JPH1126348A

JPH1126348A - 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置

Info

Publication number: JPH1126348A
Application number: JP17692497A
Authority: JP
Inventors: Masato Muraki; 真人村木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】より大きなスループットを達成できるマルチ
電子ビーム型露光方法及び装置を提供する。【解決手段】ステージを連続移動するマルチ電子ビー
ム型露光方法において、少なくとも１つのメインフィー
ルドの少なくとも1つのサブフィールドを、前記複数の
電子ビームの少なくと一つが照射される偏向位置では前
記複数の電子ビームを整定して露光し、前記複数の電子
ビームの全てが遮断される偏向位置では前記複数の電子
ビームを整定することなく偏向して露光することを決定
する第１の決定段階と、メインフィールド毎の露光時間
を算出する段階と、前記ステージの移動速度を、メイン
フィールド毎に算出した露光時間内に対応するメインフ
ィールドを露光可能な移動速度に決定する第２の決定段
階とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム露光方法
及びその露光装置に関し、特にウエハ直接描画またはマ
スク、レチクル露光の為に、複数の電子ビームを用いて
パターン描画を行う電子ビーム露光方法及びその露光装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム露光装置には、ビームをスポ
ット状にして使用するポイントビーム型、サイズ可変の
矩形断面にして使用する可変矩形ビーム型、ステンシル
を使用して所望断面形状にするステンシルマスク型等の
装置がある。

【０００３】ポイントビーム型の電子ビーム露光装置で
はスループットが低いので、研究開発用にしか使用され
ていない。可変矩形ビーム型の電子ビーム露光装置で
は、ポイント型と比べるとスループットが１〜２桁高い
が、0.1μm程度の微細なパターンが高集積度で詰まった
パターンを露光する場合などではやはりスループットの
点で問題が多い。他方、ステンシルマスク型の電子ビー
ム露光装置は、可変矩形アパーチャに相当する部分に複
数の繰り返しパターン透過孔を形成したステンシルマス
クを用いる。従って、ステンシルマスク型の電子ビーム
露光装置では繰り返しパターンを露光する場合のメリッ
トが大きいが、１枚のステンシルマスクに納まらない多
数の転写パターンが必要な半導体回路に対しては、複数
枚のステンシルマスクを作成しておいてそれを１枚ずつ
取り出して使用する必要があり、マスク交換の時間が必
要になるため、著しくスループットが低下するという問
題がある。

【０００４】この問題点を解決する装置として、複数の
電子ビームを設計上の座標に沿って試料面に照射し、設
計上の座標に沿ってその複数の電子ビームを偏向させて
試料面を走査させるとともに、描画するパターンに応じ
て複数の電子ビームを個別にon/offしてパターンを描画
するマルチ電子ビーム型露光装置がある。マルチ電子ビ
ーム型露光装置は、ステンシルマスクを用いずに任意の
描画パターンを描画できるのでスループットがより改善
できるという特徴がある。

【０００５】図１６に、マルチ電子ビーム型露光装置の
概要を示す。501a,501b,501cは、個別に電子ビームをon
/offできる電子銃である。502は、電子銃501a,501b,501
cからの複数の電子ビームをウエハ503上に縮小投影する
縮小電子光学系で、504は、ウエハ503に縮小投影された
複数の電子ビームを偏向させる偏向器である。

【０００６】電子銃501a,501b,501cからの複数の電子ビ
ームは、偏向器504によって同一の偏向量を与えられ
る。それにより、それぞれのビーム基準位置を基準とし
て、各電子ビームは偏向器504の最小偏向幅が定める配
列間隔を有する配列に従ってウエハ上での位置を順次整
定して偏向される。そして、それぞれの電子ビームは、
互いに異なる要素露光領域で露光すべきパターンを露光
する。

【０００７】図１６(A)(B)(C)は、それぞれ電子銃501a,
501b,501cからの電子ビームがそれぞれの要素露光領域
を同一の配列に従って露光すべきパターンを露光する様
子を示している。各電子ビームは、同時刻の配列上の位
置を(1,1)、(1,2)....(1,16)、(2,1)、(2,2)....(2,1
6),(3,1)..となるように位置を整定して移動していくと
ともに、露光すべきパターン（P1、P2、P3)が存在する
位置でビームを照射して、各要素露光領域でそれぞれが
露光すべきパターン（P1、P2、P3)を露光する。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】マルチ電子ビーム
型露光装置では、各電子ビームが互いに異なるパターン
を同時に描画するので、露光すべきパターンの中の最小
線幅から偏向器504の最小偏向幅が設定される。そし
て、その最小線幅が微細化されてくると、最小偏向幅が
細かくなり、電子ビームの位置を整定して露光する回数
が増大する。その結果、スループットが低下するという
問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為
の本発明の電子ビーム露光方法のある形態は、被露光物
体を載置したステージを連続移動させながら、複数の電
子ビームを被露光面上を偏向させ、偏向毎に各電子ビー
ムの照射を個別に制御し、各電子ビーム毎の要素露光領
域にパターンを描画することにより前記複数の要素露光
領域で構成されるサブフィールドを描画し、連続移動方
向と直交する方向に並んだ複数のサブフィールドを順次
描画することにより前記複数のサブフィールドで構成さ
れるメインフィールドを描画し、更に連続移動方向に並
んだ複数のメインフィールドを順次描画する電子ビーム
露光方法において、少なくとも１つのメインフィールド
の少なくとも1つのサブフィールドを、前記複数の電子
ビームの少なくと一つが照射される偏向位置では前記複
数の電子ビームを整定して露光し、前記複数の電子ビー
ムの全てが遮断される偏向位置では前記複数の電子ビー
ムを整定することなく偏向して露光することを決定する
第１の決定段階と、メインフィールド毎の露光時間を算
出する段階と、前記ステージの移動速度を、メインフィ
ールド毎に算出した露光時間内に対応するメインフィー
ルドを露光可能な移動速度に決定する第２の決定段階と
を有することを特徴とする。

【００１０】前記第１の決定段階は、各サブフィールド
に描画するパターンに基づいて決定されることを特徴と
する。

【００１１】前記算出段階は、前記メインフィールド内
での前記複数の電子ビームの整定回数、整定時間、整定
待ち時間に基づいて前記露光時間を算出する段階を有す
ることを特徴とする。

【００１２】前記第２の決定段階は、前記ステージの移
動速度をメインフィールド毎に決定する段階を有するこ
とを特徴とする。

【００１３】前記第２の決定段階は、連続移動方向に隣
合うメインフィールド間の決定された移動速度の差が予
め決めれた値以下になるように、移動速度の早いメイン
フィールドの移動速度を決定された移動速度より低く決
定しなおす段階を有することを特徴とする。

