JPH0465818A - Device and method for charged particle exposure - Google Patents
Device and method for charged particle exposureInfo
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術（第１３図）
発明が解決しようとする課題（第１４図）課題を解決す
るための手段（第１図、第２図）作用
実施例
（ｉ）第１の実施例の説明（第３図〜第７図）（ｉｉ）
第２の実施例の説明（第８回〜第１０図）（ｉ）第３の
実施例の説明（第１１図、第１２図）発明の効果
〔概 要］
荷電粒子ビーム露光装置、特にビーム通過マスク（ステ
ンシルマスク）に設けられた複数のブロックパターンを
介して半導体ウェハに矩形電子ビーム等を照射し、半導
体集積回路（以下ＬＳＩという）パターンを合成露光処
理する装置に関し、該ステンシルマスクに設けられたブ
ロックパターン形状にのみ依存する露光処理に限定され
ることなく、該マスクを複数設け、上下ブロックパター
ンの組合せ処理をして、効率良く、かつ、高速に多種類
のブロック露光処理をすることを目的とし、
その装置は、少なくとも、被露光対象に整形荷電粒子ビ
ームを出射する荷電粒子発生手段と、前記整形荷電粒子
ビームを偏向する偏向手段と、前記整形荷電粒子ビーム
を整形する複数のブロックパターンから成る第１のビー
ム整形手段と、前記第１のビーム整形手段を通過した整
形荷電粒子ビームを整形する複数のブロックパターンか
ら成る第２のビーム整形手段と、前記荷電粒子発生手段
。[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial field of application Prior art (Figure 13) Problem to be solved by the invention (Figure 14) Means for solving the problem (Figures 1 and 14) Figure 2) Working example (i) Description of the first embodiment (Figures 3 to 7) (ii)
Explanation of the second embodiment (8th to 10th) (i) Explanation of the third embodiment (FIGS. 11 and 12) Effects of the invention [Summary] Charged particle beam exposure apparatus, especially beam Regarding an apparatus for synthetic exposure processing of semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI) patterns by irradiating a semiconductor wafer with a rectangular electron beam or the like through a plurality of block patterns provided on a passing mask (stencil mask), To efficiently and quickly perform various types of block exposure processing by providing a plurality of such masks and performing combination processing of upper and lower block patterns, without being limited to exposure processing that depends only on the shape of the block pattern. The apparatus includes at least a charged particle generating means for emitting a shaped charged particle beam to an object to be exposed, a deflection means for deflecting the shaped charged particle beam, and a plurality of blocks for shaping the shaped charged particle beam. a first beam shaping means consisting of a pattern; a second beam shaping means consisting of a plurality of block patterns for shaping the shaped charged particle beam that has passed through the first beam shaping means; and the charged particle generating means.
偏向手段、第１及び第２のビーム整形手段の入出力を制
御する制御手段とを具備し、前記制御手段が露光データ
に基づいて、前記第１のビーム整形手段の一つのブロッ
クパターンに、前記整形荷電粒子ビームの位置合わせ制
御処理をし、かつ、前記−つのブロックパターンを通過
した整形荷電粒子ビームを第２のビーム整形手段のブロ
ックパターンに位置合わせ制御処理をすることを含み構
成し、
前記装置におて、前記第１又は第２のビーム整形手段が
ｎ段設けられていることを含み構成し、前記装置におて
、前記第１のビーム整形手段の複数のブロックパターン
と、前記第２のビーム整形手段の複数のブロックパター
ンとが同一形状を有していることを含み構成し、
前記装置におて、前記第１のビーム整形手段の複数のブ
ロックパターンと、前記第２のビーム整形手段の複数の
ブロックパターンとが異なる形状を有していることを含
み構成する。a deflection means, and a control means for controlling input and output of the first and second beam shaping means, and the control means controls the one block pattern of the first beam shaping means based on the exposure data. performing positioning control processing for the shaped charged particle beam, and performing positioning control processing for the shaped charged particle beam that has passed through the - two block patterns with the block pattern of the second beam shaping means; In the apparatus, the first or second beam shaping means is provided in n stages, and in the apparatus, the plurality of block patterns of the first beam shaping means and the first beam shaping means are arranged in n stages. The plurality of block patterns of the second beam shaping means have the same shape, and in the apparatus, the plurality of block patterns of the first beam shaping means and the second beam shaping means have the same shape. The plurality of block patterns of the shaping means have different shapes.
本発明は、荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム
露光方法に関するものであり、更に詳しり言エバ、ビー
ム通過マスク（ステンシルマスク）に設けられた複数の
ブロックパターンを介して半導体ウェハに矩形電子ビー
ム等を照射し、半導体集積回路（以下ＬＳＩという）パ
ターンを合成露光処理する装置及び方法に関するもので
ある。The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus and a charged particle beam exposure method, and more specifically, the present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus and a charged particle beam exposure method. The present invention relates to an apparatus and method for performing synthetic exposure processing on a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI) pattern by irradiating a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI) pattern.
近年、ＬＳＩの高集積化、高密度化に伴い微細パターン
露光は、ホトリソグラフィに代わって、荷電粒子線を用
いる方法９例えば、電子ビームやＸ線によるパターン露
光に移行されつつある。In recent years, as LSIs have become more highly integrated and densely packed, fine pattern exposure is being replaced by photolithography and replaced by a method 9 using charged particle beams, for example, pattern exposure using electron beams or X-rays.
ところで、電子ビーム露光装置によれば、その処理効率
の向上を図るため、複数のブロックパターンを介して半
導体ウェハに矩形電子ビームを照射し、ＬＳＩの各種回
路パターンの露光処理をするブロック露光方式が採用さ
れている。By the way, according to electron beam exposure equipment, in order to improve its processing efficiency, a block exposure method is used in which a rectangular electron beam is irradiated onto a semiconductor wafer through a plurality of block patterns to perform exposure processing on various circuit patterns of LSI. It has been adopted.
しかし、メモリセルのアドレスデコーダや排他論理ゲー
ト回路の配線パターンは、そのコンタクトホール設置位
置が規則的に変化をする繰り返しパターンとなっている
。このことで、直線パターンや矩形部の形成位置が規則
的に変化をする直線パターン等の複数のブロックパター
ンをステンシルマスク（ビーム通過マスク）に設ける必
要がある。However, the wiring pattern of the address decoder and exclusive logic gate circuit of the memory cell is a repeating pattern in which the contact hole installation position changes regularly. For this reason, it is necessary to provide a stencil mask (beam passing mask) with a plurality of block patterns, such as a straight line pattern or a straight line pattern in which the formation position of a rectangular portion changes regularly.
このため、アドレスデコーダ等の専用機能回路パターン
に多くのフ゛ロンクパターンがステンシルマスク（ビー
ム通過マスク）に占有し、他の露光処理に必要なブロッ
クパターンの設置の妨げとなること、また、ステンシル
マスクに設けられたブロックパターンに基づく露光処理
に限定されること、及びブロックパターンの選択に多く
の時間を要し、高速露光の妨げとなるという問題がある
。For this reason, many fronk patterns for dedicated functional circuit patterns such as address decoders occupy the stencil mask (beam passing mask), which obstructs the installation of block patterns necessary for other exposure processing. There are problems in that the exposure process is limited to the exposure process based on the block pattern provided in the block pattern, and that it takes a lot of time to select the block pattern, which hinders high-speed exposure.
そこで、ステンシルマスクに設けられたブロックパター
ン形状にのみ依存する露光処理に限定されることなく、
該マスクを複数設け、上下ブロックパターンの組合せ処
理をして、効率良く、かつ、高速に多種類のブロック露
光処理をすることができる装置及び方法が望まれている
。Therefore, without being limited to exposure processing that depends only on the block pattern shape provided on the stencil mask,
There is a need for an apparatus and method that can provide a plurality of masks and perform combination processing of upper and lower block patterns to efficiently and rapidly perform a wide variety of block exposure processing.
第１３．１４図は、従来例に係る説明図である。 FIGS. 13 and 14 are explanatory diagrams related to the conventional example.
第１３図は、従来例に係る電子ビーム露光装置の構成図
である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional electron beam exposure apparatus.
図におて、矩形電子ビーム１ａにより、半導体ウェハ７
にＬＳＩのブロックパターンの露光処理をする装置は、
電子発生源１．偏向駆動回路２ａ、矩形整形アパーチャ
２ｂ、第１．第２の偏向器２ｃ、２ｄ、ステンシルマス
ク３．マスク移動回路４．露光制御計算機５及びステー
ジ駆動回路６から成る。In the figure, a semiconductor wafer 7 is irradiated by a rectangular electron beam 1a.
The equipment that performs exposure processing for LSI block patterns is
Electron source 1. Deflection drive circuit 2a, rectangular shaping aperture 2b, first . second deflector 2c, 2d, stencil mask 3. Mask movement circuit 4. It consists of an exposure control computer 5 and a stage drive circuit 6.
なお、ステンシルマスク３は、同図の破線円内図に示す
ように複数のブロックパターン３ａ〜３ｄ・・・から成
り、例えば、ＬＳＩの配線パターンやコンタクトホール
パターン等の基本露光パターンが設けられている。The stencil mask 3 is made up of a plurality of block patterns 3a to 3d, as shown in the dashed circle in the figure, and includes basic exposure patterns such as LSI wiring patterns and contact hole patterns. There is.
また、当該露光装置の機能は、電子発生源ｌから出射さ
れた電子ビームが矩形整形アパーチャ２ｂにより矩形電
子ビーム１ａに整形され、該矩形電子ビームｌａが偏向
駆動回路２ａを介して、偏向器２ｃにより偏向される。The function of the exposure apparatus is that an electron beam emitted from an electron source 1 is shaped into a rectangular electron beam 1a by a rectangular shaping aperture 2b, and the rectangular electron beam la is passed through a deflection drive circuit 2a to a deflector 2c. deflected by
この偏向処理により、マスク移動回路４を介してステン
シルマスク３の一つのブロックパターン、例えば、矩形
ブロックパターン３ａが選択される。また、該ブロック
パターン３ａを通過した矩形電子ビーム１ａが第２の偏
向器２ｄにより半導体ウェハ７で偏向走査される。これ
により、該ウェハ７にＬＳＩのコンタクトホールパター
ン等を露光処理することができる。By this deflection process, one block pattern of the stencil mask 3, for example, a rectangular block pattern 3a, is selected via the mask movement circuit 4. Further, the rectangular electron beam 1a that has passed through the block pattern 3a is deflected and scanned on the semiconductor wafer 7 by the second deflector 2d. Thereby, it is possible to perform exposure processing on the wafer 7 to form LSI contact hole patterns and the like.
その後、半導体ウェハ７の被露光領域を変えるためにス
テージ駆動回路６によりステージが移動される。Thereafter, the stage is moved by the stage drive circuit 6 in order to change the exposed area of the semiconductor wafer 7.
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、従来例によれば、第１４図（ａ）に示すよう
な繰り返しパターンが一定の規則性をもって変化するＬ
ＳＩの回路パターンのｎ光処理をする場合に、同図（ｂ
）に示すようなステンシルマスク３に設けられた複数の
ブロックパターンＢａ〜Ｂｆの一つを選択し、それに矩
形電子ビームｌｂの照射処理をしている。[Problem to be solved by the invention] By the way, according to the conventional example, a repeating pattern as shown in FIG. 14(a) changes with a certain regularity.
When performing n-light processing on the SI circuit pattern, the same figure (b
), one of the plurality of block patterns Ba to Bf provided on the stencil mask 3 is selected and subjected to irradiation treatment with a rectangular electron beam lb.
このため、次のような問題を生ずることがある。Therefore, the following problems may occur.
