[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3919255B2 - 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3919255B2
JP3919255B2 JP15098396A JP15098396A JP3919255B2 JP 3919255 B2 JP3919255 B2 JP 3919255B2 JP 15098396 A JP15098396 A JP 15098396A JP 15098396 A JP15098396 A JP 15098396A JP 3919255 B2 JP3919255 B2 JP 3919255B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
electron
reference plate
optical system
exposure apparatus
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15098396A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09330680A (ja
Inventor
真人 村木
進 後藤
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP15098396A priority Critical patent/JP3919255B2/ja
Priority to US08/873,337 priority patent/US5929454A/en
Publication of JPH09330680A publication Critical patent/JPH09330680A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3919255B2 publication Critical patent/JP3919255B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ビーム露光装置に関し、特に縮小電子光学系の結像状態検出手段を有する電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置では、電子ビームを偏向し、その偏向領域内にパターンを描画している。この時、電子ビームを偏向すると偏向収差によって電子ビームの結像状態が劣化する為、電子ビームの偏向位置に応じて結像状態を補正する必要がある。
【0003】
図16(A)に従来のビームをスポット状にして使用するポイントビーム型の電子ビーム露光装置を示す。
【0004】
201は電子ビームを放射し、描画されるパターンに応じて電子ビームの放射をon/offする電子銃、202は、電子銃からの電子ビームをポイント状にしてウエハ203上に縮小投影する縮小電子光学系、204はポイント状の電子ビームをウエハ上で走査させる偏向器、205はウエハを載置して移動するXYステージ、206は、XYステージに固設された基準板207上の基準マークを電子ビームで走査した際発生する反射電子、2次電子を検出する検出器である。
【0005】
従来は、図16(B)に示すような線状マークである基準マークSM上を電子ビームB0によって走査する。その時に基準マークから発生するを反射電子、2次電子を検出器206で検出して、図16(C)のようなマーク信号を検出し、そのマーク信号から結像状態補正データを求める。そして電子ビームを偏向してパターンを描画する際、その偏向位置に対応した結像状態補正データによって縮小電子光学系の特性を補正していた。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】
マーク信号は、図16(C)に示したように、信号が小さく非常に雑音が乗っている。しかも微細なパターンを描画する為に電子ビームを絞るとより信号が小さくなる。したがって、このようなマーク信号から得た結像状態補正データでは縮小電子光学系を適切に補正できず、ウエハ上に所望のパターンを描画できないという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、本願発明の電子ビーム露光装置のある形態は、縮小電子光学系を介して複数の電子ビームを基板に照射させるとともに偏向器により前記複数の電子ビームを前記基板上偏向させることで、前記基板を露光する電子ビーム露光装置において、前記基板を載置するステージと、第1の方向に伸びる線状パターンが設けられた格子状マークが形成され、前記ステージ上に固設された基準板と、前記複数の電子ビームのうち前記第1の方向に配列された所定数の電子ビームが前記基準板上へ入射するように制御するブランキング制御手段と、前記基準板に対して前記所定数の電子ビームを前記第1の方向と直交する第2の方向に相対的に走査させた際、前記基準板から発生する子を検出する電子検出手段と、記基準板での前記電子ビームの結像状態を変更した際にそれぞれの結像状態で得られる前記電子検出手段の検出結果基づいて、前記電子ビームの結像状態を決定する手段と、を有することを特徴とする。
【0009】
前記基準板には前記格子状マークが複数箇所に形成されており、それぞれの箇所で前記電子ビームの結像状態が決定されることを特徴とする。
【0010】
