JPH1064791A - Exposure correction and apparatus - Google Patents

Exposure correction and apparatus

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JPH1064791A
JPH1064791A JP8221263A JP22126396A JPH1064791A JP H1064791 A JPH1064791 A JP H1064791A JP 8221263 A JP8221263 A JP 8221263A JP 22126396 A JP22126396 A JP 22126396A JP H1064791 A JPH1064791 A JP H1064791A
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JP
Japan
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exposure
wafer
correction
electron beam
photosensitive substrate
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JP8221263A
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Japanese (ja)
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Kenji Morita
憲司 守田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure correction apparatus which can perform exposure for proximity effect correction while avoiding reduction of a throughput throughout a lithographic step. SOLUTION: While an electron beam reduction transfer device 2 within a sample chamber 1 performs exposure operation of a predetermined pattern on a wafer 6A, a wafer 6B to be next exposed is waiting on an arm 8 within a supply chamber 7. During the waiting of the wafer 6B, the wafer 6B is subjected to an irradiation of electron beam having such a distribution as to correspond to an inversion of the predetermined pattern from a surface variable electron beam supply source 12 for exposure correction. Usable as the variable electron beam source 12 is, for example, a cathode array of an electric field emission type.

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、例えば半導体集積
回路を製造するためのリソグラフィ工程において、荷電
粒子線描画あるいは荷電粒子線を介した転写を行った感
光基板で後方散乱粒子によって生ずる近接効果を補正す
るための露光量補正方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithography process for manufacturing a semiconductor integrated circuit, for example, in which a proximity effect caused by backscattered particles on a photosensitive substrate on which a charged particle beam is drawn or transferred via a charged particle beam is used. The present invention relates to an exposure correction method and apparatus for performing correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の微細化が進むにつれ
て、その集積回路を製造するためのリソグラフィ工程
で、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子線を介して
感光基板上に微細パターンを形成する方法が有力な露光
方法の一つと考えられている。荷電粒子線を用いて感光
基板上に所定のパターンを形成する際には、荷電粒子線
で直接所定のパターンを描画する方法や、荷電粒子線の
もとで所定のマスクパターンを所定の投影倍率で転写す
る方法等があるが、本願では、そのように荷電粒子線に
よる描画や転写等によって感光基板上に所定のパターン
に対応するエネルギ分布を与える動作を、その感光基板
上に「その所定のパターンを露光する」と表現する。
2. Description of the Related Art As a semiconductor integrated circuit is miniaturized, a method of forming a fine pattern on a photosensitive substrate through a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam in a lithography process for manufacturing the integrated circuit. Is considered one of the leading exposure methods. When forming a predetermined pattern on a photosensitive substrate using a charged particle beam, a method of directly drawing a predetermined pattern with the charged particle beam, a predetermined mask pattern under the charged particle beam, and a predetermined projection magnification In the present application, such an operation of giving an energy distribution corresponding to a predetermined pattern on a photosensitive substrate by drawing or transfer with a charged particle beam is described as “the predetermined Expose the pattern. "

【0003】ところで、例えば電子線描画装置を用いて
電子線レジストが塗布された半導体ウエハ(以下、単に
「ウエハ」と言う)等の感光基板に電子線描画を行う
と、所謂近接効果によりパターンの線幅等が設計値から
外れる場合がある。近接効果の主な要因は、電子線レジ
スト、ウエハの基板自体、及びウエハ上の凹凸状態や反
射係数の異なる種々の下地パターンからの電子線の後方
散乱である。そこで、従来より近接効果を補正して所望
のパターンを形成するために、(イ)形成すべきパター
ンの設計寸法の変更(リサイズ)、(ロ)露光量の部分
的な変調、(ハ)後方散乱粒子量の少ない個所に対する
補正露光の実施等が行われていた。
By the way, when an electron beam is drawn on a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a “wafer”) coated with an electron beam resist using an electron beam drawing apparatus, the pattern is formed by a so-called proximity effect. The line width may deviate from the design value. The main cause of the proximity effect is the backscattering of the electron beam from the electron beam resist, the substrate itself of the wafer, and various underlying patterns having different irregularities and reflection coefficients on the wafer. Therefore, in order to form a desired pattern by correcting the proximity effect, conventionally, (a) changing the design dimensions of the pattern to be formed (resizing), (b) partially modulating the exposure amount, and (c) backward. Correction exposure has been carried out at locations where the amount of scattered particles is small.

【0004】これに関して最近、転写すべきパターンを
マスク上の複数の小領域に分割して形成し、これら各小
領域内のパターンを順次感光基板上で接続しながら転写
する方式(以下、「分割転写方式」と呼ぶ)の荷電粒子
線転写装置が提案されている。この分割転写方式は、微
細パターンを高い解像度で且つ高いスループット(生産
性)で感光基板上に転写できる反面、近接効果を補正す
る方法として、(イ)の形成すべきパターンのリサイズ
はマスクの作成が困難であるためにあまり現実的ではな
く、(ロ)の露光量の部分的な変調も困難である。従っ
て、分割転写方式で近接効果を補正する方法としては、
(ハ)の後方散乱粒子量の少ない個所に対して補正露光
を行う方式が最も適している。このように分割転写方式
で補正露光を行う場合、(ニ)荷電粒子線の透過部と遮
蔽部とを反転したマスクを作成し、同一の転写装置でマ
スクを入れ替えて露光する方法、又は(ホ)別の補正露
光用の転写装置にて補正露光を行う方法がある。
In recent years, a pattern to be transferred has been divided into a plurality of small areas on a mask, and a pattern in each of the small areas has been sequentially transferred on a photosensitive substrate while being transferred (hereinafter, referred to as a “divided”). (Transfer system)) has been proposed. The split transfer method can transfer a fine pattern onto a photosensitive substrate with high resolution and high throughput (productivity). On the other hand, as a method for correcting the proximity effect, (a) resizing of a pattern to be formed is performed by creating a mask. It is not very realistic because of the difficulty of the above, and it is also difficult to partially modulate the exposure amount in (b). Therefore, as a method of correcting the proximity effect by the division transfer method,
The method of (c) in which correction exposure is performed at a position where the amount of backscattered particles is small is most suitable. When the correction exposure is performed by the division transfer method in this manner, (d) a method in which a mask in which a transmission part and a shield part of a charged particle beam are inverted is prepared, and the mask is replaced by the same transfer apparatus to perform exposure, or There is a method of performing correction exposure by using another transfer device for correction exposure.

【0005】また、分割転写方式以外に、マスクパター
ンを部分的に順次感光基板上に露光する露光方式とし
て、可変成形ビームやスポットビームを用いて感光基板
上に所望のパターンを順次露光する方式も知られてい
る。このような露光方式では、その(ニ)と同様に、荷
電粒子線の透過部と遮蔽部とを反転した露光パターンデ
ータを作成することで補正露光を行うことができる。
[0005] In addition to the division transfer method, as an exposure method for partially exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate sequentially, there is also a method for sequentially exposing a desired pattern onto the photosensitive substrate using a variable shaping beam or a spot beam. Are known. In such an exposure method, similarly to the method (d), correction exposure can be performed by creating exposure pattern data in which a transmission part and a shielding part of a charged particle beam are inverted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の分割
転写方式で近接効果の補正を行うためには、後方散乱粒
子量の少ない個所に対して補正露光を行う方法が使用で
きる。しかしながら、このような補正露光を本来のパタ
ーン形成用の荷電粒子線転写装置を用いて行うには、使
用するマスクをパターンの反転したマスクと入れ替える
必要があるため、スループットが低下するという不都合
がある。一方、本来の荷電粒子線転写装置と同様の別の
転写装置を用いて補正露光を行うものとすると、スルー
プットの低下は無いが、装置全体としての設置床面積が
大きくなると共に、全体として製造設備のコストがかな
り上昇するという不都合がある。
As described above, in order to correct the proximity effect by the conventional split transfer method, a method of performing correction exposure on a portion where the amount of backscattered particles is small can be used. However, in order to perform such a correction exposure using the original charged particle beam transfer apparatus for forming a pattern, it is necessary to replace a mask to be used with a mask having an inverted pattern, and thus there is a disadvantage that the throughput is reduced. . On the other hand, if correction exposure is performed using another transfer device similar to the original charged particle beam transfer device, the throughput will not decrease, but the installation floor area of the entire device will increase and the manufacturing equipment as a whole will increase. However, there is an inconvenience that the cost of the system increases considerably.

