JP3024757B1 - Electron beam writing method - Google Patents
Electron beam writing methodInfo
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- JP3024757B1 JP3024757B1 JP10261403A JP26140398A JP3024757B1 JP 3024757 B1 JP3024757 B1 JP 3024757B1 JP 10261403 A JP10261403 A JP 10261403A JP 26140398 A JP26140398 A JP 26140398A JP 3024757 B1 JP3024757 B1 JP 3024757B1
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Abstract
【要約】
【課題】電子光学的に選択可能な開口の領域の大きさを
変えずに、かつ、実効的な描画速度を落とすことなく選
択可能な開口数を増大させ、スループットを向上させ
る。
【解決手段】連続移動電子ビーム描画方法において、特
定の領域ストライプ17Aを描画した後、ステージの折
り返し時間aの間に開口Aから開口Bに移動を行う。そ
の後、ストライプ17Bの描画を開始する。このとき、
開口の位置を測定し、開口の停止誤差量を試料上でのビ
ーム偏向位置にフィードバックをかけることにより補正
を行い、高精度な描画を行う。なお、このようにストラ
イプ17Aから17Bへのステージの折り返し時に開口
の移動を行う他、チップ16から次のチップへのステー
ジの折り返し時に開口の移動を行ってもよい。An object of the present invention is to increase the selectable numerical aperture without changing the size of an aperture region that can be selected electro-optically and without reducing the effective drawing speed, thereby improving the throughput. In a continuous moving electron beam writing method, after writing a specific area stripe (17A), movement is performed from an opening (A) to an opening (B) during a turn-back time (a) of a stage. After that, drawing of the stripe 17B is started. At this time,
The position of the opening is measured, and the amount of error in stopping the opening is corrected by applying feedback to the beam deflection position on the sample, thereby performing high-precision drawing. The opening may be moved when the stage is turned back from the stripe 17A to the stripe 17B, or the opening may be moved when the stage is turned back from the chip 16 to the next chip.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造時に使用される電子ビーム描画技術に係り、特に
描画パターンに繰り返し現れる形状の電子ビームで一括
に描画を行う電子ビーム描画方法に関する。The present invention relates to relates to electron beam lithography technique used in the manufacture of semiconductor integrated circuits, in particular an electron beam drawing how to draw the bulk with an electron beam recurring shapes drawing pattern Related.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子ビーム描画装置は、高い解像性とパ
ターンの発生が可能であるという機能を持つことから、
半導体製造過程におけるフォトマスクの製造装置とし
て、あるいは先端デバイスの研究開発のための道具とし
て用いられている。近年、特定の機能を持つ一まとまり
の形状の開口を電子ビームにより選択し、その開口形状
のビームを用いて描画を行う、いわゆる一括ビーム描画
方式が実用化され、描画速度も大幅に向上している。そ
のため、従来はスループットの点で適用されなかった量
産ラインに対しても、近年では電子ビーム描画装置が用
いられるようになった。しかし、より大きくコストを低
減させようとする観点から見ると、電子ビーム描画方法
に対してはさらに大きな描画速度の向上が要求されてい
る。半導体素子のパターンに対して複雑でより高速な描
画を行うためには、一括ビームの種類、すなわち一括開
口の数を増やせばよい。一括描画方式の電子ビーム描画
装置では、高速に一括形状の開口を選択する必要がある
ため、電子ビームを選択偏向器で電磁的に偏向すること
によって開口の選択を行っている。しかし、電子ビーム
を偏向することにより選択できる開口上の領域の大きさ
は無限ではなく、偏向感度や偏向に伴う電子光学的収差
で制約され、偏向により選択できる開口数は実際には有
限になる。2. Description of the Related Art An electron beam lithography system has a high resolution and a function capable of generating a pattern.
It is used as a photomask manufacturing device in the semiconductor manufacturing process or as a tool for research and development of advanced devices. In recent years, the so-called batch beam drawing method, in which a group of apertures having a specific function is selected by an electron beam and drawing is performed using a beam having the opening shape, has been put to practical use, and the drawing speed has been greatly improved. I have. For this reason, electron beam lithography systems have recently come to be used for mass production lines that have not conventionally been applied in terms of throughput. However, from the viewpoint of further reducing the cost, the electron beam writing method is required to further increase the writing speed. In order to perform complicated and higher-speed drawing on the pattern of the semiconductor element, the type of collective beam, that is, the number of collective apertures may be increased. In a batch writing type electron beam writing apparatus, since it is necessary to select a batch-shaped opening at a high speed, the electron beam is electromagnetically deflected by a selection deflector to select the opening. However, the size of the area on the aperture that can be selected by deflecting the electron beam is not infinite, but is limited by the deflection sensitivity and the electron-optical aberration accompanying the deflection, and the numerical aperture that can be selected by deflection is actually finite. .
