荷電粒子線露光装置、荷電粒子線露光方法、および、デバイス製造方法
【課題】所望のパターン寸法精度を得られる荷電粒子線露光装置を提供する。
【解決手段】露光される基板に対して荷電粒子線の遮蔽と露光を繰り返すブランキング手段を用いて前記基板を露光する荷電粒子線露光装置において、ブランキングの方向を調整する。ブランキングの方向は、例えばラスタースキャン方向と垂直な方向または荷電粒子線の基板上でのビーム径が最も短い方向となるように調整する。
【解決手段】露光される基板に対して荷電粒子線の遮蔽と露光を繰り返すブランキング手段を用いて前記基板を露光する荷電粒子線露光装置において、ブランキングの方向を調整する。ブランキングの方向は、例えばラスタースキャン方向と垂直な方向または荷電粒子線の基板上でのビーム径が最も短い方向となるように調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線を用いて露光を行う荷電粒子線露光装置および方法に関し、特に、荷電粒子線をブランキングしながら被露光基板に描画する荷電粒子線露光装置および方法に関するものである。このような装置および方法は、主に半導体集積回路等の露光に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来のラスタースキャン型電子ビーム露光装置を図１１に示す。
電子源１０１から放出された電子ビームは電磁レンズ１０２によって電子源１０１の像１０３を形成する。その電子源像１０３は電磁レンズ１０５、１０８から成る縮小電子光学系を介してウエハ１０９上に縮小投影される。ブランカー１０４は電子源像１０３の位置にある静電型偏向器で、ウエハ１０９に対する電子ビームの照射と遮蔽を制御する。すなわち、電子ビームをウエハ１０９に対して照射する場合は、ブランカー１０４を用いずに、ウエハ１０９上に電子ビームを照射する。一方、電子ビームをウエハ１０９に対して遮蔽する場合は、ブランカー１０４を用いて電子ビームを偏向させ、縮小電子光学系の瞳上に位置するブランキングアパーチャ１０６で電子ビームを遮蔽する。また、電子ビームは静電偏向器１０７によってウエハ上を走査される。
【０００３】
次にラスタースキャンでウエハ１０９を描画する方法を図１２を用いて説明する。例えばパターン「Ａ」を描画したい場合、まず描画領域を複数のピクセル２０１に分割する。そして、静電偏向器を用いて電子ビーム２０２をＸ方向に走査しながら、電子ビーム２０２の照射と遮蔽を制御することで、描画すべきパターン部分のピクセル２０３においてのみ電子ビームの照射を行う。Ｘ方向の走査が終了すると、電子ビーム２０２はＹ方向にステップし、Ｘ方向の走査を同様に行うことでパターン「Ａ」全体を描画する。
【特許文献１】特開平０９−２４５７０８号公報
【非特許文献１】電子・イオンビームハンドブック 日本学術振興会第１３２委員会編 日刊工業新聞社 Ｐ．５１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子ビームをラスタースキャンしてピクセルを露光する場合、図１３（Ａ）に示すように、電子ビームのピクセル内での位置は、ラスタースキャン方向（Ｘ方向）では時間とともに変化するが、ラスタースキャン方向と直交する方向（Ｙ方向）では時間とともに変化しない。すなわち、ラスタースキャン方向（Ｘ方向）のピクセル内でのビーム電流強度分布は、図１３（Ｂ）に示すように、電子ビームがピクセル内を移動した時の移動平均となる。図１３（Ｃ）にその結果であるピクセル内のビーム電流強度分布を示す。したがって、たとえビーム電流強度分布が軸対称なガウス分布であったとしても、ラスタースキャンで描画するとラスタースキャン方向（Ｘ方向）にビーム電流強度分布が広がり、あたかもその方向にぼけたかのようになる。そのため、所望のパターン寸法精度を得ることが難しい。
【０００５】
さらに、電子ビームが電磁レンズや偏向器の影響で非点収差やコマ収差を持っており、ビーム電流強度分布がガウス分布でない場合も、所望のパターン寸法精度を得ることが難しい。この問題は、ラスタースキャン型であるか否かに関わらず、生じる問題である。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る第１の荷電粒子線露光装置は、荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器を有し、前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキング手段と、前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る第２の荷電粒子線露光装置は、複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器をそれぞれ有し、前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキングアレイ手段と、前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記ブランキング手段またはブランキングアレイ手段としては、前記荷電粒子線を通過させるための開口部を有し、前記偏向器は、前記開口部を挟んで異なる４つの方向に配置された４対の電極を含み、前記荷電粒子線は少なくとも４つの方向に偏向可能であるものを用いることができる。
本発明において、前記設定手段は、例えば、前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム形状に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定する。この場合、前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム径が最も短い方向に設定することが好ましい。
本発明は、前記被露光基板に対して前記荷電粒子線を相対的に走査させる走査手段を備える走査型荷電粒子線露光装置に適用して好適である。この場合、前記設定手段は、前記荷電粒子線の走査方向に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することが好ましい。前記設定手段は、例えば、前記荷電粒子線の偏向方向を前記荷電粒子線の走査方向と略垂直な方向に設定する。
【０００９】
本発明に係る第１の荷電粒子線露光方法は、荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、前記被露光基板上の露光フィールドを、複数のブランキングフィールドに分割するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、ビーム形状を検出するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第２の荷電粒子線露光方法は、複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、前記荷電粒子線のビーム形状をそれぞれ検出するステップと、前記荷電粒子線毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、前記荷電粒子線毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パターン寸法精度の良い荷電粒子線露光装置および露光方法を提供することができる。また、この装置または方法を用いてデバイスを製造すれば、従来以上に高精度なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を実施例を挙げて説明する。
