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JPH0653129A - Electron beam exposure method - Google Patents

Electron beam exposure method

Info

Publication number
JPH0653129A
JPH0653129A JP4206790A JP20679092A JPH0653129A JP H0653129 A JPH0653129 A JP H0653129A JP 4206790 A JP4206790 A JP 4206790A JP 20679092 A JP20679092 A JP 20679092A JP H0653129 A JPH0653129 A JP H0653129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
pattern
electron beam
predetermined
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4206790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yasuda
洋 安田
Junichi Kai
潤一 甲斐
Yoshihisa Daikyo
義久 大饗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4206790A priority Critical patent/JPH0653129A/en
Priority to US08/098,875 priority patent/US5369282A/en
Publication of JPH0653129A publication Critical patent/JPH0653129A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、試料上に電子ビームを照射して露
光する電子ビーム露光方法に関し、最少走査で近接効果
補正を行い、高速な露光を行うことを目的とする。 【構成】 試料の同一フィールド領域(SF1 )上に、
第1の露光パターンを露光する。続いて、該第1の露光
パターンを補正する第2の露光パターンを重ねて露光し
て、該同一フィールド領域上で2回露光する。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to an electron beam exposure method for exposing a sample by irradiating it with an electron beam, and an object thereof is to perform proximity effect correction by minimum scanning and perform high-speed exposure. [Structure] On the same field area (SF 1 ) of the sample,
The first exposure pattern is exposed. Then, a second exposure pattern for correcting the first exposure pattern is overlapped and exposed, and is exposed twice on the same field region.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、試料上に電子ビームを
照射して露光する電子ビーム露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam exposure method for exposing a sample by irradiating it with an electron beam.

【0002】近年、産業全般にわたる技術進歩の核技術
としての役割が期待されているICは、2〜3年で約4
倍の高集積化を達成している。例えば、DRAMでは、
1M,4M,16M,64M,256 M,1Gとその集積
化が進んでいる。
In recent years, ICs, which are expected to play a role as nuclear technology for technological progress in all industries, will take about 4 years in a few years.
Achieved double high integration. For example, in DRAM,
1M, 4M, 16M, 64M, 256M, 1G and their integration are progressing.

【0003】このような高集積化はひとえに微細加工技
術の進歩によっている。光技術は、0.5 μm の微細加工
が可能になるように進歩を続けている。しかし、光技術
の限界は約0.3 μm 程度にある。また、コンタクトホー
ルの窓開けや下層のパターンとの位置合わせ等におい
て、精度を確保することが次第に困難になりつつある。
Such high integration is solely due to the progress of fine processing technology. Optical technology continues to advance to enable 0.5 μm microfabrication. However, the limit of optical technology is about 0.3 μm. In addition, it is becoming more and more difficult to ensure accuracy in opening a contact hole window and aligning with a lower layer pattern.

【0004】電子ビーム露光においては、0.1 μm 以下
の微細加工が、0.05μm 以下の位置合わせ精度で実現で
きる。また、近年、本発明者らによるブロック露光やブ
ランキングアパーチャアレイ方式の露光により、1cm2
/1sec 程度のスループットが期待できるようになっ
た。そして、より高速な露光が望めるようになってきて
いる。
In electron beam exposure, fine processing of 0.1 μm or less can be realized with alignment accuracy of 0.05 μm or less. In recent years, the block exposure by the present inventors and the exposure of the blanking aperture array method have been applied to 1 cm 2
Throughput of about 1 sec can now be expected. And, it is becoming possible to expect faster exposure.

【0005】[0005]

【従来の技術】従来、電子ビームによるウエハ、マスク
等の試料上への露光には、ラスタ方式とベクタ方式があ
り、何れにしても試料上に所定量の電子ビームを照射し
て露光を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are a raster method and a vector method for exposing a sample such as a wafer or a mask with an electron beam. In either case, the sample is exposed by irradiating a predetermined amount of the electron beam. .

【0006】従来より使用される電子ビーム露光装置
は、特に図示しないが、一般に電子を放出する電子銃
と、アパーチャと、所定のレンズと、偏向電極と、試料
を搭載するXYステージと、制御回路、レーザ干渉計等
から構成される。
Although not shown in the drawings, the electron beam exposure apparatus conventionally used is generally an electron gun for emitting electrons, an aperture, a predetermined lens, a deflection electrode, an XY stage on which a sample is mounted, and a control circuit. , Laser interferometer, etc.

【0007】このような電子ビーム露光装置において、
所定の露光量で所定パターンに露光する場合、近接効果
補正のために、電子ビームを照射する回数を変化させて
露光量の補正を行うことが一般に知られている。
In such an electron beam exposure apparatus,
When exposing a predetermined pattern with a predetermined exposure amount, it is generally known that the exposure amount is corrected by changing the number of times of electron beam irradiation in order to correct the proximity effect.

【0008】ここで、近接効果とは、例えば、シリコン
基板上にレジスト層を形成し、電子ビーム露光を行なう
場合、レジスト層に入射した電子がレジスト層内で進行
しつつ前方散乱を受け、レジスト層からシリコン基板内
にまで進行する。多重散乱によって基板から戻り、レジ
スト層に再入射した電子は、さらにレジスト層内で散乱
を受け、後方散乱を形成する。
Here, the proximity effect means that, for example, when a resist layer is formed on a silicon substrate and electron beam exposure is performed, the electrons incident on the resist layer undergo forward scattering while traveling in the resist layer, and Proceed from the layer into the silicon substrate. The electrons returning from the substrate by multiple scattering and re-incident on the resist layer are further scattered in the resist layer to form backscattering.

【0009】このような前方散乱と後方散乱により、所
望の露光パターンの周囲に散乱による付随パターンが形
成される。露光すべきパターンが密集していると、各パ
ターンからの散乱による付随パターンが重なり合い、露
光強度が現像の閾値を越えてしまう。
Due to such forward scattering and back scattering, an incidental pattern due to scattering is formed around the desired exposure pattern. If the patterns to be exposed are dense, incidental patterns due to scattering from the respective patterns overlap and the exposure intensity exceeds the threshold value for development.

【0010】この結果、所望のパターンサイズよりも大
きなパターンが描画されるという現象が起こることをい
う。このため、近接効果補正を行う必要があるものであ
る。
As a result, a phenomenon that a pattern larger than a desired pattern size is drawn occurs. Therefore, it is necessary to perform proximity effect correction.

【0011】上述の方法による場合、パターンデータは
単なるオン、オフの信号で記述されていることから、こ
のパターンデータを多値で記述するためには制御回路が
非常に煩雑なものとなる。
In the case of the above-mentioned method, since the pattern data is described by a simple ON / OFF signal, the control circuit becomes very complicated to describe this pattern data in multivalue.

【0012】そのため、ラスタ方式で電子ビームを複数
回走査して露光することが知られている。これは、少な
くとも1回のステージ(XYステージ)移動で試料上に
ストライプを露光した後、さらにXYステージを戻して
同じ部分にストライプ露光を重ねて露光量を補正するも
のである。
Therefore, it is known to scan the electron beam a plurality of times for exposure by the raster method. This is to correct the exposure amount by exposing the stripe on the sample by moving the stage (XY stage) at least once and then returning the XY stage to overlap the stripe exposure on the same portion.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ラスタ方式に
よる多値露光は、ウエハを1回露光した後にもう一度露
光し、又は、ストライプ毎に多値露光を繰り返して行う
ことから、XYステージのリターン動作のために使用さ
れる時間が無駄な時間となる。
However, in the multi-valued exposure by the raster method, the wafer is exposed once and then re-exposed, or the multi-valued exposure is repeated for each stripe. Therefore, the return operation of the XY stage is performed. The time used for is wasted time.

