JPH10284394A - 荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置 - Google Patents
荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置Info
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- JPH10284394A JPH10284394A JP9100861A JP10086197A JPH10284394A JP H10284394 A JPH10284394 A JP H10284394A JP 9100861 A JP9100861 A JP 9100861A JP 10086197 A JP10086197 A JP 10086197A JP H10284394 A JPH10284394 A JP H10284394A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転写像の回転方向位置決め誤差が小さく、分
割転写方式におけるつなぎ精度を向上させることができ
る荷電ビーム露光装置を提供する。 【解決手段】 本発明の露光装置は、マスク５０を電子
ビームで照明する照明光学系と、マスク５０を通過して
パターン化されたビームをウエハ６０上に結像転写する
投影光学系を備える。マスク５０上に配置されているア
ライメントマークを検出することにより被露光面の回転
方向位置決め誤差を検出し、投影光学系の回転レンズ７
５でマスクパターンの転写像を回転させ、ウエハ６０上
で隣り合う転写像同士のつなぎ精度を向上する。
割転写方式におけるつなぎ精度を向上させることができ
る荷電ビーム露光装置を提供する。 【解決手段】 本発明の露光装置は、マスク５０を電子
ビームで照明する照明光学系と、マスク５０を通過して
パターン化されたビームをウエハ６０上に結像転写する
投影光学系を備える。マスク５０上に配置されているア
ライメントマークを検出することにより被露光面の回転
方向位置決め誤差を検出し、投影光学系の回転レンズ７
５でマスクパターンの転写像を回転させ、ウエハ６０上
で隣り合う転写像同士のつなぎ精度を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に、半導体集積
回路等のリソグラフィーに用いられる、電子線やイオン
ビーム等の荷電ビーム露光方法及び装置に関する。特に
は、一回で転写する領域が広い場合にも、転写像の回転
方向位置決め誤差が小さく、分割転写方式（下記参照）
におけるつなぎ精度を向上させることができる荷電ビー
ム露光方法及び荷電ビーム露光装置に関する。
回路等のリソグラフィーに用いられる、電子線やイオン
ビーム等の荷電ビーム露光方法及び装置に関する。特に
は、一回で転写する領域が広い場合にも、転写像の回転
方向位置決め誤差が小さく、分割転写方式（下記参照）
におけるつなぎ精度を向上させることができる荷電ビー
ム露光方法及び荷電ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、露光の高解像と高スループットの
両方を兼ね備えた電子線転写露光装置の方式の検討が進
められている。この目的で従来よく検討されてきた方式
は、可変成形方式やキャラクタプロジェクション方式で
ある。しかし、可変成形方式の場合は、パターンを矩形
単位で露光するのでショット数が膨大になり、半導体集
積回路（ＤＲＡＭ等）の大規模な実生産におけるウエハ
露光で使用するには、一桁以上スループットが低い。ま
たキャラクタプロジェクション方式は可変成形方式に比
べればスループットは高いが、非繰り返しパターン部は
依然として可変成形方式で露光するので、前記実生産で
使用するにはまだスループットが不足している。
両方を兼ね備えた電子線転写露光装置の方式の検討が進
められている。この目的で従来よく検討されてきた方式
は、可変成形方式やキャラクタプロジェクション方式で
ある。しかし、可変成形方式の場合は、パターンを矩形
単位で露光するのでショット数が膨大になり、半導体集
積回路（ＤＲＡＭ等）の大規模な実生産におけるウエハ
露光で使用するには、一桁以上スループットが低い。ま
たキャラクタプロジェクション方式は可変成形方式に比
べればスループットは高いが、非繰り返しパターン部は
依然として可変成形方式で露光するので、前記実生産で