ここでは、荷電粒子線露光装置の例として、（１）ラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う（以下、ブランキングのために電子ビームを偏向する方向をブラン
キング方向という）電子ビーム露光装置、（２）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置（１本の電子ビームを用いる場合）、（３）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置（複数の電子ビームを用いる場合）の例を示す。なお、本発明は、電子ビームに限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。
【００１３】
［第１の実施例］
（１）ラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置 本実施例のラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置について、ラスタースキャン方向と垂直な方向に電子ビームをブランキングさせることで、描画パターンの寸法精度を向上出来ることを示す。
【００１４】
まず、ブランキング方向にビーム電流強度分布が広がることを、図１を用いて示す。 図１（Ａ）に示すように、ブランキング動作は、ブランカーを作動させずブランキングアパーチャを電子ビームが通過している状態から、ブランカーを作動させ電子ビームをＸ方向に移動してブランキングアパーチャで遮蔽された状態にする動作である。その際、電子ビームは一定の遷移時間をかけてＸ方向に移動する。その時、ウエハ上のビーム電流強度分布は、図１（Ｂ）に示すように、電子ビームがブランキングアパーチャに遮蔽されながら移動する時の移動平均となる。その結果、ブランキング遷移過程でのビーム電流強度分布は図１（Ｃ）のようになる。たとえ電子ビームの強度分布が軸対称なガウス分布であったとしても、ブランキング遷移過程でブランキング方向（Ｘ方向）にビーム電流強度分布が広がり、あたかもその方向にぼけたかのようになる。
【００１５】
前記したように、ラスタースキャンでラスタースキャン方向に電子ビームはぼけ、ブランキングでもブランキング方向に電子ビームはぼける。よって、ラスタースキャン方向と垂直な方向に電子ビームをブランキングさせることで、電子ビームのラスタースキャン方向のぼけを相殺することができ、描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。
【００１６】
図２（Ａ）に、ラスタースキャン方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフを、図２（Ｂ）に、ラスタースキャン方向とブランキング方向を垂直にした場合のパターン寸法精度のグラフを、それぞれ示す。図２（Ａ）、（Ｂ）は計算から求めたグラフである。横軸はフォーカスのずれ量、縦軸はパターン寸法精度である。＋２ミクロンのフォーカスのずれがある場合、パターン寸法精度が３倍以上向上していることが分かる。 つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００１７】
［第２の実施例］
（２）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置
（１本の電子ビームを用いる場合）
図３を用いて本実施例の電子ビーム露光装置の動作について説明する。
（ステップ６１）
図４に示すように、電子ビームを用いて露光すべき基板内の露光フィールド７０１を複数の小領域であるブランキングフィールド７０２に分割する。図４では露光すべきフィールドを４×４のブランキングフィールドに分割している。露光フィールド７０１をブランキングフィールド７０２に分割後、ステップ６２に移行する。
（ステップ６２）
各ブランキングフィールド７０２の中心位置もしくは最大偏向位置でのビーム形状を検出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム形状を検出後、ステップ６３に移行する。
（ステップ６３）
各ブランキングフィールド７０２でのビーム形状からビーム径が最も短くなる方向を算出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム短径方向を算出後、ステップ６５に移行する。
（ステップ６４）
あらかじめ収差計算等から求めたビーム径から、ビーム径が最も短くなる方向を算出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム短径方向を算出後、ステップ６５に移行する。
（ステップ６５）
ステップ４もしくはステップ５から、ビーム径が最も短くなる方向を各ブランキングフィールドのブランキング方向として決定する。全ブランキングフィールド７０２でのブランキング方向を決定後、ステップ６６に移行する。
（ステップ６６）
各ブランキングフィールドに電子ビームが偏向されたとき、ステップ６５で決定したブランキング方向に電子ビームをブランキングしながら描画を行う。
【００１８】
以上の動作ステップを行うことで、もともと電子ビームが持っている像高に依存した非点収差やコマ収差によるぼけと、ブランキングによる電子ビームのぼけと、を相殺することができ、描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。
【００１９】
図５に、電子ビームのぼけの方向とブランキング方向の計算による比較結果を示す。 図５（Ａ）は、もともとの電子ビームのビーム径が最も長くなる方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフである。図５（Ｂ）は、もともとの電子ビームのビーム径が最も短くなる方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフである。
横軸はフォーカスのずれ量、縦軸はパターン寸法精度を示している。＋２ミクロンのフォーカスのずれがある場合、パターン寸法精度が４倍以上向上していることが分かる。
つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００２０】
［第３の実施例］
（３）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置