【0014】例えば、ラスタ方式でN回(Nパス)の露
光を行う場合、XYステージの1回の折り返しに要する
時間(約0.3 秒)が無駄な時間となり、N回の走査では
N倍の時間となる。
For example, in the case of performing N times (N passes) of exposure by the raster method, the time (about 0.3 seconds) required for one turn of the XY stage is wasted, and N times the time is required for N times of scanning. Becomes

【0015】この場合、各ストライプの折り返し以外の
時間では等速度移動であることから、Nパス露光におい
て速度をN倍するということも考えられるが、レーザ干
渉計の応答速度の限界があり、精度と速度との積に上
限、例えば0.005 μm (120 分のλで14MHz)では
約70mm/sec が上限となる。
In this case, it is possible to increase the speed by N times in N-pass exposure because it moves at a constant speed during the time other than the turn-around of each stripe, but there is a limit to the response speed of the laser interferometer, and the accuracy is high. The upper limit of the product of the velocity and the velocity, for example, 0.005 μm (14 MHz at λ / 120 minutes), the upper limit is about 70 mm / sec.

【0016】また、XYステージの移動速度が大きくな
ると、レンズ磁界の漏れ磁界が試料等に誘起する渦電流
により、電子ビームの位置ずれを招くことになり、精度
が劣化する。
Further, when the moving speed of the XY stage becomes high, the leakage magnetic field of the lens magnetic field causes an eddy current induced in the sample or the like, which causes a displacement of the electron beam, which deteriorates the accuracy.

【0017】従って、XYステージの速度を速くするこ
とができず、複数回の露光により近接効果補正を緊密に
行うことができるが、結局露光に長時間を要するという
問題がある。
Therefore, the speed of the XY stage cannot be increased, and the proximity effect correction can be performed closely by a plurality of exposures, but there is a problem that the exposure takes a long time in the end.

【0018】一方、露光回数を増加させることは、パタ
ーンデータが増加していくことになり、コンピュータ等
のデータ蓄積容量やデータ転送速度等からデータ量を増
加させなければならないという問題がある。
On the other hand, increasing the number of exposures leads to an increase in the pattern data, and there is a problem in that the amount of data must be increased due to the data storage capacity of the computer and the data transfer speed.

【0019】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、最少走査で近接効果補正を行い、高速な露光を
行う電子ビーム露光方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electron beam exposure method for performing high-speed exposure by performing proximity effect correction with minimum scanning.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】図1に、本発明方法の原
理説明図を示す。図1において、ビームを発生するビー
ム発生手段と、発生したビームを整形する為の、2次元
的に配列されたブランキングアパーチャを有するブラン
キングアパーチャアレイと、試料を支持するステージ
と、該ブランキングアパーチャアレイを透過した該ビー
ムのパターンを該試料の所定の位置に照射させる為に該
ビームを所定の量、偏向する偏向手段とから構成されて
いる装置を用いた電子ビーム露光方法であって、第1の
工程では、前記試料の露光を行う所定数のフィールド領
域の、所定のフィールド領域上に、第1の露光パターン
を所定露光量で露光する。第2の工程では、同一の該所
定のフィールド領域上に、該第1の露光パターンに重ね
て、該第1の露光パターンを補なう第2の露光パターン
を所定露光量で露光して、合成露光パターンを得る。そ
して第3の工程では、該所定のフィールド領域以降のフ
ィールド領域を、該第1及び第2の露光パターンによる
2回露光を順次行う。
FIG. 1 shows an explanatory view of the principle of the method of the present invention. 1, a beam generating means for generating a beam, a blanking aperture array having a two-dimensionally arranged blanking aperture for shaping the generated beam, a stage for supporting a sample, and the blanking are provided. An electron beam exposure method using an apparatus comprising a deflecting means for deflecting the beam by a predetermined amount so as to irradiate a predetermined position of the sample with a pattern of the beam transmitted through an aperture array, In the first step, a first exposure pattern is exposed with a predetermined exposure amount on a predetermined field area of a predetermined number of field areas for exposing the sample. In the second step, the first exposure pattern is overlapped on the same predetermined field region, and a second exposure pattern that supplements the first exposure pattern is exposed with a predetermined exposure amount, Obtain a composite exposure pattern. Then, in the third step, the field regions after the predetermined field region are sequentially exposed twice by the first and second exposure patterns.

【0021】[0021]

【作用】図1に示すように、試料の同一フィールド領域
に、第1及び第2の露光パターンを順次露光し、この2
回露光を各フィールド領域で行う。第2の露光パターン
は第1の露光パターンを補なうパターンである。例え
ば、第1の露光パターンを所望パターンで露光し、第2
の露光パターンを近接効果補正パターンで補正する。
As shown in FIG. 1, the same field region of the sample is sequentially exposed with the first and second exposure patterns.
Repeat exposure is performed in each field area. The second exposure pattern is a pattern that complements the first exposure pattern. For example, exposing the first exposure pattern with a desired pattern,
The exposure pattern of is corrected with the proximity effect correction pattern.

【0022】これにより、2回の最少走査で近接効果補
正を行い、かつ高速な露光を行うことが可能となる。
This makes it possible to perform proximity effect correction and perform high-speed exposure with a minimum of two scans.

【0023】[0023]

【実施例】図2に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図2において、本発明方法を実施するための電子ビーム
露光装置は、露光部1と制御部5より構成される。
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, the electron beam exposure apparatus for carrying out the method of the present invention comprises an exposure unit 1 and a control unit 5.

【0024】露光部1は、カソード、ウェーネルト、ア
ノードより形成される電子銃11と、収束用の電子レン
ズ12〜15と、ブランキングアパーチャアレイ(BA
A)16(後述する)と、ブランキング電極17と、ラ
ウンドアパーチャ18と、メインデフレクタ19と、サ
ブデフレクタ20と、XYステージ21とから構成され
る。このXYステージ21上には試料(例えばウエハ)
22が載置される。なお、23はゲートであり、XYス
テージ21の出入りを行わさせるものである。
The exposure section 1 includes an electron gun 11 formed of a cathode, a Wehnelt, and an anode, focusing electron lenses 12 to 15, and a blanking aperture array (BA).
A) 16 (described later), a blanking electrode 17, a round aperture 18, a main deflector 19, a sub deflector 20, and an XY stage 21. A sample (for example, a wafer) is placed on the XY stage 21.
22 is placed. Reference numeral 23 is a gate, which allows the XY stage 21 to move in and out.

【0025】一方、制御部5は、CPU51と、2つの
データ展開回路部52A ,52B と、全体露光コントロ
ーラ53と、データ射出回路54と、BAAレジスタ5
5と、ブランキング回路56と、サブデフ走査回路57
と、メインデフ走査セットリング回路58と、メインデ
フスティグフォーカス59と、ステージ制御回路60
と、オートローダ制御回路61と、レーザ干渉計62
と、クロック設定回路63とから構成される。
On the other hand, the control unit 5 includes a CPU 51, two data expansion circuit units 52 A and 52 B , a whole exposure controller 53, a data emission circuit 54, and a BAA register 5.
5, a blanking circuit 56, and a sub differential scanning circuit 57.
A main diff scan set ring circuit 58, a main diff stig focus 59, and a stage control circuit 60.
, Autoloader control circuit 61, and laser interferometer 62
And a clock setting circuit 63.

【0026】2つのデータ展開回路部52A ,52
B は、それぞれバッファメモリ52A1,52B1と、デー
タ展開回路52A2,52B2と、キャンバスメモリ5
A3,52B3と、データ並べ替え転送回路52A4,52
B4とから形成される。
Two data expansion circuit sections 52 A and 52
B is a buffer memory 52 A1 , 52 B1 , a data expansion circuit 52 A2 , 52 B2, and a canvas memory 5, respectively.
2 A3 , 52 B3 and data rearrangement transfer circuits 52 A4 , 52
Formed with B4 .

【0027】バッファメモリ52A1,52B1には、それ
ぞれ露光パターン等のデータが記憶されており、CPU
51からの信号により読み出される。例えば、バッファ
メモリ52A1には1回目の露光パターン及び濃度パター
ンがメモリされ、バッファメモリ52B1には2回目の露
光パターン及び濃度パターンがメモリされる。
Data such as an exposure pattern is stored in each of the buffer memories 52 A1 and 52 B1.
It is read by the signal from 51. For example, the buffer memory 52 A1 stores the first exposure pattern and the density pattern, and the buffer memory 52 B1 stores the second exposure pattern and the density pattern.

