施例に限
定されず、任意の数だけ設けられる。
ックマスクパターンＡ１〜ＡＮ，Ｂ１〜ＢＮ等は、各々
繰り返しパターンのみではなく、可変矩形露光用の開口
をも有するが、可変矩形露光用の開口はなくても良い。
又、ブロックマスクパターン群の数は、上記実施例に限
定されず、任意の数だけ設けられる。
【００５８】つまり、本実施例のブロックマスクによる
と、必要な繰り返しパターンを全てブロックマスク上に
形成することができる。又、露光に使用する順序に合わ
せて繰り返しパターンが配置されているので、マスクス
テージを連続移動させると、露光に必要な順序でブロッ
クマスク上の繰り返しパターンが順次電子ビームの偏向
可能範囲に入ってくる。
と、必要な繰り返しパターンを全てブロックマスク上に
形成することができる。又、露光に使用する順序に合わ
せて繰り返しパターンが配置されているので、マスクス
テージを連続移動させると、露光に必要な順序でブロッ
クマスク上の繰り返しパターンが順次電子ビームの偏向
可能範囲に入ってくる。
【００５９】図４は、本実施例でおける電子ビームの制
御を説明するための図である。マスクステージは、ブロ
ックマスク１４のブロックマスクパターンＡＫを用いて
露光を行う位置にあるものとする。この場合、ブロック
マスクパターンＡＫに含まれるパターンは、中心Ｃａｋ
を原点としてブロックマスクパターンＡＫの配置を決め
る座標系であるマスク座標系で、そのパターン位置が与
えられているものとする。
御を説明するための図である。マスクステージは、ブロ
ックマスク１４のブロックマスクパターンＡＫを用いて
露光を行う位置にあるものとする。この場合、ブロック
マスクパターンＡＫに含まれるパターンは、中心Ｃａｋ
を原点としてブロックマスクパターンＡＫの配置を決め
る座標系であるマスク座標系で、そのパターン位置が与
えられているものとする。
【００６０】マスクステージの現在位置Ｑは、マスクス
テージに取り付けられたレーザ干渉計により高精度で測
定される。露光パターンデータによりブロックマスクパ
ターンＡＫ内のマスクパターンＰが指定されると、ベク
トルＱＰに対応する偏向ベクトル（偏向データ）を発生
し、マスクパターンＰを選択する。中心Ｃａｋの位置座
標はマスク座標系で与えられているが、マスクステージ
にブロックマスク１４を搭載した時点でブロックマスク
１４のプリアライメントを行い、マスクステージ座標系
の位置座標に変換する。ブロックマスク１４上の位置
は、例えばブロックマスク１４上のマークパターン等を
検出することにより知ることができる。従って、ベクト
ルＱＣａｋに対するマスクステージ座標は、現在位置Ｑ
でのレーザ干渉計で測定した値に基づいてリアルタイム
で計算することができる。このようにして計算されたマ
スクステージ座標を逆変換すれば、ベクトルＱＣａｋの
マスク座標系の座標を求めることができる。
テージに取り付けられたレーザ干渉計により高精度で測
定される。露光パターンデータによりブロックマスクパ
ターンＡＫ内のマスクパターンＰが指定されると、ベク
トルＱＰに対応する偏向ベクトル（偏向データ）を発生
し、マスクパターンＰを選択する。中心Ｃａｋの位置座
標はマスク座標系で与えられているが、マスクステージ
にブロックマスク１４を搭載した時点でブロックマスク
１４のプリアライメントを行い、マスクステージ座標系
の位置座標に変換する。ブロックマスク１４上の位置
は、例えばブロックマスク１４上のマークパターン等を
検出することにより知ることができる。従って、ベクト
ルＱＣａｋに対するマスクステージ座標は、現在位置Ｑ
でのレーザ干渉計で測定した値に基づいてリアルタイム
で計算することができる。このようにして計算されたマ
スクステージ座標を逆変換すれば、ベクトルＱＣａｋの
マスク座標系の座標を求めることができる。
【００６１】他方、マスクパターンＰの位置座標は、Ｃ
ａｋを中心とするマスク座標系で与えられており、これ
よりベクトルＣａｋＰのマスク座標系の座標を求めるこ
とができる。ベクトルＱＣａｋとベクトルＣａｋＰのマ
スク座標系の座標を加算すれば、ベクトルＱＰの座標を
マスク座標系で決定することができる。電子ビームを偏
向してブロックマスクＡＫのマスクパターンＰを選択す
るための、電子ビーム露光装置の偏向器に対する偏向強
度や偏向歪み等は、マスク座標系で表される。従って、
ベクトルＱＰのマスク座標系での座標が決定されれば、
電子ビームをこのベクトルＱＰに対応する偏向量だけ偏
向するための偏向データを計算できる。
ａｋを中心とするマスク座標系で与えられており、これ
よりベクトルＣａｋＰのマスク座標系の座標を求めるこ
とができる。ベクトルＱＣａｋとベクトルＣａｋＰのマ
スク座標系の座標を加算すれば、ベクトルＱＰの座標を
マスク座標系で決定することができる。電子ビームを偏
向してブロックマスクＡＫのマスクパターンＰを選択す
るための、電子ビーム露光装置の偏向器に対する偏向強
度や偏向歪み等は、マスク座標系で表される。従って、
ベクトルＱＰのマスク座標系での座標が決定されれば、
電子ビームをこのベクトルＱＰに対応する偏向量だけ偏
向するための偏向データを計算できる。
【００６２】上記の計算は、例えば電子ビーム露光装置
の制御部又は演算回路で行われる。演算に使われる演算
係数は、電子ビームの調整やブロックマスクのプリアラ
イメントの際に決定してレジスタ等に設定しておけば良
い。これにより、計算に必要な演算は、パイプライン処
理で行える。
の制御部又は演算回路で行われる。演算に使われる演算
係数は、電子ビームの調整やブロックマスクのプリアラ
イメントの際に決定してレジスタ等に設定しておけば良
い。これにより、計算に必要な演算は、パイプライン処
理で行える。
【００６３】尚、上記制御部又は演算回路が計算した偏
向データが偏向器の偏向可能範囲内にあるか否かを示す
可偏向判定信号を同じく制御部又は演算回路で発生する
ことが望ましい。この場合、連続移動されるウエハステ
ージが、ウエハステージ上のウエハに対して電子ビーム
により描画が可能な位置にあるか否かを示す可描画判定
信号が従来より使用されているので、この可描画判定信
号と上記可偏向判定信号との論理積（アンド）に対応す
る信号を求めて、この信号に基づいて電子ビーム露光装
置の露光動作の開始を制御することができる。
向データが偏向器の偏向可能範囲内にあるか否かを示す
可偏向判定信号を同じく制御部又は演算回路で発生する
ことが望ましい。この場合、連続移動されるウエハステ
ージが、ウエハステージ上のウエハに対して電子ビーム
により描画が可能な位置にあるか否かを示す可描画判定
信号が従来より使用されているので、この可描画判定信
号と上記可偏向判定信号との論理積（アンド）に対応す
る信号を求めて、この信号に基づいて電子ビーム露光装
置の露光動作の開始を制御することができる。