【００１４】連続移動方向に並んだ複数のメインフィー
ルドを順次描画することにより前記複数のメインフィー
ルドで構成されるフレームを描画し、連続移動方向と直
交する方向に並んだ複数のフレームを順次描画する段階
を有し、前記第２の決定段階は、前記ステージの移動速
度をフレーム毎に決定する段階を有することを特徴とす
る。

【００１５】本発明の電子ビーム露光装置のある形態
は、複数の電子ビームを用いて、被露光物体上にパター
ンを描画する電子ビーム露光装置において、被露光物体
を載置して移動するステージと、前記複数の電子ビーム
を前記被露光面上を偏向させる偏向手段と、偏向毎に各
電子ビームの照射を個別に制御する照射制御手段と、前
記ステージを連続移動させながら、前記偏向手段によっ
て複数の電子ビームを被露光面上を偏向させ、前記照射
制御手段によって偏向毎に各電子ビームの照射を個別に
制御し、各電子ビーム毎の要素露光領域にパターンを描
画することにより前記複数の要素露光領域で構成される
サブフィールドを描画し、前記偏向手段によって複数の
電子ビームを偏向させ連続移動方向と直交する方向に並
んだ複数のサブフィールドを順次描画することにより前
記複数のサブフィールドで構成されるメインフィールド
を描画し、更に前記偏向手段によって複数の電子ビーム
を偏向させ連続移動方向に並んだ複数のメインフィール
ドを順次描画し、少なくとも１つのメインフィールドの
少なくとも一つサブフィールドを、前記複数の電子ビー
ムの少なくと一つが照射される偏向位置では前記偏向手
段によって前記複数の電子ビームを整定し、前記複数の
電子ビームの全てが遮断される偏向位置では前記偏向手
段によって前記複数の電子ビームを整定することなく偏
向し、前記ステージの移動速度を、メインフィールド毎
の露光時間に基づいてメインフィールドの露光時間内に
対応するメインフィールドを露光可能な移動速度に制御
する制御手段とを有することを特徴とする。

【００１６】前記制御手段は、描画するメインフィール
ドが変わる際前記ステージの移動速度を切り換えること
を特徴とする。

【００１７】前記制御手段は、前記ステージの移動速度
を切り換える際、移動速度の差を予め決めれた値以下に
なるように前記ステージの移動速度を制御することを特
徴とする。

【００１８】前記制御手段は、前記偏向手段によって複
数の電子ビームを偏向させ連続移動方向に並んだ複数の
メインフィールドを順次描画することにより前記複数の
メインフィールドで構成されるフレームを描画し、更に
前記ステージによって前記被露光物体をステップさせ連
続移動方向と直交する方向に並んだ複数のフレームを順
次描画し、描画するフレームが変わる際前記ステージの
移動速度を切り換えることを特徴とする。

【００１９】前記偏向手段は、静電型偏向器と電磁型偏
向器とを有し、前記制御手段は、前記複数の電子ビーム
を前記要素露光領域内を偏向する際は前記静電型偏向器
を用い、前記複数の電子ビームをサブフィールドから次
のサブフィールドに偏向する際は前記電磁型偏向器を用
いることを特徴とする。

【００２０】本発明のデバイス製造方法のある形態は、
上記電子ビーム露光方法若しくは上記電子ビーム露光装
置を用いてデバイスを製造することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）（電子ビーム露光装置の構成要素説明）図１は本発明に
係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。

【００２２】図１において、１は、カソード1a、グリッ
ド1b、アノード1cよりなる電子銃であって、カソード1a
から放射された電子はグリッド1b、アノード1cの間でク
ロスオーバ像を形成する。（以下、このクロスオーバ像
を電子源と記す）

【００２３】この電子源から放射される電子は、その前
側焦点位置が電子源位置にある照明電子光学系2によっ
て略平行の電子ビームとなる。略平行な電子ビームは、
要素電子光学系アレイ3に照明する。照明電子光学系２
は、電子レンズ2a、2b、2cで構成されいる。そして、電
子レンズ2a、2b、2cの少なくとも２つの電子レンズの電
子光学的パワー（焦点距離）を調整することにより、照
明電子光学系2の電子源側の焦点位置を保持しながら、
照明電子光学系2の焦点距離を変化させることができ
る。すなわち、照明電子光学系2からの電子ビームを略
平行にしながら照明電子光学系2の焦点距離を変更でき
る。

【００２４】照明電子光学系2からの略平行な電子ビー
ムは、要素電子光学系アレイ3に入射する。要素電子光
学系アレイ3は、開口と電子光学系とブランキング電極
とで構成される要素電子光学系が光軸AXに直交する方向
に２次元に複数配列されて形成されたものである。要素
電子光学系アレイ3の詳細については後述する。

【００２５】要素電子光学系アレイ3は、電子源の中間
像を複数形成し、各中間像は後述する縮小電子光学系4
によって縮小投影され、ウエハ5上に略同一の大きさの
電子源像を形成する。ここで電子源の中間像の大きさWm
は、電子源の大きさをWs,照明電子光学系2の焦点距離を
Fi、要素電子光学系のそれぞれの電子光学系の焦点距離
をFeとすると、下記の式で表される。

【００２６】Wm = Ws * Fe / Fi したがって、照明電子光学系2の焦点距離を変化させる
と、同時に複数の電子源の中間像の大きさが変更でき、
よって、同時にウエハ5上の複数の電子源像の大きさも
変更できる。また、ウエハ5上の電子源像の大きさが略
同一になるように、各要素電子光学系の焦点距離等は設
定されている。更に、要素電子光学系アレイ3は、各中
間像の光軸方向の位置を縮小電子光学系4の像面湾曲に
応じて異ならせるとともに、各中間像が縮小電子光学系
4よってウエハ5に縮小投影される際に発生する収差を予
め補正している。

【００２７】縮小電子光学系4は、第１投影レンズ41(4
3)と第２投影レンズ42(44)とからなる対称磁気ダブレッ
トで構成される。第１投影レンズ41(43)の焦点距離をf
1、第２投影レンズ42(44)の焦点距離をf2とすると、こ
の２つのレンズ間距離はf1+f2になっている。光軸上AX
の物点は第１投影レンズ41(43)の焦点位置にあり、その
像点は第２投影レンズ42(44)の焦点に結ぶ。この像は-f
2/f1に縮小される。また、２つのレンズ磁界が互いに逆
方向に作用する様に決定されているので、理論上は、球
面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収
差、軸上色収差の５つの収差を除いて他のザイデル収差
および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。

