JPH10214778A - Electron beam aligner and alleging method - Google Patents

Electron beam aligner and alleging method

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JPH10214778A
JPH10214778A JP9018788A JP1878897A JPH10214778A JP H10214778 A JPH10214778 A JP H10214778A JP 9018788 A JP9018788 A JP 9018788A JP 1878897 A JP1878897 A JP 1878897A JP H10214778 A JPH10214778 A JP H10214778A
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JP
Japan
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electron
electron beam
optical system
beam exposure
electron optical
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JP9018788A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Muraki
真人 村木
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase throughput by providing a substrate being irradiated with a substantially parallel electron beam produced by passing the electron beam from an electron source through an illumination electrooptical system, a plurality of electrooptical systems for forming the intermediate image of the electron source, and a plurality of means for deflecting the electron beams from the electrooptical systems individually. SOLUTION: Electrons radiated from an electron source are passe through a condenser lens 2 to produce a substantially parallel electron beam entering into an element electrooptical system array 3. The element electrooptical system array 3 forms a plurality of intermediate image of the electron source which are projected through a demagnification electrooptical system 4 to form an electron source image on a wafer 5. A deflector 6 deflects a plurality of electron beams from the element electrooptical system array 3 and displaces a plurality of electron source images, by same amount, in X and Y directions on the wafer 5. The substrate is illuminated with the substantially parallel electron beam from the condenser lens 2 and has an aperture for regulating the shape of a passing electron beam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム露光装置
及びその露光方法に関し、特にウエハ直接描画またはマ
スク、レチクル露光の為に、複数の電子ビームを用いて
パターン描画を行う電子ビーム露光装置及びその露光方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam exposure apparatus and an exposure method therefor, and more particularly to an electron beam exposure apparatus for performing pattern writing using a plurality of electron beams for direct wafer writing or mask and reticle exposure. It relates to an exposure method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビーム露光装置には、ビームをスポ
ット状にして使用するポイントビーム型、サイズ可変の
矩形断面にして使用する可変矩形ビーム型、ステンシル
を使用して所望断面形状にするステンシルマスク型等の
装置がある。
2. Description of the Related Art An electron beam exposure apparatus includes a point beam type in which a beam is used in the form of a spot, a variable rectangular beam type in which a variable-size rectangular section is used, and a stencil mask having a desired sectional shape using a stencil. There are devices such as molds.

【0003】ポイントビーム型の電子ビーム露光装置で
はスループットが低いので、研究開発用にしか使用され
ていない。可変矩形ビーム型の電子ビーム露光装置で
は、ポイント型と比べるとスループットが1〜2桁高い
が、0.1μm程度の微細なパターンが高集積度で詰まった
パターンを露光する場合などではやはりスループットの
点で問題が多い。他方、ステンシルマスク型の電子ビー
ム露光装置は、可変矩形アパーチャに相当する部分に複
数の繰り返しパターン透過孔を形成したステンシルマス
クを用いる。従って、ステンシルマスク型の電子ビーム
露光装置では繰り返しパターンを露光する場合のメリッ
トが大きく、可変矩形ビーム型に比べてスループットが
向上される。
[0003] Point beam electron beam exposure apparatuses are used only for research and development because of their low throughput. The variable rectangular beam type electron beam exposure apparatus has a throughput of one to two orders of magnitude higher than that of the point type electron beam exposure apparatus. However, when exposing a pattern in which a fine pattern of about 0.1 μm is packed with a high degree of integration, the throughput is still high. There are many problems. On the other hand, a stencil mask type electron beam exposure apparatus uses a stencil mask in which a plurality of repeating pattern transmission holes are formed in a portion corresponding to a variable rectangular aperture. Therefore, the stencil mask type electron beam exposure apparatus has a great advantage in repeatedly exposing a pattern, and the throughput is improved as compared with the variable rectangular beam type.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとしている課題】図2に、ステンシ
ルマスクを備えた電子ビーム露光装置の概要を示す。電
子銃501からの電子ビームは、ステンシルマスクの電子
ビーム照射領域を規定する第1アパーチャ502に照射さ
れる。第1アパーチャによって規定される照明用の電子
ビームが投影電子レンズ503を介して第2アパーチャ504
上のステンシルマスクを照射し、ステンシルマスクに形
成された繰り返しパターン透過孔からの電子ビームを縮
小電子光学系505によってウエハ506上に縮小投影する。
更に偏向器507により繰り返しパターン透過孔の像がウ
エハ上を移動し、順次露光される。
FIG. 2 shows an outline of an electron beam exposure apparatus provided with a stencil mask. The electron beam from the electron gun 501 is applied to a first aperture 502 that defines an electron beam irradiation area of the stencil mask. An electron beam for illumination defined by the first aperture is transmitted through the projection electron lens 503 to the second aperture 504.
The upper stencil mask is irradiated, and the electron beam from the repeating pattern transmission hole formed in the stencil mask is reduced and projected on the wafer 506 by the reduction electron optical system 505.
Further, the image of the pattern transmission hole is repeatedly moved on the wafer by the deflector 507 and is sequentially exposed.

【0005】ステンシルマスク型は、繰り返しパターン
を一時に露光でき、露光速度を挙げることができる。し
かしステンシルマスク型は、図3に示すように、複数の
パターン透過孔を持つものの、そのパターンは露光パタ
ーンに合わせて、事前にステンシルマスクとして形成し
なければならない問題がある。
[0005] The stencil mask type can repeatedly expose a pattern at a time and can increase the exposure speed. However, although the stencil mask type has a plurality of pattern transmission holes as shown in FIG. 3, there is a problem that the pattern must be formed in advance as a stencil mask in accordance with the exposure pattern.