使用するにはまだスループットが不足している。
【０００３】そこで最近よく検討されている方式は、大
きな光学フィールドを持つが、小さな領域に分割してマ
スクパターンを転写露光するという方式である（ここで
は分割転写方式と呼ぶこととする）。この方式では、こ
の小領域毎に、被露光面上に結像される前記小領域の像
の焦点やフィールドの歪み等の収差等を補正しながら露
光する。これにより、光学フィールド全体を一括転写す
る方式に比べて光学的に広い領域にわたって解像、精度
の良い露光を行うことができる。
きな光学フィールドを持つが、小さな領域に分割してマ
スクパターンを転写露光するという方式である（ここで
は分割転写方式と呼ぶこととする）。この方式では、こ
の小領域毎に、被露光面上に結像される前記小領域の像
の焦点やフィールドの歪み等の収差等を補正しながら露
光する。これにより、光学フィールド全体を一括転写す
る方式に比べて光学的に広い領域にわたって解像、精度
の良い露光を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のようなマスク分
割転写方式の光学系においては、マスク上の小領域すな
わちサブフィールド内に形成されたパターンが投影レン
ズ系によって縮小（一例１／４）され、その縮小像が被
露光面（ウエハ）上に転写される。このとき、被露光面
上のサブフィールドの回転方向位置決めが高い精度で所
望通りでないと、被露光面上ではこのサブフィールドを
つなげることによってパターンを形成するので、サブフ
ィールド同士のつなぎが不連続になり形成されたパター
ンが設計通りではなくなってしまう。
割転写方式の光学系においては、マスク上の小領域すな
わちサブフィールド内に形成されたパターンが投影レン
ズ系によって縮小（一例１／４）され、その縮小像が被
露光面（ウエハ）上に転写される。このとき、被露光面
上のサブフィールドの回転方向位置決めが高い精度で所
望通りでないと、被露光面上ではこのサブフィールドを
つなげることによってパターンを形成するので、サブフ
ィールド同士のつなぎが不連続になり形成されたパター
ンが設計通りではなくなってしまう。
【０００５】特に、被露光面としての半導体ウエハに重
ね合わせ露光する場合を例に採って考察する。ウエハの
位置決めにおいては、ウエハ毎に、プリアライナ（オリ
フラやグルーブ合せ）によりウエハを回転設定して移動
ステージ上に載置する。その後、ウエハ上に配列された
マーク位置を検出してその位置に整合すべくパターンを
露光する。このプリアライメント精度は通常１mradian
程度である。従来、可変成形方式やキャラクタプロジェ
クション方式の露光の場合、被露光面上の転写像の大き
さが５μm 角程度と比較的小さいので、上述のプリアラ
イナによって設定された回転設定精度でもウエハ上のサ
ブフィールド像の回転方向位置決め誤差は問題にならな
かった。
ね合わせ露光する場合を例に採って考察する。ウエハの
位置決めにおいては、ウエハ毎に、プリアライナ（オリ
フラやグルーブ合せ）によりウエハを回転設定して移動
ステージ上に載置する。その後、ウエハ上に配列された
マーク位置を検出してその位置に整合すべくパターンを
露光する。このプリアライメント精度は通常１mradian
程度である。従来、可変成形方式やキャラクタプロジェ
クション方式の露光の場合、被露光面上の転写像の大き
さが５μm 角程度と比較的小さいので、上述のプリアラ
イナによって設定された回転設定精度でもウエハ上のサ
ブフィールド像の回転方向位置決め誤差は問題にならな
かった。
【０００６】しかし、露光スループットを改善するため
に、転写像の寸法を被露光面で１００〜５００ミクロン
というように大きくした場合、マスクの回転とウエハの
回転が高精度で整合していないと転写像のつなぎ精度が
劣化してしまう。本発明は、一回で転写する領域が広い
場合においても、転写像の回転方向位置決め誤差が小さ
く、分割転写方式におけるつなぎ精度を向上させること
ができる荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置を
提供することを目的とする。
に、転写像の寸法を被露光面で１００〜５００ミクロン
というように大きくした場合、マスクの回転とウエハの
回転が高精度で整合していないと転写像のつなぎ精度が
劣化してしまう。本発明は、一回で転写する領域が広い
場合においても、転写像の回転方向位置決め誤差が小さ
