JPH0745493A - 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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- JPH0745493A JPH0745493A JP18573893A JP18573893A JPH0745493A JP H0745493 A JPH0745493 A JP H0745493A JP 18573893 A JP18573893 A JP 18573893A JP 18573893 A JP18573893 A JP 18573893A JP H0745493 A JPH0745493 A JP H0745493A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 像面湾曲補正に際し、像面湾曲補正に伴う照
射面像の回転を補正してショット輪郭部分でのずれが生
じることのない荷電粒子ビーム露光装置を提供する。
【構成】 任意の照射面像bを形成する像形成手段11
と、荷電粒子ビームaを偏向させる偏向手段12と、照
射面像bの像面湾曲を補正する像面湾曲補正コイル13
とを有し、照射面像bの投影により試料S上に露光パタ
ーンを形成する荷電粒子ビーム露光装置において、荷電
粒子ビームaの光軸O上で、偏向手段12外の像形成手
段11と照射面像bの形成位置との間に配置され、像面
湾曲補正コイル13の磁場の向きと逆向きの磁場を発生
させて、像面湾曲補正コイル13の磁場によって生ずる
照射面像bの回転を補正する回転補正コイル14を有す
る。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a charged particle beam exposure apparatus which corrects the rotation of the irradiation surface image due to the field curvature correction and does not cause a deviation in the shot contour portion during the field curvature correction. [Structure] Image forming means 11 for forming an arbitrary irradiation surface image b
A deflection means 12 for deflecting the charged particle beam a, and a field curvature correction coil 13 for correcting the field curvature of the irradiation surface image b.
In the charged particle beam exposure apparatus which has an exposure pattern b on the sample S by projecting the irradiation surface image b, the charged particle beam a is irradiated with the image forming means 11 outside the deflection means 12 on the optical axis O of the charged particle beam a. It is arranged between the formation position of the surface image b and a magnetic field in the direction opposite to the magnetic field direction of the field curvature correction coil 13 is generated to rotate the irradiation surface image b generated by the magnetic field of the field curvature correction coil 13. It has a rotation correction coil 14 for correction.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビームにより
形成された照射面像を照射して、試料上に露光パターン
を形成する荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム
露光方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus and a charged particle beam exposure method for irradiating an irradiation surface image formed by a charged particle beam to form an exposure pattern on a sample.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、照射された荷電粒子ビームを通過
させて任意の照射面像を形成する像形成手段と、荷電粒
子ビームを偏向させる偏向手段と、荷電粒子ビームの偏
向により生ずる照射面像の像面湾曲を補正する像面湾曲
補正コイルとを有し、照射面像の投影により試料上に露
光パターンを形成する荷電粒子ビーム露光装置が知られ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, image forming means for passing an irradiated charged particle beam to form an arbitrary irradiation surface image, deflection means for deflecting the charged particle beam, and irradiation surface image generated by the deflection of the charged particle beam. There is known a charged particle beam exposure apparatus which has an image field curvature correction coil for correcting the image field curvature and which forms an exposure pattern on a sample by projecting an irradiation surface image.
【0003】このような荷電粒子ビーム露光装置におい
て、近年更に微細化が要求されている集積回路パターン
に対応するために、試料上に形成されるパターンが高い
精度を有することが求められている。従来の荷電粒子ビ
ーム露光装置における像面湾曲補正手段では、図10に
示すように、荷電粒子ビームaを集束させる電磁レンズ
1内に像面湾曲補正コイル2を設けて、この像面湾曲補
正コイル2に、偏向器3による荷電粒子ビームaの偏向
量に応じた電流を流してやることにより、偏向量に応じ
て電磁レンズ1全体としての焦点距離を変化させ、試料
S上の照射面像bが上方への円弧を描く像面湾曲(図
中、二点鎖線参照)を補正していた。In such a charged particle beam exposure apparatus, a pattern formed on a sample is required to have high accuracy in order to cope with an integrated circuit pattern which is required to be further miniaturized in recent years. In the field curvature correction means in the conventional charged particle beam exposure apparatus, as shown in FIG. 10, the field curvature correction coil 2 is provided in the electromagnetic lens 1 for focusing the charged particle beam a, and the field curvature correction coil is provided. A current corresponding to the deflection amount of the charged particle beam a by the deflector 3 is caused to flow in 2 to change the focal length of the electromagnetic lens 1 as a whole according to the deflection amount, and the irradiation surface image b on the sample S is changed. The field curvature that draws an upward arc (see the chain double-dashed line in the figure) was corrected.
【0004】つまり、電磁レンズ1による磁場強度を
B、像面湾曲補正コイル2による補正磁場強度をΔBと
すると、焦点距離fは光軸OをZ方向として、 1/f=k・∫(B+ΔB)2 dz (1) の式で表されることから、像面湾曲補正コイル2により
偏向量に応じた補正磁場強度ΔBを与えてやれば、電磁
レンズ1全体としての焦点距離を変化させて像面湾曲を
補正することが可能である。That is, assuming that the magnetic field strength of the electromagnetic lens 1 is B and the correction magnetic field strength of the field curvature correction coil 2 is ΔB, the focal length f is 1 / f = k∫ (B + ΔB) with the optical axis O in the Z direction. ) 2 dz (1), the field curvature correction coil 2 gives a correction magnetic field strength ΔB according to the deflection amount, and the focal length of the electromagnetic lens 1 as a whole is changed to obtain an image. It is possible to correct the surface curvature.
【0005】ところで、電磁レンズ1によって荷電粒子
ビームaを集束させる場合、荷電粒子は螺旋状に回転し
ながら集束する。即ち、図11のように、荷電粒子c
が、電磁レンズ1上部の中心軸dからやや離れた位置に
入射したとすると、荷電粒子cは、電磁レンズ1の半径
方向の磁場から円周方向の力c1 を受けて回転を始め
る。この回転により、荷電粒子cは、今度は電磁レンズ
1の中心軸d方向(垂直方向)の磁場から中心軸dに向
かう力c2 を受けて、集束していく。When the charged particle beam a is focused by the electromagnetic lens 1, the charged particles are focused while rotating spirally. That is, as shown in FIG. 11, charged particles c
However, if the charged particle c is incident on a position slightly distant from the central axis d above the electromagnetic lens 1, the charged particle c receives the force c 1 in the circumferential direction from the radial magnetic field of the electromagnetic lens 1 and starts to rotate. Due to this rotation, the charged particles c receive the force c 2 toward the central axis d from the magnetic field of the electromagnetic lens 1 in the central axis d direction (vertical direction), and then converge.
【0006】図中、c3 は半径方向のベクトル、c4 は
円周方向のベクトル、c5 は磁場のベクトルである。こ
のように、電磁レンズ1に荷電粒子ビームaを入射する
と、荷電粒子ビームaは電磁レンズ1により集束作用及
び回転作用を受けるため、電磁レンズ1により照射面像
bを縮小する際には照射面像bの回転が生ずる。In the figure, c 3 is a radial vector, c 4 is a circumferential vector, and c 5 is a magnetic field vector. As described above, when the charged particle beam a is incident on the electromagnetic lens 1, the charged particle beam a is subjected to the focusing action and the rotating action by the electromagnetic lens 1. Therefore, when the irradiation surface image b is reduced by the electromagnetic lens 1, the irradiation surface is reduced. The rotation of the image b occurs.
【0007】電磁レンズ1自体による照射面像bの回転
は、電磁レンズ1の磁場の強度が不変であれば回転角も
不変であるため、予め光学系の設計段階で考慮しておく
ことにより所望の回転角に設定できるので何ら問題とは
ならない。しかし、電磁レンズ1内に配置した像面湾曲
補正コイル2によって像面湾曲の補正を行う場合、電磁
レンズ1の磁場強度を変化させていることとなるため、
原理的に照射面像bの回転角が変化してしまう。この照
射面像bの回転角θは、電磁レンズ1の磁場強度をB、
像面湾曲補正コイル2の補正磁場強度をΔBとすると、 θ=k・∫(B+ΔB)dz (2) の式で表される。The rotation of the irradiation surface image b by the electromagnetic lens 1 itself does not change if the strength of the magnetic field of the electromagnetic lens 1 does not change. Therefore, it is desired to consider it at the design stage of the optical system in advance. Since it can be set to the rotation angle of, there is no problem. However, when the field curvature correction coil 2 arranged in the electromagnetic lens 1 is used to correct the field curvature, the magnetic field strength of the electromagnetic lens 1 is changed.
In principle, the rotation angle of the irradiation surface image b changes. The rotation angle θ of this irradiation surface image b is the magnetic field strength of the electromagnetic lens 1 is B,
When the correction magnetic field strength of the field curvature correction coil 2 is ΔB, it is expressed by the equation θ = k · ∫ (B + ΔB) dz (2).
【0008】従来の、変形可能な矩形状の照射面像bを
形成する可変矩形タイプの荷電粒子ビーム露光装置で
は、偏向量が小さいため補正磁場強度ΔBが非常に小さ
な値であったことや、試料S上のビームサイズが可変矩
形成形で長さ最大3μm程度とあまり大きくないことか
ら、照射面像bの回転は僅かであったので大して目立た
ず、更に各ショット間を接続させるショットつなぎにお
いてもあまり問題にはならなかった。In the conventional charged particle beam exposure apparatus of the variable rectangular type for forming the deformable rectangular irradiation surface image b, the correction magnetic field intensity ΔB is a very small value because the deflection amount is small. Since the beam size on the sample S is variable rectangular molding and the length is not so large as about 3 μm at maximum, the rotation of the irradiation surface image b was small, so it was not very noticeable, and also in the shot connection for connecting the shots. It didn't really matter.