【0006】また、空間電荷効果及び縮小電子光学系の
収差の為、一時に露光できる露光領域には限りがあるの
で、1枚のステンシルマスクに納まらない多数の転写パ
ターンが必要な半導体回路に対しては、複数枚のステン
シルマスクを作成しておいてそれを1枚ずつ取り出して
使用する必要があり、マスク交換の時間が必要になるた
め、著しくスループットが低下するという問題ある。
Further, the exposure area that can be exposed at one time is limited due to the space charge effect and the aberration of the reduction electron optical system. Therefore, a semiconductor circuit that requires a large number of transfer patterns that cannot be accommodated in one stencil mask is required. In this case, it is necessary to prepare a plurality of stencil masks and take them out one by one and use them. This requires a time for mask replacement, which causes a problem that the throughput is significantly reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の電子ビー
ム露光装置のある形態は、電子ビームを放射する光源と
被露光面に該光源の像を縮小投影する縮小電子光学系と
を有する電子ビーム露光装置において、前記光源からの
電子ビームを略平行にする照明電子光学系と、前記縮小
電子光学系の光軸に直交する方向に複数の開口を有し、
前記照明電子光学系から略平行な電子ビームが照明され
る基板と、各開口を通過する電子ビームのそれぞれから
前記光源の中間像を形成する各開口に対応した複数の電
子光学系と、各電子光学系からの電子ビームを個別に偏
向させる複数の偏向手段とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an embodiment of the electron beam exposure apparatus according to the present invention comprises a light source for emitting an electron beam and a surface to be exposed. An electron beam exposure apparatus having a reduction electron optical system for reducing and projecting an image of the light source, an illumination electron optical system for making an electron beam from the light source substantially parallel, and a direction orthogonal to an optical axis of the reduction electron optical system. Has a plurality of openings,
A substrate on which a substantially parallel electron beam is illuminated from the illumination electron optical system, a plurality of electron optical systems corresponding to each opening for forming an intermediate image of the light source from each of the electron beams passing through each opening, A plurality of deflecting means for individually deflecting the electron beams from the optical system.

【0008】前記縮小電子光学系の略瞳位置に位置し、
前記偏向手段によって偏向された電子ビームを遮蔽する
遮蔽板を有することを特徴とする。
[0008] located substantially at the pupil position of the reduction electron optical system,
It is characterized by having a shielding plate for shielding the electron beam deflected by the deflecting means.

【0009】前記電子光学系のそれぞれは、対応する前
記中間像が前記縮小電子光学系を介して前記被露光面に
縮小投影される際に発生する収差を補正することを特徴
とする。
Each of the electron optical systems corrects an aberration generated when the corresponding intermediate image is reduced and projected on the surface to be exposed via the reduction electron optical system.

【0010】前記被露光面上に縮小投影される複数の前
記光源像に同一偏向を与える共通の偏向器を有すること
を特徴とする。
[0010] It is characterized in that a common deflector for giving the same deflection to the plurality of light source images reduced and projected on the surface to be exposed is provided.

【0011】前記各電子光学系の前側焦点位置は、対応
する開口の位置に設定されることを特徴とする。
The front focal position of each of the electron optical systems is set to a position of a corresponding aperture.

【0012】前記各電子光学系の中間像形成位置に、対
応する偏向手段が位置することを特徴とする。
A corresponding deflecting means is located at the intermediate image forming position of each of the electron optical systems.

【0013】前記複数の電子光学系は、同一基板上に形
成されていることを特徴とする。
[0013] The plurality of electron optical systems are formed on the same substrate.

【0014】前記複数の偏向手段は、同一基板上に形成
されていることを特徴とする。
[0014] The plurality of deflection means are formed on the same substrate.

【0015】本発明の電子ビーム露光方法のある形態
は、複数の電子ビームを配列させて基板面上に入射さ
せ、共通の偏向器によって偏向して、前記複数の電子ビ
ームの位置を順次整定するとともに、前記複数の電子ビ
ームそれぞれの照射を個別に制御して前記基板に繰り返
しパターンを有するパターンを露光する電子ビーム露光
方法において、前記基板上の第1の方向における前記複
数の電子ビームの配列ピッチを、前記繰り返しパターン
の前記第1の方向のピッチの整数倍に設定する段階と、
前記第1の方向と直交する第2の方向における前記複数
の電子ビームの配列ピッチを、前記繰り返しパターンの
前記第2の方向の配列ピッチの整数倍に設定する段階と
を有することを特徴とする。
In one mode of the electron beam exposure method according to the present invention, a plurality of electron beams are arranged and made incident on a substrate surface, deflected by a common deflector, and the positions of the plurality of electron beams are settled sequentially. And an electron beam exposure method for individually controlling the irradiation of each of the plurality of electron beams to expose a pattern having a repetitive pattern to the substrate, wherein an arrangement pitch of the plurality of electron beams in a first direction on the substrate. Is set to an integral multiple of the pitch of the repeating pattern in the first direction;
Setting the arrangement pitch of the plurality of electron beams in a second direction orthogonal to the first direction to an integral multiple of the arrangement pitch of the repetitive patterns in the second direction. .

【0016】前記複数の電子ビームの少なくとも一つが
露光すべきパターンを露光する第1の領域を決定する段
階と、前記第1の領域では、前記複数の電子ビームを偏
向してその位置を整定させる段階と、前記第1の領域と
は異なる第2の領域では、前記複数の電子ビームの位置
を整定することなく偏向する段階を有することを特徴と
する。
Determining a first region for exposing a pattern to be exposed by at least one of the plurality of electron beams; and deflecting the plurality of electron beams to settle their positions in the first region. And a step of deflecting the plurality of electron beams in the second region different from the first region without stabilizing the positions of the plurality of electron beams.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔電子ビーム露光装置の構成要素説明〕図1は本発明に
係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。
[Explanation of components of electron beam exposure apparatus] FIG. 1 is a schematic view of a main part of an electron beam exposure apparatus according to the present invention.

【0018】図1において、1は、カソード1a、グリ
ッド1b、アノード1cよりなる電子銃であって、カソード
1aから放射された電子はグリッド1b、アノード1cの間で
クロスオーバ像を形成する。(以下、これらのクロスオ
ーバ像を光源と記す)
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electron gun including a cathode 1a, a grid 1b, and an anode 1c.
Electrons emitted from 1a form a crossover image between grid 1b and anode 1c. (Hereinafter, these crossover images are referred to as light sources.)

【0019】この光源から放射される電子は、その前側
焦点位置が前記光源位置にあるコンデンサーレンズ2に
よって略平行の電子ビームとなる。略平行な電子ビーム
は、要素電子光学系アレイ3に入射する。要素電子光学
系アレイ3は、開口と電子光学系とブランキング電極と
で構成される要素電子光学系が光軸AXに直交する方向に
複数配列されて形成されたものである。要素電子光学系
アレイ3の詳細については後述する。
The electrons emitted from this light source are converted into substantially parallel electron beams by the condenser lens 2 whose front focal position is at the light source position. The substantially parallel electron beams enter the elementary electron optical system array 3. The element electron optical system array 3 is formed by arranging a plurality of element electron optical systems each including an opening, an electron optical system, and a blanking electrode in a direction orthogonal to the optical axis AX. Details of the element electron optical system array 3 will be described later.

【0020】要素電子光学系アレイ3は、光源の中間像
を複数形成し、各中間像は後述する縮小電子光学系4に
よって縮小投影され、ウエハ5上に光源像を形成する。
The element electron optical system array 3 forms a plurality of intermediate images of the light source, and each intermediate image is reduced and projected by a reduction electron optical system 4 described later to form a light source image on the wafer 5.