【0007】更に、本来の荷電粒子線転写装置と同一、
又は同様の別の転写装置を用いて補正露光を行う場合、
露光パターンの種類の異なるレイヤ毎にそれぞれ反転パ
ターンを有するマスクの製作が必要となるため、補正露
光用のマスクの製造コストが高くなると共に、補正露光
用のマスクの管理が煩雑であるという不都合がある。同
様に、可変成形ビームやスポットビームを用いて感光基
板上に所望のパターンを順次露光する露光方式において
も、補正露光を本来の露光装置と同一、又は同様の別の
露光装置を用いて行う場合には、スループットが低下す
るか、又は全体としての露光装置の設置床面積が大きく
なる等の不都合がある。
Furthermore, the same as the original charged particle beam transfer apparatus,
Or when performing a correction exposure using another similar transfer device,
Since it is necessary to manufacture a mask having an inverted pattern for each layer having a different type of exposure pattern, the manufacturing cost of the mask for the correction exposure is increased, and the management of the mask for the correction exposure is complicated. is there. Similarly, in an exposure method in which a desired pattern is sequentially exposed on a photosensitive substrate using a variable shaped beam or a spot beam, correction exposure is performed using the same or similar another exposure apparatus as the original exposure apparatus. However, there are inconveniences such as a decrease in throughput or an increase in the floor area on which the exposure apparatus is installed as a whole.

【0008】本発明は斯かる点に鑑み、近接効果補正用
の補正露光を行う場合に、露光工程の全体としてのスル
ープットを低下させることの無い露光量補正方法を提供
することを目的とする。更に本発明は、そのような露光
量補正方法を実施するために使用できる露光量補正装置
を提供することをも目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an exposure correction method which does not reduce the overall throughput of an exposure process when performing correction exposure for proximity effect correction. Still another object of the present invention is to provide an exposure amount correcting apparatus that can be used to carry out such an exposure amount correcting method.

【0009】更に本発明は、そのような露光量補正方法
を実施できると共に、別途補正露光用のマスクを用意す
る必要が無いと共に、所望のパターンの露光のために使
用する装置の全体としての設置床面積を小さくできる露
光量補正装置を提供することをも目的とする。
Further, according to the present invention, it is possible to carry out such an exposure amount correcting method, it is not necessary to prepare a mask for correction exposure separately, and it is possible to install an apparatus used for exposing a desired pattern as a whole. It is another object of the present invention to provide an exposure correction device capable of reducing a floor area.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による露光量補正
方法は、荷電粒子線を用いて感光基板(6B)上に所定
のパターンを露光する際に、感光基板(6B)上で後方
散乱粒子によるエネルギの蓄積量の少ない領域に対して
補正露光を行うための露光量補正方法において、感光基
板(6B)上に荷電粒子線を用いてその所定のパターン
を露光する荷電粒子線装置(2)に対する感光基板(6
B)の搬入の途中、又は荷電粒子線装置(2)からの感
光基板(6B)の搬出の途中で、感光基板(6B)に対
してその補正露光を行うものである。
According to the exposure amount correcting method of the present invention, when a predetermined pattern is exposed on a photosensitive substrate (6B) using a charged particle beam, the backscattered particles are exposed on the photosensitive substrate (6B). (2) a charged particle beam apparatus for exposing a predetermined pattern on a photosensitive substrate (6B) using a charged particle beam in an exposure amount correcting method for performing a correction exposure on an area having a small amount of energy stored by the apparatus. Substrate (6)
During the loading of B) or the removal of the photosensitive substrate (6B) from the charged particle beam device (2), the photosensitive substrate (6B) is subjected to correction exposure.

【0011】斯かる本発明に関して、一般的に荷電粒子
線を介して感光基板上に所定のパターンを露光する装置
は全体として、実際に所定のパターンの露光を行う荷電
粒子線装置(2)が収納される試料室(露光室)、及び
その荷電粒子線(2)に対して感光基板の供給を行う供
給室(予備室)等の複数の部屋(チャンバ)に分けて収
納されている。そして、スループット向上のため、或る
感光基板へのパターンの露光中は、次に露光が予定され
ている感光基板が供給室にて待機しており、その露光終
了と同時にそれまで待機していた感光基板が試料室に入
れ替わり搬入されて露光される。そこで、本発明ではそ
の待機時間中、又は露光完了後に例えばその供給室にて
補正露光を行う。このように補正露光は本来のパターン
の露光前、又は露光後の何れで行ってもよい。これによ
って、露光工程のスループットを低下することなく、近
接効果補正用の補正露光が行われ、高精度に寸法制御さ
れたパターンが得られる。
In the present invention, generally, a device for exposing a predetermined pattern on a photosensitive substrate via a charged particle beam generally includes a charged particle beam device (2) for actually exposing a predetermined pattern. It is housed in a plurality of rooms (chambers) such as a sample room (exposure room) to be housed and a supply room (preliminary room) for supplying a photosensitive substrate to the charged particle beam (2). In order to improve throughput, during exposure of a pattern on a certain photosensitive substrate, the next photosensitive substrate to be exposed is waiting in the supply chamber, and at the same time as the exposure is completed. The photosensitive substrate is replaced in the sample chamber, carried in, and exposed. Therefore, in the present invention, the correction exposure is performed during the standby time or after the completion of the exposure, for example, in the supply chamber. Thus, the correction exposure may be performed before or after the exposure of the original pattern. As a result, the correction exposure for the proximity effect correction is performed without lowering the throughput of the exposure process, and a pattern whose dimensions are controlled with high precision can be obtained.

【0012】次に、本発明の第1の露光量補正装置は、
本発明による露光量補正方法を実施するための露光量補
正装置であって、感光基板(6B)を荷電粒子線装置
(2)に搬入するか、又は荷電粒子線装置(2)から搬
出するための搬送系(8,9)と、この搬送系で搬送さ
れている感光基板(6B)に対してその補正露光を行う
エネルギ線源と、を有するものである。この第1の露光
量補正装置によって、感光基板の待機中、又は露光完了
後に補正露光を行うことができる。
Next, the first exposure amount correcting apparatus of the present invention comprises:
An exposure amount correcting apparatus for carrying out the exposure amount correcting method according to the present invention, for loading a photosensitive substrate (6B) into or out of a charged particle beam device (2). Transport system (8, 9), and an energy ray source for performing a correction exposure on the photosensitive substrate (6B) transported by the transport system. The first exposure amount correction apparatus can perform the correction exposure while the photosensitive substrate is on standby or after the exposure is completed.

【0013】この場合、そのエネルギ線源は、その所定
のパターンに応じてエネルギ線の放出部(33)の分布
が制御自在の面状可変エネルギ線源(12)であること
が望ましい。面状可変エネルギ線源(12)は、例えば
数μm角〜数10μm角程度の大きさの微小エネルギ線
源を縦横に所定ピッチで多数配列したものであり、各微
小エネルギ線源の点滅を個別に制御することによって所
望のパターンを感光基板上に露光できるものである。即
ち、面状可変エネルギ線源(12)は、パターンジェネ
レート機能を持つため、補正露光用のマスクを作成する
ことなく補正露光が行える。このような面状可変エネル
ギ線源(12)としては、最近例えば壁掛け型のディス
プレイ等に使用するために開発が盛んに行われている電
界放出型カソードアレイ等が使用できる。
In this case, it is desirable that the energy ray source is a planar variable energy ray source (12) in which the distribution of the energy ray emitting portions (33) can be controlled in accordance with the predetermined pattern. The planar variable energy radiation source (12) is composed of a large number of micro energy sources having a size of, for example, several μm square to several tens μm square arranged at predetermined pitches in the vertical and horizontal directions. In this case, a desired pattern can be exposed on the photosensitive substrate by controlling the exposure time. That is, since the planar variable energy ray source (12) has a pattern generation function, correction exposure can be performed without creating a mask for correction exposure. As such a planar variable energy radiation source (12), for example, a field emission type cathode array which has been actively developed for use in a wall-mounted display or the like can be used.