【0009】また、従来、荷電粒子ビームをホルダに設
けられたタンタルチップに投影して照射面像を形成する
と共に、この照射面像を走査してタンタルチップからの
反射電子を検出し、検出された反射電子に基づきタンタ
ルチップ上に形成される照射面像を最適投影状態に補正
することにより、照射面像の最適投影状態でホルダに保
持された試料上に露光パターンを形成する荷電粒子ビー
ム露光方法が知られている。Conventionally, a charged particle beam is projected on a tantalum chip provided on a holder to form an irradiation surface image, and this irradiation surface image is scanned to detect and detect backscattered electrons from the tantalum chip. Charged particle beam exposure that forms an exposure pattern on the sample held in the holder in the optimum projection state of the irradiation surface image by correcting the irradiation surface image formed on the tantalum chip based on the reflected electrons The method is known.
【0010】この荷電粒子ビーム露光方法は、LSI製
造工程で使用される電子ビーム露光装置等の荷電粒子ビ
ーム露光装置において用いられており、照射面像を補正
することにより最適投影状態を得ていた。即ち、図12
に示すように、縦横長さが3×3μm程の矩形状の照射
面像bを形成する荷電粒子ビームaの端を、タンタルチ
ップ上に設けられた微細なドット4に対して走査する
(図中矢印参照)ことにより、検出データからの回転
(傾き)量対応値を求め、この対応値に基づき照射面像
bの回転を補正し最適投影状態を得ていた。This charged particle beam exposure method is used in a charged particle beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus used in an LSI manufacturing process, and an optimum projection state is obtained by correcting an irradiation surface image. . That is, FIG.
As shown in FIG. 5, the edge of the charged particle beam a forming a rectangular irradiation surface image b having a vertical and horizontal length of about 3 × 3 μm is scanned with respect to the fine dots 4 provided on the tantalum chip (FIG. By referring to the middle arrow), the rotation (tilt) amount corresponding value from the detection data is obtained, and the rotation of the irradiation surface image b is corrected based on this corresponding value to obtain the optimum projection state.
【0011】図13に、検出データを示すが、ドット4
に対する荷電粒子ビームaの回転量に応じた回転量対応
値θを実際の照射面像bの回転角α(図12参照)に変
換すると共に、荷電粒子ビームaの回転を調節するレン
ズ光学系にフィードバックをかけてα=0となるように
し、荷電粒子ビームaの回転を調節する。FIG. 13 shows the detection data.
A rotation amount corresponding value θ corresponding to the rotation amount of the charged particle beam a with respect to is converted into an actual rotation angle α of the irradiation surface image b (see FIG. 12), and a lens optical system for adjusting the rotation of the charged particle beam a is provided. Feedback is applied so that α = 0, and the rotation of the charged particle beam a is adjusted.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、荷電粒
子ビーム露光装置にあっては、最近、荷電粒子ビーム露
光におけるスループットを向上させる新しい方法とし
て、ブロック露光やブランキングアパーチャアレイ(B
AA)方式等の大ビーム一括照射方法が導入されること
により、この荷電粒子ビームaの微小な回転によるショ
ットつなぎのずれが無視できなくなってきた。However, in the charged particle beam exposure apparatus, recently, as a new method for improving the throughput in the charged particle beam exposure, a block exposure or a blanking aperture array (B) is used.
With the introduction of the large beam collective irradiation method such as the AA method, the shift in shot connection due to the minute rotation of the charged particle beam a cannot be ignored.
【0013】例えば、ブロック露光では、図14に示す
ように、ブロックマスク5により成形した荷電粒子ビー
ムaを、試料S上で縦横長さが共に4.5μm程度の大
きさにし1ショットとして照射する((a)参照)が、
照射される荷電粒子ビームaは1ショットが縦横長さが
共に4.5μmと大きなサイズであるため、喩回転角度
が微小であってもパターンのつながるショット輪郭部分
でのずれは大きくなってしまう。For example, in the block exposure, as shown in FIG. 14, the charged particle beam a shaped by the block mask 5 is irradiated as one shot on the sample S so that the vertical and horizontal lengths thereof are both about 4.5 μm. (See (a))
Since the shot charged particle beam a has a large vertical and horizontal length of 4.5 μm, even if the metaphor rotation angle is small, the deviation at the shot contour portion where the pattern is connected becomes large.
【0014】加えて、1ショット中の露光パターンは、
例えば256MDRAM相当のものでは線幅0.2μm
程度と非常に細いため、像面湾曲補正コイル2による照
射面像bの回転角度θが微小であっても、各ショットの
パターンe士のつなぎ部分にずれが生じる可能性がある
((b)参照)。また、図15のように、ブランキング
アパーチャアレイ方式では、個々に荷電粒子ビームaを
ON/OFFできる小孔が配列されていて荷電粒子ビー
ムaを任意の形状に成形できるブランキングアパーチャ
アレイ6を用いるが、成形した荷電粒子ビームaを、試
料S上で縦横長さが3×10μm程度と更に大きなショ
ットとして照射するため((a)参照)、ブロック露光
の場合と同様の問題が、尚更顕著に生じる可能性がある
((b)参照)。In addition, the exposure pattern in one shot is
For example, a line width of 0.2 μm for 256M DRAM
Since it is very thin, even if the rotation angle θ of the irradiation surface image b by the field curvature correction coil 2 is small, there is a possibility that the joint portion of the pattern e pattern of each shot may be displaced ((b)). reference). Further, as shown in FIG. 15, in the blanking aperture array method, the blanking aperture array 6 that is capable of shaping the charged particle beam a into an arbitrary shape by arranging small holes for individually turning on / off the charged particle beam a is provided. However, since the shaped charged particle beam a is used as a shot having a larger vertical and horizontal length of about 3 × 10 μm on the sample S (see (a)), the same problem as in the block exposure is more remarkable. (See (b)).
【0015】これとは別に、更にブロック露光において
は、像面湾曲補正コイル2による補正磁場強度ΔB自体
を強力にする必要が生じる。即ち、ブロック露光におい
ては、そのブロックマスク5の製造上の制約や露光パタ
ーンの要求精度等から、ブロックマスク5に対してパタ
ーンが100:1程度の縮小倍率を有することが望まし
い。このことは、試料S上で縦横長さが共に4.5μm
程度のパターンeを得るためにはブロックマスク5上の
1つのパターンeの大きさは縦横長さが共に450μm
程度必要であるということである。Separately from this, in the block exposure, it is necessary to make the correction magnetic field intensity ΔB by the field curvature correction coil 2 strong. That is, in the block exposure, it is desirable that the pattern has a reduction ratio of about 100: 1 with respect to the block mask 5 in view of manufacturing restrictions of the block mask 5 and required accuracy of the exposure pattern. This means that the vertical and horizontal lengths on the sample S are both 4.5 μm.
In order to obtain a pattern e of a certain degree, the size of one pattern e on the block mask 5 is 450 μm in both vertical and horizontal lengths.
It is necessary to some extent.
【0016】ところで、ブロック露光では、全体として
のスループットを上げるために、ブロックマスク5上に
できるだけ多くの種類のマスクパターンを持って、荷電
粒子ビームaを偏向することにより所望のマスクパター
ンを数多く選択する方法が取られているが、ここで、選
択できるマスクパターンの個数を100個程度とした場
合、先程述べたように1つのマスクパターンは約500
μmあるため、選択範囲即ち荷電粒子ビームaの偏向範
囲は5mmφ以上と非常に大きくなってしまうこととな
る。By the way, in the block exposure, in order to increase the throughput as a whole, a mask pattern of as many kinds as possible is provided on the block mask 5, and the desired particle pattern is selected by deflecting the charged particle beam a. However, if the number of selectable mask patterns is about 100, one mask pattern is about 500 as described above.
Since it is μm, the selection range, that is, the deflection range of the charged particle beam a is very large, which is 5 mmφ or more.
【0017】それゆえ、偏向範囲が非常に大きくなるの
に伴って像面湾曲も非常に大きくなることから、像面湾
曲補正コイル2の磁場を強力にする必要が生じる。従っ
て、像面湾曲補正コイル2の磁場は、試料S上に照射面
像bを形成する偏向器(主偏向器、図14,15参照)
3の偏向に対する像面湾曲補正に際しては、大体6〜8
AT(アンペアターン)で十分であるのに対して、荷電
粒子ビームaを偏向させてブロックマスク5上を走査さ
せる偏向器(マスク偏向器、図16参照)3の偏向に対
する像面湾曲補正に際しては、20〜30ATも必要と
なってしまう。Therefore, as the deflection range becomes very large, the field curvature also becomes very large, so that it becomes necessary to make the magnetic field of the field curvature correction coil 2 strong. Therefore, the magnetic field of the field curvature correction coil 2 is a deflector that forms the irradiation surface image b on the sample S (main deflector, see FIGS. 14 and 15).
When correcting the field curvature for the deflection of No. 3, roughly 6 to 8
While AT (ampere turn) is sufficient, in the field curvature correction for the deflection of the deflector (mask deflector, see FIG. 16) 3 that deflects the charged particle beam a and scans the block mask 5, It also requires 20 to 30 AT.
【0018】この結果、図16に示すように、像面湾曲
補正に伴う照射面像bの回転(図中矢印参照)も無視で
きなくなる。従って、大ビーム一括照射によるビーム露
光に際し、照射面像bの微小な回転により、パターンe
のつながるショット輪郭部分でのずれが無視できなくな
る程大きくなってしまうという問題点があった。As a result, as shown in FIG. 16, the rotation of the irradiation surface image b (see the arrow in the figure) accompanying the correction of the field curvature cannot be ignored. Therefore, at the time of beam exposure by large-beam collective irradiation, the pattern e is generated by minute rotation of the irradiation surface image b.
There is a problem in that the deviation in the shot contour portion that is connected to becomes so large that it cannot be ignored.
【0019】更に、ブロック露光に際しては、像面湾曲
補正コイル2の磁場を強力にすることにより、像面湾曲
補正に伴う照射面像bの回転も無視できなくなる程大き
くなってしまうという問題点もあった。また、荷電粒子
ビーム露光方法にあっては、照射面像bの回転を補正し
最適投影状態を得るに際して、検出データの対ノイズ比
が悪いと正確な回転量対応値が得られるとは限らないと
いう問題点があった。Further, in the block exposure, by making the magnetic field of the field curvature correction coil 2 strong, the rotation of the irradiation surface image b due to the field curvature correction becomes too large to be ignored. there were. Further, in the charged particle beam exposure method, when the rotation of the irradiation surface image b is corrected and the optimum projection state is obtained, an accurate rotation amount correspondence value may not always be obtained if the detection data to noise ratio is poor. There was a problem.