前記基準板には前記第2の方向に伸びる線状パターンが設けられた格子状マークがさらに形成されており、前記ブランキング制御手段は前記複数の電子ビームのうち前記第2の方向に配列された所定数の電子ビームを前記基準板上へ入射するように制御し、前記電子検出手段は、前記基準板に対して前記第2の方向に配列された所定数の電子ビームを前記第1の方向に相対的に走査させた際、前記基準板から発生する電子を検出することを特徴とする。
【0011】
決定された前記電子ビームの結像状態に基づいて、記電子ビームの焦点位置を制御する焦点位置制御手段を有することを特徴とする。
【0012】
決定された前記電子ビームの結像状態に基づいて、記電子ビームの非点収差を制御する非点収差制御手段を有することを特徴とする。
【0013】
本発明のデバイス製造方法のある形態は、上記電子ビーム露光装置を用いて前記基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップと、を備えることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
〔電子ビーム露光装置の構成要素説明〕
図1は本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。
【0020】
図1において、1は、カソード1a、グリッド1b、アノード1cよりなる電子銃であって、カソード1aから放射された電子はグリッド1b、アノード1cの間でクロスオーバ像を形成する(以下、これらのクロスオーバ像を光源と記す)。
【0021】
この光源から放射される電子は、その前側焦点位置が前記光源位置にあるコンデンサーレンズ2によって略平行の電子ビームとなる。略平行な電子ビームは、要素電子光学系アレイ3に入射する。要素電子光学系アレイ3は、ブランキング電極と開口と電子レンズで構成される要素電子光学系が光軸AXに直交する方向に複数配列されて形成されたものである。要素電子光学系アレイ3の詳細については後述する。
【0022】
要素電子光学系アレイ3は、光源の中間像を複数形成し、各中間像は後述する縮小電子光学系4によって縮小投影され、ウエハ5上に光源像を形成する。
【0023】
その際、ウエハ5上の光源像の間隔が光源像の大きさの整数倍になるように、要素電子光学系アレイ3の各要素は設定されている。更に、要素電子光学系アレイ3は、各中間像の光軸方向の位置を縮小電子光学系4の像面湾曲に応じて異ならせるとともに、各中間像が縮小電子光学系4よってウエハ5に縮小投影される際に発生する収差を予め補正している。
【0024】
縮小電子光学系4は、第1投影レンズ41(43)と第2投影レンズ42(44)とからなる対称磁気タブレットで構成される。第1投影レンズ41(43)の焦点距離をf1、第2投影レンズ42(44)の焦点距離をf2とすると、この2つのレンズ間距離はf1+f2になっている。光軸上AXの物点は第1投影レンズ41(43)の焦点位置にあり、その像点は第2投影レンズ42(44)の焦点に結ぶ。この像は-f2/f1に縮小される。また、2つのレンズ磁界が互いに逆方向に作用する様に決定されているので、理論上は、球面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収差、軸上色収差の5つの収差を除いて他のザイデル収差および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。
【0025】
6は、要素電子光学系アレイ3からの複数の電子ビームを偏向させて、複数の光源像をウエハ5上でX,Y方向に略同一の変位量だけ変位させる偏向器である。偏向器6は、図示はされていないが、偏向幅が広い場合に用いられる主偏向器と偏向幅が狭い場合に用いられる副偏向器で構成されていて、主偏向器は電磁型偏向器で、副偏向器は静電型偏向器である。
【0026】
7は偏向器6を作動させた際に発生する偏向収差により光源像のフォーカス位置のずれを補正するダイナミックフォーカスコイルであり、8は、ダイナミックフォーカスコイル7と同様に、偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティグコイルである。
【0027】
9は、要素電子光学系アレイ3からの電子ビームが、ウエハ5上に形成された位置合わせマークもしくはステージ基準板13上のマークを照射した際に生じる反射電子又は2次電子を検出する反射電子検出器である。
【0028】
10は、X及びY方向にのびる2つのシングルナイフエッジを有するファラデーカップで要素電子光学系からの電子ビームが形成する光源像の電荷量を検出する。
【0029】
11は、ウエハを載置し、光軸AX(Z軸)方向とZ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Zステージであって、前述したステージ基準板13とファラデーカップ10が固設されている。
【0030】
12は、θ-Zステージを載置し、光軸AX(Z軸)と直交するXY方向に移動可能なXYステージである。
【0031】
次に、図2を用いて要素電子光学系アレイ3について説明する。
【0032】
要素電子光学系アレイ3は、複数の要素電子光学系をグループ(サブアレイ)とし、そのサブアレイが複数形成されている。そして、本実施例では7つのサブアレイA〜Gが形成されている。各サブアレイは、複数の要素電子光学系が2次元的に配列されている。そして、本実施例の各サブアレイではD(1,1)〜D(5,5)のように25個の要素電子光学系が形成されていて、各要素電子光学系は縮小電子光学系4を介してウエハ上にはX方向もY方向もピッチPb(μm)の間隔で配列する光源像を形成する。
【0033】
各要素電子光学系の断面図を図3に示す。
【0034】