【0021】その際、ウエハ5上の光源像の間隔が光源
像の大きさの整数倍になるように、要素電子光学系アレ
イ3の各要素は設定されている。更に、要素電子光学系
アレイ3は、各中間像の光軸方向の位置を縮小電子光学
系4の像面湾曲に応じて異ならせるとともに、各中間像
が縮小電子光学系4よってウエハ5に縮小投影される際に
発生する収差を予め補正している。
At this time, each element of the element electron optical system array 3 is set so that the interval between the light source images on the wafer 5 is an integral multiple of the size of the light source image. Further, the elementary electron optical system array 3 makes the position of each intermediate image in the optical axis direction different according to the field curvature of the reduction electron optical system 4, and reduces each intermediate image to the wafer 5 by the reduction electron optical system 4. The aberration that occurs when the image is projected is corrected in advance.

【0022】縮小電子光学系4は、第1投影レンズ41(4
3)と第2投影レンズ42(44)とからなる対称磁気タブレッ
トで構成される。第1投影レンズ41(43)の焦点距離をf
1、第2投影レンズ42(44)の焦点距離をf2とすると、こ
の2つのレンズ間距離はf1+f2になっている。光軸上AX
の物点は第1投影レンズ41(43)の焦点位置にあり、その
像点は第2投影レンズ42(44)の焦点に結ぶ。この像は-f
2/f1に縮小される。また、2つのレンズ磁界が互いに逆
方向に作用する様に決定されているので、理論上は、球
面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収
差、軸上色収差の5つの収差を除いて他のザイデル収差
および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。
The reduction electron optical system 4 includes a first projection lens 41 (4
3) and the second projection lens 42 (44). Let the focal length of the first projection lens 41 (43) be f
1. Assuming that the focal length of the second projection lens 42 (44) is f2, the distance between these two lenses is f1 + f2. AX on optical axis
Is located at the focal position of the first projection lens 41 (43), and its image point is focused on the second projection lens 42 (44). This image is -f
Reduced to 2 / f1. In addition, since the two lens magnetic fields are determined so as to act in opposite directions, theoretically, there are five spherical aberrations, isotropic astigmatism, isotropic coma, field curvature aberration, and axial chromatic aberration. Except for aberrations, other Seidel aberrations and chromatic aberrations related to rotation and magnification are canceled.

【0023】6は、要素電子光学系アレイ3からの複数の
電子ビームを偏向させて、複数の光源像をウエハ5上で
X,Y方向に略同一の変位量だけ変位させる偏向器であ
る。偏向器6は、図示はされていないが、偏向幅が広い
場合に用いられる主偏向器と偏向幅が狭い場合に用いら
れる副偏向器で構成されていて、主偏向器は電磁型偏向
器で、副偏向器は静電型偏向器である。
6 deflects a plurality of electron beams from the elementary electron optical system array 3 to form a plurality of light source images on the wafer 5.
This is a deflector that displaces in the X and Y directions by substantially the same amount of displacement. Although not shown, the deflector 6 is composed of a main deflector used when the deflection width is wide and a sub deflector used when the deflection width is narrow.The main deflector is an electromagnetic deflector. The sub deflector is an electrostatic deflector.

【0024】7は偏向器6を作動させた際に発生する偏向
収差による光源像のフォーカス位置のずれを補正するダ
イナミックフォーカスコイルであり、8は、ダイナミッ
クフォーカスコイル7と同様に、偏向により発生する偏
向収差の非点収差を補正するダイナミックスティグコイ
ルである。
Reference numeral 7 denotes a dynamic focus coil which corrects a shift of the focus position of the light source image due to deflection aberration generated when the deflector 6 is operated, and 8 is generated by deflection similarly to the dynamic focus coil 7. It is a dynamic stig coil that corrects astigmatism of deflection aberration.

【0025】9は、要素電子光学系アレイ3からの電子ビ
ームが、ウエハ5上に形成された位置合わせマークもし
くはステージ基準板13上のマークを照射した際に生じる
反射電子又は2次電子を検出する反射電子検出器であ
る。
9 is a method for detecting reflected electrons or secondary electrons generated when the electron beam from the elementary electron optical system array 3 irradiates the alignment mark formed on the wafer 5 or the mark on the stage reference plate 13. Backscattered electron detector.

【0026】10は、X及びY方向にのびる2つのシング
ルナイフエッジを有するファラデーカップで要素電子光
学系からの電子ビームが形成する光源像の電荷量を検出
する。
Reference numeral 10 denotes a Faraday cup having two single knife edges extending in the X and Y directions, and detects a charge amount of a light source image formed by an electron beam from the elementary electron optical system.

【0027】11は、ウエハを載置し、光軸AX(Z軸)方
向とZ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Zステージで
あって、前述したステージ基準板13とファラデーカップ
10が固設されている。
Numeral 11 denotes a θ-Z stage on which a wafer is placed and which can be moved in the direction of the optical axis AX (Z axis) and in the direction of rotation about the Z axis. The stage reference plate 13 and the Faraday cup
10 are fixed.

【0028】12は、θ-Zステージを載置し、光軸AX(Z
軸)と直交するXY方向に移動可能なXYステージであ
る。
12 is a case where the θ-Z stage is mounted and the optical axis AX (Z
(XY axis) that is movable in the XY directions orthogonal to the axis.

【0029】次に、図4を用いて要素電子光学系アレイ
3について説明する。
Next, referring to FIG. 4, an elementary electron optical system array will be described.
3 will be described.

【0030】要素電子光学系アレイ3は、複数の要素電
子光学系をグループ(サブアレイ)とし、そのサブアレ
イが複数形成されている。そして、本実施例では5つの
サブアレイA〜Eが形成されている。各サブアレイは、複
数の要素電子光学系が2次元的に配列されていて、本実
施例の各サブアレイではC(1,1)〜C(3,9)のように27個
の要素電子光学系が形成されている。
The element electron optical system array 3 includes a plurality of element electron optical systems as a group (subarray), and a plurality of subarrays are formed. In this embodiment, five sub-arrays A to E are formed. In each subarray, a plurality of element electron optical systems are two-dimensionally arranged. In each subarray of this embodiment, 27 element electron optical systems such as C (1,1) to C (3,9) are used. Are formed.

【0031】また、描画されるパターンに含まれる繰り
返しパターンのX方向の配列ピッチをSx、Y方向の配列ピ
ッチをSyとすると、具体的には半導体メモリ(DRAM等)
の一つのメモリセルの大きさがSx×Syとすると、各要素
電子光学系のX方向の配列ピッチPx、Y方向の配列ピッチ
Pyは、下記の式を満足するように設定されている。
When the arrangement pitch in the X direction of the repetitive pattern included in the pattern to be drawn is Sx and the arrangement pitch in the Y direction is Sy, specifically, a semiconductor memory (DRAM, etc.)
Assuming that the size of one of the memory cells is Sx × Sy, the array pitch Px in the X direction of each element electron optical system and the array pitch in the Y direction
Py is set to satisfy the following equation.

