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JP2002110531A - Electron beam aligner, alignment method and method of manufacturing semiconductor element - Google Patents

Electron beam aligner, alignment method and method of manufacturing semiconductor element

Info

Publication number
JP2002110531A
JP2002110531A JP2000304234A JP2000304234A JP2002110531A JP 2002110531 A JP2002110531 A JP 2002110531A JP 2000304234 A JP2000304234 A JP 2000304234A JP 2000304234 A JP2000304234 A JP 2000304234A JP 2002110531 A JP2002110531 A JP 2002110531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
electron beam
stage
wafer stage
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000304234A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kurokawa
正樹 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to JP2000304234A priority Critical patent/JP2002110531A/en
Publication of JP2002110531A publication Critical patent/JP2002110531A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam aligner, alignment method and method of manufacturing a semiconductor element with which a pattern can be precisely aligned on a wafer. SOLUTION: This electron beam aligner aligns a pattern on a wafer by using electron beams. Further, the aligner is equipped with a wafer stage on which a wafer is placed, a first stage guide for guiding the wafer stage in a first direction, and a second stage guide for guiding the wafer stage in a second direction intersecting the first direction. The moving direction of the wafer stage is at some angles with the first direction and the second direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光装
置、露光方法、及び半導体素子製造方法に関する。特に
本発明は、ウェハにパターンを精度よく露光することが
できる電子ビーム露光装置、露光方法、及び半導体素子
製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron beam exposure apparatus, an exposure method, and a semiconductor element manufacturing method. In particular, the present invention relates to an electron beam exposure apparatus, an exposure method, and a semiconductor element manufacturing method capable of accurately exposing a pattern on a wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電子ビーム露光装置は、ウェハを
載置するウェハステージと、ウェハステージを第1の方
向に案内する第1のステージガイドと、第1の方向と略
垂直な方向にウェハステージを案内する第2のステージ
とを有する。第1の方向は第1のステージガイドの長手
方向であり、また、第2の方向は第2のステージガイド
の長手方向である。従来の電子ビーム露光装置は、ウェ
ハステージを第1の方向及び第1の方向と反対方向に連
続的に移動させながら矩形形状を有する電子ビームを所
望の位置に照射して、所望の露光パターンを形成する。
具体的には、ウェハ上の露光領域を第1の方向に略平行
な複数の露光列に分割した場合に、当該複数の露光列の
うち、所定の露光列に対して第1の方向にウェハステー
ジを連続的に移動させながら露光処理を行う。そして、
当該所定の露光列の一端から他端まで露光処理を施した
後、ウェハステージを第2の方向に1露光列分移動させ
る。そして、当該所定の露光列の隣の露光列に対して、
第1の方向と反対の方向にウェハステージを移動させな
がら露光処理を行う。同様な動作を繰り返すことにより
ウェハ上の露光領域全面に対して露光処理を行う。
2. Description of the Related Art A conventional electron beam exposure apparatus includes a wafer stage on which a wafer is placed, a first stage guide for guiding the wafer stage in a first direction, and a wafer in a direction substantially perpendicular to the first direction. And a second stage for guiding the stage. The first direction is a longitudinal direction of the first stage guide, and the second direction is a longitudinal direction of the second stage guide. A conventional electron beam exposure apparatus irradiates a desired position with an electron beam having a rectangular shape while continuously moving a wafer stage in a first direction and a direction opposite to the first direction, thereby forming a desired exposure pattern. Form.
Specifically, when the exposure area on the wafer is divided into a plurality of exposure rows substantially parallel to the first direction, the wafer is moved in the first direction with respect to a predetermined exposure row among the plurality of exposure rows. Exposure processing is performed while continuously moving the stage. And
After performing the exposure processing from one end to the other end of the predetermined exposure row, the wafer stage is moved by one exposure row in the second direction. Then, for an exposure row adjacent to the predetermined exposure row,
The exposure process is performed while moving the wafer stage in a direction opposite to the first direction. Exposure processing is performed on the entire exposure area on the wafer by repeating the same operation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年の半導体デバイス
の微細化に伴い、当該半導体デバイスが有する配線など
の幅は100nm以下となり、また、当該配線などの形
成するための露光パターンの位置ずれも非常に高い精度
が要求されている。しかしながら、従来の電子ビーム露
光装置は、ステージガイドへの与圧の非線形性、ウェハ
ステージの歪、ステージガイドの両側を挟む車輪の特性
の違いなどの影響により、ウェハステージの移動方向に
よって露光パターンの位置ずれを生じてしまう。即ち、
所定の露光列に対して、第1の方向にウェハステージを
移動させながら露光処理を行い、当該所定の露光列の隣
の露光列に対して、第1の方向と反対の方向にウェハス
テージを移動させながら露光処理を行った場合に、当該
所定の露光列に露光されたパターンと、当該隣の露光列
に露光されたパターンとが、相対的に位置ずれを起こし
てしまうという問題が生じていた。当該所定の露光列に
露光されたパターンと、当該隣の露光列に露光されたパ
ターンとが、半導体デバイスが有する配線のパターンを
形成する場合に、結果として当該位置ずれを起こした箇
所において当該配線が断線したり、また、電界集中が起
きたりするなどの問題が生じていた。
With the recent miniaturization of semiconductor devices, the width of wiring and the like included in the semiconductor device is reduced to 100 nm or less, and the positional deviation of an exposure pattern for forming the wiring and the like is also extremely large. High accuracy is required. However, the conventional electron beam exposure apparatus uses the non-linearity of pressurizing the stage guide, the distortion of the wafer stage, and the difference in the characteristics of the wheels sandwiching both sides of the stage guide. A position shift occurs. That is,
Exposure processing is performed on the predetermined exposure row while moving the wafer stage in the first direction, and the wafer stage is moved in the direction opposite to the first direction on the exposure row adjacent to the predetermined exposure row. When the exposure process is performed while moving, the pattern exposed in the predetermined exposure row and the pattern exposed in the adjacent exposure row relatively displace each other. Was. When the pattern exposed to the predetermined exposure row and the pattern exposed to the adjacent exposure row form a wiring pattern of the semiconductor device, the wiring is formed at a position where the misalignment occurs as a result. However, there have been problems such as disconnection and electric field concentration.

【0004】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる電子ビーム露光装置、露光方法、及び半導体
素子製造方法を提供することを目的とする。この目的は
特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わ
せにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利
な具体例を規定する。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electron beam exposure apparatus, an exposure method, and a method for manufacturing a semiconductor device, which can solve the above-mentioned problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形
態によると、電子ビームによりウェハにパターンを露光
する電子ビーム露光装置であって、ウェハが載置される
ウェハステージと、ウェハステージを第1の方向に案内
する第1のステージガイドと、第1の方向と交差する第
2の方向にウェハステージを案内する第2のステージガ
イドとを備え、ウェハステージの移動方向は、第1の方
向及び第2の方向と角度をなす。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electron beam exposure apparatus for exposing a pattern on a wafer by an electron beam, comprising: a wafer stage on which the wafer is mounted; A first stage guide that guides the wafer stage in a first direction, and a second stage guide that guides the wafer stage in a second direction that intersects the first direction. And the second direction.