【0028】バッファメモリ52A1,52B1より読み出
された露光パターン及び濃度パターンは、全体露光コン
トローラ53からの指示によりデータ展開回路52A2
52 B2でビットマップデータに展開され、キャンバスメ
モリ52A3,52B3に記憶される。そして、キャンバス
メモリ52A3,52B3のビットマップデータを、データ
並べ替え転送回路52A4,52B4にて並べ替え、バスに
より露光パターンデータをBAAレジスタ55に一旦格
納してブランキング回路56に送出する。また、濃度パ
ターンデータをデータ射出回路54に送出し、データ射
出回路54より全体露光コントローラ53の指示により
ブランキング回路56に送出する。
Buffer memory 52A1, 52B1Read more
The exposed exposure pattern and density pattern are
The data expansion circuit 52 is instructed by the controller 53.A2
52 B2Is expanded to bitmap data with
Mori 52A3, 52B3Memorized in. And canvas
Memory 52A3, 52B3Bitmap data of
Rearrangement transfer circuit 52A4, 52B4Sorted by bus
The exposure pattern data is temporarily stored in the BAA register 55.
It is delivered and sent to the blanking circuit 56. Also, the density
The turn data is sent to the data emitting circuit 54, and the data is emitted.
In response to an instruction from the overall exposure controller 53 from the output circuit 54
It is sent to the blanking circuit 56.

【0029】例えば、これらをRAM(DRAM又はS
RAM)、シフトレジスタ等で構成し、64ビットを並
列にデータを読み、シフトレジスタでデータを蓄積して
から、直列にデータを射出する。
For example, these are RAM (DRAM or S
RAM), shift register, etc., 64 bits read data in parallel, the shift register stores the data, and then serially outputs the data.

【0030】ブランキング回路56は、BAA16を駆
動制御するもので、128 通りの制御が行われる、すなわ
ち、ブランキング回路56は128 枚の回路より構成さ
れ、各1枚における出力が8個(サブデフレクタ20が
8極)で制御を行う。従って、BAAレジスタ55は、
128 枚の各ブランキング回路56に順次露光パターンデ
ータを送出する。また、データ射出回路54は、ブラン
キング回路56に対応して、128 枚の回路より構成さ
れ、各1枚における出力を8個としている。
The blanking circuit 56 drives and controls the BAA 16, and performs 128 ways of control. That is, the blanking circuit 56 is composed of 128 circuits, each of which outputs 8 outputs (sub-output). The deflector 20 performs control with 8 poles. Therefore, the BAA register 55 is
The exposure pattern data is sequentially sent to each of the 128 blanking circuits 56. Further, the data emission circuit 54 is composed of 128 circuits corresponding to the blanking circuit 56, and the output of each one is eight.

【0031】一方、メインデフ走査セットリング回路5
8は、露光位置をセッティングするもので、歪み補正を
行い試料22上に焦点が合うようにメインデフスティグ
フォーカス59によりメインデフレクタ19を制御す
る。また、サブデフ走査回路57は、サブデフレクタ2
0を制御して、微小領域上で電子ビームを走査する。
On the other hand, the main differential scanning settling circuit 5
Reference numeral 8 sets the exposure position, and controls the main deflector 19 by the main diff stig focus 59 so that the distortion is corrected and the sample 22 is focused. Further, the sub-deflection scanning circuit 57 includes the sub-deflector 2
By controlling 0, the electron beam is scanned on the minute area.

【0032】ステージ制御回路60は、CPU51の指
示により試料22を搭載したXYステージ21を移動さ
せて該試料22を露光領域で移動させる。
In accordance with an instruction from the CPU 51, the stage control circuit 60 moves the XY stage 21 on which the sample 22 is mounted to move the sample 22 in the exposure area.

【0033】オートローダ制御回路61は、ゲート23
よりXYステージ21の露光部1への出入りを行わせる
ための制御回路である。
The auto loader control circuit 61 includes a gate 23
This is a control circuit for allowing the XY stage 21 to move in and out of the exposure unit 1.

【0034】レーザ干渉計62は、XYステージ21の
移動を検知するもので、検知信号がメインデフ走査セッ
トリング回路58に供給される。すなわち、XYステー
ジ21が移動した分だけ電子ビームを偏向させて試料2
2面上の所定位置に常に照射するようにするものであ
る。
The laser interferometer 62 detects the movement of the XY stage 21, and a detection signal is supplied to the main differential scanning settling circuit 58. That is, the electron beam is deflected by the amount of movement of the XY stage 21, and the sample 2
Irradiation is always performed on predetermined positions on the two surfaces.

【0035】そして、クロック設定手段63は、電子ビ
ームの試料21上でのオン、オフの周波数を設定するも
ので、露光量と、電流密度との関係で決定されるもので
ある。
The clock setting means 63 sets the on / off frequency of the electron beam on the sample 21, and is determined by the relationship between the exposure amount and the current density.

【0036】ここで、図3〜図5に、図2におけるBA
Aを説明するための図を示す。図3は開孔配列を示した
図であり、図4は全体配線を示す図、図5は開孔部分の
拡大図である。
Here, the BA in FIG. 2 is shown in FIGS.
The figure for demonstrating A is shown. FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of holes, FIG. 4 is a diagram showing the entire wiring, and FIG. 5 is an enlarged view of the holes.

【0037】図3において、BAA16は、開孔部のブ
ランキングアパーチャ31が、一辺の長さSの四角形の
断面を有するもので、これらが各段で列方向に位相を異
ならせて千鳥状に所定数配列されたものである。
In FIG. 3, the BAA 16 has a blanking aperture 31 in the opening having a quadrangular cross section with a length S of one side, and these are staggered in different stages in the column direction at each stage. It is arranged in a predetermined number.

【0038】すなわち、図3に示されるように、電子ビ
ームの走査方向(図の上下方向)と直角な方向に互いに
ピッチ2S(一例として50μm ,試料面上の寸法に換
算して0.1 μm )だけずらして配列された第1の開孔段
を、例えば1A(その1部の開孔が1A1 ,1A2 ,1
3 ,1A4 ,1A5 …1An として表され、その個数
を例えば64個とする)とする。また、該第1の開孔段
1Aと開孔同志が接触しないように該第1の開孔段1A
から該電子ビームの走査方向に(図の上下方向に)所定
距離(1例として50μm ,試料面上の寸法に換算して
0.1 μm )だけずらされ、且つ電子ビームの走査方向と
直角な方向に該第1の開孔段と互いにS(すなわち上記
の場合25μm ,試料面上の寸法に換算して0.05μm )
だけずらして配列された第2の開孔段を、例えば1B
(その1部の開孔が1B1 ,1B2,1B3 …1Bn
して表され、その個数を上記第1の開孔段の個数と同
数、例えば64個とする)する。そして、これらからな
る開孔段群(例えば上記1A及び1Bからなる)が複数
群(例えば1A,1B;2A,2B;…8A,8Bのよ
うに8群)配列されている。
That is, as shown in FIG. 3, only pitches 2S (50 μm as an example, 0.1 μm in terms of the dimension on the sample surface) mutually in the direction perpendicular to the scanning direction of the electron beam (vertical direction in the figure). The staggered first aperture stages are, for example, 1A (the part of the apertures is 1A 1 , 1A 2 , 1
Represented as A 3, 1A 4, 1A 5 ... 1A n, and the number thereof to the example and 64). In addition, the first opening step 1A is arranged so that the first opening step 1A and the opening openings do not come into contact with each other.
To a predetermined distance in the scanning direction of the electron beam (vertical direction in the figure) (50 μm as an example, converted to the dimension on the sample surface)
0.1 μm), and S (that is, 25 μm in the above case, 0.05 μm in terms of the dimension on the sample surface) in the direction perpendicular to the scanning direction of the electron beam and the first aperture step.
For example, the second opening stages arranged by being shifted by 1B
(Part of the holes are represented as 1B 1 , 1B 2 , 1B 3 ... 1B n , and the number thereof is the same as the number of the first hole stages, for example, 64). Then, a plurality of hole stage groups (for example, the above 1A and 1B) are arranged (for example, 8 groups like 1A, 1B; 2A, 2B; ... 8A, 8B).