（複数の電子ビームを用いる場合）
図６は本発明に係るマルチビーム方式の電子ビーム露光装置の要部概略図である。 ９０１から９０９は複数の電子源像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールで、図６の場合、マルチソースモジュールは５×５の２５個が２次元配列されている。９０１は、電子銃が形成する電子源（クロスオーバー像）である。この電子源９０１から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ９０２によって略平行な電子ビームとなる。９０３は、開孔が２次元配列して形成されたアパーチャアレイ、９０４は、同一の光学パワーを有する静電レンズが２次元配列して形成されたレンズアレイ、９０５、９０６、９０７、９０８は、個別に駆動可能な静電偏向器が２次元配列して形成されたマルチ偏向器アレイ、９０９は、個別に駆動可能な静電のブランカーが２次元配列して形成されたブランカーアレイである。
【００２１】
図７を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ９０２からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ９０３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ９０４の静電レンズを介して、ブランカーアレイ９０９の対応するブランカー上に、電子源９０１の中間像１００１を形成する。この時、マルチ偏向器アレイ９０５、９０６、９０７、９０８は、ブランカーアレイ９０９上に形成される
電子源の中間像１００１の位置（光軸と直交する面内の位置）を個別に調整する。また、ブランカーアレイ９０９で偏向された電子ビームは、図６のブランキングアパーチャ９１０によって遮断されるため、ウエハ９２０には照射されない。一方、ブランカーアレイ９０９で偏向されない電子ビームは、図６のブランキングアパーチャ９１０によって遮断されないため、ウエハ９２０には照射される。
【００２２】
図６に戻り、マルチソースモジュールで形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズ９１５、９１６、９１７、９１８の縮小投影系を介して、ウエハ９２０に投影される。この時、複数の中間像がウエハ９２０に投影される際、焦点位置は、ダイナミックフォーカスレンズ（静電もしくは磁界レンズ）９１１、９１２で調整できる。９１３、９１４は各電子ビームを露光すべき個所へ偏向させる主偏向器と副偏向器である。９１９はウエハ９２０上に形成された電子源の各中間像の位置を計測するための反射電子検出器である。９２１はウエハを移動させるためのステージである。９２２は電子ビームの位置およびビーム形状を検出するためのマークである。
【００２３】
図８を用いて本実施例の電子ビーム露光装置の動作について説明する。
（ステップ１１１）
複数の電子ビーム一本毎のビーム形状を検出する。全電子ビームのビーム形状を検出後、ステップ１１２に移行する。
（ステップ１１２）
各電子ビームの形状からビーム径が最も短くなる方向を算出する。全電子ビームの短径方向を算出後、ステップ１１３もしくはステップ１１４に移行する。
（ステップ１１３）
ビーム径が最も短くなる方向を、電子ビーム１本毎にブランキング方向として決定する。電子ビーム１本毎のブランキング方向を決定後、ステップ１１５に移行する。（ステップ１１４）
あらかじめ決められた近接電子ビーム複数本の中心位置もしくは最大軸外位置にある電子ビームのビーム径が最も短くなる方向を、近接電子ビーム複数本のブランキング方向として決定する。近接電子ビーム複数本のブランキング方向を決定後、ステップ１１５に移行する。
（ステップ１１５）
各電子ビームをステップ１１３もしくはステップ１１４で決定したブランキング方向に電子ビームをブランキングしながら描画を行う。
【００２４】
以上の動作ステップを行うことで、複数の電子ビームが各々持っているビームのぼけとブランキングによる電子ビームのぼけとを相殺することができ、複数の電子ビームによる描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００２５】
なお、上記実施例において、ブランカーとしての偏向器は、偏向電極を複数対有し、荷電粒子線を光軸回りの３６０度方向に偏向可能なものを用いることが好ましい。
例として、８極子偏向器を上から見た図を図１４に示す。
例えばＹ方向の正側に電子ビームを変更したい場合には、８極の電極（ａ）から（ｈ）それぞれに、（ａ）（√２−１）Ｖｙ、（ｂ）Ｖｙ、（ｃ）Ｖｙ、（ｄ）（√２−１）Ｖｙ、（ｅ）−（√２−１）Ｖｙ、（ｆ）−Ｖｙ、（ｇ）−Ｖｙ、（ｈ）−（√２−１）Ｖｙの電圧を印加する。ただしＶｙは任意の電圧である。
ブランキングの際に用いるブランカーは、１２極子偏向器でも２０極子偏向器でも良い。
【００２６】
また、偏向電極を一対しか持たず、光軸と垂直な１つの直線方向にしか荷電粒子線を偏向できないものを用いる場合にも本発明は適用可能である。この場合、調整手段は、ブランカーを光軸回りに回転させることにより、ブランキング方向を調整する。または、一対の偏向電極を多段並べて、ブランキング方向を増やしても良い。また、複数ビームを用いる場合は、ブランカーを光軸回りに９０度回転させるものであってもよい。さらに、ラスタースキャンを行う装置では、荷電粒子線のスキャン方向と必要に応じて基板の向きを調整してもよい。
【００２７】
［第４の実施例］
次に以上説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図９に微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１２１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ１２２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ１２３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ１２４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ１２５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１２４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ１２６（検査）ではステップ１２５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ１２７）される。
【００２８】