【0020】更に、荷電粒子ビームaの端が正確に微細
なドット4に重なるように走査しなければならず走査に
際し技術を要すると共に、検出データからの回転量の計
算が必要であるという問題点もあった。本発明は、上記
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、像面
湾曲補正に際し、像面湾曲補正に伴う照射面像の回転を
補正してショット輪郭部分でのずれが生じることのない
荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。Furthermore, the charged particle beam a must be scanned so that the edge of the charged particle beam a exactly overlaps the fine dots 4, and a technique is required for the scanning, and it is necessary to calculate the amount of rotation from the detected data. There was also. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to correct the rotation of the irradiation surface image due to the field curvature correction during the field curvature correction, thereby causing a deviation in the shot contour portion. It is an object of the present invention to provide a charged particle beam exposure apparatus that does not have a beam.
【0021】また、その目的は、露光精度に著しく影響
を与える照射面像の回転量の計算を必要とせずに、照射
面像を形成する荷電粒子ビームの回転を補正することが
できる荷電粒子ビーム露光方法を提供することにある。Further, the purpose thereof is to be able to correct the rotation of the charged particle beam forming the irradiation surface image without needing to calculate the amount of rotation of the irradiation surface image which significantly affects the exposure accuracy. An object is to provide an exposure method.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上記目的は、照射された
荷電粒子ビームを通過させて任意の照射面像を形成する
像形成手段と、前記荷電粒子ビームを偏向させる偏向手
段と、前記荷電粒子ビームの偏向により生ずる前記照射
面像の像面湾曲を補正する像面湾曲補正コイルとを有
し、前記照射面像の投影により試料上に露光パターンを
形成する荷電粒子ビーム露光装置において、前記荷電粒
子ビームの光軸上で、前記偏向手段外の前記像形成手段
と前記照射面像の形成位置との間に配置され、前記像面
湾曲補正コイルの磁場の向きと逆向きの磁場を発生させ
て、前記像面湾曲補正コイルの磁場によって生ずる前記
照射面像の回転を補正する回転補正手段を有することを
特徴とする荷電粒子ビーム露光装置によって達成され
る。The above-mentioned object is to provide an image forming means for passing an irradiated charged particle beam to form an arbitrary irradiation surface image, a deflecting means for deflecting the charged particle beam, and the charged particle. A charged particle beam exposure apparatus, comprising: a field curvature correction coil that corrects a field curvature of the irradiation surface image caused by deflection of a beam, and forming an exposure pattern on a sample by projecting the irradiation surface image. It is arranged on the optical axis of the particle beam between the image forming means outside the deflecting means and the position where the irradiation surface image is formed, and generates a magnetic field in a direction opposite to that of the magnetic field of the field curvature correction coil. And a rotation correction means for correcting the rotation of the irradiation surface image caused by the magnetic field of the field curvature correction coil.
【0023】また、荷電粒子ビーム露光装置において、
前記回転補正手段は、前記像面湾曲補正コイルのコイル
巻数と同一のコイル巻数を有する回転補正コイルにより
形成されたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置に
よって達成される。また、荷電粒子ビーム露光装置にお
いて、前記偏向手段は、前記荷電粒子ビームを前記試料
上の所望位置に偏向させる主偏向器からなり、前記回転
補正手段は、前記主偏向器の偏向量に対応する補正回転
量を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置に
よって達成される。In the charged particle beam exposure apparatus,
The rotation correction means is achieved by a charged particle beam exposure apparatus, which is formed by a rotation correction coil having the same number of coil turns as that of the field curvature correction coil. Further, in the charged particle beam exposure apparatus, the deflection means comprises a main deflector for deflecting the charged particle beam to a desired position on the sample, and the rotation correction means corresponds to the deflection amount of the main deflector. It is achieved by a charged particle beam exposure apparatus characterized by having a corrected rotation amount.
【0024】また、荷電粒子ビーム露光装置において、
前記偏向手段は、ブロック露光に際し前記荷電粒子ビー
ムをマスク形成手段の所望位置に偏向させるマスク偏向
器からなり、前記回転補正手段は、前記マスク偏向器の
偏向量に対応する補正偏向量を有することを特徴とする
荷電粒子ビーム露光装置によって達成される。更に、荷
電粒子ビームを投影して、試料が保持される保持部に形
成されたチップのラインに沿って分布する矩形状を有す
ると共に、分布面を前記ラインに対向させた調整照射面
像を形成する像形成工程と、前記ラインに対し前記荷電
粒子ビームを所定角度毎に回転させ、各回転時における
前記ラインからの反射電子を検出し、検出により得られ
た信号強度を検出データとして保存する検出工程と、前
記検出データの中から前記分布面が前記ラインと平行に
位置した際に得られる最大値データを判断選択し、前記
チップ上に形成された前記調整照射面像を前記最大値デ
ータが得られる最適投影状態に補正する補正工程とを有
し、前記調整照射面像の最適投影状態で前記荷電粒子ビ
ームを投影し前記試料上に露光パターンを形成すること
を特徴とする荷電粒子ビーム露光方法によって達成され
る。In the charged particle beam exposure apparatus,
The deflection means comprises a mask deflector for deflecting the charged particle beam to a desired position of the mask forming means during block exposure, and the rotation correction means has a correction deflection amount corresponding to the deflection amount of the mask deflector. Is achieved by a charged particle beam exposure apparatus. Further, the charged particle beam is projected to have a rectangular shape distributed along the line of the chip formed on the holding portion for holding the sample, and an adjusted irradiation surface image with the distribution surface facing the line is formed. And an image forming step of rotating the charged particle beam with respect to the line at a predetermined angle, detecting backscattered electrons from the line at each rotation, and storing the signal intensity obtained by the detection as detection data. From the detection data, the maximum value data obtained when the distribution surface is positioned parallel to the line is determined and selected, and the maximum value data is the adjustment irradiation surface image formed on the chip. A correction step of correcting to the obtained optimum projection state, wherein the charged particle beam is projected in the optimum projection state of the adjusted irradiation surface image to form an exposure pattern on the sample. That is achieved by the charged particle beam exposure method.
【0025】[0025]
【作用】本発明によれば、荷電粒子ビームの光軸上で、
偏向手段外の像形成手段と照射面像の形成位置との間に
配置され、像面湾曲補正コイルの磁場の向きと逆向きの
磁場を発生させる回転補正手段により、像面湾曲補正コ
イルの磁場によって生ずる照射面像の回転を補正するこ
とができることから、像面湾曲補正に伴う磁場強度の変
化を補正して照射面像の回転を防止することにより、シ
ョットつなぎ部分のずれが生じず、像面湾曲補正コイル
の磁場を強力にしたとしても、照射面像の回転を補正す
ることができる。According to the present invention, on the optical axis of the charged particle beam,
The magnetic field of the field curvature correction coil is arranged by the rotation correction means which is arranged between the image forming means outside the deflecting means and the position where the irradiation surface image is formed and which generates a magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field of the field curvature correction coil. Since it is possible to correct the rotation of the irradiation surface image caused by, the rotation of the irradiation surface image is prevented by correcting the change in the magnetic field strength due to the field curvature correction, so that the shift of the shot joint portion does not occur, and the image Even if the magnetic field of the surface curvature correction coil is made strong, the rotation of the irradiation surface image can be corrected.
【0026】また、像形成工程により、荷電粒子ビーム
を投影して、試料が保持される保持部に形成されたチッ
プのラインに沿って分布する矩形状を有すると共に分布
面をラインに対向させた調整照射面像を形成し、検出工
程により、ラインに対し荷電粒子ビームを所定角度毎に
回転させ、各回転時におけるラインからの反射電子を検
出し、検出により得られた信号強度を検出データとして
保存し、補正工程により、検出データの中から分布面が
ラインと平行に位置した際に得られる最大値データを判
断選択し、チップに形成された調整照射面像を最大値デ
ータが得られる最適投影状態に補正することにより、調
整照射面像の最適投影状態で荷電粒子ビームを投影し試
料上に露光パターンを形成して、荷電粒子ビームの回転
を補正することができる。In the image forming step, the charged particle beam is projected to have a rectangular shape distributed along the line of the chip formed on the holding portion for holding the sample, and the distribution surface is opposed to the line. An adjusted irradiation surface image is formed, and in the detection process, the charged particle beam is rotated at a predetermined angle with respect to the line, the reflected electrons from the line at each rotation are detected, and the signal intensity obtained by the detection is used as detection data. Optimum to obtain maximum value data of the adjusted irradiation surface image formed on the chip by saving and correcting and selecting the maximum value data obtained when the distribution surface is parallel to the line from the detected data By correcting to the projection state, it is possible to correct the rotation of the charged particle beam by projecting the charged particle beam in the optimum projection state of the adjusted irradiation surface image to form an exposure pattern on the sample. Kill.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明の一実施例による荷電粒子ビー
ム露光装置を図面を参照して説明する。 (第一実施例)荷電粒子ビーム露光装置10は、図1に
示すように、像形成手段11と、偏向器(偏向手段)1
2と、像面湾曲補正コイル(像面湾曲補正手段)13
と、回転補正コイル(回転補正手段)14とを有してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A charged particle beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) As shown in FIG. 1, a charged particle beam exposure apparatus 10 includes an image forming means 11 and a deflector (deflecting means) 1.
2 and a field curvature correction coil (field curvature correction means) 13
And a rotation correction coil (rotation correction means) 14.
