JPH10106931A - 電子ビーム露光方法およびそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の補正技術を採用し、高精度化ができる
電子ビーム露光方法およびそれを用いた半導体集積回路
装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 配列電子源１１における２次元状に配列
された複数の電子源を個別にオン−オフして形成した任
意の断面形状をもつ電子ビーム１３を縮小して投影する
電子ビーム露光方法において、配列電子源１１の特定の
位置にあらかじめ定めた一つ以上の電子源をオン状態と
して微細な電子ビーム１３を形成し、その電子ビーム１
３で露光される試料１７における電子ビーム位置校正用
の基準マーク１８を走査して電子ビーム１３の位置を検
出することにより、試料１７上での配列電子源１１の照
射原点のズレを検出し、偏向データに補正を加えるなど
を行うものであり、高精度な露光を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光方
法およびそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法に
関し、特に、電子ビームの照射位置補正、電子ビームド
リフト補正、偏向歪補正および合わせ補正などの種々の
補正操作を行って、高精度な露光が実現できる電子ビー
ム露光方法およびそれを用いた半導体集積回路装置の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、半導体集積回路装置の製造
方法に使用されている電子ビーム露光方法について検討
した。以下は、本発明者によって検討された技術であ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】すなわち、電子ビーム露光技術において、
最大の技術課題である高スループット化を実現するため
に、例えば、「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエ
ンス・テクノロジ（J.Vac.Sci.Technol.）」の１２（１
９７５）の１１３５頁と１９（４）、Nov.／Dec.（１９
８１）の９６６頁に論じられているような電子ビームス
テッパが開発されている。しかしながら、それは、マス
ク上に固定的に作られているパターンを一括して転写す
るものであることによって、特に、合わせ補正の高精度
化が課題となっていた。

【０００４】そのため、合わせ補正法としては、例え
ば、「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テ
クノロジ（J.Vac.Sci.Technol.）」Ｂ４（１）、Jan.／
Feb.（１９８６）の８９頁や「応用物理学会誌第５０巻
第８号」（１９８１）の８１８頁に論じられているよう
な方法が採られていた。前者における合わせ補正法にお
いて、合わせ補正は可能なものの、焦点補正やパターン
の転写歪計測、補正などの技術を実現していく上で課題
があった。また、後者における合わせ補正法において、
合わせ補正のためのマーク検出のときと、実際のパター
ン転写のときに電子レンズの動作条件を変更するため
に、誤差が生じるという課題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近、セル
プロジェクションと呼ばれている一括図形転写方式の電
子ビーム露光装置が実用化され、スループットがある程
度高くなっているが、半導体集積回路装置の量産ライン
の適用の場合に、より高いスループット化が必要となっ
ている。

【０００６】したがって、試料上に投影する電子ビーム
断面の一層の大面積化が必要となっていると共に、どの
ようなパターンでも描けるというパターン発生の自由度
を高めることも重要な課題となっている。この課題を解
決するために、２次元状に配列した電子源を個別に制御
して描写を実行することができる電子ビーム露光装置を
本発明者らによって発明され、開発されている。この電
子ビーム露光装置の詳細な内容は、特開平６−２３６８
４２号公報に記載されている。

【０００７】しかしながら、特開平６−２３６８４２号
公報には、電子ビーム露光方法において、パターン化さ
れた電子ビームの照射原点補正および合わせ補正、さら
には、これらの電子ビームを試料上に転写する際に生じ
る断面形状や歪それにクーロン効果による焦点ズレなど
を補正する技術が開示されていない。

【０００８】本発明の目的は、種々の補正技術を採用
し、高精度化ができる電子ビーム露光方法およびそれを
用いた半導体集積回路装置の製造方法を提供することに
ある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１１】すなわち、（１）．本発明の電子ビーム露
光方法は、配列電子源における２次元状に配列された複
数の電子源を個別にオン−オフして形成した任意の断面
形状をもつ電子ビームを縮小して投影する電子ビーム露
光方法において、前記配列電子源の特定の位置にあらか
じめ定めた一つ以上の電子源をオン状態として電子ビー
ムを形成し、その電子ビームで露光される試料における
電子ビーム位置校正用の基準マークを走査して、その電
子ビームの位置を検出することにより、前記試料上での
前記配列電子源の照射原点のズレを検出し、偏向データ
に補正を加える工程。

【００１２】または、露光開始からあらかじめ定めた時
間間隔毎に、前記配列電子源の特定の位置にあらかじめ
定めた一つ以上の電子源をオン状態として電子ビームを
形成し、その電子ビームで露光される試料における電子
ビーム位置校正用の基準マークを走査して、その電子ビ
ームの位置を検出することにより、前記試料上での前記
電子ビームの照射位置の経時変化すなわち電子ビームド
リフトを検出し、そのドリフト量を相殺するように偏向
データに補正を加える工程。

【００１３】または、前記配列電子源の特定の位置にあ
らかじめ定めた一つ以上の電子源をオン状態として電子
ビームを形成し、その電子ビームを偏向器によって偏向
領域内にあらかじめ設けた偏向歪計測位置に偏向し、そ
の電子ビームで前記偏向歪計測位置に位置する露光され
る試料における電子ビーム位置校正用の基準マークを走
査して、その電子ビームの位置を検出することにより、
前記試料上での前記偏向器の偏向歪を検出してこれを相
殺するように偏向データに補正を加える工程。

【００１４】または、露光される試料上にあらかじめ設
けた合わせマークを偏向領域内の特定の位置に試料ステ
ージを用いて移動し、前記配列電子源の特定の位置にあ
らかじめ定めた一つ以上の電子源をオン状態として電子
ビームを形成し、その電子ビームで前記合わせマーク上
を走査して、その電子ビームにより前記合わせマークの
位置を検出することを順次繰り返して前記試料上での合
わせ領域の形状を検出し、その形状に合わせて前記電子
ビームの偏向領域の形状に補正を加える工程の少なくと
も１つを含むものであり、高精度な露光を行うことがで
きる。

【００１５】（２）．本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、前述した偏向データに補正を加えるなどを行
って、高精度な露光を行うことができる電子ビーム露光
方法を用いたリソグラフィ技術および選択エッチング技
術を使用して、半導体集積回路装置の例えば多層配線に
おける配線層および層間絶縁膜などのパターンを形成す
るものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。

【００１７】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態である電子ビーム露光方法を示す概略構成図であ
る。