【0006】ウェハステージの中央部から、第1のステ
ージガイドと第2のステージガイドとの中間方向の領域
の上方に設けられ、ウェハの被検出部分の位置を検出す
る位置検出部をさらに備えてもよい。
There is further provided a position detection unit provided above a region in the middle direction between the first stage guide and the second stage guide from the center of the wafer stage, and for detecting the position of a detected portion of the wafer. Is also good.

【0007】レーザを用いてウェハステージの位置を検
出する複数のレーザ干渉計をさらに備え、レーザ干渉計
が照射するレーザのうち、少なくとも1つのレーザの照
射方向が、第1の方向及び第2の方向と角度をなしても
よい。
[0007] A plurality of laser interferometers for detecting the position of the wafer stage using a laser are further provided, and among the lasers irradiated by the laser interferometer, at least one laser is irradiated in a first direction and a second direction. An angle may be formed with the direction.

【0008】レーザを用いてウェハステージの位置を検
出する複数のレーザ干渉計をさらに備え、レーザ干渉計
が照射するレーザのうち少なくとも1つのレーザの照射
方向が、ウェハステージの露光方向と角度をなしてもよ
い。
[0008] A plurality of laser interferometers for detecting the position of the wafer stage using a laser are further provided, and the irradiation direction of at least one of the lasers irradiated by the laser interferometer makes an angle with the exposure direction of the wafer stage. You may.

【0009】ウェハステージに設けられ、レーザ干渉計
が照射するレーザを反射する複数のミラー部をさらに備
え、ミラー部のレーザを反射する面のうち、少なくとも
1つの面が、第1の方向及び第2の方向と角度をなして
もよい。
[0009] The wafer stage further includes a plurality of mirror sections for reflecting a laser beam emitted by the laser interferometer, and at least one of the mirror reflecting faces of the mirror section has a first direction and a second direction. The second direction and the angle may be formed.

【0010】ウェハをウェハステージに搬送する搬送ア
ームを有する搬送部をさらに備え、搬送アームがウェハ
ステージへウェハを搬送する方向が、第1の方向及び第
2の方向と角度をなしてもよい。
[0010] A transfer unit having a transfer arm for transferring the wafer to the wafer stage may be further provided, and a direction in which the transfer arm transfers the wafer to the wafer stage may be at an angle to the first direction and the second direction.

【0011】ウェハに露光されるパターンの単位ブロッ
クの配列方向の少なくとも1つの方向と、第1の方向及
び第2の方向とが角度をなしてもよい。
[0011] At least one of the arrangement directions of the unit blocks of the pattern to be exposed on the wafer may be at an angle with the first direction and the second direction.

【0012】第1のステージガイド及び第2のステージ
ガイドの少なくとも一方を、ウェハステージとウェハと
が接触する面と略平行な面内で回転させる回転部をさら
に備えてもよい。
[0012] The apparatus may further include a rotating unit for rotating at least one of the first stage guide and the second stage guide in a plane substantially parallel to a plane where the wafer stage contacts the wafer.

【0013】電子ビームを発生する電子銃と、電子ビー
ムの断面形状を矩形に整形するスリット部とをさらに備
え、矩形に整形され、ウェハステージに投影された電子
ビームの少なくとも1つの辺が、第1の方向及び第2の
方向と角度をなしてもよい。
An electron gun for generating an electron beam and a slit for shaping the cross-sectional shape of the electron beam into a rectangle are further provided, and at least one side of the electron beam formed into a rectangular shape and projected onto the wafer stage has a first shape. An angle may be formed with the first direction and the second direction.

【0014】本発明の他の形態によると、第1のステー
ジガイドにより第1の方向に案内され、第2のステージ
ガイドにより第1の方向と交差する第2の方向に案内さ
れるウェハステージに載置されたウェハに、電子ビーム
を用いてパターンを露光する露光方法であって、電子ビ
ームを発生する段階と、ウェハステージを第1の方向及
び第2の方向と角度をなすように移動しながら、電子ビ
ームをウェハに照射して露光する段階とを備える。
According to another aspect of the present invention, a wafer stage guided by a first stage guide in a first direction and guided by a second stage guide in a second direction intersecting the first direction is provided. An exposure method for exposing a mounted wafer to a pattern using an electron beam, comprising: generating an electron beam; and moving the wafer stage at an angle to the first direction and the second direction. And irradiating the wafer with an electron beam for exposure.

【0015】本発明の他の形態によると、第1のステー
ジガイドにより第1の方向に案内され、第2のステージ
ガイドにより第1の方向と交差する第2の方向に案内さ
れるウェハステージに載置されたウェハに、半導体素子
を製造する半導体素子製造方法であって、電子ビームを
発生する工程と、ウェハステージを第1の方向及び第2
の方向と角度をなすように移動しながら、電子ビームを
ウェハに照射して露光する工程とを備える。
According to another aspect of the present invention, a wafer stage guided in a first direction by a first stage guide and guided in a second direction intersecting the first direction by a second stage guide is provided. A semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device on a mounted wafer, comprising: a step of generating an electron beam; and setting a wafer stage in a first direction and a second direction.
And irradiating the wafer with an electron beam while exposing the wafer so as to make an angle with the direction of the wafer.

【0016】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。
The above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features can also be an invention.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention and have the features described in the embodiments. Not all combinations are essential to the solution of the invention.

【0018】図1は、本発明の第1の実施形態に係る電
子ビーム処理装置である電子ビーム露光装置100を示
す。電子ビーム露光装置100は、電子ビームによりウ
ェハ30に所定の露光処理を施すための露光部150
と、露光部150の各構成の動作を制御する制御系14
0を備える。
FIG. 1 shows an electron beam exposure apparatus 100 which is an electron beam processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. The electron beam exposure apparatus 100 includes an exposure unit 150 for performing a predetermined exposure process on the wafer 30 with an electron beam.
And a control system 14 for controlling the operation of each component of the exposure unit 150
0 is provided.

【0019】露光部150は、筐体10内部に、所定の
電子ビームを照射する電子ビーム照射系110と、電子
ビーム照射系110から照射された電子ビームを、ウェ
ハ30に照射するか否かを制御するショット制御系11
2と、電子ビームをウェハステージ32に載置されたウ
ェハ30の所定の領域に偏向するとともに、ウェハ30
に転写されるパターンの像のサイズを調整するウェハ用
投影系114を含む電子光学系を備える。また、露光部
150は、パターンを露光すべきウェハ30が載置され
るウェハステージ32を所定の位置に移動させるステー
ジ制御系116を備える。
The exposure unit 150 determines whether the wafer 30 is irradiated with an electron beam irradiation system 110 for irradiating a predetermined electron beam to the inside of the housing 10 and an electron beam irradiated from the electron beam irradiation system 110. Shot control system 11 to be controlled
2, the electron beam is deflected to a predetermined region of the wafer 30 placed on the wafer stage 32, and
And an electron optical system including a wafer projection system 114 for adjusting the size of an image of a pattern to be transferred onto the wafer. The exposure unit 150 includes a stage control system 116 that moves the wafer stage 32 on which the wafer 30 on which a pattern is to be exposed is mounted to a predetermined position.