【0028】像形成手段11は、電子銃(図示せず)か
ら照射された荷電粒子ビームaを通過させる開口部を有
しており、荷電粒子ビームaがこの開口部を通過するこ
とにより矩形状等の任意の照射面像bを形成するもので
あり、例えばブロックマスク或はブランキングアパーチ
ャアレイ(BAA)により形成されている。偏向器12
は、例えば電磁偏向コイルにより形成されて、荷電粒子
ビームaを集束させる電磁レンズ15と照射面像bの形
成位置との間に配置されており、荷電粒子ビームaを偏
向させることにより荷電粒子ビームaの照射位置を制御
している。The image forming means 11 has an opening through which the charged particle beam a emitted from an electron gun (not shown) passes, and the charged particle beam a passes through this opening to form a rectangular shape. To form an arbitrary irradiation surface image b, for example, a block mask or a blanking aperture array (BAA). Deflector 12
Is formed by, for example, an electromagnetic deflection coil and is arranged between the electromagnetic lens 15 that focuses the charged particle beam a and the position where the irradiation surface image b is formed. The charged particle beam a is deflected by deflecting the charged particle beam a. The irradiation position of a is controlled.
【0029】像面湾曲補正コイル13は、荷電粒子ビー
ムaの偏向により生ずる照射面像bの像面湾曲を補正す
るものであり、電磁レンズ15内に配置されている。即
ち、電磁レンズ15内に設けた像面湾曲補正コイル13
に荷電粒子ビームaの偏向量に応じた電流を流すことに
より、偏向量に応じて電磁レンズ15全体としての焦点
距離を変化させて、照射面像bが上方への円弧を描く像
面湾曲を補正している。The field curvature correction coil 13 is for correcting the field curvature of the irradiation surface image b caused by the deflection of the charged particle beam a, and is arranged in the electromagnetic lens 15. That is, the field curvature correction coil 13 provided in the electromagnetic lens 15
By passing a current in accordance with the deflection amount of the charged particle beam a, the focal length of the electromagnetic lens 15 as a whole is changed in accordance with the deflection amount, so that the irradiation surface image b causes a curvature of field that draws an upward arc. Correcting.
【0030】回転補正コイル14は、荷電粒子ビームa
の光軸O上で、偏向器12と照射面像bの形成位置との
間に配置されており、像面湾曲補正コイル13の磁場の
向きと逆向きの磁場を発生させて、像面湾曲補正コイル
13の磁場によって生ずる照射面像bの回転を補正して
いる。回転補正コイル14の配置位置は、荷電粒子ビー
ムaの光軸O上で、偏向器12外の像形成手段11と照
射面像bの形成位置との間であれば良い。The rotation correction coil 14 has a charged particle beam a.
Is disposed between the deflector 12 and the position where the irradiation surface image b is formed on the optical axis O of the field curvature correction coil 13 and generates a magnetic field in the direction opposite to the direction of the magnetic field of the field curvature correction coil 13 to generate the field curvature. The rotation of the irradiation surface image b caused by the magnetic field of the correction coil 13 is corrected. The position of the rotation correction coil 14 may be any position on the optical axis O of the charged particle beam a between the image forming means 11 outside the deflector 12 and the position where the irradiation surface image b is formed.
【0031】また、回転補正コイル14は、像面湾曲補
正コイル13のコイル巻数と同一のコイル巻数を有して
おり、回転補正コイル14は、像面湾曲補正コイル13
が発生させる磁場強度と同一の磁場強度を有することと
なる。ここで、像面湾曲補正コイル13による照射面像
bの像面湾曲の補正、及び回転補正コイル14による照
射面像bの回転の補正の概略を示す。像面湾曲補正コイ
ル13及び回転補正コイル14の位置は以下のように決
定される。The rotation correction coil 14 has the same number of coil turns as the field curvature correction coil 13, and the rotation correction coil 14 has the field curvature correction coil 13.
The magnetic field strength is the same as the magnetic field strength generated by. Here, an outline of the correction of the field curvature of the irradiation surface image b by the field curvature correction coil 13 and the correction of the rotation of the irradiation surface image b by the rotation correction coil 14 will be shown. The positions of the field curvature correction coil 13 and the rotation correction coil 14 are determined as follows.
【0032】先ず、前出の式(1)より磁場強度をBと
した場合の焦点距離fは光軸Oをz方向として、 1/f=k・∫B2 dz となって磁場強度Bの2乗に比例するため、像面湾曲補
正コイル13を電磁レンズ15中に配置すれば、像面湾
曲補正コイル13の補正磁場強度をΔBとした場合、 1/f=k・∫(B+ΔB)2 dz =k・[∫B2 dz+∫(2BΔB+ΔB2 )dz] となり、磁場強度Bの影響で最も効率良く焦点距離を補
正することができる。First, from the above equation (1), when the magnetic field strength is B, the focal length f becomes 1 / f = k · ∫B 2 dz with the optical axis O in the z direction and the magnetic field strength B becomes Since the field curvature correction coil 13 is arranged in the electromagnetic lens 15, since it is proportional to the square, 1 / f = k · ∫ (B + ΔB) 2 when the correction magnetic field strength of the field curvature correction coil 13 is ΔB. dz = k · [∫B 2 dz + ∫ (2BΔB + ΔB 2 ) dz], and the focal length can be corrected most efficiently under the influence of the magnetic field strength B.
【0033】よって、像面湾曲補正コイル13は電磁レ
ンズ15内に配置するのが良い。次に、回転補正コイル
14の位置を決定する。ここで、像面湾曲補正コイル1
3と回転補正コイル14の両方共に電磁レンズ15内に
配置した場合を考えてみる。電磁レンズ15の磁場強度
をB、像面湾曲補正コイル13の補正磁場強度をΔ
B1 、回転補正コイルの補正磁場強度をΔB2 とする。
式(1),(2)より、 1/f=k・∫(B+ΔB1 +ΔB2 )2 dz (3 ) f=k・∫(B+ΔB1 +ΔB2 )dz (4) となるが、像面湾曲補正コイル13による照射面像bの
回転と、回転補正コイル14による照射面像bの回転が
打ち消しあうためには、式(4)より、 ΔB1 +ΔB2 =0 (5) という条件が発生する。この条件式(5)を式(3)に
代入すると、式(3)は、 1/f=k・∫B2 dz となり、像面湾曲補正コイル13が全く働かないことに
なる。故に、回転補正コイル14を電磁レンズ15内に
配置することは望ましくない。Therefore, it is preferable to arrange the field curvature correction coil 13 in the electromagnetic lens 15. Next, the position of the rotation correction coil 14 is determined. Here, the field curvature correction coil 1
Consider a case where both 3 and the rotation correction coil 14 are arranged in the electromagnetic lens 15. The magnetic field strength of the electromagnetic lens 15 is B, and the correction magnetic field strength of the field curvature correction coil 13 is Δ.
B 1 and the correction magnetic field strength of the rotation correction coil are ΔB 2 .
From equations (1) and (2), 1 / f = k · ∫ (B + ΔB 1 + ΔB 2 ) 2 dz (3) f = k · ∫ (B + ΔB 1 + ΔB 2 ) dz (4), but the field curvature In order for the rotation of the irradiation surface image b by the correction coil 13 and the rotation of the irradiation surface image b by the rotation correction coil 14 to cancel each other, the condition of ΔB 1 + ΔB 2 = 0 (5) occurs from the equation (4). . When this conditional expression (5) is substituted into the expression (3), the expression (3) becomes 1 / f = k · ∫B 2 dz, and the field curvature correction coil 13 does not work at all. Therefore, it is not desirable to arrange the rotation correction coil 14 in the electromagnetic lens 15.
【0034】以上の理由により、像面湾曲補正コイル1
3は電磁レンズ15内に、回転補正コイル14は電磁レ
ンズ15外の任意の場所に配置する。さて、回転補正の
原理であるが、前述のように、図11のような磁場に荷
電粒子cを入射させた場合、荷電粒子cは回転しながら
集束していく。磁場の向きを反転させた場合でも荷電粒
子cは集束していくが、回転の向きは先程と反対にな
る。よって、回転補正コイル14は、磁場の向きを像面
湾曲補正コイル13の磁場の向きと反対にすることによ
り、像面湾曲補正コイル13による照射面像bの回転を
元に戻す事が可能である。For the above reasons, the field curvature correction coil 1
3 is arranged inside the electromagnetic lens 15, and the rotation correction coil 14 is arranged at an arbitrary position outside the electromagnetic lens 15. Now, as to the principle of rotation correction, as described above, when the charged particles c are incident on the magnetic field as shown in FIG. 11, the charged particles c are rotated and focused. Even if the direction of the magnetic field is reversed, the charged particles c will be focused, but the direction of rotation will be opposite. Therefore, the rotation correction coil 14 can reverse the rotation of the irradiation surface image b by the field curvature correction coil 13 by making the direction of the magnetic field opposite to the direction of the magnetic field of the field curvature correction coil 13. is there.
【0035】電磁レンズ15による磁場強度をB、像面
湾曲補正コイル13による補正磁場強度をΔBdfと
し、像面湾曲補正コイル13を電磁レンズ15中に配置
した場合において、補正磁場強度ΔBdfの値により像
面湾曲がちょうど補正されているとする。この際の像面
湾曲補正コイル13による回転角Δθdfは、式(2)
より、 Δθdf=k・∫ΔBdfdz となる。When the magnetic field strength by the electromagnetic lens 15 is B and the corrected magnetic field strength by the field curvature correction coil 13 is ΔBdf, when the field curvature correction coil 13 is arranged in the electromagnetic lens 15, the value of the corrected magnetic field strength ΔBdf is changed. It is assumed that the field curvature is just corrected. The rotation angle Δθdf by the field curvature correction coil 13 at this time is given by the equation (2).
Therefore, Δθdf = k · ∫ΔBdfdz.
【0036】これに対し、回転補正コイル14による回
転角Δθrcは、回転補正コイル14による補正磁場強
度をΔBrcとした場合、同様に、 Δθrc=k・∫ΔBrcdz となり、この回転角Δθdfを打ち消すような回転角Δ
θrcを発生させる補正磁場強度ΔBrcを、回転補正
コイル14によって発生させることにより、照射面像b
の回転の補正を行う。On the other hand, when the correction magnetic field strength of the rotation correction coil 14 is ΔBrc, the rotation angle Δθrc of the rotation correction coil 14 similarly becomes Δθrc = k · ∫ΔBrcdz, which cancels this rotation angle Δθdf. Rotation angle Δ
By generating the correction magnetic field intensity ΔBrc that generates θrc by the rotation correction coil 14, the irradiation surface image b
Correct the rotation of.