【0003】従来では、描画すべきパターンの品種が変
わると、次の品種の開口群を偏向により選択可能な領域
まで機械的に移動して、再度電子ビームの軸調整を行っ
た後に描画を開始していた。これらのパターン品種は、
通常は複数枚の試料(ウェハ)で構成されており、開口
群の移動はこの試料の交換する頻度で行われていた。半
導体素子のうち特にメモリーではパターン内に類似のパ
ターンが多く、例えば上下や左右対称な開口を用いる場
合が多い。この対称な開口を別々に設けることは、一括
開口の数を実質的に減少させることになる。これに対し
て、例えば、特開平9―246141号公報に記載され
ているように、一括形状のビームを180度回転させる
ことにより、見かけ上の一括開口数を増大させる方法も
ある。Conventionally, when the type of the pattern to be drawn changes, the opening group of the next type is mechanically moved to a selectable area by deflection, and the axis of the electron beam is adjusted again to start writing. Was. These pattern varieties are
Usually, it is composed of a plurality of samples (wafers), and the group of apertures is moved at the frequency of exchanging the samples. Of the semiconductor elements, especially in memories, there are many similar patterns in the pattern, and for example, openings that are symmetrical vertically and horizontally are often used. Providing these symmetrical openings separately reduces the number of batch openings substantially. On the other hand, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-246141, there is a method of increasing the apparent collective numerical aperture by rotating the collectively shaped beam by 180 degrees.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、電子光学的収差で領域の大きさが制約されるため、
電子光学的に選択が可能な開口の領域の大きさには限界
があった。従って、電子光学的な選択可能な開口数を増
大させることは難しく、その結果、描画速度をこれ以上
に向上させることは極めて難しいという問題がある。本
発明の目的は、一括描画方式の電子ビーム描画方法にお
いて、一括図形開口を有効に利用して、電子光学的に選
択可能な開口の領域の大きさを変更することなく、かつ
実効的な描画速度を落とすことなく、選択可能な開口数
を増大させることができ、それによりさらにスループッ
トを向上させることが可能な電子ビーム描画方法を提供
することにある。As described above, conventionally, since the size of the region is restricted by the electron-optical aberration,
There is a limit to the size of the aperture region that can be selected electro-optically. Therefore, it is difficult to increase the selectable numerical aperture by electro-optics, and as a result, it is extremely difficult to further increase the drawing speed. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electron beam lithography method using a collective writing method, in which a collective figure aperture is effectively used without changing the size of an aperture area that can be selected electronically and effectively. without slowing down, it is possible to increase the number of selectable apertures, in that by further providing an electron beam lithography how capable of improving the throughput.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子ビーム描画方法では、開口を高速かつ
高精度に移動可能な移動機構を設け、特定の描画単位毎
に移動させながら描画を行う。また、選択偏向器で偏向
可能な領域外の開口を選択する場合には、開口の移動を
行う制御装置を用いて、必要な開口が選択領域に入るよ
うにする。そして、特定の描画領域が試料を連続移動方
向に短冊状に分割された描画領域であり、それらの領域
の描画終了時に第2の開口のパターンを機械的に切り替
える。これにより、電子光学的に選択可能な領域の大き
さを変えずに、かつ、実効的な描画速度を落とすことな
く、選択可能な開口数を増大させることにより、スルー
プットの向上を図ることができる。To achieve the above object, according to an aspect of, the electron beam writing method of the present invention, the moving mechanism capable of moving provided apertures fast and accurate, it is moved every specific drawing unit While drawing. Also, when selecting the opening of the outer deflectable region selected deflector, using a control device for moving the opening, so that the required opening to enter the selection. Then, a drawing area drawing area particular is divided into strips the sample in the direction of the continuous movement, <br/> Ru you switch their pattern drawing ends at the second opening region mechanically. This ensures, without changing the size of the electro-optically selectable region, and, without reducing the effective drawing speed, by increasing the number of selectable apertures, it is possible to improve the throughput it can.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。 (第1の実施例)図1は、本発明の第1の実施例を示す
電子ビーム描画装置の断面構造図である。図1に示すよ
うに、電子銃1から放出された電子ビーム2は第1の開
口3上に照射され、さらに第2の開口5上に結像され
る。この第2の開口5上の像は縮小レンズ6と対物偏向
レンズ7で投影偏向されて、感光剤の塗布された試料8
上に投影されて描画が行われる。このとき、第2の開口
5にあらかじめ設けてある複数のパターン形状の開口
を、選択偏向器4により選択する。すなわち、選択偏向
器4は、第2の開口5の中心部の可変成形用開口の周囲
に設けられた複数の一括図形用開口を選択するため、電
子ビーム2を電磁的に偏向させるものである。対物偏向
レンズ7で偏向可能な領域以外は、XYステージ9上に
設置された試料8を、XYステージ制御装置13により
移動させて描画を行う。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional structural view of an electron beam lithography apparatus showing a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an electron beam 2 emitted from an electron gun 1 is irradiated on a first opening 3, and is further imaged on a second opening 5. The image on the second opening 5 is projected and deflected by the reduction lens 6 and the objective deflecting lens 7, and the sample 8 coated with a photosensitive agent is
The image is projected and projected on the upper side. At this time, a plurality of pattern-shaped openings provided in advance in the second opening 5 are selected by the selection deflector 4. That is, the selection deflector 4 electromagnetically deflects the electron beam 2 to select a plurality of collective figure openings provided around the variable shaping opening at the center of the second opening 5. . The sample 8 placed on the XY stage 9 is moved by the XY stage controller 13 to perform drawing, except for the area deflected by the objective deflection lens 7.
