(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを放射する電子銃と、
前記電子ビームを成形する第１の開口を有する第１のマスクと、
前記電子ビームを成形する第２の開口を有する第２のマスクと、
前記第１のマスクと第２のマスクの間に設置され、前記電子ビームを偏向する第１の偏向器と、
前記第１及び第２のマスクの下方に設置され、前記電子ビームを成形する複数の一括図形開口を有するステンシルマスクと、
前記ステンシルマスクと試料との間に設置されるラウンドアパーチャと、
前記第２のマスクとステンシルマスクの間に設置され、前記電子ビームを偏向する第２の偏向器と、
前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャとの間に設置され、前記ステンシルマスクの一括図形開口を透過した前記電子ビームを略平行ビームにする平行化用レンズと、
前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャとの間に設置され、前記電子ビームを振り戻す振り戻し用マスク偏向器と、
前記ラウンドアパーチャと試料との間に設置され、前記電子ビームを前記試料面上へ結像させる投影レンズと、
前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャの間に設置され、前記電子ビームのブランキング動作を行うブランキング偏向器と、
制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ブランキング偏向器によりステンシルマスクの一括図形開口を透過した電子ビームのブランキングを行い、ブランキングの後、電子ビームのサイズを０にして、前記第２の偏向器を駆動して所定のステンシルマスク上の図形開口へ移動させ、その後、電子ビームのサイズをステンシルマスク上の図形開口よりも大きくし、ブランキングを解除して、ステンシルマスク上の図形開口を選択することを特徴とする電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム露光装置に関し、特に、部分一括露光において試料上にパターンを高精度に描画することを可能とする電子ビーム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ビーム露光装置において、スループットの向上を図るために、マスクに可変矩形開口又は複数のマスクパターンを用意し、ビーム偏向によりそれらを選択して試料に転写露光している。
【０００３】
このような露光装置として、例えば特許文献１には部分一括露光をする電子ビーム露光装置が開示されている。部分一括露光では、マスク上に配置した複数個のパターンからビーム偏向により選択した一つのパターン領域にビームを照射し、ビーム断面をパターンの形状に成形する。さらにマスクを通過したビームを後段の偏向器で偏向振り戻し、電子光学系で決まる一定の縮小率で縮小し、試料上に転写する。
【０００４】
部分一括露光において、予め使用頻度の高いパターンをマスク上に用意すれば、可変矩形開口だけの場合より、必要な露光ショット数が大幅に減少し、スループットが向上する。
【０００５】
しかし、上記の部分一括露光用のマスクは限られたスペース、例えば２０００μｍ×２０００μｍの領域に形成するため、部分一括露光用のパターンとして用意できる数には限界がある。
【０００６】
これに対し、特許文献２には、光軸上に３枚以上のアパーチャを配置し、第１および第２のアパーチャで電子ビームを矩形に成形して、これを第３のアパーチャ（ステンシルマスク）上のパターンに部分的に照射できるようにし、部分一括露光法で成形できるパターンの種類を増加することが可能な電子ビーム露光装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−８８０７１号公報
【特許文献２】特許２８４９１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、ステンシルマスクの前段で複数のアパーチャ（開口）によって電子ビームを成形することにより、実質的にパターンの種類を増加させることが可能である。
【０００８】
しかし、このように構成された電子ビーム露光装置を用いて露光処理を行った結果、所望のパターンとは異なるパターンが露光されるという現象が発生している。
例えば、ブランキング偏向器に電圧を印加して、電子ビームが試料上に照射されないように、マスク上のブランキング領域に退避させた場合であっても、試料上に予期しないパターンが形成されることがある。