【0014】また、その面状可変エネルギ線源(12)
と感光基板(6B)とを近接させて配置することによっ
て、その補正露光用の装置は例えば感光基板の供給室内
で感光基板の搬送装置に容易に組み込むことができる。
従って、露光装置の全体としての設置床面積を小さくで
きる。また、面状可変エネルギ線源は、感光基板の全面
を一度に露光することができると共に、補正露光量は、
本来の適正露光量の数%から数10%で良いため、その
供給室に待機中(露光完了後も含む)の時間内に十分に
補正露光を完了させることができる。
The planar variable energy radiation source (12)
By disposing the and the photosensitive substrate (6B) close to each other, the apparatus for the correction exposure can be easily incorporated in a photosensitive substrate transport device in a photosensitive substrate supply chamber, for example.
Therefore, the installation floor area of the entire exposure apparatus can be reduced. Further, the planar variable energy ray source can expose the entire surface of the photosensitive substrate at one time, and the correction exposure amount is
Since the exposure amount may be several percent to several tens percent of the original proper exposure amount, the correction exposure can be sufficiently completed within the waiting time (including after the completion of the exposure) in the supply chamber.

【0015】また、本発明の補正露光用のエネルギ線源
としては、紫外光の光源等も使用できる。この場合に
は、その紫外光を予め作成された補正露光用のマスクに
照射して例えば等倍で転写することになるが、このよう
な露光装置も小型化が可能である。次に、本発明の第2
の露光量補正装置は、荷電粒子線を用いて感光基板上に
所定のパターンを転写する際の、その感光基板上で後方
散乱粒子によるエネルギの蓄積量の少ない領域に対して
補正露光を行うための露光量補正装置において、その所
定のパターンに応じてエネルギ線の放出部(33)の分
布が制御自在の面状可変エネルギ線源(12)を用いて
その感光基板上にその補正露光を行うものである。
Further, as the energy ray source for correction exposure of the present invention, a light source of ultraviolet light or the like can be used. In this case, the ultraviolet light is applied to a mask for correction exposure which has been prepared in advance and transferred at, for example, the same magnification. However, such an exposure apparatus can also be downsized. Next, the second embodiment of the present invention
The exposure amount correcting apparatus is used to perform a correction exposure on a region where the amount of energy accumulated by the backscattered particles on the photosensitive substrate is small when a predetermined pattern is transferred onto the photosensitive substrate using a charged particle beam. In the exposure amount correcting apparatus, the correction exposure is performed on the photosensitive substrate by using a planar variable energy ray source (12) in which the distribution of the energy ray emitting portions (33) can be controlled in accordance with the predetermined pattern. Things.

【0016】斯かる第2の露光量補正装置は、面状可変
エネルギ線源(12)を用いているため小型化が可能で
あり、例えば感光基板の搬送装置に組み込むこともで
き、又は供給室内に設置することも可能であるため、そ
の本発明の露光量補正方法を実施することができる。更
に、補正露光用のマスクを製作する必要がなく、装置全
体の設置床面積を小さくできる。
Since the second exposure amount correcting device uses the planar variable energy radiation source (12), it can be miniaturized, and can be incorporated in, for example, a photosensitive substrate transfer device, or can be provided in a supply chamber. The exposure amount correcting method of the present invention can be carried out. Further, there is no need to manufacture a mask for correction exposure, and the installation floor area of the entire apparatus can be reduced.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図1〜図7を参照して説明する。以下では、ウエ
ハキャリアから搬送装置を経て本来のパターンの露光を
行う装置までの全体を露光装置と呼んでいる。図1は、
本例で露光が行われる試料室(露光室)1、及び試料室
1に供給される感光基板が待機する供給室(予備室)7
の縦断面図を示し、この図1において、試料室1及び供
給室7は直接接続され、且つ常に真空状態に保たれてい
る。そして、試料室1内には電子銃3、電子光学系4、
及び試料台5よりなる電子線縮小転写装置2が収納さ
れ、試料台5上に露光対象の電子線レジストが塗布され
たウエハ6Aが保持されている。本例の電子線縮小転写
装置2は、転写対象のパターンが複数の小領域に分けて
形成されたマスクを使用し、このマスクの各小領域内の
パターンの縮小像を順次ウエハ6A上でつなぎ合わせて
転写する分割転写方式の転写装置である。但し、電子線
縮小転写装置2の代わりに、可変成形ビームやスポット
ビーム等を用いて感光基板上に所望のパターンを順次露
光する荷電粒子線装置等が収納されていてもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Hereinafter, the whole of the apparatus from the wafer carrier to the apparatus that exposes the original pattern via the transfer device is referred to as an exposure device. FIG.
In this example, a sample chamber (exposure chamber) 1 where exposure is performed, and a supply chamber (preliminary chamber) 7 where a photosensitive substrate supplied to the sample chamber 1 is on standby.
In FIG. 1, the sample chamber 1 and the supply chamber 7 are directly connected and are always kept in a vacuum state. In the sample chamber 1, an electron gun 3, an electron optical system 4,
The electron beam reduction transfer device 2 including the sample table 5 is stored, and the sample table 5 holds a wafer 6A coated with an electron beam resist to be exposed. The electron beam reduction transfer device 2 of this example uses a mask in which a pattern to be transferred is divided into a plurality of small areas, and sequentially connects reduced images of the patterns in the respective small areas on the wafer 6A. This is a transfer device of a division transfer system for transferring images together. However, instead of the electron beam reduction transfer device 2, a charged particle beam device or the like that sequentially exposes a desired pattern on a photosensitive substrate using a variable shaped beam, a spot beam, or the like may be housed.

【0018】一方、供給室7内には、ロード用のアーム
8と、このアーム8の先端部を供給室7と試料室1との
間で往復移動する駆動部9と、アンロード用のアーム1
0と、このアーム10の先端部を供給室7と試料室1と
の間で往復移動する駆動部11とを有するウエハ搬送系
が設置されている。駆動部9,11の動作は装置全体の
動作を統轄制御する制御装置14によって制御される。
ロード用のアーム8を介して、試料室1内の電子線縮小
転写装置2の試料台5上に露光対象のウエハの搬入が行
われ、アンロード用のアーム10を介して、その試料台
5から露光済みのウエハの搬出が行われる。図1では、
アーム8の先端部に次に露光されるウエハ6Bが保持さ
れ、次の露光に備えてウエハ6Bが待機している状態が
示されている。
On the other hand, in the supply chamber 7, a loading arm 8, a driving unit 9 for reciprocating the distal end of the arm 8 between the supply chamber 7 and the sample chamber 1, and an unloading arm 1
A wafer transfer system is provided which has a drive unit 11 which reciprocates the tip of the arm 10 between the supply chamber 7 and the sample chamber 1. The operations of the driving units 9 and 11 are controlled by a control device 14 that controls the operation of the entire apparatus.
The wafer to be exposed is loaded onto the sample table 5 of the electron beam reduction transfer device 2 in the sample chamber 1 via the loading arm 8, and the sample table 5 is loaded via the unload arm 10. Is carried out of the exposed wafer. In FIG.
A state is shown in which the wafer 6B to be next exposed is held at the tip of the arm 8, and the wafer 6B is on standby for the next exposure.

【0019】更に、本例の供給室7内で、待機中のウエ
ハ6Bの上方に近接して、ウエハ6Bとほぼ同じ大きさ
の底面を有する補正露光用の面状可変電子線源12が配
置されている。面状可変電子線源12は、所定の基板の
底面に数μm角〜数10μm角程度の微小電子線源を縦
横に所定ピッチで多数配置した電界放出型カソードアレ
イ(詳細後述)であり、それぞれ電子線EBを放出でき
る各微小電子線源を独立に点滅することによって、所望
のパターンをウエハ6Bの全面に露光できるように構成
されている。
Further, in the supply chamber 7 of the present embodiment, a planar exposure variable electron beam source 12 for correction exposure having a bottom surface having substantially the same size as the wafer 6B is arranged near the wafer 6B in standby. Have been. The planar variable electron beam source 12 is a field emission type cathode array (details will be described later) in which a large number of micro electron beams of several μm square to several tens μm square are arranged at predetermined pitches on the bottom surface of a predetermined substrate. A desired pattern can be exposed on the entire surface of the wafer 6B by independently flashing each micro electron beam source capable of emitting the electron beam EB.