■ステンシルマスク３に専用機能回路パターンを露光処
理するための多くのブロックパターンが占有する。(2) The stencil mask 3 is occupied by many block patterns for exposing dedicated functional circuit patterns.
すなわち、第１４図（ａ）のアドレスレコーダのパター
ン形成例におて、第１．第２のコンタクトホール群７ａ
、７ｂを露光処理する場合には、ステンシルマスク３の
ブロックパターンＢａを選択して、これに矩形電子ビー
ム１ｂの照射処理をする。次いで、矩形電子ビームｌｂ
の偏向処理をし、被露光領域を移動することにより、先
のブロックパターンＢａを介して矩形電子ビーム１ｂの
照射処理をする。That is, in the pattern formation example of the address recorder shown in FIG. 14(a), the first. Second contact hole group 7a
, 7b, select the block pattern Ba of the stencil mask 3 and irradiate it with the rectangular electron beam 1b. Then, a rectangular electron beam lb
By performing the deflection process and moving the exposed area, the rectangular electron beam 1b is irradiated through the previous block pattern Ba.
また、第３のコンタクトホール群７Ｃを露光処理する場
合に、まず、ステンシルマスク３のブロックパターンＢ
ｂを選択して、これに矩形電子ビーム１ｂの照射処理を
する。次いで、矩形電子ビーム１ｂの偏向処理をし、被
露光領域を移動することにより、先のブロックパターン
Ｂｂを介して矩形電子ビーム１ｂの照射処理をする。次
いで、ブロックパターンＢｄ−Ｂｆを順次選択して、こ
れに矩形電子ビーム１ｂの照射処理をする。In addition, when exposing the third contact hole group 7C, first, block pattern B of the stencil mask 3 is
b is selected and irradiated with the rectangular electron beam 1b. Next, the rectangular electron beam 1b is deflected and the exposed area is moved to irradiate the rectangular electron beam 1b through the previous block pattern Bb. Next, block patterns Bd-Bf are sequentially selected and subjected to irradiation processing with the rectangular electron beam 1b.
なお、直線パターン７ｄを露光処理する場合に、ステン
シルマスク３のブロックパターンＢｃを選択して、これ
に矩形電子ビーム１ｂの照射処理をする。Note that when exposing the linear pattern 7d, the block pattern Bc of the stencil mask 3 is selected and subjected to the irradiation process with the rectangular electron beam 1b.
これにより、アドレスレコーダ等の専用機能回路パター
ンを露光処理する場合に、複数のブロックパターンＢａ
−Ｂｆの設置が必要となる。このことで、他の露光処理
に必要なブロックパターンの設置の妨げとなる。As a result, when exposing a dedicated functional circuit pattern such as an address recorder, multiple block patterns Ba
-It is necessary to install Bf. This obstructs the installation of block patterns necessary for other exposure processes.
■また、ブロックパターンの選択に多くの時間を要し、
高速露光の妨げとなる。■Also, it takes a lot of time to select the block pattern,
This interferes with high-speed exposure.
これは、第１４１Ｆ（ａ）のアドレスレコーダのパター
ン形成例におて、第１．第２のコンタクトホール群７ａ
、７ｂを露光処理する場合のブロックパターンＢａの選
択処理や第３のコンタクトホール群７ｃを露光処理する
場合のブロックパターンＢｄ−Ｂｆの順次選択処理に多
くの時間を要するものである。例えば、露光データＤと
ステンシルマスク３のブロックパターンデータとの比較
照合処理や位置合わせ処理に多くの時間を要するもので
ある。This is the first pattern in the pattern formation example of the address recorder of No. 141F(a). Second contact hole group 7a
, 7b, and the sequential selection process of block patterns Bd-Bf when exposing the third contact hole group 7c require a lot of time. For example, it takes a lot of time to compare and match the exposure data D and the block pattern data of the stencil mask 3 and to align them.
■なお、所望する露光パターンがステンシルマスクに設
けられたブロックパターンの形状、数に基づく露光処理
に限定される。このことは、ブロック露光方式のブロッ
クパターンのマスク機能に依存するものであり、ＬＳＩ
の設計変更等のプロセス要求による多種多様の露光処理
の即応の妨げとなることがある。(2) Note that the desired exposure pattern is limited to exposure processing based on the shape and number of block patterns provided on the stencil mask. This depends on the masking function of the block pattern of the block exposure method, and the LSI
This may impede prompt response to a wide variety of exposure processes due to process requirements such as design changes.
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、ステンシルマスクに設けられたブロックパター
ン形状にのみ依存する露光処理に限定されることなく、
該マスクを複数設け、上下ブロックパターンの組合せ処
理をして、効率良く、かつ、高速に多種類のプロンク露
光処理をすることが可能となる荷電粒子ビーム露光装置
及び荷電粒子ビーム露光方法の提供を目的とする。The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and is not limited to exposure processing that depends only on the shape of a block pattern provided on a stencil mask.
To provide a charged particle beam exposure apparatus and a charged particle beam exposure method, which are capable of efficiently and quickly performing various types of pronk exposure processing by providing a plurality of masks and performing combination processing of upper and lower block patterns. purpose.
第１図は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の原理
図、第２図は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光方法の
原理図をそれぞれ示している。FIG. 1 shows a principle diagram of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a principle diagram of a charged particle beam exposure method according to the present invention.
その露光装置は、第１図に示すように、少なくとも、被
露光対象１６に整形荷電粒子ビーム１１ａを出射する荷
電粒子発生手段１１と、前記整形荷電粒子ビーム１１ａ
を偏向する偏向手段１２と、前記整形荷電粒子ビーム１
１ａを整形する複数のブロックパターンＢ１１、 Ｂ
１２・・・Ｂ１ｎから成る第１のビーム整形手段１３と
、前記第１のビーム整形手段１３を通過した整形荷電粒
子ビーム１１ａを整形する複数のブロックパターンＢ２
１． Ｂ１２・・・Ｂ２ｎから成る第２のビーム整形
手段１４と、前記荷電粒子発生手段１１．偏向手段１２
．第１及び第２のビーム整形手段１３及び１４の入出力
を制御する制御手段１５とを具備し、前記制御手段１５
が露光データＤ１に基づいて、前記第１のビーム整形手
段１３の一つのブロックパターンＢ１ｉに、前記整形荷
電粒子ビーム１１ａの位置合わせ制御処理をし、かつ、
前記−つのブロックパターンＢ１ｉを通過した整形荷電
粒子ビーム１１ａを第２のビーム整形手段１４のブロッ
クパターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎに位置合わせ
制御処理をすることを特徴とし、前記露光装置におて、
前記第１のビーム整形手段１３の複数のブロックパター
ンＢ１１、 Ｂ１２・・・Ｂ１ｎと、前記第２のビー
ム整形手段１４の複数のブロックパターンＢ２１．
Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとが同一形状を有していることを特
徴とし、
前記露光装置におて、前記第１のビーム整形手段１３の
複数のブロックパターンＢ１１． Ｂ１２・・・Ｂ１
ｎと、前記第２のビーム整形手段１４の複数のブロック
パターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとが異なる形
状を有していることを特徴とし、
前記装置におて、前記第１のブロックパターンＢ１１、
Ｂ１２・・・Ｂ １ｎ内の一つのブロックパターン
Ｂ１ｉは、概ね平行四辺形に近い形状を有し、かつ、前
記平行四辺形の一辺の形状が階段状を有し、前記第２の
ブロックパターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ内の
一つのブロックパターンＢ２ｉは、複数の直線形状を有
していることを特徴とし、
前記装置におて、前記第１のブロックパターンＢ１１、
Ｂ１２・・・Ｂ１ｎ内の一つのブロックパターンＢ
１ｉは矩形を有し、前記第２のブロックパターンＢ２１
． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ内の一つのブロックパターン
Ｂ２１は、複数の直線形状を有し、かつ、前記直線形状
の一部に凹凸部が設けられることを特徴とし、前記装置
におて、前記直線形状の一部に設けられる凹凸部は、隣
接する直線形状間に所定間隔をもってずらした位置に配
設されることを特徴とし、
前記装置におて、前記第１のブロックパターンＢ１１、
Ｂ１２・・・Ｂ１ｎ内の一つのブロックパターンＢ
１ｉは複数の矩形を有し、かつ、前記矩形が所定間隔の
マトリクス状に配設され、前記第２のブロックパターン
Ｂ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ内の一つのフ゛ロンク
パターンＢ２ｉは多種類の多角形状を有し、かつ、前記
多角形状の内角が９０〔度〕又は２７０〔度〕にされ、
前記多角形状が前記マトリクス状に配設され複数の矩形
の所定間隔に比例して配設されることを特徴とし、
その露光方法は、前記荷電粒子ビーム露光装置を用いて
、前記被露光対象１６にＬＳＩパターン露光をする方法
であって、整形荷電粒子ビーム１１ａの通過領域に上下
に設けられた複数の第１のブロックパターンＢ１１、
Ｂ１２・・・Ｂ１ｎ及び複数の第２のブロックパター
ンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎの中から任意の第１
及び第２のブロックパターンＢ １ｉ、 Ｂ ２ｉの
選択処理をし、前記第１のブロックパターンＢ１１を通
過した整形荷電粒子ビーム１１ａを第２のブロックパタ
ーンＢ２ｉに偏向照射処理をし、前記第１及び第２のブ
ロックパターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉの重なり領域を通過
した整形荷電粒子ビーム１１ａに基づいて前記被露光対
象１６の露光処理をすることを特徴とし、上記目的を達
成する。As shown in FIG. 1, the exposure apparatus includes at least a charged particle generating means 11 for emitting a shaped charged particle beam 11a to an object to be exposed 16, and a shaped charged particle beam 11a.
a deflection means 12 for deflecting the shaped charged particle beam 1;
A plurality of block patterns B11 and B for shaping 1a
12...B1n, and a plurality of block patterns B2 for shaping the shaped charged particle beam 11a that has passed through the first beam shaping means 13.
1. A second beam shaping means 14 consisting of B12...B2n, and the charged particle generating means 11. Deflection means 12
．． a control means 15 for controlling input and output of the first and second beam shaping means 13 and 14;
performs positioning control processing of the shaped charged particle beam 11a to one block pattern B1i of the first beam shaping means 13 based on the exposure data D1, and
The shaped charged particle beam 11a that has passed through the - two block patterns B1i is transformed into a block pattern B21. of the second beam shaping means 14. The exposure apparatus is characterized in that alignment control processing is performed on B22...B2n, and in the exposure apparatus,
A plurality of block patterns B11, B12 . . . B1n of the first beam shaping means 13 and a plurality of block patterns B21 .
B22...B2n have the same shape, and in the exposure apparatus, the plurality of block patterns B11. B12...B1
n, and a plurality of block patterns B21.n of the second beam shaping means 14. B22...B2n have different shapes, in the device, the first block pattern B11,
One block pattern B1i in B12...B1n has a shape roughly similar to a parallelogram, and one side of the parallelogram has a stepped shape, and the second block pattern B21 ．． One block pattern B2i in B22...B2n is characterized in that it has a plurality of linear shapes, and in the device, the first block pattern B11,
B12...One block pattern B in B1n
1i has a rectangular shape, and the second block pattern B21
．． One block pattern B21 in B22 . The uneven portion provided in a part of the first block pattern B11 is characterized in that it is arranged at a position shifted by a predetermined interval between adjacent linear shapes, and in the device, the first block pattern B11,
B12...One block pattern B in B1n
1i has a plurality of rectangles, and the rectangles are arranged in a matrix at predetermined intervals, and the second block pattern B21. One fronk pattern B2i in B22...B2n has many types of polygonal shapes, and the interior angle of the polygonal shape is 90 [degrees] or 270 [degrees],
The polygonal shapes are arranged in the matrix and are arranged in proportion to a predetermined interval between a plurality of rectangles, and the exposure method includes exposing the object to be exposed 16 using the charged particle beam exposure apparatus. A method for performing LSI pattern exposure in which a plurality of first block patterns B11 are provided above and below in a passage area of a shaped charged particle beam 11a,
B12...B1n and a plurality of second block patterns B21. Any first one from B22...B2n
and second block patterns B 1i and B 2i are selected, and the shaped charged particle beam 11a that has passed through the first block pattern B11 is deflected and irradiated onto the second block pattern B2i. The above object is achieved by performing exposure processing on the object 16 to be exposed based on the shaped charged particle beam 11a that has passed through the overlapping region of the second block patterns B1i and B2i.