図3において、301は一対の電極で構成され、偏向機能を有するブランキング電極であり、302は、透過する電子ビームの形状を規定する開口(AP)を有する基板で他の要素電子光学系と共通である。その上にブランキング電極301と電極をon/offするための配線(W)が形成されている。303は、3つの開口電極で構成され、上下の電極を加速電位V0と同じにし、中間の電極を別の電位V1またはV2に保った収斂機能を有するユニポテンシャルレンズ303a、303bの2つを用いた電子レンズである。
【0035】
ユニポテンシャルレンズ303aの上、中、下の電極及びユニポテンシャルレンズ303bの上、下の電極の形状は図4(A)に示すような形状であり、ユニポテンシャルレンズ303a、303bの上下電極は、後述する焦点・非点制御回路1によって全ての要素電子光学系において共通の電位に設定している。
【0036】
ユニポテンシャルレンズ303aの中間電極は、焦点・非点制御回路1によって要素電子光学系毎に電位が設定出来る為、ユニポテンシャルレンズ303aの焦点距離が要素電子光学系毎に設定できる。
【0037】
また、ユニポテンシャルレンズ303bの中間電極は、図4(B)に示すような4つの電極で構成され、焦点・非点制御回路によって各電極の電位が個別に設定でき、要素電子光学系毎にも個別設定出来るため、ユニポテンシャルレンズ303bは直交する断面において焦点距離が異なるようにでき、かつ要素電子光学系毎にも個別に設定出来る。
【0038】
その結果、要素電子光学系の中間電極の電位をそれぞれ制御することによって、要素電子光学系の電子光学特性(中間像形成位置、非点収差)を制御することができる。
【0039】
コンデンサーレンズ2で略平行にされた電子ビームは、ブランキング電極301と開口(AP)を介し、電子レンズ303によって、光源の中間像を形成する。この時、ブランキング電極301の電極間に電界をかけていないと電子ビーム束305の様に偏向されない。一方、ブランキング電極301の電極間に電界をかけると電子ビーム束306の様に向される。すると、電子光束305と電子ビーム束306は、縮小電子光学系4の物体面で互いに異なる角度分布を有するので、縮小電子光学系4の瞳位置(図1のP面上)では電子ビーム束305と電子ビーム束306は互いに異なる領域に入射される。したがって、電子ビーム束305だけを透過させるブランキング開口BAを縮小電子光学系の瞳位置(図1のP面上)に設けてある。
【0040】
また、各要素電子光学系は、それぞれが形成する中間像が縮小電子光学系4によって被露光面に縮小投影される際に発生する像面湾曲・非点収差を補正するために、各要素電子光学系の2つの中間電極の電位を個別に設定して、各要素電子光学系の電子光学特性(中間像形成位置、非点収差)を異ならしめている。ただし、本実施例では、中間電極と焦点・非点制御回路1との配線を減らす為に同一サブアレイ内の要素電子光学系は同一の電子光学特性にしてあり、要素電子光学系の電子光学特性(中間像形成位置、非点収差)をサブアレイ毎に制御している。
【0041】
さらに、複数の中間像が縮小電子光学系4によって被露光面に縮小投影される際に発生する歪曲収差を補正するために、縮小電子光学系4の歪曲特性を予め知り、それに基づいて、縮小電子光学系4の光軸と直交する方向の各要素電子光学系の位置を設定している。
【0042】
次に本実施例のシステム構成図を図5に示す。
【0043】
ブランキング制御回路14は、要素電子光学アレイ3の各要素電子光学系のブランキング電極のon/offを個別に制御する制御回路、焦点・非点制御回路1(15)は、要素電子光学アレイ3の各要素電子光学系の電子光学特性(中間像形成位置、非点収差)を個別に制御する制御回路である。
【0044】
焦点・非点制御回路2(16)は、ダイナミックスティグコイル8及びダイナミックフォーカスコイル7を制御して縮小電子光学系4の焦点位置、非点収差を制御する制御回路で、偏向制御回路17は偏向器6を制御する制御回路、倍率調整回路18は、縮小電子光学系4の倍率を調整する制御回路、光学特性回路19は、縮小電子光学系4を構成する電磁レンズの励磁電流を変化させ回転収差や光軸を調整する制御回路である。
【0045】
ステージ駆動制御回路20は、θ-Zステージを駆動制御し、かつXYステージ12の位置を検出するレーザ干渉計21と共同してXYステージ12を駆動制御する制御回路である。
【0046】
制御系22は、描画パターンに関する情報が記憶されたメモリ23からのデータに基づく露光及び位置合わせの為に上記複数の制御回路および反射電子検出器9・ファラデーカップ10を同期して制御する。制御系22は、インターフェース24を介して電子ビーム露光装置全体をコントロールするCPU25によって制御されている。
【0047】
(動作の説明)
図5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。
【0048】
露光装置のウエハ露光に先立ち、CPU25は、インターフェース24を介して制御系22に「キャリブレーション」を命令すると、制御系22は下記のステップを実行する。
【0049】
図6に示すように、ステージ基準板13には、偏向器6の主偏向器による偏向領域の中心を(0,0)とし9個のマトリックスに分割した時の各マトリックスの位置に対応した位置に、マークMが形成されている。マークMは、線状パターンがX方向に配列された格子状マークMXと、線状パターンがY方向に配列された格子状マークMYとで構成されている。どちらの格子状マークもそのピッチはPm(μm)である。
【0050】