図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１３１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１３２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１３４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１３５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１３６（露光）では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１３７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１３８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１３９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。 本実施例の製造方法を用いれば、高集積度の半導体デバイスをパターン寸法精度良く製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る、ブランキング方向に電子ビームの電流強度分布が広がることを示す図。
【図２】本発明の第１の実施例に従い、ラスタースキャン方向とブランキング方向を垂直にすることによって、パターン寸法精度が良くなることを説明する図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る、一本の電子ビームを用いる電子ビーム露光装置において、ビーム径がもっとも短い方向にブランキングを行うフローを説明する図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る、全露光フィールドとブランキングフィールドを示す図。
【図５】本発明の第２の実施例に従い、電子ビームのビーム径がもっとも短くなる方向とブランキング方向を一致させることによって、パターン寸法精度が良くなることを説明する図。
【図６】本発明の第３の実施例に係る、本発明に係るマルチビーム方式の電子ビーム露光装置の要部概略図を示す図。
【図７】図６における、マルチソースモジュールの機能を説明する図。
【図８】図６の複数の電子ビームを用いる電子ビーム露光装置において、ビーム径がもっとも短い方向にブランキングを行うフローを説明する図。
【図９】本発明の第３の実施例に係る、微小デバイスの製造フローを説明する図。
【図１０】図９におけるウエハプロセスを説明する図。
【図１１】従来のラスタースキャン型電子ビーム露光装置の要部概略を示す図。
【図１２】ラスタースキャンでウエハを描画する方法を説明する図。
【図１３】ラスタースキャン方向に電子ビームの電流強度分布が広がることを示す図。
【図１４】８極子偏向器の上から見た図。
【符号の説明】
【００３０】
１０１ 電子源
１０２ 電磁レンズ
１０３ 電子源の像
１０４ ブランカー
１０５ 電磁レンズ
１０６ 電磁レンズ
１０７ 静電偏向器
１０８ 電磁レンズ
１０９ ウエハ
２０１ ピクセル
２０２ 電子ビーム
２０３ 描画すべきピクセル
７０１ 露光フィールド
７０２ ブランキングフィールド
９０１ 電子源（クロスオーバー像）
９０２ コンデンサーレンズ
９０３ アパーチャアレイ
９０４ レンズアレイ
９０５ マルチ偏向器アレイ
９０６ マルチ偏向器アレイ
９０７ マルチ偏向器アレイ
９０８ マルチ偏向器アレイ
９０９ ブランカーアレイ
９１０ ブランキングアパーチャ
９１１ ダイナミックフォーカスレンズ
９１２ ダイナミックフォーカスレンズ
９１３ 主偏向器
９１４ 副偏向器
９１５ 磁界レンズ
９１６ 磁界レンズ
９１７ 磁界レンズ
９１８ 磁界レンズ
９１９ 反射電子検出器
９２０ ウエハ
９２１ ステージ
９２２ マーク
１００１ 電子源の中間像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線を用いて露光を行う荷電粒子線露光装置および方法に関し、特に、荷電粒子線をブランキングしながら被露光基板に描画する荷電粒子線露光装置および方法に関するものである。このような装置および方法は、主に半導体集積回路等の露光に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来のラスタースキャン型電子ビーム露光装置を図１１に示す。
電子源１０１から放出された電子ビームは電磁レンズ１０２によって電子源１０１の像１０３を形成する。その電子源像１０３は電磁レンズ１０５、１０８から成る縮小電子光学系を介してウエハ１０９上に縮小投影される。ブランカー１０４は電子源像１０３の位置にある静電型偏向器で、ウエハ１０９に対する電子ビームの照射と遮蔽を制御する。すなわち、電子ビームをウエハ１０９に対して照射する場合は、ブランカー１０４を用いずに、ウエハ１０９上に電子ビームを照射する。一方、電子ビームをウエハ１０９に対して遮蔽する場合は、ブランカー１０４を用いて電子ビームを偏向させ、縮小電子光学系の瞳上に位置するブランキングアパーチャ１０６で電子ビームを遮蔽する。また、電子ビームは静電偏向器１０７によってウエハ上を走査される。
【０００３】
次にラスタースキャンでウエハ１０９を描画する方法を図１２を用いて説明する。例えばパターン「Ａ」を描画したい場合、まず描画領域を複数のピクセル２０１に分割する。そして、静電偏向器を用いて電子ビーム２０２をＸ方向に走査しながら、電子ビーム２０２の照射と遮蔽を制御することで、描画すべきパターン部分のピクセル２０３においてのみ電子ビームの照射を行う。Ｘ方向の走査が終了すると、電子ビーム２０２はＹ方向にステップし、Ｘ方向の走査を同様に行うことでパターン「Ａ」全体を描画する。
【特許文献１】特開平０９−２４５７０８号公報
【非特許文献１】電子・イオンビームハンドブック 日本学術振興会第１３２委員会編 日刊工業新聞社 Ｐ．５１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子ビームをラスタースキャンしてピクセルを露光する場合、図１３（Ａ）に示すように、電子ビームのピクセル内での位置は、ラスタースキャン方向（Ｘ方向）では時間とともに変化するが、ラスタースキャン方向と直交する方向（Ｙ方向）では時間とともに変化しない。すなわち、ラスタースキャン方向（Ｘ方向）のピクセル内でのビーム電流強度分布は、図１３（Ｂ）に示すように、電子ビームがピクセル内を移動した時の移動平均となる。図１３（Ｃ）にその結果であるピクセル内のビーム電流強度分布を示す。したがって、たとえビーム電流強度分布が軸対称なガウス分布であったとしても、ラスタースキャンで描画するとラスタースキャン方向（Ｘ方向）にビーム電流強度分布が広がり、あたかもその方向にぼけたかのようになる。そのため、所望のパターン寸法精度を得ることが難しい。
【０００５】
