JPS58114425A - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　　発明の技術分野 本発明は走査形電子ビーム露光装置における電子ビーム
露光方法に関する。

（２）　　技術の背景 近年、半導体製造技術においては、光によるリソグラフ
ィに代シ、よシ微細Δターン加工に有利な電子ビームに
よるリソグラフィが実用化されつつある。−に、走査形
電子ビーム露光装置を用いると、パターンの作成にマス
クを使用せず且つコンビ晶−タ制御で行うので、マスク
製造の時間が不要になる゛と共に、マスクによる誤差や
欠陥が減少し、しかも／４ターンに対する融通性が高く
なる。

（３ン　従来技術と問題点 電子ビーム露光装置におｉては、電子ビームの偏向角が
大きくなると、パターンに生ずる歪が大きくなる。こＯ
ため、従来、電子ビームの露光範囲は２〜５ｍ角に限定
され、従って、マスク・母ターン設計データを予め露光
範囲部に分割し、試料たとえばウェーハ受は台（ステー
ジ）を移動させながら部分毎に露光し、これらをつなぎ
合わせていえ。

しかしながら、上述の従来方法においては、露光範囲が
小さｉためにステージの移動回数が多くなシ、従って、
それに伴う試料位置合わせ（ｍ正）回数も多くな夕、こ
の結果、露光処理時間が長くなるとめう問題点があった
。

（４）発明の目的 本発明の目的は、−篇光範ｌ！８（以下、メインフィー
ルドとする）を複数のサラ露光範囲（以下、サブフィー
ルドとする）に分割し、メインフィールド内の電子ビー
ム偏向と各サブフィールド内の電子ビーム偏向とを相異
なる偏向手段、たとえば速度の小さ一電磁偏向手段およ
び速度の大きい電磁偏向手段を用ｉるという構想にもと
づき、露光範囲を大事くし、従って、ステージの移動毎
に行う試料位置合わせ回数を少なくして露光処理時間を
短縮し、前述の従来方法における問題点を解決すること
にある。

（５）　　発明の実施例 以下、図面によシ本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の電子ビーム露光方法に係る基本メッシ
晶を示す図である。第１図において、１はメインフィー
ルド、２社すｆフィールドを示す。

メインフィールドｌはたとえば１０■角、サブフィール
ド２はたとえば１００趨角である・従って、この場合、
メインフィールド１は１ｏｏｏｏ個のすｆフィールド２
から構成される。第１図に示す基本メッシ為には、フィ
ールド１全体における座標系（ｘ’、ｙ’）、および各
ｆｙ７　イールｌ’２Ｋｋける座標；Ｉｌｋ　（！’＃
　Ｆ’）が与えられている。これらＯ座標値線、電子ビ
ーム露光装置の電子ビーム歪のために、設計データとし
て与える座標値と異なる。

すなわち、設計データとして与えるフィールド１全体に
おける座標系を（ｘ、ｙ）とすれば（Ｘ／　。

ＹＺ）は、“ で表わされる。ただし、Ｇｍｘ、ＧｍＹＩＲｘｎＸ＋−
０は伸縮率あるいは回転を示す補正係数である。また、
設計データとして与える各サブフィールド２における座
標系ｔ（：、ｙ）とすれば、（Ｘ／　、　ｙ／　）は で表わせる。ただし、’ＱＸ　’　ｃｓｙ　ｅ　ＲｍＸ
　＃　Ｒｎｙも同様り補正係数である。（１）Ｋおける
補正係数−９偽１．へ１−１．および各１．００００個
の（２）式における補正係数ＧＩ３Ｃ＃　Ｇａｙ　ｅ　
Ｂ＠工ｅ　Ｒ，Ｙは電子ビーム露光装置固有の値であっ
て、予め演算してＲＯＭ等に記憶されている。　　　　
　　゛□第２図は一発明に係る複数の屋光範凹に分割さ
れた試料゛を示す図である。第２図においては、３は試
料たとえばウェーハを示す、ウェーハ３はステージ（図
示せず）に装着され、メインフィールド１の大きさ毎に
Ｘ−あるいはＹ一方向に移動される。位置合わせは各メ
インフィー羨ド１毎に行われる＠すなわち、ウェーハは
製造中に発生する反シ、伸縮、回転等によｐ１メインフ
ィールドが下ノやターンに必ずしも一致しないので、ス
テージの移動毎に下パターンに含まれる基準位置マーク
を用いてウェーハ位置補正係数を求める必要がある。こ
の場合のウェーハ位置補正係数をａｗｘ　ｅＧｗｙ　＊
　Ｒｖｎｃ　、ＲＷＹとすれば、（１）式は、に置換さ
れる。また、同様に、各サブフィールド２に対してもウ
ェーハ位置補正係数を必要とするが、サブフィールド２
の数は１個のメインフィールド１当りたとえば１０００
０個と膨大でラシ、各サブフィールド２−．に対するウ
ェーハ位置補正係数を求めることは処理時間を長くする
ことになる。

従って、これを避けるために、メインフィールドｌの電
子ビーム歪補正係数（Ｇエエ’　％Ｙ　ｅ　”ｍＸ＊−
０）とウェーハ位置補正係数ＣＧｗｘ　＃　ＧｍＹ。

Ｒｙｚ　＊　Ｒｙｙ）との差（正確には（２）′に示す
）を全サブフィールド２に対して共通の補正係数として
付加している。すなわち、この場合、（２）式は、・・
・・・・（２）′ に置換される。