図2に示した要素電子光学系アレイ3の中心にある要素電子光学系D(3,3)からの電子ビームが偏向を受けないでウエハに照射する位置をビーム基準位置とすると、制御系22はステージ駆動制御回路20に命令して、XYステージ12を移動させ、ステージ基準板13のマークM(0,0)の中心を、ビーム基準位置に位置づけさせる。
【0051】
そして、制御系22はブランキング制御回路14と偏向制御回路17に命令し、偏向器6の主偏向器によって要素電子光学系D(3,3)からの電子ビームB0と、要素電子光学系D(3,3)に対しY方向に配列された要素電子光学系D(2,3)、D(4,3)からのそれぞれの電子ビームBX1,BX2の3本の電子ビームをマークM(1,1)の位置に偏向する。そして、3本の電子ビームをマークM(1,1)のマークMX上を図6(B)のようにX方向に走査させ、各電子ビームに対応した格子状マークからの反射電子又は2次電子を合成して同時に反射電子検出器9によって検出させ、制御系22に取り込む。そのマーク信号を図7に示す。
【0052】
そして制御系22は、偏向量に対応した検出電子量の信号であるマーク信号(離散的信号列)を記憶する(この離散的電気信号のサンプリング間隔Ls(μm)は偏向器6の分解能で定められる)。
【0053】
この時、各電子ビームの起点位置(図中白丸)は、互いにX方向に関し同じ位置を満足している。その結果、各電子ビームの起点位置とそれに対応する走査する格子状マークとの位置関係は、全ての電子ビームにおいて同じであるため、各電子ビームにおける偏向量と検出される電子量との関係のマーク信号は略同一とな。また、合成された信号も略同一であり、平均化効果により電子ビーム1本の時より雑音が低減し、信号も大きい。また、この離散的信号は、後述するようにフーリエ変換され、電子ビームのぼけ(結像状態)を検知する。その処理を容易にする為に、走査幅2Ldは、2Ld=M×Pm(Mは正の整数)と2Ld=N×Ls(Nは正の整数,M<N)を満足するように設定されている。
【0054】
制御系22は、得られた離散的電気信号列S(x)を離散的フーリエ変換によって空間周波数領域の信号に変換し、格子状マークのピッチで決まる周波数(1/Pm)のフーリエ係数を演算する。
【0055】
その手法は公知のもであり、サンプリング周波数1/2Ldを1に正規化したとき、前述より1/Pm=M/2Ldを満足するので格子状マークのピッチで決まる周期的信号の空間周波数はMとなり、その空間周波数Mの複素フーリエ係数X(M)は、
X(M)=ΣS(n×Ls)e-j2 π (M/N)(n × Ls)
(ただし、jは虚数単位)
となる。またこの時の周期的信号の強度E(M)、位相Θ(M)はそれぞれ
E(M)=( (Re(X(M))2 + (Im(X(M))2 )
Θ(M)=tan -1 (Im(X(M))/(Re(X(M)))
(ただし、Re(X(M))、Im(X(M))は各々、複素数X(k)の実部、虚部を表す)
と表すことができる。
【0056】
上記の手法で得られた周波数1/Pmの周期信号の強度E(M)は、電子ビームのぼけが大きい場合はその値が小さく、電子ビームのぼけが小さい場合はその値は大きい。制御系22は、電子ビームのぼけを表す強度E(M)を記憶する。
【0057】
また、制御系22はブランキング制御回路14と偏向制御回路17に命令し、偏向器6の主偏向器によって、要素電子光学系D(3,3)からの電子ビームB0と、要素電子光学系D(3,3)に対しX方向に配列された要素電子光学系D(3,2)、D(3,4)からのそれぞれの電子ビームBY1,BY2の3本電子ビームをマークM(1,1)の位置に偏向する。そして、3本の電子ビームをマークM(1,1)のマークMY上を図6(C)のようにY方向に走査させ、各電子ビームに対応した格子状マークからの反射電子又は2次電子を合成して同時に反射電子検出器9によって検出させ、制御系22に取り込む。そして偏向量に対応した検出電子量の信号であるマーク信号(離散的信号列)を記憶し、記憶された離散的信号列S(x)を離散的フーリエ変換によって空間周波数領域の信号に変換し、格子状マークのピッチで決まる周波数(1/Pm)の強度E(M)を記憶する。
【0058】
次に焦点・非点制御回路2(16)に命じ、ダイナミックスティグコイル8の設定を変え(動的非点補正データの変更)、再び電子ビームでマークM(1,1)上を走査し、同様にマークMXを用いた時の強度E(M)とマークMYを用いた時の強度E(M)を求め記憶する。この作業を繰り返して、図8に示すような、ダイナミックスティグコイル8の非点設定量とマークMXを用いた時の強度E(M)との関係と、ダイナミックスティグコイル8の非点設定量とマークMYを用いた時の強度E(M)との関係とを得る。そして、マークMXを用いた時の強度E(M)とマークMYを用いた時の強度E(M)とが一致する時の動的非点補正データを求める。これにより、マークM(1,1)に対応する偏向位置での最適な動的非点補正データが決定する。
【0059】
以上の作業を全てのマークについて行い各マークに対応する偏向位置での最適な動的非点補正データが決定する。
【0060】
次に、制御系22はブランキング制御回路14と偏向制御回路17に命令し、偏向器6の主偏向器によって、電子ビームB0と、電子ビームBY1,BY2の3本電子ビームをマークM(1,1)の位置に偏向する。この時、先に求められた動的非点補正データに基づいてダイナミックスティグコイル8は制御されている。
【0061】
そして、3本の電子ビームをマークM(1,1)のマークMX上を図6(B)のようにX方向に走査させ、各電子ビームに対応した格子状マークからの反射電子又は2次電子を合成して同時に反射電子検出器9によって検出させ、制御系22に取り込む。そして偏向量に対応した検出電子量の信号であるマーク信号(離散的信号列)を記憶し、記憶された離散的信号列S(x)を離散的フーリエ変換によって空間周波数領域の信号に変換し、格子状マークのピッチで決まる周波数(1/Pm)の強度E(M)を記憶する。