【0032】Px=M×Sx/β Py=N×Sy/β (ただし、M,Nは整数、βは縮小電子光学系4の縮小倍
率) すなわち、ウエハ上のX方向における複数の光源像の配
列ピッチを、繰り返しパターンのX方向のピッチの整数
倍になるように、またウエハ上のY方向における複数の
電子ビームの配列ピッチを、繰り返しパターンのY方向
の配列ピッチの整数倍になるように各要素電子光学系の
配列ピッチが設定されている。
Px = M × Sx / β Py = N × Sy / β (where M and N are integers and β is a reduction magnification of the reduction electron optical system 4) That is, a plurality of light source images in the X direction on the wafer are obtained. The arrangement pitch is set to be an integral multiple of the pitch of the repeated pattern in the X direction, and the arrangement pitch of the plurality of electron beams in the Y direction on the wafer is set to be an integral multiple of the arrangement pitch of the repeated pattern in the Y direction. The arrangement pitch of each element electron optical system is set.

【0033】各要素電子光学系の断面図を図5に示す。FIG. 5 is a sectional view of each element electron optical system.

【0034】図5において、AP-Pは、コンデンサーレン
ズ2によって略平行となった電子ビームにより照明さ
れ、透過する電子ビームの形状を規定する開口(AP1)を
有する基板で、他の要素電子光学系と共通の基板であ
る。すなわち、基板AP-Pは、複数の開口を有する基板で
ある。
In FIG. 5, AP-P is a substrate having an aperture (AP1) which is illuminated by an electron beam made substantially parallel by a condenser lens 2 and defines the shape of the transmitted electron beam. This is a common substrate with the system. That is, the substrate AP-P is a substrate having a plurality of openings.

【0035】301は一対の電極で構成され、偏向機能を
有するブランキング電極であり、302は、開口(AP
1)より大きい開口(AP2)を有する基板で他の要素電子
光学系と共通である。また、基板302の上にブランキン
グ電極301と電極on/ofするための配線(W)が形成されて
いる。すなわち、基板302は、複数の開口と複数のブラ
ンキング電極を有する基板である。
Reference numeral 301 denotes a blanking electrode which is constituted by a pair of electrodes and has a deflection function, and 302 denotes an aperture (AP).
1) A substrate having a larger aperture (AP2), which is common to other element electron optical systems. A wiring (W) for turning on / of the electrode with the blanking electrode 301 is formed on the substrate 302. That is, the substrate 302 is a substrate having a plurality of openings and a plurality of blanking electrodes.

【0036】303は、3つの開口電極で構成され、上下
の電極を加速電位V0と同じにし、中間の電極を別の電位
V1またはV2に保った収斂機能を有するユニポテンシャル
レンズ303a、303bの2つを用いた電子光学系である。各
開口電極は、基板上に絶縁物を介在させて積層されてい
て、その基板は他の要素電子光学系と共通の基板であ
る。すなわち、その基板は、複数の電子光学系303を有
する基板である。
Numeral 303 denotes three opening electrodes, the upper and lower electrodes are set to the same accelerating potential V0, and the intermediate electrode is set to a different potential.
This is an electron optical system using two unipotential lenses 303a and 303b having a converging function maintained at V1 or V2. Each of the aperture electrodes is laminated on a substrate with an insulator interposed therebetween, and the substrate is a substrate common to other element electron optical systems. That is, the substrate is a substrate having a plurality of electron optical systems 303.

【0037】ユニポテンシャルレンズ303aの上、中、下
の電極及びユニポテンシャルレンズ303bの上、下の電極
の形状は図6(A)に示すような形状であり、ユニポテン
シャルレンズ303a、303bの上下電極は、後述する焦点・
非点制御回路1によって全ての要素電子光学系において
共通の電位に設定している。
The shape of the upper, middle, and lower electrodes of the unipotential lens 303a and the shape of the upper and lower electrodes of the unipotential lens 303b are as shown in FIG. The electrode is
The astigmatism control circuit 1 sets a common potential in all the element electron optical systems.

【0038】ユニポテンシャルレンズ303aの中間電極
は、焦点・非点制御回路1によって要素電子光学系毎に
電位が設定出来る為、ユニポテンシャルレンズ303aの焦
点距離が要素電子光学系毎に設定できる。
The potential of the intermediate electrode of the unipotential lens 303a can be set for each element electron optical system by the focus / astigmatization control circuit 1, so that the focal length of the unipotential lens 303a can be set for each element electron optical system.

【0039】また、ユニポテンシャルレンズ303bの中間
電極は、図6(B)に示すような4つの電極で構成され、
焦点・非点制御回路によって各電極の電位が個別に設定
でき、要素電子光学系毎にも個別設定出来るため、ユニ
ポテンシャルレンズ303bは直交する断面において焦点距
離が異なるようにでき、かつ要素電子光学系毎にも個別
に設定出来る。
The intermediate electrode of the unipotential lens 303b is composed of four electrodes as shown in FIG.
Since the potential of each electrode can be set individually by the focus / astigmatism control circuit and can be set individually for each element electron optical system, the unipotential lens 303b can have a different focal length in a cross section orthogonal to the element electron optics. It can be set individually for each system.

【0040】その結果、電子光学系303の中間電極をそ
れぞれ制御することによって、要素電子光学系の電子光
学特性(中間像形成位置、非点収差)を制御することが
できる。
As a result, by controlling the intermediate electrodes of the electron optical system 303, the electron optical characteristics (intermediate image forming position, astigmatism) of the element electron optical system can be controlled.