【００１８】本実施の形態の電子ビーム露光方法に使用
している電子ビーム露光装置は、配列電子源１１におけ
る２次元状に配列された複数の電子源を個別にオン−オ
フして形成した任意の断面形状をもつ電子ビームを縮小
して投影する電子ビーム露光装置であり、２次元的に配
列された電子ビーム発生源である配列電子源１１には、
例えばＬＳＩパターンのうち描画する図形情報を画素単
位に分割して図形情報の有無に応じて、画素毎に電子ビ
ーム１３のオン−オフ信号を生成する図形情報処理部を
備えている制御部１２が電気的に接続されており、この
オン−オフ信号にしたがって電子ビーム１３を所望の形
状に励起する形状制御部が制御部１２に備えられてい
る。

【００１９】配列電子源１１から放射された電子ビーム
１３は、電子銃１４によって、試料１７に対し所定の加
圧電圧によって加速され、電子レンズ１５によって試料
１７上に縮小して投影される。ここで、縮小率は、最小
の加工寸法と試料１７上での画素の寸法との関係で定め
ることができる。

【００２０】試料１７上に縮小して投影された電子ビー
ム１３の試料１７上での位置を移動させるために、偏向
器１６が電子レンズ１５の前段もしくは電子レンズ１５
のつくる収束場に重畳させて設けられている。さらに、
試料１７上に投影した電子ビーム１３が試料１７から発
生される反射電子もしくは２次電子を検出する検出器を
有する信号処理系１９が設けられている。

【００２１】前述した電子ビーム露光装置によれば、あ
らかじめマーク検出用に形状を定めた電子ビーム１３で
試料１７上に設けたビーム位置検出マーク上を偏向器１
６で走査し、２次電子もしくは反射電子を信号処理系１
９で検出して、ビームの位置検出を行うことで、試料１
７上の所望の位置に電子ビーム１３を精度良く照射する
ことができる。また、前述した電子ビーム露光方法によ
れば、面積化された電子ビーム１３により、ＬＳＩパタ
ーンを描画する際のショット数が低減するため、高スル
ープット化を実現できる。

【００２２】また、前述した電子ビーム露光装置におい
て、個別にオン−オフ制御できる電子源を２次元状に配
列し、これらの電子源の像を試料１７上に縮小して投影
する電子ビーム露光装置であるから、一つ一つの電子源
の像を試料１７上での画素として取り扱うと、これら画
像群のオン−オフ制御により、所望のパターンを発生さ
せることができ、かつ、大面積化された電子ビーム１３
により面積ビームの露光回数を低減することにより高い
スループットを実現できる。また、露光されるパターン
の滑らかさは、配列電子源１１上に形成されたパターン
を投影する電子光学系の縮小率とパターンの微細性およ
びレジスト膜の解像性により決めることができる。

【００２３】次に、本発明の一実施の形態である電子ビ
ーム露光方法における照射原点検出時の配列電子線の制
御方法を説明する。図２は、本発明の一実施の形態であ
る電子ビーム露光方法における照射原点検出時の配列電
子線の制御方法を説明する配列電子源の平面図である。

【００２４】配列電子源１１は、制御部１２によって、
個別にオン−オフ制御される。そのため、配列電子源１
１の所望の部分をオン状態として、電子銃１４で所望の
エネルギーに加速し、少なくとも一つ以上の電子レンズ
１５を用いて所定の投影倍率に縮小して、試料１７上に
投影することで、微細な電子ビーム１３を生成すること
ができる。

【００２５】この部分的な電子ビーム１３を偏向器１６
を用いて、例えば試料１７に設けた基準マーク１８上で
偏向走査したとき、発生する反射電子信号あるいは２次
電子信号（図示を省略）は、信号処理系１９によって検
出され、その結果マーク位置を算出することができる。

【００２６】試料１７は、例えばレーザ干渉計で測長さ
れている試料ステージ（図示を省略）に固定されてお
り、しかもそれに保持されている。そのために、図２に
示すように、任意の断面形状を持った電子ビーム源１
３’の照射原点１０を左下に含む電子ビーム１３を描画
に先だって形成し、マーク検出を行い、照射位置と電子
ビーム源１３’の照射原点１０のズレを検出し、この結
果を偏向器１６の出力にフィードバックすることで、電
子ビーム源１３’の照射位置を試料１７上の所望の位置
に高精度に制御できる。

【００２７】したがって、本実施の形態によれば、配列
電子源１１の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以上の
電子源をオン状態として微細な電子ビーム１３を形成
し、その電子ビーム１３で露光される試料１７における
電子ビーム位置校正用の基準マーク１８を走査して、そ
の電子ビーム１３の位置を検出することにより、試料１
７上での配列電子源１１の照射原点１０のズレを検し、
偏向データに補正を加えることによって、高精度の露光
を行うことができる。

【００２８】（実施の形態２）電子ビーム露光方法にお
いて、直接描画の場合には、短時間で露光を終了する
が、マスク描画のように広い面積を長時間にわたって露
光することも必要となる。このような長時間描画に関し
ては、描画時間中の電子ビームドリフトを補正すること
が、高精度の露光を実現する上で、重要である。

【００２９】そのため、前述した実施の形態１で説明し
た照射原点１０が、露光に伴う時間経過と共に基準マー
ク１８に対してズレて、ビームドリフトを発生する。こ
のビームドリフトのドリフト量を検出するために、前述
した実施の形態１で説明したマーク検出動作を実際のパ
ターンの露光と並行して、あらかじめ定めておいた時間
間隔で実行することによって、露光中の電子ビーム１３
の位置ドリフトを逐次検出できる。この時、検出される
ズレ量を打ち消すように偏向データを逐次変更しながら
露光を行っていけば高精度な露光を実現できる。

【００３０】したがって、本実施の形態によれば、露光
開始からあらかじめ定めた時間間隔毎に、配列電子源１
１の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以上の電子源を
オン状態として電子ビーム１３を形成し、その電子ビー
ム１３で露光される試料１７における電子ビーム位置校
正用の基準マーク１８を走査して、その電子ビーム１３
の位置を検出することにより、試料１７上での電子ビー
ム１３の照射位置の経時変化すなわち電子ビームドリフ
トを検出し、そのドリフト量を相殺するように偏向デー
タに補正を加えることによって、高精度の露光を行うこ
とができる。

【００３１】（実施の形態３）図３は、本発明の他の実
施の形態である電子ビーム露光方法における偏向歪検出
時の配列電子源の制御方法を説明する平面図である。

【００３２】特定の基準マーク１８を偏向領域内であら
かじめ定めておいた計測点に移動し、部分的な微細な電
子ビーム源３３によって基準マーク１８上を走査して、
マーク検出を実行する。そうすると、その時のステージ
座標値とマーク検出結果から、偏向器１６の偏向歪によ
る本来偏向すべき位置からのズレを検出できる。