く、分割転写方式におけるつなぎ精度を向上させること
ができる荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の露光方法は、 荷電ビーム光学鏡筒のビー
ム通路にマスクを配置し、そのマスク上のパターンの少
なくとも一部を小領域に分割して前記マスク上に配置
し、その小領域への照明ビームをマスクよりも上流で偏
向することによって特定の小領域を照明し、その小領域
の像を被露光面上に結像転写し、被露光面上では前記小
領域をつなげて配列することにより所定の大領域パター
ンの少なくとも一部を形成する荷電ビーム露光方法にお
いて； 前記被露光面上に配置されているアライメント
マークを検出することにより被露光面の回転方向位置決
め誤差を検出し、 マスクと被露光面間の投影レンズ系
に設置した回転レンズを用いてマスクパターンの転写像
を回転させることにより前記誤差を補正し、もって被露
光面上で隣り合う転写像同士のつなぎ精度を向上したこ
とを特徴とする。
め、本発明の露光方法は、 荷電ビーム光学鏡筒のビー
ム通路にマスクを配置し、そのマスク上のパターンの少
なくとも一部を小領域に分割して前記マスク上に配置
し、その小領域への照明ビームをマスクよりも上流で偏
向することによって特定の小領域を照明し、その小領域
の像を被露光面上に結像転写し、被露光面上では前記小
領域をつなげて配列することにより所定の大領域パター
ンの少なくとも一部を形成する荷電ビーム露光方法にお
いて； 前記被露光面上に配置されているアライメント
マークを検出することにより被露光面の回転方向位置決
め誤差を検出し、 マスクと被露光面間の投影レンズ系
に設置した回転レンズを用いてマスクパターンの転写像
を回転させることにより前記誤差を補正し、もって被露
光面上で隣り合う転写像同士のつなぎ精度を向上したこ
とを特徴とする。
【０００８】また、本発明の露光装置は、 パターンの
形成されたマスクを荷電ビームで照明する照明光学系
と、マスクを通過してパターン化されたビームを被露光
面上に結像転写する投影レンズ系を備えた荷電ビーム露
光装置であって；前記マスク上のパターンの少なくとも
一部は小領域に分割されて前記マスク上に配置されてお
り、 前記照明光学系は、該小領域への照明ビームをマ
スクよりも上流で偏向することによって特定の小領域を
照明するように構成されており、前記投影光学系は、該
小領域の像を被露光面上に結像転写し、被露光面上では
前記小領域をつなげて配列することにより所定の大領域
パターンの少なくとも一部を形成するように構成されて
おり、 前記被露光面上に配置されているアライメント
マークを検出することにより被露光面の回転方向位置決
め誤差を検出する手段を有し、 上記投影光学系に前記
小領域の像を回転する回転レンズが設けられていること
を特徴とする。
形成されたマスクを荷電ビームで照明する照明光学系
と、マスクを通過してパターン化されたビームを被露光
面上に結像転写する投影レンズ系を備えた荷電ビーム露
光装置であって；前記マスク上のパターンの少なくとも
一部は小領域に分割されて前記マスク上に配置されてお
り、 前記照明光学系は、該小領域への照明ビームをマ
スクよりも上流で偏向することによって特定の小領域を
照明するように構成されており、前記投影光学系は、該
小領域の像を被露光面上に結像転写し、被露光面上では
前記小領域をつなげて配列することにより所定の大領域
パターンの少なくとも一部を形成するように構成されて
おり、 前記被露光面上に配置されているアライメント
マークを検出することにより被露光面の回転方向位置決
め誤差を検出する手段を有し、 上記投影光学系に前記
小領域の像を回転する回転レンズが設けられていること
を特徴とする。
【０００９】本発明においては、ウエハ（被露光面）毎
にプリアライメントを行い、移動ステージ上に載置す
る。この時のプリアライメント精度は、上述のとおり通
常１mradian 程度である。ウエハに露光する前にウエハ
上に配列されたアライメントマーク位置を検出して、そ
れに整合すべく露光装置を調節する。この時、仮に転写
像の大きさが５００ミクロンであると、５００ミクロン
×（１／１０００）＝０．５ミクロンすなわち、０．５
ミクロンだけ転写像同士のつなぎが不良になる。これを
補正するため、アライメントマーク（ウエハマーク）検
出の結果を反映して、回転レンズで転写像を回転する。