【0041】コンデンサーレンズ2で略平行にされた電
子ビームは、開口(AP1)、電子光学系303を介して、光源
の中間像を形成する。ここで、電子光学系303の前側焦
点位置またはその近傍に、対応する開口(AP1)が位置
し、電子光学系303の中間像形成位置(後側焦点位置)
またはその近傍に、対応するブランキング電極301が位
置する。その結果、ブランキング電極301の電極間に電
界をかけていないと電子ビーム束305の様に偏向されな
い。一方、ブランキング電極301の電極間に電界をかけ
ると電子ビーム束306の様にに偏向される。すると、電
子光束305と電子ビーム束306は、縮小電子光学系4の物
体面で互いに異なる角度分布を有するので、縮小電子光
学系4の瞳位置(図1のP面上)では電子ビーム束305と電
子ビーム束306は互いに異なる領域に入射される。した
がって、電子ビーム束305だけを透過させるブランキン
グ開口BAを縮小電子光学系の瞳位置(図1のP面上)に設
けてある。
The electron beam made substantially parallel by the condenser lens 2 forms an intermediate image of the light source through the aperture (AP1) and the electron optical system 303. Here, a corresponding aperture (AP1) is located at or near the front focal position of the electron optical system 303, and an intermediate image forming position (rear focal position) of the electron optical system 303 is provided.
Alternatively, a corresponding blanking electrode 301 is located in the vicinity thereof. As a result, the beam is not deflected like the electron beam bundle 305 unless an electric field is applied between the blanking electrodes 301. On the other hand, when an electric field is applied between the blanking electrodes 301, the beam is deflected like an electron beam bundle 306. Then, since the electron beam 305 and the electron beam 306 have different angular distributions on the object plane of the reduction electron optical system 4, the electron beam 305 at the pupil position of the reduction electron optical system 4 (on the P plane in FIG. 1). And the electron beam bundle 306 are incident on mutually different regions. Therefore, a blanking aperture BA that transmits only the electron beam bundle 305 is provided at the pupil position (on the P plane in FIG. 1) of the reduction electron optical system.

【0042】また、各要素電子光学の電子レンズは、そ
れぞれが形成する中間像が縮小電子光学系4によって被
露光面に縮小投影される際に発生する像面湾曲・非点収
差を補正するために、各電子光学系303の2つの中間電
極の電位を個別に設定して、各要素電子光学系の電子光
学特性(中間像形成位置、非点収差)を異ならしめてい
る。ただし、本実施例では、中間電極と焦点・非点制御
回路1との配線を減らす為に同一サブアレイ内の要素電
子光学系は同一の電子光学特性にしてあり、要素電子光
学系の電子光学特性(中間像形成位置、非点収差)をサ
ブアレイ毎に制御している。
The electron lens of each element electron optics corrects the field curvature and astigmatism generated when the intermediate image formed by each is reduced and projected on the surface to be exposed by the reduction electron optical system 4. Then, the electric potentials of the two intermediate electrodes of each electron optical system 303 are individually set to make the electron optical characteristics (intermediate image formation position, astigmatism) of each element electron optical system different. However, in this embodiment, the element electron optical systems in the same sub-array have the same electro-optical characteristics in order to reduce the wiring between the intermediate electrode and the focus / astigmatism control circuit 1, and the electro-optical characteristics of the element electron optical systems (Intermediate image formation position, astigmatism) is controlled for each sub-array.

【0043】さらに、複数の中間像が縮小電子光学系4
によって被露光面に縮小投影される際に発生する歪曲収
差を補正するために、予め縮小電子光学系4の歪曲特性
を予め知り、それに基づいて、縮小電子光学系4の光軸
と直交する方向の各要素電子光学系の位置を設定してい
る。
Further, a plurality of intermediate images are formed by the reduction electron optical system 4.
In order to correct the distortion that occurs when the image is reduced and projected on the surface to be exposed, the distortion characteristics of the reduction electron optical system 4 are known in advance, and based on that, the direction orthogonal to the optical axis of the reduction electron optical system 4 The position of each element electron optical system is set.

【0044】次に本実施例のシステム構成図を図7に示
す。
Next, FIG. 7 shows a system configuration diagram of this embodiment.

【0045】ブランキング制御回路14は、要素電子光学
アレイ3の各要素電子光学系のブランキング電極のon/of
fを個別に制御する制御回路、焦点・非点制御回路1(1
5)は、要素電子光学アレイ3の各要素電子光学系の電子
光学特性(中間像形成位置、非点収差)を個別に制御す
る制御回路である。
The blanking control circuit 14 turns on / of the blanking electrode of each element electron optical system of the element electron optical array 3.
control circuit for individually controlling f, focus / astigmatism control circuit 1 (1
5) is a control circuit for individually controlling the electron optical characteristics (intermediate image formation position, astigmatism) of each element electron optical system of the element electron optical array 3.

【0046】焦点・非点制御回路2(16)は、ダイナミ
ックスティグコイル8及びダイナミックフォーカスコイ
ル7を制御して縮小電子光学系4の焦点位置、非点収差を
制御する制御回路で、偏向制御回路17は偏向器6を制御
する制御回路、倍率調整回路18は、縮小電子光学系4の
倍率を調整する制御回路、光学特性回路19は、縮小電子
光学系4を構成する電磁レンズの励磁電流を変化させ回
転収差や光軸を調整する制御回路である。
The focus / astigmatism control circuit 2 (16) is a control circuit for controlling the dynamic stig coil 8 and the dynamic focus coil 7 to control the focus position and astigmatism of the reduction electron optical system 4, and a deflection control circuit. A control circuit 17 controls the deflector 6, a magnification adjustment circuit 18 controls the magnification of the reduction electron optical system 4, and an optical characteristic circuit 19 controls the excitation current of the electromagnetic lens constituting the reduction electron optical system 4. It is a control circuit that adjusts the rotational aberration and the optical axis by changing it.

【0047】ステージ駆動制御回路20は、θ-Zステージ
を駆動制御し、かつXYステージ12の位置を検出するレ
ーザ干渉計21と共同してXYステージ12を駆動制御する
制御回路である。
The stage drive control circuit 20 is a control circuit that controls the drive of the θ-Z stage and controls the drive of the XY stage 12 in cooperation with the laser interferometer 21 that detects the position of the XY stage 12.

【0048】制御系22は、描画パターンが記憶されたメ
モリ23からのデータに基づく露光及び位置合わせの為に
上記複数の制御回路および反射電子検出器9・ファラデ
ーカップ10を同期して制御する。制御系22は、インター
フェース24を介して電子ビーム露光装置全体をコントロ
ールするCPU25によって制御されてる。
The control system 22 controls the plurality of control circuits, the backscattered electron detector 9 and the Faraday cup 10 synchronously for exposure and alignment based on data from the memory 23 in which the drawing pattern is stored. The control system 22 is controlled by a CPU 25 that controls the entire electron beam exposure apparatus via an interface 24.