【0007】一方、別の品種が選択されたときには、第
2の開口5の移動を開口移動機構11で行い、描画パタ
ーンに応じて移動機構制御装置12により制御される。
すなわち、現在と異なるパターンを持つ開口群を偏向す
ることで選択可能な領域まで移動機構制御装置12の制
御により機械的に移動し、描画を開始する。描画全体の
制御は、描画パターンに従って描画制御装置10によっ
て統一的に制御される。On the other hand, when another type is selected, the second opening 5 is moved by the opening moving mechanism 11 and is controlled by the moving mechanism controller 12 according to the drawing pattern.
That is, by deflecting the aperture group having a pattern different from the current one, the aperture group is mechanically moved to a selectable area under the control of the moving mechanism control device 12, and drawing is started. The control of the whole drawing is uniformly controlled by the drawing control device 10 according to the drawing pattern.
【0008】図2は、図1における第2の開口を示す上
面図である。通常、描画すべきパターンは複雑であっ
て、一括図形だけで描画をすることは不可能である。一
括図形方式で描画できる領域以外の部分は、矩型ビーム
の大きさを変えることのできる可変成形ビーム方式で描
画を行う。そのために、第2の開口5上には、中心部分
の可変成形用開口15の周囲に一括図形用開口14を配
置した形状を備えている。この例では、図2に示した5
つの一括図形用開口14が選択偏向器4で選択可能であ
る。FIG. 2 is a top view showing the second opening in FIG. Usually, a pattern to be drawn is complicated, and it is impossible to draw only a collective figure. The portion other than the area in which the drawing can be performed by the collective figure method is performed by the variable shaped beam method in which the size of the rectangular beam can be changed. For this purpose, the second opening 5 has a shape in which a collective figure opening 14 is arranged around a variable forming opening 15 in the center. In this example, 5 shown in FIG.
One collective figure opening 14 can be selected by the selection deflector 4.
【0009】従来では、描画すべきパターンの品種が変
わると、次の品種の開口を偏向により選択可能な領域ま
で機械的に移動して、再度電子ビームの軸調整を行い、
描画を行っていた。これら品種は、通常、複数枚の試料
(ウェハ)で構成されており、開口の移動はこの頻度で
行われていた。この理由は、開口を機械的に移動させる
場合には、電子ビームを電磁的に偏向させるよりも時間
がかかるために、頻繁に開口を移動すると描画速度が低
下するためである。しかし、例えばXYステージを連続
的に移動させながら描画を行う連続移動描画では、試料
を連続移動方向に短冊状に分割された描画領域(ストラ
イプ)毎に描画を行う。1つのストライプの描画終了後
に、次のストライプにXYステージを移動する際には、
ある時間を要する。従って、本発明では、これらの期間
内に(つまり、分割描画領域の終了毎に)第2の開口5
を機械的に移動すれば、全体の描画速度を低下させるこ
となく、一括開口の数を多くすることができる。Conventionally, when the type of pattern to be drawn changes, the aperture of the next type is mechanically moved to a selectable area by deflection, and the axis of the electron beam is adjusted again.
I was drawing. These varieties are usually composed of a plurality of samples (wafers), and the opening is moved at this frequency. The reason for this is that if the opening is moved mechanically, it takes longer than the case where the electron beam is electromagnetically deflected, and if the opening is moved frequently, the writing speed is reduced. However, for example, in continuous moving writing in which writing is performed while continuously moving the XY stage, writing is performed for each writing area (stripe) in which the sample is divided into strips in the continuous movement direction. When moving the XY stage to the next stripe after drawing one stripe,
It takes some time. Therefore, according to the present invention, the second opening 5 is set within these periods (that is, each time the divided drawing area ends).
When the is moved mechanically, the number of batch openings can be increased without lowering the overall drawing speed.