【００３３】この動作を偏向領域内にあらかじめ定めて
おいた計測点で順次行っていくと、偏向歪によるズレ量
を離散的にマッピングできる。この偏向歪を偏向領域内
の位置座標の関数として定義しておくと、偏向座標値か
らその位置での偏向歪によるズレ量を求めることができ
る。したがって、このズレ量を打ち消すように偏向デー
タを修正することで、偏向歪を補正することができる。

【００３４】本実施の形態によれば、基準マーク１８を
試料１７上に形成しているが、基準マーク１８は試料ス
テージや試料１７の保持機構上に設ける態様とすること
ができる。

【００３５】したがって、本実施の形態によれば、配列
電子源１１の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以上の
電子源をオン状態として電子ビーム１３を形成し、その
電子ビーム１３を偏向器１６によって偏向領域内にあら
かじめ設けた偏向歪計測位置に偏向し、その電子ビーム
１３で偏向歪計測位置に位置する露光される試料１７に
おける電子ビーム位置校正用の基準マーク１８を走査し
て、その電子ビーム１３の位置を検出することにより、
試料１７上での偏向器１６の偏向歪を検出してこれを相
殺するように偏向データに補正を加えることによって、
高精度の露光を行うことができる。

【００３６】（実施の形態４）図４は、本発明の他の実
施の形態である電子ビーム露光方法における合わせ描画
時のマーク検出方法を説明する概略構成図である。

【００３７】試料１７のあらかじめ定めた位置に合わせ
マーク４８を例えば４個形成しておき、試料ステージ
（図示を省略）の移動とマーク検出動作を組み合わせる
と、合わせマーク４８の位置座標を定めることができ
る。この時、合わせマーク４８の各々の相互の位置関係
が同定できるので、プロセスを経て試料１７を変形した
場合でも、その変形量および形状などを検出することが
できる。

【００３８】この時、その変形を近似して表す位置座標
を変数とする関数をあらかじめ定めておくことによっ
て、偏向中心のズレ、各描画座標の目標値とのズレを算
出して偏向データに補正を加えると、例えば層間絶縁膜
などの下地に対する例えばその上の配線層などの上層描
画パターンの合わせ補正を実現することができる。

【００３９】したがって、本実施の形態によれば、試料
１７上にあらかじめ設けた合わせマーク４８を偏向領域
内の特定の位置に試料ステージを用いて移動し、配列電
子源の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以上の電子源
をオン状態として電子ビーム１３を形成し、その電子ビ
ーム１３で合わせマーク４８上を走査して、その電子ビ
ーム１３により合わせマーク４８の位置を検出すること
を順次繰り返して試料１７上での合わせ領域の形状を検
出し、その形状に合わせて電子ビーム１３の偏向領域の
形状に補正を加えることによって、高精度の露光を行う
ことができる。

【００４０】（実施の形態５）図５（ａ）および図５
（ｂ）は、本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法におけるマーク検出時の配列電子源の制御方法を
説明する平面図である。

【００４１】前述した実施の形態４における例えば合わ
せマーク４８を検出する場合、形成する微細ビームの寸
法がビームの走査方向に広がっていると検出精度を劣化
させてしまう。一方、ビーム電流が少なくなっても検出
精度を劣化させるので、マーク検出の際の微細ビームの
形状は、走査する方向に細く、それに垂直な方向に幅広
く形成すると、電子ビームの広がりと電流低下によるマ
ーク検出精度の低下を防止できる。その結果、微細な電
子ビームを形成するにあたって、マーク検出の走査方向
ビームに対応してオン状態とする配列電子源を図５
（ａ）に示すように横方向走査用の微細な電子ビーム源
５３ｘまたは図５（ｂ）に示すように縦方向走査用の微
細な電子ビーム源５３ｙのように長方形状に選択すれ
ば、高精度なマーク検出を実現できる。また、図１に示
す基準マーク１８を検出する場合も、同様な操作ができ
て、高精度なマーク検出を実現できる。

【００４２】したがって、本実施の形態によれば、基準
マーク１８または合わせマーク４８上を走査する電子ビ
ーム１３の形成にあたって、電子ビーム１３の断面形状
が、走査する方向と直角方向に長辺を有する長方形とな
るように配列電子源１１における２次元状に配列された
複数の電子源を制御することによって、高精度な基準マ
ーク１８または合わせマーク４８のマーク検出ができる
ので、高精度の露光を行うことができる。

【００４３】（実施の形態６）図６は、本発明の他の実
施の形態である電子ビーム露光方法における投影歪の検
出時の配列電子源の制御方法を説明する平面図である。

【００４４】配列電子源１１上に仮想的な格子を設定し
格子状に配列した微細な電子ビーム源６３が投影された
ときの形状は投影光学系を構成する電子レンズ１５およ
び偏向器１６に起因する歪のため変形する。この投影光
学系に起因する歪を計測するためには、図６に示すよう
に定めた格子点で順次部分的な電子ビーム１３を発生さ
せるマーク検出を行い、各々の電子ビーム１３の位置を
計測することにより、これらの相対的な位置関係から、
この仮想的な格子を試料１７上に投影したときの投影光
学系に起因する歪を検出することができる。

【００４５】したがって、本実施の形態によれば、配列
電子源１１における２次元状に配列された複数の電子源
上で格子状パターンを形成するようにあらかじめ定めた
複数の電子源のうち、あらかじめ定めた順番に電子ビー
ム１３を形成し、その電子ビーム１３で電子ビーム位置
校正用の基準マークを走査し、各電子ビーム１３の相互
の位置関係を求めることにより、配列電子源１１上の格
子を露光される試料１７上に投影したときに生じる投影
歪を検出することによって、高精度の露光を行うことが
できる。

【００４６】（実施の形態７）図７（ａ）および図７
（ｂ）は、本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における投影歪補正を考慮した配列電子源の制御
方法を説明する平面図である。同図において、７３’お
よび７３”は、歪補正を考慮して配列した格子状の微細
な電子ビーム源を示している。

【００４７】前述した実施の形態６によれば、投影光学
系に起因する歪は計測することができるので、図７
（ａ）または図７（ｂ）に示すように、あらかじめこれ
らの歪を計測しておき歪を打ち消すような逆歪を露光す
る図形データに与えておけば、試料１７上に投影される
描画図形は投影歪が打ち消され設計された形状に補正す
ることができる。この場合、逆歪を表現する手段として
は、例えば配列電子源上に設定した各格子点が歪のない
場合に投影される試料１７上の位置座標を変数とする多
項式を用いることができる。また、特定の解析関数を定
めて、計測した歪形状にフィティングすることもでき
る。それらのどの場合でも、描画データ制御装置内にハ
ード的に補正回路を実装することも、ソフト的に描画デ
ータに補正を加えることもできる。