【0020】電子ビーム照射系110は、電子ビームを
発生させる電子銃12による、電子ビームの焦点位置を
定める第1電子レンズ14と、電子ビームを通過させる
矩形形状の開口(スリット)が形成されたスリット部1
6とを有する。電子銃12は、安定した電子ビームを発
生させるのに所定の時間がかかるので、電子銃12は、
露光処理期間において常に電子ビームを発生してもよ
い。図1において、電子ビーム照射系110から照射さ
れた電子ビームが、電子光学系により偏向されない場合
の電子ビームの光軸を、一点鎖線Aで表現する。
The electron beam irradiation system 110 has a first electron lens 14 for determining the focal position of the electron beam by the electron gun 12 for generating the electron beam, and a rectangular opening (slit) for passing the electron beam. Slit part 1
6. Since the electron gun 12 takes a predetermined time to generate a stable electron beam, the electron gun 12
An electron beam may always be generated during the exposure processing period. In FIG. 1, the optical axis of the electron beam when the electron beam emitted from the electron beam irradiation system 110 is not deflected by the electron optical system is represented by a chain line A.

【0021】ショット制御系112は、ブランキング電
極18と、ラウンドアパーチャ部20とを有する。ラウ
ンドアパーチャ部20は、円形の開口(ラウンドアパー
チャ)を有する。ブランキング電極18は、電子ビーム
を高速に同期してオン/オフすることができ、具体的に
は、電子ビームをラウンドアパーチャの外側に当たるよ
うに偏向する機能を有する。すなわち、ブランキング電
極18は、電子ビームの進行方向に対してラウンドアパ
ーチャ部20から下流に電子ビームが進行することを防
ぐことができる。電子銃12は、露光処理期間において
常に電子ビームを照射するので、ブランキング電極18
は、ウェハ30に転写するパターンを変更するとき、さ
らには、パターンを露光するウェハ30の領域を変更す
るときに、ラウンドアパーチャ部20から下流に電子ビ
ームが進行しないように電子ビームを偏向することが望
ましい。
The shot control system 112 has a blanking electrode 18 and a round aperture section 20. The round aperture section 20 has a circular opening (round aperture). The blanking electrode 18 can turn on / off the electron beam synchronously at a high speed, and specifically has a function of deflecting the electron beam so as to hit the outside of the round aperture. That is, the blanking electrode 18 can prevent the electron beam from traveling downstream from the round aperture section 20 in the traveling direction of the electron beam. Since the electron gun 12 always emits an electron beam during the exposure processing period, the blanking electrode 18
Is to deflect the electron beam so that the electron beam does not travel downstream from the round aperture unit 20 when changing the pattern to be transferred to the wafer 30 and when changing the area of the wafer 30 where the pattern is exposed. Is desirable.

【0022】ウェハ用投影系114は、第2電子レンズ
22と、第3電子レンズ24と、主偏向器26と、副偏
向器28とを有する。第2電子レンズ22は、スリット
部16で形成されたパターンに対する、ウェハ30に転
写されるパターン像の縮小率を調整する。第3電子レン
ズ24は、対物レンズとして機能する。主偏向器26及
び副偏向器28は、ウェハ30上の所定の領域に電子ビ
ームが照射されるように、電子ビームを偏向する。本実
施形態では、主偏向器26は、1ショットの電子ビーム
で照射可能な領域(ショット領域)を複数含むサブフィ
ールド間で電子ビームを偏向するために用いられ、副偏
向器28は、サブフィールドにおけるショット領域間の
偏向のために用いられる。
The wafer projection system 114 has a second electron lens 22, a third electron lens 24, a main deflector 26, and a sub deflector 28. The second electronic lens 22 adjusts a reduction ratio of a pattern image transferred to the wafer 30 with respect to the pattern formed by the slit 16. The third electronic lens 24 functions as an objective lens. The main deflector 26 and the sub deflector 28 deflect the electron beam so that a predetermined area on the wafer 30 is irradiated with the electron beam. In the present embodiment, the main deflector 26 is used to deflect the electron beam between subfields including a plurality of areas (shot areas) that can be irradiated with one shot of the electron beam, and the sub deflector 28 is used to deflect the subfield. Is used for deflection between shot areas in.

【0023】ウェハステージ制御系116は、ウェハス
テージ32と、第1のステージガイド34と、第1ステ
ージ36と、第2のステージガイド38と、第2ステー
ジ40と、第1車輪42と、第2車輪44とを有する。
ウェハステージ32は、ウェハステージ32の下部に設
けられた第1車輪42の駆動によって、第1ステージ3
6の上部に設けられた第1のステージガイド34の長手
方向である第1の方向に移動する。また、ウェハステー
ジ32は、第1ステージ36の下部に設けられた第2車
輪44の駆動によって、第2ステージ40の上部に設け
られた第2のステージガイド38の長手方向である第2
の方向に移動する。
The wafer stage control system 116 includes a wafer stage 32, a first stage guide 34, a first stage 36, a second stage guide 38, a second stage 40, a first wheel 42, And two wheels 44.
The first stage 3 is driven by driving a first wheel 42 provided below the wafer stage 32.
6 moves in the first direction, which is the longitudinal direction of the first stage guide 34 provided on the upper part of the first stage guide 6. In addition, the wafer stage 32 is driven by a second wheel 44 provided below the first stage 36 to drive a second stage guide 38 provided above the second stage 40 in a longitudinal direction.
Move in the direction of.

【0024】制御系140は、統括制御部130と、偏
向制御部132と、電子レンズ制御部134と、ウェハ
ステージ制御部136とを有する。統括制御部130
は、例えばワークステーションであって、偏向制御部1
32、電子レンズ制御部134、及びウェハステージ制
御部136を統括制御する。偏向制御部132は、ブラ
ンキング電極18、主偏向器26、及び副偏向器28を
制御する。電子レンズ制御部134は、第1電子レンズ
14、第2電子レンズ22及び第3電子レンズ24に供
給する電流を制御する。ウェハステージ制御部136
は、第1車輪42及び第2車輪44の駆動を制御し、ウ
ェハステージ32を所定の位置に移動させる。
The control system 140 has an overall control unit 130, a deflection control unit 132, an electron lens control unit 134, and a wafer stage control unit 136. Overall control unit 130
Is a workstation, for example, and the deflection control unit 1
32, the electronic lens control unit 134, and the wafer stage control unit 136. The deflection control unit 132 controls the blanking electrode 18, the main deflector 26, and the sub deflector 28. The electronic lens control unit 134 controls a current supplied to the first electronic lens 14, the second electronic lens 22, and the third electronic lens 24. Wafer stage controller 136
Controls the driving of the first wheel 42 and the second wheel 44 to move the wafer stage 32 to a predetermined position.

【0025】本実施形態に係る電子ビーム露光装置10
0の動作について説明する。ウェハステージ32上に
は、露光処理が施されるウェハ30が載置される。ウェ
ハステージ制御部136は、ウェハステージ32を移動
させて、ウェハ30の露光されるべき領域が光軸A近傍
に位置するようにする。また、電子銃12は、電子ビー
ムを発生する。電子銃12は、露光処理期間において常
に電子ビームを照射するので、露光の開始前において、
スリット部16の開口を通過した電子ビームがウェハ3
0に照射されないように、偏向制御部132が、ブラン
キング電極18を制御する。
The electron beam exposure apparatus 10 according to the present embodiment
The operation of 0 will be described. On the wafer stage 32, a wafer 30 to be subjected to exposure processing is mounted. The wafer stage control unit 136 moves the wafer stage 32 so that the region to be exposed on the wafer 30 is positioned near the optical axis A. The electron gun 12 generates an electron beam. Since the electron gun 12 always emits an electron beam during the exposure processing period, before the start of the exposure,
The electron beam passing through the opening of the slit 16 is
The deflection control unit 132 controls the blanking electrode 18 so that the blanking electrode 18 is not irradiated.