【0039】従って、上記の場合、図3に示される寸法
a(すなわち例えば開孔段1Bと開孔段2Bとのずれ)
は100 μm (被露光体面上の寸法に換算して0.2 μm )
となり、また寸法bは800 μm (被露光体面上の寸法に
換算して1.6 μm )となり、更に寸法cは3200μm (被
露光体面上の寸法に換算して6.4 μm )となる。
Therefore, in the above case, the dimension a shown in FIG. 3 (that is, the deviation between the hole stage 1B and the hole stage 2B, for example)
Is 100 μm (0.2 μm converted to the size on the surface of the exposed object)
Further, the dimension b becomes 800 μm (1.6 μm in terms of the dimension on the exposed surface), and the dimension c becomes 3200 μm (6.4 μm in terms of the dimension on the exposed surface).

【0040】また、上述したように1つの開孔段、例え
ば1Aの開孔数を64個とすれば、1つの開孔群(例え
ば1A及び1Bからなる)の開孔数は128 個となり、全
開孔群(上記の場合8つの群からなる)の開孔数は128
×8=1024個となる。
As described above, if the number of holes in one hole stage, for example 1A, is 64, the number of holes in one hole group (for example, 1A and 1B) is 128. The total number of open holes (8 in the above case) is 128.
× 8 = 1024.

【0041】即ち、本実施例に於いては、当該配列位相
を異にする複数個のブランキングアパーチャの段を一組
として該組が複数組繰り返されて形成されているもので
ある。
That is, in the present embodiment, a plurality of blanking aperture stages having different array phases are set as one set, and the plurality of sets are repeated.

【0042】また、図4に示すように、BAA16にお
けるブランキングアパーチャ31の対向する辺には、電
極(図5において説明する)が形成され、一方で一組の
ブランキングアパーチャ段の中間部分に、定電圧電源に
接続される幹線部32が形成される。そして、幹線部3
2より上述の電極に接続する定電圧印加用配線33が形
成される。
Further, as shown in FIG. 4, electrodes (described in FIG. 5) are formed on the opposite sides of the blanking aperture 31 in the BAA 16, while the electrodes are formed in the middle portion of a set of blanking aperture stages. A main line portion 32 connected to the constant voltage power source is formed. And the main line 3
2, the constant voltage application wiring 33 connected to the above-mentioned electrode is formed.

【0043】そこで、図5(A),(B)におけるブラ
ンキングアパーチャ31の対向する辺には、可変電圧印
加電極34と定電圧電極35が形成される。なお、図5
(A)は図3における開孔段1A乃至4Bに属する部分
を示したもので、図5(B)は開孔段5A乃至8Bに属
する部分を示したものである。
Therefore, a variable voltage applying electrode 34 and a constant voltage electrode 35 are formed on the opposite sides of the blanking aperture 31 in FIGS. 5A and 5B. Note that FIG.
5A shows a portion belonging to the hole stages 1A to 4B in FIG. 3, and FIG. 5B shows a portion belonging to the hole stages 5A to 8B.

【0044】この場合、図5(A)上の可変電圧印加電
極34は端部36側に設けられ、図5(B)上の可変電
圧印加電極34は端部37側に設けられる。
In this case, the variable voltage applying electrode 34 shown in FIG. 5A is provided on the end 36 side, and the variable voltage applying electrode 34 shown in FIG. 5B is provided on the end 37 side.

【0045】そして、幹線部32と定電圧電極35が定
電圧印加用配線33により、それぞれ延在、分岐させて
接続され、可変電圧印加電極34が電子ビーム通過領域
の外周から延在される可変電圧用配線38に接続され
る。
The main line portion 32 and the constant voltage electrode 35 are respectively extended and branched by the constant voltage applying wiring 33 and connected, and the variable voltage applying electrode 34 is variably extended from the outer periphery of the electron beam passage region. It is connected to the voltage wiring 38.

【0046】すなわち、図5(A),(B)に示すよう
に、可変電圧印加電極34への配線が破線によって示さ
れる。この場合、l1 は上記開孔段1Aにおけるブラン
キングアパーチャ1A1 の該可変電圧印加電極34への
配線であり、同様にしてl2,l3 ,l4 はそれぞれ上
記開孔段2Aにおけるブランキングアパーチャ2A1
上記開孔段3Aにおける開孔3A1 ,及び上記開孔列4
Aにおける開孔4A1の該可変電圧印加電極34への配
線である。この配線l1 〜l4 がブランキング回路56
(図2)に接続されることにより、電子ビームのオン、
オフが行われる。
That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the wiring to the variable voltage applying electrode 34 is indicated by a broken line. In this case, l 1 is a wiring to the variable voltage applying electrode 34 of the blanking aperture 1A 1 in the opening step 1A, and similarly, l 2 , l 3 and l 4 are the wirings in the opening step 2A, respectively. Ranking aperture 2A 1 ,
The holes 3A 1 in the hole stage 3A and the hole row 4
This is a wiring to the variable voltage applying electrode 34 of the opening 4A 1 in A. The wirings l 1 to l 4 are the blanking circuit 56.
The electron beam is turned on by connecting to (Fig. 2),
Off is done.

【0047】なお、幹線部32は、所定の定電圧、例え
ばグランド(GN)が供給される。
The main line portion 32 is supplied with a predetermined constant voltage, for example, ground (GN).

【0048】上述のように、BAA16の配線を行うこ
とにより、一体化された一つの定電圧印加用配線33を
ブランキングアパーチャ31の近傍で分岐させて、その
一方を一方の電極に接続させるので、ブランキングアパ
ーチャ31間の空間部を通過する配線の数が少なくなり
配線領域の面積は小さくなる。しかも、このような装置
に於いては、複数のブランキングアパーチャ31に設け
た電極34,35に略同時に信号を送る事が出来るの
で、電極の選択は瞬時に行われ、スループットが良くな
る。
As described above, by wiring the BAA 16, one integrated constant voltage applying wiring 33 is branched near the blanking aperture 31 and one of them is connected to one electrode. The number of wirings passing through the space between the blanking apertures 31 is reduced, and the area of the wiring region is reduced. Moreover, in such a device, signals can be sent to the electrodes 34 and 35 provided in the plurality of blanking apertures 31 almost at the same time, so that the selection of the electrodes is instantaneously performed and the throughput is improved.

【0049】又、BAA16内の電子ビーム照射領域に
は素子が形成されていないので、誤動作が生じない。
Further, since no element is formed in the electron beam irradiation area in the BAA 16, no malfunction occurs.

【0050】更に、一体化された定電圧印加用配線33
と可変電圧印加用配線38との交差は避けられ、しかも
定電圧を印加する部分は集中部分の一か所で足りる事に
なるので、パターン信号を送るブランキング回路56と
BAA16との接続点が少なくなる。
Further, the integrated constant voltage applying wiring 33 is formed.
And the variable voltage applying wiring 38 are prevented from crossing, and the portion for applying the constant voltage is sufficient at one place in the concentrated portion. Therefore, the connection point between the blanking circuit 56 for transmitting the pattern signal and the BAA 16 is Less.

【0051】又、該ブランキングアパーチャ31の定電
圧電極35は、該ブランキングアパーチャ31の該幹線
部32の存在する方向に配列されているので定電圧印加
用配線33と該定電圧電極35との配線経路が短縮さ
れ、配線領域の拡大が防止される。
Further, since the constant voltage electrode 35 of the blanking aperture 31 is arranged in the direction in which the main line portion 32 of the blanking aperture 31 is present, the constant voltage applying wiring 33 and the constant voltage electrode 35 are provided. The wiring route is shortened and the wiring area is prevented from being expanded.

【0052】次に、上述の電子ビーム露光装置の動作原
理について説明する。
Next, the operating principle of the electron beam exposure apparatus described above will be described.

【0053】この場合、図1におけるXYステージ21
は、露光時にはY軸方向に移動し、連続移動モードで露
光を行わせる。また、メインデフレクタ19は、コイル
が使用された電磁偏向器であり、XY方向共に偏向可能
であるが、主にX方向に1〜2mm偏向する。この場合、
Y方向は、XYステージ21の各時間での目標値と現在
値との差分とで定まる量であり、XYステージ21の目
標スケジュールからの誤差分をフィードバックすること
により制御移動されるもので、通常100 μm 〜200 μm
の量である。
In this case, the XY stage 21 in FIG.
Moves in the Y-axis direction at the time of exposure to perform exposure in the continuous movement mode. The main deflector 19 is an electromagnetic deflector using a coil and can deflect in both the XY directions, but it mainly deflects in the X direction by 1 to 2 mm. in this case,
The Y direction is an amount determined by the difference between the target value and the current value of the XY stage 21 at each time, and is controlled and moved by feeding back an error amount from the target schedule of the XY stage 21, and is usually 100 μm to 200 μm
Is the amount of.