【００６４】次に、本発明になる荷電粒子ビーム露光装
置の一実施例を図５と共に説明する。同図中、図９と実
質的に同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。
置の一実施例を図５と共に説明する。同図中、図９と実
質的に同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。
【００６５】本実施例の装置では、図５に示すように、
演算回路２１，２２と、マスクステージ位置測定部２３
と、レーザ干渉計２４と、マスクステージ移動機構２５
とが設けられている。又、ウエハステージ１１１の位置
を測定するレーザ干渉計２７及びウエハステージ１１１
を移動するステージ移動機構２８も図示してある。尚、
制御ユニット１２４と、データ補正ユニット１２５と、
主偏向器設定ユニット１２７と、演算回路２１，２２と
は、バス１２８に接続された１又は複数のプロセッサで
構成しても良い。
演算回路２１，２２と、マスクステージ位置測定部２３
と、レーザ干渉計２４と、マスクステージ移動機構２５
とが設けられている。又、ウエハステージ１１１の位置
を測定するレーザ干渉計２７及びウエハステージ１１１
を移動するステージ移動機構２８も図示してある。尚、
制御ユニット１２４と、データ補正ユニット１２５と、
主偏向器設定ユニット１２７と、演算回路２１，２２と
は、バス１２８に接続された１又は複数のプロセッサで
構成しても良い。
【００６６】マスクステージ１０５は、図４に示すブロ
ックマスク１４のブロックマスクパターンＡＫを用いて
露光を行う位置にあるものとすると、ブロックマスクパ
ターンＡＫに含まれるパターンは、制御ユニット１２４
により中心Ｃａｋを原点としてブロックマスクパターン
ＡＫの配置を決める座標系であるマスク座標系で、その
パターン位置が与えられている。又、ブロックマスクパ
ターンＡＫの中心Ｃａｋのマスク座標系での座標も制御
ユニット１２４で求められている。マスクステージ１０
５の現在位置Ｑは、マスクステージ１０５に取り付けら
れたレーザ干渉計２４により高精度で測定され、マスク
ステージ位置測定部２３によりマスクステージ座標系の
座標で演算回路２１に供給される。露光パターンデータ
によりブロックマスクパターンＡＫ内のマスクパターン
Ｐが指定されると、制御ユニット１２４はベクトルＱＰ
に対応する偏向ベクトル（偏向データ）を発生し、マス
クパターンＰを選択する。中心Ｃａｋの位置座標はマス
ク座標系で与えられているが、マスクステージ１０５に
ブロックマスク１４を搭載した時点でブロックマスク１
４のプリアライメントを行い、マスクステージ座標系の
位置座標に変換する。ブロックマスク１４上の位置は、
例えばブロックマスク１４上のマークパターン等を検出
することにより知ることができる。これにより、制御ユ
ニット１２４は、マスクステージ座標系での中心Ｃａｋ
の位置座標を演算回路２１に供給する。この結果、演算
回路２１は、マスクステージ座標系において中心Ｃａｋ
の位置座標からマスクステージ１０５の現在位置Ｑの位
置座標を減算してベクトルＱＣａｋを求める。従って、
ベクトルＱＣａｋのマスクステージ座標は、現在位置Ｑ
でのレーザ干渉計２４で測定した値に基づいてリアルタ
イムで計算することができる。
ックマスク１４のブロックマスクパターンＡＫを用いて
露光を行う位置にあるものとすると、ブロックマスクパ
ターンＡＫに含まれるパターンは、制御ユニット１２４
により中心Ｃａｋを原点としてブロックマスクパターン
ＡＫの配置を決める座標系であるマスク座標系で、その
パターン位置が与えられている。又、ブロックマスクパ
ターンＡＫの中心Ｃａｋのマスク座標系での座標も制御
ユニット１２４で求められている。マスクステージ１０
５の現在位置Ｑは、マスクステージ１０５に取り付けら
れたレーザ干渉計２４により高精度で測定され、マスク
ステージ位置測定部２３によりマスクステージ座標系の
座標で演算回路２１に供給される。露光パターンデータ
によりブロックマスクパターンＡＫ内のマスクパターン
Ｐが指定されると、制御ユニット１２４はベクトルＱＰ
に対応する偏向ベクトル（偏向データ）を発生し、マス
クパターンＰを選択する。中心Ｃａｋの位置座標はマス
ク座標系で与えられているが、マスクステージ１０５に
ブロックマスク１４を搭載した時点でブロックマスク１
４のプリアライメントを行い、マスクステージ座標系の
位置座標に変換する。ブロックマスク１４上の位置は、
例えばブロックマスク１４上のマークパターン等を検出
することにより知ることができる。これにより、制御ユ
ニット１２４は、マスクステージ座標系での中心Ｃａｋ
の位置座標を演算回路２１に供給する。この結果、演算
回路２１は、マスクステージ座標系において中心Ｃａｋ
の位置座標からマスクステージ１０５の現在位置Ｑの位
置座標を減算してベクトルＱＣａｋを求める。従って、
ベクトルＱＣａｋのマスクステージ座標は、現在位置Ｑ
でのレーザ干渉計２４で測定した値に基づいてリアルタ
イムで計算することができる。
【００６７】このようにして計算されたベクトルＱＣａ
ｋのマスクステージ座標を制御ユニット１２４で逆変換
すれば、ベクトルＱＣａｋのマスク座標系の座標を求め
ることができる。
ｋのマスクステージ座標を制御ユニット１２４で逆変換
すれば、ベクトルＱＣａｋのマスク座標系の座標を求め
ることができる。
【００６８】他方、マスクパターンＰの位置座標は、制
御ユニット１２４によりＣａｋを中心とするマスク座標
系で与えられている。このマスクパターンＰのマスク座
標系の座標、即ち、ベクトルＣａｋＰのマスク座標系の
座標は、演算回路２２に供給され、演算回路２１で求め
て制御ユニット１２４で座標変換されたベクトルＱＣａ
ｋのマスク座標系の座標と加算される。従って、演算回
路２２より、ベクトルＱＰのマスク座標系の座標を得る
ことができる。
御ユニット１２４によりＣａｋを中心とするマスク座標
系で与えられている。このマスクパターンＰのマスク座
標系の座標、即ち、ベクトルＣａｋＰのマスク座標系の
座標は、演算回路２２に供給され、演算回路２１で求め
て制御ユニット１２４で座標変換されたベクトルＱＣａ
ｋのマスク座標系の座標と加算される。従って、演算回
路２２より、ベクトルＱＰのマスク座標系の座標を得る
ことができる。
【００６９】尚、演算回路２２は、ベクトルＣａｋＰ，
ＱＣａｋの加算をステージマスク座標系の座標で行って
も良いが、この場合はベクトルＱＰの座標がステージマ
スク座標系で得られるので、再度制御ユニット１２４で
マスク座標系の座標に変換する必要がある。要は、演算
回路２２から得られるベクトルＱＰの座標がマスク座標
で得られれば良い。
ＱＣａｋの加算をステージマスク座標系の座標で行って
も良いが、この場合はベクトルＱＰの座標がステージマ