【0049】〔動作の説明〕図7を用いて本実施例の電
子ビーム露光装置の動作について説明する。
[Explanation of Operation] The operation of the electron beam exposure apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0050】CPU25は、ウエハに露光するパターンデー
タが入力されると、ウエハに露光するパターンの最小線
幅、線幅の種類、形状に基づいて、偏向器6が電子ビー
ムに与える最小偏向量を決定する。次に各要素電子光学
系の露光領域毎のパターンデータに分割し、最小偏向量
を配列間隔として、配列要素FMEで構成される共通の配
列を設定し、各要素電子光学系毎にパターンデータを共
通の配列上で表したデータに変換する。以下、説明を簡
略にするために、2つの要素電子光学系a,bを用いて露
光する際のパターンデータに関する処理について説明す
る。
When the pattern data to be exposed on the wafer is input, the CPU 25 determines the minimum deflection amount given to the electron beam by the deflector 6 based on the minimum line width of the pattern to be exposed on the wafer, the type and shape of the line width. decide. Next, the data is divided into pattern data for each exposure area of each element electron optical system, a common array composed of array elements FME is set using the minimum deflection amount as an array interval, and the pattern data is divided for each element electron optical system. Convert to data represented on a common array. Hereinafter, in order to simplify the description, a description will be given of a process regarding pattern data when performing exposure using the two elementary electron optical systems a and b.

【0051】図8(A)、(B)に、共通の偏向用の配列DM上
の、隣り合う要素電子光学系a,bが露光するべきパター
ンを示す。すなわち、それぞれの配列において、要素電
子光学系は、パターンが存在する位置(ハッチングされ
た配列位置)でブランキング電極をoffにして電子ビー
ムをウエハ上に照射する。
FIGS. 8A and 8B show patterns to be exposed by adjacent elementary electron optical systems a and b on the common deflection array DM. That is, in each arrangement, the element electron optical system irradiates the electron beam onto the wafer with the blanking electrode turned off at the position where the pattern exists (the hatched arrangement position).

【0052】そこで、図8(A)(B)に示したような要素電
子光学系毎の露光すべき配列位置のデータから、CPU25
は、図8(C)に示すように、要素電子光学系a,bのうち少
なくとも一つが露光する時の配列位置から成る第1の領
域FF(黒塗り部)と、要素電子光学系a,b双方が共通し
て露光しない時の配列位置から成る第2の領域NN(白抜
き部)とを決定する。
The data of the arrangement position to be exposed for each elementary electron optical system as shown in FIGS.
As shown in FIG. 8 (C), a first region FF (black portion) composed of an arrangement position when at least one of the element electron optical systems a and b is exposed, and the element electron optical systems a and b b. A second area NN (open area) consisting of an array position when both are not exposed in common is determined.

【0053】複数の電子ビームが配列上の第1の領域FF
に位置する時は、最小偏向量(配列の配列間隔)を単位
として、偏向器6によって電子ビームを偏向して露光す
ることにより、ウエハ上に露光される全てのパターンの
露光できる。また複数の電子ビームが配列上の第2の領
域NNに位置する時は、電子ビームの位置を整定すること
なく偏向することにより、電子ビームの無駄な偏向を減
らして露光できる。言い換えれば、複数の電子ビームを
領域NNをスキップして、領域FFから領域FFに偏向して整
定させている。
The first area FF on the array is formed by a plurality of electron beams.
When the electron beam is located at the position, the electron beam is deflected by the deflector 6 for exposure using the minimum deflection amount (array interval) as a unit, so that all the patterns exposed on the wafer can be exposed. When a plurality of electron beams are located in the second area NN on the array, the exposure can be performed by reducing the unnecessary deflection of the electron beam by deflecting the electron beam without setting the position. In other words, the plurality of electron beams skip the region NN and are deflected from the region FF to the region FF to settle.

【0054】そして、図8(C)に示す領域FF、NNに関す
るデータから、CPU25は露光すべき配列要素の配列位置
を決定し、電子ビームが露光すべき配列要素のみに位置
するような露光制御データを作成する。すると、前述し
たように、ウエハ上のX方向における複数の光源像の配
列ピッチを、繰り返しパターンのX方向のピッチの整数
倍になるように、またウエハ上のY方向における複数の
電子ビームの配列ピッチを、繰り返しパターンのY方向
の配列ピッチの整数倍になるように各要素電子光学系の
配列ピッチが設定されているので、各要素電子光学系が
描画するパターンが同一になる確率が高く、電子ビーム
の位置を整定することなく偏向する第2の領域NNが多く
なり、より電子ビームの無駄な偏向を減らして露光でき
る。
Then, the CPU 25 determines the array position of the array element to be exposed from the data on the areas FF and NN shown in FIG. 8C, and controls the exposure so that the electron beam is positioned only at the array element to be exposed. Create data. Then, as described above, the arrangement pitch of the plurality of light source images in the X direction on the wafer is set to be an integral multiple of the pitch in the X direction of the repeated pattern, and the arrangement of the plurality of electron beams in the Y direction on the wafer. Since the arrangement pitch of each element electron optical system is set so that the pitch is an integral multiple of the arrangement pitch in the Y direction of the repeated pattern, there is a high probability that the pattern drawn by each element electron optical system will be the same, The number of the second regions NN that deflect without setting the position of the electron beam increases, and the exposure can be performed with less unnecessary deflection of the electron beam.

【0055】本実施例では、これらの処理を電子ビーム
露光装置のCPU25で処理したが、それ以外の処理装置で
行い、その露光制御データをCPU25に転送してもその目
的・効果は変わらない。
In the present embodiment, these processes are performed by the CPU 25 of the electron beam exposure apparatus. However, the purpose and effect are not changed even if the processing is performed by another processing apparatus and the exposure control data is transferred to the CPU 25.

【0056】次に、CPU25は、インターフェース24を介
して制御系22に「露光の実行」を命令すると、制御系22
は上記の露光制御データが転送されたメモリ23上のデー
タに基づいて下記のステップを実行する。
Next, when the CPU 25 instructs the control system 22 to execute exposure through the interface 24, the control system 22
Executes the following steps based on the data on the memory 23 to which the above-described exposure control data has been transferred.

【0057】(ステップ1)制御系22は、内部の基準ク
ロックに同期して転送されるメモリ23からの露光制御デ
ータに基づいて、偏向制御回路17に命じ、偏向器6の副
偏向器によって、要素電子光学系アレイからの複数の電
子ビーム偏向させるとともに、ブランキング制御回路14
に命じ各要素電子光学系のブランキング電極をウエハ5
に露光すべきパターンに応じてon/offさせる。この時X
Yステージ12はX方向に連続移動しており、偏向制御回
路17は、XYステージ12の移動量も含めて電子ビームの
偏向位置を制御している。
(Step 1) The control system 22 instructs the deflection control circuit 17 based on the exposure control data from the memory 23 transferred in synchronization with the internal reference clock, and the sub-deflector of the deflector 6 A plurality of electron beams from the element electron optical system array are deflected and a blanking control circuit 14 is provided.
The blanking electrode of each element electron optical system to the wafer 5
Is turned on / off according to the pattern to be exposed. At this time X
The Y stage 12 moves continuously in the X direction, and the deflection control circuit 17 controls the deflection position of the electron beam including the amount of movement of the XY stage 12.