【0010】図3は、図1における試料上のチップとス
トライプを示す図である。図2で説明した動作原理を、
図3を例にとって説明する。図3(A)は、試料8上に
描画を行う例を示している。試料8上に半導体集積回路
で1まとまりの機能をもつチップ16を複数並べて描画
を行う。このとき、連続移動描画では連続移動方向(図
では、縦方向の同じ斜線で示す)に複数のストライプ1
7A、ストライプ17Bに分割して描画を行う。すなわ
ち、特定の領域ストライプ17Aを描画した後、ステー
ジの折り返し時間aの間に開口Aから開口Bに移動を行
う(図5参照)。その後、ストライプ17Bの描画を開
始する。後述するように、このとき開口の位置を測定装
置で測定し、開口の停止誤差量を試料上でのビーム偏向
位置にフィードバックをかけることにより補正を行い、
高精度な描画を行う。図3(B)は、図3(A)におけ
るチップ16の拡大図である。チップ16の左半分をA
パターン、右半分をBパターンとすると、Aパターンの
描画とBパターンの描画の間で第2の開口5を移動させ
ればよい。これは、半導体集積回路(1チップ)の半分
の描画が終了する毎に第2の開口を移動する場合であ
る。FIG. 3 is a diagram showing chips and stripes on the sample in FIG. The operation principle described in FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an example in which drawing is performed on the sample 8. A plurality of chips 16 having a group of functions are arranged on a sample 8 by a semiconductor integrated circuit to perform drawing. At this time, in the continuous movement drawing, a plurality of stripes 1 in the continuous movement direction (shown by the same vertical diagonal line in the figure).
Drawing is performed by dividing into 7A and stripes 17B. That is, after drawing the specific area stripe 17A, the wafer is moved from the opening A to the opening B during the turn-back time a of the stage (see FIG. 5). After that, drawing of the stripe 17B is started. As will be described later, at this time, the position of the aperture is measured by a measuring device, and the amount of stop error of the aperture is corrected by applying feedback to the beam deflection position on the sample,
Perform high-precision drawing. FIG. 3B is an enlarged view of the chip 16 in FIG. A left half of chip 16
If the pattern and the right half are the B pattern, the second opening 5 may be moved between the drawing of the A pattern and the drawing of the B pattern. This is a case where the second opening is moved every time drawing of half of the semiconductor integrated circuit (one chip) is completed.
【0011】図4は、XYステージと開口の移動の関係
を示すタイミングチャートである。これは、第2の開口
の配置を示す図4において、図3(A)のストライプ1
7Aを開口Aで描画を行い、その後開口Aから開口Bに
開口を移動してストライプ17Bを描画することを意味
する。このときの、XYステージと開口位置の移動のタ
イミングを図4に示している。この例では、連続移動方
向をY方向としているので、開口位置のX座標を変更さ
せることにより開口Aから開口Bに移動している。スト
ライプ17Aの描画が終了した後、ステージ折り返し時
間に開口Aから開口Bに開口の移動を行い、ストライプ
17Bの描画を行う。隣り合うストライプ17Aとスト
ライプ17Bの間で開口を移動するときには、開口のパ
ターンを開口Aと開口Bのように隣り合う開口を使用し
て、開口間の移動距離を最短になるように配置する。こ
のようにすれば、開口間の移動時間も最短となる。FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the XY stage and the movement of the aperture. This is because in FIG. 4 showing the arrangement of the second openings, the stripe 1 shown in FIG.
7A is drawn with the opening A, and then the opening 17 is moved from the opening A to the opening B to draw the stripe 17B. FIG. 4 shows the timing of the movement of the XY stage and the opening position at this time. In this example, since the continuous movement direction is the Y direction, the opening position is moved from the opening A to the opening B by changing the X coordinate of the opening position. After the drawing of the stripe 17A is completed, the opening is moved from the opening A to the opening B at the stage turning time, and the drawing of the stripe 17B is performed. When the openings are moved between the adjacent stripes 17A and 17B, the patterns of the openings are arranged such that the adjacent openings such as the openings A and B are used and the moving distance between the openings is minimized. In this case, the moving time between the openings is also minimized.
【0012】(第2の実施例)第1の実施例では、スト
ライプ毎の単位で開口の移動を行ったが、例えば、図3
(A)において1つの試料8に複数の品種のチップの描
画を行う場合には、チップ毎に開口を移動してもよい。
また、複数の品種をそれぞれ複数描画を行う場合には、
品種毎に開口の移動を行えばよい。すなわち、図3
(B)において、AパターンとBパターンからなる1チ
ップの描画が終了して、次の1チップの描画に入る時点
で、第2の開口5を移動させるのである。これは、半導
体集積回路(1チップ)の描画が終了する毎に第2の開
口を移動する場合である。図3(A)において、黒い太
線で区切られた部分が1チップを表わしている。(Second Embodiment) In the first embodiment, the aperture is moved in units of stripes.