本発明の装置によれば、第１図に示すように、整形荷電
粒子ビーム１１ａを整形する複数のブロックパターンＢ
１１、 Ｂ１２・・・Ｂ１ｎから成る第１のビーム整
形手段１３と、該第１のビーム整形手段１３を通過した
整形荷電粒子ビーム１１ａを整形する複数のブロックパ
ターンＢ２１． Ｂ１２・・・Ｂ２ｎから成る第２の
ビーム整形手段１４とが設けられている。According to the apparatus of the present invention, as shown in FIG.
11, B12...B1n, and a plurality of block patterns B21.1 for shaping the shaped charged particle beam 11a that has passed through the first beam shaping means 13. A second beam shaping means 14 consisting of B12...B2n is provided.
このため、荷電粒子発生手段１１から第１．第２のビー
ム整形手段１３及び１４に整形荷電粒子ビーム１１ａが
照射されると、露光データＤ１を入力した制御手段１５
により該整形荷電粒子ビーム１１ａが第１のビーム整形
手段１３の一つのブロックパターンＢ１ｉに位置合わせ
され、かつ、その一つのブロックパターンＢ１ｉを通過
した整形荷電粒子ビーム１１ａが第２のビーム整形手段
１４のプロ、７クパターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ
２ｎの一つのブロックパターンＢ２ｉに位置合わせされ
る。この両ブロックパターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉより整
形された整形荷電粒子ビーム１１ａが被露光対象１６に
偏向照射される。Therefore, from the charged particle generating means 11, the first . When the second beam shaping means 13 and 14 are irradiated with the shaped charged particle beam 11a, the control means 15 inputting the exposure data D1
Accordingly, the shaped charged particle beam 11a is aligned with one block pattern B1i of the first beam shaping means 13, and the shaped charged particle beam 11a that has passed through the one block pattern B1i is aligned with the second beam shaping means 14. Professional, 7 patterns B21. B22...B
2n block pattern B2i. A shaped charged particle beam 11a shaped by these block patterns B1i and B2i is deflected and irradiated onto the object 16 to be exposed.
これにより合成ブロックパターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉに
基づく整形荷電粒子ビーム１１ａにより、被露光対象１
６にＬＳＩパターン等を露光することができる。As a result, the shaped charged particle beam 11a based on the composite block patterns B1i and B2i illuminates the exposed object 1.
6, LSI patterns etc. can be exposed.
このことで、第１のビーム整形手段１３の複数のブロッ
クパターンＢ１１、 Ｂ１２・・・Ｂ１ｎと、第２の
ビーム整形手段１４の複数のブロックパターンＢ２１、
Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとを組み合わせ処理することに
より、多種多様の露光処理をすることが可能となる。As a result, the plurality of block patterns B11, B12...B1n of the first beam shaping means 13 and the plurality of block patterns B21 of the second beam shaping means 14,
By processing B22...B2n in combination, it becomes possible to perform a wide variety of exposure processing.
なお、第１のビーム整形手段１３の複数のブロックパタ
ーンＢ １１． Ｂ １２− Ｂ Ｉｎと、第２のビ
ーム整形手段１４の複数のブロックパターンＢ２１．
Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとを同一形状にすることにより、
両ブロックパターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉの選択制御を容
易にすることができる。また、第１のビーム整形手段１
３の複数のブロックパターンＢ１１、 Ｂ１２・・・
Ｂ１ｎと、第２のビーム整形手段１４の複数のブロック
パターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとを異なる形
状にすることにより、−層多種多様の露光処理をするこ
とが可能となる。Note that the plurality of block patterns B of the first beam shaping means 13 11. B12-B In and a plurality of block patterns B21. of the second beam shaping means 14.
By making B22...B2n the same shape,
Selection control of both block patterns B1i and B2i can be facilitated. Further, the first beam shaping means 1
3 multiple block patterns B11, B12...
B1n and a plurality of block patterns B21 . By making B22...B2n different in shape, it becomes possible to perform a wide variety of exposure treatments on the negative layer.
これにより、従来例のようなステンシルマスクに設けら
れたブロックパターン形状にのみ依存する露光処理に限
定されることが無くなり、ＬＳＩの設計変更等のプロセ
ス要求による多種多様の露光処理に即応することが可能
となる。As a result, it is no longer limited to exposure processing that depends only on the shape of a block pattern provided on a stencil mask, as in the conventional example, and it is now possible to immediately respond to a wide variety of exposure processing due to process requirements such as LSI design changes. It becomes possible.
また、本発明の露光方法によれば、第２図に示すように
、ステップＰ３で位置合わせ処理された上下のブロック
パターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉの重なり領域に整形荷電粒
子ビーム１１ａを照射する第１の照射処理やステップＰ
５で可変調整処理された上下のブロックパターンＢ１ｉ
、 Ｂ２ｉの重なり領域に整形荷電粒子ビーム１１ａ
を照射する第２の照射処理をしている。Furthermore, according to the exposure method of the present invention, as shown in FIG. 2, the first irradiation involves irradiating the shaped charged particle beam 11a onto the overlapping region of the upper and lower block patterns B1i and B2i that have been aligned in step P3. Processing and step P
Upper and lower block pattern B1i subjected to variable adjustment processing in step 5
, the shaped charged particle beam 11a is applied to the overlapping region of B2i.
A second irradiation process is being performed to irradiate.
このため、第１の照射処理により、少ないフロックパタ
ーンＢｉｔ、 Ｂ２ｉ、 Ｂ２ｊを使用し、従来例
の比べて少ないシコット数によりアドレスレコーダ等の
専用機能回路パターンを露光処理することができる。こ
のことで、ビーム整形手段１３の一つのブロックパター
ンを選択するためのデータ比較照合処理や位置合わせ処
理の短縮化が図られ、ブロックパターンの選択処理等の
短縮化から高速露光を図ることが可能となる。Therefore, by the first irradiation process, a dedicated functional circuit pattern such as an address recorder can be exposed using fewer flock patterns Bit, B2i, and B2j and a smaller number of chicots than in the conventional example. This makes it possible to shorten the data comparison and matching process and alignment process for selecting one block pattern of the beam shaping means 13, and it is possible to achieve high-speed exposure by shortening the block pattern selection process, etc. becomes.
また、第２の照射処理により被露光領域の特定位置に整
形荷電粒子ビーム１１ａを照射することによって、ＲＯ
Ｍ（続出専用メモリ）等に情報を書き込む場合、その位
置が限定される特定窓パターンを効率良く露光処理する
ことも可能となる。このことで、従来例のようにビーム
整形手段１３に専用機能回路パターンを露光処理するた
めの専用ブロックパターンを多く設ける必要がなくなり
、他の露光処理に必要なブロックパターンを増設するこ
とか可能となる。In addition, by irradiating the shaped charged particle beam 11a to a specific position of the exposed area by the second irradiation process, the RO
When writing information to M (memory for continuous reading) or the like, it is also possible to efficiently perform exposure processing on a specific window pattern whose position is limited. This eliminates the need to provide many dedicated block patterns in the beam shaping means 13 for exposing dedicated functional circuit patterns as in the conventional example, and it is possible to add block patterns necessary for other exposure processing. Become.
これにより、荷電粒子ビーム露光装置のスループット及
びブロンク露光機能の向上を図ることが可能となる。This makes it possible to improve the throughput and bronc exposure function of the charged particle beam exposure apparatus.
（実施例〕
次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第３〜１２図は、本発明の実施例に係る荷電粒子ビーム
装置及び荷電粒子ビーム方法を説明する図である。3 to 12 are diagrams illustrating a charged particle beam device and a charged particle beam method according to an embodiment of the present invention.
（ｉ）第１の実施例の説明
第３図は、本発明の各実施例に係る電子ビーム露光装置
の構成図を示している。(i) Description of the first embodiment FIG. 3 shows a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to each embodiment of the present invention.
図におて、荷電粒子ビームの一実施例となる電子ビーム
を用いた電子ビーム露光装置は、矩形電子ビーム発生系
２１．第１〜第３の偏向系２２Ａ〜２２Ｃ１第１のステ
ンシルマスク２３．第２のステンシルマスク２４及び露
光制御系２５等から成すなわち、２１は荷電粒子発生手
段１１の一実施例となる矩形電子ビーム発生系であり、
電子銃２１Ａ、グリッド電極２１Ｂ、アノード電極２１
Ｃ，矩形整形アパーチャ２１Ｄ、第１の電子レンズ２１
Ｅ及びアライメントコイル２１Ｆ等から成る。該矩形電
子ビーム発生系２１の機能は、電子銃２１Ａで発生した
電子ビーム２１ａをグリッド電極２１Ｂ及びアノード電
極２１Ｃを介して加速し、矩形整形アパーチャ２１Ｄに
より、該電子ビーム２１ａを矩形状に整形し、それを第
１の電子レンズ２１Ｈにより、適当な照射面積の矩形電
子ビーム２１ａを出射するものである。In the figure, an electron beam exposure apparatus using an electron beam, which is an example of a charged particle beam, has a rectangular electron beam generation system 21. First to third deflection systems 22A to 22C1 first stencil mask 23. Consisting of a second stencil mask 24, an exposure control system 25, etc., 21 is a rectangular electron beam generating system which is an embodiment of the charged particle generating means 11;
Electron gun 21A, grid electrode 21B, anode electrode 21
C, rectangular shaped aperture 21D, first electronic lens 21
E, alignment coil 21F, etc. The function of the rectangular electron beam generation system 21 is to accelerate the electron beam 21a generated by the electron gun 21A through the grid electrode 21B and the anode electrode 21C, and to shape the electron beam 21a into a rectangular shape by the rectangular shaping aperture 21D. The first electron lens 21H emits a rectangular electron beam 21a having an appropriate irradiation area.
２２Ａは偏向手段１２の一部を構成する第１の偏向系で
あり、スリットデフレクタ２２１．第２の電子レンズ２
２２．第１及び第２の位置合わせ偏向器２３０及び２３
１等から成る。第１の偏向系２２Ａの機能は、パターン
制御コントローラ５２からのパターンデータＰＤに基づ
いて、矩形電子ビーム２．１２を一つのブロックパター
ンＢ１ｉに位置合わせするものである。22A is a first deflection system that constitutes a part of the deflection means 12, and includes a slit deflector 221. Second electronic lens 2
22. First and second alignment deflectors 230 and 23
Consists of 1st prize. The function of the first deflection system 22A is to align the rectangular electron beam 2.12 to one block pattern B1i based on pattern data PD from the pattern control controller 52.
２３は、第１のビーム整形手段１３の一実施例となる第
１のステンシルマスクであり、矩形電子ビーム２１ａを
通過させる複数のブロックパターンＢ１１〜Ｂ１ｎから
成る。なお、ステンシルマスクについては、第４図にお
いて詳述する。A first stencil mask 23 is an embodiment of the first beam shaping means 13, and is composed of a plurality of block patterns B11 to B1n through which the rectangular electron beam 21a passes. Note that the stencil mask will be explained in detail in FIG. 4.