【0037】なお、回転補正コイル14の発生する補正
磁場強度ΔBrcによる焦点距離fの変化が考えられる
が、焦点距離fの変化分Δfrcは、式(1)より、 1/Δfrc=k・∫(ΔBrc)2 dz となり、この値は像面湾曲補正コイル13による焦点距
離fの変化分に比べてはるかに小さいため、無視できる
と考えられる。The change in the focal length f due to the correction magnetic field strength ΔBrc generated by the rotation correction coil 14 can be considered. The change Δfrc in the focal length f is calculated by the equation (1) as follows: 1 / Δfrc = k · ∫ ( ΔBrc) 2 dz, which is much smaller than the change in the focal length f by the field curvature correction coil 13, and is considered to be negligible.
【0038】従って、像面湾曲補正に伴う磁場強度の変
化を補正して照射面像bの回転を防止することにより、
ショットつなぎ部分のずれが生じず、像面湾曲補正コイ
ル13の磁場を強力にしたとしても、照射面像bの回転
を補正することができる。 (第二実施例)この実施例は、荷電粒子ビームaの回転
補正を、ブロック露光においてマスク偏向器の偏向によ
り像面湾曲補正を行った際に適用した場合を示してい
る。マスク偏向器は、荷電粒子ビームaをブロックマス
ク(マスク形成手段)の所望位置に偏向させる。Therefore, by correcting the change in the magnetic field strength associated with the correction of the field curvature to prevent the irradiation surface image b from rotating,
Even if the magnetic field of the field curvature correction coil 13 is strengthened, the shot connecting portion is not displaced, and the rotation of the irradiation surface image b can be corrected. (Second Embodiment) This embodiment shows a case where the rotation correction of the charged particle beam a is applied when the field curvature correction is performed by the deflection of the mask deflector in the block exposure. The mask deflector deflects the charged particle beam a to a desired position on the block mask (mask forming means).
【0039】図2に示すように、ブロック露光による荷
電粒子ビーム露光装置20は、荷電粒子ビームaの通過
途中に配置されたブロックマスク21を挟んで一対のマ
スク偏向器22a,22bが設けられると共に、マスク
偏向器22bによる像面湾曲を補正する像面湾曲補正コ
イル23及び像面湾曲補正に対応するための回転補正コ
イル24が設けられている。As shown in FIG. 2, a charged particle beam exposure apparatus 20 by block exposure is provided with a pair of mask deflectors 22a and 22b sandwiching a block mask 21 arranged on the way of passage of a charged particle beam a. A field curvature correction coil 23 for correcting the field curvature by the mask deflector 22b and a rotation correction coil 24 for dealing with the field curvature correction are provided.
【0040】先ず、電子銃25から出射された荷電粒子
ビームaは、第1Aレンズ26aと第1スリット27と
第1Bレンズ26bを順に通過した後、マスク偏向器2
2aにより偏向されると共に第2Aレンズ28aにより
集束されてブロックマスク21を通過する。マスク偏向
器22aにより、荷電粒子ビームaが偏向されてブロッ
クマスク21の所望位置に荷電粒子ビームaが照射さ
れ、ブロックマスク21から所望のマスクパターンを選
択することができる。First, the charged particle beam a emitted from the electron gun 25 passes through the first A lens 26a, the first slit 27 and the first B lens 26b in this order, and then the mask deflector 2
The light is deflected by 2a and is focused by the second A lens 28a and passes through the block mask 21. The charged particle beam a is deflected by the mask deflector 22a and the desired position of the block mask 21 is irradiated with the charged particle beam a, and a desired mask pattern can be selected from the block mask 21.
【0041】ブロックマスク21を通過して所望の照射
面形状に成形された荷電粒子ビームaは、第2Bレンズ
28bにより集束されると共にマスク偏向器22bによ
り偏向され、第3レンズ29を経てアパーチャ30に集
束される。更に、アパーチャ30を通過した荷電粒子ビ
ームaは、整形されて第4レンズ31を通過する。所望
の照射面形状に形成された荷電粒子ビームaが通過する
アパーチャ30と第4レンズ31との間には、回転補正
コイル24が設けられており、更に、第4レンズ31内
には、像面湾曲補正コイル23が設けられている。The charged particle beam a which has passed through the block mask 21 and has a desired irradiation surface shape is focused by the second B lens 28b and deflected by the mask deflector 22b, and passes through the third lens 29 and the aperture 30. Be focused on. Further, the charged particle beam a that has passed through the aperture 30 is shaped and passes through the fourth lens 31. A rotation correction coil 24 is provided between the aperture 30 and the fourth lens 31 through which the charged particle beam a formed in a desired irradiation surface shape passes, and further, an image is provided in the fourth lens 31. A surface curvature correction coil 23 is provided.
【0042】この回転補正コイル24は、像面湾曲補正
コイル23に対し、磁場の向きが逆向きであると共に磁
場強度が同一であり、マスク偏向器22bの偏向量に対
応する補正偏向量を有することから、像面湾曲補正コイ
ル23による荷電粒子ビームaの回転を元に戻すことが
できる。従って、像面湾曲補正コイル23により、荷電
粒子ビームaの偏向によって生ずる照射面像bの像面湾
曲が補正されると共に、回転補正コイル24により、像
面湾曲補正に伴う回転の補正が行われることから、大ビ
ーム一括照射による荷電粒子ビーム露光に際し、照射面
像bの微小な回転が補正されてパターンのつながるショ
ット輪郭部分でのずれが発生しない。The rotation correction coil 24 has a magnetic field direction opposite to that of the field curvature correction coil 23 and the same magnetic field strength, and has a correction deflection amount corresponding to the deflection amount of the mask deflector 22b. Therefore, the rotation of the charged particle beam a by the field curvature correction coil 23 can be restored. Therefore, the field curvature correction coil 23 corrects the field curvature of the irradiation surface image b caused by the deflection of the charged particle beam a, and the rotation correction coil 24 corrects the rotation accompanying the field curvature correction. Therefore, in the charged particle beam exposure by the large beam collective irradiation, the minute rotation of the irradiation surface image b is corrected, and the deviation in the shot contour portion where the pattern is connected does not occur.
【0043】続いて、第4レンズ31を通過した荷電粒
子ビームaは、第5レンズ32により集束されて試料S
上に所望の照射面像bを投影しパターンを形成する。 (第三実施例)この実施例は、第二実施例と同様に、荷
電粒子ビームaの回転補正を、ブロック露光においてマ
スク偏向器の偏向により像面湾曲補正を行う際に適用し
たものであり、特に、像面湾曲補正コイルによる補正磁
場強度自体を強力にした場合を示している。Subsequently, the charged particle beam a which has passed through the fourth lens 31 is focused by the fifth lens 32, and the sample S
A desired irradiation surface image b is projected on the surface to form a pattern. (Third Embodiment) This embodiment is similar to the second embodiment in that the rotation correction of the charged particle beam a is applied when the field curvature is corrected by the deflection of the mask deflector in the block exposure. In particular, the case where the correction magnetic field strength itself by the field curvature correction coil is made strong is shown.
【0044】図3に示すように、ブロック露光による荷
電粒子ビーム露光装置35は、マスク偏向器22aによ
る像面湾曲を補正する像面湾曲補正コイル36及び像面
湾曲補正に対応するための回転補正コイル37が設けら
れている他は、荷電粒子ビーム露光装置20と同様の構
成及び作用を有している。荷電粒子ビームaが通過する
第1Bレンズ26bと第2Aレンズ28aとの間には、
回転補正コイル37が設けられており、更に、第2Aレ
ンズ28a内には、像面湾曲補正コイル36が設けられ
ている。As shown in FIG. 3, in the charged particle beam exposure apparatus 35 by block exposure, the field curvature correction coil 36 for correcting the field curvature by the mask deflector 22a and the rotation correction for coping with the field curvature correction. Except that the coil 37 is provided, it has the same configuration and operation as the charged particle beam exposure apparatus 20. Between the first B lens 26b and the second A lens 28a, through which the charged particle beam a passes,
The rotation correction coil 37 is provided, and further, the field curvature correction coil 36 is provided in the second A lens 28a.
【0045】ところで、ブロック露光においては、ブロ
ックマスク21の製造上の制約や露光パターンの要求精
度等から、ブロックマスク21に対してパターンが十分
な縮小倍率を有することが望ましく、更に、全体として
のスループットを上げるために、荷電粒子ビームaの偏
向量を大きくする必要があり、像面湾曲補正コイル36
による補正磁場強度が高められている。By the way, in the block exposure, it is desirable that the pattern has a sufficient reduction ratio with respect to the block mask 21 in view of manufacturing restrictions of the block mask 21 and required accuracy of the exposure pattern. In order to increase the throughput, it is necessary to increase the deflection amount of the charged particle beam a, and the field curvature correction coil 36
The correction magnetic field strength due to is increased.
【0046】この回転補正コイル37は、像面湾曲補正
コイル36に対し、磁場の向きが逆向きであると共に磁
場強度が同一であり、マスク偏向器22aの偏向量に対
応する補正偏向量を有することから、像面湾曲補正コイ
ル36による荷電粒子ビームaの回転を元に戻すことが
できる。従って、像面湾曲補正コイル36により、荷電
粒子ビームaの偏向によって生ずる照射面像bの像面湾
曲が補正されると共に、回転補正コイル37により、像
面湾曲補正に伴う回転の補正が行われることから、大ビ
ーム一括照射による荷電粒子ビーム露光に際し、像面湾
曲補正コイル36の磁場を強力にしたことによる照射面
像bの回転が補正されてパターンのつながるショット輪
郭部分でのずれが発生しない。The rotation correction coil 37 has the same magnetic field direction and the same magnetic field strength as the field curvature correction coil 36, and has a correction deflection amount corresponding to the deflection amount of the mask deflector 22a. Therefore, the rotation of the charged particle beam a by the field curvature correction coil 36 can be restored. Therefore, the field curvature correction coil 36 corrects the field curvature of the irradiation surface image b caused by the deflection of the charged particle beam a, and the rotation correction coil 37 corrects the rotation accompanying the field curvature correction. Therefore, during the charged particle beam exposure by the large beam collective irradiation, the rotation of the irradiation surface image b is corrected due to the strong magnetic field of the field curvature correction coil 36, and the deviation in the shot contour portion where the pattern is connected does not occur. .
