JPS5844718A - 荷電ビ−ム露光方式 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イオン・ビームおよび電子ビーム勢の荷電ビ
ームによシウエハ等の試料上へパターンの描画を行ない
、高密縦集積半導体素子等の製造を行なう荷電ビーム露
光装置へ適用される荷電ビーム露光方式に関するもので
ある。

か−島荷電ビーム露光装置は、ワエへ等の試料を１置し
たステージを連続的に移動１せながら、試料面上の所定
１１ｍへ荷電ビームを投射し、ベダトル走査によｐ所望
のパターンを試料の面上へ描繭丁ゐものであ）、従来は
、一般に第１図の構成が採用１れている。

すなわち、内部を真空に保り良電子光学鏡体１０Ｐｌ！
傷上方に１荷電ビーム源２が設けてｉｎ、こｎかｂ放射
瘍れ暴荷電ビーム３は、シャッタとしてＯ横細を有する
ビームプラン−ＩＩ４を介して下方へ投射１ｆＬ、偏肉
電響等のビーム偏向器Ｓにより偏向１１ｆＬえうえ、ス
テージ１上へ載置１３九試料としてのクエハ１へ入射す
る一方、駆動装置Ｄ１によ）ステージ・が厘動畜れ、ワ
エハｙｅａｓｔ、。

九鵞へ所定方向へｓ’ｓするものとなっている。

を九、制御用の計算＠（！ＰＵからパターン描画眉のデ
ー−を転遥冒れ、これを格納する描画メ啼９ＭＰ、　　
これＯ内容に応じて補正演算を行ないながらビームプラ
ン力４Ｔｈよびビーム備向器襲を制御す為制御部、なら
びに１ステージ６の移動状況を測定するレーザ測長機郷
の測長部ＤＭが設けてあり、測長部ＤＭの測定結果が制
御部ＣＴへ与えられ、これによって示されるステージ１
の位置を確認のうえ、制御部ＣＴがビームプツンカ４お
よびビーム偏向器５の制御を行なうものとなっており、
駆動装置ＤＲを含め、これらは計算機ＣＰＵによる総合
的な制御に基づいて動作している。

第２ｗ１１は、ウェハＴに対するパターン描画状況を示
す平面図、第３図は、ウェハＴおよびステージ６の移動
に応する荷電ビーム５の偏向状況を示す側面図であり、
ウェハ７がまず図上−Ｘ方向へ移動するものとすれば、
ウェハ７のパターン描画領域１１に対し、描画の開始前
に、荷電ビームｉの偏向可能領域１２が図のとおＣＫ位
置するものとして定めらｎる。

ステージ６の駆動によりウェハＴが−Ｘ方向への移動を
開始すると、これに応じて積電ビーム５の偏向が開始さ
れ、＃Ｉ２図における軌跡１３のとおりに荷電ビーム５
が投射されるため、これＫよってパターンの描画が行な
われる。

大ソし、制御部Ｃ！がパターンに応する荷電ビーム５０
投射密度にしたがい、ウェハ７の移動に対して追従する
偏向を行なうため、投射密度とウェハ７の移動速度との
関係が最適の条件では、第３図３ａ　Ｏ状態となるが、
相互関係上移動速度が低いときは、第３図３ｂの状態と
なり、相互関係上移動速度が高いときには、第３図３ｅ
　の状態となる。

しかし、ウェハＴの移動速度は常に一定で６９、投射１
１度の最高値が大きければ、最大角度の偏向によっても
所定の投射密度を維持することができないものとなるた
め、最高投射密度を基準としてウェハＴの移動速度を低
く設定せねばならなくなる。

この丸め、従来においては、パターンの描面に畳する時
間が延長畜れ、製造速度が低下し、装置としての主意性
が劣化する等の欠点を生ずる。

本発明は、従来のか＼る欠点を根本的に排除する目的を
有し、パターン描画モードおよび単純送）モードに応じ
てあらかじめ速度データを設定してお自、これによって
速度指令信号を発生してステージの駆動を行なうと共に
、パターン描画モードにおいては、荷電ビーム偏向量を
速度指令信号へ加算することにより、パターンの描画を
行なうパターン描画モードにおｉて、パターン密度に応
じて移動速度を制御すると共に、パターンの描画を行な
わない単純送りモードでは、別途に移動速度を定めるも
のとし、合理的なステージの駆動制御によって、荷電ビ
ーム露ｙｔ、装置の生産性を大幅に向上させることので
きる極めて効果的な、荷電ビーム露光方式を提供するも
のである。

以下、実権例を示す第４図以降により本発明の詳細を説
明する。

第４図は構成図であり、第１図に対して適度制御部ＳＣ
が追加してあり、計算機ＣＰＵから与えられる速度デー
タを格納する速度メモＩＪ　Ｍ−が設けであると共に、
これの読み出し出力をアナログ信号へ変換するディジタ
ル・アナログ変換器（以下、ＤＡＣ）Ｄ／Ａ、および、
加算器ＡＤＤが設けてあり、制御部ＣＴからの制・両信
号にょ夛アナーダスイッチ回路等のスイッチＵがオンと
なれば、ビーム偏向器Ｓに対する偏向信号が加算器ＡＤ
Ｄにより加算器れ九うえ、駆動部ＤＲへ与えられるもの
となっている。