【0020】面状可変電子線源12の側面近傍にアライ
メント顕微鏡13が配置されている。このアライメント
顕微鏡13は、ウエハ6Bの輪郭の一部、又はウエハ6
Bの表面に形成されているアライメントマークを撮像
し、この撮像信号を制御装置14に供給する。制御装置
14では、供給された撮像信号よりウエハ6Bの輪郭、
又はアライメントマークの位置を求め、この結果より面
状可変電子線源12とウエハ6Bとの位置関係を求め
る。また、制御装置14は、駆動装置9を介してウエハ
6Bを面状可変電子線源12に対して位置決めする。
An alignment microscope 13 is arranged near the side surface of the planar variable electron beam source 12. This alignment microscope 13 is a part of the contour of the wafer 6B or the wafer 6B.
An image of the alignment mark formed on the surface of B is taken, and this image signal is supplied to the control device 14. The control device 14 determines the contour of the wafer 6B based on the supplied image signal,
Alternatively, the position of the alignment mark is obtained, and from this result, the positional relationship between the planar variable electron beam source 12 and the wafer 6B is obtained. Further, the control device 14 positions the wafer 6 </ b> B with respect to the planar variable electron beam source 12 via the driving device 9.

【0021】更に、電子線縮小転写装置2でウエハ6A
上に転写されるマスクパターンのCAD(Computer Aid
ed Design)データがハードディスク装置等からなる記憶
装置15に記憶されている。そして、データ変換部16
では、記憶装置15から読み出したCADデータに基づ
いて、電子線縮小転写装置2で露光されるマスクパター
ンにおける電子線の透過部と遮蔽部とを反転したような
補正露光用のパターンのデータを生成し、このデータを
面状可変電子線源12の駆動部17に供給する。駆動部
17には、制御装置14より面状可変電子線源12とウ
エハ6Bとの位置ずれ量のデータも供給されており、且
つ高圧電源18より所定の高電圧の駆動電力も供給され
ている。そして、駆動部17では、供給されたデータよ
り面状可変電子線源12中で点灯する微小電子線源の配
置を選択し、供給された駆動電力を用いて選択された微
小電子線源をそれぞれ必要な補正露光量に応じた時間だ
け点灯することによって補正露光を行う。本例の露光量
補正装置は、ロード用のアーム8、駆動部9、面状可変
電子線源12、アライメント用の顕微鏡13、及び制御
装置14〜高圧電源18から構成されている。
Further, the wafer 6A is
CAD (Computer Aid) of the mask pattern transferred onto
ed Design) data is stored in a storage device 15 such as a hard disk device. Then, the data conversion unit 16
Then, based on the CAD data read from the storage device 15, the data of the correction exposure pattern is generated such that the transmission portion and the shielding portion of the electron beam in the mask pattern exposed by the electron beam reduction transfer device 2 are inverted. Then, this data is supplied to the driving unit 17 of the planar variable electron beam source 12. The drive unit 17 is also supplied with data on the amount of displacement between the planar variable electron beam source 12 and the wafer 6B from the control unit 14, and is also supplied with a predetermined high voltage drive power from the high voltage power supply 18. . Then, the driving unit 17 selects the arrangement of the minute electron beam sources to be turned on in the planar variable electron beam source 12 based on the supplied data, and selects the selected minute electron beam sources using the supplied driving power. The correction exposure is performed by turning on the light for a time corresponding to the necessary correction exposure amount. The exposure correction apparatus of this embodiment includes a loading arm 8, a driving unit 9, a planar variable electron beam source 12, a microscope 13 for alignment, and a control device 14 to a high voltage power supply 18.

【0022】また、図1の供給室7には、更に次第に減
圧を行うと共に、ウエハの搬入や搬出を行うための部屋
も接続されている。図2は、本例の露光装置が収納され
ている全部の部屋の横断面図を示し、この図2におい
て、供給室7の側面に開閉自在のバルブ19を介して中
間室20が接続され、中間室20の側面に開閉自在のバ
ルブ21を介して大気室22が接続されている。大気室
22の内部の気圧は大気と同じであり、大気室22内に
は、露光前のウエハ及び露光済みのウエハが複数枚収納
されるウエハキャリア23と、ウエハキャリア23から
のウエハの搬出や、ウエハキャリア23に対するウエハ
の搬入を行うウエハ搬送系(不図示)とが設置されてい
る。中間室20の内部にはウエハの受け渡しを行うウエ
ハ搬送系(不図示)が設置され、中間室20の内部は、
供給室7との間でウエハの受け渡しを行う前には大気圧
から真空状態まで排気が行われ、大気室22との間でウ
エハの受け渡しを行う前には真空状態から気体のリーク
によって大気圧になる。
Further, the supply chamber 7 in FIG. 1 is further connected to a chamber for further reducing the pressure and loading and unloading the wafer. FIG. 2 shows a cross-sectional view of all the rooms in which the exposure apparatus of the present example is stored. In FIG. 2, an intermediate chamber 20 is connected to a side surface of the supply chamber 7 via a valve 19 which can be opened and closed. An atmosphere chamber 22 is connected to a side surface of the intermediate chamber 20 via a valve 21 which can be freely opened and closed. The air pressure inside the atmosphere chamber 22 is the same as the atmosphere. The inside of the atmosphere chamber 22 includes a wafer carrier 23 in which a plurality of wafers before exposure and a plurality of exposed wafers are stored, A wafer transfer system (not shown) for loading a wafer into the wafer carrier 23 is provided. A wafer transfer system (not shown) for transferring a wafer is installed inside the intermediate chamber 20.
Before the transfer of the wafer to / from the supply chamber 7, the gas is evacuated from the atmospheric pressure to a vacuum state. Before the transfer of the wafer to / from the atmospheric chamber 22, the gas is leaked from the vacuum to the atmospheric pressure. become.

【0023】次に、複数枚のウエハに対して順次露光を
行う場合の全体の動作の一例につき説明する。図2にお
いて、先ずバルブ19及び21が閉じられて、試料室1
内でウエハ6Aの露光が行われている状態では、次に露
光されるウエハ6Bが供給室7内で待機している。この
とき、直前に露光されたウエハ6Cは中間室20内に位
置し、大気室22内ではウエハキャリア23からウエハ
6Bの次に露光されるウエハ6Dが取り出されて待機し
ている。次に、ウエハ6Aへの露光が終わると、図1の
アーム10を介してウエハ6Aは試料室1内から供給室
7内の位置Aに搬出され、ウエハ6Bは図1のアーム8
を介して試料室1内の電子線縮小転写装置2に搬入され
る。
Next, an example of the entire operation in the case of sequentially exposing a plurality of wafers will be described. In FIG. 2, first, the valves 19 and 21 are closed, and the sample chamber 1 is closed.
In the state where the exposure of the wafer 6A is being performed, the next wafer 6B to be exposed is waiting in the supply chamber 7. At this time, the wafer 6C exposed immediately before is located in the intermediate chamber 20, and the wafer 6D to be exposed next to the wafer 6B is taken out of the wafer carrier 23 in the atmosphere chamber 22 and is on standby. Next, when the exposure of the wafer 6A is completed, the wafer 6A is carried out of the sample chamber 1 to the position A in the supply chamber 7 via the arm 10 of FIG. 1, and the wafer 6B is moved to the arm 8 of FIG.
Is carried into the electron beam reduction and transfer device 2 in the sample chamber 1 via.