【００４８】したがって、本実施の形態によれば、試料
１７上に投影したときの配列電子源上の格子の歪を検出
して電子ビーム露光装置に対する特有の投影歪関数を求
め、その投影歪関数の逆関数を定めて配列電子源に図形
パターンを発生させる制御データに作用させることによ
り、投影歪を補正することによって、高精度の露光を行
うことができる。

【００４９】（実施の形態８）前述した実施の形態７に
おいて、投影光学系に起因する歪を計測するときに、配
列電子源上に設定した格子の中心が投影光学系の光学軸
と一致するように定めて、投影光学系の歪計測を光学軸
対称に行うことにより、投影歪関数を求める際に混入す
るオフセット項の影響を排除することができる。

【００５０】したがって、本実施の形態によれば、試料
１７上に投影したときの配列電子源上の格子の歪を偏向
器の偏向中心で検出して電子ビーム露光装置に対する特
有の投影歪関数を求め、その投影歪関数の逆関数を定め
て配列電子源に図形パターンを発生させる制御データに
作用させることにより、投影歪を補正することによっ
て、高精度の露光を行うことができる。

【００５１】（実施の形態９）前述した実施の形態７に
おいて、投影光学系に起因する歪を計測するときに、配
列電子源をオン−オフ制御してできる任意のパターン形
状の電子ビームを偏向器で偏向する、いわゆる偏向領域
中に、あらかじめ定めた歪計測点を幾つか設けておき、
この計測点に配列電子源上に設定した格子の中心点が一
致するように電子ビームを偏向して、前述した実施の形
態８と同様の手順で投影歪関数を求める。この動作を偏
向領域内の計測点で順次実行していくと、投影歪関数を
偏向位置依存性を求めることができ、これにより高精度
な描画を実現できる。

【００５２】したがって、本実施の形態によれば、試料
１７上に投影したときの配列電子源上の格子の歪を偏向
器の偏向領域内に定めた複数の位置で検出して電子ビー
ム露光装置に対する特有の投影歪関数を求め、その投影
歪関数の逆関数の偏向位置による変化の様子をあらかじ
め定めて配列電子源に図形パターンを発生させる制御デ
ータに作用させることにより、投影歪の偏向依存性を補
正することによって、高精度の露光を行うことができ
る。

【００５３】（実施の形態１０）前述した実施の形態１
〜９のいずれかの電子ビーム露光方法において、微細な
電子ビームを形成してマーク検出を行うときと、実際に
図形パターンを描画するときに結像にかかわる電子レン
ズ、すなわち投影光学系の結像条件を変更せずに描画を
実行すると、実際の露光時の結像条件で描画にかかわる
補正が実行できるため、より高精度な描画を実現するこ
とができる。

【００５４】したがって、本実施の形態によれば、露光
される試料１７上に実際の露光パターンを投影する場合
に、電子レンズの結像条件を変化させないことによっ
て、高精度の露光を行うことができる。

【００５５】（実施の形態１１）図８は、本発明の他の
実施の形態である電子ビーム露光方法に使用される電子
ビーム露光装置を示す概略側面図である。図８におい
て、１５’は焦点補正用補助レンズを示し、８３は微細
な電子ビームを示し、８８はマークを示している。それ
以外の構造は、図１に示している電子ビーム露光装置と
同様である。

【００５６】また、図９（ａ）〜図９（ｃ）は、本発明
の他の実施の形態である電子ビーム露光方法におけるク
ーロン効果の影響を測定する場合の配列電子源の制御方
法を説明する平面図である。

【００５７】電子ビームの面積可変ができる電子ビーム
露光装置において、電子ビーム面積を変化させると電流
密度を一定に保つのが一般的であるので、電子ビーム面
積に比例して電子ビーム電流も変化する。この時、電流
が増える側に変化が起こると電子ビームを形成する各々
の電子間のクーロン反発力が増大して、電子レンズより
下面側に移動して、試料１７上に形成するよう調整して
あった焦点位置が試料１７より下面側に移動して、試料
１７上には、いわゆる、焦点ボケが発生し高精度な描画
に支障をきたす。電流が減る側に変化した場合は、前述
した場合と逆に焦点は電子レンズの収束力が相対的に増
加するので試料１７より上側にズレる。

【００５８】このため、本実施の形態は、焦点位置検出
用の微細な電子ビーム源９３を配列電子源１１の中心に
形成しておき、周囲に形成する電子ビーム源９３’の断
面積を変化させていくことで電子間に働くクーロン反発
力の大きさを制御し焦点位置の変化を系統的に検出する
ことができる。この時、合わせて、この焦点ズレを焦点
補正用補助レンズ１５’により最適焦点となるように補
正量を逐次求めておき、例えば制御部１２のテーブルに
配列電子源１１のオン状態となっている割合（点灯率）
と焦点補正用補助レンズ１５’の動作条件の相関を求め
て格納しておけば、実際の描画に際してパターンを発生
させるときの点灯率にしたがって焦点補正用補助レンズ
１５’を動作させることにより、高精度なクーロン効果
補正を実現できる。

【００５９】したがって、本実施の形態によれば、電子
ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補正用補助レン
ズ１５’を設けて、配列電子源１１における２次元状に
配列された複数の電子源をオン状態にする割合を変化さ
せて形成した部分的な電子ビームの焦点変化量を検出
し、その焦点位置を一定に保つように焦点補正用補助レ
ンズ１５’の補正動作条件を求めておき、実際の露光パ
ターンを投影するときに配列電子源１１のオン状態にす
る割合から焦点補正用補助レンズ１５’の補正動作条件
を定めて焦点位置の補正を行うことによって、高精度の
露光を行うことができる。

【００６０】（実施の形態１２）前述した実施の形態１
１において、図９に示すように、配列電子源１１の中心
部に焦点検出用の微細な電子ビーム源９３を形成し、そ
の周囲を囲んで電子源のオン状態率を変化させる電子ビ
ーム源９３’を形成する。この時、両者は中心の焦点検
出用の微細な電子ビームで焦点検出が可能なだけ互いに
距離を置く必要があるので、図示したように、周囲を囲
む形状となっている。この場合は、特に、光学軸が中心
の焦点検出用の微細な電子ビーム源９３に一致している
ので、対称性の点でも優れている。この場合、焦点検出
上、電子ビームの分離距離に問題があるときは、周囲の
正方形状の各頂点部分のみオン状態にすることもでき
る。