In the case of (A) in which a plurality of types of chips are drawn on one sample 8, the opening may be moved for each chip.
Also, when performing multiple drawing for each of multiple types,
The opening may be moved for each type. That is, FIG.
In (B), the second opening 5 is moved when the writing of one chip composed of the A pattern and the B pattern is completed and the writing of the next one chip is started. This is the case where the second opening is moved each time drawing of the semiconductor integrated circuit (one chip) is completed. In FIG. 3A, a portion separated by a thick black line represents one chip.
【0013】(第3の実施例)図6は、本発明の第3の
実施例を示す電子ビーム描画装置の断面構造図である。
図6において、図1の構造と異なる点は、第2開口5と
同じ位置に開口位置測定装置18を設けていることであ
る。本発明の描画方法では、開口の機械的な移動を短時
間に行う必要がある。従って、開口移動停止後に電子ビ
ーム2を用いて開口5の位置を調整することができない
ことになる。すなわち、開口が本当に変わったか否か、
場所は正しいか否かは、精度を上げて行えば、チェック
を行わなくても正確に動作させることが可能である。こ
の場合、開口5の停止精度は、試料8上での許容される
位置誤差、電子光学系の倍率によって決定される。通
常、第2の開口5の像は縮小して試料8上に投影される
ので、機械的な停止精度で十分である。しかし、要求さ
れる描画精度が向上するにしたがって、機械的な停止精
度では不十分となってきた。この場合には、機械的な精
度を向上させることが第1の方法であるが、機械的精度
の向上と移動速度は相反する関係にあるので、精度は実
用的な移動速度に制約される。(Third Embodiment) FIG. 6 is a sectional structural view of an electron beam lithography apparatus showing a third embodiment of the present invention.
6 differs from the structure in FIG. 1 in that an opening position measuring device 18 is provided at the same position as the second opening 5. In the drawing method of the present invention, it is necessary to perform the mechanical movement of the opening in a short time. Therefore, the position of the opening 5 cannot be adjusted using the electron beam 2 after the stop of the opening movement. In other words, whether the opening really changed,
Whether the location is correct or not can be accurately operated without checking if the accuracy is increased. In this case, the stopping accuracy of the opening 5 is determined by the allowable position error on the sample 8 and the magnification of the electron optical system. Normally, the image of the second opening 5 is projected on the sample 8 in a reduced size, so that mechanical stop accuracy is sufficient. However, as the required drawing accuracy has been improved, mechanical stopping accuracy has become insufficient. In this case, the first method is to improve the mechanical accuracy. However, since the improvement in the mechanical accuracy and the moving speed are in an opposite relationship, the accuracy is limited to a practical moving speed.
【0014】これに対して、開口位置を測定して、ビー
ム偏向位置にフィードバックをかける方法を用いれば、
一定の停止精度でも高精度な描画を維持することができ
る。例えば、図6に示すように第2の開口5の位置をレ
ーザー干渉測長器などの開口位置測定装置18で測定す
る。測定した開口位置と開口の縮小倍率から試料8上で
のビームずれ量を求めて、ずれ量を選択偏向器4および
対物レンズ7内の偏向器により補正する。このようにす
れば、高速に開口を移動し、かつ、一定の停止精度で高
精度な描画を維持することができる。さらに高精度を要
求される場合には、上記の方法に加えて開口を移動した
直後にビームドリフト補正やビームサイズ補正などの通
常の補正を行ってもよい。On the other hand, if a method of measuring the aperture position and applying feedback to the beam deflection position is used,
High-precision drawing can be maintained even with a certain stop accuracy. For example, as shown in FIG. 6, the position of the second opening 5 is measured by an opening position measuring device 18 such as a laser interferometer. The beam shift amount on the sample 8 is obtained from the measured opening position and the reduction magnification of the opening, and the shift amount is corrected by the selection deflector 4 and the deflector in the objective lens 7. This makes it possible to move the opening at a high speed and maintain high-precision drawing with a constant stopping accuracy. When higher accuracy is required, normal correction such as beam drift correction and beam size correction may be performed immediately after moving the aperture in addition to the above method.