【0024】この動作とほぼ並行して、中間室20内が
気体のリークによって大気圧となった後、バルブ21が
開けられて既に露光済みのウエハ6Cが中間室20内か
ら大気室22内のウエハキャリア23に戻される。ま
た、大気室22内で待機していたウエハ6Dは、矢印で
示す経路25に沿って中間室20内の位置Bまで搬送さ
れる。その後、バルブ21が閉められて中間室20内が
減圧されて真空状態になると、バルブ19が開けられ
て、供給室7内の位置Aに達していたウエハ6Aは、矢
印24で示す経路に沿って中間室20内に搬送され、中
間室20内の位置Bに達していたウエハ6Dは供給室7
内の待機位置に搬入されてバルブ19が閉められる。そ
の後、試料室1内に搬入されていたウエハ6Bに対する
露光が行われ、以下全てのウエハへの露光が終了するま
で上述の動作が繰り返される。
Almost in parallel with this operation, after the inside of the intermediate chamber 20 becomes atmospheric pressure due to the gas leak, the valve 21 is opened and the already exposed wafer 6C is removed from the inside of the intermediate chamber 20 into the atmosphere chamber 22. The wafer is returned to the wafer carrier 23. The wafer 6D waiting in the atmosphere chamber 22 is transferred to a position B in the intermediate chamber 20 along a path 25 indicated by an arrow. Thereafter, when the valve 21 is closed and the pressure in the intermediate chamber 20 is reduced to a vacuum state, the valve 19 is opened, and the wafer 6A reaching the position A in the supply chamber 7 is moved along the path indicated by the arrow 24. The wafer 6D which has been transferred into the intermediate chamber 20 and has reached the position B in the intermediate chamber 20 is
And the valve 19 is closed. Thereafter, exposure is performed on the wafer 6B carried into the sample chamber 1, and the above-described operation is repeated until the exposure on all the wafers is completed.

【0025】この動作の間に本例では、供給室7内で待
機しているウエハ6Bに対して、図1の面状可変電子線
源12を用いて近接効果を補正するための補正露光が行
われる。面状可変電子線源12は、ウエハ6Bの全面を
一度に露光することができ、補正露光量は本来のパター
ンを露光するための適正露光量の数%から数10%で良
い。また、供給室7内は真空状態であるため、面状可変
電子線源12から放出された電子線はあまり減衰するこ
となくウエハ6Bに照射される。従って、ウエハ6Bが
供給室7に待機している時間内に補正露光を完了させる
ことができる。
During this operation, in this embodiment, a correction exposure for correcting the proximity effect is performed on the wafer 6B waiting in the supply chamber 7 by using the planar variable electron beam source 12 of FIG. Done. The surface variable electron beam source 12 can expose the entire surface of the wafer 6B at one time, and the correction exposure amount may be several% to several tens% of the proper exposure amount for exposing the original pattern. Further, since the inside of the supply chamber 7 is in a vacuum state, the electron beam emitted from the planar variable electron beam source 12 irradiates the wafer 6B without much attenuation. Therefore, the correction exposure can be completed within the time when the wafer 6B is waiting in the supply chamber 7.

【0026】このように本例では、供給室7内で待機し
ているウエハに対して近接効果を補正するための補正露
光を行っているため、試料室1内の電子線縮小転写装置
2を用いて補正露光を行う方法と比べてスループットが
高くなっている。また、面状可変電子線源12は小型で
あり、供給室7の設置面積は面状可変電子線源12が無
い場合と比べて殆ど同じで済んでいる。また、面状可変
電子線源12は所望のパターンに対応させて点滅する微
小電子線源の分布を変更できるため、特に補正露光用の
マスクを使用する必要がない。即ち、電子線縮小転写装
置2と同様の別の露光装置を用いて補正露光を行う方法
と比べて、補正露光用のマスクを使用する必要がなく、
且つ全体としての設置面積も小さくなっている。
As described above, in the present embodiment, since the correction exposure for correcting the proximity effect is performed on the wafer waiting in the supply chamber 7, the electron beam reduction transfer device 2 in the sample chamber 1 is used. The throughput is higher than the method of performing the correction exposure by using the method. Further, the planar variable electron beam source 12 is small, and the installation area of the supply chamber 7 is almost the same as that without the planar variable electron beam source 12. In addition, the planar variable electron beam source 12 can change the distribution of the blinking minute electron beam sources corresponding to a desired pattern, so that it is not particularly necessary to use a mask for correction exposure. That is, compared with the method of performing correction exposure using another exposure apparatus similar to the electron beam reduction transfer apparatus 2, there is no need to use a mask for correction exposure,
And the installation area as a whole is also small.

【0027】なお、上述の実施の形態では、近接効果の
補正露光は供給室7で待機中のウエハに対して行われる
が、露光終了後に供給室7へ搬出されたウエハに対して
その補正露光を行うようにしてもよい。次に、図1の面
状可変電子線源12の構成につき図3〜図6を参照して
詳細に説明する。
In the above-described embodiment, the correction exposure for the proximity effect is performed on the wafer waiting in the supply chamber 7, but the correction exposure on the wafer carried out to the supply chamber 7 after the exposure is completed. May be performed. Next, the configuration of the planar variable electron beam source 12 of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS.

【0028】図3は、本例の面状可変電子線源12とウ
エハ6Bとを対向させた状態を示し、この図3におい
て、面状可変電子線源12は基本的にガラス基板32の
底面(電子線放出面)上で互いに直交する2方向(X方
向、及びY方向とする)にそれぞれピッチPX及びPY
で微小電子線源33を多数形成したものである。微小電
子線源33はそれぞれ数μm角〜数10μm角程度であ
り、ピッチPX及びPYは微小電子線源33の幅の1.
5倍〜2倍程度である。
FIG. 3 shows a state in which the planar variable electron beam source 12 of the present embodiment is opposed to the wafer 6B. In FIG. Pitches PX and PY in two directions (X and Y directions) orthogonal to each other on the (electron beam emitting surface)
And a large number of micro electron beam sources 33 are formed. Each of the micro electron beam sources 33 has a size of about several μm square to several tens μm square, and the pitches PX and PY are each equal to the width of the micro electron beam source 1.
It is about 5 to 2 times.

【0029】また、本例のウエハ6Bの表面にはX方向
及びY方向に所定ピッチで複数のショット領域31が配
列され、各ショット領域31にはそれまでの露光工程
で、互いに同一の回路パターンが形成されていると共
に、この次に図1の試料室1内で互いに同一のパターン
が露光される。従って、補正露光は各ショット領域31
に対して同一のパターンで行えばよいため、補正露光を
行う際に点灯される微小電子線源33の分布は、ショッ
ト領域31の配列ピッチに応じて周期的なものとなる。
A plurality of shot areas 31 are arranged at a predetermined pitch in the X and Y directions on the surface of the wafer 6B of this embodiment, and each shot area 31 has the same circuit pattern in the previous exposure process. Are formed, and then the same pattern is exposed in the sample chamber 1 of FIG. Therefore, the correction exposure is performed in each shot area 31.
Therefore, the distribution of the fine electron beam sources 33 that are turned on when performing the correction exposure is periodic in accordance with the arrangement pitch of the shot regions 31.

【0030】図4は、図3の面状可変電子線源12の一
部を底面(電子線放出面)側から見た拡大斜視図であ
り、この図4において、ガラス基板32上でY方向にピ
ッチPYで平行な短冊状にニオブ(Nb)等の導体膜よ
りなるカソード電極34が形成され、これらカソード電
極34上にそれぞれ例えば二酸化珪素(SiO2)よりな
る絶縁層35が成膜されている。更に、ガラス基板32
上にはそれら絶縁層35の上を横切るように、X方向に
ピッチPXで平行な短冊状にニオブ等の導体膜よりなる
ゲート電極36が形成され、カソード電極34とゲート
電極36とが絶縁層35を介して交差する矩形の領域が
それぞれ微小電子線源33となっている。
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part of the planar variable electron beam source 12 of FIG. 3 viewed from the bottom (electron beam emitting surface) side. In FIG. A cathode electrode 34 made of a conductor film such as niobium (Nb) is formed in a strip shape parallel to the pitch PY, and an insulating layer 35 made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on each of the cathode electrodes 34. I have. Further, the glass substrate 32
A gate electrode 36 made of a conductor film such as niobium is formed on the insulating layer 35 in a strip shape parallel to the X direction at a pitch PX so as to cross over the insulating layer 35. The rectangular areas that intersect through 35 each serve as a micro electron beam source 33.

