JP2936102B2 - Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure method - Google Patents
Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure methodInfo
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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図〜第10図) (iii)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
を介して半導体ウエ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、 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の断面を整形する複数の
第1のブロックパターンを有する第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
ビームの断面を整形する複数の第2のブロックパターン
を有する第2のビーム整形手段と、露光データに基づい
て、前記第1のビーム整形手段における前記複数の第1
のブロックパターンのいずれか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を行うと共
に、前記一つのブロックパターンを通過した整形荷電粒
子ビームを前記第2のビーム整形手段における前記複数
の第2のブロックパターンのいずれか一つのブロックパ
ターンに位置合わせ制御を行う制御手段とを具備し、一
つの形態において、前記複数の第1のブロックパターン
のうち少なくとも一つのブロックパターンは概ね平行四
辺形の形状を有し、かつ、前記平行四辺形の一辺の形状
が階段状を有し、前記複数の第2のブロックパターンの
うち少なくとも一つのブロックパターンは複数の直線の
形状を有するように構成する。Detailed Description of the Invention [Table of Contents] Overview Industrial application field Conventional technology (FIG. 13) Problems to be solved by the invention (FIG. 14) Means for solving the problems (FIG. 1, FIG. (FIG. 2) Action Embodiment (i) Description of First Embodiment (FIGS. 3 to 7) (ii) Description of Second Embodiment (FIGS. 8 to 10) (iii) Third Description of Embodiment (FIGS. 11 and 12) Effects of the Invention [Overview] A charged particle beam exposure apparatus, in particular, a rectangular electron beam on a semiconductor wafer through a plurality of block patterns provided on a beam passing mask (stencil mask). The present invention relates to an apparatus for irradiating a beam or the like to synthesize and expose a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as an LSI) pattern, and is not limited to an exposure processing that depends only on a block pattern shape provided on the stencil mask. Provided, combining upper and lower block patterns A charged particle generating means for emitting a shaped charged particle beam to an object to be exposed; and a deflection unit for deflecting the shaped charged particle beam. Means, a first beam shaping means having a plurality of first block patterns for shaping the cross section of the shaped charged particle beam, and a plurality of shaping the cross section of the shaped charged particle beam having passed through the first beam shaping means. A second beam shaping unit having a second block pattern, and the plurality of first beam shaping units in the first beam shaping unit based on exposure data.
The alignment control of the shaped charged particle beam is performed on any one of the block patterns, and the shaped charged particle beam that has passed through the one block pattern is subjected to the second beam shaping by the second beam shaping unit. And control means for performing positioning control on any one of the block patterns. In one embodiment, at least one of the plurality of first block patterns has a substantially parallelogram shape. And the shape of one side of the parallelogram has a step shape, and at least one block pattern of the plurality of second block patterns has a plurality of linear 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、更に詳しく言えば、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エハに矩形電子ビ
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. More specifically, the present invention relates to a rectangular electron beam or the like on a semiconductor wafer via a plurality of block patterns provided on a beam passing mask (stencil mask). And an apparatus and method for performing synthetic exposure processing on 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,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, fine pattern exposure has been shifting to a method using a charged particle beam, for example, a pattern exposure using an electron beam or X-ray, instead of photolithography with the increase in integration and density of LSI.
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
半導体ウエ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 the electron beam exposure apparatus, in order to improve the processing efficiency, a block exposure method of irradiating a semiconductor wafer with a rectangular electron beam through a plurality of block patterns and performing exposure processing of various circuit patterns of an LSI. 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 the exclusive logic gate circuit of the memory cell is a repetitive pattern in which the contact hole installation position changes regularly. For this reason, it is necessary to provide a plurality of block patterns, such as a linear pattern or a linear pattern in which the formation positions of the rectangular portions change regularly, on the stencil mask (beam passing mask).
このため、アドレスデコーダ等の専用機能回路パター
ンに多くのブロッ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 block patterns occupy the stencil mask (beam passing mask) in the dedicated function circuit pattern such as the address decoder, which hinders the installation of the block pattern necessary for other exposure processing. There is a problem that the exposure processing is limited to the provided block pattern and that a long time is required 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 the exposure processing that depends only on the block pattern shape provided on the stencil mask, a plurality of masks are provided, the upper and lower block patterns are combined, and efficient and high-speed multi-type processing is performed. An apparatus and a method capable of performing a block exposure process are desired.
第13,14図は、従来例に係る説明図である。 FIGS. 13 and 14 are explanatory views according to a 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 an electron beam exposure apparatus according to a conventional example.
図において、矩形電子ビーム1aにより、半導体ウエハ
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, an apparatus for performing exposure processing of an LSI block pattern on a semiconductor wafer 7 by a rectangular electron beam 1a includes:
Electron source 1, deflection drive circuit 2a, rectangular shaping aperture 2b,
1, a second deflector 2c, 2d, a stencil mask 3, a mask moving circuit 4, an exposure control computer 5, and a stage driving 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 composed of a plurality of block patterns 3a to 3d... As shown in the dashed circle in the figure. For example, a basic exposure pattern such as an LSI wiring pattern and a contact hole pattern is provided.
また、当該露光装置の機能は、電子発生源1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1aが偏向駆動
回路2aを介して、偏向器2cにより偏向される。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
導体ウエハ7で偏向走査される。これにより、該ウエハ
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。The function of the exposure apparatus is that an electron beam emitted from the electron source 1 is shaped into a rectangular electron beam 1a by a rectangular shaping aperture 2b, and the rectangular electron beam 1a is deflected via a deflection driving circuit 2a. Is deflected by By this deflection processing, one block pattern of the stencil mask 3, for example, a rectangular block pattern 3a is selected via the mask moving circuit 4. In addition, the block pattern 3a
Is deflected and scanned on the semiconductor wafer 7 by the second deflector 2d. As a result, the wafer 7 can be subjected to exposure processing such as an LSI contact hole pattern.
その後、半導体ウエハ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 to change the exposure area of the semiconductor wafer 7.
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LS
Iの回路パターンの露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1bの照射処理をしている。By the way, according to the conventional example, an LS in which a repetitive pattern as shown in FIG.