【0026】マスク投影系112及びショット制御系1
14が調整された後、偏向制御部132が、ブランキン
グ電極18による電子ビームの偏向を停止する。これに
より、以下に示すように、電子ビームはウェハ30に照
射される。電子銃12が電子ビームを生成し、第1電子
レンズ14が電子ビームの焦点位置を調整して、スリッ
ト部16に照射させる。スリット部16は、電子ビーム
の断面形状を矩形に整形する。スリット部16の開口を
通過した電子ビームは、矩形の断面形状を有している。
Mask projection system 112 and shot control system 1
After the adjustment of 14, the deflection control unit 132 stops the deflection of the electron beam by the blanking electrode 18. Thereby, the electron beam is irradiated on the wafer 30 as described below. The electron gun 12 generates an electron beam, and the first electron lens 14 adjusts the focal position of the electron beam to irradiate the slit portion 16. The slit section 16 shapes the cross-sectional shape of the electron beam into a rectangle. The electron beam that has passed through the opening of the slit portion 16 has a rectangular cross-sectional shape.

【0027】そして、スリット部16を通過した電子ビ
ームは、ラウンドアパーチャ部20に含まれるラウンド
アパーチャを通過し、第2電子レンズ22により、パタ
ーン像の縮小率が調整される。それから、電子ビーム
は、主偏向器26及び副偏向器28により、ウェハ30
上の所定のショット領域に照射されるように偏向され
る。本実施形態では、主偏向器26が、ショット領域を
複数含むサブフィールド間で電子ビームを偏向し、副偏
向器28が、サブフィールドにおけるショット領域間で
電子ビームを偏向する。所定のショット領域に偏向され
た電子ビームは、第3電子レンズ24によって調整され
て、ウェハ30に照射される。電子ビームは、その矩形
断面の少なくとも1つの辺が、第1の方向及び第2の方
向のいずれかと角度をなすように、ウェハ30に照射さ
れる。
The electron beam that has passed through the slit 16 passes through a round aperture included in the round aperture 20, and the reduction ratio of the pattern image is adjusted by the second electron lens 22. The electron beam is then transmitted by the main deflector 26 and the sub deflector 28
It is deflected to irradiate the upper predetermined shot area. In the present embodiment, the main deflector 26 deflects the electron beam between subfields including a plurality of shot areas, and the sub deflector 28 deflects the electron beam between shot areas in the subfield. The electron beam deflected to a predetermined shot area is adjusted by the third electron lens 24 and irradiated on the wafer 30. The electron beam is applied to the wafer 30 so that at least one side of the rectangular cross section forms an angle with any one of the first direction and the second direction.

【0028】所定の露光時間が経過した後、偏向制御部
132が、電子ビームがウェハ30を照射しないよう
に、ブランキング電極18を制御して、電子ビームを偏
向させる。以上のプロセスにより、ウェハ30上の所定
のショット領域に、パターンが露光される。次のショッ
ト領域に、パターンを露光するために、副偏向器28
は、パターン像が、次のショット領域に露光されるよう
に電界を調整する。この後、上記と同様に当該ショット
領域にパターンを露光する。サブフィールド内の露光す
べきショット領域のすべてにパターンを露光した後に、
主偏向器26は、次のサブフィールドにパターンを露光
できるように磁界を調整する。電子ビーム露光装置10
0は、この露光処理を、繰り返し実行することによっ
て、所望の回路パターンを、ウェハ30に露光すること
ができる。
After a predetermined exposure time has elapsed, the deflection control section 132 controls the blanking electrode 18 to deflect the electron beam so that the electron beam does not irradiate the wafer 30. By the above process, a pattern is exposed on a predetermined shot area on the wafer 30. In order to expose the pattern to the next shot area, the sub deflector 28
Adjusts the electric field so that the pattern image is exposed in the next shot area. Thereafter, the pattern is exposed to the shot area as described above. After exposing the pattern to all the shot areas to be exposed in the subfield,
The main deflector 26 adjusts the magnetic field so that the pattern can be exposed in the next subfield. Electron beam exposure apparatus 10
In the case of No. 0, a desired circuit pattern can be exposed on the wafer 30 by repeatedly executing this exposure processing.

【0029】本発明による電子ビーム処理装置である電
子ビーム露光装置100は、可変矩形を用いた電子ビー
ム露光装置であってもよく、また、ブランキング・アパ
ーチャ・アレイ(BAA)・デバイスを用いた電子ビー
ム露光装置であってもよい。
The electron beam exposure apparatus 100, which is an electron beam processing apparatus according to the present invention, may be an electron beam exposure apparatus using a variable rectangle, or may use a blanking aperture array (BAA) device. An electron beam exposure apparatus may be used.

【0030】また、電子ビーム露光装置100は、電子
ビームを所定の形状に整形するブロックマスクを備えた
電子ビーム露光装置であってもよい。このとき、当該所
定の形状が有する辺のうち、少なくとも1つの辺が、第
1の方向及び第2の方向と角度をなすことが好ましい。
Further, the electron beam exposure apparatus 100 may be an electron beam exposure apparatus provided with a block mask for shaping an electron beam into a predetermined shape. At this time, it is preferable that at least one of the sides of the predetermined shape forms an angle with the first direction and the second direction.

【0031】図2は、本発明の第1の実施形態に係るウ
ェハステージ制御系116を示す。本実施形態によるウ
ェハステージ制御系116は、ウェハ30が載置される
ウェハステージ32と、ウェハステージ32を第1の方
向に案内する第1のステージガイド34と、第1の方向
と交差する第2の方向にウェハステージ32を案内する
第2のステージガイド38とを有する。第1の方向は第
1のステージガイド34の長手方向であり、また、第2
の方向は第2のステージガイド38の長手方向である。
FIG. 2 shows a wafer stage control system 116 according to the first embodiment of the present invention. The wafer stage control system 116 according to the present embodiment includes a wafer stage 32 on which the wafer 30 is placed, a first stage guide 34 for guiding the wafer stage 32 in a first direction, and a first stage guide 34 intersecting the first direction. And a second stage guide 38 for guiding the wafer stage 32 in two directions. The first direction is the longitudinal direction of the first stage guide 34, and the second direction
Is the longitudinal direction of the second stage guide 38.

【0032】電子ビーム照射系110(図1参照)にお
いて矩形形状に整形された電子ビームは、ウェハ30の
所望の位置に投影される。投影された電子ビームの矩形
断面46がウェハ30に露光される。本実施形態におい
て矩形断面46が有する辺のうち、少なくとも1つの辺
は、第1の方向及び第2の方向と角度をなす。また、本
実施形態においてウェハステージ32の移動方向は、第
1の方向及び第2の方向と角度をなす。
The electron beam shaped into a rectangular shape in the electron beam irradiation system 110 (see FIG. 1) is projected onto a desired position on the wafer 30. A rectangular cross section 46 of the projected electron beam is exposed on the wafer 30. In the present embodiment, at least one of the sides of the rectangular section 46 forms an angle with the first direction and the second direction. In the present embodiment, the moving direction of the wafer stage 32 is at an angle to the first direction and the second direction.