【０００９】
通常のブランキング機構では、ビームの減衰率は１×１０-6程度であり、ステージが連続移動しているときには特に問題はない。しかし、ステージの停止時間が１秒程度続くときは、ステンシルマスクの開口から漏れた電子ビームが試料上に照射されてしまい、予期しないパターンが形成されてしまう。
【００１０】
また、微細な線幅のパターンを形成するために、ステンシルマスクの開口の一部を選択して照射した場合に、所望の線幅とは異なるパターンが形成されることもある。
【００１１】
一般に、電子ビーム露光装置においてスループットを向上させるために、電子ビームの電流量を増やす方法が採用されている。しかし、電子ビームにはクーロン効果とよばれる現象があり、形成されるパターンのエッジシャープネスのボケの増大と歪みの原因となっている。クーロン効果とは、電子ビームの電子同士の電荷による反発力の影響で、電子ビームの軌道が曲げられ、ビームぼけが生ずる現象である。このクーロン効果は、電流量が多く、光学鏡筒内部を進むビーム径が細いほど大きくなる。特に、通常の電子ビーム露光装置では、ステンシルマスクの開口を透過した電子ビームは縮小レンズの作用により電子ビームが狭い範囲に集中するため、クーロン効果の影響が大きくなってしまう。
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、部分一括露光において、スループットの向上を図るとともに、形成されるパターンの精度を向上させることのできる電子ビーム露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題は、電子ビームを放射する電子銃と、前記電子ビームを成形する第１の開口を有する第１のマスクと、前記電子ビームを成形する第２の開口を有する第２のマスクと、前記第１のマスクと第２のマスクの間に設置され、前記電子ビームを偏向する第１の偏向器と、前記第１及び第２のマスクの下方に設置され、前記電子ビームを成形する複数の一括図形開口を有するステンシルマスクと、前記ステンシルマスクと試料との間に設置されるラウンドアパーチャと、前記第２のマスクとステンシルマスクの間に設置され、前記電子ビームを偏向する第２の偏向器と、前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャとの間に設置され、前記ステンシルマスクの一括図形開口を透過した前記電子ビームを略平行ビームにする平行化用レンズと、前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャとの間に設置され、前記電子ビームを振り戻す振り戻し用マスク偏向器と、前記ラウンドアパーチャと試料との間に設置され、前記電子ビームを前記試料面上へ結像させる投影レンズと、前記ステンシルマスクとラウンドアパーチャの間に設置され、前記電子ビームのブランキング動作を行うブランキング偏向器と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記ブランキング偏向器によりステンシルマスクの一括図形開口を透過した電子ビームのブランキングを行い、ブランキングの後、電子ビームのサイズを０にして、前記第２の偏向器を駆動して所定のステンシルマスク上の図形開口へ移動させ、その後、電子ビームのサイズをステンシルマスク上の図形開口よりも大きくし、ブランキングを解除して、ステンシルマスク上の図形開口を選択することを特徴とする電子ビーム露光装置により解決する。
【００１６】
本発明では、電子ビームがステンシルマスクを通過した後、電子ビームをほぼ平行にするレンズをステンシルマスクと試料の間に配置するとともに、電子ビームを光軸に振り戻す偏向器を配置して、電子ビームを軸上に振り戻している。このため、ステンシルマスクを通過した後にステンシル像を結像する電子ビーム同士がクロスすることがなく、電子ビーム径が狭くならないのでクーロン効果の影響を小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明では、ブランキング偏向器によりブランキングを行い、ブランキングの後、電子ビームのサイズを０にしてステンシルマスク上の開口を選択するようにしている。これにより、試料上に予期しないパターンが形成されることを防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
はじめに、電子ビーム露光装置の構成について説明する。次に、電子ビームを成形する開口を有するマスクについて説明する。次に、露光装置の動作について、ステンシルマスクを透過した電子ビームの平行化、及びブランキング動作を中心に説明する。最後に、電子ビーム露光方法について説明する。