When the exposure processing of the circuit pattern of I is performed, FIG.
1 is selected from a plurality of block patterns Ba to Bf provided on the stencil mask 3 and irradiated with the rectangular electron beam 1b.
このため、次のような問題を生ずることがある。 Therefore, the following problem 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。Many block patterns for exposing the stencil mask 3 to the dedicated functional circuit pattern are occupied.
すなわち、第14図(a)のアドレスレコーダのパター
ン形成例において、第1,第2のコンタクトホール群7a,7
b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 example of the pattern formation of the address recorder in FIG. 14 (a), the first and second contact hole groups 7a, 7
When b is exposed, a block pattern Ba of the stencil mask 3 is selected and irradiated with the rectangular electron beam 1b. Next, the rectangular electron beam 1b is deflected, and the region to be exposed is moved, so that the rectangular electron beam 1b is irradiated through the 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Bb
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 the case where the third contact hole group 7c is subjected to exposure processing, first, the block pattern Bb of the stencil mask 3 is exposed.
Is selected, and this is irradiated with the rectangular electron beam 1b. Next, the rectangular electron beam 1b is deflected, and the exposure area is moved, whereby the rectangular electron beam 1b is irradiated through the block pattern Bb. Next, block patterns Bd to Bf are sequentially selected, and the block patterns Bd to Bf are irradiated 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。When the linear pattern 7d is exposed, the block pattern Bc of the stencil mask 3 is selected, and the block pattern Bc is irradiated 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。This allows a plurality of block patterns Ba to be exposed when a dedicated function circuit pattern such as an address recorder is exposed.
~ Bf is required. This hinders installation of a block pattern required for other exposure processing.
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 a block pattern,
This hinders high-speed exposure.
これは、第14図(a)のアドレスレコーダのパターン
形成例において、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 because the first and second contact hole groups 7a and 7b in the pattern formation example of the address recorder in FIG.
It takes a lot of time to select the block pattern Ba when performing the exposure process on the substrate and to sequentially select the block patterns Bd to Bf when performing the exposure process on the third contact hole group 7c. For example, a lot of time is required for the comparison and collation processing and the alignment processing between the exposure data D and the block pattern data of the stencil mask 3.
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。Note that the desired exposure pattern is limited to the exposure processing based on the shape and number of block patterns provided on the stencil mask. This depends on the mask function of the block pattern of the block exposure method, and may hinder the prompt response of various types of exposure processing due to process requirements such as LSI design change.
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、高速に多種類のブロッ
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 has been made in view of the problems of the conventional example, and is not limited to the exposure processing that depends only on the block pattern shape provided on the stencil mask. It is an object of the present invention to provide a charged particle beam exposure apparatus and a charged particle beam exposure method capable of performing various kinds of block exposure processing efficiently and at high speed by performing the combination processing of the above.
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 is a principle diagram of a charged particle beam exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is 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,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、前記一つのブロックパターンB1
i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、 前記露光装置において、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…B
2nとが同一形状を有していることを特徴とし、 前記露光装置において、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…B
2nとが異なる形状を有していることを特徴とし、 前記装置において、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B2
1,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、 前記装置において、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B1i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
徴とし、 前記装置において、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、 前記装置において、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…B2n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1
1a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。The exposure apparatus, as shown in FIG.
Charged particle generating means 11 for emitting a shaped charged particle beam 11a to an exposure target 16, deflecting means 12 for deflecting the shaped charged particle beam 11a, and a plurality of block patterns B11 and B12 for shaping the shaped charged particle beam 11a ... the first consisting of B1n
., B2n for shaping the shaped charged particle beam 11a that has passed through the first beam shaping means 13, and the charged particle generation means. Means 11, a deflection means 12, and control means 15 for controlling the input and output of the first and second beam shaping means 13 and 14, wherein the control means 15 controls the first beam based on exposure data D1. For one block pattern B1i of the shaping means 13, the positioning control processing of the shaped charged particle beam 11a, and, the one block pattern B1
B2n of the second beam shaping means 14 is subjected to alignment control processing of the shaped charged particle beam 11a having passed i, and the first beam shaping means 13 is provided in the exposure apparatus.
, B1n, and the plurality of block patterns B21, B22,... B of the second beam shaping means 14.
2n have the same shape, and in the exposure apparatus, the first beam shaping means 13
, B1n, and the plurality of block patterns B21, B22,... B of the second beam shaping means 14.
2n has a shape different from that of the first block pattern B11,
One block pattern B1i in B12... B1n has a shape substantially similar to a parallelogram, and the shape of one side of the parallelogram has a step shape, and the second block pattern B2
One block pattern B2i in 1, B22... B2n has a plurality of linear shapes, and in the apparatus, the first block pattern B11,
One block pattern B1i in B12 ... B1n has a rectangular shape, and one block pattern B2i in the second block patterns B21, B22 ... B2n has a plurality of linear shapes, and An uneven portion is provided in a part, and in the device, the uneven portion provided in a part of the linear shape is arranged at a position shifted by a predetermined interval between adjacent linear shapes. In the device, the first block pattern B11,
One block pattern B1i in B12... B1n has a plurality of rectangles, and the rectangles are arranged in a matrix at predetermined intervals, and one block pattern in the second block patterns B21, B22. B2i has various kinds of polygonal shapes, and the interior angle of the polygonal shape is 90 degrees or 270.
(Degrees), wherein the polygonal shape is arranged in the matrix and is arranged in proportion to a predetermined interval of a plurality of rectangles, the exposure method using the charged particle beam exposure apparatus , A plurality of first block patterns B11, B12... B1n and a plurality of second blocks provided above and below in a passage area of the shaped charged particle beam 11a. Any of the first and second block patterns B1i, B2i is selected from the patterns B21, B22,..., B2n, and the shaped charged particle beam 11a passing through the first block pattern B1i is converted into the second block pattern B2i. To the shaped charged particle beam 1 having passed through the overlapping area of the first and second block patterns B1i and B2i.
The above object is achieved by performing exposure processing of the object to be exposed 16 based on 1a.
