JPS60244024A - 電子線露光装置 - Google Patents

電子線露光装置

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JPS60244024A
JPS60244024A JP59098676A JP9867684A JPS60244024A JP S60244024 A JPS60244024 A JP S60244024A JP 59098676 A JP59098676 A JP 59098676A JP 9867684 A JP9867684 A JP 9867684A JP S60244024 A JPS60244024 A JP S60244024A
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JP
Japan
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deflection
electron beam
dot
deflector
field
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JP59098676A
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Norio Saito
徳郎 斉藤
Susumu Ozasa
小笹 進
Masahide Okumura
正秀 奥村
Mitsuo Ooyama
大山 光男
Tsutomu Komoda
菰田 孜
Katsuyuki Harada
原田 勝征
Akihira Fujinami
藤波 明平
Kazumi Iwatate
岩立 和己
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は1点状電子ビームをデジタル的に走査して所望
の図形をウェハやマスク板上に露光する電子線露光装置
に関する。
〔発明の背景〕
従来の2段偏向器を用いたデジタル走査形電子線露光装
置の構成を第1図に示す。電子ビーム1は、プランカー
2.アバ−チア3.副偏向器4゜主偏向器5を通って試
料6に達する。電子ビーム1が主偏向器5によって偏向
される試料6上の主偏向領域(フィールド)は図中実線
で囲まれた部分、副偏向器4で偏向される副偏向領域(
サブフィールド)は図中破線で囲まれた領域である。す
なわち、サブフィールドから次のサブフィールドへの偏
向は、主偏向器5で行ない、一つのサブフイールド内部
の偏向は、副偏向器4で行なう。これらの電子光学系を
制御する回路が左側に示すものである。制御計算機15
からは図形データおよび偏向歪データが描画データメモ
リ7および補正係数演算回路8に送られる。回路8の出
力の1つは、フィールド内のサブフィールド中心を、偏
向歪を補正して指定するもので、主偏向ディジタル−ア
ナログ・コンバータ(DAO) 9b動作する。
図形分解回路10では1図形が小区画(塗りつぶしフィ
ールド)に分割され、小区画内部はドツト分解回路11
によりドツトに分解される。各ドツト毎の偏向歪補正は
、副偏向歪補正処理回路12において、補正係数演算回
路8から送られたサブフィールド毎の偏向歪補正係数を
用いておこなわれる。その副偏向歪補正処理回路12の
出力は副偏向DAO13およびブランクアンプ14に入
力される。
第2図には、このシステム構成において1つの図形23
が描画される様子の一例を示した。図中左側に示したも
のは、フィールド21内の1つのサブフィールド22を
拡大したものである。フィールド21内の1つのサブフ
ィールド22中の台形図形23は1図中斜線部分の7つ
の小区画(塗りつぶしフィールド)に分割されている0
塗りつぶしフィールドの1つである24は1点状電子ビ
ーム1によりドツト単位でデジタル的に塗りつぶされる
さて、この構成においてフィールド及びサブフィールド
をそれぞれ決めるDAC9およびDAC13のビット数
は1通常18ビット、12ビット前後の値であり、デジ
タル走査の最小単位(L8B)Ko、01μmとすると
2.5mm フィールド。
40μm サブフィールドとなる0この場合、塗りつぶ
しフィールド24のドツト描画は、副偏向DAO13に
よりおこなわれる。
ところで、一般にDAOのセトリング時間(データが変
化した後、DAOの出力が最終値の許容範囲内に到達す
る迄の時間)と分解能は相反する関係にあり1分解能が
上る程、セトリング時間は長くなる。例えば、12ピツ
)DAOでは約100nsの程度である(8ピツ)DA
Cでは10 nsの程度である)。また、ドツト毎に偏
向歪補正をおこない、ビームブランキング動作をおこな
っている。したがって補正演算時間が余分にかかり、ビ
ーム0N−OFFのタイミング調整も困難であった〇 一方1点状電子ビームの電流密度は、これまでの技術か
らすると500A/cm2が容易に得られるし、レジス
ト感度が5μc/cm”以下とすると1ドツト当りの照
射時間(1露光単位位置の電子ビームの滞在時間)は1
0ns以下で良い。したがって、このような従来システ
ムの露光は、レジスト照射時間よりもむしろ、DAOの
整定時間により決められるのが普通であった。すなわち
1点状ビームがデジタル的に隣接点に移動するのに10
0 ns程度かかるので、せっかく得られた電子ビーム
の高電流密度を下げて描画せざるを得なかった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の欠点を除き、高速動作を可能ならしめ
る電子線露光装置を提供することを目的とするものであ
る。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために1本発明では、塗りつぶしフ
ィールドのドツト塗りつぶし領域をビット数の小さなり
AOi用いて偏向し、その領域内ではドツト毎の偏向歪
補正は不要に構成したものであり、これにより整定時間
を大幅に短縮できるというものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する0第3図