【0058】その結果、一つの要素電子光学系からの電
子ビームは、図9(A)に示すようにウエハ5上の露光フィ
ールド(EF)を黒四角を起点として走査し露光する。ま
た、図9(B)に示すように、サブアレイ内の複数の要素
電子光学系の露光フィールド(EF)は、隣接するように
設定されていて、その結果、ウエハ5上において、複数
の露光フィールド(EF)で構成されるサブアレイ露光フ
ィールド(SEF)を露光される。同時に、ウエハ5上におい
て、図10(A)に示すようなサブアレイAからEのそれぞ
れが形成するサブアレイ露光フィールド(SEF)で構成さ
れるサブフィールドが露光される。
As a result, the electron beam from one elementary electron optical system scans and exposes the exposure field (EF) on the wafer 5 starting from a black square as shown in FIG. 9A. Also, as shown in FIG. 9B, the exposure fields (EF) of the plurality of element electron optical systems in the sub-array are set to be adjacent, and as a result, the plurality of exposure fields The sub-array exposure field (SEF) composed of (EF) is exposed. At the same time, on the wafer 5, a subfield composed of a subarray exposure field (SEF) formed by each of the subarrays A to E as shown in FIG.

【0059】(ステップ2)制御系22は、図10(B)に
示すサブフィールドを露光後、サブフィールドを露
光する為に、偏向制御回路17に命じ、偏向器6の主偏向
器によって、要素電子光学系アレイからの複数の電子ビ
ーム偏向させる。この時、制御系22は、焦点・非点制御
回路2に命じ、予め求めた動的焦点補正データに基づい
てダイナミックフォーカスコイル7を制御して縮小電子
光学系4の焦点位置を補正するとともに、予め求めた動
的非点補正データに基づいてダイナミックスティグコイ
ル8を制御して、縮小電子光学系の非点収差を補正す
る。そして、ステップ1の動作を行い、サブフィールド
を露光する。
(Step 2) After exposing the subfield shown in FIG. 10B, the control system 22 instructs the deflection control circuit 17 to expose the subfield, and the main deflector of the deflector 6 A plurality of electron beams from the electron optical system array are deflected. At this time, the control system 22 commands the focus / astigmatism control circuit 2 to control the dynamic focus coil 7 based on the previously obtained dynamic focus correction data to correct the focal position of the reduction electron optical system 4, The dynamic stig coil 8 is controlled based on the previously obtained dynamic astigmatism correction data to correct the astigmatism of the reduction electron optical system. Then, the operation of step 1 is performed to expose the subfield.

【0060】以上のステップ1、2を繰り返して、図1
0(B)示すようにサブフィールドというようにサブ
フィールドを順次露光してウエハ全面を露光する。
By repeating the above steps 1 and 2, FIG.
Subfields such as subfields are sequentially exposed as shown in FIG.

【0061】次に上記説明した電子ビーム露光装置を利
用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described electron beam exposure apparatus will be described.

【0062】図11は微小デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ2(露光制御データ作成)では設計した回路パ
ターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成す
る。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の
材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプ
ロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御デー
タが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディ
ング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を
含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。
FIG. 11 shows a micro device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head,
2 shows a flow of manufacturing a micromachine or the like. Step 1
In (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed.
In step 2 (exposure control data creation), exposure control data of the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the wafer and the exposure apparatus to which the prepared exposure control data has been input. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and step 4
Is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced by the above process, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0063】図12は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ16(露光)では上記説明した露光装置によって
回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ17
(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18
(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削
り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチング
が済んで不要となったレジストを取り除く。これらのス
テップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重
に回路パターンが形成される。
FIG. 12 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern is printed on the wafer by exposure using the above-described exposure apparatus. Step 17
In (development), the exposed wafer is developed. Step 18
In (etching), portions other than the developed resist image are scraped off. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0064】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which was conventionally difficult to manufacture, at low cost.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 (1)ステンシルマスクを必要としない。 (2)広い露光領域に所望の形状を有する光源像を同時
に多く形成することができる。 (3) 各光源像は離散的に配置されているので空間電
荷効果の影響を互いに受けない。 (4)複数の光源像でパターンを描画する際、複数の光
源像をすべて遮断する領域では電子ビームを整定するこ
となく偏向するのでより早く描画できる。 よって、所望の露光パターンをよりスループット高く形
成できる。
As described above, according to the present invention, (1) no stencil mask is required. (2) A large number of light source images having a desired shape can be simultaneously formed in a wide exposure area. (3) Since the light source images are discretely arranged, they are not affected by the space charge effect. (4) When drawing a pattern with a plurality of light source images, the electron beam is deflected without settling in a region where all of the plurality of light source images are blocked, so that writing can be performed more quickly. Therefore, a desired exposure pattern can be formed with higher throughput.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略を
示す図。
FIG. 1 is a view schematically showing a main part of an electron beam exposure apparatus according to the present invention.

【図2】ステンシルマスク型の電子ビーム露光装置の要
部概略を示す図。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a main part of a stencil mask type electron beam exposure apparatus.

【図3】ステンシルマスク型の電子ビーム露光装置によ
る露光の概念を説明する図。
FIG. 3 is a view for explaining the concept of exposure by a stencil mask type electron beam exposure apparatus.

【図4】要素電子光学系アレイ3について説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining an element electron optical system array 3.

【図5】要素電子光学系を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating an element electron optical system.

【図6】要素電子光学系の電極を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating electrodes of the elementary electron optical system.

【図7】本発明に係るシステム構成を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a system configuration according to the present invention.

【図8】各要素電子光学系が露光するべきパターンおよ
び偏向器が定める配列の領域決定を説明する。
FIG. 8 explains the pattern to be exposed by each elementary electron optical system and the area determination of the arrangement determined by the deflector.

【図9】露光フィールド(EF)及びサブアレイ露光フィ
ールド(SEF)を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining an exposure field (EF) and a sub-array exposure field (SEF).

【図10】サブフィールドを説明する図。FIG. 10 is a diagram illustrating a subfield.

【図11】微小デバイスの製造フローを説明する図。FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of manufacturing a micro device.

【図12】ウエハプロセスを説明する図。FIG. 12 illustrates a wafer process.