さらに、電子ビームが電磁レンズや偏向器の影響で非点収差やコマ収差を持っており、ビーム電流強度分布がガウス分布でない場合も、所望のパターン寸法精度を得ることが難しい。この問題は、ラスタースキャン型であるか否かに関わらず、生じる問題である。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る第１の荷電粒子線露光装置は、荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器を有し、前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキング手段と、前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る第２の荷電粒子線露光装置は、複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器をそれぞれ有し、前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキングアレイ手段と、前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記ブランキング手段またはブランキングアレイ手段としては、前記荷電粒子線を通過させるための開口部を有し、前記偏向器は、前記開口部を挟んで異なる４つの方向に配置された４対の電極を含み、前記荷電粒子線は少なくとも４つの方向に偏向可能であるものを用いることができる。
本発明において、前記設定手段は、例えば、前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム形状に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定する。この場合、前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム径が最も短い方向に設定することが好ましい。
本発明は、前記被露光基板に対して前記荷電粒子線を相対的に走査させる走査手段を備える走査型荷電粒子線露光装置に適用して好適である。この場合、前記設定手段は、前記荷電粒子線の走査方向に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することが好ましい。前記設定手段は、例えば、前記荷電粒子線の偏向方向を前記荷電粒子線の走査方向と略垂直な方向に設定する。
【０００９】
本発明に係る第１の荷電粒子線露光方法は、荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、前記被露光基板上の露光フィールドを、複数のブランキングフィールドに分割するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、ビーム形状を検出するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、前記ブランキングフィールド毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第２の荷電粒子線露光方法は、複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、前記荷電粒子線のビーム形状をそれぞれ検出するステップと、前記荷電粒子線毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、前記荷電粒子線毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パターン寸法精度の良い荷電粒子線露光装置および露光方法を提供することができる。また、この装置または方法を用いてデバイスを製造すれば、従来以上に高精度なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を実施例を挙げて説明する。
ここでは、荷電粒子線露光装置の例として、（１）ラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う（以下、ブランキングのために電子ビームを偏向する方向をブラン
キング方向という）電子ビーム露光装置、（２）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置（１本の電子ビームを用いる場合）、（３）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置（複数の電子ビームを用いる場合）の例を示す。なお、本発明は、電子ビームに限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。
【００１３】
［第１の実施例］
（１）ラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置 本実施例のラスタースキャン方向と垂直な方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置について、ラスタースキャン方向と垂直な方向に電子ビームをブランキングさせることで、描画パターンの寸法精度を向上出来ることを示す。
【００１４】
まず、ブランキング方向にビーム電流強度分布が広がることを、図１を用いて示す。 図１（Ａ）に示すように、ブランキング動作は、ブランカーを作動させずブランキングアパーチャを電子ビームが通過している状態から、ブランカーを作動させ電子ビームをＸ方向に移動してブランキングアパーチャで遮蔽された状態にする動作である。その際、電子ビームは一定の遷移時間をかけてＸ方向に移動する。その時、ウエハ上のビーム電流強度分布は、図１（Ｂ）に示すように、電子ビームがブランキングアパーチャに遮蔽されながら移動する時の移動平均となる。その結果、ブランキング遷移過程でのビーム電流強度分布は図１（Ｃ）のようになる。たとえ電子ビームの強度分布が軸対称なガウス分布であったとしても、ブランキング遷移過程でブランキング方向（Ｘ方向）にビーム電流強度分布が広がり、あたかもその方向にぼけたかのようになる。
【００１５】
前記したように、ラスタースキャンでラスタースキャン方向に電子ビームはぼけ、ブランキングでもブランキング方向に電子ビームはぼける。よって、ラスタースキャン方向と垂直な方向に電子ビームをブランキングさせることで、電子ビームのラスタースキャン方向のぼけを相殺することができ、描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。
【００１６】
図２（Ａ）に、ラスタースキャン方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフを、図２（Ｂ）に、ラスタースキャン方向とブランキング方向を垂直にした場合のパターン寸法精度のグラフを、それぞれ示す。図２（Ａ）、（Ｂ）は計算から求めたグラフである。横軸はフォーカスのずれ量、縦軸はパターン寸法精度である。＋２ミクロンのフォーカスのずれがある場合、パターン寸法精度が３倍以上向上していることが分かる。 つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００１７】
［第２の実施例］
（２）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置