【００２８】6は、要素電子光学系アレイ3からの複数の
電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ5上
でX,Y方向に略同一の偏向幅だけ偏向させる描画偏向器
である。描画偏向器6は、偏向幅が広いが整定するまで
の時間すなわち整定待ち時間が長い主偏向器61と偏向幅
が狭いが整定待ち時間が短い副偏向器62で構成されてい
て、主偏向器61は電磁型偏向器で、副偏向器62は静電型
偏向器である。

【００２９】SDEFは、ＸＹステージ１２の連続移動に要
素電子光学系アレイ3からの複数の電子ビームを追従さ
せるためのステージ追従偏向器である。ステージ追従偏
向器SDEFは、静電型偏向器である。

【００３０】7は描画偏向器6を作動させた際に発生する
偏向収差による電子源像のフォーカス位置のずれを補正
するダイナミックフォーカスコイルであり、8は、ダイ
ナミックフォーカスコイル7と同様に、偏向により発生
する偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティ
グコイルである。

【００３１】9は、リフォーカスコイルで、ウエハに照
射される複数の電子ビームの数若しくはウエハに照射さ
れる電流の総和が多くなるとクーロン効果による電子ビ
ームのぼけが発生するので、これを補正するために縮小
電子光学系4の焦点位置を調整するものである。

【００３２】10は、Ｘ及びＹ方向にのびる２つのシング
ルナイフエッジを有するファラデーカップで要素電子光
学系からの電子ビームが形成する電子源像の電荷量を検
出する。

【００３３】11は、ウエハを載置し、光軸AX(Ｚ軸）方
向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Ｚステージで
あって、前述したステージ基準板13とファラデーカップ
10が固設されている。

【００３４】12は、θ-Ｚステージを載置し、光軸AX(Ｚ
軸）と直交するＸＹ方向に移動可能なＸＹステージであ
る。

【００３５】次に、要素電子光学系アレイ3について説
明する。

【００３６】要素電子光学系アレイ3は、複数の要素電
子光学系をグループ（サブアレイ）とし、そのサブアレ
イが複数形成されている。例えば、図２に示すように、
５つのサブアレイA〜Eが形成されていて、各サブアレイ
は、複数の要素電子光学系が２次元的に配列されてい
て、本実施例の各サブアレイではC(1,1)〜C(3,9)のよう
に２７個の要素電子光学系が形成されている。

【００３７】各要素電子光学系の断面図を図３に示す。

【００３８】図３において、AP-Pは、照明電子光学系2
によって略平行となった電子ビームにより照明され、透
過する電子ビームの形状を規定する開口（AP1)を有する
基板で、他の要素電子光学系と共通の基板である。すな
わち、基板AP-Pは、複数の開口を有する基板である。

【００３９】301は一対の電極で構成され、偏向機能を
有するブランキング電極であり、302は、開口(AP2)を有
する基板で他の要素電子光学系と共通である。また、基
板302の上にブランキング電極301と電極on/ofするため
の配線(W)が形成されている。すなわち、基板302は、複
数の開口と複数のブランキング電極を有する基板であ
る。

【００４０】303は、３つの開口電極で構成され、上下
の電極を加速電位V0と同じにし、中間の電極を別の電位
V1またはV2に保った収斂機能を有するユニポテンシャル
レンズ303a、303bの２つを用いた電子光学系である。各
開口電極は、基板上に絶縁物を介在させて積層されてい
て、その基板は他の要素電子光学系と共通の基板であ
る。すなわち、その基板は、複数の電子光学系303を有
する基板である。

【００４１】ユニポテンシャルレンズ303aの上、中、下
の電極及びユニポテンシャルレンズ303bの上、下の電極
の形状は図４(A)に示すような形状であり、ユニポテン
シャルレンズ303a、303bの上下電極は、後述する第１焦
点・非点制御回路によって全ての要素電子光学系におい
て共通の電位に設定している。

【００４２】ユニポテンシャルレンズ303aの中間電極
は、第１焦点・非点制御回路によって要素電子光学系毎
に電位が設定出来る為、ユニポテンシャルレンズ303aの
焦点距離が要素電子光学系毎に設定できる。

【００４３】また、ユニポテンシャルレンズ303bの中間
電極は、図４(B)に示すような４つの電極で構成され、
焦点・非点制御回路によって各電極の電位が個別に設定
でき、要素電子光学系毎にも個別設定出来るため、ユニ
ポテンシャルレンズ303bは直交する断面において焦点距
離が異なるようにでき、かつ要素電子光学系毎にも個別
に設定出来る。

【００４４】その結果、電子光学系303の中間電極をそ
れぞれ制御することによって、要素電子光学系の電子光
学特性（中間像形成位置、非点収差）を制御することが
できる。ここで、中間像形成位置を制御する際、中間像
の大きさは、前述したように照明電子光学系2の焦点距
離と電子光学系303の焦点距離との比で決まるので、電
子学系303の焦点距離を一定にしてその主点位置を移動
させて中間像系形成位置を移動させている。それによ
り、すべての要素電子光学系が形成する中間像の大きさ
が略同一でその光軸方向の位置を異ならせることができ
る。

【００４５】照明電子光学系2で略平行にされた電子ビ
ームは、開口(AP1)、電子光学系303を介して、電子源の
中間像を形成する。ここで、電子光学系303の前側焦点
位置またはその近傍に、対応する開口（AP1)が位置し、
電子光学系303の中間像形成位置（電子光学系303の後側
焦点位置）またはその近傍に、対応するブランキング電
極301が位置する。その結果、ブランキング電極301の電
極間に電界をかけていないと電子ビーム束305の様に偏
向されない。一方、ブランキング電極301の電極間に電
界をかけると電子ビーム束306の様にに偏向される。す
ると、電子光束305と電子ビーム束306は、縮小電子光学
系4の物体面で互いに異なる角度分布を有するので、縮
小電子光学系4の瞳位置（図１のP面上)では電子ビーム
束305と電子ビーム束306は互いに異なる領域に入射され
る。したがって、電子ビーム束305だけを透過させるブ
ランキング開口BAを縮小電子光学系の瞳位置（図１のP
面上)に設けてある。

【００４６】また、各要素電子光学の電子レンズは、そ
れぞれが形成する中間像が縮小電子光学系4によって被
露光面に縮小投影される際に発生する像面湾曲・非点収
差を補正するために、各電子光学系303の２つの中間電
極の電位を個別に設定して、各要素電子光学系の電子光
学特性（中間像形成位置、非点収差）を異ならしめてい
る。ただし、本実施例では、中間電極と第１焦点・非点
制御回路との配線を減らす為に同一サブアレイ内の要素
電子光学系は同一の電子光学特性にしてあり、要素電子
光学系の電子光学特性（中間像形成位置、非点収差）を
サブアレイ毎に制御している。