【００６１】したがって、本実施の形態によれば、電子
ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補正用補助レン
ズ１５’を設けて、配列電子源１１における２次元状に
配列された複数の電子源をオン状態にする割合を変化さ
せる場合において、配列電子源１１の中心対称に格子帯
状域を設定し、その格子帯状域内の電子源をオフ状態と
して電子源全体に対するオン状態の割合を調整すること
によって、高精度の露光を行うことができる。

【００６２】（実施の形態１３）前述した実施の形態１
１において、配列電子源１１をオン状態として任意の断
面形状をもつ電子ビーム８３を形成して描画を実行する
ときには各々形成される電子ビームの接続が描画精度を
左右するので、電子ビーム８３の周辺の焦点ズレを均等
に制御することが重要である。このため、前述した実施
の形態１１において、図１０（ａ）または図１０（ｂ）
に示すように、正方形状の割り当てた焦点検出用の微細
な電子ビームで焦点検出用電子ビーム源１０３で囲まれ
た領域の電子源１０３’の点灯率を変化させることによ
って焦点補正用補助レンズ１５’の動作条件を求めるこ
とで、最適クーロン効果補正を実現できる。

【００６３】したがって、本実施の形態によれば、電子
ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補正用補助レン
ズ１５’を設けて、配列電子源１１における２次元状に
配列された複数の電子源をオン状態にする割合を変化さ
せる場合において、配列電子源１１の周辺部分で形成さ
れた電子ビームの焦点状態を検出することによって、焦
点補正用補助レンズ１５’の補正動作条件を定めること
によって、高精度の露光を行うことができる。

【００６４】（実施の形態１４）図１１は、本発明の他
の実施の形態である電子ビーム露光方法における電流密
度計測時の配列電子源の制御方法を説明する平面図であ
る。

【００６５】配列電子源１１を用いた電子ビーム露光装
置の特徴の一つは、配列電子源１１を構成する電子源を
順次オン状態としながら微細でしかも部分的な電子ビー
ムを形成して、この微細な電子ビームの電流を電子ビー
ム露光装置内に設けておいた電流検出器により検出する
と、配列電子源１１の各々に対応した電流値分布のマッ
プを求めることができる。図１１に示したように、順次
配列された個別の電子源を点灯しながら電流計測を行う
と、図１２に示したように配列電子源１１全体の電流値
分布を求めることができ、その均一性を管理することが
できる。これにより、高精度な描画を実現できる。な
お、図１２（ａ）は時系列的に並べた配列電子源に対応
する１電子線毎の電流値を示すグラフ図であり、図１２
（ｂ）は時系列的に並べた配列電子源に対応する露光時
間を示すグラフ図である。

【００６６】したがって、本実施の形態によれば、配列
電子源１１における２次元状に配列された複数の電子源
の少なくとも一つ以上をあらかじめ定めて離散的もしく
は順次連続的に選択して電子ビームを形成し、電子ビー
ム露光装置内にあらかじめ設けた電流検出器を用いてそ
の電子ビームの電流を測定することにより、配列電子源
１１における２次元状に配列された複数の電子源の電流
密度分布を計測することによって、高精度の露光を行う
ことができる。

【００６７】（実施の形態１５）前述した実施の形態１
４を実施した結果を配列電子源を時系列的に並べると、
図１２（ｂ）に示すように電流値の変動チャートが得ら
れる。この変動があらかじめ定めた許容誤差の範囲内に
あるときは、一定の照射時間、すなわち、一定の電子源
の点灯時間を割り当て、許容誤差を超える場合には、試
料１７に注入される電荷が一定になるように、照射時間
を増減させることにより、高精度な描画が実行できる。

【００６８】さらに、この電流変動を電子ビーム露光装
置の制御系内にテーブルとして保持しておき、これを参
照して各々の配列電子源１１の点灯時間を制御し、それ
ぞれの照射量が一定になるようにすれば個別の電子源の
ばらつきによる露光ムラを防止でき、一層高精度な描画
を実現できる。

【００６９】したがって、本実施の形態によれば、複数
の電子源の電流密度分布を計測する場合、その電子源の
内、計測した電流密度が許容誤差内に納まらない部分が
生じた場合、所望の露光量となるように電子源の露光時
間を調節することによって、高精度の露光を行うことが
できる。

【００７０】（実施の形態１６）図１３（ａ）および図
１３（ｂ）は、本発明の他の実施の形態である電子ビー
ム露光方法における配列電子源における欠陥救済方法を
説明する平面図である。

【００７１】前述した実施の形態１５を実施するにあた
り、計測される電流値が許容誤差より著しく低い場合や
全く電流を検出できない場合には、配列電子源１１の中
でその電子源は欠陥とみなすことができるので、図１３
に示すように配列電子源１１上の欠陥となっている電子
源１３０を同定することもできる。

【００７２】この機能を利用すると、実際の描画にあた
って、欠陥となっている電子源１３０部分に描画パター
ンが割り当てられたときには、この部分の電子源をオン
状態にすることなく描画を実行し、その後、欠陥となっ
ている電子源１３０とは別の電子源１３３を点灯し、こ
れによって形成される微細な電子ビームを欠陥となって
いる電子源１３０が照射すべき試料１７上の位置に偏向
して照射すれば、欠陥による照射ムラを防止できる。

【００７３】また、欠陥の位置が描画すべきパターンの
中央付近に位置している場合は、特に、改めて電子ビー
ムで照射しなくてもパターン形成上問題が生じないとき
には別電子源による照射を省略することができる。

【００７４】したがって、本実施の形態によれば、複数
の電子源の電流密度分布を計測する場合、その電子源の
内、電流が著しく高く制御性を損なうものや電流が著し
く低かったり電流が発生しない場合などの欠陥が生じた
場合、その欠陥の電子源１３０上での位置を電子源のオ
ン−オフ制御部に記憶してこれらを常にオフ状態として
おき、その欠陥位置に露光データが割り当てられたとき
には、当該露光が終了した後に、未露光部分を埋め合わ
せるのに必要な電子ビームを欠陥の生じていない電子源
部分を用いて形成し、電子ビームを欠陥により生じた未
露光部分に偏向照射して配列電子源１１の欠陥救済を行
うことによって、高精度の露光を行うことができる。

【００７５】（実施の形態１７）図１４（ａ）〜図１４
（ｃ）は、本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における配列電子源における欠陥救済方法を説明
するための図である。

【００７６】前述した実施の形態１６を実施するにあた
り、欠陥となっている電子源１３０が描画すべきパター
ンの外周部に割り当てられたときには別電子源１３３で
の補充照射を行うことも可能であるが、図１４に示した
ように配列電子源１１に描画データを割り当てるときに
欠陥部分が描画境界に位置しないように割り当てを実行
し、補充照射を省略することで描画速度を向上させるこ
とができる。