【0033】また、本実施形態においてウェハ30の露
光方向は、矩形断面46が有する辺と略平行な方向であ
ることが望ましい。ここで露光方向とは、矩形断面46
を有する電子ビームをウェハ30に照射して露光すると
きのウェハステージ32の露光方向90である。当該露
光方向90は、第1の方向及び/又は第2の方向と角度
をなす。当該角度は、矩形断面46が有する辺のうち少
なくとも1つの辺と、第1の方向及び第2の方向とが形
成する角度と実質的に同じであることが好ましい。
In this embodiment, it is desirable that the exposure direction of the wafer 30 be a direction substantially parallel to the side of the rectangular section 46. Here, the exposure direction is defined as a rectangular cross section 46.
The exposure direction 90 of the wafer stage 32 when the wafer 30 is exposed by irradiating the wafer 30 with an electron beam having the following. The exposure direction 90 makes an angle with the first direction and / or the second direction. The angle is preferably substantially the same as the angle formed by at least one of the sides of the rectangular cross section 46 and the first and second directions.

【0034】本実施形態においてスリット部16(図1
参照)は、ウェハ30とウェハステージ32が接する面
に略平行な面において、ウェハステージ制御系116に
対して所定の角度を有するように配置されることが好ま
しい。当該所定の角度は、矩形断面46が有する辺のう
ち、少なくとも1つの辺は、第1の方向及び第2の方向
と角度をなすような角度であることが望ましい。別の実
施形態においては、電子ビームを電子光学系により回転
させることにより、矩形断面46が有する辺のうち、少
なくとも1つの辺は、第1の方向及び第2の方向と角度
をなすように電子ビームをウェハ30に投影してもよ
い。
In this embodiment, the slit 16 (FIG. 1)
Is preferably arranged so as to have a predetermined angle with respect to the wafer stage control system 116 in a plane substantially parallel to the plane where the wafer 30 and the wafer stage 32 are in contact with each other. The predetermined angle is preferably such that at least one of the sides of the rectangular section 46 has an angle with the first direction and the second direction. In another embodiment, the electron beam is rotated by the electron optical system so that at least one of the sides of the rectangular cross section 46 has an angle with the first direction and the second direction. The beam may be projected onto wafer 30.

【0035】本実施形態によるウェハステージ制御系1
16は、レーザ干渉を用いてウェハステージ32の位置
を計測するレーザ干渉計と、当該レーザ干渉計が照射す
るレーザを反射するミラー部60とをさらに有すること
が好ましい。このとき、当該レーザの照射方向は、ウェ
ハステージ32の露光方向90と角度をなすことが好ま
しい。また、ミラー部60のレーザを反射する面は、ウ
ェハステージ32の露光方向90と角度をなすことが好
ましい。
Wafer stage control system 1 according to this embodiment
Preferably, 16 further includes a laser interferometer that measures the position of the wafer stage 32 using laser interference, and a mirror unit 60 that reflects the laser emitted by the laser interferometer. At this time, it is preferable that the irradiation direction of the laser makes an angle with the exposure direction 90 of the wafer stage 32. Further, it is preferable that the laser reflecting surface of the mirror section 60 forms an angle with the exposure direction 90 of the wafer stage 32.

【0036】本実施形態によるウェハステージ制御系1
16は、ウェハ30に設けられたウェハ30の結晶方向
を規定する被検出部分48を検出して、ウェハ30の位
置を検出する位置検出部49をさらに有してもよい。被
検出部分48は、ノッチやオリフラであってよい。この
とき、位置検出部49は、ウェハステージ32の中央部
から、第1の方向と第2の方向との中間方向の領域の上
方に設けられることが好ましい。また、位置検出部49
は、CCD(Charge CuppledDevic
e)を用いた撮像装置であってよい。
Wafer stage control system 1 according to this embodiment
The unit 16 may further include a position detection unit 49 that detects a portion to be detected 48 that is provided on the wafer 30 and defines a crystal direction of the wafer 30 and detects the position of the wafer 30. The detected portion 48 may be a notch or an orientation flat. At this time, it is preferable that the position detection unit 49 is provided above a region in a middle direction between the first direction and the second direction from the center of the wafer stage 32. Further, the position detecting section 49
Is a CCD (Charge Coupled Device)
An imaging device using e) may be used.

【0037】図3は、本発明の第2の実施形態に係るウ
ェハステージ制御系116を示す。本実施形態によるウ
ェハステージ制御系116は、ウェハ30を載置するウ
ェハステージ32と、ウェハステージ32を第1の方向
に案内する第1のステージガイド34と、第1の方向と
交差する第2の方向にウェハステージ32を案内する第
2のステージガイド38と、搬送部80とを有する。第
1の方向は第1のステージガイド34の長手方向であ
り、また、第2の方向は第2のステージガイド38の長
手方向である。搬送部80は、ウェハ30をウェハステ
ージ32に搬送する搬送アーム82を備える。
FIG. 3 shows a wafer stage control system 116 according to the second embodiment of the present invention. The wafer stage control system 116 according to the present embodiment includes a wafer stage 32 on which the wafer 30 is placed, a first stage guide 34 for guiding the wafer stage 32 in a first direction, and a second stage crossing the first direction. , A second stage guide 38 for guiding the wafer stage 32 in the direction, and a transfer unit 80. The first direction is the longitudinal direction of the first stage guide 34, and the second direction is the longitudinal direction of the second stage guide 38. The transfer section 80 includes a transfer arm 82 that transfers the wafer 30 to the wafer stage 32.

【0038】搬送アーム82がウェハステージ32へウ
ェハ30を搬送する方向94は、ウェハステージ32の
露光方向90と角度をなすことが好ましい。また、ウェ
ハ30に露光されるべきパターンの単位ブロック70の
配列方向96および98は、第1の方向及び第2の方向
と角度をなすことが好ましい。さらに、ウェハ30に露
光されるべきパターンの単位ブロック70の配列方向9
6および98は、搬送アーム82がウェハステージ32
へウェハ30を搬送する方向94と角度をなすことが好
ましい。
The direction 94 in which the transfer arm 82 transfers the wafer 30 to the wafer stage 32 preferably forms an angle with the exposure direction 90 of the wafer stage 32. Further, it is preferable that the arrangement directions 96 and 98 of the unit blocks 70 of the pattern to be exposed on the wafer 30 form an angle with the first direction and the second direction. Further, the arrangement direction 9 of the unit blocks 70 of the pattern to be exposed on the wafer 30
6 and 98, the transfer arm 82 is mounted on the wafer stage 32.
It is preferable to make an angle with the direction 94 in which the wafer 30 is transferred.

【0039】図4は、本発明の第3の実施形態に係るウ
ェハステージ制御系116を示す。本実施形態によるウ
ェハステージ制御系116は、ウェハ30を載置するウ
ェハステージ32と、ウェハステージ32を第1の方向
に案内する第1のステージガイド34と、第1の方向と
交差する第2の方向にウェハステージ32を案内する第
2のステージガイド38とを有する。第1の方向は第1
のステージガイド34の長手方向であり、また、第2の
方向は第2のステージガイド38の長手方向である。
FIG. 4 shows a wafer stage control system 116 according to the third embodiment of the present invention. The wafer stage control system 116 according to the present embodiment includes a wafer stage 32 on which the wafer 30 is placed, a first stage guide 34 for guiding the wafer stage 32 in a first direction, and a second stage crossing the first direction. And a second stage guide 38 for guiding the wafer stage 32 in the direction of. The first direction is the first
The second direction is the longitudinal direction of the second stage guide 38.