スク座標系で得られるので、再度制御ユニット１２４で
マスク座標系の座標に変換する必要がある。要は、演算
回路２２から得られるベクトルＱＰの座標がマスク座標
で得られれば良い。
【００７０】電子ビームを偏向してブロックマスクＡＫ
のマスクパターンＰを選択するための、電子ビーム露光
装置のパターン選択用の第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜Ｍ
Ｄ４に対する偏向強度や偏向歪み等は、マスク座標系で
表される。従って、ベクトルＱＰのマスク座標系での座
標が決定されれば、電子ビームをこのベクトルＱＰに対
応する偏向量だけ偏向するための偏向データを計算でき
る。
のマスクパターンＰを選択するための、電子ビーム露光
装置のパターン選択用の第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜Ｍ
Ｄ４に対する偏向強度や偏向歪み等は、マスク座標系で
表される。従って、ベクトルＱＰのマスク座標系での座
標が決定されれば、電子ビームをこのベクトルＱＰに対
応する偏向量だけ偏向するための偏向データを計算でき
る。
【００７１】上記の計算は、電子ビーム露光装置の制御
部１２４及び演算回路２１，２２で行っても良いが、本
実施例の装置では、各ベクトルに対して予め計算された
偏向データをマスクメモリ１２６に格納しておき、演算
回路２２からのベクトルＱＰに基づいて対応する偏向デ
ータがマスクメモリ１２６より読み出される。マスクメ
モリ１２６より読み出された偏向データは、パターン選
択用の第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４に供給され
る。マスクメモリ１２６には、ダイナミックマスクスチ
グメータＤＳ及びダイナミックマスクフォーカスコイル
ＤＦに供給する補正データ等も予め格納されており、こ
れらの補正データも読み出されてダイナミックマスクス
チグメータＤＳ及びダイナミックマスクフォーカスコイ
ルＤＦに供給される。
部１２４及び演算回路２１，２２で行っても良いが、本
実施例の装置では、各ベクトルに対して予め計算された
偏向データをマスクメモリ１２６に格納しておき、演算
回路２２からのベクトルＱＰに基づいて対応する偏向デ
ータがマスクメモリ１２６より読み出される。マスクメ
モリ１２６より読み出された偏向データは、パターン選
択用の第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４に供給され
る。マスクメモリ１２６には、ダイナミックマスクスチ
グメータＤＳ及びダイナミックマスクフォーカスコイル
ＤＦに供給する補正データ等も予め格納されており、こ
れらの補正データも読み出されてダイナミックマスクス
チグメータＤＳ及びダイナミックマスクフォーカスコイ
ルＤＦに供給される。
【００７２】尚、制御部１２４は、上記の如くマスクス
テージ１０５の現在位置Ｑがわかっているので、演算回
路２２からのベクトルＱＰに基づいて、マスクメモリ１
２６から読み出した偏向データが各偏向器ＭＤ１〜ＭＤ
４の偏向可能範囲内にあるか否かを示す可偏向判定信号
を生成する。この場合、制御部１２４は、露光パターン
データからウエハステージ１１１の目的移動位置がわか
っており、レーザ干渉計２７からの信号からウエハステ
ージ１１１の現在位置がわかっているので、これらの情
報に基づいて、連続移動されるウエハステージ１１１
が、ウエハステージ１１１上のウエハ１１０に対して電
子ビームにより描画が可能な位置にあるか否かを示す可
描画判定信号を従来と同様に生成可能である。従って、
制御部１２４でこの可描画判定信号と上記可偏向判定信
号との論理積（アンド）に対応する信号を求めて、この
信号に基づいて電子ビーム露光装置の露光動作の開始を
制御することができる。これにより、偏向データが各偏
向器ＭＤ１〜ＭＤ４の偏向可能範囲内にあり、且つ、連
続移動されるウエハステージ１１１が、ウエハステージ
１１１上のウエハ１１０に対して電子ビームにより描画
が可能な位置にある場合にのみ露光動作が開始される。
テージ１０５の現在位置Ｑがわかっているので、演算回
路２２からのベクトルＱＰに基づいて、マスクメモリ１
２６から読み出した偏向データが各偏向器ＭＤ１〜ＭＤ
４の偏向可能範囲内にあるか否かを示す可偏向判定信号
を生成する。この場合、制御部１２４は、露光パターン
データからウエハステージ１１１の目的移動位置がわか
っており、レーザ干渉計２７からの信号からウエハステ
ージ１１１の現在位置がわかっているので、これらの情
報に基づいて、連続移動されるウエハステージ１１１
が、ウエハステージ１１１上のウエハ１１０に対して電
子ビームにより描画が可能な位置にあるか否かを示す可
描画判定信号を従来と同様に生成可能である。従って、
制御部１２４でこの可描画判定信号と上記可偏向判定信
号との論理積（アンド）に対応する信号を求めて、この
信号に基づいて電子ビーム露光装置の露光動作の開始を
制御することができる。これにより、偏向データが各偏
向器ＭＤ１〜ＭＤ４の偏向可能範囲内にあり、且つ、連
続移動されるウエハステージ１１１が、ウエハステージ
１１１上のウエハ１１０に対して電子ビームにより描画
が可能な位置にある場合にのみ露光動作が開始される。
【００７３】図６は、図５のマスクステージ部分の一実
施例を示す斜視図である。
施例を示す斜視図である。
【００７４】図６において、マスクステージ移動機構２
５は、マスクステージ１０５をＸ方向へ駆動するモータ
３１と、マスクステージ１０５をＹ方向へ駆動するモー
タ３２とからなる。又、マスクステージ１０５には、Ｙ
側ミラー３３及びＸ側ミラー３４が設けられている。レ
ーザ干渉器２４は、レーザビーム出力部３６と、ミラー
３７，３８と、レーザ測長回路３９とからなる。レーザ
ビーム出力部３６からのレーザビームは、一方ではミラ
ー３７を介してマスクステージ１０５のＸ側ミラー３４
に照射され、他方ではミラー３８を介してマスクステー
ジ１０５のＹ側ミラー３３に照射される。Ｘ，Ｙ側ミラ
ー３４，３３から反射されたレーザビームは、対応する
ミラー３７，３８を介してレーザビーム出力部３６へ戻
され、レーザビームの干渉が発生する。レーザ測長回路
３９は、レーザビーム出力部３６で発生したレーザビー
ムの干渉に基づいて、マスクステージ１０５のＸ，Ｙ座
標を求め、マスクステージ位置測定部２３に供給する。
５は、マスクステージ１０５をＸ方向へ駆動するモータ
３１と、マスクステージ１０５をＹ方向へ駆動するモー
タ３２とからなる。又、マスクステージ１０５には、Ｙ
側ミラー３３及びＸ側ミラー３４が設けられている。レ
ーザ干渉器２４は、レーザビーム出力部３６と、ミラー
３７，３８と、レーザ測長回路３９とからなる。レーザ
