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JPH0897122A - Charged particle beam projection method and apparatus - Google Patents

Charged particle beam projection method and apparatus

Info

Publication number
JPH0897122A
JPH0897122A JP6230965A JP23096594A JPH0897122A JP H0897122 A JPH0897122 A JP H0897122A JP 6230965 A JP6230965 A JP 6230965A JP 23096594 A JP23096594 A JP 23096594A JP H0897122 A JPH0897122 A JP H0897122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
stencil mask
sample
pattern
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.)
Pending
Application number
JP6230965A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Umemura
馨 梅村
Yoshimi Kawanami
義実 川浪
Yasunari Hayata
康成 早田
Yuichi Madokoro
祐一 間所
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6230965A priority Critical patent/JPH0897122A/en
Publication of JPH0897122A publication Critical patent/JPH0897122A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンシルマスクを用いた荷電粒子ビーム装
置において、マスク枚数を削減し、ビーム照射量が部分
的に異なる荷電粒子ビーム照射方法とこれを実現する荷
電粒子ビーム照射装置を提供することを目的とする。 【構成】 荷電粒子の透過できるステンシルマスクに荷
電粒子ビームを照射し、ステンシルマスクを透過した荷
電粒子ビームでステンシルマスクのパターンを試料上に
投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記ステン
シルマスク上への上記荷電粒子ビームの照射量をパター
ンによって変える。 【効果】 ステンシルマスクのパターンを部分的にビー
ム照射量を変えて試料に投射できるので、ステンシルマ
スクの枚数を削減でき、加工のスループットの向上と、
複数マスク使用時に見られた合わせ誤差の軽減の効果が
ある。
(57) [Summary] [Object] In a charged particle beam irradiation apparatus using a stencil mask, a charged particle beam irradiation method for reducing the number of masks and partially varying the beam irradiation amount and a charged particle beam irradiation apparatus for realizing the method are provided. The purpose is to provide. A charged particle beam projection method of irradiating a stencil mask capable of transmitting charged particles with a charged particle beam and projecting a stencil mask pattern onto a sample by the charged particle beam transmitted through a stencil mask, comprising: The dose of the charged particle beam is changed depending on the pattern. [Effect] Since the pattern of the stencil mask can be projected onto the sample by partially changing the beam irradiation amount, it is possible to reduce the number of stencil masks and improve the processing throughput.
This has the effect of reducing the alignment error seen when using multiple masks.

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、電子ビームやイオンビ
ームなど荷電粒子ビームを用いて微細加工を行なう荷電
粒子ビーム投射方法、およびこれを実現させるための荷
電粒子ビーム投射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam projection method for performing fine processing by using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam, and a charged particle beam projection apparatus for realizing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】荷電粒子ビーム投射装置は、イオンビー
ムや電子ビームなど荷電粒子ビームを用いて荷電粒子光
学系内に設けた貫通孔や凹部からなるパターンを有する
ステンシルマスクを照明し、このパターンを通過した荷
電粒子ビームをレンズで等倍もしくは縮小して試料上に
投射する装置である。ステンシルマスクを通過した荷電
粒子ビーム投射によって試料で生じる物理的または化学
的な変化を利用して、試料上にステンシルマスク上のパ
ターン状に試料を加工する装置である。
2. Description of the Related Art A charged particle beam projection apparatus illuminates a stencil mask having a pattern of through holes and recesses provided in a charged particle optical system by using a charged particle beam such as an ion beam or an electron beam, and this pattern is illuminated. This is a device for projecting the passed charged particle beam on the sample after being magnified or reduced by a lens. This is an apparatus for processing a sample in a pattern on the stencil mask on the sample by utilizing physical or chemical changes caused in the sample by projecting a charged particle beam that has passed through the stencil mask.

【0003】この種の荷電粒子ビーム投射装置の従来例
としては、イオンビームや電子ビームでステンシルマス
クの縮小パターンを試料に投射(露光)するイオン投影
型縮小露光装置やセルプロジェクション型電子ビーム露
光装置などがある。
As a conventional example of this type of charged particle beam projection apparatus, an ion projection type reduction exposure apparatus or a cell projection type electron beam exposure apparatus which projects (exposes) a reduction pattern of a stencil mask onto a sample with an ion beam or an electron beam. and so on.

【0004】イオン投影型縮小露光装置の詳細について
は、論文集『マイクロエレクトロニック・エンジニアリ
ング』第17巻、(1992年)第229から240頁
(Microelectronic Engineering, 17 (1992) 229-240)に
おいてエイ・チャルプカら(A.Chalupka et al.)が『プロ
グレス・イン・イオン・プロジェクション・リソグラフィ(P
rogress in ion projection lithography)』(公知例
1)と題する論文に開示している。図2にイオン投影型
縮小露光装置20の概略構成を示す。デュオプラズマト
ロン型イオン源21から放出した水素やヘリウムなどの
軽元素のイオンビーム22を開口パターンを設けたステ
ンシルマスク23に一括照射し、このステンシルマスク
23を通過したイオンビーム22をレンズ24にて集束
させ、投影レンズ25で平行ビーム29にして試料26
であるレジストの塗布されたウエハに照射することで、
ステンシルマスク23の開口パターンの縮小図形状にイ
オン露光できる。上記ステンシルマスク23はマスクス
テージ27に、試料26の表面はレジストが塗布してあ
り、試料台28に設置される。本装置は従来の光を用い
た縮小投影装置に比べて、微細構造をボケを小さく露光
できるという効果を有するとしている。
The details of the ion projection type reduction exposure apparatus are described in "Microelectronic Engineering", Vol. 17, (1992), pp. 229-240.
(Microelectronic Engineering, 17 (1992) 229-240), A. Chalupka et al. Described “Progress in Ion Projection Lithography (P.
rogress in ion projection lithography) ”(known example 1). FIG. 2 shows a schematic configuration of the ion projection type reduction exposure apparatus 20. A stencil mask 23 having an opening pattern is collectively irradiated with an ion beam 22 of a light element such as hydrogen or helium emitted from a duoplasmatron type ion source 21, and the ion beam 22 passing through the stencil mask 23 is lens 24. The sample 26 is focused and made into a parallel beam 29 by the projection lens 25.
By irradiating the wafer coated with the resist,
Ion exposure can be performed in a reduced view shape of the opening pattern of the stencil mask 23. The stencil mask 23 is coated on the mask stage 27, and the surface of the sample 26 is coated with a resist. The apparatus is said to have the effect of exposing a fine structure with less blur compared to a conventional reduction projection apparatus using light.

【0005】また、電子ビームに関する公知例として
は、論文集『ジャーナル・オブ・ヴァキューム・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー』の第B8巻、(1990
年)第1836から1840頁(Journal of Vacuum Sc
ience and Technology, B8 (1990) 1836-1840)におい
て、ナカヤマ(Nakayama)らが『Electron-beam cell pr
ojection lithography: A new high-throughput electr
on-beam direct-writingtechnology using a specially
tailored Si aperture』(公知例2)と題する論文中に
投射型電子ビームリソグラフィ装置を示している。これ
は、図3に示したように、電子銃31と、ステンシルマ
スク32と、2段の照射用磁界レンズ34,34’と、
走査偏向器35’と、1段の投影用磁界レンズ34’’
と、試料37を設置する試料台38を基本構成としてい
る。ステンシルマスク32上に複数種のパターン36を
設置して、上段の偏向器35でパターンに電子ビーム3
9を当ててパターン化し、試料37に転写する方式のも
のである。
Further, as a publicly known example of the electron beam, B8, (1990) of the collection of papers, "Journal of Vacuum Science and Technology",
1836 to 1840 (Journal of Vacuum Sc
ience and Technology, B8 (1990) 1836-1840), Nakayama et al. (Electron-beam cell pr
ojection lithography: A new high-throughput electr
on-beam direct-writing technology using a specially
A projection electron beam lithographic apparatus is shown in a paper entitled "Tailored Si aperture" (known example 2). This is, as shown in FIG. 3, an electron gun 31, a stencil mask 32, two-stage irradiation magnetic field lenses 34 and 34 ',
Scanning deflector 35 'and one-stage projection magnetic field lens 34''
The sample table 38 on which the sample 37 is installed has a basic configuration. A plurality of types of patterns 36 are set on the stencil mask 32, and an electron beam 3 is formed on the pattern by the deflector 35 in the upper stage.
9 is applied to form a pattern, and the pattern is transferred to the sample 37.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の荷電粒子ビーム
装置には次の問題があった。
The conventional charged particle beam device has the following problems.

【0007】(イ)荷電粒子ビーム投射量変化に対する
対応 荷電粒子の一例としてイオンに注目し、ステンシルマス
ク上の1パターン領域内で部分的にイオン投射量を変え
たいというニーズに対しては、従来の装置では、イオン
注入量の違い毎の専用のステンシルマスクが複数枚必要
であり、ステンシルマスク交換時のマスク相互の合わせ
精度、スループット、ステンシルマスク自体の製作費用
の観点から容易には実現できなかった。このことを図4
を用いて説明する。
(B) Correspondence to change in charged particle beam projection amount Focusing on ions as an example of charged particles, there is a conventional need for partially changing the ion projected amount within one pattern area on a stencil mask. In this device, multiple dedicated stencil masks are required for each difference in ion implantation amount, which cannot be easily realized from the viewpoints of mask alignment accuracy when replacing the stencil mask, throughput, and manufacturing cost of the stencil mask itself. It was This is shown in FIG.
Will be explained.