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B1
1,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. 1, a plurality of block patterns B1 for shaping the shaped charged particle beam 11a are formed.
A first beam shaping means 13 comprising 1, B12... B1n;
Charged particle beam 11a having passed through the beam shaping means 13 of FIG.
, And a second beam shaping means 14 including a plurality of block patterns B21, B12,..., B2n.
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のブロックパターンB2
1,B22…B2n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。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16にLSIパ
ターン等を露光することができる。Therefore, when the charged particle generating means 11 irradiates the first and second beam shaping means 13 and 14 with the shaped charged particle beam 11a, the shaped charged particle beam 11a is inputted by the control means 15 to which the exposure data D1 is inputted. The shaped charged particle beam 11a aligned with one block pattern B1i of the first beam shaping unit 13 and passing through the one block pattern B1i is converted into a block pattern B2 of the second beam shaping unit 14.
1, B22... B2n are aligned with one block pattern B2i. A shaped charged particle beam 11a shaped from the two block patterns B1i and B2i is deflected and irradiated onto the exposure target 16. Thus, the subject 16 can be exposed to an LSI pattern or the like by the shaped charged particle beam 11a based on the combined block patterns B1i and B2i.
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。.. B1n of the first beam shaping means 13 and a plurality of block patterns B21, B22. Exposure processing can be performed.
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
異なる形状にすることにより、一層多種多様の露光処理
をすることが可能となる。.. B2n of the first beam shaping means 13 and the plurality of block patterns B21, B22... B2n of the second beam shaping means 14 have the same shape. Selection control of B1i and B2i can be facilitated. .. B2n of the first beam shaping means 13 and the plurality of block patterns B21, B22... B2n of the second beam shaping means 14 have different shapes. Exposure processing can be performed.
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, the present invention is not limited to the exposure processing that depends only on the block pattern shape provided on the stencil mask as in the conventional example, and can immediately respond to a wide variety of exposure processing due to process requests such as LSI design change. 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P5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。Further, according to the exposure method of the present invention, as shown in FIG. 2, the shaped charged particle beam 11a is formed in the overlapping area of the upper and lower block patterns B1i and B2i subjected to the alignment processing in step P3.
And a second irradiation process of irradiating the shaped particle beam 11a to the overlapping area of the upper and lower block patterns B1i and B2i variably adjusted in step P5.
このため、第1の照射処理により、少ないブロックパ
ターンB1i,B2i,B2jを使用し、従来例の比べて少ないシ
ョ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。For this reason, the first irradiation processing can use a small number of block patterns B1i, B2i, and B2j, and perform exposure processing of a dedicated function circuit pattern such as an address recorder with a smaller number of shots than in the conventional example. As a result, the data comparison and collation processing and the alignment processing for selecting one block pattern of the beam shaping means 13 can be shortened, and high-speed exposure can be achieved by shortening the block pattern selection processing and the like. 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、ROM
(読出専用メモリ)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が
可能となる。In addition, by irradiating the specific position of the exposure area with the shaped charged particle beam 11a by the second irradiation processing, the ROM
When writing information into (read-only memory) or the like, it becomes possible to efficiently perform exposure processing on a specific window pattern whose position is limited. This eliminates the need to provide a large number of dedicated block patterns for exposing the dedicated function circuit pattern to the beam shaping means 13 as in the conventional example, and makes it possible to increase the number of block patterns required 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 the block exposure function of the charged particle beam exposure apparatus.
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。Next, an embodiment 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 apparatus 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 First Embodiment FIG. 3 shows a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to each embodiment of the present invention.
図において、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〜22C,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
等から成る。In the figure, an electron beam exposure apparatus using an electron beam as an embodiment of a charged particle beam includes a rectangular electron beam generation system 21, first to third deflection systems 22A to 22C, a first stencil mask 23, 2 stencil mask 24 and exposure control system 25
Etc.
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21C,矩形整形アパーチャ21D,第1の電
子レンズ21E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21
C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21E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。That is, reference numeral 21 denotes a rectangular electron beam generation system which is an embodiment of the charged particle generation means 11, and includes an electron gun 21A, a grid electrode
21B, an anode electrode 21C, a rectangular shaping aperture 21D, a first electron lens 21E, an alignment coil 21F and the like. The function of the rectangular electron beam generation system 21 is to convert the electron beam 21a generated by the electron gun 21A into a grid electrode 21B and an anode electrode 21B.
The electron beam 21a is accelerated via C, the electron beam 21a is shaped into a rectangular shape by a rectangular shaping aperture 21D, and the rectangular electron beam 21a having an appropriate irradiation area is emitted by the first electron lens 21E.
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222,第1
及び第2の位置合わせ偏向器230及び231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21
a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。Reference numeral 22A denotes a first deflection system which constitutes a part of the deflection means 12, and includes a slit deflector 221, a second electron lens 222,
And second alignment deflectors 230 and 231. The function of the first deflection system 22A is the
Rectangular electron beam 21 based on the pattern data PD from
a is aligned with one block pattern B1i.
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。23 is a first beam shaping means 13 which is an embodiment of the first beam shaping means 13.
And a plurality of block patterns B11 to B1n that allow the rectangular electron beam 21a to pass therethrough. The stencil mask will be described in detail with reference to FIG.
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233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。Reference numeral 22B denotes a second deflection system which constitutes another part of the deflection means 12, and comprises third and fourth alignment deflectors 232 and 233. The function of the second deflection system 22B is to convert the rectangular electron beam 21a that has passed through one block pattern B1i of the first stencil mask into one of the second stencil masks based on the pattern data PD from the pattern controller 52. The position is aligned with the 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。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…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B1i,B2iの選択制御を容
易にすることができる。Reference numeral 24 denotes a second stencil mask which is an embodiment of the second beam shaping means 14, and is composed of a plurality of block patterns B21 to B2n for passing the rectangular electron beam 21a from the first stencil mask. In the embodiment of the present invention, the plurality of block patterns B11,
B1n and the plurality of block patterns B21, B22... B2n of the second stencil mask 24 have the same shape. Thereby, selection control of both block patterns B1i and B2i 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234,235,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22C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エハ27に上下ブロッ
クパターンB1i,B2i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、半導体ウエ
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。Reference numeral 22C denotes a third deflection system which constitutes another part of the deflection means 12, and includes fifth and sixth alignment deflectors 234 and 235, electronic lenses 223 to 225, blanking deflector 226, aperture 227, and main differential coil. 228 and a sub-deflector 229.