【００７７】このためには、配列電子源１１の周囲に補
正用の電子源１４４をあらかじめ設定しておき、通常は
点灯せずに前述した機能を利用するときにのみ用いれば
よい。また、制御部１２には、配列電子源１１上の欠陥
分布をあらかじめマップとして登録しておけば、描画デ
ータ割当て時に参照して欠陥となっている電子源１４０
を描画パターン１４３’内部に移動させることが可能と
なる。

【００７８】また、逆に、欠陥となっている電子源１４
０を描画パターン１４３”外部に移動させれば、元々欠
陥となっている電子源１４０を点灯する必要がないの
で、より高精度な描画が可能になる。欠陥となっている
電子源１４０を描画パターン１４３’内部に移動させる
か、描画パターン１４３”外部に移動させるか、あるい
はその両者を混在させるかは、配列電子源１１上に設定
した補正用の電子源１４４の幅に依存して決められる。

【００７９】また、配列電子源１１上に割り当てられた
描画パターン１４３’、１４３”の中心が、この機能に
よりどの方向にどれだけシフトしたかを制御部１２内で
求め偏向器１６の出力にフィードバックすれば試料１７
上での照射原点１０を変更せずに描画を実行できる。

【００８０】したがって、本実施の形態によれば、複数
の電子源の電流密度分布を計測する場合、その電子源の
内、欠陥が生じた場合、その欠陥位置が露光図形の外周
部分に割り当てられたときには、その欠陥が露光図形の
内部もしくは外部に位置するようにパターン発生部を制
御することによって、高精度の露光を行うことができ
る。

【００８１】（実施の形態１８）本実施の形態の半導体
集積回路装置の製造方法は、前述した実施の形態１〜１
７のいずれかの電子ビーム露光方法を用いたリソグラフ
ィ技術および選択エッチング技術を使用して、ＬＳＩな
どの半導体集積回路装置の例えば多層配線における配線
層および層間絶縁膜などのパターンを形成するものであ
る。

【００８２】したがって、本実施の形態の半導体集積回
路装置の製造方法によれば、前述した実施の形態１〜１
７のいずれかの電子ビーム露光方法を用いたリソグラフ
ィ技術および選択エッチング技術を使用して例えば多層
配線における配線層および層間絶縁膜などのパターンを
形成していることによって、そのパターンを高精度な露
光をもって形成することができるので、高精度でしかも
微細加工をもって高製造歩留りの製造ができる。

【００８３】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、配列電子源（例えば特開平６−２
３６８４２公報に開示されている電子ビーム露光装置に
おける配列電子源）を用いた高スループットの電子ビー
ム露光方法を使用し、高精度な様々な補正を実行できる
ため、高精度な露光を行うことができる。その結果、高
品位な描画パターンを形成することができる。

【００８４】（実施の形態１９）本実施の形態の半導体
集積回路装置の製造方法は、前述した実施の形態１〜１
７のいずれかの電子ビーム露光方法を用いたリソグラフ
ィ技術を使用して、ＬＳＩなどの半導体集積回路装置の
例えば多層配線における配線層および層間絶縁膜などの
パターンを形成するためのリソグラフィ技術に用いる例
えばガラスを材料としたマスクを形成し、そのマスクを
用いたリソグラフィ技術および選択エッチング技術を使
用して、半導体集積回路装置のパターンを形成するもの
である。この場合、マスクを用いたリソグラフィ技術と
しては、投影露光装置または走査式投影露光装置などの
光露光装置を使用して行うことができる。

【００８５】したがって、本実施の形態の半導体集積回
路装置の製造方法によれば、前述した実施の形態１〜１
７のいずれかの電子ビーム露光方法を用いたリソグラフ
ィ技術を使用してマスクを形成していることによって、
そのマスクのパターンを高精度な露光をもって形成して
高精度なパターンを有するマスクを製作できる。その結
果、そのマスクを用いたリソグラフィ技術および選択エ
ッチング技術を使用して例えば多層配線における配線層
および層間絶縁膜などのパターンを形成していることに
よって、高精度でしかも微細加工をもって高製造歩留り
の製造ができる。

【００８６】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、配列電子源（例えば特開平６−２
３６８４２号公報に開示されている電子ビーム露光装置
における配列電子源）を用いた高スループットの電子ビ
ーム露光方法を使用し、高精度な様々な補正を実行でき
るため、高精度な露光を行うことができる。その結果、
高品位な描画パターンを形成することができる。

【００８７】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。

【００８８】例えば、本発明の電子ビーム露光方法を用
いた半導体集積回路装置の製造方法において、半導体基
板またはＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板などのウ
エハにＭＯＳＦＥＴ、ＣＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトラ
ンジスタまたはＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタ
を組み合わせたＢｉＭＯＳあるいはＢｉＣＭＯＳ構造な
どの種々の半導体素子を組み合わせた態様の半導体素子
を形成することができ、それらの半導体素子を使用した
ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ
（Static Random Access Memory)またはＡＳＩＣ（Appl
ication Specific Intergrated Circuit）などを有する
態様の半導体集積回路装置の製造方法に適用できる。

【００８９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００９０】（１）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、配列電子源（例えば特開平６−２３６８４２号公
報に開示されている電子ビーム露光装置における配列電
子源）を用いた高スループットの電子ビーム露光方法に
おいて、高精度な様々な補正を実行できるため、高精度
な露光を行うことができる。その結果、高品位な描画パ
ターンを形成することができる。

【００９１】（２）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、配列電子源において２次元状に配列し、個別に制
御できる電子源の特性を利用して、配列電子源の一部分
だけをオン状態とすることで微細な電子ビームを形成
し、この微細な電子ビームを用いて電子ビームの校正用
の基準マーク位置を検出することにより、実際にパター
ン化した電子ビームを照射する際の照射原点検出および
補正を実行することができる。

【００９２】（３）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、前述した動作を実際の露光と並行して、あらかじ
め定めておいた時間間隔で実行すれば、露光中の電子ビ
ームの位置ドリフト補正を実現できる。また、同様な動
作で、従来通りの偏向歪補正や合わせ補正を実行でき
る。

【００９３】（４）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、実際にパターン化する配列電子源の領域にあらか
じめ位置を定めて微細な電子ビーム群を順次形成し基準
マーク上でマーク検出するようにしておけば、各々の微
細な電子ビームの基準マークに対する位置を検出するこ
とができ、電子源上での相対位置と投影倍率から電子レ
ンズなどによる投影歪を検出することができるので、こ
の投影歪を打ち消すようにあらかじめ発生させるパター
ンに逆歪を与えておけば、投影歪を補正することができ
る。