【0008】図4(a)は所望のイオン投射領域を示
す。ここで領域40と領域41へのイオン投射量に差を
付けたい場合、上記従来装置では図4(b),(c)に
示したイオン投射領域40用のパターンを有するステン
シルマスク42と、イオン投射領域41用のパターンを
有するステンシルマスク43が必要で、これらステンシ
ルマスク42、43を用いて、各領域40、41に対応
した所望のイオン投射量をステンシルマスク交換によっ
て、イオンビーム投射する。この例ではイオン投射量の
異なる領域が2種類であるためステンシルマスクは2枚
であったが、例えば10種類なら10枚のステンシルマ
スクが必要となる。
FIG. 4A shows a desired ion projection area. Here, when it is desired to make a difference in the ion projection amount to the region 40 and the region 41, in the above-mentioned conventional apparatus, the stencil mask 42 having the pattern for the ion projection region 40 shown in FIGS. A stencil mask 43 having a pattern for the projection area 41 is required, and the stencil masks 42, 43 are used to project a desired ion projection amount corresponding to each area 40, 41 by exchanging the stencil mask. In this example, since there are two types of regions having different ion projection amounts, the number of stencil masks is two. However, for example, ten types require ten stencil masks.

【0009】また、同種の荷電粒子ビーム装置の従来例
であるセルプロジェクション電子ビーム露光装置では次
のような問題があった。
The cell projection electron beam exposure apparatus, which is a conventional example of the same type of charged particle beam apparatus, has the following problems.

【0010】(ロ)近接効果によるパターンのボケ 図5に示したように、試料面のレジストに露光したい領
域は、大面積の領域50、50’と非常に近接した細長
領域51、51’から構成されている。このようなパタ
ーンを従来の電子ビームリソグラフィ装置で露光する
と、レジスト内で散乱した電子のため、露光後の縮小パ
ターンは領域51と51’が接触し、正確な細長溝が形
成できない。所謂、近接効果である。これを避けるため
に、図5(b)に示した領域50、50’用のパターン
53、53’を設けたマスク52と、図(c)の領域5
1、51’用のパターン55、55’を設けたステンシ
ルマスク54を用意し、領域51、51’を露光すると
きには、投射電子量を少なくして近接効果を軽減させて
いた。この例では少なくとも2枚のステンシルマスクが
必要である。このように、近接効果を避けるために、同
じ領域へのビーム照射に対して複数枚のステンシルマス
クを必要とする場合が多かった。
(B) Pattern blurring due to proximity effect As shown in FIG. 5, the region of the sample surface where the resist is desired to be exposed is from the elongated regions 51 and 51 'which are very close to the large regions 50 and 50'. It is configured. When such a pattern is exposed by a conventional electron beam lithography apparatus, since the electrons are scattered in the resist, the areas 51 and 51 'contact each other in the reduced pattern after exposure, and an accurate elongated groove cannot be formed. This is the so-called proximity effect. In order to avoid this, the mask 52 provided with the patterns 53 and 53 ′ for the regions 50 and 50 ′ shown in FIG. 5B and the region 5 of FIG.
When the stencil mask 54 provided with the patterns 55 and 55 'for 1, 51' is prepared and the regions 51 and 51 'are exposed, the amount of projected electrons is reduced to reduce the proximity effect. In this example, at least two stencil masks are needed. Thus, in order to avoid the proximity effect, it is often the case that a plurality of stencil masks are required for beam irradiation to the same region.

【0011】これら複数枚のステンシルマスクを用いて
正確に荷電粒子ビーム投射するためには、ステンシルマ
スクの交換を正確に行なわなければならない。つまり、
ステンシルマスクのアラインメントの正確さが所望の領
域を形成するための最低条件となる。一方、最終製品の
単位時間当たりの生産個数(スループット)の向上の観
点からは、ビーム投射による加工(露光やイオン注入)
に要する時間は短時間化が要求されている。従って、ス
ループットの尺度で見ると、アラインメント時間を要す
る多くのステンシルマスクの交換を必要とする作業は全
く好ましくなかった。複数のステンシルマスクの交換無
しに近接効果が低減できる荷電粒子ビーム投射方法や、
投射量がパターンによって異なるビーム投射方法が望ま
れていた。
In order to accurately project the charged particle beam using these plural stencil masks, the stencil masks must be replaced accurately. That is,
The accuracy of stencil mask alignment is the minimum requirement for forming the desired area. On the other hand, from the viewpoint of improving the number of final products produced per unit time (throughput), processing by beam projection (exposure and ion implantation)
It is required to shorten the time required for. Therefore, on the scale of throughput, the work requiring the replacement of many stencil masks, which requires the alignment time, was completely unfavorable. A charged particle beam projection method that can reduce the proximity effect without replacing multiple stencil masks,
A beam projection method in which the projection amount differs depending on the pattern has been desired.

【0012】上記課題に鑑み、本発明が達成しようとす
る第一の目的は、荷電粒子ビームをステンシルマスク上
の開口パターンを試料上に投射する荷電粒子ビーム方法
において、使用するステンシルマスクの枚数を削減し、
ステンシルマスクへの荷電粒子ビーム照射量をマスク内
の場所によって分布を持たせられる荷電粒子ビーム投射
方法を提供することにある。また、本発明の第2の目的
は、上記第1目的である荷電粒子ビーム投射方法を実現
する荷電粒子ビーム投射装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems, the first object of the present invention is to set the number of stencil masks to be used in a charged particle beam method for projecting an aperture pattern on a stencil mask onto a sample. Reduce,
It is an object of the present invention to provide a charged particle beam projection method in which a dose of a charged particle beam applied to a stencil mask can be distributed depending on locations in the mask. A second object of the present invention is to provide a charged particle beam projection apparatus which realizes the charged particle beam projection method of the first object.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記第一の目的は、試料
への荷電粒子ビーム投射量を部分的に変えられる荷電粒
子ビーム投射方法によって解決される。具体的には、
(1)荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から成る
パターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビームを
照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電粒子ビ
ームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試料上に
投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記ステン
シルマスクへの上記荷電粒子ビームの照射量を上記パタ
ーンによって変える荷電粒子ビーム投射方法、または、
(2)荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から成る
パターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビームを
照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電粒子ビ
ームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試料上に
投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記ステン
シルマスク上での上記荷電粒子ビームの照射する領域を
小領域に分割し、該小分割領域毎に上記荷電粒子ビーム
照射量を変えて、上記ステンシルマスクの縮小パターン
を試料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法、または、
(3)荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から成る
パターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビームを
走査しながら照射し、該ステンシルマスクを透過した上
記荷電粒子ビームで上記ステンシルマスクの縮小パター
ンを試料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法におい
て、該ステンシルマスク面内の場所によって上記荷電粒
子ビームの上記ステンシルマスクへの照射量を変えて上
記ステンシルマスクの上記パターンを試料上に投射する
荷電粒子ビーム投射方法、または、(4)上記(3)記
載の荷電粒子ビーム投射方法において、上記ステンシル
マスクへの照射量を該ステンシルマスク面内の場所によ
って変える方法が、ビーム走査回数、走査速度、上記ス
テンシルマスクへの到達電流量のうちの少なくともいず
れかである荷電粒子ビーム投射方法、または、(5)上
記(3)記載の荷電粒子ビーム投射方法において、更
に、上記ステンシルマスクを外した状態での上記荷電粒
子ビームの投射を伴なう荷電粒子ビーム投射方法、また
は、(6)荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から
成るパターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビー
ムを照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電粒
子ビームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試料
上に投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記ス
テンシルマスクへの荷電粒子ビームの照射場所を制限
し、上記試料に投射される上記荷電粒子ビームの照射量
を投射場所に応じて変える荷電粒子ビーム投射方法によ
って実現される。
The first object is solved by a charged particle beam projection method capable of partially changing the amount of charged particle beam projection onto a sample. In particular,
(1) A charged particle beam is irradiated onto a stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass, and the reduced pattern of the stencil mask is projected onto a sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method, a charged particle beam projection method for changing the irradiation amount of the charged particle beam to the stencil mask according to the pattern, or
(2) A stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass is irradiated with a charged particle beam, and the reduced pattern of the stencil mask is projected onto a sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method, an area of the stencil mask irradiated with the charged particle beam is divided into small areas, and the irradiation amount of the charged particle beam is changed for each small divided area to reduce the stencil mask. Method for projecting a charged particle beam onto a sample, or
(3) A charged particle beam is applied to a stencil mask having a pattern of through-holes or recesses through which charged particles can be transmitted while scanning, and the reduced pattern of the stencil mask is applied to the sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. A charged particle beam projection method for projecting the pattern of the stencil mask onto a sample by changing the irradiation amount of the charged particle beam to the stencil mask depending on the position in the stencil mask surface. Or (4) In the charged particle beam projection method according to (3) above, the method of changing the irradiation amount to the stencil mask depending on the position on the stencil mask surface is the number of beam scans, the scanning speed, and the stencil mask. Particles with at least one of the currents reached by Beam projection method, or (5) the charged particle beam projection method according to (3) above, which further comprises projecting the charged particle beam without the stencil mask, Or (6) irradiating a stencil mask having a pattern of through-holes or recesses through which charged particles can pass with a charged particle beam, and the reduced pattern of the stencil mask on the sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method of projecting, by limiting the irradiation location of the charged particle beam to the stencil mask, by changing the irradiation amount of the charged particle beam projected on the sample according to the projection location Will be realized.