ビーム出力部３６からのレーザビームは、一方ではミラ
ー３７を介してマスクステージ１０５のＸ側ミラー３４
に照射され、他方ではミラー３８を介してマスクステー
ジ１０５のＹ側ミラー３３に照射される。Ｘ，Ｙ側ミラ
ー３４，３３から反射されたレーザビームは、対応する
ミラー３７，３８を介してレーザビーム出力部３６へ戻
され、レーザビームの干渉が発生する。レーザ測長回路
３９は、レーザビーム出力部３６で発生したレーザビー
ムの干渉に基づいて、マスクステージ１０５のＸ，Ｙ座
標を求め、マスクステージ位置測定部２３に供給する。
【００７５】図７は、本発明になるブロックマスクの他
の実施例の要部を示す平面図である。同図中、図３と同
一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
の実施例の要部を示す平面図である。同図中、図３と同
一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７６】本実施例のブロックマスクでは、ブロック
マスク１４上の位置を検出するための複数のマークパタ
ーン４１が、ブロックマスクパターン群とブロックマス
クパターン群との間に設けられている。最初にブロック
マスク１４をマスクステージ１０５に搭載してブロック
マスク１４のプリアライメントを行う時点で、電子ビー
ムを偏向して所定のマークパターン４１を通過させる。
所定のマークパターン４１を通過した電子ビームは、ウ
エハステージ１１１上の所定位置に設けた検出器（図示
せず）によりその強度が検出される。このような処理
を、ブロックマスク１４のプリアライメント時に、複数
のマークパターン４１に対して行うことにより、マスク
ステージ１０５に対するブロックマスク１４の位置が検
出できるので、これに基づいて上記の如くマスク座標系
とマスクステージ座標系との間の座標変換を行うことが
できる。
マスク１４上の位置を検出するための複数のマークパタ
ーン４１が、ブロックマスクパターン群とブロックマス
クパターン群との間に設けられている。最初にブロック
マスク１４をマスクステージ１０５に搭載してブロック
マスク１４のプリアライメントを行う時点で、電子ビー
ムを偏向して所定のマークパターン４１を通過させる。
所定のマークパターン４１を通過した電子ビームは、ウ
エハステージ１１１上の所定位置に設けた検出器（図示
せず）によりその強度が検出される。このような処理
を、ブロックマスク１４のプリアライメント時に、複数
のマークパターン４１に対して行うことにより、マスク
ステージ１０５に対するブロックマスク１４の位置が検
出できるので、これに基づいて上記の如くマスク座標系
とマスクステージ座標系との間の座標変換を行うことが
できる。
【００７７】図８は、上記装置の実施例の全体の動作を
説明するための動作フローを示す図である。
説明するための動作フローを示す図である。
【００７８】図８において、ステップＳ１は、ブロック
マスク１４をマスクステージ１０５上に搭載する。ステ
ップＳ２は、マスクステージ移動機構２５によりマスク
ステージ１０５を、電子ビームが１つのマークパターン
４１を透過する位置まで移動する。ステップＳ３は、１
つのマークパターン４１を透過した電子ビームがウエハ
ステージ１１１上の所定位置に設けた検出器を照射する
条件を測定する。上記ステップＳ２及びＳ３は、ブロッ
クマスク１４上の全てのマークパターン４１に対して繰
り返される。
マスク１４をマスクステージ１０５上に搭載する。ステ
ップＳ２は、マスクステージ移動機構２５によりマスク
ステージ１０５を、電子ビームが１つのマークパターン
４１を透過する位置まで移動する。ステップＳ３は、１
つのマークパターン４１を透過した電子ビームがウエハ
ステージ１１１上の所定位置に設けた検出器を照射する
条件を測定する。上記ステップＳ２及びＳ３は、ブロッ
クマスク１４上の全てのマークパターン４１に対して繰
り返される。
【００７９】ステップＳ４は、上記測定結果に基づい
て、ブロックマスク１４上の各位置での電子ビームの偏
向補正値を決定する。又、ステップＳ５は、露光開始位
置にウエハステージ１１１及びマスクステージ１０５を
夫々ウエハステージ移動機構２８及びマスクステージ移
動機構２５により移動する。この場合、ウエハ１１０上
の露光開始位置とは、図１に示した如き最初の１フレー
ムの露光開始位置を指し、ブロックマスク１４上の露光
開始位置は、上記ウエハ１１０上の最初の１フレームの
露光開始位置に対応した露光開始位置を指す。その後、
ウエハステージ１１１及びマスクステージ１０５は、夫
々ウエハステージ移動機構２８及びマスクステージ移動
機構２５により連続移動される。
て、ブロックマスク１４上の各位置での電子ビームの偏
向補正値を決定する。又、ステップＳ５は、露光開始位
置にウエハステージ１１１及びマスクステージ１０５を
夫々ウエハステージ移動機構２８及びマスクステージ移
動機構２５により移動する。この場合、ウエハ１１０上
の露光開始位置とは、図１に示した如き最初の１フレー
ムの露光開始位置を指し、ブロックマスク１４上の露光
開始位置は、上記ウエハ１１０上の最初の１フレームの
露光開始位置に対応した露光開始位置を指す。その後、
ウエハステージ１１１及びマスクステージ１０５は、夫
々ウエハステージ移動機構２８及びマスクステージ移動
機構２５により連続移動される。
【００８０】ステップＳ７は、ウエハ１１０上の露光領
域及びブロックマスク１４上のブロックマスクパターン
が夫々電子ビームの偏向可能範囲に入ると、第１〜第４
の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４や主及び副偏向器１０８，１０
９等を制御して電子ビームを偏向する。ステップＳ８
は、第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４等を制御して電
子ビームによりブロックマスク１４上の１つのブロック
マスクパターン内のパターンを選択して、このブロック
マスクパターン内のパターンをウエハ１１０上に露光す
る。ステップＳ９は、電子ビームの偏向可能範囲がマス
クステージ１０５の端まで達したか否かを判定し、達し
ていなければステップＳ６に戻ってウエハ１１０上の１
フレーム幅Ｆ分の露光が終了するまでステップＳ６〜Ｓ
９が繰り返される。
域及びブロックマスク１４上のブロックマスクパターン
が夫々電子ビームの偏向可能範囲に入ると、第１〜第４
の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４や主及び副偏向器１０８，１０
９等を制御して電子ビームを偏向する。ステップＳ８
は、第１〜第４の偏向器ＭＤ１〜ＭＤ４等を制御して電
子ビームによりブロックマスク１４上の１つのブロック