【符号の説明】 1 電子銃 2 コンデンサーレンズ 3 要素電子光学系アレイ 4 縮小電子光学系 5 ウエハ 6 偏向器 7 ダイナミックフォーカスコイル 8 ダイナミックスティグコイル 9 反射電子検出器 10 ファラデーカップ 11 θ−Zステージ 12 XYステージ 13 強度分布制御回路 14 ブランキング制御回路 15 焦点・非点制御回路1 16 焦点・非点制御回路2 17 偏向制御回路 18 倍率調整回路 19 光学特性回路 20 ステージ駆動制御回路 21 レーザ干渉計 22 制御系 23 メモリ 24 インターフェース 25 CPU AP−P 開口を有する基板[Description of Signs] 1 electron gun 2 condenser lens 3 element electron optical system array 4 reduction electron optical system 5 wafer 6 deflector 7 dynamic focus coil 8 dynamic stig coil 9 reflected electron detector 10 Faraday cup 11 θ-Z stage 12 XY Stage 13 Intensity distribution control circuit 14 Blanking control circuit 15 Focus / astigmatism control circuit 1 16 Focus / astigmatism control circuit 2 17 Deflection control circuit 18 Magnification adjustment circuit 19 Optical characteristic circuit 20 Stage drive control circuit 21 Laser interferometer 22 Control System 23 Memory 24 Interface 25 CPU AP-P Substrate with Opening

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを放射する光源と被露光面に
該光源の像を縮小投影する縮小電子光学系とを有する電
子ビーム露光装置において、 前記光源からの電子ビームを略平行にする照明電子光学
系と、 前記縮小電子光学系の光軸に直交する方向に複数の開口
を有し、前記照明電子光学系から略平行な電子ビームが
照明される基板と、 各開口を通過する電子ビームのそれぞれから前記光源の
中間像を形成する各開口に対応した複数の電子光学系
と、 各電子光学系からの電子ビームを個別に偏向させる複数
の偏向手段とを有することを特徴とする電子ビーム露光
装置。
1. An electron beam exposure apparatus comprising: a light source for emitting an electron beam; and a reduction electron optical system for reducing and projecting an image of the light source on a surface to be exposed. An optical system, a substrate having a plurality of apertures in a direction orthogonal to the optical axis of the reduction electron optical system, and a substantially parallel electron beam illuminated from the illumination electron optical system; Electron beam exposure, comprising: a plurality of electron optical systems corresponding to respective apertures each forming an intermediate image of the light source; and a plurality of deflecting means for individually deflecting an electron beam from each electron optical system. apparatus.
【請求項2】 前記縮小電子光学系の略瞳位置に位置
し、前記偏向手段によって偏向された電子ビームを遮蔽
する遮蔽板を有することを特徴とする請求項1の電子ビ
ーム露光装置。
2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising a shielding plate positioned at a substantially pupil position of said reduction electron optical system and shielding an electron beam deflected by said deflecting means.
【請求項3】 前記電子光学系のそれぞれは、対応する
前記中間像が前記縮小電子光学系を介して前記被露光面
に縮小投影される際に発生する収差を補正することを特
徴とする請求項1の電子ビーム露光装置。
3. The electron optical system according to claim 1, wherein each of the electron optical systems corrects an aberration generated when the corresponding intermediate image is reduced and projected onto the surface to be exposed through the reduction electron optical system. Item 7. An electron beam exposure apparatus according to Item 1.
【請求項4】 前記被露光面上に縮小投影される複数の
前記光源像に同一偏向を与える共通の偏向器を有するこ
とを特徴とする請求項1乃至3の電子ビーム露光装置。
4. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising a common deflector for giving the same deflection to the plurality of light source images reduced and projected on the surface to be exposed.
【請求項5】 前記各電子光学系の前側焦点位置は、対
応する開口の位置に設定されることを特徴とする請求項
1乃至4の電子ビーム露光装置。
5. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein a front focal position of each of the electron optical systems is set to a position of a corresponding aperture.
【請求項6】 前記各電子光学系の中間像形成位置に、
対応する偏向手段が位置することを特徴とする請求項1
乃至4の電子ビーム露光装置。
6. An intermediate image forming position of each of the electron optical systems,
2. A device according to claim 1, wherein a corresponding deflection means is located.
4. An electron beam exposure apparatus according to any one of items 1 to 4.
【請求項7】 前記複数の電子光学系は、同一基板上に
形成されていることを特徴とする請求項1の電子ビーム
露光装置。
7. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said plurality of electron optical systems are formed on the same substrate.
【請求項8】 前記複数の偏向手段は、同一基板上に形
成されていることを特徴とする請求項1の電子ビーム露
光装置。
8. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said plurality of deflecting means are formed on the same substrate.
【請求項9】 請求項1乃至8の電子ビーム露光装置を
用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製
造方法。
9. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured using the electron beam exposure apparatus according to claim 1.
【請求項10】 複数の電子ビームを配列させて基板面
上に入射させ、共通の偏向器によって偏向して、前記複
数の電子ビームの位置を順次整定するとともに、前記複
数の電子ビームそれぞれの照射を個別に制御して前記基
板に繰り返しパターンを有するパターンを露光する電子
ビーム露光方法において、 前記基板上の第1の方向における前記複数の電子ビーム
の配列ピッチを、前記繰り返しパターンの前記第1の方
向のピッチの整数倍に設定する段階と、 前記第1の方向と直交する第2の方向における前記複数
の電子ビームの配列ピッチを、前記繰り返しパターンの
前記第2の方向の配列ピッチの整数倍に設定する段階と
を有することを特徴とする電子ビーム露光方法。
10. A plurality of electron beams are arranged and made incident on a substrate surface, deflected by a common deflector to sequentially set the positions of the plurality of electron beams, and to irradiate each of the plurality of electron beams. An electron beam exposure method of individually exposing a pattern having a repetitive pattern on the substrate, wherein an array pitch of the plurality of electron beams in a first direction on the substrate is set to the first of the repetitive patterns. Setting the pitch of the plurality of electron beams in a second direction orthogonal to the first direction to an integral multiple of the pitch of the repetitive pattern in the second direction. The electron beam exposure method.
【請求項11】 前記複数の電子ビームの少なくとも一
つが露光すべきパターンを露光する第1の領域を決定す
る段階と前記第1の領域では、前記複数の電子ビームを
偏向してその位置を整定させる段階と、 前記第1の領域とは異なる第2の領域では、前記複数の
電子ビームの位置を整定することなく偏向する段階を有
することを特徴とする請求項9の電子ビーム露光方法。
11. A step of determining a first area where at least one of the plurality of electron beams exposes a pattern to be exposed, and deflecting the plurality of electron beams to set a position in the first area. The method according to claim 9, further comprising: deflecting the plurality of electron beams in a second region different from the first region without setting the positions of the plurality of electron beams.
【請求項12】 請求項10乃至11の電子ビーム露光
方法を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバ
イス製造方法。
12. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured by using the electron beam exposure method according to claim 10.
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