【0054】すなわち、メインデフレクタ19は、露光
位置に電子ビームを偏向するもので、図示しないがDA
コンバータによりディジタル・アナログ変換が行われ
る。この変換が行われることで、電子ビームは1μs で
静定するが、コイルに流れる電流は静定しないことか
ら、サブデフレクタ20にメインデフ誤差をフィードバ
ックすることで、ビーム位置を高速に静定させる。な
お、メインデフレクタ19によるビーム位置のジャンプ
待ち時間は1セルストライプ毎に1μs 要する。
That is, the main deflector 19 deflects the electron beam to the exposure position, and DA (not shown).
The converter performs digital / analog conversion. By this conversion, the electron beam is settled in 1 μs, but the current flowing through the coil is not settled. Therefore, by feeding back the main differential error to the sub deflector 20, the beam position is settled at high speed. The waiting time for the beam deflecting by the main deflector 19 is 1 μs for each cell stripe.

【0055】また、サブデフレクタ20は、8極で静電
偏向を行い、XY方向に100 μm □のサブフィールドで
電子ビームを走査する。通常はY方向のみに100 μm を
連続的に走査する。
The sub-deflector 20 performs electrostatic deflection with eight poles, and scans the electron beam in a subfield of 100 μm □ in the XY directions. Normally, 100 μm is continuously scanned only in the Y direction.

【0056】一方、CPU51や全体露光コントローラ
53で制御される露光時間の基本となるクロックは、そ
の最高周波数が400 MHzに設定される。本来、クロッ
クはレジストの露光量Q(μC/cm2 )を電流密度250
A/cm2 で除算して決定されるものである。従って、サ
ブデフレクタ20が8極であることから、10〔μC/
cm2 〕/250 〔A/cm2 〕/8=5nsとなって、周波数
200 MHzであり、2回露光の場合で400 MHzとな
る。
On the other hand, the maximum frequency of the clock that is the basis of the exposure time controlled by the CPU 51 and the overall exposure controller 53 is set to 400 MHz. Originally, for the clock, the exposure amount Q (μC / cm 2 ) of the resist was set to the current density of 250.
It is determined by dividing by A / cm 2 . Therefore, since the sub-deflector 20 has 8 poles, 10 [μC /
cm 2 ] / 250 [A / cm 2 ] / 8 = 5 ns, and the frequency
It is 200 MHz, which is 400 MHz in the case of double exposure.

【0057】なお、クロックは、クロック設定回路63
により、任意に設定することができるものである。
The clock is the clock setting circuit 63.
Can be set arbitrarily.

【0058】そこで、図6に、動作原理を説明するため
の図を示す。図6は、試料22上に照射される電子ビー
ムがメインデフレクタ19及びサブデフレクタ20に供
給される走査信号によって、それぞれメイン偏向(メイ
ンデフ)及びサブ偏向(サブデフ)がなされる状況を例
示するもので、Y方向がステージ移動方向である。
Therefore, FIG. 6 shows a diagram for explaining the operating principle. FIG. 6 exemplifies a situation in which the electron beam with which the sample 22 is irradiated is subjected to main deflection (main diff) and sub deflection (sub diff) by the scanning signals supplied to the main deflector 19 and the sub deflector 20, respectively. , Y direction is the stage movement direction.

【0059】すなわち図6(A)に示されるように、X
方向の幅が例えば5μm でY方向の長さが例えば100 μ
m とされた該試料面上のサブフィールド領域SF1 を、
図中の矢印に示す方向に5μsec の時間で電子ビーム
(ラインビーム)をラスタ走査させ、次いで隣接するサ
ブフィールド領域SF2 を上記と同一速度で上記と逆方
向(図中の矢印に示すように)にラスタ走査される。こ
のようにして順次隣接するサブフィールド領域SF1
SF2 ,SF3 …を図中の矢印に示す方向にラスタ走査
させて、X方向の幅が100 μm でY方向の長さも100 μ
m のサブフィールド領域を5μsec ×20=100μsec の時
間でラスタ走査する。このような動作はサブデフレクタ
20からの走査信号によってなされる。
That is, as shown in FIG. 6A, X
The width in the direction is, for example, 5 μm, and the length in the Y direction is, for example, 100 μm.
The subfield area SF 1 on the sample surface, which is set to m,
The electron beam (line beam) is raster-scanned for 5 μsec in the direction indicated by the arrow in the figure, and then the adjacent subfield area SF 2 is moved at the same speed as the above and in the opposite direction (as indicated by the arrow in the figure). ) Is raster-scanned. In this way, the subfield areas SF 1 ,
The SF 2 , SF 3, ... Are raster-scanned in the directions shown by the arrows in the figure, and the width in the X direction is 100 μm and the length in the Y direction is 100 μm.
Raster scanning is performed on the subfield area of m in a time of 5 μsec × 20 = 100 μsec. Such an operation is performed by the scanning signal from the sub deflector 20.

【0060】次いで、ラインビームはメインデフレクタ
19からの走査信号によって上記サブフィールド領域と
隣接するサブフィールド領域SF21に移動し(メインデ
フ)、上記と同様の要領で順次サブフィールド領域SF
21,SF22…を図の矢印方向にラスタ走査して、再びX
方向の幅が100 μm でY方向の長さも100 μm のサブフ
ィールド領域を100 μsec の時間でラスタ走査する。以
下、同様にメインデフレクタ19の走査を繰り返して、
X方向の走査幅が2mmでY方向の長さが100 μm のフィ
ールド領域Fを100 μsec ×20=2msecの時間でラス
タ走査する。
Next, the line beam is moved to a subfield area SF 21 adjacent to the subfield area by the scanning signal from the main deflector 19 (main differential), and in the same manner as above, the subfield areas SF are sequentially arranged.
Raster scan 21 , 21 , SF 22 ... in the direction of the arrow in the figure, and again scan X
Raster scanning is performed for a subfield area having a width of 100 μm in the direction and a length of 100 μm in the Y direction in a time of 100 μsec. Hereinafter, similarly, the scanning of the main deflector 19 is repeated,
A field region F having a scanning width of 2 mm in the X direction and a length of 100 μm in the Y direction is raster-scanned in a time of 100 μsec × 20 = 2 msec.

【0061】すなわち、2msecの時間でY方向の長さが
100 μm のフィールド領域が処理されるので、1秒間に
はX方向の走査幅が2mmでY方向の長さが100 μm ×50
0 =50mmの領域が処理される。従って、ステージ20
の移動速度はY方向に50mm/sec とすればよく、1秒
間当たりの処理面積は2mm×50mm=1cm2 となる。
That is, the length in the Y direction is 2 msec.
Since the field area of 100 μm is processed, the scanning width in the X direction is 2 mm and the length in the Y direction is 100 μm × 50 in 1 second.
An area of 0 = 50 mm is processed. Therefore, the stage 20
The moving speed may be 50 mm / sec in the Y direction, and the processing area per second is 2 mm × 50 mm = 1 cm 2 .