このため、ステージ・の移動速度マを示す第５図のとお
り、ステージ６をパターン描画や開始位置まで移動場せ
為単純送りモードでは、未だスイッチ鎧がオンとならず
、速度メモリＭＳの速度データに応するＤＡＣ−Ｉ）／
ムからの速度指令信号にしたがってのみ、駆動部ＤＲが
動作し、比較的高速な一定速ＪＩＶＩによりステージ６
が例えば−Ｘ方向へ移動する。

パターン描画の開始位置へ時点を重　　においてステー
ジ６が達すると、パターン描画を行なうパターン描画令
−ドとな夛、制御部ＣＴがスイッチ評をオンにすると同
時に、偏向信号を送出するものとなるため、荷電ビーム
３の偏向量を示す偏向信号がＤＡＣ−Ｄ／Ａからの速度
指令信号へ加算器ＡＤＤ　Ｋよ）加算てれるものとなり
、加算値に応じて駆動部Ｄ１が動作することにより、偏
向信号にしたがってステージ６０移動速度マー蜜化し、
荷電ビーム３の偏向量に応する速度ｖ■となる。

この丸め、第３図３ｉの状態で線移動速度マが上昇し、
同図３＆乃至３−の状態に対しては次第に移動速度Ｖが
低下するものとなり、投射部位と対応して所定の投射密
度が維持さｎる。

また、時点ｔ１においてパターン描画を終了すれば、ス
イッチＳＷがオフとなり、速度メモリ顧の速度データに
応する速度指令信号により、ステージ６が速度■３　の
停止状態となったうえ、今度は、＋Ｘ方向へ速度ｖ１　
　と等しい速度ｖ４によｐ移動を開始し、速度ｖｍ、ｖ
ｓと同一の速度便化を反復する。

なお、速度メモリＭＳ　の速度データは、制御部ＣＴか
らの続み出しアドレス指定により読み出されるものとな
っており、ハターン描画モードのときには、通常、速度
指令信号が速度Ｖｔ　、　ｖｓよりも低い値となり、偏
向信号に応する適正な状態として移動速度マが変化する
値に設定とれる。

たソし、速度メモリＭＳ　としては、条件に応じて複数
のレジスタ等を用いてもよく、偏向信号をディジタル信
号へ贅換のうえ、適度メ峰すＭ８の出力とディジタル加
算器によｐ加算してから、ＤＡＣ！Ｄ／Ａ　Ｋよりアナ
ログ信号としても同様であり、駆動ｌ５ＤＲがディジタ
ル信号に応答するものであれば、ＤＡＣ−Ｄ／Ａを省略
してもよい。

また、クエハＴの位置規正用マークを検出する場合に唸
、！−！検出動作に応じて同様の移動速度制御を行なえ
ばよく、本発明は種々の変形が自在である。

以上の説明により明らかなとおり本発明によれば、簡単
な構成により、荷電ビームの偏向量に応じたステージの
移動速度制御が行なわれるため、常に最適移動速度によ
るパターンの描画がな畜れ、従来に比して所要時間が短
縮されるものとな９、荷電ビーム１ｌＩｙｔ、装置の生
産性が大幅に向上し、高密度第積半導体素子等の製造に
おいて顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す構成図、第２図はパターンｍ両状
況を示す平面図、第３図は荷電ビームの偏向状況を示す
側面図、ｆｌｃ４図は本発明の実施例を示す構成図、詑
５図はステージの移動速度制御を示す図である。 １・・・・電子光学鋳体、２・・・・荷電ピー４％３１
３ａ〜３ｃ　　・・働・荷電ビーム、５・・・・ビーム
偏向器、６・・・・ステージ、Ｔ・・・・ワエノ・（試
料）、ＣＰＵ　・・・・計算機、ＭＰ・・・・描画メモ
リ、０丁　・・・・制御部、ＤＭ・・・・測長部、ＤＲ
・・・・駆動部、Ｍ８・・・・速度メモリ、Ｄ／Ａ　・
・・・ＤＡＣ（ディジタル・アナログ変換器）、ＡＤＤ
・・・・加算器、８Ｗ・・・・スイッチ。 特許用原人　　日本′＃ｊ：Ｌ信電話公社代理人　山川
政樹 第２図　　　　　　　　　　　　　第３図第５図 −澗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料の載置されたステージを移動式せながら荷電ビーム
   によりノ々ターンの描画を行なう荷電ビーム露光装置に
   おいて、パターン描画モードおよび単純送９モードの各
   モードに応じてあらかじめ設定されている速度データに
   基づき速度指令信号を発生し、皺適度指令信号にしたが
   って前記ステージの駆動を行なうと共に、前記パターン
   描画モードにおいては荷電ビーム偵向量を前配速ｌ１Ｉ
   Ｌ指令信号へ加算することを特徴とした荷電ビーム露光
   方式。