または、マスクかウエハを機械的に回転する。こうする
ことにより、前記の転写像同士のつなぎ精度が、例え
ば、回転位置決め精度０．０１mradian 、つなぎ精度
０．００５μm 程度まで改善できる。
にプリアライメントを行い、移動ステージ上に載置す
る。この時のプリアライメント精度は、上述のとおり通
常１mradian 程度である。ウエハに露光する前にウエハ
上に配列されたアライメントマーク位置を検出して、そ
れに整合すべく露光装置を調節する。この時、仮に転写
像の大きさが５００ミクロンであると、５００ミクロン
×（１／１０００）＝０．５ミクロンすなわち、０．５
ミクロンだけ転写像同士のつなぎが不良になる。これを
補正するため、アライメントマーク（ウエハマーク）検
出の結果を反映して、回転レンズで転写像を回転する。
または、マスクかウエハを機械的に回転する。こうする
ことにより、前記の転写像同士のつなぎ精度が、例え
ば、回転位置決め精度０．０１mradian 、つなぎ精度
０．００５μm 程度まで改善できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明においては、回転レンズで
回転させることに加えて、マスク及び／又は被露光面を
機械的に回転させることが好ましい。マスクステージや
ウエハステージの回転方向位置決め誤差は、リニアモー
タやピエゾ駆動のものでも０．１mr程度以下とすること
には困難を伴う。一方、回転レンズ（電磁レンズ）で
は、回転方向位置決め誤差を０．０１mr程度以下とする
ことができる。一方、回転レンズは一種の電磁レンズで
あるため、大回転を与えようとすると、投影光学系のフ
ォーカスをずらしたり、像の倍率を変えるという不具合
も生じうる。そこで、誤差の粗い部分を前記マスク又は
被露光面を機械的に回転させることによって補正し、そ
の後に残留した細い部分を回転レンズを用いて補正し
て、高精度を達成することができる。
回転させることに加えて、マスク及び／又は被露光面を
機械的に回転させることが好ましい。マスクステージや
ウエハステージの回転方向位置決め誤差は、リニアモー
タやピエゾ駆動のものでも０．１mr程度以下とすること
には困難を伴う。一方、回転レンズ（電磁レンズ）で
は、回転方向位置決め誤差を０．０１mr程度以下とする
ことができる。一方、回転レンズは一種の電磁レンズで
あるため、大回転を与えようとすると、投影光学系のフ
ォーカスをずらしたり、像の倍率を変えるという不具合
も生じうる。そこで、誤差の粗い部分を前記マスク又は
被露光面を機械的に回転させることによって補正し、そ
の後に残留した細い部分を回転レンズを用いて補正し
て、高精度を達成することができる。
【００１１】以下図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の概略構成
を示す。この図１において、光学系（電子光学系）の光
軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙
面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説
明する。電子銃１０から放出された電子線ＥＢはコンデ
ンサレンズ１１で平行ビームとされ、視野選択偏向器１
２Ａ、１２ＢによりＸＹ平面（Ｘ軸及びＹ軸と平行な平
面）内で偏向されてマスク５０の１つの小領域に導かれ
る。視野選択偏向器１２Ａは電磁方式、視野選択偏向器
１２Ｂは静電方式であり、通常は電磁方式の視野選択偏
向器１２Ａを使用する。ただし、狭い範囲（偏向角）で
高速に繰り返して電子線を移動する際には静電方式の視
野選択偏向器１２Ｂを使用する。
本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の概略構成
を示す。この図１において、光学系（電子光学系）の光
軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙
面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説
明する。電子銃１０から放出された電子線ＥＢはコンデ
ンサレンズ１１で平行ビームとされ、視野選択偏向器１
２Ａ、１２ＢによりＸＹ平面（Ｘ軸及びＹ軸と平行な平
面）内で偏向されてマスク５０の１つの小領域に導かれ
る。視野選択偏向器１２Ａは電磁方式、視野選択偏向器