【0062】
次に焦点・非点制御回路2(16)に命じ、ダイナミックフォーカスコイル7の設定を変え(動的焦点補正データの変更)、再び電子ビームでマークM(1,1)上を走査し、同様にマークMXを用いた時の強度E(M)とマークMYを用いた時の強度E(M)を求め記憶する。この作業を繰り返して、図9に示すような、ダイナミックフォーカスコイル7の点設定量とマークMXを用いた時の強度E(M)との関係を得る。そして、強度E(M)が最大となる時の動的非点補正データを求める。これにより、マークM(1,1)に対応する偏向位置での最適な動的焦点補正データが決定する。
【0063】
以上の作業を全てのマークについて行い各マークに対応する偏向位置での最適な動的焦点補正データが決定する。
【0064】
次に、CPU25は、インターフェース24を介して制御系22に「露光の実行」を命令すると、制御系22は下記のステップを実行する。
【0065】
(ステップ1)
制御系22は、偏向制御回路17に命じ、偏向器6の副偏向器によって、要素電子光学系アレイからの複数の電子ビーム偏向させるとともに、ブランキング制御回路14に命じ各要素電子光学系のブランキング電極をウエハ5に露光すべきパターンに応じてon/offさせる。この時XYステージ12はX方向に連続移動しており、偏向制御回路17は、XYステージ12の移動量も含めて電子ビームの偏向位置を制御している。
【0066】
その結果、一つの要素電子光学系からの電子ビームは、図10に示すようにウエハ5上の露光フィールド(EF)を黒四角を起点として走査し露光する。また、図11に示すように、サブアレイ内の複数の要素電子光学系の露光フィールド(EF)は、隣接するように設定されていて、その結果、ウエハ5上において、複数の露光領域(EF)で構成されるサブアレイ露光フィールド(SEF)を露光される。同時に、ウエハ5上において、図12に示すようなサブアレイAからGのそれぞれが形成するサブアレイ露光フィールド(SEF)で構成されるサブフィールドが露光される。
【0067】
(ステップ2)
制御系22は、図13に示すサブフィールド▲1▼を露光後、サブフィールド▲2▼を露光する為に、偏向制御回路17に命じ、偏向器6の主偏向器によって、要素電子光学系アレイからの複数の電子ビーム偏向させる。この時、制御系22は、焦点・非点制御回路2に命じ、先ほど求めた動的焦点補正データに基づいてダイナミックフォーカスコイル7を制御して縮小電子光学系4の焦点位置を補正するとともに、先ほど求めれ動的非点補正データに基づいてダイナミックスティグコイル8を制御して、縮小電子光学系の非点収差を補正する。そして、ステップ1の動作を行い、サブフィールド▲2▼を露光する。
【0068】
以上のステップ1、2を繰り返して、図13示すようにサブフィールド▲3▼▲4▼というようにサブフィールドを順次露光してウエハ全面を露光する。
【0069】
次に上記説明した電子ビーム露光装置及び露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
【0070】
図14は微小デバイス(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1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(露光制御データ作成)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3(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4(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5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4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6(検査)ではステップ5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なう。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7)される。
【0071】
図15は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(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14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(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17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18(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19(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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0072】