【0014】また、これらの具体例としてのイオン注入
方法は、(7)上記(1)から(6)のいずれかに記載
の荷電粒子ビーム投射方法における上記荷電粒子ビーム
が特にイオンビームであり、前記試料にイオン注入を行
なうイオン注入方法、または、(8)上記(7)記載の
イオン注入方法において、前記試料に投射される上記イ
オンビームの照射量、イオン種の少なくともいずれかを
投射場所に応じて変えるイオン注入方法、または、
(9)上記(7)または(8)のいずれかに記載のイオ
ン注入方法において、第1のイオン種を上記試料に注入
し、その後、第1のイオン注入領域以外に第2のイオン
種をイオン注入するイオン注入方法、または、(10)
上記(7)または(8)のいずれかに記載のイオン注入
方法において、上記試料に第1のイオン種を注入した
後、同一場所に第2のイオン種をイオン注入するイオン
注入方法によって実現される。
Further, in the ion implantation method as these specific examples, (7) the charged particle beam in the charged particle beam projection method according to any one of (1) to (6) above is an ion beam, In the ion implantation method for implanting ions into the sample, or (8) in the ion implantation method according to (7) above, at least one of a dose of the ion beam projected onto the sample and an ion species is set at a projection location. Ion implantation method that changes according to
(9) In the ion implantation method according to any one of (7) and (8) above, a first ion species is implanted into the sample, and then a second ion species is deposited in a region other than the first ion implantation region. Ion implantation method for ion implantation, or (10)
The ion implantation method according to any one of (7) and (8) above, which is achieved by implanting a first ion species into the sample and then implanting a second ion species into the same place. It

【0015】また、別の具体例としての電子ビーム露光
における近接効果は、(11)上記(1)から(6)の
いずれかに記載の荷電粒子ビーム投射方法における上記
荷電粒子ビームが特に電子ビームであり、前記試料に投
射される上記電子ビームの照射量を投射場所に応じて変
える電子ビーム投射方法、または、(12)電子ビーム
投射における近接効果補正方法であって、上記(11)
記載の電子ビーム照射方法を用いて、電子ビームの照射
量をパターンによって変えて、上記パターンをレジスト
に投射する近接効果補正方法によって解決される。
Further, as a proximity effect in electron beam exposure as another specific example, (11) the charged particle beam in the charged particle beam projection method described in any one of (1) to (6) above is particularly an electron beam. An electron beam projection method for changing the irradiation amount of the electron beam projected on the sample according to a projection place, or (12) a proximity effect correction method in electron beam projection, comprising: (11)
This can be solved by a proximity effect correction method in which the electron beam irradiation method described is used to change the electron beam irradiation amount depending on the pattern and the pattern is projected onto a resist.

【0016】さらに、上記第2の目的は、(13)荷電
粒子源と、荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から
成るパターンを有するステンシルマスクを保持するマス
クステージと、試料を保持する試料ステージと、上記荷
電粒子源より荷電粒子ビームを引き出し走査しながら上
記ステンシルマスクに照射する荷電粒子の照射光学系
と、上記ステンシルマスクを透過した荷電粒子ビームで
前記ステンシルマスクの縮小パターンを前記試料上に投
射する荷電粒子ビームの投射光学系とを備えた荷電粒子
ビーム投射装置において、前記荷電粒子ビームが前記ス
テンシルマスク上を走査する際、前記ステンシルマスク
上の場所毎にビーム照射量を変える手段を備えた荷電粒
子ビーム投射装置、または、(14)荷電粒子源と、荷
電粒子の透過できる貫通孔または凹部から成るパターン
を有するステンシルマスクを保持するマスクステージ
と、試料を保持する試料ステージと、上記荷電粒子源よ
り荷電粒子ビームを引き出し走査しながら上記ステンシ
ルマスクに照射する荷電粒子の照射光学系と、上記ステ
ンシルマスクを透過した荷電粒子ビームで前記ステンシ
ルマスクの縮小パターンを前記試料上に投射する荷電粒
子の投射光学系とを備えた荷電粒子ビーム投射装置にお
いて、前記荷電粒子ビームで前記ステンシルマスク上を
走査する領域を任意に変えるビーム走査手段を備えた荷
電粒子ビーム投射装置、または、(15)荷電粒子源
と、荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部から成るパ
ターンを有するステンシルマスクを保持するマスクステ
ージと、試料を保持する試料ステージと、上記荷電粒子
源より引き出した荷電粒子ビームを上記ステンシルマス
クに照射する荷電粒子の照射光学系と、上記ステンシル
マスクを透過した荷電粒子ビームで前記ステンシルマス
クの縮小パターンを前記試料上に投射する荷電粒子の投
射光学系とを備えた荷電粒子ビーム投射装置において、
前記荷電粒子源と前記ステンシルマスクの間に開口が可
変のビーム制限手段を備えた荷電粒子ビーム投射装置、
または、(16)上記(13)から(15)のいずれか
に記載の荷電粒子ビーム投射装置における荷電粒子源が
特にイオン源であるイオンビーム投射装置、または、
(17)上記(15)記載のイオンビーム投射装置にお
いて、上記荷電粒子が特にイオンであり、上記荷電粒子
源と上記ステンシルマスクの間に質量分離器を備えたイ
オンビーム投射装置、または、(18)上記(13)か
ら(15)のいずれかに記載の荷電粒子ビーム投射装置
における荷電粒子源が特に電子源である電子ビーム投射
装置によって実現される。
Further, the second object is (13) a charged particle source, a mask stage for holding a stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass, and a sample stage for holding a sample. A charged particle irradiation optical system for irradiating the stencil mask while extracting and scanning the charged particle beam from the charged particle source; and a reduced particle pattern of the stencil mask projected on the sample by the charged particle beam transmitted through the stencil mask. And a charged particle beam projection optical system for projecting the charged particle beam, wherein when the charged particle beam scans the stencil mask, a means for changing the beam irradiation amount for each position on the stencil mask is provided. Charged particle beam projection device or (14) Charged particle source and the transmission of charged particles A mask stage for holding a stencil mask having a pattern of through-holes or recesses, a sample stage for holding a sample, and irradiation optics of charged particles for irradiating the stencil mask while extracting and scanning a charged particle beam from the charged particle source. A charged particle beam projection apparatus comprising: a system; and a charged particle projection optical system that projects a reduced pattern of the stencil mask onto the sample by a charged particle beam that has passed through the stencil mask. A charged particle beam projection device provided with a beam scanning means for arbitrarily changing a scanning region on the mask, or (15) a charged particle source and a stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass. A mask stage for holding, a sample stage for holding a sample, A charged particle irradiation optical system for irradiating the stencil mask with a charged particle beam extracted from a charged particle source, and a charged particle for projecting a reduced pattern of the stencil mask onto the sample by the charged particle beam transmitted through the stencil mask. In a charged particle beam projection apparatus having a projection optical system of
A charged particle beam projection apparatus including a beam limiting means having a variable aperture between the charged particle source and the stencil mask,
Or (16) an ion beam projection apparatus in which the charged particle source in the charged particle beam projection apparatus according to any one of (13) to (15) is an ion source, or
(17) In the ion beam projector according to (15), the charged particles are particularly ions, and an ion beam projector provided with a mass separator between the charged particle source and the stencil mask, or (18) The charged particle beam source in the charged particle beam projector according to any one of (13) to (15) is realized by an electron beam projector that is an electron source.

【0017】[0017]

【作用】まず、本発明の一例である荷電粒子ビーム投射
装置を図6で説明する。ここで用いる荷電粒子はイオン
であり、図6の荷電粒子ビーム投射装置は、具体的には
試料表面にレジストが不要なイオン注入装置である。
First, a charged particle beam projection apparatus which is an example of the present invention will be described with reference to FIG. The charged particles used here are ions, and the charged particle beam projection apparatus of FIG. 6 is specifically an ion implantation apparatus that does not require a resist on the sample surface.

【0018】イオン注入装置61において、荷電粒子源
の一例としてイオン源を用いた。イオン源62(本例で
はボロンイオンを放出する液体金属イオン源)から引き
出したイオンビーム63は照射光学系64により、ステ
ンシルマスク65に照射される。(加速電圧10kV)
ステンシルマスク65はマスクステージ66に保持され
ている。ステンシルマスク65には微細パターンと粗パ
ターン(例えば図7(b)においては、90と91が粗
パターン。92が微細パターンである。)から構成され
た貫通孔が設けられている。ステンシルマスク65を通
過したイオンビーム63は投射光学系67により試料6
8に照射される。実際は開口90’、91’、92’を
1ブロックとして縮小投射する。投射光学系67はこの
パターンブロックの像を試料68上に多数個転写する。
本実施例の縮小率は8分の1とした。試料68は試料ス
テージ69に保持され、水平面内に移動可能である。
In the ion implanter 61, an ion source was used as an example of a charged particle source. An ion beam 63 extracted from an ion source 62 (a liquid metal ion source that emits boron ions in this example) is irradiated onto a stencil mask 65 by an irradiation optical system 64. (Accelerating voltage 10 kV)
The stencil mask 65 is held on the mask stage 66. The stencil mask 65 is provided with through holes composed of a fine pattern and a rough pattern (for example, 90 and 91 are rough patterns in FIG. 7B, 92 is a fine pattern). The ion beam 63 that has passed through the stencil mask 65 is projected onto the sample 6 by the projection optical system 67.
8 is irradiated. Actually, the openings 90 ′, 91 ′, and 92 ′ are reduced and projected as one block. The projection optical system 67 transfers a large number of images of this pattern block onto the sample 68.
The reduction ratio of this embodiment is set to 1/8. The sample 68 is held by the sample stage 69 and can move in a horizontal plane.