【００４７】さらに、複数の中間像が縮小電子光学系4
によって被露光面に縮小投影される際に発生する歪曲収
差を補正するために、予め縮小電子光学系4の歪曲特性
を予め知り、それに基づいて、縮小電子光学系4の光軸
と直交する方向の各要素電子光学系の位置を設定してい
る。

【００４８】次に本実施例のシステム構成図を図５に示
す。

【００４９】焦点距離制御回路FCは、照明電子光学系2
の電子レンズ2a、2b、2cの少なくとも２つの電子レンズ
の電子光学的パワー（焦点距離）を調整することによ
り、照明電子光学系2の電子源側の焦点位置を保持しな
がら、照明電子光学系2の焦点距離を制御する回路であ
る。

【００５０】ブランキング制御回路14は、要素電子光学
アレイ3の各要素電子光学系のブランキング電極のon/of
fを個別に制御する制御回路、第1焦点・非点制御回路15
は、要素電子光学アレイ3の各要素電子光学系の電子光
学特性（中間像形成位置、非点収差）を個別に制御する
制御回路である。

【００５１】第２焦点・非点制御回路16は、ダイナミッ
クスティグコイル8及びダイナミックフォーカスコイル7
を制御して縮小電子光学系4の焦点位置、非点収差を制
御する制御回路で、描画偏向制御回路17は描画偏向器6
を制御する制御回路、ステージ追従制御回路SDCはＸＹ
ステージ12の連続移動に電子ビームが追従するようにス
テージ追従偏向器SDEFを制御する制御回路、倍率制御回
路18は、縮小電子光学系4の倍率を調整する制御回路、
リフォーカス制御回路19は、リフォーカスコイル9に流
す電流を制御して縮小電子光学系4の焦点位置を調整す
る制御回路である。

【００５２】ステージ駆動制御回路20は、θ-Zステージ
を駆動制御し、かつＸＹステージ12の位置を検出するレ
ーザ干渉計21と共同してＸＹステージ12を駆動制御する
制御回路である。

【００５３】制御系22は、メモリ23からの露光制御デー
タに基づく露光及び位置合わせの為に上記複数の制御回
路および反射電子検出器9・ファラデーカップ10を同期
して制御する。制御系22は、インターフェース24を介し
て電子ビーム露光装置全体をコントロールするCPU25に
よって制御されてる。

【００５４】（露光動作の説明）図６を用いて本実施例
の電子ビーム露光装置の露光動作について説明する。

【００５５】制御系22は、メモリ23からの露光制御デー
タに基づいて、描画偏向制御回路17に命じ、描画偏向器
6の副偏向器62によって、要素電子光学系アレイからの
複数の電子ビーム偏向させるとともに、ブランキング制
御回路14に命じ各要素電子光学系のブランキング電極を
ウエハ5に露光すべきパターンに応じてon/offさせる。
この時ＸＹステージ12はＸ方向に連続移動しており、Ｘ
Ｙステージの移動に複数の電子ビームが追従するよう
に、ステージ追従制御回路に命じステージ追従偏向器SD
EFにより複数の電子ビームを偏向する。そして、要素電
子光学系からの電子ビームは、図６に示すようにウエハ
5上の要素露光領域（EF)を走査露光する。本実施例で
は、Sx=Sy=4μｍである。要素電子光学系アレイの複数
の要素電子光学系の要素露光領域（EF)は、２次元に隣
接するように設定されているので、その結果に、ウエハ
5上において、２次元に隣接して配列され、同時に露光
される複数の要素露光領域（EF）で構成されるサブフィ
ールド（SF）が露光される。本実施例では、複数の要素
露光領域（EF）は、Ｘ方向にM＝64（個）、Ｙ方向にN＝
64（個）配列されていて、サブフィールド（SF）の大き
さは、256Ｘ256（μｍ²）である。

【００５６】制御系22は、図６に示すサブフィールド１
(SF1)を露光後、サブフィールド２(SF2)を露光する為
に、偏向制御回路17に命じ、描画偏向器6の主偏向器61
によって、ステージ走査方向と直交する方向に要素電子
光学系アレイからの複数の電子ビーム偏向させる。そし
て、再度、前述したように、描画偏向制御回路17に命
じ、描画偏向器6の副偏向器62によって、要素電子光学
系アレイからの複数の電子ビーム偏向させるとともに、
ブランキング制御回路14に命じ各要素電子光学系のブラ
ンキング電極をウエハ5に露光すべきパターンに応じてo
n/offさせ、サブフィールド２(SF2)を露光する。そし
て、図６に示すように、サブフィールド（ SF1〜SF16）
を順次露光してウエハ5にパターンを露光する。その結
果に、ウエハ5上において、ステージ走査方向と直交す
る方向に並ぶサブフィールド（ SF1〜SF16）で構成され
るメインフィールド（MF）が露光される。ここで、サブ
フィールドは、Ｙ方向にL＝16（個）配列されて、メイ
ンフィールド（MF）の大きさは、256Ｘ4096（μｍ²）で
ある。

【００５７】制御系22は、図６に示すメインフィールド
１（MF1）を露光後、描画偏向制御回路17に命じ、順
次、ステージ走査方向に並ぶメインフィールド（ MF2、
MF3、MF4…）に要素電子光学系アレイからの複数の電子
ビームを偏向させ、ウエハ5にパターンを露光する。

【００５８】すなわち、本実施例の電子ビーム露光装置
は、ウエハを載置したステージを連続移動させながら、
複数の電子ビームをウエハ上を偏向させ、偏向毎に各電
子ビームの照射を個別に制御し、各電子ビーム毎の要素
露光領域にパターンを描画することにより前記複数の要
素露光領域で構成されるサブフィールドを描画し、連続
移動方向と直交する方向に並んだ複数のサブフィールド
を順次描画することにより前記複数のサブフィールドで
構成されるメインフィールドを描画し、更に連続移動方
向に並んだ複数のメインフィールドを順次描画する。