（１本の電子ビームを用いる場合）
図３を用いて本実施例の電子ビーム露光装置の動作について説明する。
（ステップ６１）
図４に示すように、電子ビームを用いて露光すべき基板内の露光フィールド７０１を複数の小領域であるブランキングフィールド７０２に分割する。図４では露光すべきフィールドを４×４のブランキングフィールドに分割している。露光フィールド７０１をブランキングフィールド７０２に分割後、ステップ６２に移行する。
（ステップ６２）
各ブランキングフィールド７０２の中心位置もしくは最大偏向位置でのビーム形状を検出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム形状を検出後、ステップ６３に移行する。
（ステップ６３）
各ブランキングフィールド７０２でのビーム形状からビーム径が最も短くなる方向を算出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム短径方向を算出後、ステップ６５に移行する。
（ステップ６４）
あらかじめ収差計算等から求めたビーム径から、ビーム径が最も短くなる方向を算出する。全ブランキングフィールド７０２でのビーム短径方向を算出後、ステップ６５に移行する。
（ステップ６５）
ステップ４もしくはステップ５から、ビーム径が最も短くなる方向を各ブランキングフィールドのブランキング方向として決定する。全ブランキングフィールド７０２でのブランキング方向を決定後、ステップ６６に移行する。
（ステップ６６）
各ブランキングフィールドに電子ビームが偏向されたとき、ステップ６５で決定したブランキング方向に電子ビームをブランキングしながら描画を行う。
【００１８】
以上の動作ステップを行うことで、もともと電子ビームが持っている像高に依存した非点収差やコマ収差によるぼけと、ブランキングによる電子ビームのぼけと、を相殺することができ、描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。
【００１９】
図５に、電子ビームのぼけの方向とブランキング方向の計算による比較結果を示す。 図５（Ａ）は、もともとの電子ビームのビーム径が最も長くなる方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフである。図５（Ｂ）は、もともとの電子ビームのビーム径が最も短くなる方向とブランキング方向を一致させた場合のパターン寸法精度のグラフである。
横軸はフォーカスのずれ量、縦軸はパターン寸法精度を示している。＋２ミクロンのフォーカスのずれがある場合、パターン寸法精度が４倍以上向上していることが分かる。
つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００２０】
［第３の実施例］
（３）ビーム径が最も短い方向にブランキングを行う電子ビーム露光装置
（複数の電子ビームを用いる場合）
図６は本発明に係るマルチビーム方式の電子ビーム露光装置の要部概略図である。 ９０１から９０９は複数の電子源像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールで、図６の場合、マルチソースモジュールは５×５の２５個が２次元配列されている。９０１は、電子銃が形成する電子源（クロスオーバー像）である。この電子源９０１から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ９０２によって略平行な電子ビームとなる。９０３は、開孔が２次元配列して形成されたアパーチャアレイ、９０４は、同一の光学パワーを有する静電レンズが２次元配列して形成されたレンズアレイ、９０５、９０６、９０７、９０８は、個別に駆動可能な静電偏向器が２次元配列して形成されたマルチ偏向器アレイ、９０９は、個別に駆動可能な静電のブランカーが２次元配列して形成されたブランカーアレイである。
【００２１】
図７を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ９０２からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ９０３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ９０４の静電レンズを介して、ブランカーアレイ９０９の対応するブランカー上に、電子源９０１の中間像１００１を形成する。この時、マルチ偏向器アレイ９０５、９０６、９０７、９０８は、ブランカーアレイ９０９上に形成される
電子源の中間像１００１の位置（光軸と直交する面内の位置）を個別に調整する。また、ブランカーアレイ９０９で偏向された電子ビームは、図６のブランキングアパーチャ９１０によって遮断されるため、ウエハ９２０には照射されない。一方、ブランカーアレイ９０９で偏向されない電子ビームは、図６のブランキングアパーチャ９１０によって遮断されないため、ウエハ９２０には照射される。
【００２２】
図６に戻り、マルチソースモジュールで形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズ９１５、９１６、９１７、９１８の縮小投影系を介して、ウエハ９２０に投影される。この時、複数の中間像がウエハ９２０に投影される際、焦点位置は、ダイナミックフォーカスレンズ（静電もしくは磁界レンズ）９１１、９１２で調整できる。９１３、９１４は各電子ビームを露光すべき個所へ偏向させる主偏向器と副偏向器である。９１９はウエハ９２０上に形成された電子源の各中間像の位置を計測するための反射電子検出器である。９２１はウエハを移動させるためのステージである。９２２は電子ビームの位置およびビーム形状を検出するためのマークである。
【００２３】
図８を用いて本実施例の電子ビーム露光装置の動作について説明する。
（ステップ１１１）
複数の電子ビーム一本毎のビーム形状を検出する。全電子ビームのビーム形状を検出後、ステップ１１２に移行する。
（ステップ１１２）
各電子ビームの形状からビーム径が最も短くなる方向を算出する。全電子ビームの短径方向を算出後、ステップ１１３もしくはステップ１１４に移行する。
（ステップ１１３）
ビーム径が最も短くなる方向を、電子ビーム１本毎にブランキング方向として決定する。電子ビーム１本毎のブランキング方向を決定後、ステップ１１５に移行する。（ステップ１１４）
あらかじめ決められた近接電子ビーム複数本の中心位置もしくは最大軸外位置にある電子ビームのビーム径が最も短くなる方向を、近接電子ビーム複数本のブランキング方向として決定する。近接電子ビーム複数本のブランキング方向を決定後、ステップ１１５に移行する。
（ステップ１１５）
各電子ビームをステップ１１３もしくはステップ１１４で決定したブランキング方向に電子ビームをブランキングしながら描画を行う。
【００２４】