本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに製造することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、縮小電子光学系の結像状態を正確に検出することができるので、精度の高い結像状態補正データを用いて縮小電子光学系を適切に補正して、ウエハ上に所望のパターンを描画できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略を示す図。
【図2】要素電子光学系アレイ3について説明する図。
【図3】要素電子光学系を説明する図。
【図4】要素電子光学系の電極を説明する図。
【図5】本発明に係るシステム構成を説明する図。
【図6】ステージ基準マークを説明する図。
【図7】マーク信号を説明する図。
【図8】非点設定量とフーリエ係数の強度を説明する図。
【図9】焦点設定量とフーリエ係数の強度を説明する図。
【図10】要素電子光学系の露光フィールド(EF)を説明する図。
【図11】サブアレイ露光フィールド(SEF)を説明する図。
【図12】サブフィールドを説明する図。
【図13】ウエハ全面露光を説明する図。
【図14】微小デバイスの製造フローを説明する図。
【図15】ウエハプロセスを説明する図。
【図16】従来の電子ビーム露光装置を説明する図。
【符号の説明】
1 電子銃
2 コンデンサーレンズ
3 要素電子光学系アレイ
4 縮小電子光学系
5 ウエハ
6 偏向器
7 ダイナミックフォーカスコイル
8 ダイナミックスティグコイル
9 反射電子検出器
10 ファラデーカップ
11 θ−Zステージ
12 XYステージ
13 ステージ基準板
14 ブランキング制御回路
15 焦点・非点制御回路1
16 焦点・非点制御回路2
17 偏向制御回路
18 倍率調整回路
19 光学特性回路
20 ステージ駆動制御回路
21 レーザ干渉計
22 制御系
23 メモリ
24 インターフェース
25 CPU

Claims (6)

  1. 縮小電子光学系を介して複数の電子ビームを基板に照射させるとともに偏向器により前記複数の電子ビームを前記基板上偏向させることで、前記基板を露光する電子ビーム露光装置において、
    前記基板を載置するステージと、
    第1の方向に伸びる線状パターンが設けられた格子状マークが形成され、前記ステージ上に固設された基準板と、
    前記複数の電子ビームのうち前記第1の方向に配列された所定数の電子ビームが前記基準板上へ入射するように制御するブランキング制御手段と、
    前記基準板に対して前記所定数の電子ビームを前記第1の方向と直交する第2の方向に相対的に走査させた際、前記基準板から発生する子を検出する電子検出手段と、
    記基準板での前記電子ビームの結像状態を変更した際にそれぞれの結像状態で得られる前記電子検出手段の検出結果基づいて、前記電子ビームの結像状態を決定する手段と、を有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
  2. 前記基準板には前記格子状マークが複数箇所に形成されており、それぞれの箇所で前記電子ビームの結像状態が決定され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。
  3. 前記基準板には前記第2の方向に伸びる線状パターンが設けられた格子状マークがさらに形成されており、前記ブランキング制御手段は前記複数の電子ビームのうち前記第2の方向に配列された所定数の電子ビームを前記基準板上へ入射するように制御し、前記電子検出手段は、前記基準板に対して前記第2の方向に配列された所定数の電子ビームを前記第1の方向に相対的に走査させた際、前記基準板から発生する電子を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビーム露光装置。
  4. 決定された前記電子ビームの結像状態に基づいて、記電子ビームの焦点位置を制御する焦点位置制御手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子ビーム露光装置。
  5. 決定された前記電子ビームの結像状態に基づいて、記電子ビームの非点収差を制御する非点収差制御手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子ビーム露光装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電子ビーム露光装置を用いて前記基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップと、を備えることを特徴とするデバイス製造方法。
JP15098396A 1996-06-12 1996-06-12 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法 Expired - Fee Related JP3919255B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15098396A JP3919255B2 (ja) 1996-06-12 1996-06-12 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法