【００５９】ここで、サブフィールドを露光する際、複
数の電子ビームの全てが遮断される偏向位置では、電子
ビームを整定することなく偏向して露光する制御方式
（マルチ電子ビームにおけるベクタースキャン制御方
式、以下ベクタースキャン制御方式と記す。）若しくは
従来の複数の電子ビームを一定の偏向幅（最小偏向幅）
で偏向し逐次整定して露光する制御方式（マルチ電子ビ
ームにおけるラスタースキャン制御方式、以下ラスター
スキャン制御方式と記す。）のどちらか一方の制御方式
を選択して露光している。なぜなら、サブフィールドを
露光する時の副偏向器62の偏向周期は一定で、各電子ビ
ームの偏向位置での整定時間(いわゆる露光時間）Ts(se
c)、電子ビームがある偏向位置から偏向されて所望の偏
向位置に整定するまでの整定待ち時間のうち、サブフィ
ールド内で最大の整定待ち時間をTo(sec)とすると、副
偏向器62の偏向周期Td(sec)は、Td＝Ts＋Toとなる。ま
た、この整定待ち時間は、偏向幅が広いほど長くなるの
で、ラスタースキャン制御方式に比べベクタースキャン
制御方式の方が整定位置から整定位置までの偏向幅が広
い時がある為、ベクタースキャン制御方式では、ラスタ
ースキャン制御方式に比べ整定待ち時間が長くなる。そ
の結果、偏向周期は、ラスタースキャン制御方式に比べ
ベクタースキャン制御方式の方が長い。逆にサブフィー
ルド内を偏向して整定する位置の数は、ラスタースキャ
ン制御方式に比べベクタースキャン制御方式の方が少な
い。すると、サブフィールドを短時間で露光するのに最
適な制御方式は、偏向周期および整定する位置の数によ
って異なる。また、偏向周期および整定する位置の数は
描画パターンによって異なる。よって、本発明では、描
画パターン（パターンデータ）に基づいて制御方式を選
択し、選択された制御方式でサブフィールドを露光して
いる。

【００６０】（露光制御データ作成処理の説明）本実施
例の電子ビーム露光装置の露光制御データの作成方法に
ついて説明する。

【００６１】CPU25は、ウエハに露光するパターンのパ
ターンデータが入力されると図７に示すような露光制御
データの作成処理を実行する。

【００６２】各ステップを説明する。

【００６３】（ステップS101)パターンデータよりパタ
ーンの特徴情報（最小線幅、線幅の種類、形状）を検出
する。本実施例では、最小線幅を検出する。

【００６４】（ステップS102)検出された特徴情報に基
づいて、副偏向器62が電子ビームに与える最小偏向幅と
電子ビーム径（ウエハに結像される電子源像の大きさ）
を決定する。本実施例では、その最小偏向幅の整数倍
が、複数の電子ビームの配列ピッチ（ウエハ上）であっ
て。最小線幅の略４分の１に最小偏向幅に決定する。ま
た、電子ビーム径を最小偏向幅を辺とする正方形の外接
円に略等しくなるように決定する。

【００６５】（ステップS103)入力されたパターンデー
タを本実施例の電子ビーム露光装置が定めるメインフィ
ールドを単位としたデータに分割する。

【００６６】（ステップS104)露光の際、最初に露光す
るメインフィールドを選択する。

【００６７】（ステップS105)選択されたメインフィー
ルドのパターンデータを本実施例の電子ビーム露光装置
が定めるサブフィールドを単位としたデータに分割す
る。

【００６８】（ステップS106)一つのサブフィールドを
選択する。

【００６９】（ステップS107）選択されたサブフィール
ドを露光する際の、主偏向器61が定める偏向位置（基準
位置）を決定する。

【００７０】（ステップS108)選択されたサブフィール
ドのパターンデータを各要素電子光学系の要素露光領域
毎のパターンデータに分割し、決定された副偏向器62の
最小偏向幅を配列間隔として、配列要素FMEで構成され
る共通の配列を設定し、各要素電子光学系毎にパターン
データを共通の配列上で表したデータに変換する。以
下、説明を簡略にするために、２つの要素電子光学系a,
bを用いて露光する際のパターンデータに関する処理に
ついて説明する。図８(A)、(B)に共通の偏向用の配列DM
に隣り合う要素電子光学系a,bが露光するべきパターンP
a、Pbを示す。すなわち、それぞれに要素電子光学系
は、パターンが存在するハッチングされた配列位置で、
ブランキング電極をoffにして電子ビームをウエハ上に
照射する。そこで、図８(A)(B)に示したような要素電子
光学系毎の露光すべき配列位置のデータから、CPU25
は、図８(C)に示すように、要素電子光学系a,bのうち少
なくとも一つが露光する時の配列位置から成る第１の領
域FF（黒塗り部）と、要素電子光学系a,b双方が共通し
て露光しない時の配列位置から成る第２の領域NN（白抜
き部）とを決定する。複数の電子ビームが配列上の第１
の領域FFに位置する時は、最小偏向幅（配列の配列間
隔）を単位として、描画偏向器6によって電子ビームを
偏向して露光することにより、ウエハ上に露光される全
てのパターンの露光できる。また複数の電子ビームが配
列上の第２の領域NNに位置する時は、電子ビームの位置
を整定せずに偏向することにより、電子ビームの無駄な
偏向を減らして露光できるとともに無駄な制御データを
省ける。言い換えれば、第1の領域（FF）を露光した
後、第2の領域（NN）を飛び越して、次の第1の領域（F
F）に偏向して露光することより、整定時間を有する偏
向を減らしてより短時間で露光できる。そして、図８
(C)に示す領域FF、NNに関するデータから、CPU25は露光
すべき配列要素の配列位置を決定し、さらに、図８(A)
(B)を示すデータから、電子ビームが整定される配列位
置に対応した要素電子光学系毎のブランキング電極のon
/offを決定する。いわゆる、ベクタースキャン制御方式
用のデータを作成する。ここで、最小偏向幅及びその配
列内の偏向順序は既に決定されているため、各配列要素
には配列番号が決められているので、配列位置としてそ
の配列番号を決定する。

【００７１】（ステップS109）ステップS108より得られ
るデータから、サブフィールドをベクタースキャン制御
方式で露光した場合の整定位置の数（整定回数）、およ
び副偏向器の整定位置から次の整定位置までの最大偏向
幅を検出する。

【００７２】（ステップS110）予め実験等により求めら
れた最大偏向幅と整定待ち時間との関係より、ベクター
スキャン制御方式での検出された最大偏向幅に基づいて
サブフィールドをベクタースキャン制御方式で露光した
場合での整定待ち時間To(V)を求め、ラスタースキャン
制御方式での最大偏向幅（最小偏向幅と同じ値）に基づ
いてサブフィールドをラスタースキャン制御方式で露光
した場合の整定待ち時間To(R)を求める。そして露光す
る際の整定時間Tsより、各方式の偏向周期を以下のよう
に求める。ベクタースキャン制御方式での偏向周期Td(V)＝ To(V)
＋ Ts ラスタースキャン制御方式での偏向周期Td(R)＝ To(R)
＋ Ts 更にベクタースキャン制御方式での整定位置の数をN
（V）、ラスタースキャン制御方式での整定位置の数をN
（R）より各方式のサブフィールド露光時間を以下のよ
うに算出する。ベクタースキャン制御方式での露光時間Tsub(V)＝ Td
(V)＊ N（V）ラスタースキャン制御方式での露光時間Tsub(R)＝ Td
(R)＊ N（R）