【００２０】
（電子ビーム露光装置の構成）
図１に、本実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成図を示す。電子ビーム露光装置は、露光部１００と、露光部１００を制御する制御部２００とに大別される。このうち、露光部１００は、電子ビーム生成部１３０、マスク偏向部１４０及び基板偏向部１５０によって構成される。
【００２１】
電子ビーム生成部１３０では、電子銃１０１から生成した電子ビームＥＢが第１電磁レンズ１０２で収束作用を受けた後、ビーム整形用の第１のマスク１０３の矩形アパーチャ１０３ａ（第１の開口）を透過し、電子ビームＥＢの断面が矩形に整形される。
【００２２】
矩形に整形された電子ビームＥＢは、第２電磁レンズ１０５ａ及び第３電磁レンズ１０５ｂによってビーム整形用の第２のマスク１０６上に結像される。そして、電子ビームＥＢは、可変矩形整形用の第１静電偏向器１０４によって偏向されビーム整形用の第２のマスク１０６の矩形アパーチャ１０６ａ（第２の開口）を透過する。第１の開口と第２の開口により電子ビームＥＢが成形される。
【００２３】
その後、電子ビームＥＢは、マスク偏向部１４０の第４電磁レンズ１０７ａ及び第５電磁レンズ１０７ｂによってステンシルマスク１１１上に結像される。そして、電子ビームＥＢは、第２静電偏向器１０８により、ステンシルマスク１１１に形成された特定のパターンＳｉに偏向され、その断面形状がパターンＳｉの形状に成形される。第５電磁レンズ１０７ｂの付近に配置した偏向器１０８ｂによって、電子ビームＥＢは光軸と平行にステンシルマスク１１１に入射するように曲げられる。
【００２４】
なお、ステンシルマスク１１１はマスクステージ１２３に固定されるが、そのマスクステージ１２３は水平面内において移動可能であって、第２静電偏向器１０８の偏向範囲（ビーム偏向領域）を超える部分にあるパターンＳｉを使用する場合、マスクステージ１２３を移動することにより、そのパターンＳｉをビーム偏向領域内に移動させる。
【００２５】
ステンシルマスク１１１の下に配された第６電磁レンズ１１３は、その電流量を調節することにより、電子ビームＥＢを遮蔽板１１５付近で平行にする役割を担う。
【００２６】
ステンシルマスク１１１を通った電子ビームＥＢは、第３静電偏向器１１２の偏向作用によって光軸Ｃに振り戻される。第６電磁レンズ１１３の付近に配置した偏向器１１２ｂによって、電子ビームＥＢは軸上に乗った後、軸に沿って軸上を進むように曲げられる。
【００２７】
マスク偏向部１４０には、第１、第２補正コイル１０９、１１０が設けられており、それらにより、第１〜第３静電偏向器１０４、１０８、１１２で発生するビーム偏向収差が補正される。
【００２８】
その後、電子ビームＥＢは、基板偏向部１５０を構成する遮蔽板１１５のラウンドアパーチャ１１５ａを通過し、投影用電磁レンズ１２１によって基板上に投影される。これにより、ステンシルマスク１１１のパターンの像が、所定の縮小率、例えば１／１０の縮小率で基板に転写されることになる。
【００２９】
基板偏向部１５０には、第４静電偏向器１１９と電磁偏向器１２０とが設けられており、これらの偏向器１１９、１２０によって電子ビームＥＢが偏向され、基板の所定の位置にステンシルマスク１１１のパターンの像が投影される。
【００３０】
更に、基板偏向部１５０には、基板上における電子ビームＥＢの偏向収差を補正するための第３、第４補正コイル１１７、１１８が設けられる。
【００３１】
一方、制御部２００は、電子銃制御部２０２、電子光学系制御部２０３、マスク偏向制御部２０４、マスクステージ制御部２０５、ブランキング制御部２０６及び基板偏向制御部２０７を有する。これらのうち、電子銃制御部２０２は電子銃１０１を制御して、電子ビームＥＢの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部２０３は、電磁レンズ１０２、１０５ａ、１０５ｂ、１０７ａ、１０７ｂ、１１３及び１２１への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部２０６は、ブランキング偏向器１１４への印加電圧を制御することにより、露光開始前から発生している電子ビームＥＢを遮蔽板１１５上に偏向し、露光前に基板上に電子ビームＥＢが照射されるのを防ぐ。
【００３２】