【0047】(第四実施例)この実施例は、荷電粒子ビ
ームaの回転補正を、ブランキングアパーチャアレイ方
式において主偏向器の偏向により像面湾曲補正を行った
際に適用した場合を示している。ブランキングアパーチ
ャアレイ方式は、個々に荷電粒子ビームaの通過をON
/OFFすることができる小孔が配列されたブランキン
グアパーチャアレイを用いて、荷電粒子ビームaを任意
の照射面形状に成形することができる。主偏向器は、荷
電粒子ビームaを試料上の所望の位置に偏向させる。(Fourth Embodiment) This embodiment shows a case where the rotation correction of the charged particle beam a is applied when the field curvature is corrected by the deflection of the main deflector in the blanking aperture array system. There is. The blanking aperture array method individually turns on the passage of the charged particle beam a.
By using a blanking aperture array in which small holes that can be turned on / off are arranged, the charged particle beam a can be shaped into an arbitrary irradiation surface shape. The main deflector deflects the charged particle beam a to a desired position on the sample.
【0048】図4に示すように、ブランキングアパーチ
ャアレイ方式による荷電粒子ビーム露光装置40は、荷
電粒子ビームaの通過途中にブランキングアパーチャア
レイ41が設けられ、且つ荷電粒子ビームaが試料S上
に投影される直前に主偏向器42が設けられていると共
に、主偏向器42による像面湾曲を補正する像面湾曲補
正コイル43及び像面湾曲補正に対応するための回転補
正コイル44が設けられている。As shown in FIG. 4, a charged particle beam exposure apparatus 40 of the blanking aperture array system is provided with a blanking aperture array 41 while the charged particle beam a is passing, and the charged particle beam a is on the sample S. The main deflector 42 is provided immediately before the image is projected on the image plane, and the field curvature correction coil 43 that corrects the field curvature by the main deflector 42 and the rotation correction coil 44 that corresponds to the field curvature correction are provided. Has been.
【0049】先ず、電子銃45から出射された荷電粒子
ビームaは、第1スリット46と第1レンズ47と第2
レンズ48を順に通過した後、ブランキングアパーチャ
アレイ41を通過することにより、例えば矩形の照射面
形状に成形される。ブランキングアパーチャアレイ41
を通過した荷電粒子ビームaは、第3レンズ49により
アパーチャ50に集束され、アパーチャ50を通過して
整形された荷電粒子ビームaは第4レンズ51を通過す
る。First, the charged particle beam a emitted from the electron gun 45 is emitted from the first slit 46, the first lens 47, and the second lens 46.
After passing through the lens 48 in order, the blanking aperture array 41 is passed to form a rectangular irradiation surface shape, for example. Blanking aperture array 41
The charged particle beam a which has passed through is focused on the aperture 50 by the third lens 49, and the charged particle beam a which has been shaped through the aperture 50 passes through the fourth lens 51.
【0050】続いて、第4レンズ51を通過した荷電粒
子ビームaは、第5レンズ52により集束されると共に
第5レンズ52内に設けられた主偏向器42により偏向
されて、試料S上に所望の照射面像bを投影しパターン
を形成する。所望の照射面形状に形成された荷電粒子ビ
ームaが通過するアパーチャ50と第4レンズ51との
間には、回転補正コイル44が設けられており、更に、
第4レンズ51内には、像面湾曲補正コイル43が設け
られている。Subsequently, the charged particle beam a which has passed through the fourth lens 51 is focused by the fifth lens 52 and is deflected by the main deflector 42 provided in the fifth lens 52, and then is placed on the sample S. A desired irradiation surface image b is projected to form a pattern. A rotation correction coil 44 is provided between the aperture 50 and the fourth lens 51 through which the charged particle beam a formed in a desired irradiation surface shape passes, and further,
A field curvature correction coil 43 is provided in the fourth lens 51.
【0051】この回転補正コイル44は、像面湾曲補正
コイル43に対し、磁場の向きが逆向きであると共に磁
場強度が同一であり、主偏向器42の偏向量に対応する
補正偏向量を有することから、像面湾曲補正コイル43
による荷電粒子ビームaの回転を元に戻すことができ
る。従って、像面湾曲補正コイル43により、荷電粒子
ビームaの偏向によって生ずる照射面像bの像面湾曲が
補正されると共に、回転補正コイル44により、像面湾
曲補正に伴う回転の補正が行われることから、大ビーム
一括照射による荷電粒子ビーム露光に際し、照射面像b
の回転が補正されてパターンのつながるショット輪郭部
分でのずれが発生しない。The rotation correction coil 44 has a magnetic field direction opposite to that of the field curvature correction coil 43 and the same magnetic field strength, and has a correction deflection amount corresponding to the deflection amount of the main deflector 42. Therefore, the field curvature correction coil 43
The rotation of the charged particle beam a due to can be restored. Therefore, the field curvature correction coil 43 corrects the field curvature of the irradiation surface image b caused by the deflection of the charged particle beam a, and the rotation correction coil 44 corrects the rotation accompanying the field curvature correction. Therefore, when the charged particle beam exposure is performed by the large beam collective irradiation, the irradiation surface image b
Is corrected so that no deviation occurs in the shot contour portion where the patterns are connected.
【0052】このように、上記各実施例により、像面湾
曲補正時の荷電粒子ビームaの回転によって生ずる試料
S上に露光される照射面像bの回転を補正して、各ショ
ット同士のパターンつなぎをより正確にすることが可能
となることから、更に精度の高い荷電粒子ビームaの露
光が可能となる。 (第五実施例)図5に、荷電粒子ビーム露光方法による
露光パターンの形成工程を示す。As described above, according to each of the above-described embodiments, the rotation of the irradiation surface image b exposed on the sample S caused by the rotation of the charged particle beam a at the time of correcting the field curvature is corrected, and the pattern between the shots is corrected. Since the connection can be made more accurate, the charged particle beam a can be exposed with higher accuracy. (Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a step of forming an exposure pattern by the charged particle beam exposure method.
【0053】荷電粒子ビーム露光方法は、像形成手段に
より調整照射面像dを形成する像形成工程60と、検出
手段により検出データを得ると共に保存する検出工程6
1と、補正手段により最大値データが得られる最適投影
状態に補正する補正工程62とを有しており、調整照射
面像の最適投影状態で試料上に露光パターンを形成する
ことができる。In the charged particle beam exposure method, an image forming step 60 for forming the adjusted irradiation surface image d by the image forming means, and a detecting step 6 for obtaining and storing the detection data by the detecting means.
1 and a correction step 62 for correcting the optimum projection state in which the maximum value data is obtained by the correction means, and the exposure pattern can be formed on the sample in the optimum projection state of the adjusted irradiation surface image.
【0054】図6に示すように、試料としてのウェーハ
Wは、ホルダ(保持部)63に固定保持されており、ホ
ルダ63には、縦横長さが共に15mm位の矩形のタン
タル(Ta)チップ(チップ)64が形成されている
((a)参照)。このタンタルチップ64の上面には、
幅が約0.2μmの微細なラインLが約30μmの間隔
を有して縦横に形成されており、ラインLに仕切られた
区画面内には微細なドット4が設けられている
((b),(c)参照)。As shown in FIG. 6, a wafer W as a sample is fixedly held by a holder (holding portion) 63, and the holder 63 has a rectangular tantalum (Ta) chip whose vertical and horizontal lengths are both about 15 mm. A (chip) 64 is formed (see (a)). On the upper surface of this tantalum chip 64,
Fine lines L each having a width of about 0.2 μm are formed vertically and horizontally with an interval of about 30 μm, and fine dots 4 are provided in the divided screen divided by the lines L ((b ), (C)).
【0055】なお、ウェーハWが保持されたホルダ63
は、移動可能なステージ(図示せず)に載置されてい
る。先ず、像形成工程60により、荷電粒子ビームaを
照射して調整照射面像を形成し、タンタルチップ64上
に投影する。荷電粒子ビームaは、任意の調整照射面像
に形成された後、ウェーハW上に縮小照射するレンズ光
学系及びビームの回転を調節するレンズ光学系を通過
し、偏向器を経てウェーハW上の所望の位置に偏向照射
される。The holder 63 holding the wafer W
Are mounted on a movable stage (not shown). First, in the image forming step 60, the charged particle beam a is irradiated to form an adjusted irradiation surface image, which is projected on the tantalum chip 64. The charged particle beam a, after being formed into an arbitrary adjusted irradiation surface image, passes through a lens optical system for reducing and irradiating the wafer W and a lens optical system for adjusting the rotation of the beam, passes through a deflector, and is transferred onto the wafer W. It is deflected and irradiated to a desired position.
【0056】調整照射面像は、ウェーハWのラインLの
幅より広い幅を有し且つラインLに沿って分布する矩形
状を有すると共に、調整照射面像の分布面をラインLに
対向させている。この調整照射面像は、図7に示すよう
に、種々のマスクパターン65を有するブロックマスク
(像形成手段)66により形成されており、マスクパタ
ーン65の中から選択された任意の調整用マスク67を
通過したブロックビームにより二個のブロックが同一線
上に離間して形成される(図8参照)。調整照射面像
は、この他、調整用マスク68を通過した矩形ビームに
より例えば縦長に形成される(図9参照)等、必要に応
じて用いられる調整用マスクにより様々な形状に形成さ
れる。The adjusted irradiation surface image has a width wider than the width of the line L of the wafer W and has a rectangular shape distributed along the line L, and the distribution surface of the adjusted irradiation surface image is opposed to the line L. There is. As shown in FIG. 7, this adjustment irradiation surface image is formed by a block mask (image forming means) 66 having various mask patterns 65, and an arbitrary adjustment mask 67 selected from the mask patterns 65. By the block beam that has passed through, two blocks are formed apart from each other on the same line (see FIG. 8). In addition to this, the adjustment irradiation surface image is formed in various shapes by an adjustment mask used as necessary, such as being formed vertically by a rectangular beam that has passed through the adjustment mask 68 (see FIG. 9).