【0031】図5は、図4中の1つの微小電子線源33
の拡大断面図を示し、この図5において、カソード電極
34とゲート電極36とが交差する領域内の絶縁層35
中に、所定ピッチで直径が1μm程度の孔35aが形成
され、この孔35aと同じ位置のゲート電極36中にも
直径が孔35aより僅かに小さい孔36aが形成されて
いる。そして、カソード電極34上で孔35aの内部に
それぞれ、例えばモリブデン(Mo)よりなる円錐状の
電界放出型カソード37が形成されている。この場合、
カソード電極34とゲート電極36との間に所定値以上
の電圧を加えると、電界放出型カソード37より電子線
38が放出される。本例の面状可変電子線源12は真空
中に設置されるため、その電子線38は効率的にターゲ
ットとしてのウエハに向かう。このように電界放出型カ
ソード37を2次元的に多数配列した構造を電界放出型
カソードアレイと呼ぶ。
FIG. 5 shows one micro electron beam source 33 in FIG.
FIG. 5 shows an enlarged cross-sectional view.
A hole 35a having a diameter of about 1 μm is formed at a predetermined pitch, and a hole 36a having a slightly smaller diameter than the hole 35a is also formed in the gate electrode 36 at the same position as the hole 35a. A conical field emission cathode 37 made of, for example, molybdenum (Mo) is formed inside each of the holes 35a on the cathode electrode 34. in this case,
When a voltage higher than a predetermined value is applied between the cathode electrode 34 and the gate electrode 36, an electron beam 38 is emitted from the field emission cathode 37. Since the planar variable electron beam source 12 in this example is installed in a vacuum, the electron beam 38 efficiently travels to a wafer as a target. Such a structure in which a large number of field emission cathodes 37 are two-dimensionally arranged is called a field emission cathode array.

【0032】なお、図4及び図5に示すような電界放出
型カソードアレイは、例えば壁掛型の薄型ディスプレイ
用として盛んに開発が行われている電子線源であり、半
導体製造技術を適用することによって製造することがで
きる。その製造方法の一例は例えば特開平8−1068
69号公報、及び特開平8−111167号公報に開示
されている。
The field emission type cathode array as shown in FIGS. 4 and 5 is an electron beam source which is being actively developed, for example, for a wall-mounted thin display. Can be manufactured by An example of the manufacturing method is disclosed in, for example, JP-A-8-1068.
No. 69 and JP-A-8-111167.

【0033】また、図4において、微小電子線源33の
点滅の分布を制御するために、カソード電極34中で所
望の電極に所定の高電圧を印加するカソード選択回路1
7aと、ゲート電極36中で所望の電極に所定の電圧を
印加するゲート選択回路17bと、これらの選択回路の
動作を制御する制御回路(不図示)とが設けられてい
る。この制御回路、カソード選択回路17a、及びゲー
ト選択回路17bより図1の駆動部17が構成され、カ
ソード選択回路17aで選択されたカソード電極34
と、ゲート選択回路17bで選択されたゲート電極36
とが交差する位置にある微小電子線源33が点灯するこ
とになる。
In FIG. 4, a cathode selection circuit 1 for applying a predetermined high voltage to a desired electrode in the cathode electrode 34 in order to control the blinking distribution of the minute electron beam source 33.
7a, a gate selection circuit 17b for applying a predetermined voltage to a desired electrode in the gate electrode 36, and a control circuit (not shown) for controlling the operation of these selection circuits are provided. The driving unit 17 of FIG. 1 is constituted by the control circuit, the cathode selection circuit 17a, and the gate selection circuit 17b, and the cathode electrode 34 selected by the cathode selection circuit 17a
And the gate electrode 36 selected by the gate selection circuit 17b
Is turned on.

【0034】例えば図6に示すように、面状可変電子線
源12中で位置39A,39B,39Cにある微小電子
線源33を時分割的に、又は部分的に同時に点灯するこ
とによって、ウエハ上にはそれら3箇所の微小電子線源
33からの電子線が照射領域40A,40B,40Cで
示すように、境界部で或る程度重なるように照射され
る。この結果、照射領域40A,40B,40Cに対し
て全体としてほぼ外接するパターン41によって補正露
光が行われたのとほぼ等価になるため、補正露光したい
パターンに対応する部分の微小電子線源33のみを例え
ば時分割的に点灯することによって、ほぼ所望のパター
ンの補正露光を行うことができる。
For example, as shown in FIG. 6, the minute electron beam sources 33 at the positions 39A, 39B, and 39C in the planar variable electron beam source 12 are turned on in a time-division manner or at the same time, so that the wafer is turned on. On the upper side, the electron beams from the three small electron beam sources 33 are irradiated so as to overlap to a certain extent at the boundaries as shown by irradiation regions 40A, 40B and 40C. As a result, it is almost equivalent to the correction exposure performed by the pattern 41 almost circumscribing the irradiation areas 40A, 40B, and 40C as a whole. Therefore, only the minute electron beam source 33 corresponding to the pattern to be corrected and exposed Is lighted in a time-sharing manner, for example, so that correction exposure of a substantially desired pattern can be performed.

【0035】なお、例えば図3において、ウエハ6B上
の各ショット領域31に転写されるパターンの最小線幅
は1μm以下の場合もあるのに対して、面状可変電子線
源12の微小電子線源33の配列のピッチは現状では数
μm〜数10μmであり、面状可変電子線源12を使用
した場合には、必ずしもウエハ6B上に転写されるパタ
ーンの電子線の透過部と遮蔽部とを正確に反転したパタ
ーンでの補正露光を行うことができない場合もある。し
かしながら、補正露光用のパターンは、図7に示すよう
に、通常は本来の露光で使用されるパターンを反転した
パターンよりも粗くともよいため、面状可変電子線源1
2を用いることで、必要な精度で補正露光を行うことが
できる。
For example, in FIG. 3, the minimum line width of the pattern transferred to each shot area 31 on the wafer 6B may be 1 μm or less, whereas the minute electron beam of the planar variable electron beam source 12 At present, the pitch of the array of the sources 33 is several μm to several tens of μm, and when the planar variable electron beam source 12 is used, the transmission part and the shielding part of the electron beam of the pattern transferred onto the wafer 6B are not necessarily required. In some cases, corrective exposure cannot be performed using a pattern obtained by accurately inverting the pattern. However, as shown in FIG. 7, the pattern for correction exposure may be generally coarser than a pattern obtained by inverting the pattern used in the original exposure.
By using 2, the correction exposure can be performed with necessary accuracy.

【0036】即ち、図7は本来の露光、及び補正露光に
よるウエハ上での蓄積エネルギの分布の一例を示し、図
7(a)〜(c)の横軸はウエハ上のX方向の位置を表
し、その縦軸は位置Xでの蓄積エネルギを表している。
先ず図7(a)は、所定ピッチのライン・アンド・スペ
ースパターンをウエハ上に露光したときの位置Xでの蓄
積エネルギE1(X)を示し、図7(a)において、鋭
いピーク42は本来の設計上のパターンによる蓄積エネ
ルギに対応し、そのピーク42の背景で緩やかに変化す
る点線の分布43は、ウエハ自体及びウエハ上の下地パ
ターンからの後方散乱粒子による蓄積エネルギに対応し
ている。この場合、後方散乱粒子による蓄積エネルギを
均一化するためには、背景で緩やかに変化する分布43
をほぼ反転した分布、即ち図7(b)に点線で示す分布
44に基づいて補正露光を行って蓄積エネルギE2
(X)を与えればよい。その結果、ウエハに対して本来
の露光と補正露光とを行った後の蓄積エネルギE3
(X)は、図7(c)に示すように、図7(a)の鋭い
ピーク42の背景に点線の直線45で示すほぼ一定レベ
ルのエネルギが重畳された形となるため、そのウエハを
現像することによって精度の良いばらつきの無いパター
ンが得られる。従って、補正露光のパターンは、本来の
設計上のパターンに比べて粗くともよいため、本例の面
状可変電子線源12を用いることで、高精度な補正露光
を行うことができる。
FIG. 7 shows an example of the distribution of the stored energy on the wafer due to the original exposure and the correction exposure. The horizontal axis in FIGS. 7A to 7C indicates the position in the X direction on the wafer. The vertical axis represents the stored energy at the position X.
First, FIG. 7A shows the stored energy E1 (X) at the position X when a line and space pattern having a predetermined pitch is exposed on the wafer. In FIG. The dotted line distribution 43 that gradually changes in the background of the peak 42 corresponds to the stored energy due to backscattered particles from the wafer itself and the underlying pattern on the wafer. In this case, in order to equalize the energy stored by the backscattered particles, a distribution 43 that changes slowly in the background.
Is corrected, exposure is performed based on the distribution 44 substantially inverted from the above, that is, the distribution 44 indicated by the dotted line in FIG.
(X) may be given. As a result, the stored energy E3 after the original exposure and the correction exposure are performed on the wafer.
7 (C), as shown in FIG. 7 (c), a substantially constant level of energy indicated by a dotted straight line 45 is superimposed on the background of the sharp peak 42 in FIG. 7 (a). By developing, a pattern with high accuracy and no variation can be obtained. Therefore, since the pattern of the correction exposure may be coarser than the original design pattern, high-precision correction exposure can be performed by using the planar variable electron beam source 12 of this example.