【００７３】（ステップS111）各制御方式の露光時間を
比較し、短い方をサブフィールドを露光する際の制御方
式に決定する。

【００７４】（ステップS112)選択されたメインフィー
ルドのすべてのサブフィールドについて、ステップS107
〜S111の処理を終了したか否かを判断し、未処理のサブ
フィールドがある場合はステップS106へ戻って未処理の
サブフィールドを選択する。ない場合は、ステップS113
に進む。

【００７５】（ステップS113)選択されたメインフィー
ルドの各サブフィールドの選択された制御方式での露光
時間を加算して、選択されたメインフィールドの露光時
間を算出する。

【００７６】（ステップS114)算出されたメインフィー
ルド毎の露光時間に基づいて、各メインフィールドを露
光する際のステージの移動速度を決定する。図９(A)
は、各メインフィールド（MF(N））と露光時間(T(n))と
の関係の一例を示す。このように、少なくとも１つのメ
インフィールドの少なくとも一部の領域（サブフィール
ド）を、複数の電子ビームの少なくと一つが照射される
偏向位置では前記複数の電子ビームを整定して露光し、
複数の電子ビームの全てが遮断される偏向位置では複数
の電子ビームを整定することなく偏向して露光する場
合、露光時間は、メインフィールド間で異なることがあ
る。そこで、本実施例では露光時間に逆比例するステー
ジ移動速度（V(n)）を決定する。たとえばステージ移動
方向のメインフィールドの長さ（LMF）が256μｍである
から、露光時間T(n)=2．56msであるとステージ移動速度
V(n)=100mm/s(=LMF/ T(n))となる。この各メインフィー
ルドとステージ移動速度の関係を図９(B)に示す。この
ようにメインフィールドの露光時間に応じたメインフィ
ールド毎のステージ移動速度で露光するので、より短時
間でウエハを露光できる。なぜなら、従来のマルチ電子
ビーム型露光装置のように、等速度でステージを制御す
ると、露光時間が短いメインフィールドから次のメイン
フィールドを露光する際、次のメインフィールドが主偏
向器61の偏向範囲に存在するまで露光を中断しなけばな
らないからである。しかしながら、本発明では、その中
断時間を必要としない。

【００７７】（ステップS115)選択されたメインフィー
ルドのステージ移動速度、選択されたメインフィールド
のサブフィールド毎の主偏向器61が定める基準位置、制
御方式、制御方式に対応した副偏向器62の偏向周期、副
偏向器62が定める配列位置、及び各配列位置における各
要素電子光学系の電子ビーム照射の開閉に関するデータ
を記憶する。ただし、制御方式がベクタースキャン制御
方式の場合は、複数の電子ビームの全てが遮断される配
列位置のデータは削除されている。また制御方式がラス
タースキャン制御方式の場合は、副偏向器62の最小偏向
幅が定めるサブフィールド内のすべての配列位置でのデ
ータが記憶されている。

【００７８】（ステップS116)露光の際、次に露光する
メインフィールドがある場合は、そのメインフィールド
を選択してステップS105へ戻る。露光の際、次に露光す
るメインフィールドがない場合は、ステップS117に進
む。

【００７９】（ステップＳ１１７）図１０に示すよう
な、副偏向器６１の最小偏向幅、電子ビーム径と、メイ
ンフィールド毎のステージ移動速度と、サブフィールド
毎の主偏向器61が定める基準位置、制御方式、制御方式
に対応した副偏向器62の偏向周期、副偏向器62が定める
配列位置、及び各配列位置における各要素電子光学系の
電子ビーム照射の開閉に関するデータとを要素とする露
光制御データを記憶する。

【００８０】本実施例では、これらの処理を電子ビーム
露光装置のCPU25で処理したが、それ以外の処理装置で
行い、その露光制御データをCPU25に転送してもその目
的・効果は変わらない。

【００８１】（露光制御データに基づく露光の説明）CP
U25は、インターフェース24を介して制御系22に「露光
の実行」を命令すると、制御系22は転送されたメモリ23
上の上記の露光制御データに基づいて図１１に示すよう
なステップを実行する。

【００８２】各ステップを説明する。

【００８３】（ステップS201）焦点距離制御回路FCに命
じ、照明電子光学系2の焦点距離を変更して、決定され
た電子ビーム径に設定する。

【００８４】（ステップS202）描画偏向制御回路17に命
じ、副偏向器61の最小偏向幅を決定された最小偏向幅に
設定する。

【００８５】（ステップS203）ステージ駆動制御回路20
に命じ、露光するメインフィールドに対応したステージ
移動速度に切り換え、ＸＹステージ12を制御する。

【００８６】（ステップS204）要素電子光学系アレイか
らの複数の電子ビームが露光するメインフィールドの最
初のサブフィールドを露光する際の基準位置に位置する
ように、描画偏向制御回路17に命じ、主偏向器61により
露光するサブフィールドに複数の電子ビームを偏向す
る。

【００８７】（ステップS205）描画偏向制御回路17に命
じ、副偏向器62の偏向周期を、露光するサブフィールド
の制御方式に対応した偏向周期に切り換える。さらに、
偏向周期により定まる周期信号を発生させる。そして、
その周期信号に同期させて、最小偏向幅を単位として要
素電子光学系アレイからの複数の電子ビームを、副偏向
器62によって露光制御データにより定められた偏向位置
に偏向させる。同時に、その周期信号に同期させて、ブ
ランキング制御回路14に命じ各要素電子光学系のブラン
キング電極をウエハ5に露光すべきパターンに応じてon/
offさせる。ただし、制御方式としてベクタースキャン
制御方式を選択すると、複数の電子ビームの全てが遮断
される偏向位置では整定することなく偏向するように制
御する。言い換えれば、複数の電子ビームの少なくとも
ひとつが照射される第１の偏向位置から、複数の電子ビ
ームの全てが遮断される第２偏向位置を飛び越して、次
の複数の電子ビームの少なくともひとつが照射される第
１の偏向位置に偏向されるように制御する。また、制御
方式としてラスタースキャン制御方式を選択すると、一
定の偏向幅（最小偏向幅）で偏向し逐次整定するように
制御する。更に、クーロン効果による電子ビームのぼけ
を補正するために、リフォーカス回路に命じ、ブランキ
ング電極により遮断されずにウエハに照射される電子ビ
ームの数に基づいて、リフォーカスコイル9によって縮
小電子光学系4の焦点位置を調整する。この時ＸＹステ
ージ12はＸ方向に連続移動しており、描画偏向制御回路
17は、ＸＹステージ12の移動量も含めて電子ビームの偏
向位置を制御している。前述したように、その結果、要
素電子光学系からの電子ビームは、図６に示すようにウ
エハ5上の要素露光領域（EF)を走査露光する。要素電子
光学系アレイの複数の要素電子光学系の要素露光領域
（EF)は、２次元に隣接するように設定されているの
で、その結果に、ウエハ5上において、２次元に隣接し
て配列され、同時に露光される複数の要素露光領域（E
F）で構成されるサブフィールド（SF）が露光される。
次に、制御系22は、図６に示すサブフィールド１(SF1)
を露光後、サブフィールド２(SF2)を露光する為に、描
画偏向制御回路17に命じ、描画偏向器6の主偏向器61に
よって、ステージ走査方向と直交する方向に要素電子光
学系アレイからの複数の電子ビームを偏向させる。そし
て、再度、前述したように、描画偏向制御回路17に命
じ、描画偏向器6の副偏向器62によって、要素電子光学
系アレイからの複数の電子ビーム偏向させるとともに、
ブランキング制御回路14に命じ各要素電子光学系のブラ
ンキング電極をウエハ5に露光すべきパターンに応じてo
n/offさせ、サブフィールド２(SF2)を露光する。そし
て、図６に示すように、サブフィールド（ SF1〜SF16）
を順次露光してウエハ5にパターンを露光する。その結
果に、ウエハ5上において、ステージ走査方向と直交す
る方向に並ぶサブフィールド（ SF1〜SF16）で構成され
るメインフィールド（MF）が露光される。