１２Ｂは静電方式であり、通常は電磁方式の視野選択偏
向器１２Ａを使用する。ただし、狭い範囲（偏向角）で
高速に繰り返して電子線を移動する際には静電方式の視
野選択偏向器１２Ｂを使用する。
【００１２】マスク５０を通過した電子線ＥＢは、偏向
器１３Ａ、１３Ｂにより所定量偏向された後、投影レン
ズ１４により一度クロスオーバＣＯを結んだ後、対物レ
ンズ１５、偏向器１５Ａ、１５Ｂを通って、電子線レジ
ストが塗布されたウエハ６０上に集束され、ウエハ６０
上の所定位置にマスク５０の１つの小領域の所定の縮小
率（例えば１／４）の像が転写される。偏向器１３Ａ、
１５Ａは電磁方式、偏向器１３Ｂ、１５Ｂは静電方式で
あり、通常は電磁方式の偏向器１３Ａ、１５Ａを使用
し、狭い範囲で高速に繰り返して電子線を移動する際に
は静電方式の偏向器１３Ｂ、１５Ｂを使用する。
器１３Ａ、１３Ｂにより所定量偏向された後、投影レン
ズ１４により一度クロスオーバＣＯを結んだ後、対物レ
ンズ１５、偏向器１５Ａ、１５Ｂを通って、電子線レジ
ストが塗布されたウエハ６０上に集束され、ウエハ６０
上の所定位置にマスク５０の１つの小領域の所定の縮小
率（例えば１／４）の像が転写される。偏向器１３Ａ、
１５Ａは電磁方式、偏向器１３Ｂ、１５Ｂは静電方式で
あり、通常は電磁方式の偏向器１３Ａ、１５Ａを使用
し、狭い範囲で高速に繰り返して電子線を移動する際に
は静電方式の偏向器１３Ｂ、１５Ｂを使用する。
【００１３】マスク５０は、マスクステージ１６のθテ
ーブル７１上にＸＹ平面と平行に取り付けられる。マス
クステージ１６は、駆動装置１７によりＸ軸方向に連続
移動し、Ｙ軸方向にステップ移動する。マスクステージ
１６のＸＹ平面内での位置はレーザ干渉計１８で検出さ
れて制御装置１９に出力される。θテーブル７１は、光
軸回りに回動可能であって、ピエゾアクチュエータ式の
駆動装置７３によって回転駆動される。回転角は同装置
７３に付設されているエンコーダーで検出され、制御装
置１９に出力される。
ーブル７１上にＸＹ平面と平行に取り付けられる。マス
クステージ１６は、駆動装置１７によりＸ軸方向に連続
移動し、Ｙ軸方向にステップ移動する。マスクステージ
１６のＸＹ平面内での位置はレーザ干渉計１８で検出さ
れて制御装置１９に出力される。θテーブル７１は、光
軸回りに回動可能であって、ピエゾアクチュエータ式の
駆動装置７３によって回転駆動される。回転角は同装置
７３に付設されているエンコーダーで検出され、制御装
置１９に出力される。
【００１４】ウエハ６０は、試料台２０上の可動ステー
ジ２１のθテーブル７７上にＸＹ平面と平行に保持され
ている。可動ステージ２１は、駆動装置２２によりマス
クステージ１６のＸ軸方向の連続移動とは逆方向へ連続
移動可能とされる。逆方向としたのはレンズ１４、１５
によりパターン像が反転するためである。可動ステージ
２１のＸＹ平面内での位置はレーザ干渉計２３で検出さ
れて制御装置１９に出力される。θテーブル７７は、光
軸回りに回動可能であって、ピエゾアクチュエータ式の
駆動装置７９によって回転駆動される。回転角は同装置
７９に付設されているエンコーダーで検出され、制御装
置１９に出力される。
ジ２１のθテーブル７７上にＸＹ平面と平行に保持され
ている。可動ステージ２１は、駆動装置２２によりマス
クステージ１６のＸ軸方向の連続移動とは逆方向へ連続
移動可能とされる。逆方向としたのはレンズ１４、１５
によりパターン像が反転するためである。可動ステージ
２１のＸＹ平面内での位置はレーザ干渉計２３で検出さ
れて制御装置１９に出力される。θテーブル７７は、光
軸回りに回動可能であって、ピエゾアクチュエータ式の
駆動装置７９によって回転駆動される。回転角は同装置
７９に付設されているエンコーダーで検出され、制御装
置１９に出力される。
【００１５】制御装置１９は、入力装置２４から入力さ
れる露光データと、レーザ干渉計１８、２３が検出する
マスクステージ１６及び可動ステージ２１の位置情報と
に基づいて、視野選択偏向器１２Ａ、１２Ｂ、及び偏向
器１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂによる電子線ＥＢの
偏向量を演算するとともに、マスクステージ１６及び可
動ステージ２１の動作を制御するために必要な情報（例
えば位置及び移動速度）を演算する。偏向量の演算結果
は偏向量設定器２５、２６に出力され、これら偏向量設
定器２５及び２６によりそれぞれ、視野選択偏向器１２