【0037】上述のように本例の補正露光用の露光装置
は、面状可変電子線源12を使用しているため、微小電
子線源33の点滅の分布を制御するだけで、ほぼ任意の
補正露光用のパターンに応じた補正露光を行うことがで
きる。また、面状可変電子線源12をウエハ6Bに近接
させることができるため、その露光装置が小型化される
と共に、その面状可変電子線源12は半導体製造技術を
用いて製造できるため、製造コストも低減できることが
予想される。
As described above, since the exposure apparatus for correction exposure of this embodiment uses the planar variable electron beam source 12, almost any blinking control of the minute electron beam source 33 can be controlled. Correction exposure according to the pattern for correction exposure can be performed. Further, since the planar variable electron beam source 12 can be brought close to the wafer 6B, the size of the exposure apparatus can be reduced, and the planar variable electron beam source 12 can be manufactured using semiconductor manufacturing technology. It is expected that costs can be reduced.

【0038】次に、本発明の実施の形態の他の例につき
図8を参照して説明する。本例は補正露光用のエネルギ
線として紫外光を使用する例であり、図8において図1
に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省
略する。図8は、本例の露光装置が収納されている試料
室1、及び供給室7を示し、この図8において、供給室
7内にはロード用のアーム8と、このアーム8の駆動部
9と、アンロード用のアーム10と、このアーム10用
の駆動部11とを有するウエハ搬送系が設置され、アー
ム8の先端部に次に露光されるウエハ6Bが保持されて
いる。供給室7内でウエハ6Bの上方にマスクホルダ5
2が配置され、マスクホルダ52上に補正露光用のマス
ク51が保持されている。マスクホルダ52にはマスク
51の位置や回転角を微調整する機構も備えられてい
る。補正露光用のマスク51は、ウエハ6Bの露光レイ
ヤに応じて別のマスクと交換される。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This example is an example in which ultraviolet light is used as an energy beam for correction exposure.
The same reference numerals are given to the portions corresponding to and the detailed description thereof will be omitted. FIG. 8 shows the sample chamber 1 and the supply chamber 7 in which the exposure apparatus of this embodiment is housed. In FIG. 8, the supply chamber 7 has a loading arm 8 and a driving unit 9 for the arm 8. A wafer transfer system having an arm 10 for unloading and a drive unit 11 for the arm 10 is provided, and a tip of the arm 8 holds a wafer 6B to be exposed next. The mask holder 5 is placed above the wafer 6B in the supply chamber 7.
2, a mask 51 for correction exposure is held on a mask holder 52. The mask holder 52 is also provided with a mechanism for finely adjusting the position and the rotation angle of the mask 51. The mask 51 for correction exposure is replaced with another mask according to the exposure layer of the wafer 6B.

【0039】マスク51の端部の上方にマスク51とウ
エハ6Bとの位置ずれ量を検出するためのアライメント
顕微鏡53が配置されている。このアライメント顕微鏡
53によって、例えばマスク51上のアライメントマー
クとウエハ6B上のアライメントマークとの位置ずれ量
が検出され、この検出結果に応じてマスク51、又はウ
エハ6Bの位置を微調整することによってマスク51と
ウエハ6Bとのアライメントが行われる。
An alignment microscope 53 for detecting the amount of displacement between the mask 51 and the wafer 6B is disposed above the end of the mask 51. The alignment microscope 53 detects, for example, the amount of misalignment between the alignment mark on the mask 51 and the alignment mark on the wafer 6B, and fine-adjusts the position of the mask 51 or the wafer 6B according to the detection result. Alignment of 51 and wafer 6B is performed.

【0040】また、供給室7の上板中でマスク51の上
方に矩形の孔7aが形成され、供給室7の上面に孔7a
を覆うように紫外線の照明光を発生する光源系54が設
置されている。光源系54は、一例として水銀ランプ、
この水銀ランプのi線(波長365nm)を抽出する光
学フィルタ板、この光学フィルタ板で抽出された紫外光
の照度分布を均一化するオプティカル・インテグレー
タ、このオプティカル・インテグレータからの紫外光を
平行光束にしてマスク51を照明するコンデンサレンズ
等から構成されている。なお、紫外線の光源としては、
エキシマレーザ光源や、YAGレーザの高調波発生装置
等を使用しても良い。本例では、ウエハ6Bが次の露光
に備えて待機している期間に、マスク51とウエハ6B
とのアライメントが行われた状態で、光源系54から射
出された紫外光の平行光束55によってマスク51が照
明され、マスク55を透過した平行光束55によってウ
エハ6Bの補正露光が行われる。
A rectangular hole 7a is formed above the mask 51 in the upper plate of the supply chamber 7, and a hole 7a is formed in the upper surface of the supply chamber 7.
A light source system 54 for generating ultraviolet illumination light is provided so as to cover the light source. The light source system 54 is, for example, a mercury lamp,
An optical filter plate for extracting the i-line (wavelength 365 nm) of the mercury lamp, an optical integrator for equalizing the illuminance distribution of the ultraviolet light extracted by the optical filter plate, and a parallel light beam for the ultraviolet light from the optical integrator. And a condenser lens for illuminating the mask 51. In addition, as the ultraviolet light source,
An excimer laser light source, a harmonic generator of a YAG laser, or the like may be used. In this example, the mask 51 and the wafer 6B are in a standby period in which the wafer 6B is ready for the next exposure.
Is aligned, the mask 51 is illuminated by the parallel light beam 55 of ultraviolet light emitted from the light source system 54, and the parallel light beam 55 transmitted through the mask 55 performs correction exposure of the wafer 6B.

【0041】本例によれば、光源系54は供給室7内に
は収納されていないが、小型であるため供給室7の上部
に装着することができる。従って、装置全体の床面積を
大きくすることなく、且つ露光工程のスループットを低
下させることなく補正露光を行うことができる。なお、
補正露光は、試料室1内での本来の露光が終了したウエ
ハに対して施してもよいのは言うまでもない。
According to the present embodiment, the light source system 54 is not housed in the supply chamber 7, but can be mounted above the supply chamber 7 because it is small. Accordingly, the correction exposure can be performed without increasing the floor area of the entire apparatus and without reducing the throughput of the exposure process. In addition,
It goes without saying that the correction exposure may be performed on the wafer on which the original exposure in the sample chamber 1 has been completed.

【0042】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えばイオンビームでの露光に対する補正露光を
行う場合に適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may take various configurations without departing from the gist of the present invention, for example, when the present invention is applied to the case where correction exposure for ion beam exposure is performed. Of course.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の露光量補正方法によれば、荷電
粒子線装置に対する感光基板の搬入の途中、又はその荷
電粒子線装置からのその感光基板の搬出の途中で、その
感光基板に対して近接効果補正用の補正露光を行うた
め、露光工程の全体としてのスループットを低下させる
ことが無い利点がある。
According to the exposure amount correcting method of the present invention, the photosensitive substrate is moved during the loading of the photosensitive substrate into the charged particle beam apparatus or during the unloading of the photosensitive substrate from the charged particle beam apparatus. Therefore, there is an advantage that the overall throughput of the exposure process is not reduced.