【0062】また、図6(B)において、上記5μm 幅
のサブフィールド領域(例えばSF 1 )にラインビーム
(1つのビームサイズが上述したように0.05μm □であ
り、該ビームは試料面上では円形となる。)が並んだ状
態を示すもので、A1 は上記第1の開孔段(例えば1
A)中の開孔を通過するビーム、A2 は上記第1の開孔
段(例えば1B)中の開孔を通過するビームである。こ
のようにして該5μm 幅のサブフィールド領域が100 個
のラインビームA1 ,A2 …A100 によって走査され
る。なお、上記第1の開孔段(例えば1A)と第2の開
孔段(例えば1B)の開孔数の和は上述した例では128
個とされており、従って、該サブフィールド領域(例え
ばSF1 )の左右の境界を越えて、それぞれ14個づつ
のラインビームA1L乃至A14L 及びA1R乃至A14R が並
ぶことになる。従って、該128 個のラインビームの長さ
は6.4 μm となる。
Further, in FIG. 6B, the above-mentioned width of 5 μm
Subfield area (eg SF 1) To line beam
(One beam size is 0.05 μm □ as described above.
The beam becomes circular on the sample surface. ) Lined up
A1Is the first opening stage (for example, 1
Beam passing through aperture in A), A2Is the first opening
Beam passing through an aperture in a step (eg 1B). This
100 subfield regions with a width of 5 μm
Line beam A1, A2… A100Scanned by
It In addition, the first opening stage (for example, 1A) and the second opening stage
In the above example, the sum of the number of holes in the hole stage (for example, 1B) is 128.
Therefore, the subfield area (for example,
SF1) Crossing the left and right boundaries, 14 each
Line beam A1LThrough A14LAnd A1RThrough A14RIs average
It will be a mess. Therefore, the length of the 128 line beams
Is 6.4 μm.

【0063】そして、図6(C)はサブデフレクタ20
のY方向の走査波形図であって、横軸は経過時間、縦軸
は試料表面のY方向におけるビーム位置を示している。
すなわち、一つのサブフィールド領域内では直線的(等
速的)にビーム露光が行われることを示している。
FIG. 6C shows the sub deflector 20.
Is a scanning waveform diagram in the Y direction, in which the horizontal axis represents the elapsed time and the vertical axis represents the beam position in the Y direction on the sample surface.
That is, it shows that the beam exposure is linearly (constantly) performed in one subfield region.

【0064】次に、本発明における露光方法について説
明する。前述の電子ビーム露光装置における露光条件の
設定は、上述の通りであり、これをまとめると表1に示
される。
Next, the exposure method of the present invention will be described. The setting of the exposure conditions in the above-mentioned electron beam exposure apparatus is as described above, and is summarized in Table 1.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】図7に、本発明における第1の露光方法を
説明するための図を示す。本発明における露光方法は、
2回露光を行うものである。
FIG. 7 shows a diagram for explaining the first exposure method of the present invention. The exposure method in the present invention is
The exposure is performed twice.

【0067】すなわち、図7(A)において、メインデ
フレクタ19により、試料22における1セル内のサブ
フィールド領域SF1 上に電子ビームが位置されたとき
に、XYステージ21をY方向に移動させると共に、サ
ブデフレクタ20によりY方向に電子ビームを走査して
第1の露光パターンで1回目の露光を行う。
That is, in FIG. 7A, when the electron beam is positioned by the main deflector 19 on the subfield region SF 1 in one cell of the sample 22, the XY stage 21 is moved in the Y direction and , The sub-deflector 20 scans the electron beam in the Y direction to perform the first exposure with the first exposure pattern.

【0068】1回目の露光が終了すると、図7(B)に
示すように、メインデフ位置は移動させずにXYステー
ジ21を戻して、第2の露光パターンで2回目の露光を
行う。
When the first exposure is completed, as shown in FIG. 7B, the XY stage 21 is returned without moving the main differential position, and the second exposure is performed with the second exposure pattern.

【0069】続いて、図7(C)に示すように、メイン
デフ位置をサブフィールド領域SF 2 にジャンプさせ、
図7(A)のように第1の露光パターンで1回目の露光
を行い、図7(D)に示すように、図7(B)と同様に
第2の露光パターンで2回目の露光を行う。
Then, as shown in FIG.
Set the differential position to the subfield area SF 2To jump to
First exposure with the first exposure pattern as shown in FIG.
Then, as shown in FIG. 7 (D), as in FIG. 7 (B),
The second exposure is performed with the second exposure pattern.

【0070】そして、同様にして、次段階以降のサブフ
ィールド領域を順次2回づつ露光を行うものである。
Then, in the same manner, the sub-field areas in the next and subsequent steps are sequentially exposed twice.

【0071】なお、第1及び第2の露光パターンは、そ
れぞれのサブフィールド領域での露光の回数に対応させ
て示したもので、その露光パターンはサブフィールドご
とに同一又は異なるものである。また、第2の露光パタ
ーンは、近接効果補正パターンとして露光を行うもので
ある。
The first and second exposure patterns are shown corresponding to the number of exposures in each subfield region, and the exposure patterns are the same or different for each subfield. Further, the second exposure pattern is for performing exposure as a proximity effect correction pattern.

【0072】そこで、図8に、2回露光の状態を説明す
るための図を示す。図8(A)は1回目の露光量、図8
(B)は2回目の露光量、図8(C)はこれらの合成露
光量を示している。
Therefore, FIG. 8 shows a diagram for explaining the state of double exposure. FIG. 8A shows the first exposure amount, and FIG.
8B shows the second exposure amount, and FIG. 8C shows the combined exposure amount of these.

【0073】いま、露光パターンを、微小パターン,
塗り潰し比50%のラインアンドスペースパターン,
及び大パターンに分けるものとする。
Now, the exposure pattern is a minute pattern,
Line and space pattern with a fill ratio of 50%,
And a large pattern.

【0074】図8(A)に示すように、1回目の露光
を、通常パターンで露光する。通常パターンとは、図2
に示す電子ビーム装置におけるデータ展開回路52A
バッファメモリ52A1 に記憶されている露光パターン
データに基づく。ここで、露光クロックは1.0 Tで行
う。この場合、微小パターンは1.0 Tの露光量となる
が、ラインアンドスペースパターン及び大パターン
は近接効果により、それぞれバックスキャッターを加え
た総エネルギー量は1.5 T,2.0 Tとなる。
As shown in FIG. 8A, the first exposure is performed with a normal pattern. The normal pattern is shown in FIG.
Based on the exposure pattern data stored in the buffer memory 52A 1 of the data expansion circuit 52 A in the electron beam apparatus shown in FIG. Here, the exposure clock is 1.0 T. In this case, the fine pattern has an exposure amount of 1.0 T, but the line and space pattern and the large pattern have a total energy amount of 1.5 T and 2.0 T including backscatter due to the proximity effect.

【0075】本発明のような2分割露光では、全体のオ
ンビームの本数を一定値以下に止め、クーロンインタラ
クションの小さな低電流走査を行うことが出来、例えば
1000本中200 本以下(20%以下)として行なえば、ク
ーロンインタラクションのボケが小さい。また、塗り潰
しの大きな大パターンの場合は、全電流が一定値を越
える大電流走査とし、同一セルストライプでは低電流走
査と大電流走査とを交互に行うことが出来る。
In the two-division exposure as in the present invention, the total number of on-beams can be kept below a certain value, and low current scanning with a small Coulomb interaction can be performed.
If less than 200 out of 1000 (20% or less), Coulomb interaction is less blurred. Further, in the case of a large pattern with large filling, a large current scan in which the total current exceeds a fixed value is performed, and a low current scan and a large current scan can be alternately performed in the same cell stripe.

【0076】続いて、図8(B)に示すような近接効果
補正パターンで2回目の露光(露光クロック1.0 T)を
行う。この近接効果補正パターンは、図2に示す電子ビ
ーム装置におけるデータ展開回路52B のバッファメモ
リ52B1に記憶されている露光パターンデータに基づ
く。
Subsequently, the second exposure (exposure clock 1.0 T) is performed with the proximity effect correction pattern as shown in FIG. 8 (B). This proximity effect correction pattern is based on the exposure pattern data stored in the buffer memory 52 B1 of the data expansion circuit 52 B in the electron beam apparatus shown in FIG.

【0077】すなわち、微小パターンは1:1の補助
露光量を与え、大パターンは露光量を零とする。一般
に、30KV付近においては大パターンからの反射電子
の総量は、入射ビームのエネルギ総量とほぼ等しいこと
から、微小パターンの露光では2Tの照射量を要し、大
パターンでは1.0 Tの照射量を要する。従って、微小パ
ターンは2回露光を行い、大パターンは1回の露光
を行うものである。
That is, the minute pattern is given an auxiliary exposure amount of 1: 1 and the large pattern is given an exposure amount of zero. Generally, in the vicinity of 30 KV, the total amount of reflected electrons from the large pattern is almost equal to the total amount of energy of the incident beam. Therefore, the exposure amount of 2T is required for the exposure of the minute pattern, and the irradiation amount of 1.0 T is required for the large pattern. . Therefore, the fine pattern is exposed twice, and the large pattern is exposed once.