【0040】電子ビーム照射系110(図1参照)にお
いて矩形形状に整形された電子ビームは、ウェハ30の
所望の位置に投影される。投影された電子ビームの矩形
断面46がウェハ30に露光される。本実施形態におい
て矩形断面46が有する辺のうち、少なくとも1つの辺
は、第1の方向及び第2の方向と角度をなす。
The electron beam shaped into a rectangular shape in the electron beam irradiation system 110 (see FIG. 1) is projected onto a desired position on the wafer 30. A rectangular cross section 46 of the projected electron beam is exposed on the wafer 30. In the present embodiment, at least one of the sides of the rectangular section 46 forms an angle with the first direction and the second direction.

【0041】また、本実施形態においてウェハ30の露
光方向は、矩形断面46が有する辺と略平行な方向であ
ることが望ましい。ここで露光方向とは、矩形断面46
を有する電子ビームをウェハ30に照射して露光すると
きのウェハステージ32の露光方向92である。当該露
光方向92は、第1の方向及び/又は第2の方向と角度
をなす。当該角度は、矩形断面46が有する辺のうち少
なくとも1つの辺と、第1の方向及び第2の方向とが形
成する角度と実質的に同じであることが好ましい。
In this embodiment, it is desirable that the exposure direction of the wafer 30 is a direction substantially parallel to the side of the rectangular section 46. Here, the exposure direction is defined as a rectangular cross section 46.
The exposure direction 92 of the wafer stage 32 when the wafer 30 is exposed by irradiating the wafer 30 with an electron beam having the following. The exposure direction 92 makes an angle with the first direction and / or the second direction. The angle is preferably substantially the same as the angle formed by at least one of the sides of the rectangular cross section 46 and the first and second directions.

【0042】本実施形態においてウェハステージ制御系
116は、第1のステージガイド34及び/又は第2の
ステージガイド38を、ウェハステージ32とウェハ3
0とが接する面と略平行な面内で回転させる回転部をさ
らに有してもよい。そして、第1のステージガイド34
及び/又は第2のステージガイド38は、ウェハステー
ジ32とウェハ30とが接する面と略平行な面内で回転
してもよい。第1のステージガイド34及び/又は第2
のステージガイド38を回転させることにより、矩形断
面46が有する辺のうち、少なくとも1つの辺は、第1
の方向及び第2の方向と角度をなすように電子ビームを
ウェハ30に投影してもよい。
In the present embodiment, the wafer stage control system 116 controls the first stage guide 34 and / or the second stage guide 38 so that the wafer stage 32 and the wafer 3
It may further include a rotating unit that rotates in a plane substantially parallel to a plane contacting the zero. Then, the first stage guide 34
And / or second stage guide 38 may rotate in a plane substantially parallel to the plane where wafer stage 32 and wafer 30 are in contact. First stage guide 34 and / or second stage guide 34
By rotating the stage guide 38, at least one of the sides of the rectangular section 46 has the first shape.
The electron beam may be projected onto the wafer 30 so as to form an angle with the second direction and the second direction.

【0043】本実施形態によるウェハステージ制御系1
16は、レーザ干渉を用いてウェハステージ32の位置
を計測するレーザ干渉計と、当該レーザ干渉計が照射す
るレーザを反射するミラー部60とをさらに有すること
が好ましい。このとき、当該レーザの照射方向は、第1
の方向及び第2の方向と角度をなすことが望ましい。ま
た、ミラー部60のレーザを反射する面は、第1の方向
及び第2の方向と角度をなすことが望ましい。
The wafer stage control system 1 according to the present embodiment
Preferably, 16 further includes a laser interferometer that measures the position of the wafer stage 32 using laser interference, and a mirror unit 60 that reflects the laser emitted by the laser interferometer. At this time, the irradiation direction of the laser is the first direction.
It is desirable to make an angle with the second direction and the second direction. Further, it is desirable that the surface of the mirror unit 60 that reflects the laser is at an angle to the first direction and the second direction.

【0044】本実施形態によるウェハステージ制御系1
16は、ウェハ30に設けられたウェハ30の結晶方向
を規定する被検出部分48を検出して、ウェハ30の位
置を検出する位置検出部49をさらに有してもよい。被
検出部分48は、ノッチやオリフラであってよい。この
とき、位置検出部49は、ウェハステージ32の中央部
から、第1の方向と第2の方向との中間方向の領域の上
方に設けられることが好ましい。また、位置検出部49
は、CCD(Charge CuppledDevic
e)を用いた撮像装置であってよい。
The wafer stage control system 1 according to the present embodiment
16 may further include a position detection unit 49 that detects a detected portion 48 provided on the wafer 30 and that defines a crystal direction of the wafer 30 to detect the position of the wafer 30. The detected portion 48 may be a notch or an orientation flat. At this time, it is preferable that the position detection unit 49 is provided above a region in the middle direction between the first direction and the second direction from the center of the wafer stage 32. Further, the position detecting section 49
Is a CCD (Charge Coupled Device)
An imaging device using e) may be used.

【0045】図5は、本発明の第4の実施形態に係るウ
ェハステージ制御系116を示す。本実施形態によるウ
ェハステージ制御系116は、ウェハ30を載置するウ
ェハステージ32と、ウェハステージ32を第1の方向
に案内する第1のステージガイド34と、第1の方向と
交差する第2の方向にウェハステージ32を案内する第
2のステージガイド38と、ウェハ30をウェハステー
ジ32に搬送する搬送部80とを有する。第1の方向は
第1のステージガイド34の長手方向であり、また、第
2の方向は第2のステージガイド38の長手方向であ
る。搬送部80は、ウェハ30をウェハステージ32に
搬送する搬送アーム82を備える。
FIG. 5 shows a wafer stage control system 116 according to a fourth embodiment of the present invention. The wafer stage control system 116 according to the present embodiment includes a wafer stage 32 on which the wafer 30 is placed, a first stage guide 34 for guiding the wafer stage 32 in a first direction, and a second stage crossing the first direction. And a transfer unit 80 for transferring the wafer 30 to the wafer stage 32. The first direction is the longitudinal direction of the first stage guide 34, and the second direction is the longitudinal direction of the second stage guide 38. The transfer section 80 includes a transfer arm 82 that transfers the wafer 30 to the wafer stage 32.

【0046】搬送アーム82がウェハステージ32へウ
ェハ30を搬送する方向94は、第1の方向及び第2の
方向と角度をなすことが好ましい。また、ウェハ30に
露光されるべきパターンの単位ブロック70の配列方向
96および98は、第1の方向及び第2の方向と角度を
なすことが好ましい。
The direction 94 in which the transfer arm 82 transfers the wafer 30 to the wafer stage 32 preferably forms an angle with the first direction and the second direction. Further, it is preferable that the arrangement directions 96 and 98 of the unit blocks 70 of the pattern to be exposed on the wafer 30 form an angle with the first direction and the second direction.