２２Ｂは偏向手段１２の他の部分を構成する第２の偏向
系であり、第３．第４の位置合わせ偏向器２３２及び２
３３等から成る。第２の偏向系２２Ｂの機能は、パター
ン制御コントローラ５２からのパターンデータＰＤに基
づいて、第１のステンシルマスクの一つのブロックパタ
ーンＢ１ｉを通過した矩形電子ビーム２１ａを第２のス
テンシルマスクの一つのブロックパターンＢ２ｉに位置
合わせするものである。22B is a second deflection system constituting the other part of the deflection means 12; Fourth alignment deflector 232 and 2
It consists of 33 mag. The function of the second deflection system 22B is to direct the rectangular electron beam 21a that has passed through one block pattern B1i of the first stencil mask to one block pattern B1i of the second stencil mask based on the pattern data PD from the pattern control controller 52. This is for alignment to block pattern B2i.
２４は第２のビーム整形手段１４の一実施例となる第２
のステンシルマスクであり、第１のステンシルマスクか
らの矩形電子ビーム２１ａを通過させる複数のブロック
パターンＢ２１〜Ｂ２ｎから成る。24 is a second beam shaping means 14, which is an embodiment of the second beam shaping means 14;
This stencil mask is composed of a plurality of block patterns B21 to B2n through which the rectangular electron beam 21a from the first stencil mask passes.
なお、本発明の実施例では、第１のステンシルマスク２
３の複数のブロックパターンＢ１１、 Ｂ１２・・・
Ｂ１ｎと、第２のステンシルマスク２４の複数のブロッ
クパターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２ｎとが同一形
状を有している。これにより、両ブロックパターンＢ１
ｉ、 Ｂ２ｉの選択制御を容易にすることができる。Note that in the embodiment of the present invention, the first stencil mask 2
3 multiple block patterns B11, B12...
B1n and a plurality of block patterns B21 .B1n of the second stencil mask 24. B22...B2n have the same shape. As a result, both block patterns B1
i, B2i selection control can be facilitated.
２２Ｃは偏向手段１２の他の部分を構成する第３の偏向
系であり、第５．第６の位置合わせ偏向器２３４ 、２
３５ 、電子レンズ２２３〜２２５．ブランキング偏向
器２２６．アパーチャ２２７．メインデフコイル２２８
及びサブデフレクタ２２９等から成る。第３の偏向系２
２Ｃの機能は、第２のステンシルマスク２４で選択され
た任意のブロックパターンＢ２ｉを通過した矩形電子ビ
ーム２１ａを偏向するものである。これにより、被露光
対象１６の一例となる半導体ウェハ２７に上下ブロック
パターンＢ１ｉ、 Ｂ２１を通過した矩形電子ビーム
２１ａに基づいて露光処理をすることができる。例えば
、半導体ウェハ２７に配線パターンの露光処理や特定窓
パターンに情報を書き込む処理をすることができる。22C is a third deflection system constituting another part of the deflection means 12; Sixth alignment deflector 234,2
35, electronic lenses 223-225. Blanking deflector 226. Aperture 227. Main differential coil 228
and a sub-deflector 229. Third deflection system 2
The function of 2C is to deflect the rectangular electron beam 21a that has passed through an arbitrary block pattern B2i selected by the second stencil mask 24. Thereby, exposure processing can be performed on the semiconductor wafer 27, which is an example of the object to be exposed 16, based on the rectangular electron beam 21a that has passed through the upper and lower block patterns B1i and B21. For example, it is possible to perform a process of exposing a wiring pattern on the semiconductor wafer 27 or a process of writing information in a specific window pattern.
２５は制御手段１５の一実施例となる露光制御系であり
、データメモリ３１．パターン制御コントローラ５２
第１〜第４のデジタル／アナログ変換増幅回路（以下Ｄ
ＡＣ／ＡＭＰという）５３．５７５１０．５１１ 、第
１のマスク移動回路５４．第２のマスク移動回路５５．
ブランキング制御回路５６シーケンスコントローラ５８
．偏向制御回路５９、インターフェイス回路５１２ 、
ｔ＠光データ記憶装置５１３及び中央演算処理装置（
以下ＣＰＵという）５１４等から成る。25 is an exposure control system which is an embodiment of the control means 15, and data memory 31. Pattern control controller 52
First to fourth digital/analog conversion amplifier circuits (hereinafter referred to as D
AC/AMP) 53.57510.511, the first mask movement circuit 54. Second mask moving circuit 55.
Blanking control circuit 56 sequence controller 58
．． Deflection control circuit 59, interface circuit 512,
t@Optical data storage device 513 and central processing unit (
(hereinafter referred to as CPU) 514, etc.
露光制御系２５の動作は、まず、第１．第２のステンシ
ルマスク２３．２４を駆動制御して、被露光ＩＣに必要
なパターンを持つエリアを電子ビーム２１ａの偏向可能
領域に移動する。ここで、予め、ステンシルマスク２３
．２４は、ある種類のＩＣを形成するのに必要なパター
ンを一つのエリア内の持っているものとする。これによ
り、半導体ウェハが試料台に載置された後、第１．第２
のステンシルマスク２３．２４が駆動制御され、各々必
要なエリアが電子ビーム２１ａの偏向可能領域に移動さ
れてくる。その後、露光開始と共にエリア内の必要なブ
ロックを各々選択して露光処理を実行する。The operation of the exposure control system 25 begins with the first. The second stencil masks 23 and 24 are driven and controlled to move an area having a pattern necessary for the IC to be exposed to an area where the electron beam 21a can be deflected. Here, in advance, the stencil mask 23
．． 24 is assumed to have a pattern necessary to form a certain type of IC in one area. As a result, after the semiconductor wafer is placed on the sample stage, the first. Second
The stencil masks 23 and 24 are driven and controlled, and each necessary area is moved to the deflectable region of the electron beam 21a. Thereafter, at the start of exposure, each necessary block within the area is selected and exposure processing is executed.
ここで、１ウエハの露光処理は、同一種類のＩＣを露光
するときは、ステンシルマスク２３．２４は移動せず、
別の種類のＩＣを露光する場合シこは、ステンシルマス
ク２３．２４は移動して各々必要なエリアを選択するも
のとする。Here, in the exposure process for one wafer, when exposing the same type of IC, the stencil masks 23 and 24 do not move;
When exposing different types of ICs, the stencil masks 23 and 24 are moved to select the respective required areas.
従って、エリア内のブッロクを選択して露光をする場合
、すなわち、基本的にはウェハ露光の一つのハツチ内で
はステンシルマスク２３．２４は移動処理をしない。Therefore, when blocks within an area are selected for exposure, that is, basically within one hatch of wafer exposure, the stencil masks 23 and 24 are not moved.
なお、この際に露光データ記憶装置５１３からの露光デ
ータＤＩがＣＰＵ５１４．インターフェイス回路５１２
を介して、データメモリ５１及びシーケンスコントロー
ラ５８に入力される。また、データメモリ５１からのパ
ターンデータＰＤがパターン制御コントローラ５２を介
して、ＤＡＣ／ＡＭＰ ５３ 。Note that at this time, the exposure data DI from the exposure data storage device 513 is sent to the CPU 514. Interface circuit 512
The data is input to the data memory 51 and the sequence controller 58 via. Further, the pattern data PD from the data memory 51 is sent to the DAC/AMP 53 via the pattern control controller 52.
第１．第２のマスク移動回路５４．５５に入力され、こ
れにより、第１の偏向系２２Ａのスリットデフレクタ２
２１．第１．第２のステンシルマスク２３．２４がそれ
ぞれ駆動制御される。さらに、該パターンデータＰＤに
基づいてブランキング制御回路５６及びＤＡＣ／ＡＭＰ
５７により、第１〜第６の位置合わせ偏向器２３０〜
２３５．ブランキング偏向器２２６等が駆動制御される
。1st. is input to the second mask movement circuit 54,55, thereby causing the slit deflector 2 of the first deflection system 22A to
21. 1st. The second stencil masks 23, 24 are each driven and controlled. Further, based on the pattern data PD, the blanking control circuit 56 and the DAC/AMP
57, the first to sixth alignment deflectors 230 to
235. The blanking deflector 226 and the like are driven and controlled.
−４、シーケンスコントローラ５８からの偏向データＤ
Ｄが偏向制御回路５９とステージ駆動系２６に入力され
る。また、偏向制御回路５９からのＸ、Ｙ偏向データＤ
Ｘ、ＤＹがＤＡｆｌ：／ＡＭＰ ５１０，５１１に入力
され、これにより、第３の偏向系のメインデフコイル２
２８及びサブデフレクタ２２９等が駆動制御される。-4, deflection data D from sequence controller 58
D is input to the deflection control circuit 59 and the stage drive system 26. Also, X and Y deflection data D from the deflection control circuit 59
X, DY are input to DAfl:/AMP 510, 511, which causes the main differential coil 2 of the third deflection system to
28, sub-deflector 229, etc. are drive-controlled.
なお、２６はステージ駆動系であり、ステージ移動機構
２６Ａ、ステージ２６Ｂ及びレーザ干渉計等から成る。Note that 26 is a stage drive system, which includes a stage moving mechanism 26A, a stage 26B, a laser interferometer, and the like.
ステージ駆動系２６の機能は、シーケンスコントローラ
５８からのステージ駆動データＳＤに基づいて半導体ウ
ェハ２７を載置したステージ２６Ｂの駆動制御やその移
動位置の計測制御をするものである。The function of the stage drive system 26 is to control the drive of the stage 26B on which the semiconductor wafer 27 is placed and to measure and control its movement position based on stage drive data SD from the sequence controller 58.
第４図は、本発明の各実施例に係る第１．第２のステン
シルマスクを説明する図であり、同図は、一つのステン
シルマスクの全体平面図と、その中の一つのエリアの拡
大図を示している。FIG. 4 shows the first embodiment according to each embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a second stencil mask, and the same diagram shows an overall plan view of one stencil mask and an enlarged view of one area within it.
図におて、Ｅ１〜Ｅ９はビーム照射エリアであり、所定
ピッチ間隔ＥＬによりマトリクス状に配置されている。In the figure, E1 to E9 are beam irradiation areas, which are arranged in a matrix with a predetermined pitch interval EL.
本発明の実施例によれば、３×３の９エリアを具備して
おり、一つのエリアの大きさは、電子ビーム１１ａの最
大偏向範囲に対応して１〜５Ｉｌ１口程度である。また
、Ｅｘｙは各エリアの基準点となる位置座標であり、エ
リアＥ７の基準点をＥｘｙ（１，２）と示している。According to the embodiment of the present invention, nine areas of 3×3 are provided, and the size of one area is approximately 1 to 5Il1, corresponding to the maximum deflection range of the electron beam 11a. Moreover, Exy is a position coordinate serving as a reference point of each area, and the reference point of area E7 is shown as Exy (1, 2).
さらに、Ｂ１−８３６はブロックパターンであり、所定
ピンチ間隔ＢＬによりマトリクス状に配置されている。Further, B1-836 is a block pattern, which is arranged in a matrix with a predetermined pinch interval BL.
本発明の実施例によれば、６×６の３６フロツクパター
ンを具備しており、一つのブロックパターンの大きさは
、矩形電子ビーム２１ａの断面形状にほぼ等しい１００
〜５００μｍ口程度である。According to the embodiment of the present invention, 36 block patterns of 6×6 are provided, and the size of one block pattern is approximately equal to the cross-sectional shape of the rectangular electron beam 21a.
~500 μm opening.
また、Ｂｘｙは各ブロックエリアの基準点となる位置座
標であり、ブロックパターンＢ３２の基準点をＢｘｙ（
１，２）と示している。In addition, Bxy is the position coordinate that becomes the reference point of each block area, and the reference point of block pattern B32 is set to Bxy (
1, 2).