The function of the third deflection system 22C is that of the second stencil mask 24C.
This is to deflect the rectangular electron beam 21a that has passed through the arbitrary block pattern B2i selected in the above. This allows
An exposure process can be performed on a semiconductor wafer 27 as an example of the exposure target 16 based on the rectangular electron beam 21a that has passed through the upper and lower block patterns B1i and B2i. For example, a process of exposing a wiring pattern to the semiconductor wafer 27 or a process of writing information to a specific window pattern can be performed.
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51,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DAC/AMPと
いう)53,57,510,511,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,露光データ記憶装置513及び中央演算処理装置(以
下CPUという)514等から成る。Reference numeral 25 denotes an exposure control system as an embodiment of the control unit 15,
Data memory 51, pattern controller 52, first to fourth digital / analog conversion / amplification circuits (hereinafter referred to as DAC / AMP) 53, 57, 510, 511, first mask moving circuit 54, second mask moving circuit 55, blanking Control circuit 56, sequence controller 58, deflection control circuit 59, interface circuit
512, an exposure data storage device 513, a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 514, and the like.
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エリア内
の持っているものとする。これにより、半導体ウエハが
試料台に載置された後、第1,第2のステンシルマスク2
3,24が駆動制御され、各々必要なエリアが電子ビーム21
a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。In the operation of the exposure control system 25, first, the first and second stencil masks 23 and 24 are drive-controlled to move an area having a pattern necessary for the IC to be exposed to a deflectable area of the electron beam 21a. Here, it is assumed that the stencil masks 23 and 24 have a pattern necessary to form a certain type of IC in one area in advance. Thereby, after the semiconductor wafer is placed on the sample stage, the first and second stencil masks 2 are formed.
3, 24 are driven and controlled, and the required area is
It is moved to the deflectable area of a. Then, at the same time as the start of the exposure, each of the necessary blocks in the area is selected to execute the exposure processing.
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を露光する場合には、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 processing of one wafer, the stencil masks 23, 24 do not move when exposing the same type of IC, and the stencil masks 23, 24 do not move when exposing another type of IC.
Move to select each required area.
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、基本的にはウエハ露光の一つのバッチ内
ではステンシルマスク23,24は移動処理をしない。Therefore, when exposure is performed by selecting blocks in the area, that is, basically, within one batch of wafer exposure, the stencil masks 23 and 24 do not move.
なお、この際に露光データ記憶装置513からの露光デ
ータD1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/AMP53,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221,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/AMP57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。At this time, the exposure data D1 from the exposure data storage device 513 is input to the data memory 51 and the sequence controller 58 via the CPU 514 and the interface circuit 512. Further, the pattern data PD from the data memory 51 is input to the DAC / AMP 53 and the first and second mask moving circuits 54 and 55 via the pattern controller 52, whereby the slit of the first deflection system 22A is The driving of the deflector 221 and the first and second stencil masks 23 and 24 is controlled. Further, based on the pattern data PD, the blanking control circuit 56 and the DAC / AMP 57 drive control the first to sixth alignment deflectors 230 to 235, the blanking deflector 226, and the like.
一方、シーケンスコントローラ58からの偏向データDD
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DX,DYがDAC/AM
P510,511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228及びサブデフレクタ229等が駆動制御さ
れる。On the other hand, the deflection data DD from the sequence controller 58
Is input to the deflection control circuit 59 and the stage drive system 26. Further, the X / Y deflection data DX and DY from the deflection control
The signals are input to P510 and 511, whereby the drive of the main differential coil 228 and the sub deflector 229 of the third deflection system is 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。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エハ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。Reference numeral 26 denotes a stage drive system, which is a stage moving mechanism.
26A, a stage 26B, a laser interferometer, and the like. The function of the stage drive system 26 is to perform drive control of the stage 26B on which the semiconductor wafer 27 is mounted and measurement control of its movement position based on the 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 is a view for explaining first and second stencil masks according to each embodiment of the present invention. FIG. 4 is an overall plan view of one stencil mask and an enlarged area of one area therein. FIG.
図において、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。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1〜5mm□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。In the figure, E1 to E9 are beam irradiation areas, which are arranged in a matrix at a predetermined pitch interval EL. According to the embodiment of the present invention, nine 3 × 3 areas are provided, and the size of one area is about 1 to 5 mm □ corresponding to the maximum deflection range of the electron beam 11a. Exy is a position coordinate serving as a reference point of each area, and the reference point of the area E7 is indicated as Exy (1, 2).
さらに、B1〜B36はブロックパターンであり、所定ピ
ッチ間隔BLによりマトリクス状に配置されている。本発
明の実施例によれば、6×6の36ブロックパターンを具
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□
程度である。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B
xy(1,2)と示している。Further, B1 to B36 are block patterns, which are arranged in a matrix at a predetermined pitch interval BL. According to the embodiment of the present invention, 36 × 6 × 6 block patterns are provided, and the size of one block pattern is 100 to 500 μm square which is almost equal to the cross-sectional shape of the rectangular electron beam 21a.
It is about. Bxy is a position coordinate serving as a reference point of each block area.
xy (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 is a diagram for explaining the first and second block pattern groups according to each embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of the entire plane position of one area and the block pattern therein. Is shown.
図において、B10,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…B1n、B21,B22…B2nを形成するも
のである。例えば、ブロックパターンB10は直線パター
ンを4本平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, B10, B11, B16, and B17 are block patterns that form a plurality of block patterns B11, B12,... B1n, B21, B22, and B2n of the first and second stencil masks 23, 24. For example, the block pattern B10 is a pattern in which four linear patterns are arranged in parallel, and forms an LSI wiring pattern. The block pattern B11 is a step-like pattern and is used as an area selection pattern of the group of parallel linear patterns.