は、第1図の従来システムの、ドツト分解回路と副偏向
歪補正処理回路の順序を逆転したシステムである。番号
1〜15の機能は第1図と同様である。本実施例では1
分解された小区画(塗りつぶしフィールド)毎に偏向歪
補正が回路8より与えられ、ドツト分解回路11ではド
ツト毎の補正はおこなわない0すなわち、主偏向DAO
9と塗りつぶし偏向DAO13のビット数の比を十分大
きくすることにより、塗りつぶしフイールド内のドツト
毎の偏向歪補正は不要にできる。例えば、主偏向DAO
9と塗りつぶし偏向DAO13のビット数の比ヲ210
程度(〜103)にとると(例えば、主偏向18ビツト
に対し、塗りつぶし偏向8ビツトヲ使用した場合)、塗
りつぶしフィールドの偏向歪はフィールドの歪(〜数μ
m)の10−3程度となり、補正なしでも無視できる。
すなわち塗りつぶし偏向内部ではドツト毎に偏向歪補正
は不要にできる。
なお、ビームの0N−OFFは、塗りつぶしフィールド
の始点と終点のみでおこない、ドツト毎におこなうこと
はしない。
このようにして、DAO整定時間’plOns以下にで
き、露光時間が回路律速となることを回避できる。
第3図の実施例では、塗りつぶしフィールドの数が大き
くなりすぎ(例えば、主偏向18ビツトに対し、塗りつ
ぶし偏向8ビ、トにおいて (218728> 2中1
0’)、主偏向DAOの整定時間が長い場合は問題とな
る。たとえば、主偏向として。
静電偏向器を用いる場合は問題はないが、磁界偏向器を
用いると渦電流等のため、整定時間は10μs程度とな
る。この場合、主偏向DAOの整定総時間は、10’X
10μ5=10秒となり、フィールド毎のステージ移動
時間にくらべても数10倍ともなる。
このような場合には、第4図に示す本発明の他の実施例
が有効である。先の実施例では、副偏向器により、サブ
フィールド内の偏向と塗すつぶしフィールド内の塗りつ
ぶし描画をおこなっていたが、本実施例では、主偏向と
塗りつぶし偏向の中間のビット数の副偏向器を別に設け
、副偏向器4と塗りつぶし偏向器17¥:分離したもの
である。
これにより、主偏向器の動作回数が、先の実施例では塗
りつぶしフィールドの数と等しかったが。
本実施例では塗りつぶしフィールドの数より十分少ない
サブフィールドの数に低減できるので、主偏向DAO9
の整定総時間を大幅tこ短縮できる。
本実施例では、主偏向DAO9,副偏向DAO13、塗
りつぶし偏向DAO16のビット数は。
それぞれ1例えば18ビツト、12ビツト、8ビツトで
ある0 1LSBi0.01μmとすると、主偏向佃域
2,5mmロ、副偏向領域40μm口、塗りつぶし偏向
領域2.5μm口となる。サブフィールドの数は (2
18/212)2中4 x 103と少いので、主偏向
DAOの整定総時間は4 X 103x10μs=4Q
ms というわずかなものとなる。
また1本実施例ではサブフィールド内部における塗りつ
ぶしフィールド間の偏向は、副偏向器によりおこなうが
、この整定時間は、主偏向DACの整定時間にくらべ無
視できるほど短くできる。
副偏向器13.塗りつぶし偏向器17は、応答特性のよ
い静電偏向器を用いた方はよいことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上述べたように1本発明によれば、デジタル走査に伴
うDAO整定時間を短縮できるので露光時間が回路律速
となることを避は得る。したがって電子ビームの高電流
密度を十分に生かした高速・高精度の電子線描画装置の
構成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2段偏向方式による電子線描画装置を示
す図、第2図はフィールド、サブフィールド、塗りつぶ
しドツトフィールド分割の一例を示す図、第3図は本発
明の一実施例を示す図、第4図は本発明の他の実施例を
示す図である。 4・・・副偏向器、5・・・主偏向器、6・・・制御計
算機。 7・・・描画データメモリ、8・・・補正係数演算回路
。 9・・・主偏向DA0,10・・・図形分解回路、11
・・・ドツト分解回路、12・・・副偏向歪補正処理回
路。 13・・・副偏向DAO114・・・ブランキング増巾
器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、点状電子ビームをディジタル的に走査して所望の図
    形をウェハやマスク板上に露光する電子線露光装置にお
    いて、描画図形を小区画に分割し、該小区画の基準点を
    指定する偏向器と、小区画内部を点状電子ビームで塗り
    つぶす偏向器とを有することを特徴とする電子線露光装
    置。 2、前記塗りつぶし偏向範囲内ではデジタル偏向に伴う
    ビームの0N−OFF動作をすることなく描画する如く
    構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    電子線露光装置。 3、前記塗りつぶし偏向範囲内ではデジタル偏向に伴う
    偏向歪補正をおこなうことなく構成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の電子線露光装置。 4、前記小区画の基準点を指定する偏向器を、主偏向器
    と副偏向器の2段で構成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の電子線露光装置。 5、前記副偏向器および前記塗りつぶし偏向器を静電偏
    向器で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第4項
    記載の電子線露光装置。
JP59098676A 1984-05-18 1984-05-18 電子線露光装置 Expired - Lifetime JPH0732110B2 (ja)

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JPH0732110B2 JPH0732110B2 (ja) 1995-04-10

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