第５図は、本発明の各実施例に係る第１．第２のブロッ
クパターン群を説明する図であり、同図は、一つのエリ
アの全体平面位置と、その中のブロックパターンの拡大
図を示している。FIG. 5 shows the first embodiment according to each embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a second block pattern group, and shows the overall planar position of one area and an enlarged view of the block patterns within it.
図におて、ＢＩＯ，Ｂ１１、 Ｂ１６． Ｂ１７は
ブロックパターンであり、第１． 第２のステンシルマ
スク２３．２４の複数のブロックパターンＢ１１、
Ｂ１２− Ｂ １ｎ、 Ｂ ２１． Ｂ ２２− Ｂ
２ｎを形成するものである。例えば、ブロックパターン
ＢＩＯは直線パターンを４本手行に並べたパターンであ
り、ＬＳＩの配線パターンを形成するものとなる。ブロ
ックパターンＢ１１は階段状パターンであり、該平行直
線パターン群の領域選択パターンに使用される。In the figure, BIO, B11, B16. B17 is a block pattern, and the first. A plurality of block patterns B11 of the second stencil mask 23, 24,
B12- B 1n, B 21. B22-B
2n. For example, the block pattern BIO is a pattern in which four linear patterns are arranged in a row, and forms the wiring pattern of an LSI. The block pattern B11 is a step-like pattern, and is used as an area selection pattern of the parallel straight pattern group.
また、ブロックパターンＢ１６は四辺形状パターンであ
り、ブロックパターンＢ１１と同様に該平行直線パター
ン群等の領域選択パターンに使用される。ブロックパタ
ーンＢ１７は特定ブロックパターンであり、アドレスデ
コーダ用の配線パターンや直線パターンが合成されるも
のである。 なお、本発明の実施例では、第１のステン
シルマスク２３の複数のブロックパターンＢ１１．
Ｂ１２・・・Ｂ１ｎと、第２のステンシルマスク２４の
複数のブロックパターンＢ２１． Ｂ２２・・・Ｂ２
ｎとが同一形状を有している。これにより、両ブロック
パターンＢ１ｉ、 Ｂ２ｉの一選択制御を容易にする
ことができる。また、第１のステンシルマスク２３の複
数のブロックパターンＢ１１．Ｂ１２・・・Ｂ１ｎの形
状に対して、第２のステンシルマスク２４の複数のブロ
ックパターンＢ２１、 Ｂ２２・・・Ｂ２ｎを異なる
形状のものを設けることにより、−層多種多様の露光処
理をすることも可能となる。Further, the block pattern B16 is a quadrilateral pattern, and is used as an area selection pattern such as the parallel straight line pattern group like the block pattern B11. The block pattern B17 is a specific block pattern in which a wiring pattern and a straight line pattern for an address decoder are combined. Note that in the embodiment of the present invention, the plurality of block patterns B11 .
B12 . . . B1n and a plurality of block patterns B21 . B22...B2
n have the same shape. Thereby, selection control of one of both block patterns B1i and B2i can be facilitated. Moreover, the plurality of block patterns B11. By providing a plurality of block patterns B21, B22...B2n of the second stencil mask 24 with different shapes for the shapes of B12...B1n, it is possible to perform a wide variety of exposure treatments on the -layer. It becomes possible.
このようにして、本発明の実施例に係る露光装置によれ
ば、第５図に示すように、矩形電子ビーム２１ａを整形
する複数のブロックパターンＢｌ。In this way, according to the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a plurality of block patterns Bl are formed to shape the rectangular electron beam 21a.
Ｂ２・・・Ｂ３６から成る第１のステンシルマスク２３
と、該第１のステンシルマスク２３を通過した矩形電子
ビーム２１ａを整形する複数のブロックパターンＢ１．
Ｂ２・・・Ｂ３６から成る第２のステンシルマスク１４
とが設けられている。First stencil mask 23 consisting of B2...B36
and a plurality of block patterns B1. which shape the rectangular electron beam 21a that has passed through the first stencil mask 23.
A second stencil mask 14 consisting of B2...B36
and is provided.
このため、矩形電子発生系２１から第１．第２のステン
シルマスク２３及び２４に矩形電子ヒーム２１ａが照射
されると、露光データＤＩを入力した露光制御系２５に
より該矩形電子ビーム２１ａが、例えば、第１のステン
シルマスク２３の一つのブロックパターンＢ１６に位置
合わせされ、かっ、その一つのブロックパターンＢ１６
を通過した矩形電子ビーム２１ａが第２のステンシルマ
スク２４のブロックパターンＢｌ、Ｂ２・・・Ｂ３６の
一つのブロックパターンＢＩＯに位置合わせされる。こ
の両ブロックパターンＢ１６． ＢＩＯより整形され
た矩形電子ビーム２１ａが半導体ウェハ２７に偏向照射
される。Therefore, from the rectangular electron generation system 21, the first . When the second stencil masks 23 and 24 are irradiated with the rectangular electron beam 21a, the exposure control system 25 inputting the exposure data DI causes the rectangular electron beam 21a to be applied to, for example, one block pattern of the first stencil mask 23. Aligned with B16, that one block pattern B16
The rectangular electron beam 21a that has passed through is aligned with one block pattern BIO of the block patterns B1, B2 . . . B36 of the second stencil mask 24. Both block patterns B16. A rectangular electron beam 21a shaped by the BIO is deflected and irradiated onto the semiconductor wafer 27.
これにより合成ブロックパターンＢ１６． ＢＩＯに
基づく矩形電子ビーム２１ａにより、半導体ウェハ２７
にＬＳＩパターン等を露光することができる。As a result, composite block pattern B16. A semiconductor wafer 27 is formed by a rectangular electron beam 21a based on BIO.
It is possible to expose LSI patterns and the like.
このことで、第１のステンシルマスク２３の複数のブロ
ックパターンＢｌ、Ｂ２・・・Ｂ３６と、第２のステン
シルマスク２４の複数のブロックパターンＢｌ、Ｂ２・
・・Ｂ３６とを組み合わせ処理をすることにより、多種
多様の露光処理をすることが可能となる。As a result, the plurality of block patterns Bl, B2...B36 of the first stencil mask 23 and the plurality of block patterns Bl, B2...B36 of the second stencil mask 24,
By performing processing in combination with B36, it becomes possible to perform a wide variety of exposure processing.
これにより、従来例のようなステンシルマスクに設けら
れたブロックパターン形状にのみ依存する露光処理に限
定されることが無くなり、ＬＳＩの設計変更等のプロセ
ス要求による多種多様の露光処理に即応することが可能
となる。As a result, it is no longer limited to exposure processing that depends only on the shape of a block pattern provided on a stencil mask, as in the conventional example, and it is now possible to immediately respond to a wide variety of exposure processing due to process requirements such as LSI design changes. It becomes possible.
次に、本発明の各実施例に係る電子ビーム露光方法につ
いて、当該装置の動作を補足しながら説明をする。Next, the electron beam exposure method according to each embodiment of the present invention will be explained while supplementing the operation of the apparatus.
第６図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施例に係る
階段状配線パターンの露光工程図を示している。FIGS. 6(a) to 6(c) show exposure process diagrams for a stepped wiring pattern according to the first embodiment of the present invention.
図におて、例えば、給電点が階段状に規則的にずれてい
る階段状平行配線パターンを露光処理する場合、まず、
第１のステンシルマスク２３のフ゛口・ンクパターン８
１〜Ｂ３６の中ら一つのフ゛ロンクパターンＢｉの選択
処理をする。この際の選択処理は、パターン制御コント
ローラ５２がらパターンデータＰＤがＤＡＣ／ＡＭＰ
５３に入力され、第１の偏向系２２Ａのスリットデフレ
クタ２２１及び第１゜第２の位置合わせ偏向器２３０．
２３１がそれぞれ駆動制御されることにより行われる。In the figure, for example, when exposing a step-like parallel wiring pattern in which the feeding points are regularly shifted in a step-like manner, first,
Fink pattern 8 of first stencil mask 23
1 to B36 is selected. At this time, the selection process is performed by selecting the pattern data PD from the pattern control controller 52.
53, the slit deflector 221 of the first deflection system 22A and the first and second alignment deflectors 230.
231 are each driven and controlled.
これにより、例えば、第１のステンシルマスク２３のプ
ロ、クパターンＢ１１が矩形電子ビーム２１ａの偏向可
能領域下に選択される（同図（ａ）、（ｂ）参照）。As a result, for example, the pattern B11 of the first stencil mask 23 is selected under the deflectable region of the rectangular electron beam 21a (see (a) and (b) in the same figure).
また、第２のステンシルマスク２４のブロックパターン
Ｂ１−８３６の選択処理をする。この際の選択処理は、
パターン制御コントローラ５２からパターンデータＰＤ
が第３．第４の位置合わせ偏向器２３２，２３３に入力
され、第２のステンシルマスク２４上に、電子ビーム２
１ａが照射されることにより行われる。Further, the block pattern B1-836 of the second stencil mask 24 is selected. The selection process at this time is
Pattern data PD from the pattern control controller 52
is the third. The electron beam 2
This is done by irradiating 1a.
この際の照射処理は、パターンデータＰＤに基づいてブ
ランキング制御回路５６及びＤＡＣ／ＡＭＰ ５７によ
り、ブランキング偏向器２２６が駆動制御され、矩形電
子ビーム２１ａが半導体ウェハ２７に到達する。一方、
シーケンスコントローラ５日からの偏向データＤＤが偏
向制御回路５９により信号処理されてＸ、Ｙ偏向データ
ＤＸ、ＤＹとなって、ＤＡＣ／ＡＭＰ ５１０，５１１
に入力される。これにより、第２の偏向系のメインデフ
コイル２２８及びサブデフレクタ２２９等が矩形電子ビ
ーム２１ａを偏向走査することにより、半導体ウェハ２
７上に階段状平行配線パターンＰＬＩを露光処理するこ
とができる（同図（Ｃ））。In this irradiation process, the blanking deflector 226 is driven and controlled by the blanking control circuit 56 and the DAC/AMP 57 based on the pattern data PD, and the rectangular electron beam 21a reaches the semiconductor wafer 27. on the other hand,
The deflection data DD from the sequence controller 5th is signal-processed by the deflection control circuit 59 and becomes X, Y deflection data DX, DY, which are sent to the DAC/AMP 510, 511.
is input. As a result, the main differential coil 228, sub-deflector 229, etc. of the second deflection system deflect the rectangular electron beam 21a to scan the semiconductor wafer 2.
A stepped parallel wiring pattern PLI can be exposed on 7 (FIG. 7(C)).
第７図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施例に係る
他の位置合わせによる露光パターンの説明図を示してい
る。FIGS. 7(a) to 7(d) show explanatory diagrams of exposure patterns based on other alignments according to the first embodiment of the present invention.
同図（ａ）は、給電点が階段状に規則的にずれ、その一
端が揃っている階段状配線パターンの露光状態を示して
いる。この場合は、第１のステンシルマスク２３のブロ
ックパターンＢ１１の基準点Ｂｘｙ（１，１）を、例え
ば、第２のステンシルマスク２４のブロックパターンＢ
ＩＯの基準点Ｂｘｙ（２゜１）に位置合わせする。この
際の位置合わせにおいては、基準点Ｂｘｙ（１，１）と
基準点Ｂｘｙ（２゜１）とを位置合わせするだけでなく
、二つのパターンを通過した整形電子ビーム２１ａが必
要な形状になるように、電子光学系の２軸（Ｘ、 Ｙ
）方向に必要なオフセント量を加算したものとする。FIG. 5A shows an exposed state of a stepped wiring pattern in which the feeding points are regularly shifted in a stepwise manner and one end thereof is aligned. In this case, for example, the reference point Bxy (1, 1) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is set to the block pattern B11 of the second stencil mask 24.