【0015】(第4の実施例)図5は、本発明の第4の
実施例を示す第2の開口のパターン図であり、図7
(A)(B)は、同じく第4の実施例である第2の開口
のパターンの応用例を示す図である。図5に示した例で
は、選択偏向器4により選択可能な一括図形の数は5個
であるが、一括図形数がこれ以上の場合でも、これと同
様に本発明の描画方法を実施することができる。すなわ
ち、図5において、偏向可能な領域19の内部の一括図
形用開口14は、それぞれ選択偏向器4により偏向可能
であって、可変成形用開口15を中心にしてそれぞれ5
個設けられている。図5に示す偏向可能な領域19を変
更する場合には、移動機構制御装置12の制御の下で開
口移動機構11により機械的に移動される。また、通常
は図5に示すように、一組の一括図形開口14は隣の開
口との区別をし易いように特定の距離をもって分離して
いる。すなわち、開口Aと開口Bとの間には、予め定め
られた距離が存在する。しかし、開口の機械的移動精度
が高ければ、図7(A)に示すように、一括図形開口1
4相互間を距離を設けず、近づけてもよい。また、可変
成形ビームの使用頻度が少ない場合には、図7(B)に
示すように可変成形成用の開口15を最低限1個までに
減らしてもよい。FIG. 5 is a pattern diagram of a second opening showing a fourth embodiment of the present invention.
(A), (B) is a figure which shows the example of application of the pattern of the 2nd opening which is also a 4th Example. In the example shown in FIG. 5, the number of collective figures that can be selected by the selection deflector 4 is five. However, even when the number of collective figures is more than this, the drawing method of the present invention is similarly executed. Can be. That is, in FIG. 5, the collective figure openings 14 inside the deflectable region 19 can be deflected by the selective deflector 4 respectively, and each
Are provided. When the deflectable area 19 shown in FIG. 5 is changed, the deflectable area 19 is mechanically moved by the opening moving mechanism 11 under the control of the moving mechanism control device 12. Usually, as shown in FIG. 5, a set of collective graphic openings 14 is separated by a specific distance so that it can be easily distinguished from an adjacent opening. That is, a predetermined distance exists between the opening A and the opening B. However, if the mechanical movement accuracy of the opening is high, as shown in FIG.
The four may be close to each other without providing a distance. When the frequency of use of the variable shaping beam is low, the number of openings 15 for variable shaping may be reduced to at least one as shown in FIG. 7B.
【0016】(第5の実施例) 図8は、本発明の第5の実施例を示す電子ビーム描画方
法を用いた半導体集積回路の製造工程図である。図8
(A)から図8(D)には、その工程を示す素子の断面
図が示されている。Nマイナスシリコン基板20に通常
の方法でPウエル層21、P層22、フィールド酸化膜
23、多結晶シリコン/シリコン酸化膜ゲート24、P
高濃度拡散層25、N高濃度拡散層26、などを形成し
た(図8(A))。次に、リンガラス(PSG)の絶縁
層27を被着し、絶縁層27をドライエッチングしてコ
ンタクトホール28を形成した(図8(B))。次に、
通常の方法でW/TiN電極配線30材を被着し、その
上に感光剤29のパターンニングを行った(図8
(C))。そして、ドライエッチングなどによりW/T
iN電極配線30を形成した。次に層間絶縁膜31を形
成し、通常の方法でホールパターン32を形成した。ホ
ールパターン32の中はWプラグで埋め込み、Al第2
配線33を連結した(図8(D))。以降のパッシベー
ション工程には、従来法を用いた。(Fifth Embodiment) FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a semiconductor integrated circuit using an electron beam writing method according to a fifth embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views of the element showing the steps. The P well layer 21, the P layer 22, the field oxide film 23, the polysilicon / silicon oxide film gate 24, the P well layer 21, the P layer 22,
The high concentration diffusion layer 25, N high concentration diffusion layer 26 was formed like (FIG. 8 (A)). Then, deposited an insulating layer 27 of phosphosilicate glass (PSG), to form a contact hole 28 an insulating layer 27 by dry etching (FIG. 8 (B)). next,
A material for the W / TiN electrode wiring 30 was applied by a usual method, and the photosensitive agent 29 was patterned thereon (FIG. 8).
(C) ). And W / T by dry etching etc.
The iN electrode wiring 30 was formed. Next, an interlayer insulating film 31 was formed, and a hole pattern 32 was formed by an ordinary method. The inside of the hole pattern 32 is filled with a W plug,
The wiring 33 was connected (FIG. 8D ). For the subsequent passivation step, a conventional method was used.
【0017】なお、本実施例では、主な製造工程のみを
説明したが、W/TiN電極配線形成のリソグラフィ工
程で、本発明の電子ビーム描画方法を用いたこと以外は
従来法と同じ工程を用いた。以上の工程により、質が低
下することなくパターンを形成することができ、CMO
SLSIを高歩留まりで製造することが出来た。本発明
の電子ビーム描画方法を用い半導体集積回路を製作した
結果、描画速度が向上したことによる単位時間当たりの
生産量が増加した。In this embodiment, only the main manufacturing steps have been described. However, in the lithography step for forming the W / TiN electrode wiring, the same steps as those in the conventional method are performed except that the electron beam writing method of the present invention is used. Using. Through the above steps, a pattern can be formed without deteriorating the quality.