【００８８】（ステップS206）次に露光するメインフィ
ールドがある場合はステップS203へ戻り、ない場合は、
露光を終了する。

【００８９】(第２の実施形態)第１の実施形態では、メ
インフィールド毎のステージ移動速度を、メインフィー
ルドを露光する露光時間に逆比例するようにを決定して
いる。しかしながら、連続移動方向に隣合うメインフィ
ール間の決定された移動速度の差が大きいと、ステージ
に過大な加速度を与えることになり、ステージの制御が
困難であるとともに、ステージの位置安定性が劣化す
る。そこで、本実施形態では、連続移動方向に隣合うメ
インフィール間の決定された移動速度の差が予め決めれ
た値(Vp)以下になるように、移動速度の早いメインフィ
ールドの移動速度を決定された移動速度より低く決定し
なおしている。

【００９０】その具体的処理を図１２を用いて説明す
る。

【００９１】（ステップS301）第１の実施形態で決定さ
れた各メインフィールドとステージ移動速度の関係（図
９(B)）を入力する。

【００９２】（ステップS302）露光の際、最初に露光す
るメインフィールドを選択する。再決定のフラグFをF=
０にする。

【００９３】（ステップS303）選択されたメインフィー
ルドのステージ移動速度と、選択されたメインフィール
ドを露光する直前に露光されるメインフィールドのステ
ージ移動速度との差を算出する（直前のメインフィール
ドがない場合は、ステップS305に飛ぶ。）。そしてその
差がステージの制御性および安定性を確保できる予め決
められた値以下でない場合は、ステップS304に進む。予
め決められた値(Vp)以下の場合は、ステップS305に飛
ぶ。

【００９４】（ステップS304）移動速度の差が予め決め
れた値以下になるように、移動速度の早い方のメインフ
ィールドの移動速度を決定しなおす。再決定のフラグF
をF=１にする。

【００９５】（ステップS305）選択されたメインフィー
ルドのステージ移動速度と、選択されたメインフィール
ドを露光した直後に露光するメインフィールドのステー
ジ移動速度との差を算出する（直後のメインフィールド
がない場合は、ステップS305に飛ぶ。）。そしてその差
が前述した予め決められた値以下でない場合は、ステッ
プS306に進む。予め決められた値以下の場合は、ステッ
プS307に飛ぶ。

【００９６】（ステップS306）移動速度の差が予め決め
れた値以下になるように、移動速度の早い方のメインフ
ィールドの移動速度を決定しなおす。

【００９７】（ステップS307）選択されたメインフィー
ルドを露光した直後に露光するメインフィールドを選択
して、ステップS303に戻る。また、直後のメインフィー
ルドがない場合は、ステップS308に進む。

【００９８】（ステップS308）再決定のフラグFがF=１
の場合は、ステップS302に戻る。再決定のフラグFがF=
０の場合は、処理を終了する。第１の実施形態で決定さ
れた各メインフィールドとステージ移動速度の関係を、
以上の処理を行うことによって得られた結果を図９(C）
に示す。

【００９９】（第3の実施形態）本実施形態では、図１
３に示すように、ウエハ5上の露光領域を連続移動方向
に並んだ複数のメインフィールドで構成されるフレーム
（ＦＬ１）を露光後、ステージ１２をＹ方向にステップ
し、ステージ12の連続移動方向を逆にして次のフレーム
（ＦＬ2）を露光する。すなわち、ステージ12の連続移
動方向と直交する方向に並ぶフレームを順次露光する。

【０１００】第１の実施形態では、ステージの移動速度
をメインフィールド毎に、決定していたが、本実施形態
では、ステージ移動速度をフレーム毎に決定する。具体
的には、フレームを構成するメインフィールドの中で、
最も露光時間が長いメインフィールドの露光時間に基づ
いて、対応するフレームでのステージ移動速度を決定し
ている。そして、描画するフレームが変わる際ＸＹステ
ージの移動速度を決定された移動速度に切り換えてフレ
ーム内を同一のステージ移動速度で描画する。

【０１０１】（本発明のデバイスの生産方法の説明）上
記説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。

【０１０２】図１４は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（露光制御データ作成）では設計した回路パ
ターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成す
る。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の
材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプ
ロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御デー
タが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。

【０１０３】図１５は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７
（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８
（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削
り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチング
が済んで不要となったレジストを取り除く。これらのス
テップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重
に回路パターンが形成される。

【０１０４】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、メ
インフィールドの露光時間の短縮に応じてステージ速度
を制御する為、より大きなスループットを達成できるマ
ルチ電子ビーム型露光方法及び装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略を
示す図。