【0057】続いて、検出工程61により、荷電粒子ビ
ームaの投影によるウェーハWからの反射電子が検出さ
れ、反射電子の信号強度が検出データとして保存され
る。荷電粒子ビームaは、ウェーハW上の各ラインLに
対し、分布面がラインLに対向し且つラインLに接近離
反する方向に所定角度毎に回転されて投影される。反射
電子は、荷電粒子ビームaの各回転時において、荷電粒
子ビームaがラインLに投影されて調整照射面像を形成
する際に、ウェーハWから反射される。Subsequently, in the detection step 61, the reflected electrons from the wafer W due to the projection of the charged particle beam a are detected, and the signal intensity of the reflected electrons is stored as detection data. The charged particle beam a is projected onto each line L on the wafer W by rotating at a predetermined angle in a direction in which the distribution surface faces the line L and approaches and separates from the line L. The reflected electrons are reflected from the wafer W when the charged particle beam a is projected on the line L to form an adjusted irradiation surface image at each rotation of the charged particle beam a.
【0058】反射電子が反射電子検出器(図示せず)に
検出されることにより、反射電子検出器から反射電子信
号が送出され、荷電粒子ビームaの投影位置を反映する
アドレスに対応する信号強度として、メモリ(図示せ
ず)に記憶される。従って、荷電粒子ビームaは、ビー
ムの回転を調節するレンズ光学系を使用して所定角度毎
に回転させられると共に、所定角度毎のウェーハW上の
X方向及びY方向への走査が繰り返されて(図6(c)
参照)信号強度の最大値データが求められる。更に、最
大値データ群の内の最大値を求めて、その時のレンズ光
学系の状態により走査方向とラインLとが最も直角に交
差していると認識し、メモリにその状態を電流値及びレ
ジスタ値として保持する。When the backscattered electrons are detected by a backscattered electron detector (not shown), a backscattered electron signal is sent out from the backscattered electron detector, and the signal intensity corresponding to the address reflecting the projection position of the charged particle beam a. Is stored in a memory (not shown). Therefore, the charged particle beam a is rotated by a predetermined angle by using a lens optical system that adjusts the rotation of the beam, and scanning in the X direction and the Y direction on the wafer W is repeated by a predetermined angle. (Fig. 6 (c)
The maximum value data of the signal strength is obtained. Further, the maximum value of the maximum value data group is obtained, and it is recognized that the scanning direction and the line L intersect at the most right angle depending on the state of the lens optical system at that time, and the state is stored in the memory as a current value and a register. Hold as a value.
【0059】そして、補正工程62により、検出データ
の中から分布面がラインLと平行に位置した際に得られ
る最大値データを判断選択し、ウェーハW上に形成され
た調整照射面像が最大値データを得るように、荷電粒子
ビームaの投影状態を補正する。即ち、図8に示すよう
に、検出データgは、ブロックビームの投影により形成
された調整照射面像iの分布面のラインLに対する回転
量(傾き)に応じて、入力信号の高さhが変化してお
り、各高さhは、h1 <h2 <h3 ((a),(b),
(c)参照),h4 <h3 ((d)参照)となってh3
が最も高くなり、この最大値データを得た場合に分布面
がラインLに対して最も平行に近い状態となる((c)
参照)。ここで、h1 はブロックビームの傾きが大きい
場合、h2 はブロックビームの傾きが小さい場合、h3
はブロックビームの傾きが殆ど無い場合、h4 はブロッ
クビームの傾きが逆の場合、のそれぞれの高さである。Then, in the correction step 62, the maximum value data obtained when the distribution surface is located parallel to the line L is judged and selected from the detected data, and the adjusted irradiation surface image formed on the wafer W is maximized. The projection state of the charged particle beam a is corrected so as to obtain the value data. That is, as shown in FIG. 8, the detection data g has the height h of the input signal in accordance with the rotation amount (tilt) with respect to the line L of the distribution plane of the adjusted irradiation surface image i formed by the projection of the block beam. The heights h are changing such that h 1 <h 2 <h 3 ((a), (b),
(See (c)), h 4 <h 3 (see (d)), and h 3
Is the highest, and when this maximum value data is obtained, the distribution surface is in the state of being most parallel to the line L ((c)).
reference). Here, h 1 is when the inclination of the block beam is large, h 2 is when the inclination of the block beam is small, h 3
Is a height when the block beam has almost no inclination, and h 4 is a height when the block beam has an opposite inclination.
【0060】なお、図8には、調整用マスク67を通過
したブロックビームによる検出データgを示すが、図9
に示す調整用マスク68を通過した矩形ビームによる調
整照射面像iの場合も同様である。この補正工程62に
より、ウェーハWに形成された調整照射面像iを最適投
影状態に補正することができる。Incidentally, FIG. 8 shows detection data g by the block beam which has passed through the adjustment mask 67.
The same applies to the case of the adjusted irradiation surface image i by the rectangular beam that has passed through the adjustment mask 68 shown in FIG. By this correction step 62, the adjusted irradiation surface image i formed on the wafer W can be corrected to the optimum projection state.
【0061】このように、ウェーハW上のラインLと荷
電粒子ビームaがほぼ直角に交差した場合に、検出デー
タが最大値となることを利用することで、露光精度に著
しく影響を与える調整照射面像iのラインLに対する正
確な回転量を計算により得ることなく回転の補正を行う
ことができる。なお、本発明は上記実施例に限らず種々
の変形が可能であり、例えば回転補正コイルからなる回
転量補正は、試料上に露光パターンを形成する荷電粒子
ビーム露光装置に限らず像面湾曲補正コイルにより像面
湾曲補正を行う種々の場合に適用することができる。As described above, when the line L on the wafer W and the charged particle beam a intersect at a substantially right angle, the fact that the detection data has the maximum value is used to adjust irradiation which significantly affects the exposure accuracy. The rotation can be corrected without obtaining the accurate rotation amount of the surface image i with respect to the line L by calculation. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the rotation amount correction including the rotation correction coil is not limited to the charged particle beam exposure apparatus that forms the exposure pattern on the sample, and the field curvature correction is performed. It can be applied to various cases where the field curvature is corrected by the coil.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、像面湾曲
補正コイルの磁場を強力にしたとしても、像面湾曲補正
に伴う照射面像の像面が回転せずショットつなぎのずれ
が生じない。また、露光精度に著しく影響を与える照射
面像の回転量の計算を必要とせずに、照射面像を形成す
る荷電粒子ビームの回転を補正することができる。As described above, according to the present invention, even if the magnetic field of the field curvature correction coil is made strong, the image plane of the irradiation surface image does not rotate due to the field curvature correction, and the deviation of the shot joint is not caused. Does not happen. Further, it is possible to correct the rotation of the charged particle beam forming the irradiation surface image without requiring the calculation of the rotation amount of the irradiation surface image that significantly affects the exposure accuracy.
【図1】本発明の第一実施例による荷電粒子ビーム露光
装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a charged particle beam exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二実施例による荷電粒子ビーム露光
装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a charged particle beam exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第三実施例による荷電粒子ビーム露光
装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a charged particle beam exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第四実施例による荷電粒子ビーム露光
装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a charged particle beam exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第五実施例による荷電粒子ビーム露光
方法の工程説明図である。FIG. 5 is a process explanatory diagram of a charged particle beam exposure method according to a fifth embodiment of the present invention.
【図6】ホルダに保持されたウェーハ及びタンタルチッ
プを示しており、(a)は全体説明図、(b)はタンタ
ルチップの拡大説明図、(c)はラインの拡大説明図で
ある。6A and 6B show a wafer and a tantalum chip held by a holder, FIG. 6A is an overall explanatory diagram, FIG. 6B is an enlarged explanatory diagram of a tantalum chip, and FIG. 6C is an enlarged explanatory diagram of a line.
【図7】ブロックマスクを示しており、(a)は全体説
明図、(b)は調整用マスクの拡大説明図である。7A and 7B show block masks, FIG. 7A is an overall explanatory view, and FIG. 7B is an enlarged explanatory view of an adjustment mask.
【図8】ブロックビームによる検出データを示してお
り、(a)はブロックビームの傾きが大きい場合の説明
図、(b)はブロックビームの傾きが小さい場合の説明
図、(c)はブロックビームの傾きが殆ど無い場合の説
明図、(d)はブロックビームの傾きが(a)とは逆の
場合の説明図である。8A and 8B show detection data by a block beam, FIG. 8A is an explanatory diagram when the inclination of the block beam is large, FIG. 8B is an explanatory diagram when the inclination of the block beam is small, and FIG. 8C is a block beam. Is an explanatory diagram when there is almost no inclination, and (d) is an explanatory diagram when the inclination of the block beam is opposite to that of (a).
【図9】矩形ビームによる検出データを示しており、
(a)は矩形ビームの傾きが大きい場合の説明図、
(b)は矩形ビームの傾きが小さい場合の説明図、
(c)は矩形ビームの傾きが殆ど無い場合の説明図、
(d)は矩形ビームの傾きが(a)とは逆の場合の説明
図である。FIG. 9 shows detection data with a rectangular beam,
(A) is an explanatory view when the inclination of the rectangular beam is large,
(B) is an explanatory view when the inclination of the rectangular beam is small,
(C) is an explanatory diagram when the rectangular beam has almost no inclination,
(D) is an explanatory view when the inclination of the rectangular beam is opposite to that of (a).
