JPH0744145B2 - 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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JPH0744145B2
JPH0744145B2 JP1322225A JP32222589A JPH0744145B2 JP H0744145 B2 JPH0744145 B2 JP H0744145B2 JP 1322225 A JP1322225 A JP 1322225A JP 32222589 A JP32222589 A JP 32222589A JP H0744145 B2 JPH0744145 B2 JP H0744145B2
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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102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106、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110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
ッ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1〜19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10
9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調節しつつ照射すること
により、かぶり露光を受ける周辺部ほど、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達成される。
(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。
EOS(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10
1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、EOS制御部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1
09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、EOS制御部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
ーン寸法を測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±0.1
μm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−0.1μm)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…CPU、5…EOS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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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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