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,B2
2…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B1i,B2iの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、一層多種多様の
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 for 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 linear pattern for an address decoder are combined. In the embodiment of the present invention, the plurality of block patterns B11, B12... B1n of the first stencil mask 23 and the second
Block patterns B21 and B2 of the stencil mask 24
2 ... B2n have the same shape. Thereby, selection control of both block patterns B1i and B2i can be facilitated. B1n of the second stencil mask 24 is provided with a different shape from the plurality of block patterns B11, B12... B1n of the first stencil mask 23. It is also possible to perform more various types of exposure processing.
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B1,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。Thus, according to the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the first stencil mask 23 composed of a plurality of block patterns B1, B2... B36 for shaping the rectangular electron beam 21a. , A plurality of block patterns B1, B2,..., B36 for shaping the rectangular electron beam 21a passing through the first stencil mask 23.
Are 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に矩形電子ビーム21aが照射される
と、露光データD1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
つ、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B1,B2…B36の一つのブロックパターンB10に位置
合わせされる。この両ブロックパターンB16,B10より整
形された矩形電子ビーム21aが半導体ウエハ27に偏向照
射される。これにより合成ブロックパターンB16,B10に
基づく矩形電子ビーム21aにより、半導体ウエハ27にLSI
パターン等を露光することができる。Therefore, when the rectangular electron beam 21a is irradiated from the rectangular electron generation system 21 to the first and second stencil masks 23 and 24, the rectangular electron beam 21a is, for example, , First stencil mask 23
The rectangular electron beam 21a is aligned with one block pattern B16 of the second stencil mask 24, and is aligned with one block pattern B10 of the block patterns B1, B2... B36 of the second stencil mask 24. Is done. The semiconductor wafer 27 is deflected and irradiated with the rectangular electron beam 21a shaped by the two block patterns B16 and B10. As a result, the semiconductor wafer 27 is mounted on the semiconductor wafer 27 by the rectangular electron beam 21a based on the combined block patterns B16 and B10.
A pattern or the like can be exposed.
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B1,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B1,B2…B36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。Thus, the plurality of block patterns B1, B2,... B36 of the first stencil mask 23 and the second stencil mask 24
.., B36, it is possible to perform various types 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, the present invention is not limited to the exposure processing that depends only on the block pattern shape provided on the stencil mask as in the conventional example, and can immediately respond to a wide variety of exposure processing due to process requests such as LSI design change. 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 described 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 an exposure process drawing of a step-like wiring pattern according to the first embodiment of the present invention.
図において、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のブロックパターンB1〜
B36の中ら一つのブロックパターン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
からパターンデータPDがDAC/AMP53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1のステンシル
マスク23のブロックパターン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)。In the drawing, for example, when performing exposure processing on a step-like parallel wiring pattern in which the feeding points are regularly shifted in a step-like manner, first, the block patterns B1 to B1 of the first stencil mask 23 are processed.
One block pattern Bi is selected from among B36. The selection process at this time is performed by the pattern controller 52
The pattern data PD is input to the DAC / AMP 53, and the driving of the slit deflector 221 and the first and second alignment deflectors 230 and 231 of the first deflection system 22A is controlled. Thereby, for example, the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is selected below the deflectable area of the rectangular electron beam 21a (see FIGS. 7A and 7B).
また、第2のステンシルマスク24のブロックパターン
B1〜B36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21aが照射されること
により行われる。Also, the block pattern of the second stencil mask 24
B1 to B36 are selected. The selection process at this time is performed by inputting pattern data PD from the pattern controller 52 to the third and fourth alignment deflectors 232 and 233, and irradiating the second stencil mask 24 with the electron beam 21a. Will be
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/AMP57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
導体ウエハ27に到達する。一方、シーケンスコントロー
ラ58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/AMP510,511
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21
aを偏向走査することにより、半導体ウエハ27上に階段
状平行配線パターンPL1を露光処理することができる
(同図(c))。In the irradiation process at this time, 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 58 is subjected to signal processing by the deflection control circuit 59 to become X, Y deflection data DX, DY, and the DAC / AMP 510, 511
Is input to As a result, the main differential coil 228, the sub deflector 229, and the like of the second deflection system
By deflecting and scanning a, the stepwise parallel wiring pattern PL1 can be exposed on the semiconductor wafer 27 (FIG. 3C).
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) are explanatory diagrams of an exposure pattern by another alignment 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B10の基準点B
xy(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ット量を加算したも
のとする。FIG. 3A shows an exposure state of a step-like wiring pattern in which the feeding points are regularly shifted in a stepwise manner, and one end thereof is aligned. In this case, the reference point Bxy (1,1) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is set to, for example, the second
Reference point B of block pattern B10 of stencil mask 24
Align to xy (2,1). In this case, not only is the reference point Bxy (1,1) and the reference point Bxy (2,1) aligned, but the shaped electron beam 21a passing through the two patterns has a required shape. Thus, it is assumed that the necessary offset amounts in the two axes (X, Y) directions of the electron optical system are added.
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B10に照射することにより行う。なお、以下に
述べる基準点間の位置合わせも同様である。Specifically, the electron beam 21a that has passed through the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is turned into a second deflection system 22B.
And irradiates the block pattern B10 of the second stencil mask 24. The same applies to the positioning between reference points described below.
これにより、半導体ウエハ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。Thus, the exposure processing can be performed on the stepped wiring pattern PL2 having one end aligned with the semiconductor wafer 27.
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(1,1)を第2のステンシルマ
スク24のブロックパターンB10の基準点Bxy(2,3)に位
置合わせする。これにより、半導体ウエハ27に先の階段
状平行配線パターンPL1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. 7B shows an exposure state of a wiring pattern having a smaller number of wirings than the step-like parallel wiring pattern PL1. Also in this case, the reference point Bxy (1,1) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is aligned with the reference point Bxy (2,3) of the block pattern B10 of the second stencil mask 24. As a result, the semiconductor wafer 27 can be subjected to the exposure processing of the step-like parallel wiring pattern PL3 having the smaller number of two wirings than the step-like parallel wiring pattern PL1.