マスクパターン内のパターンを選択して、このブロック
マスクパターン内のパターンをウエハ１１０上に露光す
る。ステップＳ９は、電子ビームの偏向可能範囲がマス
クステージ１０５の端まで達したか否かを判定し、達し
ていなければステップＳ６に戻ってウエハ１１０上の１
フレーム幅Ｆ分の露光が終了するまでステップＳ６〜Ｓ
９が繰り返される。
【００８１】他方、ステップＳ９で電子ビームの偏向可
能範囲がマスクステージ１０５の端まで達したと判定さ
れると、ステップＳ１０で露光するべき隣のフレームが
存在するか否かを判定する。ステップＳ１０は、隣のフ
レームが存在すれば、ウエハステージ１１１及びマスク
ステージ１０５を、夫々ウエハステージ移動機構２８及
びマスクステージ移動機構２５によりウエハ１１０上の
隣の１フレームの露光開始位置及びブロックマスク１４
上の対応する隣の露光開始位置まで移動すると共に、ス
テップＳ４に戻ってこの隣の１フレームの露光を行う。
ステップＳ１０で露光するべき隣のフレームが存在しな
いと判定されると、露光処理は終了する。
能範囲がマスクステージ１０５の端まで達したと判定さ
れると、ステップＳ１０で露光するべき隣のフレームが
存在するか否かを判定する。ステップＳ１０は、隣のフ
レームが存在すれば、ウエハステージ１１１及びマスク
ステージ１０５を、夫々ウエハステージ移動機構２８及
びマスクステージ移動機構２５によりウエハ１１０上の
隣の１フレームの露光開始位置及びブロックマスク１４
上の対応する隣の露光開始位置まで移動すると共に、ス
テップＳ４に戻ってこの隣の１フレームの露光を行う。
ステップＳ１０で露光するべき隣のフレームが存在しな
いと判定されると、露光処理は終了する。
【００８２】尚、本発明になるブロックマスクにおい
て、各ブロックマスクパターンの配置は図３及び図７の
配置に限定されるものではなく、ブロックマスクパター
ンは露光順序に応じてマスクステージ１０５及びウエハ
ステージ１１１を移動し易い配置となっていれば良い。
て、各ブロックマスクパターンの配置は図３及び図７の
配置に限定されるものではなく、ブロックマスクパター
ンは露光順序に応じてマスクステージ１０５及びウエハ
ステージ１１１を移動し易い配置となっていれば良い。
【００８３】又、本発明になるブロックマスク及びこれ
を用いた露光方向及び露光装置の適用は、電子ビーム露
光に限定されるものではなく、荷電粒子ビーム露光に同
様に適用可能であることは言うまでもない。
を用いた露光方向及び露光装置の適用は、電子ビーム露
光に限定されるものではなく、荷電粒子ビーム露光に同
様に適用可能であることは言うまでもない。
【００８４】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で様々な変形及び改良が可能である。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で様々な変形及び改良が可能である。
【００８５】
【発明の効果】請求項１記載のブロックマスクによる
と、ブロックマスク上に設けられるブロックパターンの
数に実質的に制限がなくなり、繰り返し性のあるパター
ンを全てブロックマスク上に設けることが可能である。
このため、ある程度ランダムなパターンであっても、ブ
ロック露光が可能となり、荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することもできる。
と、ブロックマスク上に設けられるブロックパターンの
数に実質的に制限がなくなり、繰り返し性のあるパター
ンを全てブロックマスク上に設けることが可能である。
このため、ある程度ランダムなパターンであっても、ブ
ロック露光が可能となり、荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することもできる。
【００８６】請求項２記載の発明によると、可変矩形露
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００８７】請求項３記載の発明によると、ブロックマ
スク上の位置を正確に検出できる。
スク上の位置を正確に検出できる。
【００８８】請求項４記載の発明によると、マークパタ
ーンを設けることによるブロックマスクパターンの数の
低下は無視し得る。
ーンを設けることによるブロックマスクパターンの数の
低下は無視し得る。
【００８９】請求項５記載の荷電粒子ビーム露光方法に
よると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制限
をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら露
光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の増
加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループットを
向上することができる。
よると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制限
をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら露
光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の増
加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループットを
向上することができる。
【００９０】請求項６記載の発明によると、ブロックマ
スクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、露
光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスル
ープットを向上することができる。
スクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、露
光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスル
ープットを向上することができる。
【００９１】請求項７記載の発明によると、可変矩形露
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００９２】請求項８記載の発明によると、ブロックマ
スク上の位置を正確に検出することができる。
スク上の位置を正確に検出することができる。
【００９３】請求項９記載の発明によると、移動するブ
ロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電粒