【0047】本実施形態においてウェハステージ制御系
116は、第1のステージガイド34及び/又は第2の
ステージガイド38を、ウェハステージ32とウェハ3
0とが接する面と略平行な面内で回転させる回転部をさ
らに有してもよい。そして、第1のステージガイド34
及び/又は第2のステージガイド38は、ウェハステー
ジ32とウェハ30とが接する面と略平行な面内で回転
してもよい。第1のステージガイド34及び/又は第2
のステージガイド38を回転させることにより、矩形断
面46が有する辺のうち、少なくとも1つの辺は、第1
の方向及び第2の方向と角度をなすように電子ビームを
ウェハ30に投影してもよい。
In this embodiment, the wafer stage control system 116 controls the first stage guide 34 and / or the second stage guide 38 so that the wafer stage 32 and the wafer 3
It may further include a rotating unit that rotates in a plane substantially parallel to a plane contacting the zero. Then, the first stage guide 34
And / or second stage guide 38 may rotate in a plane substantially parallel to the plane where wafer stage 32 and wafer 30 are in contact. First stage guide 34 and / or second stage guide 34
By rotating the stage guide 38 of at least one of the sides of the rectangular cross section 46, at least one of the sides has the first shape.
The electron beam may be projected onto the wafer 30 so as to form an angle with the second direction and the second direction.

【0048】本発明の電子ビーム露光装置100によれ
ば、露光処理を行う際のウェハステージ32の露光方向
と、第1の方向及び第2の方向とがなす角度を設定する
ことができる。したがって、ウェハステージ32の露光
方向によって生じる露光パターンの位置ずれが不連続に
なる角度を避けることによって、一定の補正値を用いて
ウェハステージ32を移動することができるので、露光
パターンの位置ずれを大幅に低減させることができる。
According to the electron beam exposure apparatus 100 of the present invention, it is possible to set the angle between the exposure direction of the wafer stage 32 and the first and second directions when performing the exposure processing. Therefore, by avoiding an angle at which the displacement of the exposure pattern caused by the exposure direction of the wafer stage 32 becomes discontinuous, the wafer stage 32 can be moved using a fixed correction value. It can be greatly reduced.

【0049】図6は、ウェハから半導体素子を製造す
る、本発明の第5の実施形態に係る半導体素子製造工程
のフローチャートである。S10で、本フローチャート
が開始する。S12で、ウェハの上面に、フォトレジス
トを塗布する。フォトレジストが塗布されたウェハが、
電子ビーム露光装置100におけるウェハステージ32
に載置される。S14で、ウェハは、電子ビームによ
り、パターン像を露光される。S14の露光工程は、電
子ビームを発生する工程と、電子ビームの断面形状を矩
形に整形する工程と、矩形に整形された電子ビームの少
なくとも1辺が、第1のステージガイド34の長手方向
である第1の方向及び第2のステージガイドの長手方向
である第2の方向と角度をなすように、電子ビームをウ
ェハに照射して露光する工程とを備える。
FIG. 6 is a flowchart of a semiconductor device manufacturing process according to a fifth embodiment of the present invention for manufacturing semiconductor devices from a wafer. In S10, the flowchart starts. In S12, a photoresist is applied to the upper surface of the wafer. The wafer coated with photoresist is
Wafer stage 32 in electron beam exposure apparatus 100
Placed on In S14, the wafer is exposed to a pattern image by an electron beam. The exposing step of S14 includes a step of generating an electron beam, a step of shaping the cross-sectional shape of the electron beam into a rectangle, and a step of forming at least one side of the rectangularly shaped electron beam in the longitudinal direction of the first stage guide 34. Irradiating the wafer with an electron beam and exposing the wafer so as to make an angle with a certain first direction and a second direction which is a longitudinal direction of the second stage guide.

【0050】露光されたウェハは、現像液に浸され、現
像され、余分なレジストが除去される(S16)。つい
で、S18で、ウェハ上のフォトレジストが除去された
領域に存在するシリコン基板、絶縁膜あるいは導電膜
が、プラズマを用いた異方性エッチングによりエッチン
グされる。またS20で、トランジスタやダイオードな
どの半導体素子を形成するために、ウェハに、ホウ素や
砒素などの不純物を注入する。またS22で、熱処理を
施し、注入された不純物の活性化を行う。またS24
で、ウェハ上の有機汚染物や金属汚染物を取り除くため
に、薬液によりウェハを洗浄する。また、S26で、導
電膜や絶縁膜の成膜を行い、配線層および配線間の絶縁
層を形成する。S12〜S26の工程を組み合わせ、繰
り返し行うことによって、ウェハに素子分離領域、素子
領域および配線層を有する半導体素子を製造することが
可能となる。S28で、所要の回路が形成されたウェハ
を切り出し、チップの組み立てを行う。S30で半導体
素子製造フローが終了する。
The exposed wafer is immersed in a developing solution and developed to remove excess resist (S16). Next, in S18, the silicon substrate, the insulating film or the conductive film existing in the region of the wafer from which the photoresist has been removed is etched by anisotropic etching using plasma. In step S20, impurities such as boron and arsenic are implanted into the wafer to form semiconductor elements such as transistors and diodes. In S22, heat treatment is performed to activate the implanted impurities. Also S24
Then, in order to remove organic contaminants and metal contaminants on the wafer, the wafer is washed with a chemical solution. In step S26, a conductive film or an insulating film is formed to form a wiring layer and an insulating layer between the wirings. By combining and repeatedly performing the steps S12 to S26, it becomes possible to manufacture a semiconductor element having an element isolation region, an element region, and a wiring layer on a wafer. In S28, a wafer on which a required circuit is formed is cut out, and a chip is assembled. In S30, the semiconductor device manufacturing flow ends.

【0051】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It should be noted that such modified or improved embodiments may be included in the technical scope of the present invention.
It is clear from the description of the claims.

【0052】[0052]

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、ウェハにパターンを精度よく露光することがで
きる電子ビーム露光装置、露光方法、及び半導体素子製
造方法を提供することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide an electron beam exposure apparatus, an exposure method, and a semiconductor element manufacturing method capable of accurately exposing a pattern on a wafer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る電子ビーム処理
装置である電子ビーム露光装置100を示す。
FIG. 1 shows an electron beam exposure apparatus 100 which is an electron beam processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係るウェハステージ
制御系116を示す。
FIG. 2 shows a wafer stage control system 116 according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態に係るウェハステージ
制御系116を示す。
FIG. 3 shows a wafer stage control system 116 according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態に係るウェハステージ
制御系116を示す。
FIG. 4 shows a wafer stage control system 116 according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態に係るウェハステージ
制御系116を示す。
FIG. 5 shows a wafer stage control system 116 according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施形態に係る半導体素子製造
工程のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a semiconductor device manufacturing process according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 筐体 12 電子銃 16 スリット部 30 ウェハ 32 ウェハステージ 34 第1のステージガイド 38 第2のステージガイド 46 矩形断面 48 被検出部分 49 位置検出部 50 レーザ干渉計 52 レーザの照射方向 60 ミラー部 70 パターンの単位ブロック 80 搬送部 82 搬送アーム 90 ウェハステージの露光方向 92 ウェハステージの露光方向 94 搬送アームの搬送方向 96 パターンの配列方向 98 パターンの配列方向 100 電子ビーム露光装置 116 ウェハステージ制御系 136 ウェハステージ制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Case 12 Electron gun 16 Slit part 30 Wafer 32 Wafer stage 34 First stage guide 38 Second stage guide 46 Rectangular section 48 Detected part 49 Position detecting part 50 Laser interferometer 52 Laser irradiation direction 60 Mirror part 70 Unit block of pattern 80 Transfer unit 82 Transfer arm 90 Exposure direction of wafer stage 92 Exposure direction of wafer stage 94 Transfer direction of transfer arm 96 Pattern arrangement direction 98 Pattern arrangement direction 100 Electron beam exposure apparatus 116 Wafer stage control system 136 Wafer Stage control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/68 H01L 21/30 541L 5F056 503A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/68 H01L 21/30 541L 5F056 503A