基板偏向制御部２０７は、第５静電偏向器１１９への印加電圧と、電磁偏向器１２０への電流量を制御することにより、基板の所定の位置上に電子ビームＥＢが偏向されるようにする。上記の各部２０２〜２０７は、ワークステーション等の統合制御系２０１によって統合的に制御される。
【００３３】
（マスクについて）
第１のマスク及び第２のマスク（１０３、１０６）には、それぞれ矩形開口が設けられている。例えば、開口の大きさは、６００μｍ×６００μｍである。これに対し、ステンシルマスク１１１には、微細素子の図形開口や配線パターンの開口（一括図形開口）が配置されている。また、ステンシルマスク１１１には、精度が要求される微小パターン（例えば、トランジスタのゲートを形成するパターンであって、サイズが３０μｍ×１μｍ）が配置されている。これは試料面上に転写されて３×０．１μｍとなる。
【００３４】
微細な線幅のパターンは、第１及び第２のマスク（１０３、１０６）を利用して、可変矩形成形をすることによっても形成することが可能である。
【００３５】
しかし、第１及び第２のマスク（１０３、１０６）は、ナイフエッジでマスクの開口が形成されるため、精度が高くはない。また、可変矩形を形成するときに電子ビームを偏向するが、電圧の変動によって偏向するときにゆらぎが生ずる。このゆらぎも試料上にパターンを形成する際の精度低下の原因となる。
【００３６】
そこで、第１及び第２のマスク（１０３、１０６）を使用して可変矩形成形したパターンは、例えば配線やアース線のように、精度が要求されないパターンを形成するときに使用される。
【００３７】
一方、寸法の精度が要求される線幅のパターンは、ステンシルマスク１１１上に形成した開口を選択するようにする。すなわち、第１及び第２のマスク（１０３、１０６）を使用して、可変矩形を成形し、この線幅のパターンの全体を選択するようにする。これにより、寸法精度の高いステンシルマスク１１１に形成された開口を選択することができ、高精度にパターンを形成することが可能となる。
【００３８】
本実施形態では、ステンシルマスク１１１の試料面上への縮小率（ステンシルマスク縮小率）をN1分の１とし、第１マスク１０３および第２マスク１０６の試料面上への縮小率（可変矩形ビーム縮小率）をN2分の１とするときに、N2>N1であることを特徴としている。例えば、可変矩ビーム縮小率は５０分の１とし、ステンシルマスク縮小率は１０分の１とする。このように縮小率を設定することにより、第１及び第２のマスク（１０３、１０６）に形成した矩形開口のエッジラフネスやテーパー角度がステンシルマスク１１１のように高精度に形成されていない場合であっても、露光パターンの寸法精度を高めることが可能となる。
【００３９】
（露光装置の動作）
図２は、図１に示した電子ビーム露光装置におけるクロスオーバ像とマスク像の軌道を示した図である。図２の電子銃１０１からの軌道（直線）は、クロスオーバ像の軌道を示し、破線はマスク像の軌道を示している。
【００４０】
図２において、電子銃１０１から放出された電子ビームは、第１のマスク１０３を照射する。第１のマスク１０３には、単一の矩形開口１０３ａが設けられている。照射された電子ビームにより、開口像が得られる。この開口像は、２つのレンズ（矩形成形された電子ビームを収束する電磁レンズ１０５ａ、１０５ｂ）により第２のマスク１０６上に形成される。
【００４１】
第２のマスク１０６上の結像位置は、偏向器１０４（第２の偏向器）により制御される。電子ビームは第２のマスク１０６の開口を通過した後、後段の２つのレンズ（矩形成形された電子ビームを収束する電磁レンズ１０７ａ、１０７ｂ）によりステンシルマスク１１１上に結像する。ステンシルマスク１１１を通過した電子ビームは、振り戻し用マスク偏向器１１２によって光軸に振り戻される。そして、電子ビームを平行ビーム化する平行化用レンズ１１３により電子ビームがほぼ平行にされ、投影用電磁レンズ１２１（投影レンズ）によりステージ１２４に置かれた試料上に投影される。試料上での電子ビームの結像位置は、第４静電偏向器１１９と電磁偏向器１２０とによって決定される。
【００４２】
（電子ビームの平行化）
本実施形態の電子ビーム露光装置は、ステンシルマスク１１１の後段にステンシルマスク１１１の開口を透過した電子ビームをラウンドアパーチャ１１５付近で平行にするための電磁レンズ１１３を配置していることを特徴としている。
【００４３】
従来は、電子ビームがステンシルマスク１１１の開口を透過した後、２つのレンズを使用してビームをクロスさせた後結像させていた。このようにすると、電子ビームの幅が狭くなり、電子間の距離が短くなる。これにより、互いに影響を強く受け、クーロン効果によって電子が集束できず、ビームぼけを引き起こしてしまう。