【図２】要素電子光学系アレイ3について説明する図。

【図３】要素電子光学系を説明する図。

【図４】要素電子光学系の電極を説明する図。

【図５】本発明に係るシステム構成を説明する図。

【図６】露光フィールド（EF)、サブフィールド（SF)お
よびメインフィールド（MF）を説明する図。

【図７】露光制御データ作成処理を説明する図。

【図８】各要素電子光学系が露光するべきパターンおよ
び描画偏向器が定める配列の領域決定を説明する図。

【図９】メインフィールド毎の露光時間とステージ移動
速度の関係をサブフィールドとパターン領域の関係を説
明する図。

【図１０】露光制御データを説明する図。

【図１１】露光制御データに基づく露光を説明する図。

【図１２】第2の実施形態のメインフィールド毎のステ
ージ速度の決定方法を説明する図。

【図１３】フレームを説明する図。

【図１４】微小デバイスの製造フローを説明する図。

【図１５】ウエハプロセスを説明する図。

【図１６】従来のマルチ電子ビーム型露光装置を説明す
る図。

【符号の説明】

１電子銃２照明電子光学系３要素電子光学系アレイ４縮小電子光学系５ウエハ６描画偏向器７ダイナミックフォーカスコイル８ダイナミックスティグコイル９リフォーカスコイル１０ファラデーカップ１１ θ−Ｚステージ１２ＸＹステージ１３ステージ基準板１４ブランキング制御回路１５第１焦点・非点制御回路１６第２焦点・非点制御回路１７偏向制御回路１８倍率調整回路１９リフォーカス制御回路２０ステージ駆動制御回路２１レーザ干渉計２２制御系２３メモリ２４インターフェース２５ＣＰＵＡＰ−Ｐ開口を有する基板ＦＣ焦点距離制御回路ＳＤＥＦステージ追従偏向器ＳＤＣステージ追従制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光物体を載置したステージを連続移
動させながら、複数の電子ビームを被露光面上を偏向さ
せ、偏向毎に各電子ビームの照射を個別に制御し、各電
子ビーム毎の要素露光領域にパターンを描画することに
より前記複数の要素露光領域で構成されるサブフィール
ドを描画し、連続移動方向と直交する方向に並んだ複数
のサブフィールドを順次描画することにより前記複数の
サブフィールドで構成されるメインフィールドを描画
し、更に連続移動方向に並んだ複数のメインフィールド
を順次描画する電子ビーム露光方法において、少なくとも１つのメインフィールドの少なくとも1つの
サブフィールドを、前記複数の電子ビームの少なくと一
つが照射される偏向位置では前記複数の電子ビームを整
定して露光し、前記複数の電子ビームの全てが遮断され
る偏向位置では前記複数の電子ビームを整定することな
く偏向して露光することを決定する第１の決定段階と、メインフィールド毎の露光時間を算出する段階と、前記ステージの移動速度を、メインフィールド毎に算出
した露光時間内に対応するメインフィールドを露光可能
な移動速度に決定する第２の決定段階とを有することを
特徴とする電子ビーム露光方法。
【請求項２】前記第１の決定段階は、各サブフィール
ドに描画するパターンに基づいて決定されることを特徴
とする請求項１の電子ビーム露光方法。
【請求項３】前記算出段階は、前記メインフィールド
内での前記複数の電子ビームの整定回数、整定時間、整
定待ち時間に基づいて前記露光時間を算出する段階を有
することを特徴とする請求項１乃至２の電子ビーム露光
方法。
【請求項４】前記第２の決定段階は、前記ステージの
移動速度をメインフィールド毎に決定する段階を有する
ことを特徴とする請求項1乃至３の電子ビーム露光方
法。
【請求項５】前記第２の決定段階は、連続移動方向に
隣合うメインフィールド間の決定された移動速度の差が
予め決めれた値以下になるように、移動速度の早いメイ
ンフィールドの移動速度を決定された移動速度より低く
決定しなおす段階を有することを特徴とする請求項４の
電子ビーム露光方法。
【請求項６】連続移動方向に並んだ複数のメインフィ
ールドを順次描画することにより前記複数のメインフィ
ールドで構成されるフレームを描画し、連続移動方向と
直交する方向に並んだ複数のフレームを順次描画する段
階を有し、前記第２の決定段階は、前記ステージの移動
速度をフレーム毎に決定する段階を有することを特徴と
する請求項1乃至３の電子ビーム露光方法。
【請求項７】請求項１乃至６の電子ビーム露光方法を
用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製
造方法。
【請求項８】複数の電子ビームを用いて、被露光物体
上にパターンを描画する電子ビーム露光装置において、被露光物体を載置して移動するステージと、前記複数の電子ビームを前記被露光面上を偏向させる偏
向手段と、偏向毎に各電子ビームの照射を個別に制御する照射制御
手段と、前記ステージを連続移動させながら、前記偏向手段によ
って複数の電子ビームを被露光面上を偏向させ、前記照
射制御手段によって偏向毎に各電子ビームの照射を個別
に制御し、各電子ビーム毎の要素露光領域にパターンを
描画することにより前記複数の要素露光領域で構成され
るサブフィールドを描画し、前記偏向手段によって複数
の電子ビームを偏向させ連続移動方向と直交する方向に
並んだ複数のサブフィールドを順次描画することにより
前記複数のサブフィールドで構成されるメインフィール
ドを描画し、更に前記偏向手段によって複数の電子ビー
ムを偏向させ連続移動方向に並んだ複数のメインフィー
ルドを順次描画し、少なくとも１つのメインフィールド
の少なくとも一つサブフィールドを、前記複数の電子ビ
ームの少なくと一つが照射される偏向位置では前記偏向
手段によって前記複数の電子ビームを整定し、前記複数
の電子ビームの全てが遮断される偏向位置では前記偏向
手段によって前記複数の電子ビームを整定することなく
偏向し、前記ステージの移動速度を、メインフィールド
毎の露光時間に基づいてメインフィールドの露光時間内
に対応するメインフィールドを露光可能な移動速度に制
御する制御手段とを有することを特徴とする電子ビーム
露光装置。
【請求項９】前記制御手段は、描画するメインフィー
ルドが変わる際前記ステージの移動速度を切り換えるこ
とを特徴とする請求項８の電子ビーム露光装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記ステージの移動
速度を切り換える際、移動速度の差を予め決めれた値以
下になるように前記ステージの移動速度を制御すること
を特徴とする請求項９の電子ビーム露光装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記偏向手段によっ
て複数の電子ビームを偏向させ連続移動方向に並んだ複
数のメインフィールドを順次描画することにより前記複
数のメインフィールドで構成されるフレームを描画し、
更に前記ステージによって前記被露光物体をステップさ
せ連続移動方向と直交する方向に並んだ複数のフレーム
を順次描画し、描画するフレームが変わる際前記ステー
ジの移動速度を切り換えることを特徴とする請求項８の
電子ビーム露光装置。
【請求項１２】前記偏向手段は、静電型偏向器と電磁
型偏向器とを有し、前記制御手段は、前記複数の電子ビ
ームを前記要素露光領域内を偏向する際は前記静電型偏
向器を用い、前記複数の電子ビームをサブフィールドか
ら次のサブフィールドに偏向する際は前記電磁型偏向器
を用いることを特徴とする請求項８乃至１１の電子ビー
ム露光装置。
【請求項１３】請求項８乃至１２の電子ビーム露光装
置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイ
ス製造方法。