Align with the IO reference point Bxy (2°1). In alignment at this time, not only the reference point Bxy (1, 1) and the reference point Bxy (2°1) are aligned, but also the shaped electron beam 21a that has passed through the two patterns forms the required shape. As shown, the two axes of the electron optical system (X, Y
) direction plus the required amount of offcent.
具体的には、第１のステンシルマスク２３のブロックパ
ターンＢ１１を通過した電子ビーム２１ａを第２の偏向
系２２Ｂにより偏向して、第２のステンシルマスク２４
のブロックパターンＢＩＯに照射スることにより行う。Specifically, the electron beam 21a that has passed through the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is deflected by the second deflection system 22B, and the electron beam 21a is deflected by the second stencil mask 24.
This is done by irradiating the block pattern BIO.
なお、以下に述べる基準点間の位置合わせも同様である
。Note that the same applies to alignment between reference points described below.
これにより、半導体ウェハ２７にその一端が揃っている
階段状配線パターンＰＬ２を露光処理することができる
。Thereby, the stepped wiring pattern PL2 whose one end is aligned with the semiconductor wafer 27 can be exposed.
同図（ｂ）は、先の階段状平行配線パターンＰＬ１より
も配線数の少ない配線パターンの露光状態を示している
。この場合も、第１のステンシルマスク２３のブロック
パターンＢ１１の基準点Ｂｘｙ（１１）を第２のステン
シルマスク２４のブロックパターンＢＩＯの基準点Ｂｘ
ｙ（２，３）に位置合わせする。これにより、半導体ウ
ェハ２７に先の階段状平行配線パターンＰＬＩよりも２
本配線数が少ない階段状平行配線パターンＰＬ３を露光
処理することができる。FIG. 2B shows the exposure state of a wiring pattern having a smaller number of wires than the stepped parallel wiring pattern PL1. In this case as well, the reference point Bxy (11) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is set to the reference point Bxy (11) of the block pattern BIO of the second stencil mask 24.
Align to y(2,3). As a result, the semiconductor wafer 27 is 2
The stepped parallel wiring pattern PL3 having a small number of wiring lines can be exposed.
同図（ｃ）は、先の階段状配線パターンＰＬ２よりも配
線数の少なく、その一端が揃っている配線パターンの露
光状態を示している。この場合も、第１のステンシルマ
スク２３のブロックパターンＢ１１の基準点Ｂｘｙ（１
，１）を第２のステンシルマスク２４のブロックパター
ンＢＩＯの基準点Ｂｘｙ（３，２）に位置合わせする。FIG. 4C shows the exposed state of a wiring pattern that has fewer wires than the stepped wiring pattern PL2 and whose ends are aligned. In this case as well, the reference point Bxy(1
, 1) to the reference point Bxy (3, 2) of the block pattern BIO of the second stencil mask 24.
これにより、半導体ウェハ２７に先の階段状配線パター
ンＰＬ２よりも１本配線数が少なく、その一端が揃って
いる階段状配線パターンＰＬ４を露光処理することがで
きる。As a result, it is possible to perform the exposure process on the semiconductor wafer 27 with the stepped wiring pattern PL4, which has one fewer wire than the previous stepped wiring pattern PL2 and whose ends are aligned.
同図（ｄ）は、先の階段状配線パターンＰＬ２のミラ一
対称パターンの露光状態を示している。この場合も、第
１のステンシルマスク２３のブロックパターンＢ１１の
基準点Ｂｘｙ（１１）を第２のステンシルマスク２４の
ブロックパターンＢＩＯ（７）基準点ＢＸＹ（４，１）
に位置合わせする。これにより、半導体ウェハ２７に先
の階段状配線パターンＰＬ２とミラ一対称で、その一端
が揃っている階段状配線パターンＰＬ５を露光処理する
ことができる。FIG. 3(d) shows the exposure state of the mirror-symmetrical pattern of the stepped wiring pattern PL2. In this case as well, the reference point Bxy(11) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is changed to the reference point BXY(4,1) of the block pattern BIO(7) of the second stencil mask 24.
Align to. As a result, it is possible to perform exposure processing on the semiconductor wafer 27 to expose the stepped wiring pattern PL5, which is mirror-symmetrical with the previous stepped wiring pattern PL2 and whose ends are aligned.
このようにして、本発明の第１の実施例に係る露光方法
によれば、第６図（ｂ）、第７図（ａ）〜（ｄ）に示し
たように、露光パターンを形成している。In this way, according to the exposure method according to the first embodiment of the present invention, an exposure pattern is formed as shown in FIG. 6(b) and FIG. 7(a) to (d). There is.
このため、第１の照射処理により、２つのブロックパタ
ーンＢ１１． ＢＩＯを使用し、従来例に比べて少な
いショツト数により、各種配線パターンＰＬ１〜ＰＬ５
を露光処理することができる。このことで、従来例のよ
うに第１．第２のステンシルマスク２３．２４に専用機
能回路パターンを露光処理するための専用ブロックパタ
ーンを多く設ける必要がなくなり、他の露光処理に必要
なブロックパターンを増設することが可能となる。Therefore, the first irradiation process produces two block patterns B11. Using BIO, various wiring patterns PL1 to PL5 can be created with fewer shots compared to the conventional example.
can be exposed to light. As a result, unlike the conventional example, the first. It is no longer necessary to provide many dedicated block patterns for exposing dedicated functional circuit patterns on the second stencil mask 23, 24, and it becomes possible to add block patterns necessary for other exposure processing.
これにより、荷電粒子ビーム露光装置のスループント及
びブロック露光機能の向上を図ることが可能となる。This makes it possible to improve the throughput and block exposure functions of the charged particle beam exposure apparatus.
（ｉｉ）第２の実施例の説明
第８図は、本発明の第２の実施例に係るアドレスレコー
ダＣｆｆ光説明図であり、第９図（ａ）〜（Ｃ）は、そ
れを補足説明するプロンクパターン図、第１０図は、そ
のブロックパターンの位置合わせ方法をそれぞれ示して
いる。(ii) Description of the second embodiment FIG. 8 is an explanatory diagram of the address recorder Cff light according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 9(a) to (C) are supplementary explanations thereof. The pronk pattern diagram shown in FIG. 10 shows the positioning method of the block pattern.
第８図におて、例えば、第１４図のようなアドレスレコ
ーダ等の信号配線パターンを露光処理する場合、まず、
第１のステンシルマスク２３のブロックパターンＢ１〜
Ｂ３６の中ら一つのブロックパターンＢ１６の選択処理
をする。この際の選択処理は、パターン制御コントロー
ラ５２からパターンデータＰＤがＤＡＣ／ＡＭＰ ５３
に入力され、第１の偏向系２２Ａのスリットデフレクタ
２２１及び第１第２の位置合わせ偏向器２３０，２３１
がそれぞれ駆動制御されることにより行われる。これに
より、例えば、第２のステンシルマスク２４のブロック
パターンＢ３２． Ｂ３３の領域を画定する四角形状
のブロックパターンＢ１６が矩形電子ビーム２１ａの偏
向可能領域下に選択される。（第９図（ａ）参照）。In FIG. 8, for example, when exposing a signal wiring pattern of an address recorder or the like as shown in FIG. 14, first,
Block pattern B1 of the first stencil mask 23~
Selecting one block pattern B16 from B36 is performed. In this case, the selection process is such that the pattern data PD is transferred from the pattern control controller 52 to the DAC/AMP 53.
and the slit deflector 221 of the first deflection system 22A and the first and second alignment deflectors 230, 231
This is done by controlling the respective drives. Thereby, for example, block pattern B32. of the second stencil mask 24. A rectangular block pattern B16 defining an area B33 is selected below the deflectable area of the rectangular electron beam 21a. (See Figure 9(a)).
また、第２のステンシルマスク２４のブロックパターン
Ｂ３２． Ｂ３３の選択処理をする。この際に選択さ
れるブロックパターンＢ３２は、７本の直線パターンで
あって、その中央の直線パターンに規則的に配設された
４箇所の矩形部を有するパターンである。ブロックパタ
ーンＢ３３は、４本の直線パターンであって、その各直
線パターンに一箇所づつ規則的に位置をずらして配設さ
れた矩形部を有するパターンである（第９図（ｂ）（ｃ
）参照）。Also, the block pattern B32 of the second stencil mask 24. Perform selection processing for B33. The block pattern B32 selected at this time is a pattern of seven straight lines, and has four rectangular parts regularly arranged in the central straight line pattern. The block pattern B33 is a pattern of four straight lines, each of which has rectangular parts arranged at regularly shifted positions (Fig. 9(b)(c).
)reference).
ここで、第８図の第１のコンタクトホール群２７ａと直
線パターン２７ｄとを含む露光処理■をする場合には、
第１のステンシルマスク２３のブロックパターンＢ１６
と第２のステンシルマスク２４のブロックパターンＢ３
２との選択位置合わせを行う。Here, when performing the exposure process (2) including the first contact hole group 27a and the straight line pattern 27d in FIG.
Block pattern B16 of first stencil mask 23
and block pattern B3 of the second stencil mask 24
Perform selection alignment with 2.
この際の両パターンＢ１６． Ｂ３２の位置合わせ処
理は、ブロックパターンＢ３２の中央の直線パターンに
規則的に配設された４箇所の矩形部を有するパターンを
含む３本の直線パターンをブロックパターンＢ１６によ
り領域画定することにより行う（第１０図（ａ）参照）
。Both patterns B16. The alignment process for B32 is performed by defining the area of three linear patterns, including a pattern having four rectangular parts regularly arranged in the central linear pattern of block pattern B32, using block pattern B16 ( (See Figure 10(a))
.
さらに、第２のコンタクトホール群２７ｂを含む露光処
理■をする場合には、第１のステンシルマスク２３のブ
ロックパターンＢ１６と第２のステンシルマスク２４の
ブロックパターンＢ３２との位置合わせを変更して行う
。Furthermore, when performing the exposure process (2) including the second contact hole group 27b, the alignment between the block pattern B16 of the first stencil mask 23 and the block pattern B32 of the second stencil mask 24 is changed. .
この際の両パターンＢ１６． Ｂ３２の位置合わセの
変更処理は、ブロックパターンＢ３２の中央の直線パタ
ーンに規則的に配設された４箇所の矩形部を有するパタ
ーンを挟む上下直線パターンが含まれるようにブロック
パターンＢ１６を介して領域画定をすることにより行う
（第１Ｏ図（ｂ）参照）。Both patterns B16. The processing for changing the alignment of block pattern B32 is performed through block pattern B16 so that the central straight line pattern of block pattern B32 includes vertical straight patterns that sandwich a pattern having four rectangular parts arranged regularly. This is done by defining the area (see FIG. 10(b)).
その後、先の露光処理■と同様に露光処理■を実行する
（同図（ａ））。Thereafter, exposure process (2) is performed in the same way as the previous exposure process (2) (FIG. 2(a)).
次いで、第３のコンタクトホール群２７ｃを含む露光処
理■をする場合には、第１のステンシルマスク２３のブ
ロックパターンＢ１６を先の状態により固定し、第２の
ステンシルマスク２４のブロックパターンＢ３２をブロ
ックパターンＢ３３に変更する。また、その位置合わせ
処理は、各直線パターンに一箇所づつ規則的に位置をず
らして配設された矩形部を有するパターンをブロックパ
ターンＢ１６を介して領域画定をすることにより行う。Next, when performing the exposure process (3) including the third contact hole group 27c, the block pattern B16 of the first stencil mask 23 is fixed in the previous state, and the block pattern B32 of the second stencil mask 24 is blocked. Change to pattern B33. Further, the positioning process is performed by defining a region of a pattern having rectangular portions arranged at regularly shifted positions one by one in each straight line pattern via the block pattern B16.