以上の動作ステップを行うことで、複数の電子ビームが各々持っているビームのぼけとブランキングによる電子ビームのぼけとを相殺することができ、複数の電子ビームによる描画パターンの寸法精度を向上させることが出来る。つまり、ブランキング手段を用いて基板を露光する電子ビーム露光装置において、ブランキングの方向をあらかじめ決められた方向に調整する機能を有することで、パターン寸法精度を向上することが出来る。
【００２５】
なお、上記実施例において、ブランカーとしての偏向器は、偏向電極を複数対有し、荷電粒子線を光軸回りの３６０度方向に偏向可能なものを用いることが好ましい。
例として、８極子偏向器を上から見た図を図１４に示す。
例えばＹ方向の正側に電子ビームを変更したい場合には、８極の電極（ａ）から（ｈ）それぞれに、（ａ）（√２−１）Ｖｙ、（ｂ）Ｖｙ、（ｃ）Ｖｙ、（ｄ）（√２−１）Ｖｙ、（ｅ）−（√２−１）Ｖｙ、（ｆ）−Ｖｙ、（ｇ）−Ｖｙ、（ｈ）−（√２−１）Ｖｙの電圧を印加する。ただしＶｙは任意の電圧である。
ブランキングの際に用いるブランカーは、１２極子偏向器でも２０極子偏向器でも良い。
【００２６】
また、偏向電極を一対しか持たず、光軸と垂直な１つの直線方向にしか荷電粒子線を偏向できないものを用いる場合にも本発明は適用可能である。この場合、調整手段は、ブランカーを光軸回りに回転させることにより、ブランキング方向を調整する。または、一対の偏向電極を多段並べて、ブランキング方向を増やしても良い。また、複数ビームを用いる場合は、ブランカーを光軸回りに９０度回転させるものであってもよい。さらに、ラスタースキャンを行う装置では、荷電粒子線のスキャン方向と必要に応じて基板の向きを調整してもよい。
【００２７】
［第４の実施例］
次に以上説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図９に微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１２１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ１２２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ１２３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ１２４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ１２５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１２４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ１２６（検査）ではステップ１２５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ１２７）される。
【００２８】
図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１３１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１３２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１３４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１３５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１３６（露光）では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１３７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１３８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１３９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。 本実施例の製造方法を用いれば、高集積度の半導体デバイスをパターン寸法精度良く製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る、ブランキング方向に電子ビームの電流強度分布が広がることを示す図。
【図２】本発明の第１の実施例に従い、ラスタースキャン方向とブランキング方向を垂直にすることによって、パターン寸法精度が良くなることを説明する図。
【図３】本発明の第２の実施例に係る、一本の電子ビームを用いる電子ビーム露光装置において、ビーム径がもっとも短い方向にブランキングを行うフローを説明する図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る、全露光フィールドとブランキングフィールドを示す図。
【図５】本発明の第２の実施例に従い、電子ビームのビーム径がもっとも短くなる方向とブランキング方向を一致させることによって、パターン寸法精度が良くなることを説明する図。
【図６】本発明の第３の実施例に係る、本発明に係るマルチビーム方式の電子ビーム露光装置の要部概略図を示す図。
【図７】図６における、マルチソースモジュールの機能を説明する図。
【図８】図６の複数の電子ビームを用いる電子ビーム露光装置において、ビーム径がもっとも短い方向にブランキングを行うフローを説明する図。
【図９】本発明の第３の実施例に係る、微小デバイスの製造フローを説明する図。
【図１０】図９におけるウエハプロセスを説明する図。
【図１１】従来のラスタースキャン型電子ビーム露光装置の要部概略を示す図。
【図１２】ラスタースキャンでウエハを描画する方法を説明する図。
【図１３】ラスタースキャン方向に電子ビームの電流強度分布が広がることを示す図。
【図１４】８極子偏向器の上から見た図。
【符号の説明】
【００３０】
１０１ 電子源
１０２ 電磁レンズ
１０３ 電子源の像
１０４ ブランカー
１０５ 電磁レンズ
１０６ 電磁レンズ
１０７ 静電偏向器
１０８ 電磁レンズ
１０９ ウエハ
２０１ ピクセル
２０２ 電子ビーム
２０３ 描画すべきピクセル
７０１ 露光フィールド
７０２ ブランキングフィールド
９０１ 電子源（クロスオーバー像）
９０２ コンデンサーレンズ
９０３ アパーチャアレイ
９０４ レンズアレイ
９０５ マルチ偏向器アレイ
９０６ マルチ偏向器アレイ
９０７ マルチ偏向器アレイ
９０８ マルチ偏向器アレイ
９０９ ブランカーアレイ
９１０ ブランキングアパーチャ
９１１ ダイナミックフォーカスレンズ
９１２ ダイナミックフォーカスレンズ
９１３ 主偏向器
９１４ 副偏向器
９１５ 磁界レンズ
９１６ 磁界レンズ
９１７ 磁界レンズ
９１８ 磁界レンズ
９１９ 反射電子検出器
９２０ ウエハ
９２１ ステージ
９２２ マーク
１００１ 電子源の中間像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器を有し、前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキング手段と、
前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項２】