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B10の基準
点Bxy(3,2)に位置合わせする。これにより、半導体ウ
エハ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PL
4を露光処理することができる。FIG. 7C shows an exposure state of a wiring pattern having a smaller number of wirings than the step-like wiring pattern PL2 and having one end aligned. Also in this case, the reference point Bxy (1,1) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is aligned with the reference point Bxy (3,2) of the block pattern B10 of the second stencil mask 24. As a result, the number of wirings on the semiconductor wafer 27 is smaller than that of the preceding stepped wiring pattern PL2, and the stepped wiring pattern PL having one end aligned is provided.
4 can be exposed.
同図(d)は、先の階段状配線パターンPL2のミラー
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(1,1)を第2のステンシルマスク24のブロックパ
ターンB10の基準点Bxy(4,1)に位置合わせする。これ
により、半導体ウエハ27に先の階段状配線パターンPL2
とミラー対称で、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. 9D shows the exposure state of the mirror symmetric pattern of the stepped wiring pattern PL2. Also in this case, the reference point Bxy (1,1) of the block pattern B11 of the first stencil mask 23 is aligned with the reference point Bxy (4,1) of the block pattern B10 of the second stencil mask 24. As a result, the stepped wiring pattern PL2
Exposure processing can be performed on the step-like wiring pattern PL5, which is mirror-symmetric with the one end and whose one end is 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。Thus, according to the exposure method according to the first embodiment of the present invention, an exposure pattern is formed as shown in FIGS. 6 (b) and 7 (a) to (d). I have.
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,B10を使用し、従来例に比べて少ないショッ
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, by the first irradiation process, the two wiring patterns PL1 to PL5 can be exposed by using the two block patterns B11 and B10 with a smaller number of shots than in the conventional example. This eliminates the need for providing a large number of dedicated block patterns for exposing the dedicated function circuit pattern on the first and second stencil masks 23 and 24 as in the conventional example, and eliminates the need for block patterns required for other exposure processing. Can be added.
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 the block exposure function 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
ーダの露光説明図であり、第9図(a)〜(c)は、そ
れを補足説明するブロックパターン図、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 view of exposure of an address recorder according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 9 (a) to (c) are supplementary explanations thereof. FIG. 10 is a block pattern diagram showing a method of aligning the block patterns.
第8図において、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/AMP53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, the block patterns B1 to B1 of the first stencil mask 23 are processed.
One block pattern B16 is selected from B36. The selection process at this time is performed by the pattern controller 52
The pattern data PD is input to the DAC / AMP 53, and the driving of the slit deflector 221 and the first and second alignment deflectors 230 and 231 of the first deflection system 22A is controlled. Thereby, for example, a rectangular block pattern B16 defining the area of the block patterns B32 and B33 of the second stencil mask 24 is selected below the deflectable area of the rectangular electron beam 21a. (See FIG. 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 of the second stencil mask 24
B32 and B33 are selected. The block pattern B32 selected at this time is a pattern having seven linear patterns and four rectangular portions regularly arranged in the central linear pattern. Block pattern B33 is
These are four linear patterns, each of which has a rectangular portion that is regularly displaced one by one from each linear pattern (see FIGS. 9B and 9C).
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B32との選択
位置合わせを行う。Here, when performing the exposure processing including the first contact hole group 27a and the linear pattern 27d in FIG. 8, the block pattern B16 of the first stencil mask 23 and the second
Is selected with the block pattern B32 of the stencil mask 24.
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)。At this time, the alignment process of the two patterns B16 and B32 is performed by the block pattern B16 using three linear patterns including a pattern having four rectangular portions regularly arranged in the central linear pattern of the block pattern B32. This is performed by defining an area (see FIG. 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。Further, when performing the exposure processing 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の位置合わせの変更処理
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B1
6を介して領域画定をすることにより行う(第10図
(b)参照)。At this time, the process of changing the alignment of both patterns B16 and B32 is performed so that the upper and lower linear patterns sandwiching the pattern having four rectangular portions regularly arranged in the central linear pattern of the block pattern B32 are included. Block pattern B1
This is done by defining an area via 6 (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))。After that, an exposure process is executed in the same manner as the previous exposure process (FIG. 7A).
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。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、矩形電子ビーム21aが照射処理される
(第10図(c)参照)。Next, when performing the exposure processing 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 changed to the block pattern. Change to B33. In addition, the alignment processing is performed such that a pattern having a rectangular portion that is regularly shifted by one position from each straight line pattern to a block pattern B16.
This is done by defining the area via. This allows
Upper and lower block patterns B16, B33 that have undergone alignment processing
Are irradiated with a rectangular electron beam 21a (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10図(c)参照)。After that, an exposure process is performed in the same manner as the previous exposure process (see FIG. 10 (c)).
これにより、半導体ウエハ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。As a result, the semiconductor wafer 27 can be exposed to the address decoder.
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。Thus, according to the exposure method according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 10A to 10C, the upper and lower block patterns B16, B32 or An overlap region of 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ショットにより、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, the irradiation process of the rectangular electron beam 21 a
Using two block patterns B16, B32 and B33, compared to the conventional example of 24 shots of a rectangular electron beam,
Exposure processing of the address decoder section can be performed by 1/4 of the 6 shots. As a result, one block pattern B16, B32 of the first and second stencil masks 23, 24 is obtained.
In addition, the data comparison and collation processing and the alignment processing for selecting B33 and B33 can be shortened, and high-speed exposure can be achieved by shortening the selection processing and the like.
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。This eliminates the need to provide many dedicated block patterns for exposing the dedicated function circuit pattern to the first and second stencil masks 23 and 24 as in the conventional example.
Block patterns necessary for other exposure processing can be added.
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 the block exposure function 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 Third Embodiment FIGS. 11 (a) to (c) are exposure process diagrams of a specific window pattern according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 12 (a) to 12 (c).
(C) shows a description of a variable processing method of the overlapping position, which complements this.