【図10】従来の荷電粒子ビーム露光装置による像面湾
曲補正の概略説明図である。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of field curvature correction by a conventional charged particle beam exposure apparatus.
【図11】磁場中の荷電粒子の受ける力の例を示す説明
図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a force received by a charged particle in a magnetic field.
【図12】従来の荷電粒子ビーム露光方法による照射面
像の回転補正を示す概略説明図である。FIG. 12 is a schematic explanatory diagram showing rotation correction of an irradiation surface image by a conventional charged particle beam exposure method.
【図13】図12に示す回転補正における検出データの
回転量を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing a rotation amount of detection data in the rotation correction shown in FIG.
【図14】ブロック露光における従来の問題点を示して
おり、(a)はブロック露光の概略構成説明図、(b)
は像面湾曲補正のショットに対する影響の概略説明図で
ある。14A and 14B show conventional problems in block exposure, in which FIG. 14A is a schematic configuration explanatory diagram of block exposure, and FIG.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of the influence of field curvature correction on a shot.
【図15】ブランキングアパーチャアレイ方式における
従来の問題点を示しており、(a)はブランキングアパ
ーチャアレイ方式の概略構成説明図、(b)は像面湾曲
補正のショットに対する影響の概略説明図である。15A and 15B show a conventional problem in the blanking aperture array system, FIG. 15A is a schematic configuration explanatory diagram of the blanking aperture array system, and FIG. 15B is a schematic explanatory diagram of the influence of field curvature correction on a shot. Is.
【図16】ブロック露光における従来の他の問題点を示
しており、(a)はマスク選択状態の概略説明図、
(b)は像面湾曲補正の影響の概略説明図である。FIG. 16 shows another conventional problem in block exposure, in which (a) is a schematic explanatory diagram of a mask selection state,
(B) is a schematic explanatory view of the influence of field curvature correction.
10…荷電粒子ビーム露光装置 11…像形成手段 12…偏向器(偏向手段) 13…像面湾曲補正コイル 14…回転補正コイル(回転補正手段) 15…電磁レンズ 20…荷電粒子ビーム露光装置 21…ブロックマスク 22a,22b…マスク偏向器 23…像面湾曲補正コイル 24…回転補正コイル 25…電子銃 26a…第1Aレンズ 26b…第1Bレンズ 27…第1スリット 28a…第2Aレンズ 28b…第2Bレンズ 29…第3レンズ 30…アパーチャ 31…第4レンズ 32…第5レンズ 35…荷電粒子ビーム露光装置 36…像面湾曲補正コイル 37…回転補正コイル 40…荷電粒子ビーム露光装置 41…ブランキングアパーチャアレイ 42…主偏向器 43…像面湾曲補正コイル 44…回転補正コイル 45…電子銃 46…第1スリット 47…第1レンズ 48…第2レンズ 49…第3レンズ 50…アパーチャ 51…第4レンズ 52…第5レンズ 60…像形成工程 61…検出工程 62…補正工程 63…ホルダ 64…タンタルチップ 65…マスクパターン 66…ブロックマスク(像形成手段) 67…調整用マスク 68…調整用マスク a…荷電粒子ビーム b…照射面像 c…荷電粒子 d…中心軸 e…パターン g…検出データ h…高さ i…調整照射面像 S…試料 W…ウェーハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Charged particle beam exposure apparatus 11 ... Image forming means 12 ... Deflector (deflecting means) 13 ... Field curvature correction coil 14 ... Rotation correction coil (rotation correction means) 15 ... Electromagnetic lens 20 ... Charged particle beam exposure apparatus 21 ... Block masks 22a, 22b ... Mask deflector 23 ... Field curvature correction coil 24 ... Rotation correction coil 25 ... Electron gun 26a ... First A lens 26b ... First B lens 27 ... First slit 28a ... Second A lens 28b ... Second B lens 29 ... Third lens 30 ... Aperture 31 ... Fourth lens 32 ... Fifth lens 35 ... Charged particle beam exposure device 36 ... Field curvature correction coil 37 ... Rotation correction coil 40 ... Charged particle beam exposure device 41 ... Blanking aperture array 42 ... Main deflector 43 ... Field curvature correction coil 44 ... Rotation correction coil 45 ... Electron gun 46 First slit 47 ... First lens 48 ... Second lens 49 ... Third lens 50 ... Aperture 51 ... Fourth lens 52 ... Fifth lens 60 ... Image forming step 61 ... Detection step 62 ... Correction step 63 ... Holder 64 ... Tantalum Chip 65 ... Mask pattern 66 ... Block mask (image forming means) 67 ... Adjustment mask 68 ... Adjustment mask a ... Charged particle beam b ... Irradiation surface image c ... Charged particle d ... Central axis e ... Pattern g ... Detection data h … Height i… Adjusted irradiation surface image S… Sample W… Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 暁生 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 大野 学 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 坂本 樹一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akio Takemoto 2-1844, Kozoji-cho, Kasugai-shi, Aichi Prefecture Fujitsu Viels E Ltd. (72) Inventor Manabu 2-1844-2 Kozoji-cho, Kasugai-shi, Aichi Inside VIEL S Co., Ltd. (72) Inventor Kiichi Sakamoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited
Claims (5)
任意の照射面像を形成する像形成手段と、前記荷電粒子
ビームを偏向させる偏向手段と、前記荷電粒子ビームの
偏向により生ずる前記照射面像の像面湾曲を補正する像
面湾曲補正コイルとを有し、前記照射面像の投影により
試料上に露光パターンを形成する荷電粒子ビーム露光装
置において、 前記荷電粒子ビームの光軸上で、前記偏向手段外の前記
像形成手段と前記照射面像の形成位置との間に配置さ
れ、前記像面湾曲補正コイルの磁場の向きと逆向きの磁
場を発生させて、前記像面湾曲補正コイルの磁場によっ
て生ずる前記照射面像の回転を補正する回転補正手段を
有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。1. An image forming unit for passing an irradiated charged particle beam to form an arbitrary irradiation surface image, a deflection unit for deflecting the charged particle beam, and the irradiation surface generated by the deflection of the charged particle beam. In a charged particle beam exposure apparatus having an image field curvature correction coil for correcting an image field curvature of an image, and forming an exposure pattern on a sample by projecting the irradiation surface image, on the optical axis of the charged particle beam, The field curvature correction coil is disposed between the image forming unit outside the deflection unit and the irradiation surface image forming position, and generates a magnetic field in a direction opposite to the direction of the magnetic field of the field curvature correction coil. A charged particle beam exposure apparatus having a rotation correction means for correcting the rotation of the irradiation surface image caused by the magnetic field.
において、 前記回転補正手段は、前記像面湾曲補正コイルのコイル
巻数と同一のコイル巻数を有する回転補正コイルにより
形成されたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。2. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the rotation correction means is formed by a rotation correction coil having the same number of coil turns as the field curvature correction coil. Charged particle beam exposure apparatus.
において、 前記偏向手段は、前記荷電粒子ビームを前記試料上の所
望位置に偏向させる主偏向器からなり、前記回転補正手
段は、前記主偏向器の偏向量に対応する補正回転量を有
す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 1, wherein the deflection means comprises a main deflector for deflecting the charged particle beam to a desired position on the sample, and the rotation correction means comprises the main correction means. A charged particle beam exposure apparatus having a correction rotation amount corresponding to a deflection amount of a deflector.
において、 前記偏向手段は、ブロック露光に際し前記荷電粒子ビー
ムをマスク形成手段の所望位置に偏向させるマスク偏向
器からなり、前記回転補正手段は、前記マスク偏向器の
偏向量に対応する補正偏向量を有することを特徴とする
荷電粒子ビーム露光装置。4. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the deflecting means comprises a mask deflector for deflecting the charged particle beam to a desired position of the mask forming means during block exposure, and the rotation correcting means. A charged particle beam exposure apparatus having a correction deflection amount corresponding to the deflection amount of the mask deflector.
される保持部に形成されたチップのラインに沿って分布
する矩形状を有すると共に、分布面を前記ラインに対向
させた調整照射面像を形成する像形成工程と、 前記ラインに対し前記荷電粒子ビームを所定角度毎に回
転させ、各回転時における前記ラインからの反射電子を
検出し、検出により得られた信号強度を検出データとし
て保存する検出工程と、 前記検出データの中から前記分布面が前記ラインと平行
に位置した際に得られる最大値データを判断選択し、前
記チップ上に形成された前記調整照射面像を前記最大値
データが得られる最適投影状態に補正する補正工程とを
有し、前記調整照射面像の最適投影状態で前記荷電粒子
ビームを投影し前記試料上に露光パターンを形成するこ
とを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。5. An adjusted irradiation surface having a rectangular shape which projects a charged particle beam and is distributed along a line of a chip formed on a holding portion for holding a sample, and a distribution surface of which faces the line. An image forming step of forming an image, rotating the charged particle beam with respect to the line at a predetermined angle, detecting backscattered electrons from the line at each rotation, and detecting the signal intensity obtained by the detection as detection data. In the detection step of storing, the maximum value data obtained when the distribution surface is positioned parallel to the line is determined and selected from the detection data, and the adjusted irradiation surface image formed on the chip is set to the maximum value. And a correction step for correcting to an optimum projection state in which value data is obtained, and projecting the charged particle beam in the optimum projection state of the adjusted irradiation surface image to form an exposure pattern on the sample. A charged particle beam exposure method characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18573893A JPH0745493A (en) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18573893A JPH0745493A (en) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745493A true JPH0745493A (en) | 1995-02-14 |
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ID=16176001
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JP18573893A Withdrawn JPH0745493A (en) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Charged particle beam exposure apparatus and charged particle beam exposure method |
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JP (1) | JPH0745493A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6008498A (en) * | 1996-09-30 | 1999-12-28 | Nikon Corporation | Charged particle beam apparatus and method of using the same |
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1993
- 1993-07-28 JP JP18573893A patent/JPH0745493A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6008498A (en) * | 1996-09-30 | 1999-12-28 | Nikon Corporation | Charged particle beam apparatus and method of using the same |
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