前記ブランキング手段は、前記荷電粒子線を通過させるための開口部を有し、前記偏向器は、前記開口部を挟んで異なる４つの方向に配置された４対の電極を含み、前記荷電粒子線は少なくとも４つの方向に偏向可能であることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項３】
前記被露光基板に対して前記荷電粒子線を相対的に走査させる走査手段をさらに備え、前記設定手段は、前記荷電粒子線の走査方向に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記荷電粒子線の走査方向と略垂直な方向に設定することを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム形状に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム径が最も短い方向に設定することを特徴とする請求項５に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項７】
複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器をそれぞれ有し、前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキングアレイ手段と、
前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項８】
荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、
前記被露光基板上の露光フィールドを、複数のブランキングフィールドに分割するステップと、
前記ブランキングフィールド毎に、ビーム形状を検出するステップと、 前記ブランキングフィールド毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、
前記ブランキングフィールド毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項９】
複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、
前記荷電粒子線のビーム形状をそれぞれ検出するステップと、
前記荷電粒子線毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、
前記荷電粒子線毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の荷電粒子線露光装置を用いて被露光基板を露光する工程と、露光された前記被露光基板を現像する工程と、を備えるデバイス製造方法。
【請求項１】
荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器を有し、前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキング手段と、
前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項２】
前記ブランキング手段は、前記荷電粒子線を通過させるための開口部を有し、前記偏向器は、前記開口部を挟んで異なる４つの方向に配置された４対の電極を含み、前記荷電粒子線は少なくとも４つの方向に偏向可能であることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項３】
前記被露光基板に対して前記荷電粒子線を相対的に走査させる走査手段をさらに備え、前記設定手段は、前記荷電粒子線の走査方向に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記荷電粒子線の走査方向と略垂直な方向に設定することを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム形状に基づいて前記荷電粒子線の偏向方向を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項６】
前記設定手段は、前記荷電粒子線の偏向方向を前記被露光基板上での前記荷電粒子線のビーム径が最も短い方向に設定することを特徴とする請求項５に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項７】
複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を少なくとも２つの方向に偏向する偏向器をそれぞれ有し、前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するブランキングアレイ手段と、
前記荷電粒子線の偏向方向を設定する設定手段と、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項８】
荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、
前記被露光基板上の露光フィールドを、複数のブランキングフィールドに分割するステップと、
前記ブランキングフィールド毎に、ビーム形状を検出するステップと、 前記ブランキングフィールド毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、
前記ブランキングフィールド毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線を偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項９】
複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光する荷電粒子線露光方法であって、
前記荷電粒子線のビーム形状をそれぞれ検出するステップと、
前記荷電粒子線毎に、検出された前記ビーム形状からビーム短径方向を算出するステップと、
前記荷電粒子線毎に、算出された前記ビーム短径方向に前記荷電粒子線をそれぞれ偏向して前記被露光基板への照射を制御するステップと、を備えることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の荷電粒子線露光装置を用いて被露光基板を露光する工程と、露光された前記被露光基板を現像する工程と、を備えるデバイス製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１９４３９（Ｐ２００６−１９４３９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９４７７５（Ｐ２００４−１９４７７５）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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