Ａ、１２Ｂ及び偏向器１３Ａ、１３Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ
の偏向量が設定される。ステージ１６、７１、２１、７
７の動作に関する演算結果はドライバ２７、２８にそれ
ぞれ出力される。ドライバ２７、２８は、演算結果に従
ってステージが動作するように駆動装置１７、７３、２
２、７７の動作を制御する。なお、入力装置２４として
は、露光データの作成装置で作成した磁気情報を読み取
るもの、マスク５０やウエハ６０に登録された露光デー
タをこれらの搬入の際に読み取るもの等適宜選択してよ
い。
れる露光データと、レーザ干渉計１８、２３が検出する
マスクステージ１６及び可動ステージ２１の位置情報と
に基づいて、視野選択偏向器１２Ａ、１２Ｂ、及び偏向
器１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂによる電子線ＥＢの
偏向量を演算するとともに、マスクステージ１６及び可
動ステージ２１の動作を制御するために必要な情報（例
えば位置及び移動速度）を演算する。偏向量の演算結果
は偏向量設定器２５、２６に出力され、これら偏向量設
定器２５及び２６によりそれぞれ、視野選択偏向器１２
Ａ、１２Ｂ及び偏向器１３Ａ、１３Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ
の偏向量が設定される。ステージ１６、７１、２１、７
７の動作に関する演算結果はドライバ２７、２８にそれ
ぞれ出力される。ドライバ２７、２８は、演算結果に従
ってステージが動作するように駆動装置１７、７３、２
２、７７の動作を制御する。なお、入力装置２４として
は、露光データの作成装置で作成した磁気情報を読み取
るもの、マスク５０やウエハ６０に登録された露光デー
タをこれらの搬入の際に読み取るもの等適宜選択してよ
い。
【００１６】本実施例の電子線露光装置１では、投影レ
ンズ１４と対物レンズ１５の間に回転レンズ７５が置か
れている。回転レンズ７５は、例えば、光軸に対して同
心状に巻回されたコイルと磁極とを有する電磁レンズを
２つ連結させたものである（磁極は必ずしも必要ではな
い）。そして、２つのレンズ間でＥＢの集束と発散を打
ち消し、回転成分のみを残している。
ンズ１４と対物レンズ１５の間に回転レンズ７５が置か
れている。回転レンズ７５は、例えば、光軸に対して同
心状に巻回されたコイルと磁極とを有する電磁レンズを
２つ連結させたものである（磁極は必ずしも必要ではな
い）。そして、２つのレンズ間でＥＢの集束と発散を打
ち消し、回転成分のみを残している。
【００１７】アライメントマークの位置検出は、レチク
ル上又はレチクルステージ上の、専用のマークパターン
をウエハ上に投影し、このマークパターンをウエハマー
ク上に走査することにより行う。このウエハマークから
出射された反射電子を、偏向器１５Ｂの下面に配置され
ている反射電子検出器８１（半導体検出器）で検出す
る。このように、ウエハ６０上のアライメントマーク
（図示されず）を次々に検出してウエハ６０の回転方向
位置決め誤差を測定し、制御装置１９に出力する。な
お、このようなアライメントマーク検出方法は、「半導
体リソグラフィ技術、鳳絋一郎、産業図書」１３２頁に
記載されている段差マーク検出法等を用いることができ
る。
ル上又はレチクルステージ上の、専用のマークパターン
をウエハ上に投影し、このマークパターンをウエハマー
ク上に走査することにより行う。このウエハマークから
出射された反射電子を、偏向器１５Ｂの下面に配置され
ている反射電子検出器８１（半導体検出器）で検出す
る。このように、ウエハ６０上のアライメントマーク
（図示されず）を次々に検出してウエハ６０の回転方向
位置決め誤差を測定し、制御装置１９に出力する。な
お、このようなアライメントマーク検出方法は、「半導
体リソグラフィ技術、鳳絋一郎、産業図書」１３２頁に
記載されている段差マーク検出法等を用いることができ
る。
【００１８】図１の電子線露光装置１における回転方向
位置決め誤差修正の作用についてまとめて説明する。ウ
エハ６０の交換毎に、まずオリフラやグルーブ合せによ
りウエハのプリアライメントを行う。この時の位置決め
誤差は約１mradian である。次に、アライメントマーク
検出装置８１でウエハ６０上のアライメントマーク（図
示されず）を検出して、ウエハ６０の回転方向位置決め