SLSI could be manufactured with high yield. As a result of manufacturing a semiconductor integrated circuit by using the electron beam writing method of the present invention, the production rate per unit time was increased due to the improvement of the writing speed.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子光学的に選択可能な開口の領域の大きさを変えず
に、かつ実効的な描画速度を落すことなく、選択可能な
開口数を増大させることができ、その結果、スループッ
トを向上させることができた。As described above, according to the present invention,
It is possible to increase the selectable numerical aperture without changing the size of the electron optically selectable aperture area and without reducing the effective drawing speed, thereby improving the throughput. did it.
【図1】本発明の第1の実施例を示す電子ビーム描画装
置の断面構造図である。FIG. 1 is a sectional structural view of an electron beam writing apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1における第2の開口の上面を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating an upper surface of a second opening in FIG. 1;
【図3】本発明の第2の実施例を示す試料上のチップと
ストライプを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing chips and stripes on a sample showing a second embodiment of the present invention.
【図4】図1におけるステージと開口の移動関係を示す
タイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing a movement relationship between a stage and an opening in FIG. 1;
【図5】本発明における第2の開口の全てのパターンを
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing all patterns of a second opening in the present invention.
【図6】本発明の第3の実施例を示す電子ビーム描画装
置の断面構造図である。FIG. 6 is a sectional structural view of an electron beam writing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施例を示す第2開口の他のパ
ターンの図である。FIG. 7 is a diagram of another pattern of the second opening showing the fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5の実施例を示す電子ビーム描画方
法を用いた半導体集積回路の製造工程図である。FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a semiconductor integrated circuit using an electron beam writing method according to a fifth embodiment of the present invention.
1…電子銃、2…電子ビーム、3…第1の開口、4…選
択偏向器、5…第2の開口、6…縮小レンズ、7…対物
レンズ、8…試料、9…XYステージ、10…描画制御
装置、11…開口移動機構、12…移動機構制御装置、
13…XYステージ制御装置、14…一括図形用開口、
15…可変成形用開口、18…開口位置測定装置、19
…偏向可能な領域、16…チップ、17A,B…ストラ
イプ、20…Nマイナスシリコン基板、21…Pウェル
層、22…P層、23…フィールド酸化膜、24…多結
晶シリコン/シリコン酸化膜ゲート、25…P高濃度拡
散層、26…N高濃度拡散層、27…絶縁層、28…コ
ンタクトホール、29…感光剤、30…W/Ti電極配
線、31…層間複縁膜、32…ホールパターン、33…
アルミ第2配線。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun, 2 ... Electron beam, 3 ... First aperture, 4 ... Selective deflector, 5 ... Second aperture, 6 ... Reduction lens, 7 ... Objective lens, 8 ... Sample, 9 ... XY stage, 10 ... drawing control device, 11 ... opening moving mechanism, 12 ... moving mechanism control device,
13 ... XY stage control device, 14 ... Opening for batch figure,
15: Opening for variable shaping, 18: Opening position measuring device, 19
... Deflectable region, 16... Chip, 17 A, B... Stripe, 20... N minus silicon substrate, 21... P well layer, 22. , 25 ... P high concentration diffusion layer, 26 ... N high concentration diffusion layer, 27 ... insulating layer, 28 ... contact hole, 29 ... photosensitive agent, 30 ... W / Ti electrode wiring, 31 ... interlayer multi-layer film, 32 ... hole Pattern, 33 ...
Aluminum second wiring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 徳郎 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 吉村 俊之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平6−132204(JP,A) 特開 平4−43629(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tokuo Saito 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-6-132204 (JP, A) JP-A-4-43629 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027
Claims (3)
への描画を、上記試料を短冊状に分割した描画領域(ス
トライプ)毎に折り返し連続移動して行う電子ビーム描
画装置の電子ビーム描画方法であって、電子源から放射された電子ビームを第1の開口に照射し
て所定の形状のビームに整形して出力する工程と、 上記第1の開口からのビームを、第2の開口に予め複数
設けられた所定のパターン形状の一括図形用開口の一つ
に照射して当該パターン形状のビームを出力する工程
と、 上記第1の開口からの矩形ビームを偏向器により偏向し
て上記第2の開口に設けられた複数の一括図形用開口の
いずれか一つに選択的に照射させる工程と、 上記第2の開口を移動手段により移動させ、上記偏向器
による偏向可能領域内の一括図形用開口群を切り替える
工程と、 上記第2の開口からの当該パターン形状のビームを縮小
レンズにより縮小する工程と、 上記縮小レンズで縮小した当該パターン形状のビームを
対物レンズにより試料に照射する工程と、 上記試料を試料台により短冊状に折り返しながら連続移
動する工程と、 ストライプAへの描画が終了して次のストライプBへの
描画のために上記試料台により上記試料を移動する間に
上記移動手段による上記第2の開口の移動を行う工程と
を有する ことを特徴とする電子ビーム描画方法。1. A sample in a batch writing method using an electron beam.