第11図(a)において、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,B35に、その組合せ
位置〜を定義付けて、それぞれ開口部H11〜H19及び
H21〜H29を形成する。この際の定義付け処理は、例え
ば、ブロックパターンB34の一つの開口部H11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H21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), first and second stencil masks
23, 24 block patterns B34, B35, the combination position ~ is defined, respectively, openings H11 to H19 and
H21 to H29 are formed. The defining process at this time is, for example, assuming that a corner of one opening H11 of the block pattern B34 is a combination position, and four combination positions ~ are provided inside one opening H21 of the block pattern B35. I do.
これにより、定義付けられたブロックパターンB34,B3
5を含む第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 patterns B34, B3
Using the first and second stencil masks 23 and 24 including 5, a specific window pattern whose specific position is limited can be exposed.
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 FIG.
And the combination position of the block pattern B35 are aligned.
まず、半導体ウエハ27にブロックパターンB34の開口
部H11〜H19に基づく9つの特定窓パターンWP1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WP1を形成することができる(第11
図(c)参照)。First, the semiconductor wafer 27 can be exposed to nine specific window patterns WP1 based on the openings H11 to H19 of the block pattern B34. By this exposure process, 9
One specific window pattern WP1 can be formed (No. 11
FIG. (C)).
次に、第12図(a)において、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), the block pattern B34
And the combination position of the block pattern B35 are aligned. In this case, the variable position adjustment processing of the overlapping position is performed, for example, by fixing the second stencil mask 24 and setting the block pattern B34 of the first stencil mask 23.
This is performed based on a comparison and comparison process between the position coordinate data relating to the combination position of and the position coordinate data relating to the combination position of the block pattern B35.
これにより、半導体ウエハ27にブロックパターンB34
の開口部H13〜H15,H19に基づく4つの特定窓パターンWP
2を形成することができる(第12図(a)参照)。Thereby, the block pattern B34 is formed on the semiconductor wafer 27.
Specific window patterns WP based on the openings H13-H15, H19 of
2 can be formed (see FIG. 12 (a)).
次に、第12図(b)において、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), the block pattern B34
And the combination position of the block pattern B35 are aligned. At this time, the variable adjustment process of the overlapping position is also performed based on the comparison and collation process of the position coordinate data on the combination position of the two block patterns B34 and B35 with the second stencil mask 24 fixed.
これにより、該ウエハ27にブロックパターンB34の開
口部H12,H14,H17に基づく3つの特定窓パターンWP3を形
成することができる(第12図(b)参照)。Thereby, three specific window patterns WP3 based on the openings H12, H14, H17 of the block pattern B34 can be formed on the wafer 27 (see FIG. 12 (b)).
さらに、第12図(c)において、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。Further, in FIG. 12 (c), the block pattern B3
The combination position 4 is aligned with the combination position of the block pattern B35.
これにより、該ウエハ27にブロックパターンB34の開
口部H11〜H13,H17,H19に基づく5つの特定窓パターンWP
4を形成することができる(第12図(c)参照)。Thereby, the five specific window patterns WP based on the openings H11 to H13, H17, and H19 of the block pattern B34 are formed on the wafer 27.
4 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B3
4,B35の重なり領域のパターンを形成している。Thus, according to the exposure method according to the third embodiment of the present invention, the upper and lower blocks variably adjusted as shown in FIGS. 11 (b) and 12 (a) to (c). Pattern B3
The pattern of the overlap area of 4, 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。For this reason, it is not necessary to provide many dedicated block patterns for exposing the dedicated function circuit pattern on the stencil mask as in the conventional example, and it is possible to increase the number of block patterns required 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 the 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。In the embodiment of the present invention, the second beam shaping means 14
Has been described as a single stage, but by providing a plurality of the beam shaping means 14, it becomes possible to perform various types of exposure processing.
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。As described above, according to the apparatus of the present invention, the first and second beam shaping means including a plurality of block patterns for shaping the 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。For this reason, various types of exposure processing can be performed by combining and processing a plurality of block patterns of the first beam shaping unit and a plurality of block patterns of the second beam shaping unit. This eliminates the need to limit the exposure process to rely only on the shape of the block pattern provided on the stencil mask as in the conventional example, and to quickly respond to a wide variety of exposure processes due to 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, the pattern is formed by the overlapping area of the upper and lower block patterns subjected to the 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。For this reason, the data comparison and collation processing and the alignment processing for selecting one block pattern of the beam shaping unit can be shortened, and high-speed exposure can be achieved by shortening the block pattern selection processing and the like. .
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 the 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
図である。 (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、 B11〜B1n,B21〜B2n,B1i,B2i……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 device according to each embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining the first and second stencil masks according to each embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block pattern group according to each embodiment of the present invention. Explanatory drawing, FIG. 6 is a view showing an exposure process of a step-like wiring pattern according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing another exposure process by alignment according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory view of exposure of an address decoder section according to a second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram illustrating a block pattern according to the second embodiment of the present invention, FIG. FIG. 11 is a view for explaining the alignment of block patterns according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a view showing an exposure process of a specific window pattern according to the third embodiment of the present invention. FIG. 12 is a view for explaining a variable adjustment process of an overlapping position according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to a conventional example, and FIG. 14 is a wiring pattern diagram for explaining a problem according to the conventional example. (Explanation of Signs) 11 ... charged particle generating means, 12 ... deflection means, 13 ... first beam shaping means, 14 ... second beam shaping means, 15 ... control means, 11a ... charged particles Beams, B11 to B1n, B21 to B2n, B1i, B2i... A plurality of block patterns, first and second block patterns.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−57764(JP,A) 特開 昭59−169131(JP,A) 特開 昭63−299127(JP,A) 特開 昭63−114125(JP,A) 特開 平4−56210(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-53-57764 (JP, A) JP-A-59-169131 (JP, A) JP-A-63-299127 (JP, A) JP-A-63-299127 114125 (JP, A) JP-A-4-56210 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/027
Claims (5)
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の断面を整形する複数の第1の
ブロックパターンを有する第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
ムの断面を整形する複数の第2のブロックパターンを有
する第2のビーム整形手段と、 露光データに基づいて、前記第1のビーム整形手段にお
ける前記複数の第1のブロックパターンのいずれか一つ
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
わせ制御を行うと共に、前記一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前記第2のビーム整形手
段における前記複数の第2のブロックパターンのいずれ
か一つのブロックパターンに位置合わせ制御を行う制御
手段とを具備し、 前記複数の第1のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは概ね平行四辺形の形状を有し、
かつ、前記平行四辺形の一辺の形状が階段状を有し、 前記複数の第2のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは複数の直線の形状を有している
ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。1. A charged particle generating means for emitting a shaped charged particle beam to an object to be exposed, a deflecting means for deflecting the shaped charged particle beam, and a plurality of first blocks for shaping the cross section of the shaped charged particle beam A first beam shaping unit having a pattern, a second beam shaping unit having a plurality of second block patterns for shaping the cross section of the shaped charged particle beam having passed through the first beam shaping unit, The first beam shaping means performs positioning control of the shaped charged particle beam to any one of the plurality of first block patterns, and performs shaped charging passing through the one block pattern. Any one of the block patterns of the plurality of second block patterns in the second beam shaping unit is used to form a particle beam. Control means for performing alignment control on at least one of the plurality of first block patterns, wherein at least one block pattern has a substantially parallelogram shape,
And a shape of one side of the parallelogram has a stepped shape, and at least one block pattern of the plurality of second block patterns has a shape of a plurality of straight lines. Beam exposure equipment.