【0019】照射光学系64は照射レンズ70(3枚電
極の静電レンズ)と、レンズ71(3枚電極の静電レン
ズ)と、ビーム制限アパチャ72と、E×B質量分離器
73と、アライメント偏向器74、ブランキング偏向器
75(2極の静電偏向器)と、ブランキングアパチャ7
6と、走査偏向器77とで構成されている。レンズ71
はイオンビーム63を必要十分な強度で引出し、イオン
ビーム63のクロスオーバ78を形成させる。イオンビ
ーム63の中心軸から離れた不要なイオンはビーム制限
アパチャ72で制限されている。イオンビーム63はブ
ランキング偏向器75によってブランキングアパチャ7
6上で偏向されることにより試料68から遮断される。
また、イオンビーム63のうち不要なイオン種成分はE
×B質量分離器73により質量分離アパチャを兼ねたブ
ランキングアパチャ76上で偏向されることにより試料
68から遮断される。なお、E×B質量分離器73はイ
オンビームのクロスオーバ78をその中心に配置してお
り、色収差の発生を抑制している。アラインメント偏向
器74はイオンビーム63を偏向して、イオンビーム6
3の軸が照射レンズ70と投射レンズ79の中心軸を通
るようにする。なお、質量分離器と、ブランキング偏向
器、ブランキングアパチャとを照射光学系64内に設け
たのはイオンビーム63の照射によるステンシルマスク
65の劣化を抑えるためであって、これらを投射光学系
67内に設けても作用は変わらない。照射レンズ70は
イオン源の像を約1倍で結像するようにイオンビーム6
3を収束しながら、マスク55に照射している。照射レ
ンズ70の中心とイオン源の距離は約700mmであ
る。
The irradiation optical system 64 includes an irradiation lens 70 (three-electrode electrostatic lens), a lens 71 (three-electrode electrostatic lens), a beam limiting aperture 72, an E × B mass separator 73. Alignment deflector 74, blanking deflector 75 (two-pole electrostatic deflector), and blanking aperture 7
6 and a scanning deflector 77. Lens 71
Draws out the ion beam 63 with a necessary and sufficient intensity to form a crossover 78 of the ion beam 63. Unwanted ions distant from the central axis of the ion beam 63 are limited by the beam limiting aperture 72. The ion beam 63 is moved to the blanking aperture 7 by the blanking deflector 75.
It is shielded from the sample 68 by being deflected on 6.
Further, the unnecessary ion species component of the ion beam 63 is E
It is shielded from the sample 68 by being deflected by the × B mass separator 73 on the blanking aperture 76 which also serves as the mass separation aperture. The E × B mass separator 73 has a crossover 78 of the ion beam arranged at the center thereof to suppress the occurrence of chromatic aberration. The alignment deflector 74 deflects the ion beam 63 to generate the ion beam 6
The axis of 3 passes through the central axes of the irradiation lens 70 and the projection lens 79. The mass separator, the blanking deflector, and the blanking aperture are provided in the irradiation optical system 64 in order to suppress the deterioration of the stencil mask 65 due to the irradiation of the ion beam 63. Even if it is provided in 67, the operation does not change. The irradiation lens 70 is arranged so as to form an image of the ion source at a magnification of about 1 time.
The mask 55 is irradiated while converging No. 3. The distance between the center of the irradiation lens 70 and the ion source is about 700 mm.

【0020】投射光学系67は、投射レンズ79(3枚
電極の静電レンズ)と、ビーム制限アパチャ80と、回
転補正器81(電磁コイル)と、位置補正偏向器82
(8極の静電偏向器)で構成されている,位置補正偏向
器82はステンシルマスク65を透過したイオンビーム
63を試料68上で偏向することで試料68上でのステ
ンシルマスク65の像位置ズレを補正する。ビーム制限
アパチャ80は装置内で散乱したイオンビーム等を除去
する。回転補正器81はレンズ強度の無視できる電磁レ
ンズで、ステンシルマスク65を透過したイオンビーム
63を回転させて試料68上でステンシルマスク65の
像回転を補正する。投射レンズ70は、イオンビーム6
3を10kVから20kVに加速するために、両端の電
圧を非対称にしてある。
The projection optical system 67 includes a projection lens 79 (electrostatic lens with three electrodes), a beam limiting aperture 80, a rotation corrector 81 (electromagnetic coil), and a position correction deflector 82.
The position correction deflector 82, which is composed of (8-pole electrostatic deflector), deflects the ion beam 63 that has passed through the stencil mask 65 onto the sample 68, and thereby the image position of the stencil mask 65 on the sample 68. Correct the gap. The beam limiting aperture 80 removes the ion beam scattered in the apparatus. The rotation corrector 81 is an electromagnetic lens whose lens strength is negligible, and rotates the ion beam 63 transmitted through the stencil mask 65 to correct the image rotation of the stencil mask 65 on the sample 68. The projection lens 70 uses the ion beam 6
In order to accelerate 3 from 10 kV to 20 kV, the voltage across it is asymmetric.

【0021】本装置における第1の特徴は、投射光学系
67に投射レンズ79(3枚電極の静電レンズ)を1段
のみを設けると共に、照射光学系64に照射レンズ70
(3枚電極の静電レンズ)を設けて、イオンビーム63
を投射レンズ79の略中心に集束させることにある。こ
れによって、試料上でレンズ口径比の9次未満の像歪み
は消去され、シャープな像が得られる。
The first feature of this apparatus is that the projection optical system 67 is provided with only one projection lens 79 (electrostatic lens with three electrodes) and the irradiation optical system 64 is provided with the irradiation lens 70.
Ion beam 63
Is focused on the approximate center of the projection lens 79. As a result, the image distortion less than the 9th order of the lens aperture ratio is eliminated on the sample, and a sharp image is obtained.

【0022】また、第2の特徴は、イオンビーム63の
クロスオーバ78に偏向中心を持つ走査偏向系77によ
りイオンビーム63をステンシルマスク65上で走査す
ることである。これによって、イオンビーム2強度分布
に左右されずにステンシルマスク65上でのイオン照射
分布を一様にすることができる。走査偏向系77は比点
補正器を兼ねた主走査偏向器77a(8極の静電偏向
器)と副走査偏向器77b(8極の静電偏向器)からな
り、その合成偏向中心がクロスオーバ78になるように
偏向の強度比が設定される。E×B質量分離器73がな
い場合には、走査偏向器を一段にして、その中心をクロ
スオーバ78に設置してもよい。
The second feature is that the ion beam 63 is scanned on the stencil mask 65 by the scanning deflection system 77 having the deflection center at the crossover 78 of the ion beam 63. As a result, the ion irradiation distribution on the stencil mask 65 can be made uniform without being affected by the intensity distribution of the ion beam 2. The scanning deflection system 77 is composed of a main scanning deflector 77a (8-pole electrostatic deflector) and a sub-scanning deflector 77b (8-pole electrostatic deflector) that also serve as a ratio corrector, and their combined deflection centers are crossed. The deflection intensity ratio is set so as to be over 78. If the E × B mass separator 73 is not provided, the scanning deflector may be arranged in one stage and the center thereof may be installed at the crossover 78.

【0023】上記のような装置を用いて、前記目的を達
成するためには、荷電粒子ビームがステンシルマスク上
を走査照射するときに、上記ステンシルマスク上で部分
的に照射量分布を作る荷電粒子ビーム投射方法によって
実現できる。図6において、偏向器77は荷電粒子ビー
ム63をステンシルマスク65上で走査させる手段であ
る。マスク上での荷電粒子ビームの偏向方法は、照射量
(電流量)を1ブロック全面に渡って一定にするのでは
なく、試料上に照射すべき場所とイオン注入量に対応さ
せて、ステンシルマスクへの荷電粒子ビームの照射量を
変化させる。偏向器に連結した走査電源の電圧(走査偏
向領域)、走査回数、走査速度などはコンピュータ(図
示せず)によって制御され、マスク上での照射領域と照
射量を制御でき、その結果、試料上で1ブロックのパタ
ーンに対して部分的に注入量の異なったイオン注入領域
を形成することができる。
In order to achieve the above object by using the apparatus as described above, when the charged particle beam scans and irradiates the stencil mask, the charged particles partially form a dose distribution on the stencil mask. It can be realized by the beam projection method. In FIG. 6, a deflector 77 is means for scanning the stencil mask 65 with the charged particle beam 63. The method of deflecting the charged particle beam on the mask is not to make the irradiation amount (current amount) constant over the entire surface of one block, but to make the stencil mask correspond to the place to be irradiated on the sample and the ion implantation amount. The irradiation amount of the charged particle beam to the target is changed. The voltage (scanning deflection area) of the scanning power supply connected to the deflector, the number of times of scanning, the scanning speed, etc. are controlled by a computer (not shown), and the irradiation area and the irradiation amount on the mask can be controlled. Thus, it is possible to partially form the ion-implanted regions having different implantation amounts with respect to the pattern of one block.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

(実施例1)上記装置(図6)を用いてイオン注入を行
なう例を説明する。所望のイオン注入領域は図7(a)
に示す形状で、大きさが異なる3種類の領域90、91
および92からなる。領域90は24×8μmで、領域
91は4×4μm、領域92は一辺2μmの正方形であ
る。注入すべきイオン種はボロンであり、イオン注入量
は開口90には2×1013個/cm2、開口91には2×1
12個/cm2、開口92には8×1012個/cm2である。
(Embodiment 1) An example of performing ion implantation using the above apparatus (FIG. 6) will be described. The desired ion implantation area is shown in FIG.
And three types of regions 90 and 91 having different sizes.
And 92. The region 90 is 24 × 8 μm, the region 91 is 4 × 4 μm, and the region 92 is a square having a side of 2 μm. The ion species to be implanted is boron, and the ion implantation amount is 2 × 10 13 / cm 2 in the opening 90 and 2 × 1 in the opening 91.
0 12 pieces / cm 2 , and the opening 92 has 8 × 10 12 pieces / cm 2 .

【0025】図7(b)はステンシルマスク93上に設
けられ、図7(a)のイオン注入領域90、91および
92に対応する開口パターン90’、91’および9
2’である。開口パターン90’、91’および92’
は領域90、91および92と略相似形である。イオン
ビーム投射時にはマスク形状を縮小するため、ステンシ
ルマスクのパターン寸法はイオンビーム投射寸法より大
きい。本実施例では縮小率を1/8としたため、パター
ン寸法はビーム投射寸法の8倍である。ステンシルマス
ク93はシリコン板から形成されていて、表面はチャー
ジアップが生じないように金属被膜コートを施した。
FIG. 7B shows an opening pattern 90 ', 91' and 9 provided on the stencil mask 93 and corresponding to the ion implantation regions 90, 91 and 92 of FIG. 7A.
2 '. Aperture patterns 90 ', 91' and 92 '
Is substantially similar to the regions 90, 91 and 92. Since the mask shape is reduced during ion beam projection, the pattern size of the stencil mask is larger than the ion beam projection size. In this embodiment, since the reduction ratio is 1/8, the pattern size is 8 times the beam projection size. The stencil mask 93 is formed of a silicon plate, and its surface is coated with a metal film so that charge-up does not occur.

【0026】図1を用いてイオン注入方法を説明する。
図1はステンシルマスク上のビーム走査方法を示す図で
ある。ビーム走査領域を開口パターン1、2、3によっ
て図1のように領域に分割し、ここでは、領域を注入量
に対応させて図のようにA、B、C、C’と名付ける。
イオンビーム5はマスク領域の左上角(C(0,0))から
x方向に右端(C(n,0))まで走査し、ブランキングし、
左端までをずらせ再度左(C(1,0))から右へ走査を行な
う。この走査をC(n,m)まで繰返して領域C全面にイオ
ン照射を行なう。この時のビーム径は約50nmで電流
密度は8A/cm2に設定し、試料に流入する電流量と照
射時間からイオン注入量を求め、所定のイオン注入量に
なるようにビーム走査を繰り返した。C領域へのイオン
注入完了後、ビームをA(0,0)に移動して、ビーム径を
1μmに調整し、広領域を短時間でA(0,0)からA(n,p)
まで走査させた。ビーム電流密度を低下させたことと、
所望のイオン注入領域が領域Cに比べて低濃度であるた
め、領域Aの面積が広いが短時間で所望のイオン注入を
完了した。さらに、領域Bおよび最下段の領域C'につ
いてもビーム径、走査速度を変化させることで、各領域
毎に所望量のイオン注入を行なった。
The ion implantation method will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a beam scanning method on a stencil mask. The beam scanning region is divided into regions by the opening patterns 1, 2, and 3 as shown in FIG. 1. Here, the regions are named A, B, C, and C ′ as shown in the figure, corresponding to the implantation dose.
The ion beam 5 scans from the upper left corner (C (0,0)) of the mask area to the right end (C (n, 0)) in the x direction, and blanks,
The scanning is performed again from the left (C (1,0)) to the right by shifting to the left end. This scanning is repeated up to C (n, m) to perform ion irradiation on the entire surface of the region C. At this time, the beam diameter was set to about 50 nm and the current density was set to 8 A / cm 2 , the ion implantation amount was determined from the amount of current flowing into the sample and the irradiation time, and the beam scanning was repeated until the prescribed ion implantation amount was reached. . After the ion implantation to the C region is completed, the beam is moved to A (0,0) and the beam diameter is adjusted to 1 μm, and the wide region is quickly changed from A (0,0) to A (n, p).
Scanned. That the beam current density was reduced,
Since the desired ion implantation region has a lower concentration than the region C, the area of the region A is large, but the desired ion implantation is completed in a short time. Further, with respect to the region B and the lowermost region C ′, the beam diameter and the scanning speed are changed to perform a desired amount of ion implantation in each region.

【0027】本方法を用いない場合、領域A、B、C、
C’に対応したマスク3枚を使い別けてイオン注入せね
ばならないのに対し、本方法では1枚のマスクのみで実
現させることができる。これによって、各マスク使用時
のマスク交換時間、アラインメント時間の削減がなされ
ると共に、マスク枚数の低減によりマスク作成に係る時
間や費用の低減という多大なる経済的効果をもたらし
た。
Without this method, areas A, B, C,
While three masks corresponding to C ′ must be used separately for ion implantation, this method can be realized with only one mask. As a result, the mask replacement time and the alignment time at the time of using each mask are reduced, and the reduction in the number of masks brings about a great economic effect of reducing the time and cost involved in mask production.

【0028】また、ビーム走査法として、領域Cをイオ
ン注入後、ビーム条件を変えずにビーム位置をC(n,m)
からC'(0,0)へ高速移動させ、領域C’へのイオン注入
させる方法を用いることで、ビーム条件設定に係わる時
間が節約できるという効果がでる。
As the beam scanning method, after the region C is ion-implanted, the beam position is changed to C (n, m) without changing the beam conditions.
From C ′ (0,0) to C ′ (0,0) at a high speed, and using the method of implanting ions into the region C ′, the effect of saving the time for setting the beam condition can be obtained.

【0029】(実施例2)ここでは、図7に示したパタ
ーンを図6とは別構成の荷電粒子ビーム投射装置を用い
たイオン注入方法および装置の実施例を示す。図7は投
影型イオン注入装置100の概略構成図であり、イオン
源101、照射レンズ103、ステンシルマスク10
5、投影レンズ106などから構成される。イオン源1
01から放出したイオンビーム102は照射レンズ10
3によって平行ビームにされ、ステンシルマスク105
にほぼ垂直入射するように調整される。ステンシルマス
クの直前に可変スリット104を設置したのが本装置の
特徴である。可変スリット104が全開状態104’で
は、照射レンズ103を通過したイオンビーム106は
全てステンシルマスク105に照射される。また、可変
スリット104の開口が一部制限状態104’’では、
通過ビームは制限ビーム106となりステンシルマスク
105を照射する領域を制限できる。照射領域が限定さ
れたイオンビームはステンシルマスク105の一部を照
射し、ステンシルマスク107に設けられたパターンを
通過し、投影レンズ108によって縮小され、さらに、
対物レンズ109によって縮小されたパターンが試料1
10に垂直入射できる。
(Embodiment 2) Here, an embodiment of an ion implantation method and apparatus using a charged particle beam projection apparatus having a configuration different from that of FIG. 6 for the pattern shown in FIG. 7 will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the projection type ion implantation apparatus 100, which includes an ion source 101, an irradiation lens 103, and a stencil mask 10.
5, a projection lens 106 and the like. Ion source 1
Ion beam 102 emitted from 01 is irradiation lens 10
3 into a parallel beam and stencil mask 105
Is adjusted so that it is incident almost vertically on. The feature of this apparatus is that the variable slit 104 is installed immediately before the stencil mask. When the variable slit 104 is in the fully open state 104 ′, the stencil mask 105 is irradiated with all the ion beams 106 that have passed through the irradiation lens 103. Further, when the opening of the variable slit 104 is partially restricted 104 ″,
The passing beam becomes the limited beam 106, which can limit the area irradiated with the stencil mask 105. The ion beam whose irradiation area is limited irradiates a part of the stencil mask 105, passes through the pattern provided on the stencil mask 107, and is reduced by the projection lens 108.
The pattern reduced by the objective lens 109 is the sample 1
Vertical incidence on 10 is possible.

【0030】この装置を用いて、図7(a)のパターン
状にイオン注入する方法を示す。図9は図8における可
変スリットとステンシルマスク部をわかりやすく示した
図である。照射ビーム130は可変スリット104A,
104Bによって作られた開口131で制限され、マス
ク107に向かう。ステンシルマスク107にはパター
ンが密集した開口パターン領域132が形成され、本実
施例では2種の開口パターン列133と開口パターン列
134から構成されていて、図8では特に開口パターン
列133に限定して成形ビーム106が照射されている
ことを示している。成形された照射ビーム106は開口
パターン列133を通過し、開口部に対応する投射ビー
ム135の列となる。この状態で試料に所定時間の投射
を行なうことで、開口パターン133に対する所定のイ
オン注入は完了する。次に素早く可変スリット104
A、104Bを操作し、成形ビームが開口パターン列1
34を照射するように移動、調整することで開口パター
ン134に対する所定のイオン注入することができる。
勿論、開口パターン列133、134に対するイオン注
入量が違えば、それぞれに対する投射時間を調整すれば
よいだけである。従って、1枚のマスクでパターンによ
ってイオン注入量を違えることができる。また、この方
式では、照射ビーム130は偏向する必要はなく、可変
スリット104A、104Bの操作だけで、マスク13
2上の開口に対して選択的にビーム照射することができ
る。
A method of implanting ions in the pattern of FIG. 7A using this apparatus will be described. FIG. 9 is a view showing the variable slit and the stencil mask portion in FIG. 8 in an easy-to-understand manner. The irradiation beam 130 is a variable slit 104A,
Limited by the opening 131 made by 104B, towards the mask 107. The stencil mask 107 has an opening pattern region 132 in which patterns are densely formed, and in the present embodiment, it is composed of two kinds of opening pattern rows 133 and opening pattern rows 134. In FIG. The shaped beam 106 is being irradiated. The shaped irradiation beam 106 passes through the aperture pattern row 133 and becomes a row of projection beams 135 corresponding to the openings. By performing projection for a predetermined time on the sample in this state, predetermined ion implantation into the opening pattern 133 is completed. Next, the variable slit 104 quickly
Operate A and 104B, and the shaped beam is opening pattern row 1
By moving and adjusting so as to irradiate 34, a predetermined ion can be implanted into the opening pattern 134.
Of course, if the amount of ion implantation into the opening pattern rows 133 and 134 is different, it is only necessary to adjust the projection time for each. Therefore, the amount of ion implantation can be changed depending on the pattern with one mask. Further, in this method, the irradiation beam 130 does not need to be deflected, and the mask 13 can be operated only by operating the variable slits 104A and 104B.
Beams can be selectively emitted to the openings above the two.

【0031】本実施例では、イオン注入を例にとり、荷
電粒子ビームの一例として、イオンビームを用いたが、
この方法は電子ビームリソグラフィでも適用でき、レジ
ストへの露光量を部分的に違えることができる。
In the present embodiment, ion implantation is used as an example, and an ion beam is used as an example of a charged particle beam.
This method can also be applied to electron beam lithography, and the exposure dose to the resist can be partially different.

【0032】図10は、図8のイオンビーム投射装置に
質量分離器を付加した例である。図10において140
が電場と磁場を利用したE×B質量分離器であり、14
1が集束レンズ、144が質量分離アパチャである。イ
オン源101は2種のドーパントイオンが放出できる。
イオン源101から放出したイオンをE×B質量分離器
140でドーパントイオン143とドーパントイオン1
44の軌道を変え、質量分離アパチャ144にて、下流
のイオン光学系を通過させるイオンビーム102と通過
させないイオンビームに分離する。このとき、アパチャ
と質量分離器の間にある集束レンズ141によって、放
出イオン143、144を質量分離アパチャ144上に
集束させ、イオンビームの分離を容易にした。また、質
量分離器140と可変アパチャ104の動作は制御装置
145によって連携しており、マスク107上のあるパ
ターンA(図示せず)にドーパントイオン143を照射
するとすれば、制御装置145によって、質量分離器1
40の電場または磁場の調整によるドーパントイオン1
43がアパチャ144を通過するようにし、かつ、可変
アパチャ104によってマスク107上の所定のパター
ンAに照射できるように、可変アパチャ107の開口位
置、開口量を制御させる。これにより、イオン種切り換
えとイオン注入場所(マスクでのイオン照射場所)の切
り換え、またイオンビーム投射時間の制御によりイオン
注入量の制御をマスクを交換することなく、敏速に行な
うことができる。
FIG. 10 shows an example in which a mass separator is added to the ion beam projection apparatus of FIG. In FIG. 10, 140
Is an E × B mass separator that uses an electric field and a magnetic field.
Reference numeral 1 is a focusing lens, and 144 is a mass separation aperture. The ion source 101 can emit two types of dopant ions.
Ions emitted from the ion source 101 are passed through the E × B mass separator 140 to form dopant ions 143 and dopant ions 1
The orbit of 44 is changed, and the mass separation aperture 144 separates the ion beam 102 that passes through the downstream ion optical system and the ion beam that does not pass through it. At this time, the focusing lens 141 between the aperture and the mass separator focused the emitted ions 143 and 144 onto the mass separation aperture 144 to facilitate the separation of the ion beam. Further, the operations of the mass separator 140 and the variable aperture 104 are coordinated by the control device 145, and if a certain pattern A (not shown) on the mask 107 is irradiated with the dopant ions 143, the control device 145 controls the mass. Separator 1
Dopant ion 1 by adjusting the electric or magnetic field of 40
The opening position and the opening amount of the variable aperture 107 are controlled so that 43 passes through the aperture 144 and the variable aperture 104 can irradiate a predetermined pattern A on the mask 107. As a result, the ion species can be switched and the ion implantation location (the ion irradiation location on the mask) can be switched, and the ion beam projection time can be controlled to quickly control the ion implantation amount without replacing the mask.

【0033】(実施例3)次に、荷電粒子ビームとして
電子ビームを用いたリソグラフィの例を示す。図5はマ
スク上のパターン形状例である。本実施例では、図11
(a)のように、図5(b)、(c)で示した開口5
3、53’、55、55’を有するステンシルマスクを
用いた。このステンシルマスクを、図6の荷電粒子ビー
ム投射装置を基本にしたステンシルマスク上でビームを
走査する方式の電子ビーム投射装置に搭載して、電子線
によってレジストに露光する方法について説明する。
(Embodiment 3) Next, an example of lithography using an electron beam as a charged particle beam will be described. FIG. 5 shows an example of the pattern shape on the mask. In this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 5A, the opening 5 shown in FIGS.
A stencil mask with 3, 53 ', 55, 55' was used. A method of mounting this stencil mask on an electron beam projection apparatus of the type which scans a beam on a stencil mask based on the charged particle beam projection apparatus of FIG. 6 and exposes the resist with an electron beam will be described.

【0034】図11(b)のように電子ビームをステン
シルマスク56上でxy方向に走査、掃引する。(57
はビーム位置を示し、58はビーム走査方向を示す。)
開口55、55’での単位面積当たりの電子ビーム照射
量を開口53、53’での80%に設定した。まず、開
口53を照射し、開口55、55’でのビーム走査掃引
を終え、開口53’に移る時、開口53での照射量と同
じに戻す。このような、照射方法によって、図5(a)
での領域50と51の間、51と51’、51’と5
0’の間で見られた近接効果による露光領域の接触は無
くなり、所望の形状に露光することができた。
As shown in FIG. 11B, the electron beam is scanned and swept in the xy directions on the stencil mask 56. (57
Indicates a beam position, and 58 indicates a beam scanning direction. )
The electron beam irradiation amount per unit area at the openings 55 and 55 'was set to 80% at the openings 53 and 53'. First, the opening 53 is irradiated, the beam scanning and sweeping at the openings 55 and 55 ′ is completed, and when moving to the opening 53 ′, the irradiation amount at the opening 53 is returned to the same. By such an irradiation method, as shown in FIG.
Between areas 50 and 51, 51 and 51 ', 51' and 5
The contact in the exposed area due to the proximity effect observed between 0'was eliminated, and the desired shape could be exposed.

【0035】ステンシルマスク56上での電子ビームの
走査掃引方法は、上に示した他に、開口53、55、5
5’、53’を均等に低照射量で照射した後、開口5
3、53’のみを再び照射する方法でもよい。
The electron beam scanning and sweeping method on the stencil mask 56 is not limited to the one described above, and the openings 53, 55, and 5 may be used.
After irradiating 5 ′ and 53 ′ evenly with a low dose, the opening 5
It is also possible to irradiate only 3, 53 'again.

【0036】更に、電子ビーム投射装置の別の光学系の
例として、図8の光学系を基本にしたステンシルマスク
上のパターンにビームを一括して照射する方式の電子ビ
ーム投射装置の例を示す。用いたステンシルマスクの形
状は図11(a)に示した。
Further, as another example of the optical system of the electron beam projection apparatus, an example of an electron beam projection apparatus based on the optical system shown in FIG. 8 in which a pattern on a stencil mask is collectively irradiated with a beam is shown. . The shape of the stencil mask used is shown in FIG.

【0037】まず、第1の電子ビーム投射工程としてス
テンシルマスク56上での開口パターン53、55、5
5’、53’全面に電子ビームを低照射量だけ照射す
る。次に、第2の電子ビーム投射工程として、ステンシ
ルマスクの上段に備えたビーム制限可変アパチャによっ
て、電子ビームがステンシルマスクに照射する領域を開
口53のみに制限し、次に開口53’のみに照射する。
この照射方式によって、試料面上で、開口53、53’
に対応する領域には十分な電子ビームが照射され、か
つ、微細領域である51、51’には照射量が少なく近
接効果を示すことなく露光することができた。
First, as the first electron beam projection step, the opening patterns 53, 55, 5 on the stencil mask 56 are formed.
The entire 5'and 53 'are irradiated with an electron beam at a low dose. Next, in the second electron beam projection step, the region where the electron beam is irradiated on the stencil mask is limited to the opening 53 by the beam limiting variable aperture provided on the upper stage of the stencil mask, and then only the opening 53 ′ is irradiated. To do.
With this irradiation method, the openings 53, 53 ′ are formed on the sample surface.
The region corresponding to (1) was irradiated with a sufficient electron beam, and the minute regions 51 and 51 ′ were exposed with a small irradiation amount and without showing the proximity effect.

【0038】本方法によって、近接効果が軽減されると
共に、ステンシルマスクの枚数が1枚で済むという効果
をもたらす。用いるステンシルマスクが1枚であること
は、単に枚数の削減による経済的効果があるばかりでな
く、複数枚のステンシルマスクを用いる時に見られた各
マスク間の位置合わせなど時間を要する複雑な工程が削
減され、また、結果的に出現する不良品数が低減でき、
これらの時間的効果と品質向上面から総合的に大きな経
済的効果をもたらした。
According to this method, the proximity effect can be reduced and the number of stencil masks can be reduced to one. The fact that only one stencil mask is used not only has an economical effect by reducing the number of stencil masks, but also requires complicated processes that require time, such as alignment between masks, which are observed when using a plurality of stencil masks. And the number of defective products that appear as a result can be reduced,
From these time effects and quality improvement aspects, a great economic effect was brought about comprehensively.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、マスクのパターンを部
分的に照射条件を変えて投射できるので、マスクの枚数
を削減でき、加工のスループットの向上と、複数マスク
使用時に見られた合わせ誤差の軽減の効果がある。
According to the present invention, since the mask pattern can be projected by partially changing the irradiation conditions, the number of masks can be reduced, the throughput of processing can be improved, and the alignment error observed when using a plurality of masks. Has the effect of reducing.

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

【図1】本発明による荷電粒子ビームの照射方法を示す
ための説明図であり、特に、マスク上での荷電粒子(イ
オン)ビームの走査掃引方法を説明するための図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method of irradiating a charged particle beam according to the present invention, and particularly a diagram for explaining a method of scanning and sweeping a charged particle (ion) beam on a mask.

【図2】従来装置のイオン投影型縮小露光装置の概略構
成を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of an ion projection type reduction exposure apparatus of a conventional apparatus.

【図3】従来装置の電子ビーム露光装置の概略構成を説
明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a schematic configuration of an electron beam exposure apparatus of a conventional apparatus.

【図4】従来装置でイオン注入する場合のイオン注入領
域を示す図(a)と対応するマスク形状を示す図(b)
(c)である。
FIG. 4 is a view showing an ion implantation region when performing ion implantation with a conventional apparatus (a) and a diagram showing a corresponding mask shape (b).
It is (c).

【図5】従来装置で電子ビームリソグラフィを行なうた
めのパターン例。図(a)は所望パターン形状で図
(b)(c)は対応するマスク形状を説明する図であ
る。
FIG. 5 is an example of a pattern for performing electron beam lithography with a conventional apparatus. FIG. 7A is a diagram for explaining a desired pattern shape, and FIGS. 9B and 9C are diagrams for explaining a corresponding mask shape.

【図6】荷電粒子ビーム装置の構成を説明するための概
略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a configuration of a charged particle beam device.

【図7】図(a)はイオン注入すべき領域を示し、図
(b)は図5の荷電粒子ビーム装置を用いる場合の図a
に対応するマスクを示すである。
7 (a) shows a region to be ion-implanted, and FIG. 7 (b) shows a case where the charged particle beam apparatus of FIG. 5 is used.
7 is a mask corresponding to.

【図8】実施例2で用いた、可変スリットを搭載した荷
電粒子ビーム装置の概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a charged particle beam device equipped with a variable slit used in a second embodiment.

【図9】実施例2で用いた荷電粒子ビーム装置で、特
に、可変スリットとマスクを通過する荷電粒子ビームの
様子を説明するための斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view for explaining a state of a charged particle beam passing through a variable slit and a mask in the charged particle beam apparatus used in the second embodiment.

【図10】実施例2で用いた、質量分離器と可変スリッ
トを搭載した荷電粒子ビーム装置の構成を説明するため
の概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of a charged particle beam device equipped with a mass separator and a variable slit used in the second embodiment.