【００９４】（５）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、前述した検出および補正はパターン化された電子
ビームを投影するときと電子光学系を同一の動作条件と
することができるので、実際の露光にあたっての各種補
正の精度を高めることができる。

【００９５】（６）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、オン状態とする電子源の比率を変化させながら、
特定の位置の微細な電子ビームの焦点状態を検出すれ
ば、いわゆる、クーロン効果による焦点ズレの様子を検
出することができる。適当な焦点補正手段を電子光学系
内に設けておき、この焦点ズレの電子源のオン状態の割
合から、そのときの焦点ズレ量を求め補正することがで
き、クーロン効果補正を露光と同時に行うことができ
る。

【００９６】（７）．本発明の電子ビーム露光方法によ
れば、配列電子源を構成する複数の電子源を順次オン状
態としながら微細でしかも部分的な電子ビームを形成し
て、電流検出器により電流値を検出することにより配列
電子源の電流密度分布を計測することができ、同時に電
子源上の欠陥も同定できるので、これらを補正すること
で高精度な露光を実現することができる。

【００９７】（８）．本発明の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、本発明の電子ビーム露光方法を用いた
リソグラフィ技術および選択エッチング技術を使用して
例えば多層配線における配線層および層間絶縁膜などの
パターンを形成していることによって、そのパターンを
高精度な露光をもって形成することができるので、高精
度でしかも微細加工をもって高製造歩留りの製造ができ
る。

【００９８】（９）．本発明の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、本発明の電子ビーム露光方法を用いた
リソグラフィ技術を使用してマスクを形成していること
によって、そのマスクのパターンを高精度な露光をもっ
て形成して高精度なパターンを有するマスクを製作でき
る。その結果、そのマスクを用いたリソグラフィ技術お
よび選択エッチング技術を使用して例えば多層配線にお
ける配線層および層間絶縁膜などのパターンを形成して
いることによって、高精度でしかも微細加工をもって高
製造歩留りの製造ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である電子ビーム露光方
法を示す概略構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態である電子ビーム露光方
法における照射原点検出時の配列電子線の制御方法を説
明する平面図である。

【図３】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法における偏向歪検出時の配列電子源の制御方法を説
明する平面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法における合わせ描画時のマーク検出方法を説明する
概略構成図である。

【図５】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法におけるマーク検出時の配列電子源の制御方法を説
明する平面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法における投影歪の検出時の配列電子源の制御方法を
説明する平面図である。

【図７】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法における投影歪補正を考慮した配列電子源の制御方
法を説明する平面図である。

【図８】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法に使用される電子ビーム露光装置を示す概略側面図
である。

【図９】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露光
方法におけるクーロン効果の影響を測定する場合の配列
電子源の制御方法を説明する平面図である。

【図１０】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法におけるクーロン効果の影響を測定する場合の配
列電子源の制御方法を説明する平面図である。

【図１１】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における電流密度計測時の配列電子源の制御方法
を説明する平面図である。

【図１２】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における時系列的に並べた配列電子源の電流値分
布および露光時間チャートを示すグラフ図である。な
お、同図（ａ）は時系列的に並べた配列電子源に対応す
る１電子源毎の電流値を示すグラフ図であり、同図
（ｂ）は時系列的に並べた配列電子源に対応する露光時
間チャートを示すグラフ図である。

【図１３】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における配列電子源における欠陥救済方法を説明
する平面図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態である電子ビーム露
光方法における配列電子源における欠陥救済方法を説明
する平面図である。