これにより、位置合わせ処理された上下のブロックパタ
ーンＢ１６． Ｂ３３の重なり領域に、矩形電子ビム
２１ａが照射処理される（第１０図（ｃ）参照）。As a result, the upper and lower block patterns B16. The rectangular electron beam 21a is irradiated onto the overlapping area of B33 (see FIG. 10(c)).
その後、先の露光処理■と同様に露光処理■を実行する
（第１Ｏ図（ｃ）参照）。Thereafter, exposure process (2) is performed in the same manner as the previous exposure process (2) (see FIG. 10(c)).
これにより、半導体ウェハ２７にアドレスデコーダ部の
露光処理をすることができる。Thereby, the semiconductor wafer 27 can be exposed to the address decoder section.
このようにして、本発明の第２の実施例に係る露光方法
によれば、第１０図（ａ）〜（ｃ）に示したように、位
置合わせ処理された上下のブロックパターンＢ１６．
Ｂ３２又はＢ３３の重なり領域を形成している。In this way, according to the exposure method according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 10(a) to 10(c), the upper and lower block patterns B16.
An overlapping region of B32 or B33 is formed.
このため、矩形電子ビーム２１ａの照射処理により、３
つのブロックパターンＢ１６． Ｂ３２及びＢ３３を
使用し、従来例の矩形電子ビームのショット回数２４シ
ョットに比べて、その１／４の６シヨツトにより、アド
レスデコーダ部の露光処理をすることができる。このこ
とで、第１．第２のステンシルマスク２３．２４の一つ
のブロックパターンＢ１６． Ｂ３２及びＢ３３を選
択するためのデータ比較照合処理や位置合わせ処理の短
縮化が図られ、その選択処理等の短縮化から高速露光を
図ることが可能となる。Therefore, by the irradiation process with the rectangular electron beam 21a, 3
Block pattern B16. By using B32 and B33, the address decoder section can be exposed with 6 shots, which is 1/4 of the 24 shots of the conventional rectangular electron beam. This brings us to the first point. One block pattern B16. of the second stencil mask 23.24. Data comparison processing and alignment processing for selecting B32 and B33 can be shortened, and high-speed exposure can be achieved by shortening the selection processing.
このことで、従来例のように第１．第２のステンシルマ
スク２３．２４に専用機能回路パターンを露光処理する
ための専用ブロックパターンを多く設ける必要がなくな
り、他の露光処理に必要なブロックパターンを増設する
ことが可能となる。As a result, unlike the conventional example, the first. It is no longer necessary to provide many dedicated block patterns for exposing dedicated functional circuit patterns on the second stencil mask 23, 24, and it becomes possible to add block patterns necessary for other exposure processing.
これにより、荷電粒子ビーム露光装置のスループント及
びブロック露光機能の向上を図ることが可能となる。This makes it possible to improve the throughput and block exposure functions of the charged particle beam exposure apparatus.
（ｉｉｉ）第３の実施例の説明
第１１図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第３の実施例に係
る特定窓パターンの露光工程図であり、第１２図（ａ）
〜（Ｃ）は、それを補足する重なり位置の可変処理方法
を説明するをそれぞれ示している。(iii) Description of the third embodiment FIGS. 11(a) to (C) are exposure process diagrams of a specific window pattern according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 12(a)
to (C) each illustrate a complementary overlapping position variable processing method.
第１１図（ａ）におて、第１．第２のステンシルマスク
２３．２４の上下のブロックパターンＢ３４、 Ｂ３
５に、その組合せ位置■〜■を定義付けて、それぞれ開
口部Ｈ１ｌ 〜）１１９及び１（２１〜Ｈ２９を形成す
る。この際の定義付は処理は、例えば、プロ、７クパタ
ーンＢ３４の一つの開口部Ｈ１ｌの角部を組合せ位置■
とすれば、ブロックパターンＢ３５の一つの開口部Ｈ２
１の内部に４つの組合せ位置■〜■を設けるものとする
。In FIG. 11(a), 1. Upper and lower block patterns B34 and B3 of the second stencil mask 23 and 24
5, define the combination positions ■~■ to form openings H1l~)119 and 1(21~H29, respectively.In this case, the definition process is performed using, for example, one of the professional and seventh pattern B34. Position where the corners of the two openings H1l are combined ■
Then, one opening H2 of block pattern B35
It is assumed that four combination positions (1) to (2) are provided inside the unit 1.
これにより、定義付けられたブロックパターンＢ３４．
Ｂ３５ヲ含む第１．第２のステンシルマスク２３．
２４を用いて、特定位置が限定される特定窓パターンの
露光処理を行うことができる。As a result, the defined block pattern B34.
1st including B35. Second stencil mask 23.
24 can be used to perform exposure processing for a specific window pattern in which specific positions are limited.
例えば、同図（ｂ）のように、ブロックパターンＢ３４
の組合せ位置■と、ブロックパターンＢ３５の組合せ位
置■とを位置合わせする。For example, as shown in the same figure (b), block pattern B34
The combination position ■ of the block pattern B35 is aligned with the combination position ■ of the block pattern B35.
まず、半導体ウェハ２７にブロックパターンＢ３４の開
口部Ｈ１ｌ〜Ｈ１９に基づく９つの特定窓パターン−Ｐ
ｉの露光処理を行うことができる。なお、この露光処理
により、９つの特定窓パターン−Ｐｌを形成することが
できる（第１１図（ｃ）参照）。First, nine specific window patterns -P based on the openings H1l to H19 of the block pattern B34 are formed on the semiconductor wafer 27.
i exposure processing can be performed. In addition, nine specific window patterns -Pl can be formed by this exposure process (see FIG. 11(c)).
次に、第１２図（ａ）におて、ブロックパターンＢ３４
の組合せ位置のと、ブロックパターンＢ３５の岨合せ位
置■とを位置合わせする。この際の重なり位置の可変調
整処理は、例えば、第２のステンシルマスク２４を固定
して、第１のステンシルマスク２３のブロックパターン
Ｂ３４の組合せ位置■に係る位置座標データとブロック
パターンＢ３５の組合せ位置■に係る位置座標データと
の比較照合処理に基づいて行われる。Next, in FIG. 12(a), block pattern B34
Align the combination position with the groove alignment position (2) of block pattern B35. In this case, the overlapping position variable adjustment process may be performed, for example, by fixing the second stencil mask 24, and then fixing the second stencil mask 24 and combining the position coordinate data related to the combination position (3) of the block pattern B34 of the first stencil mask 23 and the block pattern B35. This is performed based on the comparison processing with the position coordinate data related to (2).
これにより、半導体ウェハ２７にブロックパターンＢ３
４の開口部Ｈ１３〜Ｈ１５，ＨＩ３に基づく４つの特定
窓パターンＷＰ２を形成することができる（第１２図（
ａ）参照）。As a result, the block pattern B3 is formed on the semiconductor wafer 27.
Four specific window patterns WP2 can be formed based on the four openings H13 to H15 and HI3 (see FIG.
a)).
次に、第１２図（ｂ）におて、ブロックパターンＢ３４
の組合せ位置■と、ブロックパターンＢ３５の組合せ位
置■とを位置合わせする。この際の重なり位置の可変調
整処理も第２のステンシルマスク２４を固定して、両ブ
ロックパターンＢ３４． Ｂ３５の組合せ位置■、■
に係る位置座標データの比較照合処理に基づいて行われ
る。Next, in FIG. 12(b), block pattern B34
The combination position ■ of the block pattern B35 is aligned with the combination position ■ of the block pattern B35. In this case, the overlapping position variable adjustment process also fixes the second stencil mask 24, and both block patterns B34. B35 combination position■,■
This is performed based on a comparison and verification process of position coordinate data related to the above.
これにより、該ウェハ２７にブロックパターンＢ３４の
開口部Ｈ１２，ＨＩ３． ＨＩ３に基づく３つの特定
窓パターン１ＩＩＰ３を形成することができる（第１２
図（ｂ）参照）。As a result, the openings H12, HI3 . Three specific window patterns 1IIP3 based on HI3 can be formed (12th
(See figure (b)).
さらに、第１２図（Ｃ）におて、ブロックパターンＢ３
４の組合せ位置■と、ブロックパターンＢ３５の組合せ
位置■とを位置合わせする。Furthermore, in FIG. 12(C), block pattern B3
The combination position (2) of block pattern B35 is aligned with the combination position (2) of block pattern B35.
これにより、該ウェハ２７にブロックパターンＢ３４の
開口部Ｈ１ｌ〜Ｈ１３，ＨＩ３． ＨＩ３に基づく５
つの特定窓パターン−Ｐ４を形成することができる（第
１２図（ｃ）参照）。Thereby, the openings H1l to H13, HI3 . of the block pattern B34 are formed on the wafer 27. 5 based on HI3
One specific window pattern -P4 can be formed (see FIG. 12(c)).
このようにして、本発明の第３の実施例に係る露光方法
によれば、第１１図（ｂ）、第１２図（ａ）〜（ｃ）に
示すように可変調整処理された上下のブロックパターン
Ｂ３４． Ｂ３５の重なり領域のパターンを形成して
いる。In this way, according to the exposure method according to the third embodiment of the present invention, the upper and lower blocks are subjected to variable adjustment processing as shown in FIG. 11(b) and FIG. 12(a) to (c). Pattern B34. A pattern of the overlapping region of B35 is formed.
このため、従来例のようにステンシルマスクに専用機能
回路パターンを露光処理するための専用ブロックパター
ンを多く設ける必要がなくなり、他の露光処理に必要な
ブロックパターンを増設することが可能となる。Therefore, it is not necessary to provide a large number of dedicated block patterns for exposing dedicated functional circuit patterns on a stencil mask as in the conventional example, and it becomes possible to add block patterns necessary for other exposure processing.
これにより、荷電粒子ビーム露光装置のスループット及
びブロック露光機能の向上を図ることが可能となる。This makes it possible to improve the throughput and block exposure function of the charged particle beam exposure apparatus.
なお、本発明の実施例では、第２のビーム整形手段１４
が１段の場合について述べたが、該ビーム整形手段１４
を複数設けることで、多種多様の露光処理をすることが
可能となる。Note that in the embodiment of the present invention, the second beam shaping means 14
Although the case where the beam shaping means 14 is one stage has been described, the beam shaping means 14
By providing a plurality of , it becomes possible to perform a wide variety of exposure processing.
（発明の効果］
以上説明したように、本発明の装置によれば整形荷電粒
子ビームを整形する複数のブロックパターンから成る第
１．第２のビーム整形手段が設けられている。(Effects of the Invention) As described above, according to the apparatus of the present invention, the first and second beam shaping means each consisting of a plurality of block patterns for shaping a shaped charged particle beam are provided.
このため、第１のビーム整形手段の複数のブロックパタ
ーンと、第２のビーム整形手段の複数のブロックパター
ンとを組み合わせ処理することにより、多種多様の露光
処理をすることが可能となる。このことで、従来例のよ
うなステンシルマスクに設けられたプロンクパターン形
状にのみ依存する露光処理に限定されることが無くなり
、ＬＳＩの設計変更等のプロセス要求による多種多様の
露光処理に即応することが可能となる。Therefore, by combining the plurality of block patterns of the first beam shaping means and the plurality of block patterns of the second beam shaping means, it becomes possible to perform a wide variety of exposure processing. This eliminates the limitation of exposure processing that depends only on the shape of the pronk pattern provided on the stencil mask, as in the conventional example, and enables immediate response to a wide variety of exposure processing that is required by process requirements such as LSI design changes. becomes possible.