子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成する
ことができる。
ロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電粒
子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成する
ことができる。
【００９４】請求項１０記載の発明によると、露光が可
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
【００９５】請求項１１記載の荷電粒子ビーム露光装置
によると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制
限をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら
露光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の
増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループット
を向上することができる。
によると、露光中に選択可能なブロックパターン数の制
限をなくし、ブロックマスクを連続的に移動させながら
露光を行うことにより、露光速度の低下及び露光時間の
増加を防止して荷電粒子ビーム露光装置のスループット
を向上することができる。
【００９６】請求項１２記載の発明によると、ブロック
マスクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、
露光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することができる。
マスクと被露光部材とが共に連続的に移動されるので、
露光時間の低下を防止して荷電粒子ビーム露光装置のス
ループットを向上することができる。
【００９７】請求項１３記載の発明によると、可変矩形
露光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
露光も行えるので、ブロック露光の適用範囲が広がる。
【００９８】請求項１４記載の発明によると、ブロック
マスク上の位置を正確に検出することができる。
マスク上の位置を正確に検出することができる。
【００９９】請求項１５記載の発明によると、移動する
ブロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電
粒子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成す
ることができる。
ブロックマスクのブロックマスクパターンに対して荷電
粒子ビームを正確に偏向するための偏向データを生成す
ることができる。
【０１００】請求項１６記載の発明によると、露光が可
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
能な状態でのみ露光動作を開始することができる。
【０１０１】従って、本発明によれば、露光中に選択可
能なブロックパターン数の制限をなくし、ブロックマス
クを連続的に移動させながら露光を行うことにより、露
光速度の低下及び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビ
ーム露光装置のスループットを向上することができる。
能なブロックパターン数の制限をなくし、ブロックマス
クを連続的に移動させながら露光を行うことにより、露
光速度の低下及び露光時間の増加を防止して荷電粒子ビ
ーム露光装置のスループットを向上することができる。
【図１】本発明になる荷電粒子ビーム露光方法の一実施
例を説明するためのウエハを示す平面図である。
例を説明するためのウエハを示す平面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す平面図である。
【図３】本発明になるブロックマスクの一実施例の要部
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図４】露光方法の実施例でおける電子ビームの制御を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図５】本発明になる荷電粒子ビーム露光装置の一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図６】図５のマスクステージ部分の一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明になるブロックマスクの他の実施例の要
部を示す平面図である。
部を示す平面図である。
【図８】装置の実施例の全体の動作を説明するための動
作フローを示す図である。
作フローを示す図である。
【図９】ブロック露光を用いる従来の電子ビーム露光装
置の一例を示す図である。
置の一例を示す図である。
【図１０】ブロックマスクの一例を示す図である。
１，２，３，４ ブロックマスクパターン群 １４ ブロックマスク ２１，２２ 演算回路 ２３ マスクステージ位置測定部 ２４，２７ レーザ干渉計 ２５ マスクステージ移動機構 ２８ ウエハステージ移動機構 ３１，３２ モータ ３３ Ｙ側ミラー ３４ Ｘ側ミラー ３６ レーザビーム出力部 ３７，３８ ミラー ３９ レーザ測長回路 ４１ マークパターン １０１ 電子銃 Ｌ１ａ 電子レンズ系 １０２ 矩形開孔板 Ｌ１ｂ 電子レンズ系 １０３ ビーム成形偏向器 ＭＤ１ 第１のマスク偏向器 ＤＳ ダイナミックマスクスチグメータ ＭＤ２ 第２のマスク偏向器 ＤＦ ダイナミックマスクフォーカスコイル Ｌ２ａ 電子レンズ系 １０５ マスクステージ Ｌ２ｂ 電子レンズ系 ＭＤ３ 第３のマスク偏向器 １０６ ブランキング偏向器 ＭＤ４ 第４のマスク偏向器 Ｌ３ 縮小電子レンズ系 １０７ 円形アパーチャ Ｌ４ 投影電子レンズ系 １０８ 主偏向器（電磁偏向器） １０９ 副偏向器（静電偏向器） Ｌ５ 投影電子レンズ系 １１０ ウエハ １１１ ウエハステージ １２１ 中央制御装置（ＣＰＵ） １２２ クロックユニット １２３ バッファメモリ １２４ 制御ユニット １２５ データ補正ユニット １２６ マスクメモリ １２７ 主偏向器設定ユニット １２８ バス
Claims (16)
- 【請求項１】 ブロック露光を用いる荷電粒子ビーム露
光用のブロックマスクであって、 各々繰り返しパターンを含み、露光順序に応じた順序で
配置された複数のブロックマスクパターンを有し、 所定方向に沿って配置された任意の複数のブロックマス
クパターンからなる第１のブロックマスクパターン群
と、該所定方向とは反対方向に沿って該第１のブロック
マスクパターン群の隣に配置された該任意の複数のブロ
ックマスクパターンからなる第２のブロックマスクパタ
ーン群とを備えたブロックマスク。 - 【請求項２】 前記ブロックマスクパターンは、可変矩
形露光用の開口を含む、請求項１記載のブロックマス
ク。 - 【請求項３】 ブロックマスク上の位置を検出するため
のマークパターンを更に有する、請求項１又は２記載の
ブロックマスク。 - 【請求項４】 前記マークパターンは、隣合うブロック
マスクパターン群の間に配置されている、請求項３記載
のブロックマスク。 - 【請求項５】 各々繰り返しパターンを含み、露光順序
に応じた順序で配置された複数のブロックマスクパター
ンを有するブロックマスクを用いて被露光部材に対して
ブロック露光を行う荷電粒子ビーム露光方法であって、 該ブロックマスクを連続的に移動させながら偏向データ
に基づいて荷電粒子ビームを偏向して該複数のブロック
マスクパターンのうち所望のパターンを該被露光部材上
に露光するステップを含む、荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項６】 前記被露光部材を連続的に移動させるス
テップを更に含む、請求項５記載の荷電粒子ビーム露光
方法。 - 【請求項７】 前記ブロックマスクパターンは可変矩形
露光用の開口を含み、前記ステップは該可変矩形露光用
の開口を含む所望のパターンを該被露光部材上に露光す
る、請求項５又は６記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項８】 前記ブロックマスクはマークパターンを
有し、 該マークパターンを用いて該ブロックマスク上の位置を
検出するステップを更に含む、請求項５〜７のうちいず
れか一項記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項９】 前記ブロックマスクの現在位置と、各ブ
ロックマスクパターンの基準点と、各基準点を基準にし
た各ブロックマスクパターン内のパターンの位置とに基
づいて前記偏向データを生成するステップを含む、請求
項５〜８のうちいずれか一項記載の荷電粒子ビーム露光
方法。 - 【請求項１０】 前記ブロックマスクの位置が前記荷電
粒子ビームの該ブロックマスク上の偏向可能範囲内に入
ったことを示す第１の信号と、前記被露光部材の位置が
該荷電粒子ビームの該被露光部材上の可描画範囲内に入
ったことを示す第２の信号とを求め、該第１及び第２の
信号の論理積に基づいて露光動作の開始を制御するステ
ップを更に含む、請求項５〜９のうちいずれか一項記載
の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項１１】 各々繰り返しパターンを含み、露光順
序に応じた順序で配置された複数のブロックマスクパタ
ーンを有するブロックマスクを用いて被露光部材に対し
てブロック露光を行う荷電粒子ビーム露光装置であっ
て、 該ブロックマスクを連続的に移動させる第１の手段と、 連続的に移動する該ブロックマスクを用い、偏向データ
に基づいて荷電粒子ビームを偏向して該複数のブロック
マスクパターンのうち所望のパターンを該被露光部材上
に露光する第２の手段とを有する、荷電粒子ビーム露光
装置。 - 【請求項１２】 前記被露光部材を連続的に移動させる
手段を更に有する、請求項１１記載の荷電粒子ビーム露
光装置。 - 【請求項１３】 前記ブロックマスクパターンは可変矩
形露光用の開口を含み、前記第２の手段は該可変矩形露
光用の開口を含む所望のパターンを該被露光部材上に露
光する、請求項１１又は１２記載の荷電粒子ビーム露光
装置。 - 【請求項１４】 前記ブロックマスクはマークパターン
を有し、 該マークパターンを用いて該ブロックマスク上の位置を
検出する手段を更に有する、請求項１１〜１３のうちい
ずれか一項記載の荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項１５】 前記ブロックマスクの現在位置と、各
ブロックマスクパターンの基準点と、各基準点を基準に
した各ブロックマスクパターン内のパターンの位置とに
基づいて前記偏向データを生成する手段を更に有する、
請求項１１〜１４のうちいずれか一項記載の荷電粒子ビ
ーム露光装置。 - 【請求項１６】 前記ブロックマスクの位置が前記荷電
粒子ビームの該ブロックマスク上の偏向可能範囲内に入
ったことを示す第１の信号と、前記被露光部材の位置が
該荷電粒子ビームの該被露光部材上の可描画範囲内に入
ったことを示す第２の信号とを求め、該第１及び第２の
信号の論理積に基づいて露光動作の開始を制御する手段
を更に有する、請求項１１〜１５のうちいずれか一項記
載の荷電粒子ビーム露光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22223394A JP3335011B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | マスク及びこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法 |
| US08/512,912 US5849436A (en) | 1994-09-16 | 1995-08-09 | Block mask and charged particle beam exposure method and apparatus using the same |
| US09/159,603 US6175121B1 (en) | 1994-09-16 | 1998-09-24 | Block mask and charged particle beam exposure method and apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22223394A JP3335011B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | マスク及びこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888160A true JPH0888160A (ja) | 1996-04-02 |
| JP3335011B2 JP3335011B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16779206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22223394A Expired - Fee Related JP3335011B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | マスク及びこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5849436A (ja) |
| JP (1) | JP3335011B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475031B1 (ko) * | 1998-03-12 | 2005-05-27 | 삼성전자주식회사 | 수명 연장이 가능한 전자선 직접 묘화 장비의 블록 마스크 및그 제조방법 |
| JP2008124477A (ja) * | 2007-11-15 | 2008-05-29 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光方法及びその露光装置 |
| KR101404131B1 (ko) * | 2012-08-07 | 2014-06-13 | 포항공과대학교 산학협력단 | 무버블 마스크 조립체 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3169068B2 (ja) * | 1997-12-04 | 2001-05-21 | 日本電気株式会社 | 電子線露光方法及び半導体ウエハ |
| SE9800665D0 (sv) * | 1998-03-02 | 1998-03-02 | Micronic Laser Systems Ab | Improved method for projection printing using a micromirror SLM |
| US6319735B1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-11-20 | Philips Semiconductor, Inc. | Photoresist dispense method by compensation for substrate reflectivity |
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| US7345738B2 (en) * | 2004-12-03 | 2008-03-18 | Asml Netherlands B.V. | Certified cells and method of using certified cells for fabricating a device |
| JP2006318977A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | 電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラム |
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| US4445039A (en) * | 1981-07-06 | 1984-04-24 | The Perkin-Elmer Corp. | High throughput/high resolution particle beam system |
| US4424450A (en) * | 1981-09-08 | 1984-01-03 | Varian Associates, Inc. | Hybrid moving stage and rastered electron beam lithography system employing approximate correction circuit |
| JP2837743B2 (ja) * | 1990-06-27 | 1998-12-16 | 富士通株式会社 | 荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスク |
| US5537487A (en) * | 1991-07-29 | 1996-07-16 | Fujitsu Limited | Pattern judging method, mask producing method, and method of dividing block pattern for use in block exposure |
| JP3173162B2 (ja) * | 1992-08-20 | 2001-06-04 | 富士通株式会社 | 透過マスク板 |
| US5674413A (en) * | 1993-12-23 | 1997-10-07 | International Business Machines Corporation | Scattering reticle for electron beam systems |
| JP3335011B2 (ja) * | 1994-09-16 | 2002-10-15 | 富士通株式会社 | マスク及びこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22223394A patent/JP3335011B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-09 US US08/512,912 patent/US5849436A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-24 US US09/159,603 patent/US6175121B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100475031B1 (ko) * | 1998-03-12 | 2005-05-27 | 삼성전자주식회사 | 수명 연장이 가능한 전자선 직접 묘화 장비의 블록 마스크 및그 제조방법 |
| JP2008124477A (ja) * | 2007-11-15 | 2008-05-29 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光方法及びその露光装置 |
| KR101404131B1 (ko) * | 2012-08-07 | 2014-06-13 | 포항공과대학교 산학협력단 | 무버블 마스크 조립체 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3335011B2 (ja) | 2002-10-15 |
| US6175121B1 (en) | 2001-01-16 |
| US5849436A (en) | 1998-12-15 |
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