US08/873,337 US5929454A (en) 1996-06-12 1997-06-11 Position detection apparatus, electron beam exposure apparatus, and methods associated with them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15098396A JP3919255B2 (ja) 1996-06-12 1996-06-12 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09330680A JPH09330680A (ja) 1997-12-22
JP3919255B2 true JP3919255B2 (ja) 2007-05-23

Family

ID=15508729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15098396A Expired - Fee Related JP3919255B2 (ja) 1996-06-12 1996-06-12 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3919255B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077813A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法、荷電粒子線露光装置の調整方法、ビームぼけ計測装置及び荷電粒子線露光装置
JP4738723B2 (ja) 2003-08-06 2011-08-03 キヤノン株式会社 マルチ荷電粒子線描画装置、荷電粒子線の電流の測定方法及びデバイス製造方法
US6903350B1 (en) * 2004-06-10 2005-06-07 Axcelis Technologies, Inc. Ion beam scanning systems and methods for improved ion implantation uniformity
TWI844826B (zh) 2021-03-22 2024-06-11 日商紐富來科技股份有限公司 多帶電粒子束描繪裝置及其調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09330680A (ja) 1997-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5929454A (en) Position detection apparatus, electron beam exposure apparatus, and methods associated with them
JP3796317B2 (ja) 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法
JP3927620B2 (ja) 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法
US6323499B1 (en) Electron beam exposure apparatus and method, and device manufacturing method
US5981954A (en) Electron beam exposure apparatus
JP3728015B2 (ja) 電子ビーム露光システム及びそれを用いたデバイス製造方法
JP3787417B2 (ja) 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置
US5939725A (en) Electron beam exposure apparatus
JPH09245708A (ja) 電子ビーム露光装置とその露光方法
JP3647136B2 (ja) 電子ビーム露光装置
JP3647143B2 (ja) 電子ビーム露光装置及びその露光方法
JP3919255B2 (ja) 電子ビーム露光装置及びデバイス製造方法
JP4477436B2 (ja) 荷電粒子線露光装置
JP3832914B2 (ja) 電子ビーム露光装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP4143204B2 (ja) 荷電粒子線露光装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP4026872B2 (ja) 位置検出装置及びそれを備えた電子ビーム露光装置
JP3673608B2 (ja) 電子ビーム照明装置及び該装置を備えた電子ビーム露光装置
JP3976835B2 (ja) 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置
JP2001332473A (ja) 荷電粒子線露光装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JP3728315B2 (ja) 電子ビーム露光装置、電子ビーム露光方法、および、デバイス製造方法
JP4006054B2 (ja) 電子ビーム露光装置
JPH10308340A (ja) 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置
JP2005286346A (ja) 電子ビーム露光装置及び該電子ビーム露光装置を管理する管理装置
JP2007019193A (ja) 荷電粒子線装置、レンズパワー調整方法、及びデバイス製造方法
JPH09330868A (ja) 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees