JPH03183118A - 電子ビーム露光方法及びその装置 - Google Patents

電子ビーム露光方法及びその装置

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JPH03183118A JP1322225A JP32222589A JPH03183118A JP H03183118 A JPH03183118 A JP H03183118A JP 1322225 A JP1322225 A JP 1322225A JP 32222589 A JP32222589 A JP 32222589A JP H03183118 A JPH03183118 A JP H03183118A
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体製造用マスクを作成する工程における
電子ビームの露光方法及びその装置に関するものである
(従来の技術) 半導体製造用マスクを作成する場合、電子ビーム露光装
置を用いて電子ビームをマスクブランク上に照射して、
露光を行っている。ここで、電子ビーム露光装置のうち
の、電子ビームが出力される部分を拡大した構成図を第
4図に示す。
電子銃101より出力された電子ビーム112は陽極1
02で加速され、第1コンデンサレンズ103、第2コ
ンデンサレンズ105で集束された後、対物レンズ10
6、反射防止用のアパーチャ107を通過していく。そ
して、ステージ111上で接地されているカセット11
0に搭載されたマスクブランク109上に照射される。
ここで、電子ビーム112がブランキング電極104を
通過することによって、マスクブランク109上への照
射がオン◆オフされる。さらに、マスクブランク109
等により反射された電子ビーム112は、反射電子検出
器108により検出される。
このようにして電子ビーム112を照射されたマスクブ
ランク109は、その後、現像、リンス、ソフトベーク
、エツチングの各工程を順に経ていく。
(発明が解決しようとする課題) しかし電子ビーム112を照射すると、照射すべきマス
クブランク109以外のカセット110上にも照射され
る。カセット110上に照射された電子ビーム112は
、その上面で反射し、アパーチャ107の下面で反射さ
れて、再びマスクブランク109上に余分に照射される
という、いわゆるかぶり露光が発生する。一般に、マス
クブランク109上における中心部では、殆どかぶり露
光は発生せず、周辺にいくに従ってより多くかぶること
になる。
このような現象が起こると、マスクブランク109上に
は、一定のドーズ量の電子ビームが照射されなかったこ
とと同等となる。即ちマスクブランク109上において
、かぶり露光を受けなかった中心部から周辺部へ行くに
従って、電子ビームの照射量が徐々に増加していく。こ
の結果、マスクブランク109を現像すると、現像時間
が一定であっても本来同一寸法であるべきパターン寸法
にばらつきが生じる。
このような、パターン寸法のばらつきを測定した結果を
次に示す。第5図では、縦軸にパターン寸法のX方向の
ばらつきをとり、横軸にマスクブランク109上のウェ
ーハに対応した直径方向をとっており、この方向にチッ
プの配列番号1〜1つを付している。ここで、配列番号
10の位置に、マスクブランク109の中心が存在する
。そして奇数番号のチップ毎に、パターン寸法のX方向
のばらつきを測定した結果をプロットしている。
第6図は、パターン寸法のY方向のばらつきを測定した
結果を示したものである。
さらに第7図に、0.18μm以上のパターン寸法のば
らつき(X方向)が検出されたマスクブランク109上
の位置を示す。これは、マスクブランク109を上から
見た状態での位置関係を表している。第8図は、Y方向
における0、18μm以上のばらつきが検出されたマス
クブランク109上の位置を示している。
以上の測定結果から明らかなように、マスクブランクの
中心部から周辺部へいくに従って、寸法のばらつきが増
大している。このようなパターン寸法のばらつきは、製
造歩留りや信頼性の低下を招くこととなる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、マスク
ブランク上に電子ビームを照射する際に、かぶり露光に