【符号の説明】

１０ 照射原点 １１ 配列電子源 １２ 制御部 １３ 電子ビーム １３’電子ビーム源 １４ 電子銃 １５ 電子レンズ １５’焦点補正用補助レンズ １６ 偏向器 １７ 試料 １８ 基準マーク １９ 信号処理系 ３３ 微細な電子ビーム源 ４８ 合わせマーク ５３ｘ 横方向走査用の微細な電子ビーム源 ５３ｙ 縦方向走査用の微細な電子ビーム源 ６３ 格子状に配列した微細な電子ビーム源 ７３’歪補正を考慮して配列した格子状の微細な電子ビ
ーム源 ７３”歪補正を考慮して配列した格子状の微細な電子ビ
ーム源 ８３ 微細な電子ビーム ８８ マーク ９３ 焦点位置検出用の微細な電子ビーム源 ９３’電子ビーム源 １０３ 焦点検出用電子ビーム源 １０３’電子源 １３０ 欠陥となっている電子源 １３３ 電子源 １４０ 欠陥となっている電子源 １４３ 描画パターン １４３’描画パターン １４３”描画パターン １４４ 補正用の電子源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列電子源における２次元状に配列され
   た複数の電子源を個別にオン−オフして形成した任意の
   断面形状をもつ電子ビームを縮小して投影する電子ビー
   ム露光方法において、 前記配列電子源の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以
   上の電子源をオン状態として電子ビームを形成し、その
   電子ビームで露光される試料における電子ビーム位置校
   正用の基準マークを走査して、その電子ビームの位置を
   検出することにより、前記試料上での前記配列電子源の
   照射原点のズレを検出し、偏向データに補正を加える工
   程、 または、露光開始からあらかじめ定めた時間間隔毎に、
   前記配列電子源の特定の位置にあらかじめ定めた一つ以
   上の電子源をオン状態として電子ビームを形成し、その
   電子ビームで露光される試料における電子ビーム位置校
   正用の基準マークを走査して、その電子ビームの位置を
   検出することにより、前記試料上での前記電子ビームの
   照射位置の経時変化すなわち電子ビームドリフトを検出
   し、そのドリフト量を相殺するように偏向データに補正
   を加える工程、 または、前記配列電子源の特定の位置にあらかじめ定め
   た一つ以上の電子源をオン状態として電子ビームを形成
   し、その電子ビームを偏向器によって偏向領域内にあら
   かじめ設けた偏向歪計測位置に偏向し、その電子ビーム
   で前記偏向歪計測位置に位置する露光される試料におけ
   る電子ビーム位置校正用の基準マークを走査して、その
   電子ビームの位置を検出することにより、前記試料上で
   の前記偏向器の偏向歪を検出してこれを相殺するように
   偏向データに補正を加える工程、 または、露光される試料上にあらかじめ設けた合わせマ
   ークを偏向領域内の特定の位置に試料ステージを用いて
   移動し、前記配列電子源の特定の位置にあらかじめ定め
   た一つ以上の電子源をオン状態として電子ビームを形成
   し、その電子ビームで前記合わせマーク上を走査して、
   その電子ビームにより前記合わせマークの位置を検出す
   ることを順次繰り返して前記試料上での合わせ領域の形
   状を検出し、その形状に合わせて前記電子ビームの偏向
   領域の形状に補正を加える工程の少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする電子ビーム露光方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子ビーム露光方法であ
   って、前記基準マークまたは前記合わせマーク上を走査
   する電子ビームの形成にあたって、電子ビームの断面形
   状が、走査する方向と直角方向に長辺を有する長方形と
   なるように前記配列電子源における２次元状に配列され
   た複数の電子源を制御することを特徴とする電子ビーム
   露光方法。
3. 【請求項３】 配列電子源における２次元状に配列され
   た複数の電子源を個別にオン−オフして形成した任意の
   断面形状をもつ電子ビームを縮小して投影する電子ビー
   ム露光方法において、 前記配列電子源における２次元状に配列された複数の電
   子源上で格子状パターンを形成するようにあらかじめ定
   めた複数の電子源のうち、あらかじめ定めた順番に電子
   ビームを形成し、その電子ビームで電子ビーム位置校正
   用の基準マークを走査し、各電子ビームの相互の位置関
   係を求めることにより、前記配列電子源上の格子を露光
   される試料上に投影したときに生じる投影歪を検出する
   ことを特徴とする電子ビーム露光方法。
4. 【請求項４】 配列電子源における２次元状に配列され
   た複数の電子源を個別にオン−オフして形成した任意の
   断面形状をもつ電子ビームを縮小して投影する電子ビー
   ム露光方法において、 露光される試料上に投影したときの前記配列電子源上の
   格子の歪を検出して電子ビーム露光装置に対する特有の
   投影歪関数を求め、その投影歪関数の逆関数を定めて前
   記配列電子源に図形パターンを発生させる制御データに
   作用させることにより、投影歪を補正する工程、 または、露光される試料上に投影したときの前記配列電
   子源上の格子の歪を偏向器の偏向中心で検出して電子ビ
   ーム露光装置に対する特有の投影歪関数を求め、その投
   影歪関数の逆関数を定めて前記配列電子源に図形パター
   ンを発生させる制御データに作用させることにより、投
   影歪を補正する工程、 または、露光される試料上に投影したときの前記配列電
   子源上の格子の歪を偏向器の偏向領域内に定めた複数の
   位置で検出して電子ビーム露光装置に対する特有の投影
   歪関数を求め、その投影歪関数の逆関数の偏向位置によ
   る変化の様子をあらかじめ定めて前記配列電子源に図形
   パターンを発生させる制御データに作用させることによ
   り、投影歪の偏向依存性を補正する工程の少なくとも１
   つを含むことを特徴とする電子ビーム露光方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
   子ビーム露光方法であって、露光される試料上に実際の
   露光パターンを投影する場合に、電子レンズの結像条件
   を変化させないことを特徴とする電子ビーム露光方法。
6. 【請求項６】 配列電子源における２次元状に配列され
   た複数の電子源を個別にオン−オフして形成した任意の
   断面形状をもつ電子ビームを縮小して投影する電子ビー
   ム露光方法において、 電子ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補正用補助
   レンズを設けて、前記配列電子源における２次元状に配
   列された複数の電子源をオン状態にする割合を変化させ
   て形成した部分的な電子ビームの焦点変化量を検出し、
   その焦点位置を一定に保つように前記焦点補正用補助レ
   ンズの補正動作条件を求めておき、実際の露光パターン
   を投影するときに前記配列電子源のオン状態にする割合
   から前記焦点補正用補助レンズの補正動作条件を定めて
   焦点位置の補正を行う工程、 または、電子ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補
   正用補助レンズを設けて、前記配列電子源における２次
   元状に配列された複数の電子源をオン状態にする割合を
   変化させる場合において、前記配列電子源の中心対称に
   格子帯状域を設定し、その格子帯状域内の前記電子源を
   オフ状態として前記電子源全体に対するオン状態の割合
   を調整する工程、 または、電子ビームの焦点位置のズレを補正する焦点補
   正用補助レンズを設けて、前記配列電子源における２次
   元状に配列された複数の電子源をオン状態にする割合を
   変化させる場合において、前記配列電子源の周辺部分で
   形成された電子ビームの焦点状態を検出することによっ
   て、前記焦点補正用補助レンズの補正動作条件を定める
   工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする電子ビー
   ム露光方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の電
   子ビーム露光方法であって、 前記配列電子源における２次元状に配列された複数の電
   子源の少なくとも一つ以上をあらかじめ定めて離散的も
   しくは順次連続的に選択して電子ビームを形成し、電子
   ビーム露光装置内にあらかじめ設けた電流検出器を用い
   てその電子ビームの電流を測定することにより、前記配
   列電子源における２次元状に配列された複数の電子源の
   電流密度分布を計測する工程、 または、その複数の電子源の電流密度分布を計測する場
   合、その電子源の内、計測した電流密度が許容誤差内に
   納まらない部分が生じた場合、所望の露光量となるよう
   に前記電子源の露光時間を調節する工程、 または、その複数の電子源の電流密度分布を計測する場
   合、その電子源の内、電流が著しく高く制御性を損なう
   ものや電流が著しく低かったり電流が発生しない場合な
   どの欠陥が生じた場合、その欠陥の電子源上での位置を
   電子源のオン−オフ制御部に記憶してこれらを常にオフ
   状態としておき、その欠陥位置に露光データが割り当て
   られたときには、当該露光が終了した後に、未露光部分
   を埋め合わせるのに必要な電子ビームを欠陥の生じてい
   ない電子源部分を用いて形成し、電子ビームを前記欠陥
   により生じた未露光部分に偏向照射して前記配列電子源
   の欠陥救済を行う工程、 または、その複数の電子源の電流密度分布を計測する場
   合、その電子源の内、前記欠陥が生じた場合、その欠陥
   位置が露光図形の外周部分に割り当てられたときには、
   当該欠陥が露光図形の内部もしくは外部に位置するよう
   にパターン発生部を制御工程の少なくとも１つを含むす
   ることを特徴とする電子ビーム露光方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電
   子ビーム露光方法を用いたリソグラフィ技術および選択
   エッチング技術を使用して、半導体集積回路装置のパタ
   ーンを形成することを特徴とする半導体集積回路装置の
   製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電
   子ビーム露光方法を用い、半導体集積回路装置のパター
   ンを形成するためのリソグラフィ技術に用いるマスクを
   形成し、そのマスクを用いたリソグラフィ技術および選
   択エッチング技術を使用して、半導体集積回路装置のパ
   ターンを形成することを特徴とする半導体集積回路装置
   の製造方法。