【0044】また、本発明の第1の露光量補正装置によ
れば、その感光基板をその荷電粒子線装置に搬入する
か、又はその荷電粒子線装置から搬出するための搬送系
と、この搬送系で搬送されているその感光基板に対して
その補正露光を行うエネルギ線源と、を有するため、本
発明の露光量補正方法を実施できる利点がある。このと
き、そのエネルギ線源が、所定のパターンに応じてエネ
ルギ線の放出部の分布が制御自在の面状可変エネルギ線
源である場合には、別途補正露光用のマスクを用意する
必要が無い。更に、感光基板の搬送系上にその面状可変
エネルギ線源を容易に配置できるため、露光装置全体と
しての設置床面積を小さくできると共に、露光量補正装
置の製造コストを低減できる利点がある。
Further, according to the first exposure amount correcting apparatus of the present invention, a transport system for carrying the photosensitive substrate into or out of the charged particle beam apparatus, and the transport system for transporting the photosensitive substrate out of the charged particle beam apparatus. And an energy ray source for performing the correction exposure on the photosensitive substrate conveyed by the system. Therefore, there is an advantage that the exposure amount correction method of the present invention can be implemented. At this time, if the energy ray source is a planar variable energy ray source in which the distribution of the energy ray emitting portions can be controlled according to a predetermined pattern, it is not necessary to separately provide a correction exposure mask. . Furthermore, since the planar variable energy ray source can be easily arranged on the photosensitive substrate transport system, the installation floor area of the entire exposure apparatus can be reduced, and the manufacturing cost of the exposure correction apparatus can be reduced.

【0045】また、本発明の第2の露光量補正装置によ
れば、所定のパターンに応じてエネルギ線の放出部の分
布が制御自在の面状可変エネルギ線源を用いて感光基板
上に補正露光を行うため、その感光基板の搬送中等に容
易に補正露光を行うことができる。従って、本発明の露
光量補正方法が実施できると共に、別途補正露光用のマ
スクを用意する必要が無く、露光量補正装置を小型化で
きる利点もある。
Further, according to the second exposure amount correcting apparatus of the present invention, the distribution of the energy beam emitting portion can be controlled on the photosensitive substrate by using a planar variable energy ray source whose distribution is controllable in accordance with a predetermined pattern. Since the exposure is performed, the correction exposure can be easily performed while the photosensitive substrate is being conveyed. Therefore, the exposure amount correcting method of the present invention can be implemented, and there is also an advantage that it is not necessary to separately prepare a mask for correction exposure, and the exposure amount correcting apparatus can be downsized.

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

【図1】本発明の実施の形態の一例で使用される試料室
1及び供給室7の内部の構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of a sample chamber 1 and a supply chamber 7 used in an example of an embodiment of the present invention.

【図2】その実施の形態の一例で使用される全部の部屋
(チャンバ)を示す横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing all rooms (chambers) used in an example of the embodiment.

【図3】図1中の面状可変電子線源12及びウエハ6B
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a planar variable electron beam source 12 and a wafer 6B in FIG.
FIG.

【図4】面状可変電子線源12の電子線放出面の構成を
示す一部を切り欠いた拡大斜視図である。
FIG. 4 is an enlarged perspective view, partially cut away, showing a configuration of an electron beam emitting surface of the planar variable electron beam source 12.

【図5】図4中の微小電子線源33の構成を示す拡大断
面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a micro electron beam source 33 in FIG.

【図6】面状可変電子線源12を用いて補正露光を行う
場合の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram in the case where correction exposure is performed using the planar variable electron beam source 12.

【図7】(a)は本来の露光後にウエハ上で蓄積される
エネルギ分布を示す図、(b)は補正露光によってウエ
ハ上に蓄積されるエネルギ分布を示す図、(c)は本来
の露光、及び補正露光後にウエハ上で蓄積されるエネル
ギ分布を示す図である。
7A is a diagram showing an energy distribution accumulated on the wafer after the original exposure, FIG. 7B is a diagram showing an energy distribution accumulated on the wafer by the correction exposure, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a distribution of energy stored on a wafer after correction exposure.

【図8】本発明の実施の形態の他の例で使用される試料
室1及び供給室7の内部の構成を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of a sample chamber 1 and a supply chamber 7 used in another example of the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料室 2 電子線縮小転写装置 6A,6B,6C,6D ウエハ 7 供給室 8 ロード用のアーム 9,11 アーム用の駆動部 10 アンロード用のアーム 12 面状可変電子線源 13,53 アライメント顕微鏡 14 制御装置 17 面状可変電子線源12用の駆動部 20 中間室 22 大気室 23 ウエハキャリア 33 微小電子線源 34 カソード電極 35 絶縁層 36 ゲート電極 37 電界放出型カソード 54 紫外線の光源系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample chamber 2 Electron beam reduction transfer apparatus 6A, 6B, 6C, 6D Wafer 7 Supply chamber 8 Arm for loading 9, 11 Arm driving part 10 Arm for unloading 12 Planar variable electron beam source 13, 53 Alignment Microscope 14 Controller 17 Driving unit for planar variable electron beam source 12 20 Intermediate chamber 22 Atmospheric chamber 23 Wafer carrier 33 Microelectron beam source 34 Cathode electrode 35 Insulating layer 36 Gate electrode 37 Field emission cathode 54 Ultraviolet light source system

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電粒子線を用いて感光基板上に所定の
パターンを露光する際に、前記感光基板上で後方散乱粒
子によるエネルギの蓄積量の少ない領域に対して補正露
光を行うための露光量補正方法において、 前記感光基板上に荷電粒子線を用いて前記所定のパター
ンを露光する荷電粒子線装置に対する前記感光基板の搬
入の途中、又は前記荷電粒子線装置からの前記感光基板
の搬出の途中で、前記感光基板に対して前記補正露光を
行うことを特徴とする露光量補正方法。
1. An exposure for performing a correction exposure on an area of a small amount of energy accumulated by backscattered particles on the photosensitive substrate when exposing a predetermined pattern on the photosensitive substrate using a charged particle beam. In the amount correction method, during the loading of the photosensitive substrate to a charged particle beam device that exposes the predetermined pattern using a charged particle beam on the photosensitive substrate, or during the unloading of the photosensitive substrate from the charged particle beam device The exposure correction method, wherein the correction exposure is performed on the photosensitive substrate in the middle.
【請求項2】 請求項1記載の露光量補正方法を実施す
るための露光量補正装置であって、 前記感光基板を前記荷電粒子線装置に搬入するか、又は
前記荷電粒子線装置から搬出するための搬送系と、 該搬送系で搬送されている前記感光基板に対して前記補
正露光を行うエネルギ線源と、を有することを特徴とす
る露光量補正装置。
2. An exposure amount correcting apparatus for performing the exposure amount correcting method according to claim 1, wherein the photosensitive substrate is loaded into the charged particle beam device or unloaded from the charged particle beam device. And an energy beam source for performing the correction exposure on the photosensitive substrate transported by the transport system.
【請求項3】 請求項2記載の露光量補正装置であっ
て、 前記エネルギ線源は、前記所定のパターンに応じてエネ
ルギ線の放出部の分布が制御自在の面状可変エネルギ線
源であることを特徴とする露光量補正装置。
3. The exposure amount correcting apparatus according to claim 2, wherein the energy ray source is a planar variable energy ray source capable of controlling the distribution of energy beam emitting portions according to the predetermined pattern. An exposure correction apparatus characterized in that:
【請求項4】 荷電粒子線を用いて感光基板上に所定の
パターンを転写する際の、前記感光基板上で後方散乱粒
子によるエネルギの蓄積量の少ない領域に対して補正露
光を行うための露光量補正装置において、 前記所定のパターンに応じてエネルギ線の放出部の分布
が制御自在の面状可変エネルギ線源を用いて前記感光基
板上に前記補正露光を行うことを特徴とする露光量補正
装置。
4. An exposure for performing a correction exposure on an area of a small amount of energy accumulated by backscattered particles on the photosensitive substrate when a predetermined pattern is transferred onto the photosensitive substrate using a charged particle beam. In the dose correcting apparatus, the correction exposure is performed on the photosensitive substrate using a planar variable energy ray source in which the distribution of energy beam emitting portions can be controlled according to the predetermined pattern. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11742179B2 (en) 2021-01-26 2023-08-29 Kioxia Corporation Proximity effect correcting method, master plate manufacturing method, and drawing apparatus

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