誤差を検出する。次にマスクステージ１６（あるいはウ
エハステージ２１）上のθテーブル７１（あるいは７
７）を動かして、回転方向位置決め誤差を０．１mradia
n 程度以下まで追い込む。最後に、残存している０．０
１mradian オーダーの回転方向位置決め誤差は、回転レ
ンズ７５で除去するように回転レンズ７５の設定を調整
する。
位置決め誤差修正の作用についてまとめて説明する。ウ
エハ６０の交換毎に、まずオリフラやグルーブ合せによ
りウエハのプリアライメントを行う。この時の位置決め
誤差は約１mradian である。次に、アライメントマーク
検出装置８１でウエハ６０上のアライメントマーク（図
示されず）を検出して、ウエハ６０の回転方向位置決め
誤差を検出する。次にマスクステージ１６（あるいはウ
エハステージ２１）上のθテーブル７１（あるいは７
７）を動かして、回転方向位置決め誤差を０．１mradia
n 程度以下まで追い込む。最後に、残存している０．０
１mradian オーダーの回転方向位置決め誤差は、回転レ
ンズ７５で除去するように回転レンズ７５の設定を調整
する。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、被露光面とマスク像の回転不整合を補正して
露光するので、像毎のつなぎのなめらかな高品質の露光
像を得ることができる。
によれば、被露光面とマスク像の回転不整合を補正して
露光するので、像毎のつなぎのなめらかな高品質の露光
像を得ることができる。
【図１】本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の
概略構成を示す。
概略構成を示す。
１０ 電子銃 １１ コンデン
サレンズ １２Ａ、１２Ｂ 視野選択偏向器 １３Ａ、１３Ｂ
偏向器 １４ 投影レンズ １５ 対物レンズ １５Ａ、１５Ｂ 偏向器 １６ マスクステ
ージ １７ 駆動装置 １８ レーザ干渉
計 １９ 制御装置 ２０ 試料台 ２１ ステージ ２２ 駆動装置 ２３ レーザ干渉計 ２４ 入力装置 ２５、２６ 偏向量設定器 ２７、２８ ドラ
イバ ５０ マスク ６０ ウエハ ７１、７７ θテーブル ７３、７９ ピエ
ゾ駆動装置 ７５ 回転レンズ ８１ 反射電子検出器
サレンズ １２Ａ、１２Ｂ 視野選択偏向器 １３Ａ、１３Ｂ
偏向器 １４ 投影レンズ １５ 対物レンズ １５Ａ、１５Ｂ 偏向器 １６ マスクステ
ージ １７ 駆動装置 １８ レーザ干渉
計 １９ 制御装置 ２０ 試料台 ２１ ステージ ２２ 駆動装置 ２３ レーザ干渉計 ２４ 入力装置 ２５、２６ 偏向量設定器 ２７、２８ ドラ
イバ ５０ マスク ６０ ウエハ ７１、７７ θテーブル ７３、７９ ピエ
ゾ駆動装置 ７５ 回転レンズ ８１ 反射電子検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】 荷電ビーム光学鏡筒のビーム通路にマス
クを配置し、そのマスク上のパターンの少なくとも一部
を小領域に分割して前記マスク上に配置し、その小領域
への照明ビームをマスクよりも上流で偏向することによ
って特定の小領域を照明し、その小領域の像を被露光面
上に結像転写し、被露光面上では前記小領域をつなげて
配列することにより所定の大領域パターンの少なくとも
一部を形成する荷電ビーム露光方法において；前記被露
光面上に配置されているアライメントマークを検出する
ことにより被露光面の回転方向位置決め誤差を検出し、 マスクと被露光面間の投影レンズ系に設置した回転レン
ズを用いてマスクパターンの転写像を回転させることに
より前記誤差を補正し、もって被露光面上で隣り合う転
写像同士のつなぎ精度を向上したことを特徴とする荷電
ビーム露光方法。 - 【請求項２】 前記回転レンズで回転させることに替え
て、前記マスク及び／又は被露光面を機械的に回転させ
ることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム露光方
法。 - 【請求項３】 前記回転レンズを回転させることに加え
て、前記マスク及び／又は被露光面を機械的に回転さ
せ、 前記誤差の粗い部分を前記マスク又は被露光面を機械的
に回転させることによって補正し、その後に残留した細
い部分を前記回転レンズを用いて補正することを特徴と
する荷電ビーム露光方法。 - 【請求項４】 パターンの形成されたマスクを荷電ビー
ムで照明する照明光学系と、マスクを通過してパターン