よってパターン寸法にばらつきが生じるのを防止し得る
電子ビーム露光方法及びその装置を提供することを目的
とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明の電子ビーム露光方法は、マスクブランク上に電
子ビームを照射する際に、マスクブランク表面のうち中
心部からかぶり露光を受け易い周辺部に行くに従って、
ビーム電流を相対的に減少させることにより、照射され
る電子ビームのドーズ量がマスクブランク表面で均一と
なるように調節しつつ照射することを特徴としている。
またこのような露光は、マスクブランク上に電子ビーム
を出力する電子銃と、電子銃から出力される電子ビーム
のドーズ量をビーム電流を制御することによって調節す
るビーム電流制御手段とを備え、このビーム電流制御手
段は、マスクブランク表面のうち中心部からかぶり露光
を受け易い周辺部に行くに従って、相対的にビーム電流
を減少させるように制御を行うものであることを特徴と
する電子ビーム露光装置を用いることによって行うこと
ができる。
(作 用) マスクブランク上に電子ビームを照射する際に、このマ
スクブランク表面のうち中心部からかぶり露光を受け易
い周辺部に行くに従って、ビーム電流を相対的に減少さ
せて、電子ビームのドーズ量を;mff1しつつ照射す
ることにより、かぶり露光を受ける周辺部はど、相対的
に電子ビームの照射量が減るため、結果的に照射される
電子ビームのドーズ量がマスクブランク上で均一となり
、パターン寸法にばらつきが生じることが防止される。
このような露光は、ステージ上に搭載されたマスクブラ
ンクの表面上に、電子銃から電子ビームを出力する際に
、ビーム電流をマスクブランク表面の中心部から周辺部
に行くに従って、相対的に減少させるように制御するビ
ーム電流制御手段を備えた電子ビーム露光装置を用いて
行うことによって連成される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例による電子ビーム露光方法及び
その装置について、図面を参照し説明する。ここで従来
と異なるのは、マスクブランク表面のうち、中心部から
かぶり露光を受け易い周辺部に行くに従って、相対的に
ビーム電流を減少させるように制御する点である。
本実施例では、第1図に示されたような電子ビーム露光
装置を用いて露光処理を行う。磁気テープ1に格納され
ている露光パターン用データ1aがディスク3に入力さ
れ、CPU4がこれらのデータを用いて、電子銃101
から出力される電子ビームの露光制御を行う。
EO8(エレクトロ・オプティカルシステム)制御部5
は、ビーム電流の焦点を調節したり、あるいは電子銃1
01内のグリッドバイアス値を変えることで、ビーム電
流の大きさを制御したりする。この場合に、EO8$1
iMT部5はマスクブランク109の中心部から周辺部
へ向かって、ビーム電流が徐々に減少するように制御を
行う。描画制御回路6は、ブランキング電極104への
印加電圧を制御して電子ビームのオン・オフの制御を行
う。電子銃101から出力された電子ビームが、マスク
ブランク109上に照射されるまでの各要素の構成は、
第4図に示された従来の場合と同様であり、説明を省略
する。
マスクブランク109を搭載するステージ111は、ス
テージドライバ回路10によって駆動される。先ず、そ
のX方向とY方向の位置が、レーザ干渉計15で測定さ
れる。その結果が、ステージ制御部9を介してコンパレ
ータ8に与えられて基準位置と比較された後、CPU4
によって移動させるべき方向及び移動量が求められる。
そして、この方向及び移動量に基づいて、ステージ制御
部9によりステージドライバ回路10が制御される。同
時に同期回路7が、ステージ制御部9から得たステージ
111の位置情報を描画制御回路6に出力し、この位置
と電子ビームの照射位置と同期させる。
このような構成を備えた露光装置を用いて、電子ビーム
をマスクブランク109上に照射すると、マスクブラン
ク109の中心部から周辺部へ向かうに従ってビーム電
流の大きさが減少するように、EO8$1a部5が制御
を行う。このため、かぶり露光を受け易い周辺部に向か
うにつれて、電子ビームのドーズ量が減少していき、結
果的にマスクブランク全域において、均一に露光される
ことになる。この結果、パターン寸法は一定に保たれ、