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームによりウェハにパターンを露
光する電子ビーム露光装置であって、 前記ウェハが載置されるウェハステージと、 前記ウェハステージを第1の方向に案内する第1のステ
ージガイドと、 前記第1の方向と交差する第2の方向に前記ウェハステ
ージを案内する第2のステージガイドとを備え、 前記ウェハステージの移動方向は、前記第1の方向及び
前記第2の方向と角度をなすことを特徴とする電子ビー
ム露光装置。
An electron beam exposure apparatus for exposing a pattern on a wafer with an electron beam, comprising: a wafer stage on which the wafer is mounted; a first stage guide for guiding the wafer stage in a first direction; A second stage guide that guides the wafer stage in a second direction that intersects the first direction, wherein a movement direction of the wafer stage is an angle with the first direction and the second direction. An electron beam exposure apparatus, comprising:
【請求項2】 前記ウェハステージの中央部から、前記
第1のステージガイドと前記第2のステージガイドとの
中間方向の領域の上方に設けられ、前記ウェハの被検出
部分の位置を検出する位置検出部をさらに備えることを
特徴とする請求項1に記載の電子ビーム露光装置。
2. A position which is provided from a central portion of the wafer stage above a region in an intermediate direction between the first stage guide and the second stage guide, and detects a position of a detected portion of the wafer. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising a detection unit.
【請求項3】 レーザを用いて前記ウェハステージの位
置を検出する複数のレーザ干渉計をさらに備え、前記レ
ーザ干渉計が照射するレーザのうち、少なくとも1つの
レーザの照射方向が、前記第1の方向及び前記第2の方
向と角度をなすことを特徴とする請求項1に記載の電子
ビーム露光装置。
3. A laser interferometer for detecting a position of the wafer stage by using a laser, wherein at least one of the lasers irradiated by the laser interferometer has an irradiation direction of the first laser. 2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein an angle is formed with a direction and the second direction.
【請求項4】 レーザを用いて前記ウェハステージの位
置を検出する複数のレーザ干渉計をさらに備え、前記レ
ーザ干渉計が照射するレーザのうち少なくとも1つのレ
ーザの照射方向が、前記ウェハステージの露光方向と角
度をなすことを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム
露光装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of laser interferometers for detecting a position of the wafer stage using a laser, wherein at least one of the lasers radiated by the laser interferometer has an irradiation direction of the wafer stage. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the electron beam exposure apparatus makes an angle with a direction.
【請求項5】 前記ウェハステージに設けられ、前記レ
ーザ干渉計が照射する前記レーザを反射する複数のミラ
ー部をさらに備え、前記ミラー部の前記レーザを反射す
る面のうち、少なくとも1つの面が、前記第1の方向及
び前記第2の方向と角度をなすことを特徴とする請求項
3に記載の電子ビーム露光装置。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of mirrors provided on the wafer stage, the mirrors reflecting the laser irradiated by the laser interferometer, and at least one of the mirror reflecting surfaces of the mirror is provided. 4. The electron beam exposure apparatus according to claim 3, wherein an angle is formed between the first direction and the second direction.
【請求項6】 前記ウェハを前記ウェハステージに搬送
する搬送アームを有する搬送部をさらに備え、前記搬送
アームが前記ウェハステージへ前記ウェハを搬送する方
向が、前記第1の方向及び前記第2の方向と角度をなす
ことを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム露光装
置。
6. A transfer unit having a transfer arm for transferring the wafer to the wafer stage, wherein a direction in which the transfer arm transfers the wafer to the wafer stage is the first direction and the second direction. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the electron beam exposure apparatus forms an angle with a direction.
【請求項7】 前記ウェハに露光されるパターンの単位
ブロックの配列方向の少なくとも1つの方向と、前記第
1の方向及び前記第2の方向とが角度をなすことを特徴
とする請求項1に記載の電子ビーム露光装置。
7. The method according to claim 1, wherein at least one of arrangement directions of unit blocks of a pattern to be exposed on the wafer, and the first direction and the second direction form an angle. An electron beam exposure apparatus according to claim 1.
【請求項8】 前記第1のステージガイド及び前記第2
のステージガイドの少なくとも一方を、前記ウェハステ
ージと前記ウェハとが接触する面と略平行な面内で回転
させる回転部をさらに備えることを特徴とする請求項1
に記載の電子ビーム露光装置。
8. The first stage guide and the second stage guide
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a rotating unit configured to rotate at least one of the stage guides in a plane substantially parallel to a plane where the wafer stage contacts the wafer.
3. The electron beam exposure apparatus according to claim 1.
【請求項9】 前記電子ビームを発生する電子銃と、 前記電子ビームの断面形状を矩形に整形するスリット部
とをさらに備え、 矩形に整形され、前記ウェハステージに投影された前記
電子ビームの少なくとも1つの辺が、前記第1の方向及
び前記第2の方向と角度をなすことを特徴とする請求項
1に記載の電子ビーム露光装置。
9. An electron gun for generating the electron beam, and a slit for shaping a cross-sectional shape of the electron beam into a rectangle, wherein at least one of the electron beams formed into a rectangle and projected onto the wafer stage is provided. 2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein one side forms an angle with the first direction and the second direction.
【請求項10】 第1のステージガイドにより第1の方
向に案内され、第2のステージガイドにより前記第1の
方向と交差する第2の方向に案内されるウェハステージ
に載置されたウェハに、電子ビームを用いてパターンを
露光する露光方法であって、 前記電子ビームを発生する段階と、 前記ウェハステージを前記第1の方向及び前記第2の方
向と角度をなすように移動しながら、前記電子ビームを
前記ウェハに照射して露光する段階とを備えることを特
徴とする露光方法。
10. A wafer mounted on a wafer stage guided by a first stage guide in a first direction and guided by a second stage guide in a second direction intersecting the first direction. An exposure method for exposing a pattern using an electron beam, comprising: generating the electron beam; and moving the wafer stage at an angle to the first direction and the second direction. Irradiating the wafer with the electron beam for exposure.
【請求項11】 第1のステージガイドにより第1の方
向に案内され、第2のステージガイドにより前記第1の
方向と交差する第2の方向に案内されるウェハステージ
に載置されたウェハに、半導体素子を製造する半導体素
子製造方法であって、 電子ビームを発生する工程と、 前記ウェハステージを前記第1の方向及び前記第2の方
向と角度をなすように移動しながら、前記電子ビームを
前記ウェハに照射して露光する工程とを備えることを特
徴とする半導体素子製造方法。
11. A wafer mounted on a wafer stage guided by a first stage guide in a first direction and guided by a second stage guide in a second direction intersecting the first direction. A semiconductor element manufacturing method for manufacturing a semiconductor element, the method comprising: generating an electron beam; and moving the wafer stage so as to form an angle with the first direction and the second direction. Irradiating the wafer with light and exposing the wafer to light.
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