また、本発明の露光方法によれば、位置合わせ処理され
た上下のブロックパターンの重なり領域によりパターン
を形成している。Further, according to the exposure method of the present invention, a pattern is formed by an overlapping region of upper and lower block patterns that have been subjected to alignment processing.
このため、ビーム整形手段の一つのブロックパターンを
選択するためのデータ比較照合処理や位置合わせ処理の
短縮化が図られ、ブロックパターンの選択処理等の短縮
化から高速露光を図ることが可能となる。Therefore, the data comparison and matching process and alignment process for selecting one block pattern of the beam shaping means can be shortened, and high-speed exposure can be achieved by shortening the block pattern selection process. .
これにより、荷電粒子ビーム露光装置のスループット及
びブロック露光機能の向上を図ることが可能となる。This makes it possible to improve the throughput and block exposure function of the charged particle beam exposure apparatus.
第１図は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の原理
図、
第２図は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光方法の原理
図、
第３図は、本発明の各実施例に係る電子ビーム露光装置
の構成図、
第４図は、本発明の各実施例に係る第１．第２のステン
シルマスクを説明する図、
第５図は、本発明の各実施例に係るブロックパターン群
の説明図、
第６図は、本発明の第１の実施例に係る階段状配線パタ
ーンの露光工程図、
第７図は、本発明の第１の実施例に係る他の位置合わせ
による露光処理の説明図、
第８図は、本発明の第２の実施例に係るアドレスデコー
ダ部の露光説明図、
第９図は、本発明の第２の実施例に係るブロックパター
ンを説明する図、
第１０図は、本発明の第２の実施例に係るブロックパタ
ーンの位置合わせを説明する図、第１１図は、本発明の
第３の実施例に係る特定窓パターンの露光工程図、
第１２図は、本発明の第３の実施例に係る重なり位置の
可変調整処理を説明する図、
第１３図は、従来例に係る電子ビーム露光装置の構成図
、
第１４図は、従来例に係る問題点を説明する配線パター
ン図て゛ある。
（符号の説明）
１１・・・荷電粒子発生手段、
１２・・・偏向手段、
１３・・・第１のビーム整形手段、
１４・・・第２のビーム整形手段、
１５・・・制御手段、
１１ａ・・・荷電粒子ビーム、
８１１〜Ｂ１ｎ、 ８２１〜Ｂ２ｎ、 Ｂ１ｉ、
Ｂ２１−複数のブロックパターン、第１．第２のブロッ
クパターン。FIG. 1 is a principle diagram of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a principle diagram of a charged particle beam exposure method according to the present invention, and FIG. 3 is an electron beam exposure apparatus according to each embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a beam exposure apparatus, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of a block pattern group according to each embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a stepped wiring pattern according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of exposure processing using another alignment according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an exposure process diagram of an address decoder section according to the second embodiment of the present invention. An explanatory diagram; FIG. 9 is a diagram illustrating a block pattern according to a second embodiment of the present invention; FIG. 10 is a diagram illustrating alignment of block patterns according to a second embodiment of the present invention; FIG. 11 is an exposure process diagram of a specific window pattern according to a third embodiment of the present invention; FIG. 12 is a diagram illustrating variable adjustment processing of overlapping positions according to a third embodiment of the present invention; FIG. 13 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to a conventional example, and FIG. 14 is a wiring pattern diagram illustrating problems related to the conventional example. (Explanation of symbols) 11... Charged particle generation means, 12... Deflection means, 13... First beam shaping means, 14... Second beam shaping means, 15... Control means, 11a...Charged particle beam, 811-B1n, 821-B2n, B1i,
B21-Multiple block patterns, 1st. Second block pattern.
Claims (9)
ビーム（１１ａ）を出射する荷電粒子発生手段（１１）
と、前記整形荷電粒子ビーム（１１ａ）を偏向する偏向
手段（１２）と、前記整形荷電粒子ビーム（１１ａ）を
整形する複数のブロックパターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・
・Ｂ１ｎ）から成る第１のビーム整形手段（１３）と、
前記第１のビーム整形手段（１３）を通過した整形荷電
粒子ビーム（１１ａ）を整形する複数のブロックパター
ン（Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ）から成る第２のビー
ム整形手段（１４）と、前記荷電粒子発生手段（１１）
、偏向手段（１２）、第１及び第２のビーム整形手段（
１３及び１４）の入出力を制御する制御手段（１５）と
を具備し、 前記制御手段（１５）が露光データ（Ｄ１）に基づいて
、前記第１のビーム整形手段（１３）の一つのブロック
パターン（Ｂ１ｉ）に、前記整形荷電粒子ビーム（１１
ａ）の位置合わせ制御処理をし、かつ、前記一つのブロ
ックパターン（Ｂ１ｉ）を通過した整形荷電粒子ビーム
（１１ａ）を第２のビーム整形手段（１４）のブロック
パターン（Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ）に位置合わせ
制御処理をすることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装
置。(1) Charged particle generating means (11) that emits at least a shaped charged particle beam (11a) to the object to be exposed (16)
, a deflection means (12) for deflecting the shaped charged particle beam (11a), and a plurality of block patterns (B11, B12...) for shaping the shaped charged particle beam (11a).
・A first beam shaping means (13) consisting of B1n);
a second beam shaping means (14) comprising a plurality of block patterns (B21, B22...B2n) for shaping the shaped charged particle beam (11a) that has passed through the first beam shaping means (13); Charged particle generation means (11)
, deflection means (12), first and second beam shaping means (
13 and 14), the control means (15) controls one block of the first beam shaping means (13) based on the exposure data (D1). The shaped charged particle beam (11
The shaped charged particle beam (11a) that has undergone the positioning control process of a) and has passed through the one block pattern (B1i) is shaped into block patterns (B21, B22, . . . ) of the second beam shaping means (14). A charged particle beam exposure apparatus characterized by performing alignment control processing on B2n).
、前記第１又は第２のビーム整形手段（１３又は１４）
がｎ（ｎ＝１、２・・・）段設けられていることを特徴
とする荷電粒子ビーム露光装置。(2) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, the first or second beam shaping means (13 or 14)
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that n (n=1, 2...) stages are provided.
、前記第１のビーム整形手段（１３）の複数のブロック
パターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・・Ｂ１ｎ）と、前記第２
のビーム整形手段（１４）の複数のブロックパターン（
Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ）とが同一形状を有してい
ることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。(3) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, the plurality of block patterns (B11, B12...B1n) of the first beam shaping means (13) and the second
A plurality of block patterns (
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that B21, B22...B2n) have the same shape.
、前記第１のビーム整形手段（１３）の複数のブロック
パターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・・Ｂ１ｎ）と、前記第２
のビーム整形手段（１４）の複数のブロックパターン（
Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ）とが異なる形状を有して
いることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。(4) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, the plurality of block patterns (B11, B12...B1n) of the first beam shaping means (13) and the second
A plurality of block patterns (
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that B21, B22...B2n) have different shapes.
前記第１のブロックパターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・・Ｂ
１ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ１ｉ）は、概ね
平行四辺形に近い形状を有し、かつ、前記平行四辺形の
一辺の形状が階段状を有し、 前記第２のブロックパターン（Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ
２ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ２ｉ）は、複数
の直線形状を有していることを特徴とする荷電粒子ビー
ム露光装置。(5) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1,
The first block pattern (B11, B12...B
One block pattern (B1i) in the second block pattern (B21, 1n) has a shape almost like a parallelogram, and one side of the parallelogram has a stepped shape; B22...B
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that one block pattern (B2i) in B2n) has a plurality of linear shapes.
、前記第１のブロックパターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・・
Ｂ１ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ１ｉ）は矩形
を有し、 前記第２のブロックパターン（Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ
２ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ２ｉ）は、複数
の直線形状を有し、かつ、前記直線形状の一部に凹凸部
が設けられることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置
。(6) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, the first block pattern (B11, B12...
One block pattern (B1i) in B1n) has a rectangular shape, and the second block pattern (B21, B22...B
A charged particle beam exposure apparatus characterized in that one block pattern (B2i) in B2n) has a plurality of linear shapes, and a portion of the linear shape is provided with an uneven portion.
、前記直線形状の一部に設けられる凹凸部は、隣接する
直線形状間に所定間隔をもってずらした位置に配設され
ることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。(7) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 6, the uneven portion provided on a part of the linear shape is arranged at a position shifted by a predetermined interval between adjacent linear shapes. Charged particle beam exposure equipment.
、前記第１のブロックパターン（Ｂ１１、Ｂ１２・・・
Ｂ１ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ１ｉ）は複数
の矩形を有し、かつ、前記矩形が所定間隔のマトリクス
状に配設され、 前記第２のブロックパターン（Ｂ２１、Ｂ２２・・・Ｂ
２ｎ）内の一つのブロックパターン（Ｂ２ｉ）は多種類
の多角形状を有し、かつ、前記多角形状の内角が９０〔
度〕又は２７０〔度〕にされ、 前記多角形状が前記マトリクス状に配設され複数の矩形
の所定間隔に比例して、配設されることを特徴とする荷
電粒子ビーム露光装置。(8) In the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, the first block pattern (B11, B12...
One block pattern (B1i) in B1n) has a plurality of rectangles, and the rectangles are arranged in a matrix at predetermined intervals, and the second block pattern (B21, B22...B
One block pattern (B2i) in 2n) has many types of polygonal shapes, and the interior angle of the polygonal shape is 90 [
[degree] or 270 [degrees], and the polygonal shapes are arranged in the matrix and are arranged in proportion to a predetermined interval between the plurality of rectangles.
、前記被露光対象（１６）にＬＳＩパターン露光をする
方法であって、 整形荷電粒子ビーム（１１ａ）の通過領域に上下に設け
られた複数の第１のブロックパターン（Ｂ１１、Ｂ１２
・・・Ｂ１ｎ）及び複数の第２のブロックパターン（Ｂ
２１、Ｂ２２・・・Ｂ２ｎ）の中から任意の第１及び第
２のブロックパターン（Ｂ１ｉ、Ｂ２ｉ）の選択処理を
し、前記第１のブロックパターン（Ｂ１ｉ）を通過した
整形荷電粒子ビーム（１１ａ）を第２のブロックパター
ン（Ｂ２ｉ）に偏向照射処理をし、前記第１及び第２の
ブロックパターン（Ｂ１ｉ、Ｂ２ｉ）の重なり領域を通
過した整形荷電粒子ビーム（１１ａ）に基づいて前記被
露光対象（１６）の露光処理をすることを特徴とする荷
電粒子ビーム露光方法。(9) A method of exposing the object to be exposed (16) to LSI pattern using the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, comprising: A plurality of first block patterns (B11, B12
...B1n) and a plurality of second block patterns (B1n) and a plurality of second block patterns (B1n)
21, B22...B2n), the shaped charged particle beam (11a) that has passed through the first block pattern (B1i) is selected. ) to the second block pattern (B2i), and the exposed object is exposed based on the shaped charged particle beam (11a) that has passed through the overlapping region of the first and second block patterns (B1i, B2i). A charged particle beam exposure method characterized by subjecting an object (16) to exposure processing.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2178927A JP2936102B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure method |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391886A (en) * | 1991-08-09 | 1995-02-21 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system and method of exposing a pattern on an object by such a charged particle beam exposure system |
| US6288407B1 (en) | 1996-08-30 | 2001-09-11 | Nec Corporation | Electron beam-writing apparatus and electron beam-writing method |
| JP2007184398A (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Advantest Corp | Electron beam exposure apparatus |
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- 1990-07-06 JP JP2178927A patent/JP2936102B2/en not_active Expired - Fee Related
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