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の断面を整形する複数の第1の
ブロックパターンを有する第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
ムの断面を整形する複数の第2のブロックパターンを有
する第2のビーム整形手段と、 露光データに基づいて、前記第1のビーム整形手段にお
ける前記複数の第1のブロックパターンのいずれか一つ
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
わせ制御を行うと共に、前記一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前記第2のビーム整形手
段における前記複数の第2のブロックパターンのいずれ
か一つのブロックパターンに位置合わせ制御を行う制御
手段とを具備し、 前記複数の第1のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは矩形の形状を有し、 前記複数の第2のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは複数の直線の形状を有し、か
つ、前記直線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。2. A charged particle generating means for emitting a shaped charged particle beam to an object to be exposed; a deflecting means for deflecting the shaped charged particle beam; and a plurality of first blocks for shaping the cross section of the shaped charged particle beam. A first beam shaping unit having a pattern, a second beam shaping unit having a plurality of second block patterns for shaping the cross section of the shaped charged particle beam having passed through the first beam shaping unit, The first beam shaping means performs positioning control of the shaped charged particle beam to any one of the plurality of first block patterns, and performs shaped charging passing through the one block pattern. Any one of the block patterns of the plurality of second block patterns in the second beam shaping unit is used to form a particle beam. Control means for performing positioning control on at least one of the plurality of first block patterns, wherein at least one block pattern of the plurality of first block patterns has a rectangular shape, and at least one of the plurality of second block patterns A charged particle beam exposure apparatus, wherein the block pattern has a shape of a plurality of straight lines, and an uneven portion is provided on a part of the straight lines.
において、 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
ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。3. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 2, wherein the concave and convex portions provided in a part of the linear shape are arranged at positions shifted by a predetermined interval between adjacent linear shapes. Characterized particle beam exposure equipment.
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の断面を整形する複数の第1の
ブロックパターンを有する第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
ムの断面を整形する複数の第2のブロックパターンを有
する第2のビーム整形手段と、 露光データに基づいて、前記第1のビーム整形手段にお
ける前記複数の第1のブロックパターンのいずれか一つ
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
わせ制御を行うと共に、前記一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前記第2のビーム整形手
段における前記複数の第2のブロックパターンのいずれ
か一つのブロックパターンに位置合わせ制御を行う制御
手段とを具備し、 前記複数の第1のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは複数の矩形の形状を有し、か
つ、前記複数の矩形が所定間隔をおいてマトリクス状に
配設され、 前記複数の第2のブロックパターンのうち少なくとも一
つのブロックパターンは多角形状を有し、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た複数の矩形の所
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。4. A charged particle generating means for emitting a shaped charged particle beam to an object to be exposed; a deflecting means for deflecting the shaped charged particle beam; and a plurality of first blocks for shaping the cross section of the shaped charged particle beam. A first beam shaping unit having a pattern, a second beam shaping unit having a plurality of second block patterns for shaping the cross section of the shaped charged particle beam having passed through the first beam shaping unit, The first beam shaping means performs positioning control of the shaped charged particle beam to any one of the plurality of first block patterns, and performs shaped charging passing through the one block pattern. Any one of the block patterns of the plurality of second block patterns in the second beam shaping unit is used to form a particle beam. Control means for performing alignment control on at least one of the plurality of first block patterns, wherein at least one of the plurality of first block patterns has a plurality of rectangular shapes, and the plurality of rectangles are arranged at predetermined intervals. Arranged in a matrix, at least one block pattern of the plurality of second block patterns has a polygonal shape, and the interior angle of the polygonal shape is 90 degrees or 270 degrees, A charged particle beam exposure apparatus, wherein the polygonal shape is arranged in proportion to a predetermined interval of a plurality of rectangles arranged in the matrix.
粒子ビーム露光装置を用いて、前記被露光対象に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及び複数の第2のブロックパ
ターンの中から任意の第1及び第2のブロックパターン
の選択処理をし、前記第1のブロックパターンを通過し
た整形荷電粒子ビームを前記第2のブロックパターンに
偏向照射処理をし、前記第1及び第2のブロックパター
ンの重なり領域を通過した整形荷電粒子ビームに基づい
て前記被露光対象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。5. A method of performing an LSI pattern exposure on the object to be exposed by using the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam exposure apparatus includes: Selective processing of arbitrary first and second block patterns from a plurality of first block patterns and a plurality of second block patterns provided above and below, and the shaped charging passing through the first block pattern Deflecting the particle beam onto the second block pattern, and performing exposure processing on the object to be exposed based on the shaped charged particle beam that has passed through the overlapping area of the first and second block patterns. Charged particle beam exposure method.
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Cited By (1)
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1990
- 1990-07-06 JP JP2178927A patent/JP2936102B2/en not_active Expired - Fee Related
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US6914252B2 (en) | 2000-07-27 | 2005-07-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charged beam exposure apparatus having blanking aperture and basic figure aperture |
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