化されたビームを被露光面上に結像転写する投影レンズ
系を備えた荷電ビーム露光装置であって；前記マスク上
のパターンの少なくとも一部は小領域に分割されて前記
マスク上に配置されており、 前記照明光学系は、該小領域への照明ビームをマスクよ
りも上流で偏向することによって特定の小領域を照明す
るように構成されており、 前記投影光学系は、該小領域の像を被露光面上に結像転
写し、被露光面上では前記小領域をつなげて配列するこ
とにより所定の大領域パターンの少なくとも一部を形成
するように構成されており、 前記被露光面上に配置されているアライメントマークを
検出することにより被露光面の回転方向位置決め誤差を
検出する手段を有し、 上記投影光学系に前記小領域の像を回転する回転レンズ
が設けられていることを特徴とする荷電ビーム露光装
置。 - 【請求項５】 前記回転レンズに加えて、前記マスク及
び／又は被露光面を機械的に回転させる手段を有するこ
とを特徴とする請求項４記載の荷電ビーム露光装置。 - 【請求項６】 前記誤差の粗い部分を前記マスク又は被
露光面の機械的回転手段を用いて補正し、その後に残留
した細い部分を前記回転レンズを用いて補正することを
特徴とする請求項５記載の荷電ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9100861A JPH10284394A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9100861A JPH10284394A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284394A true JPH10284394A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14285104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9100861A Pending JPH10284394A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 荷電ビーム露光方法及び荷電ビーム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284394A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251826A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Toshiba Corp | 荷電粒子ビーム照射装置 |
| US6638665B2 (en) | 2000-09-22 | 2003-10-28 | Nec Electronics Corporation | Method and apparatus for designing EB mask |
| US7351969B2 (en) | 2001-01-10 | 2008-04-01 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP9100861A patent/JPH10284394A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251826A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Toshiba Corp | 荷電粒子ビーム照射装置 |
| US6638665B2 (en) | 2000-09-22 | 2003-10-28 | Nec Electronics Corporation | Method and apparatus for designing EB mask |
| US7351969B2 (en) | 2001-01-10 | 2008-04-01 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
| US7569838B2 (en) | 2001-01-10 | 2009-08-04 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
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