製造歩留りや信頼性が向上する。
このような装置を用いて露光処理を行い、得られたパタ
ーン寸法を2IP1定した結果について説明する。第2
図及び第3図は、それぞれX方向、Y方向のパターン寸
法のばらつきを測定した結果を表したもので、マスクブ
ランク109上の直径方向に対する分布を表している。
このようにパターン寸法のばらつきは、周辺部において
も±0. 1μmの範囲内に収まっており、従来の場合
を示した第5図及び第6図(+0. 5から−0,1μ
m)と比較して、大幅な改善効果が得られている。
上述した実施例は一例であって、本発明を限定するもの
ではない。例えば電子ビーム露光装置は、第1図に示さ
れた構成と必ずしも一致している必要はなく、マスクブ
ランクの中心部から周辺部へ向かうに従って、ビーム電
流の大きさを相対的に減少させるように制御し得る手段
を有するものであればよい。
〔発明の効果〕
本発明の電子ビーム露光方法は、マスクブランク上に電
子ビームを照射する際に、中心部から周辺部へ向かうに
従って、ビーム電流の大きさを相対的に減少させるよう
に制御することにより、かぶり露光を受け易い周辺部と
中心部との間でパターン寸法が不均一になるのを防止す
ることができ、製造歩留り及び信頼性の向上を達成する
ことができる。またこのような露光は、マスクブランク
の中心部から周辺部へ向かうに従って、ビーム電流の大
きさを相対的に減少させるように制御するビーム電流制
御手段を備えた装置を用いることによって、行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による電子ビーム露光装置の
構成を示したブロック図、第2図は同装置を用いて露光
処理を行った場合におけるパターン寸法のX方向のばら
つきを測定した結果を表すグラフ、第3図は同装置を用
いて露光処理を行った場合におけるパターン寸法のY方
向のばらつきを測定した結果を表すグラフ、第4図は従
来の電子ビーム露光装置における電子ビームを照射する
部分を拡大したブロック図、第5図は従来の方法で露光
処理を行った場合におけるパターン寸法のX方向のばら
つきを測定した結果を表すグラフ、第6図は従来の方法
で露光処理を行った場合におけるパターン寸法のY方向
のばらつきを測定した結果を表すグラフ、第7図は従来
の方法で露光処理を行った場合においてX方向のパター
ン寸法が0.18μm以上ばらついた位置を示したマス
ク基板上の分布図、第8図は従来の方法で露光処理を行
った場合においてY方向のパターン寸法が0.18μm
以上ばらついた位置を示したマスク基板上の分布図であ
る。 1・・・磁気テープ、3・・・ディスク、4・・・CP
U。 5・・・EO8制御部、6・・・描画制御回路、7・・
・同期回路、8・・・コンパレータ、9・・・ステージ
制御部、10・・・ステージドライバ回路、15・・・
レーザ干渉計、101・・・電子銃、104・・・ブラ
ンキング電極、109・・・マスクブランク、110・
・・カセット、111・・・ステージ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体製造用のマスクブランクに電子ビームを用い
    て露光する方法において、 前記マスクブランク上に電子ビームを照射する際に、前
    記マスクブランク表面のうち中心部からかぶり露光を受
    け易い周辺部に行くに従って、ビーム電流を相対的に減
    少させることにより、照射される前記電子ビームのドー
    ズ量が前記マスクブランク表面で均一となるように調節
    しつつ照射することを特徴とする電子ビーム露光方法。 2、半導体製造用のマスクブランクに電子ビームを用い
    て露光する装置において、 前記マスクブランクの表面上に電子ビームを出力する電
    子銃と、 前記電子銃から出力される電子ビームのドーズ量を、ビ
    ーム電流を制御することによって調節するビーム電流制
    御手段とを備え、 前記ビーム電流制御手段は、前記マスクブランク表面の
    うち中心部からかぶり露光を受け易い周辺部に行くに従
    って、相対的にビーム電流を減少させるように制御を行
    うものであることを特徴とする電子ビーム露光装置。
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