【0078】また、ラインアンドスペースパターン
は、例えば塗り潰し比が50%の場合、バックスキャッ
ターが0.5 ×Tだけのエネルギーを与えるので、50%
塗りつぶしの場所ではT+0.5 T=1.5 Tの露光エネル
ギー総量となり、これを夫々パターンの付近のエネルギ
ー総量2Tと一致させるためには2T/1.5 T=1.333
倍の照射量とすればよい。1回目の露光量は1であるの
で、2回目の露光は面積比0.333 の電子ビームをパター
ンに与えればよい。すなわち、2回目の露光パターン
は、1回目の露光パターンより小さな寸法で露光され
る。
In the line-and-space pattern, for example, when the filling ratio is 50%, the backscatter gives energy of 0.5 × T.
In the filled area, the total exposure energy is T + 0.5 T = 1.5 T. To match this with the total energy 2T near the pattern, 2T / 1.5 T = 1.333
The dose may be doubled. Since the first exposure amount is 1, the second exposure may be performed by applying an electron beam having an area ratio of 0.333 to the pattern. That is, the second exposure pattern is exposed with a smaller dimension than the first exposure pattern.

【0079】この場合、露光パターンの中心ずれを生じ
させないことが必要であり、上記の例によれば反射電子
と合計して2に近いもので、好ましくは2以上のものを
選択する。例えば、表2に示される。
In this case, it is necessary to prevent the center deviation of the exposure pattern from occurring, and according to the above-mentioned example, the total number of the reflected electrons and the number close to 2 are selected, and preferably 2 or more are selected. For example, shown in Table 2.

【0080】[0080]

【表2】 [Table 2]

【0081】そして、1回目の露光と2回目の露光とが
合成されたものが、図8(C)に示される。すなわち、
現象条件を破線の位置に設定することにより、2回露光
で近接効果補正がされた露光が行われるものである。
Then, a combination of the first exposure and the second exposure is shown in FIG. 8 (C). That is,
By setting the phenomenon condition to the position indicated by the broken line, the exposure for which the proximity effect correction is performed is performed by two times of exposure.

【0082】例えば、ウエハ上に1秒間に0.5cm2のレー
トで露光を行う場合、8インチ径(240cm2)のウエハに
おいて、1回露光では300 秒で1時間あたり12枚の露
光処理が行え、2回露光では540 秒であって1時間あた
り6.66枚の露光処理を行うことができる。また、6イン
チ径(135cm2)のウエハの場合、1回露光では195 秒で
あって1時間あたり18.4枚、2回露光では330 秒であっ
て1時間あたり10.9枚の露光処理を行うことができる。
For example, when exposure is performed on a wafer at a rate of 0.5 cm 2 per second, a wafer having an 8-inch diameter (240 cm 2 ) can perform 12 exposures per hour in 300 seconds in one exposure. It takes 540 seconds for double exposure, and 6.66 sheets can be exposed per hour. In the case of a wafer having a diameter of 6 inches (135 cm 2 ), it is possible to perform exposure processing of 195 seconds for one exposure and 18.4 wafers per hour, 330 seconds for two exposures and 10.9 wafers per hour. it can.

【0083】近接効果補正の必要ない、パターンが粗な
コンタクトホールパターンなどのパターンでは1回露光
とし、高速に描画する。近接効果補正の必要はパターン
は2回露光し、スループットを少し落しても精度を得ら
れるようにする。
A pattern such as a contact hole pattern having a rough pattern that does not require proximity effect correction is exposed once and is drawn at high speed. It is necessary to correct the proximity effect so that the pattern is exposed twice so that the accuracy can be obtained even if the throughput is slightly lowered.

【0084】ここで、図9に、第1の露光方法における
他の露光方法を説明するための図を示す。図9は微小パ
ターンと大パターンを露光する場合、図9(A)に
示すように、1回目を微小パターンのみの露光(1.5
T)を行い、2回目の露光のときに、図9(B)に示す
ように、0.5 Tで微小パターンと大パターンを露光
するものである。そして、図9(C)に示すような合成
露光パターンを得るものである。すなわち、微小パター
ンの露光量を上げて、大パターンの露光量を下げる
ものである。
Here, FIG. 9 shows a diagram for explaining another exposure method in the first exposure method. FIG. 9 shows the case of exposing a small pattern and a large pattern, as shown in FIG.
T) is performed, and in the second exposure, as shown in FIG. 9B, the fine pattern and the large pattern are exposed at 0.5T. Then, a combined exposure pattern as shown in FIG. 9C is obtained. That is, the exposure amount of the minute pattern is increased and the exposure amount of the large pattern is decreased.

【0085】次に、図10に、本発明における第2の露
光方法を説明するための図を示す。図10(A)は1回
目の露光量、図10(B)は2回目の露光量、図10
(C)は合成露光量を示し、図10(D)は図10
(C)の露光エネルギ分布を示したものである。
Next, FIG. 10 shows a diagram for explaining the second exposure method of the present invention. 10A is the first exposure amount, FIG. 10B is the second exposure amount, and FIG.
10C shows the combined exposure amount, and FIG.
It shows the exposure energy distribution of (C).

【0086】ここで、最終的な露光パターンに所定大の
パターンを有する場合に、図10(A)に示すように、
1回目の第1の露光パターンでは、微小パターンを含
み、該所定大のパターンの前縁パターン及び後縁パタ
ーンで露光(露光量1.2 T)を行う。この場合の動作
は第1の露光方法と同様である。
Here, when the final exposure pattern has a pattern of a predetermined size, as shown in FIG.
In the first exposure pattern for the first time, the exposure (exposure amount 1.2 T) is performed with the leading edge pattern and the trailing edge pattern of the predetermined large pattern including the minute pattern. The operation in this case is similar to that of the first exposure method.

【0087】続いて、2回目の第2の露光パターンで
は、露光量0.8 Tで、微小パターン及び前縁パターン
と後縁パターンを連続させる接続パターンを含ま
せて露光を行う。これにより、図10(C)に示すよう
な、合成露光パターンが得られる。この場合、図10
(D)に示すように、試料22からの反射電子と合計さ
れた露光エネルギが得られ、破線部分を現像条件とする
ことで、2回露光で近接効果補正がなされた露光パター
ンが得られるものである。
Subsequently, in the second exposure pattern for the second time, exposure is performed with an exposure amount of 0.8 T including a fine pattern and a connection pattern for connecting the leading edge pattern and the trailing edge pattern. As a result, a combined exposure pattern as shown in FIG. 10C is obtained. In this case, FIG.
As shown in (D), the exposure energy summed with the reflected electrons from the sample 22 is obtained, and an exposure pattern corrected by the proximity effect is obtained by the double exposure by setting the broken line portion as the development condition. Is.

【0088】なお、図10では、ある程度大きなパター
ンについて縁取りパターンを形成させた場合を示してい
るが、第1の露光パターンの全パターンについて所定の
幅で縁取りしてもよい。この場合、第2の露光パターン
では、大パターンは縁を削り、中パターンは縁を少し削
り、そして微小パターンは何も削らないようにすればよ
い。
Although FIG. 10 shows the case where the edging pattern is formed for a pattern having a certain size, the edging may be performed for all patterns of the first exposure pattern with a predetermined width. In this case, in the second exposure pattern, the large pattern may be trimmed at the edge, the medium pattern may be trimmed at the edge slightly, and the minute pattern may be trimmed at all.

【0089】また、露光における基本クロックは前述の
ように400 MHzとして上述の実施例を説明したが、こ
のクロック数は任意に変更してもよい。
Although the basic clock for exposure is 400 MHz as described above, the above embodiment has been described, but the number of clocks may be arbitrarily changed.