【図11】(a)実施例3で用いた電子ビーム投射装置
で用いたステンシルマスクを説明するための図で,
(b)はステンシルマスク上でのビーム走査、掃引方法
を示す図である。
FIG. 11 (a) is a view for explaining the stencil mask used in the electron beam projection apparatus used in Example 3,
(B) is a diagram showing a beam scanning and sweeping method on the stencil mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4…イオン注入領域(開口)、 5…ビー
ム位置、A、B、C、C’…ビーム照射領域、21、6
2、101…イオン源、22、63…イオンビーム、
23、42、43、52、54、56、65、93、1
07…ステンシルマスク、24、34、34’、3
4’’、71、103…レンズ、 25…投影レンズ、
26、68、110…試料、 27、66…マスクステ
ージ 28、69…試料ステージ。30…電子ビーム露
光装置 31…電子銃 32…第1レンズ32’…第
2レンズ、 33…電子ビーム、35、35’…偏向
器、 36…パターン、 37…ウエハ 38…露光
領域。40、41…イオン注入領域 40’、41’、
53、53’、55、55’…開口、50、50’、5
1、51’…電子ビーム照射領域。61…荷電粒子ビー
ム装置、 64…照射光学系、 67…投射光学系、7
0…照射レンズ、 72…ビーム制限アパチャ、 7
3、140…E×B質量分離器、 74…アラインメン
ト偏向器、 75…ブランキング偏向器、 76…ブラ
ンキングアパチャ(質量分離アパチャ) 77…走査偏
向系 78…主走査偏向器、 79…副走査偏向器。8
0…制限アパチャ、 81…回転補正器、 82…位置
補正器、 90、91、92…イオン注入領域、 9
0’、91’、92’…開口。102、130…照射ビ
ーム、 104A,104B…可変スリット、105…
成形ビーム、 106…成形ビーム、108…投影レン
ズ、109…対物レンズ。131…可変開口、 132
…開口パターン領域、 133…開口パターン列A、1
34…開口パターン列B、 135…投射ビーム、14
1…集束レンズ、142、143…ドーパントイオン、
144…質量分離アパチャ、 145…制御装置。
1, 2, 3, 4 ... Ion implantation area (aperture), 5 ... Beam position, A, B, C, C '... Beam irradiation area, 21, 6
2, 101 ... Ion source, 22, 63 ... Ion beam,
23, 42, 43, 52, 54, 56, 65, 93, 1
07 ... Stencil mask, 24, 34, 34 ', 3
4 ″, 71, 103 ... Lens, 25 ... Projection lens,
26, 68, 110 ... Sample, 27, 66 ... Mask stage 28, 69 ... Sample stage. 30 ... Electron beam exposure apparatus 31 ... Electron gun 32 ... 1st lens 32 '... 2nd lens, 33 ... Electron beam, 35, 35' ... Deflector, 36 ... Pattern, 37 ... Wafer 38 ... Exposure area. 40, 41 ... Ion implantation regions 40 ′, 41 ′,
53, 53 ', 55, 55' ... Opening, 50, 50 ', 5
1, 51 '... Electron beam irradiation area. 61 ... Charged particle beam device, 64 ... Irradiation optical system, 67 ... Projection optical system, 7
0 ... Irradiation lens, 72 ... Beam limiting aperture, 7
3, 140 ... E × B mass separator, 74 ... Alignment deflector, 75 ... Blanking deflector, 76 ... Blanking aperture (mass separation aperture) 77 ... Scanning deflection system 78 ... Main scanning deflector, 79 ... Sub-scanning Deflector. 8
0 ... Limiting aperture, 81 ... Rotation corrector, 82 ... Position corrector, 90, 91, 92 ... Ion implantation area, 9
0 ', 91', 92 '... Opening. 102, 130 ... Irradiation beam, 104A, 104B ... Variable slit, 105 ...
Shaped beam, 106 ... Shaped beam, 108 ... Projection lens, 109 ... Objective lens. 131 ... Variable aperture, 132
... Aperture pattern area, 133 ... Aperture pattern row A, 1
34 ... Aperture pattern row B, 135 ... Projection beam, 14
1 ... Focusing lens, 142, 143 ... Dopant ion,
144 ... Mass separation aperture, 145 ... Control device.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 37/305 B 9508−2G (72)発明者 間所 祐一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H01J 37/305 B 9508-2G (72) Inventor Yuichi Masho 1280-chome, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部か
ら成るパターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビ
ームを照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電
粒子ビームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試
料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記
ステンシルマスクへの上記荷電粒子ビームの照射量を上
記パターンによって変えることを特徴とする荷電粒子ビ
ーム投射方法。
1. A stencil mask having a pattern of through-holes or recesses through which charged particles can pass is irradiated with a charged particle beam, and the reduced pattern of the stencil mask is projected onto a sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method for projecting, the irradiation amount of the charged particle beam onto the stencil mask is changed according to the pattern.
【請求項2】荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部か
ら成るパターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビ
ームを照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電
粒子ビームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試
料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記
ステンシルマスク上での上記荷電粒子ビームを照射する
領域を小領域に分割し、該小分割領域毎に上記荷電粒子
ビーム照射量を変えて、上記ステンシルマスクの縮小パ
ターンを試料上に投射することを特徴とする荷電粒子ビ
ーム投射方法。
2. A stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass is irradiated with a charged particle beam, and the reduced pattern of the stencil mask is projected onto a sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method of projecting, the region on the stencil mask to be irradiated with the charged particle beam is divided into small regions, and the charged particle beam irradiation amount is changed for each of the small divided regions to obtain the stencil mask. A method for projecting a charged particle beam, which comprises projecting a reduced pattern on a sample.
【請求項3】荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部か
ら成るパターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビ
ームを走査しながら照射し、該ステンシルマスクを透過
した上記荷電粒子ビームで上記ステンシルマスクの縮小
パターンを試料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法に
おいて、該ステンシルマスク面内の場所によって上記荷
電粒子ビームの上記ステンシルマスクへの照射量を変え
て上記ステンシルマスクの上記パターンを試料上に投射
することを特徴とする荷電粒子ビーム投射方法。
3. A stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can be transmitted is irradiated with a charged particle beam while scanning, and the reduced pattern of the stencil mask is reduced by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method of projecting onto a sample, the irradiation amount of the charged particle beam onto the stencil mask is changed depending on the position within the stencil mask surface, and the pattern of the stencil mask is projected onto the sample. And a charged particle beam projection method.
【請求項4】請求項3記載の荷電粒子ビーム投射方法に
おいて、上記ステンシルマスクへの照射量を該ステンシ
ルマスク面内の場所によって変える方法が、ビーム走査
回数、走査速度、マスクへの到達電流量のうちの少なく
ともいずれかであることを特徴とする荷電粒子ビーム投
射方法。
4. The charged particle beam projection method according to claim 3, wherein the irradiation amount to the stencil mask is changed depending on the position in the stencil mask surface, the number of beam scannings, the scanning speed, and the amount of current reaching the mask. A charged particle beam projection method, comprising:
【請求項5】請求項3記載の荷電粒子ビーム投射方法に
おいて、更に、上記ステンシルマスクを外した状態での
上記荷電粒子ビームの投射を伴なうことを特徴とする荷
電粒子ビーム投射方法。
5. The charged particle beam projection method according to claim 3, further comprising projecting the charged particle beam with the stencil mask removed.
【請求項6】荷電粒子の透過できる貫通孔または凹部か
ら成るパターンを有するステンシルマスクに荷電粒子ビ
ームを照射し、該ステンシルマスクを透過した上記荷電
粒子ビームで上記ステンシルマスクの縮小パターンを試
料上に投射する荷電粒子ビーム投射方法において、上記
ステンシルマスクへの荷電粒子ビームの照射場所を制限
し、上記試料に投射される上記荷電粒子ビームの照射量
を投射場所に応じて変えることを特徴とする荷電粒子ビ
ーム投射方法。
6. A stencil mask having a pattern of through-holes or recesses through which charged particles can pass is irradiated with a charged particle beam, and the reduced pattern of the stencil mask is projected onto a sample by the charged particle beam that has passed through the stencil mask. In the charged particle beam projection method of projecting, the irradiation location of the charged particle beam to the stencil mask is limited, and the irradiation amount of the charged particle beam projected onto the sample is changed according to the projection location. Particle beam projection method.
【請求項7】請求項1から6のいずれかに記載の荷電粒
子ビーム投射方法における上記荷電粒子ビームが特にイ
オンビームであり、試料へのイオンビーム投射によって
前記試料にイオン注入を行なうことを特徴とするイオン
注入方法。
7. The charged particle beam projection method according to any one of claims 1 to 6, wherein the charged particle beam is an ion beam in particular, and ion implantation is performed on the sample by projecting the ion beam onto the sample. Ion implantation method.
【請求項8】請求項7記載のイオン注入方法において、
前記試料に投射される上記イオンビームの照射量、イオ
ン種の少なくともいずれかを投射場所に応じて変えるこ
とを特徴とするイオン注入方法。
8. The ion implantation method according to claim 7, wherein
An ion implantation method characterized in that at least one of an irradiation amount of the ion beam projected onto the sample and an ion species is changed according to a projection place.
【請求項9】請求項7または8のいずれかに記載のイオ
ン注入方法において、第1のイオン種を上記試料に注入
し、その後、第1のイオン注入領域以外に第2のイオン
種をイオン注入することを特徴とするイオン注入方法。
9. The ion implantation method according to claim 7, wherein a first ion species is implanted into the sample, and then a second ion species is ionized except in the first ion implantation region. An ion implantation method characterized by implanting.
【請求項10】請求項7または8のいずれかに記載のイ
オン注入方法において、上記試料に第1のイオン種を注
入した後、同一場所に第2のイオン種をイオン注入する
ことを特徴とするイオン注入方法。
10. The ion implantation method according to claim 7, wherein the sample is implanted with the first ion species, and then the second ion species is ion-implanted at the same location. Ion implantation method.
【請求項11】請求項1から6のいずれかに記載の荷電
粒子ビーム投射方法における上記荷電粒子ビームが特に
電子ビームであり、前記試料に投射される上記電子ビー
ムの照射量を投射場所に応じて変えることを特徴とする
電子ビーム投射方法。
11. The charged particle beam projection method according to claim 1, wherein the charged particle beam is an electron beam, and the irradiation amount of the electron beam projected onto the sample depends on the projection location. A method of projecting an electron beam, which is characterized in that
【請求項12】電子ビーム投射における近接効果補正方
法であって、請求項10記載の電子ビーム照射方法を用
いて、電子ビームの照射量をパターンによって変えて、
上記パターンをレジストに投射することを特徴とする近
接効果補正方法。
12. A proximity effect correction method in electron beam projection, wherein the electron beam irradiation method according to claim 10 is used to change an electron beam irradiation amount according to a pattern.
A proximity effect correction method comprising projecting the pattern onto a resist.
【請求項13】荷電粒子源と、荷電粒子の透過できる貫
通孔または凹部から成るパターンを有するステンシルマ
スクを保持するマスクステージと、試料を保持する試料
ステージと、上記荷電粒子源より荷電粒子ビームを引き
出し走査しながら上記ステンシルマスクに照射する荷電
粒子の照射光学系と、上記ステンシルマスクを透過した
荷電粒子ビームで前記ステンシルマスクの縮小パターン
を前記試料上に投射する荷電粒子ビームの投射光学系と
を備えた荷電粒子ビーム投射装置において、前記荷電粒
子ビームが前記ステンシルマスク上を走査する際、前記
ステンシルマスク上の場所毎にビーム照射量を変える手
段を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム投射装置。
13. A charged particle source, a mask stage holding a stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass, a sample stage holding a sample, and a charged particle beam from the charged particle source. An irradiation optical system of charged particles for irradiating the stencil mask while pulling out and scanning, and a projection optical system of a charged particle beam for projecting a reduced pattern of the stencil mask on the sample by a charged particle beam transmitted through the stencil mask. In a charged particle beam projection apparatus provided with the charged particle beam projection apparatus, when the charged particle beam scans the stencil mask, there is provided means for changing a beam irradiation amount for each location on the stencil mask. .
【請求項14】荷電粒子源と、荷電粒子の透過できる貫
通孔または凹部から成るパターンを有するステンシルマ
スクを保持するマスクステージと、試料を保持する試料
ステージと、上記荷電粒子源より荷電粒子ビームを引き
出し走査しながら上記ステンシルマスクに照射する荷電
粒子の照射光学系と、上記ステンシルマスクを透過した
荷電粒子ビームで前記ステンシルマスクの縮小パターン
を前記試料上に投射する荷電粒子の投射光学系とを備え
た荷電粒子ビーム投射装置において、前記荷電粒子ビー
ムで前記ステンシルマスク上を走査する領域を任意に変
えるビーム走査手段を備えたことを特徴とする荷電粒子
ビーム投射装置。
14. A charged particle source, a mask stage for holding a stencil mask having a pattern of through holes or recesses through which charged particles can pass, a sample stage for holding a sample, and a charged particle beam from the charged particle source. An irradiation optical system for charged particles that irradiates the stencil mask while pulling out and scanning, and a charged particle projection optical system that projects a reduced pattern of the stencil mask onto the sample by a charged particle beam that has passed through the stencil mask. The charged particle beam projection apparatus according to claim 1, further comprising beam scanning means for arbitrarily changing an area to be scanned on the stencil mask by the charged particle beam.
【請求項15】荷電粒子源と、荷電粒子の透過できる貫
通孔または凹部から成るパターンを有するステンシルマ
スクを保持するマスクステージと、試料を保持する試料
ステージと、上記荷電粒子源より引き出した荷電粒子ビ
ームを上記ステンシルマスクに照射する荷電粒子の照射
光学系と、上記ステンシルマスクを透過した荷電粒子ビ
ームで前記ステンシルマスクの縮小パターンを前記試料
上に投射する荷電粒子の投射光学系とを備えた荷電粒子
ビーム投射装置において、前記荷電粒子源と前記ステン
シルマスクの間に開口が可変のビーム制限手段を備えた
ことを特徴とする荷電粒子ビーム投射装置。
15. A charged particle source, a mask stage holding a stencil mask having a pattern of penetrating holes or recesses through which charged particles can pass, a sample stage holding a sample, and charged particles extracted from the charged particle source. A charged particle irradiation optical system for irradiating the stencil mask with a beam, and a charged particle projection optical system for projecting a reduced pattern of the stencil mask onto the sample with a charged particle beam transmitted through the stencil mask. The charged particle beam projection apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam projection apparatus further comprises a beam limiting unit having a variable aperture between the charged particle source and the stencil mask.
【請求項16】請求項13から15のいずれかに記載の
荷電粒子ビーム投射装置における荷電粒子源が特にイオ
ン源であることを特徴とするイオンビーム投射装置。
16. An ion beam projection device according to claim 13, wherein the charged particle beam source in the charged particle beam projection device is an ion source.
【請求項17】請求項16記載のイオンビーム投射装置
において、上記イオン源と上記ステンシルマスクの間に
質量分離器を備えたことを特徴とするイオンビーム投射
装置。
17. The ion beam projection apparatus according to claim 16, further comprising a mass separator between the ion source and the stencil mask.
【請求項18】請求項13から15のいずれかに記載の
荷電粒子ビーム投射装置における荷電粒子源が特に電子
源であることを特徴とする電子ビーム投射装置。
18. An electron beam projection apparatus according to claim 13, wherein the charged particle beam source in the charged particle beam projection apparatus is an electron source.
【請求項19】請求項7から10のいずれかに記載のイ
オン注入方法を用いて作成した半導体素子。
19. A semiconductor device manufactured by using the ion implantation method according to claim 7.
【請求項20】請求項12記載の近接効果補正方法を用
いて作成した半導体素子。
20. A semiconductor device manufactured by using the proximity effect correction method according to claim 12.
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