The drawing on the drawing area (slice) is obtained by dividing the sample into strips.
Electron beam depiction performed by turning and continuously moving every trip
An electron beam writing method for an image forming apparatus , comprising: irradiating an electron beam emitted from an electron source to a first opening.
Shaping the beam into a beam having a predetermined shape, and outputting the beam from the first aperture to the second aperture in advance.
One of the openings for the collective figure of the specified pattern shape provided
Of irradiating a pattern and outputting a beam of the pattern shape
And deflecting the rectangular beam from the first opening by a deflector.
The plurality of collective figure openings provided in the second opening
Selectively irradiating any one of them, and moving the second opening by moving means,
The group of apertures for collective figures in the deflectable area by using
And reducing the beam of the pattern shape from the second opening.
A step of reducing by a lens, and a beam of the pattern shape reduced by the reduction lens.
The step of irradiating the sample with the objective lens, and the continuous transfer of the sample while turning the sample
Moving to the next stripe B after drawing on the stripe A is completed.
While moving the sample by the sample stage for writing
Moving the second opening by the moving means;
An electron beam drawing method, comprising:
への描画を、上記試料を短冊状に分割した描画領域(ス
トライプ)毎に折り返し連続移動して行う電子ビーム描
画装置の電子ビーム描画方法であって、電子源から放射された電子ビームを第1の開口に照射し
て所定の形状のビームに整形して出力する工程と、 上記第1の開口からのビームを、第2の開口に予め複数
設けられた所定のパターン形状の一括図形用開口の一つ
に照射して当該パターン形状のビームを出力する 工程
と、 上記第1の開口からの矩形ビームを偏向器により偏向し
て上記第2の開口に設けられた複数の一括図形用開口の
いずれか一つに選択的に照射させる工程と、 上記第2の開口を移動手段により移動させ、上記偏向器
による偏向可能領域内の一括図形用開口群を切り替える
工程と、 上記第2の開口からの当該パターン形状のビームを縮小
レンズにより縮小する工程と、 上記縮小レンズで縮小した当該パターン形状のビームを
対物レンズにより試料に照射する工程と、 上記試料を試料台により短冊状に折り返しながら連続移
動する工程と、 ストライプAへの描画が終了して次のストライプBへの
描画のために上記試料台により上記試料を移動する間に
上記移動手段による上記第2の開口の移動を行う工程と
移動した上記第2の開口の位置を開口位置測定手段によ
り測定する工程と、 上記開口位置測定手段で測定した上記第2の開口の位置
情報に基づき該第2の開口に照射されるビームとのずれ
量を求め、該ずれ量を補正するよう上記偏向器を制御す
る工程とを有す ることを特徴とする電子ビーム描画方
法。2. A sample in a batch writing method using an electron beam.
The drawing on the drawing area (slice) is obtained by dividing the sample into strips.
Electron beam depiction performed by turning and continuously moving every trip
An electron beam writing method for an image forming apparatus , comprising: irradiating an electron beam emitted from an electron source to a first opening.
Shaping the beam into a beam having a predetermined shape, and outputting the beam from the first aperture to the second aperture in advance.
One of the openings for the collective figure of the specified pattern shape provided
By irradiating the step of outputting the beam of the pattern
And deflecting the rectangular beam from the first opening by a deflector.
The plurality of collective figure openings provided in the second opening
Selectively irradiating any one of them, and moving the second opening by moving means,
The group of apertures for collective figures in the deflectable area by using
And reducing the beam of the pattern shape from the second opening.
A step of reducing by a lens, and a beam of the pattern shape reduced by the reduction lens.
The step of irradiating the sample with the objective lens, and the continuous transfer of the sample while turning the sample
Moving to the next stripe B after drawing on the stripe A is completed.
While moving the sample by the sample stage for writing
Moving the second opening by the moving means;
The position of the moved second opening is determined by the opening position measuring means.
And a position of the second opening measured by the opening position measuring means.
Deviation from the beam irradiated to the second aperture based on the information
Amount, and control the deflector to correct the deviation amount.
Electron beam lithography method comprising Rukoto which have a and that step.
おいて、上記開口位置測定手段としてレーザ干渉測定器を用い、
該レーザ干渉測定器で上記第2の開口の位置を測定 する
ことを特徴とする電子ビーム描画方法。3. The electron beam writing method according to claim 2 , wherein a laser interferometer is used as the aperture position measuring means.
An electron beam writing method, wherein the position of the second opening is measured by the laser interferometer .
Priority Applications (1)
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JP10261403A JP3024757B1 (en) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | Electron beam writing method |
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