【0090】さらに、第1及び第2の露光パターンは、
同一濃度の場合で説明しているが、一方を全パターンよ
り濃度を粗くして露光量を減少させてもよい。濃度は、
図示しないが、図1における電子ビーム露光装置のデー
タ展開回路52A ,52B におけるビットマップデータ
に展開する際に、2値によりそれぞれのパターンに設定
していくものであり、この濃度を粗くすることで露光量
を減らすことができるものである。この場合、濃度を粗
くするときは、ビットマップ中の点を適当に1を0にし
て、「間引き」を行なうものである。
Furthermore, the first and second exposure patterns are
Although the case of the same density has been described, the exposure amount may be decreased by making the density of one pattern rougher than that of the entire pattern. The concentration is
Although not shown, each pattern is set by a binary value when the bit map data is expanded in the data expansion circuits 52 A and 52 B of the electron beam exposure apparatus in FIG. 1, and the density is coarsened. Therefore, the exposure amount can be reduced. In this case, when the density is to be roughened, "1" is performed by appropriately setting 1 to 0 at the points in the bitmap.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料の同
一フィールド領域上に、第1の露光パターンを露光し、
続いて該第1の露光パターンを補正する第2の露光パタ
ーンを重ねて露光して、該同一フィールド領域上で2回
露光することにより、最少走査で近接効果補正を行い、
高速な露光を行うことができるものである。
As described above, according to the present invention, the first exposure pattern is exposed on the same field region of the sample,
Subsequently, a second exposure pattern for correcting the first exposure pattern is overlapped and exposed, and the second exposure pattern is exposed twice to perform proximity effect correction with minimum scanning,
High-speed exposure can be performed.

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

【図1】本発明方法の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the method of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】図2のBAAを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the BAA of FIG.

【図4】図2のBAAを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the BAA of FIG.

【図5】図2のBAAを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the BAA of FIG.

【図6】動作原理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation principle.

【図7】本発明における第1の露光方法を説明するため
の図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the first exposure method of the present invention.

【図8】2回露光の状態を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a state of double exposure.

【図9】第1の露光方法における他の露光方法を説明す
るための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining another exposure method in the first exposure method.

【図10】本発明における第2の露光方法を説明するた
めの図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a second exposure method in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 露光部 5 制御部 16 BAA 19 メインデフレクタ 20 サブデフレクタ 21 XYステージ 22 試料 31 ブランキングアパーチャ 32 幹線部 33 定電圧印加用配線 34 定電圧印加電極 35 定電圧電極 38 可変電圧印加用配線 51 CPU 52A ,52B データ展開回路部 53 全体露光コントローラ 54 データ射出回路 55 BAAレジスタ 56 ブランキング回路 63 クロック設定回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 exposure part 5 control part 16 BAA 19 main deflector 20 sub deflector 21 XY stage 22 sample 31 blanking aperture 32 main line part 33 constant voltage applying wire 34 constant voltage applying electrode 35 constant voltage electrode 38 variable voltage applying wire 51 CPU 52 A , 52 B Data development circuit section 53 Whole exposure controller 54 Data emission circuit 55 BAA register 56 Blanking circuit 63 Clock setting circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビームを発生するビーム発生手段(1
1)と、 発生したビームを整形する為の、2次元的に配列された
ブランキングアパーチャ(31)を有するブランキング
アパーチャアレイ(16)と、 試料(22)を支持するステージ(21)と、 該ブランキングアパーチャアレイ(16)を透過した該
ビームのパターンを該試料(22)の所定の位置に照射
させる為に該ビームを所定の量、偏向する偏向手段(1
9,20)、 とから構成されている装置を用いた電子ビーム露光方法
において、 前記試料(22)の露光を行う所定数のフィールド領域
(SF1 ,SF2 ,…)の、所定のフィールド領域(S
1 )上に、第1の露光パターンを所定露光量で露光す
る工程と、 同一の該所定のフィールド領域(SF1 )上に、該第1
の露光パターンに重ねて、該第1の露光パターンを補な
う第2の露光パターンを所定露光量で露光して、合成露
光パターンを得る工程と、 該所定のフィールド領域(SF1 )以降のフィールド領
域(SF2 ,SF3 ,…)を、該第1及び第2の露光パ
ターンによる2回露光を順次行う工程と、 を含むことを特徴とする電子ビーム露光方法。
1. Beam generating means for generating a beam (1
1), a blanking aperture array (16) having two-dimensionally arranged blanking apertures (31) for shaping the generated beam, a stage (21) supporting a sample (22), Deflection means (1) for deflecting the beam by a predetermined amount in order to irradiate a predetermined position on the sample (22) with the pattern of the beam transmitted through the blanking aperture array (16).
9, 20), and an electron beam exposure method using an apparatus composed of a predetermined number of field regions (SF 1 , SF 2 , ...) For exposing the sample (22). (S
F 1 ), exposing the first exposure pattern with a predetermined exposure amount, and forming the first exposure pattern on the same predetermined field region (SF 1 ).
Of the second exposure pattern, which overlaps the first exposure pattern with a predetermined exposure amount, to obtain a combined exposure pattern, and a predetermined field area (SF 1 ) and subsequent steps. An electron beam exposure method comprising: sequentially performing two exposures of the field regions (SF 2 , SF 3 , ...) With the first and second exposure patterns.
【請求項2】 前記第1の露光パターンに微小パターン
()を含み、前記第2の露光パターンに、該微小パタ
ーン()と同一形状又は小形状の微小パターン()
を含むことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム露光
方法。
2. The first exposure pattern includes a minute pattern (), and the second exposure pattern has a minute pattern () having the same shape or a small shape as the minute pattern ().
The electron beam exposure method according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記第1の露光パターンにラインアンド
スペースパターン()を含み、前記第2の露光パター
ンに、該ラインアンドスペースパターン()より小形
状のラインアンドスペースパターンを含むことを特徴と
する請求項1又は2記載の電子ビーム露光方法。
3. The line-and-space pattern () is included in the first exposure pattern, and the line-and-space pattern smaller than the line-and-space pattern () is included in the second exposure pattern. The electron beam exposure method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 前記第1の露光パターンに大パターン
()を含み、前記第2の露光パターンより大パターン
を除くことを特徴とする請求項1乃至3記載の電子ビー
ム露光方法。
4. The electron beam exposure method according to claim 1, wherein the first exposure pattern includes a large pattern (), and the large pattern is excluded from the second exposure pattern.
【請求項5】 前記合成露光パターンに大パターンを含
み、前記第1の露光パターンより大パターンが除かれ、
前記第2の露光パターンに大パターンを含むことを特徴
とする請求項1乃至3記載の電子ビーム露光方法。
5. The synthetic exposure pattern includes a large pattern, and the large pattern is removed from the first exposure pattern,
4. The electron beam exposure method according to claim 1, wherein the second exposure pattern includes a large pattern.
【請求項6】 前記合成露光パターンに所定大のパター
ンを含み、前記第1の露光パターンに、該所定大のパタ
ーンの前縁及び後縁に相当する前縁パターン()及び
後縁パターン()を含み、前記第2の露光パターン
に、該前縁パターン()と後縁パターン()とを連
続される接続パターン()を含むことを特徴とする請
求項1乃至5記載の電子ビーム露光方法。
6. The composite exposure pattern includes a pattern of a predetermined size, and the first exposure pattern includes a leading edge pattern () and a trailing edge pattern () corresponding to a leading edge and a trailing edge of the pattern of the predetermined size. 6. The electron beam exposure method according to claim 1, further comprising: a connection pattern () in which the leading edge pattern () and the trailing edge pattern () are connected to each other in the second exposure pattern. .
【請求項7】 前記第1及び第2の露光パターンの少な
くとも何れか一方であって、構成される個々のパターン
のうち所定パターンの濃度を少なくして露光量を減少さ
せて露光を行うことを特徴とする請求項1記載の電子ビ
ーム露光方法。
7. The exposure is performed by reducing the density of a predetermined pattern in at least one of the first and second exposure patterns and configuring individual patterns to reduce the exposure amount. The electron beam exposure method according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項8】 前記第1及び第2の露光パターンによる
露光量を、露光クロックにより設定し、該露光クロック
を可変自在とすることを特徴とする請求項1記載の電子
ビーム露光方法。
8. The electron beam exposure method according to claim 1, wherein an exposure amount by the first and second exposure patterns is set by an exposure clock, and the exposure clock is variable.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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