第３図は本発明の一実施例としての電子ビーム露光方法
を実行する装置を示すデ■ツク回路図である。第３図に
おいて、１１ＦｉＣＰＵ、１２はバッファメモリ、１３
はノ譬ターン発生部であ、６、ｃｐｔｙｌｌはΔ、７ア
メモリ１２、Δターン発生部１３を介して設計データと
しての、メインフィールド１内の座標値（ｘ、ｙ）、該
座標値（ｘ、ｙ）によって指定されたサシフィールド２
内の座標値Ｃｘ５ｙ）を発生させる。メイン偏向補正部
１４は、座標値（Ｘ、Ｙ）、予め計算されたメインフィ
ールド１の電子ビーム歪補正係数（Ｇｍ１　ｅ　Ｇｍｙ
　ａＲ−ｘ　、ａｍｙ）およびステージの移動毎に計算
されたウェーハ位置補正係数（Ｇｖｘ　ｅ　Ｇｗｒ　ｐ
　ＲＷｘ　ｅＲＷＹ　）を用いて（１）７式にもとづく
演算を行うものであシーその各出力座標値（ｘ’ｔｙ’
）はＶム変換器１５によりてアナログ電圧に変換され、
増幅器１６を介して偏向手段１７を駆動させる。この偏
向手段１７はたとえば比較的動作速［が小さめ電磁偏向
コイルである。また、サブ偏向補正部１８は、各サブフ
ィールド２に対して予め計算された電子ビーム歪補正係
数（Ｇ１工ｐ　％ｙ　ｐ　Ｒｍ工。

−ア）およびステージの移動毎に計算された補正係数（
ムｅ　ｓ　−ｃ　ｅ　Ｄ）を用ｉてＱ）′弐にもとづく
計算を行うものである。この場合、補正係数（ム。

ｎ　ｅ　ｃ　−Ｄ　）は（２）７式における８２項の補
正係数を示しておシ、近似的に、 ム票Ｇ、ｘ−Ｇ工。

Ｂ＝ＲＷ！−〜８ Ｃ：　Ｇ、、　−ＧｍＹ Ｄ　＝ｌ＋　Ｒ，Ｙ−Ｒ，Ｙ と表わしたものでありて、従りて、（２）’式を、と表
わし九ものである。もちろん、（２）’式自身を直接用
いて計算する方が正確であることは言うまでもない。こ
の結果、サブ偏向補正部１８の出力座標値（ｘｌ　、　
ｙ＃　）はルｌ変換器１９によってアナログ電圧に変換
され、増幅器２０を介して偏向手段たとえば動作速度の
大きい静電偏向コンデンサ２１を駆動させる。なお各要
素１５〜１７、および各要素１９〜２１は、ｘｌ　、　
ｙ／座標あるいはｘｌ。

ｙ′座標に従って２系列存在するが、簡略化のために１
系列のみを図示しである。

第３図において、ウェーハ位置補正係数（〜Ｘ。

−！−−■＃−〇は位置合わせ装置２２を用いてウェー
ハ上の基準位置マークから九とえば反射電子の変化を検
出することによって得られるものである。

（６）　　発明の詳細 な説明し友ように本発明によれば、メインフィールド（
露光間ｎ＞を複数のサブフィールド（サブ露光範囲）に
分割し、これらメインフィールド、サブフィールドの偏
向手段を異ならせているので、メインフィールドを大き
くでき、従りて、その分、ステージの移動毎に行う位置
合わせ回数が減少するので、露光処理時間が短縮できる
・

【図面の簡単な説明】

第４図は本発明の電子ビーム露光方法に係る基本メッシ
為を示す図、第２図は本発明に係る複数の露光範囲に分
割された試料を示す図、第３図線本発明の一実施例とし
ての電子ビーム露光方法を実行する装置を示すブロック
回路図である。 １−・・メインフィールド（メイン露光範囲）、２−・
サブフィールド（サブ露光範囲）、３−・・試料（ウェ
ーハ）、１１・・・ＣＰＵ、１２−・・バッファメモリ
、１３・・・パターン発生部、１４・・・メイン偏向補
正部、１７・・・偏向手段（電磁偏向コイル）、１８・
・・サブ偏向補正部、２１−・・偏向手Ｒ（静電偏向コ
ンデンサ）、２２・・・位置合わせ装置。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　メイン露光範囲を複数のサラ露光範囲に分割し、
   前記メイン露光範囲および前記サラ露光範囲内における
   各電子ビーム偏向を相異なる第１および第２の電子ビー
   ム偏向手段を用−て行うようにしたことを特徴とする電
   子ビーム露光方法。 ２　前記メイン露光範囲に対する前記第１の電子ビーム
   偏向手段の菖１０電子ビーム歪補正係数を決定し、前記
   各サラ露光範囲に対する前記第２の電子ビーム偏向手段
   の第２の電子ビーム歪補正係数を決定し、試料を露光す
   る際に該試料の基準位置マークを用ｉで前記メイン露光
   範囲に対する第１の試料位置補正係数を決定し、前記各
   サラ露光範囲に対”する第２０試料位置補正係数を、前
   記各第２０電子ビーム歪補正係数、前記第１の電子ビー
   ム歪補正係数および前記第１の試料位置補正係数を用い
   て演算することによル得るようにした特許請求の範囲第
   １項に記載の電子ビーム露光方法・ ３、前記＃Ｉｌの電子ビーム偏向手段が電磁偏向手段で
   あル、前記第２の電子ビーム偏向手段が静電偏向手段で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の電子ビーム露光方法
   。