【００４４】
一般に、電流密度（電子間の密度）が大きくなると、電子間にクーロン力が働いて、相互に反発するため、電子ビームにぼけが生じるようになる。
【００４５】
本実施形態では、ステンシルマスク１１１の透過後に電子ビームをクロスさせることなく、試料上にパターンを結像させている。これにより、電子間の距離が狭くなることを防止し、クーロン効果によるビームぼけを抑制している。これにより、精度良く試料上にパターンを形成することが可能となる。
【００４６】
上記は図２の破線で示される、マスクの光学像の記述を主に行ったが、図２の実線で示される電子銃１０１クロスオーバーの像は、以下のように結像される。すなわち第２電磁レンズ１０５ａによって、第１静電偏向器１０４（以下、可変整形用静電偏向器ともいう）の中心付近に第一の電子銃クロスオーバーの像が出来る。クロスオーバーの像は、レンズ１０５ｂ、１０７ｂ、１１３により順次結像し、ラウンドアパーチャ１１５上に最終的にクロスオーバー像が出来る。
【００４７】
このような、照明光学系を人名をとってケーラー照明とよび、試料面上でのマスク像またはステンシルマスク像を均一に照射するために必須な照明方法になっている。可変整形用静電偏向器１０４の中心付近に出来ている像は、可変整形用静電偏向器１０４の偏向電界によってはそれ以降のクロスオーバー像の位置が変化しないというレンズの原理によって、ラウンドアパーチャ１１５上での像の位置は不動である。これにより、可変矩形ビームのサイズを変化させた場合に、電子強度すなわち電流密度が一定で不変であることが保証される。
【００４８】
（ブランキング動作）
本実施形態の電子ビーム露光装置は、電子ビームをブランキングしたときにステンシルマスク１１１の開口から漏れビームが発生しないようにブランキング動作をさせることを特徴としている。
【００４９】
ブランキング動作は、ブランキング偏向器１１４によって行われる。ブランキング偏向器１１４は、ブランキング偏向の速度を早くするように設けられたものである。
【００５０】
ステンシルマスク１１１上の開口を選択するときには、電子ビームを退避させた場合であっても、電子ビームが開口を透過することが起こり得る。
【００５１】
例えば、図３に示すように、開口Ｍ１を選択し、その後開口Ｍ３を選択する場合を考える。
【００５２】
ブランキング偏向器１１４によりラウンドアパーチャ１１５を透過しないように電子ビームが偏向されていても（図３の破線）、電子ビームを通常の照射量で照射しながら開口を選択するために移動させると、開口Ｍ１から開口Ｍ３に移動する途中で開口Ｍ２を通過する。このとき、開口Ｍ２を透過した電子ビームが試料のレジスト面を照射し、予期しないパターンを形成してしまうということが起こる。
【００５３】
これに対処するために、本実施形態の電子ビーム露光装置では、ステンシルマスク１１１上の開口を選択する際には、まず、ブランキング偏向器１１４によりラウンドアパーチャ１１５を透過しないようにする。その後、ステンシルマスクの上方に配置した第１及び第２のマスクの矩形開口により形成される電子ビームが重ならないようにして可変矩形ビームサイズを小さくし、第２の偏向器１０８を駆動して、所望のステンシルマスク１１１上の開口まで移動させる。
【００５４】
その後、可変矩形ビームのサイズを大きくして、所望のステンシルマスク１１１上の開口を取得するようにしてから、ブランキングを解除する。
【００５５】
このようにして、ステンシルマスク１１１上の開口を選択するため、電子ビームを移動する際に電子ビームがラウンドアパーチャ１１５を透過することがなくなり、予期しないパターンを試料上に露光することを防止できる。
【００５６】
また、ステンシルマスク１１１の前段に配置した第１及び第２のマスクを利用して、電子ビームがステンシルマスク１１１上の開口を透過しないようにすることも可能である。図４に第１及び第２のマスクを利用したブランキング処理の説明図を示す。電子ビームのブランキング処理を行うときには、まず第１のマスク１０３の開口から透過する電子ビームを偏向器１０４によって偏向させ、第２のマスク１０６のブランキング領域１０６ｂを照射するように制御する。このとき、第１のマスク１０３の開口からは偏向される電子ビームの他に、散乱電子ビームＳＥＢが透過する。次に、第２のマスク１０６の開口を透過した散乱電子ビームＳＥＢ（漏れビーム）を第２の偏向器１０８によって偏向させ、ステンシルマスク１１１のブランキング領域１１１ａを照射するように制御する。第２のマスク１０６の開口を透過する電子ビームは第１のマスク１０３の開口を透過した電子ビームの散乱電子ビームＳＥＢであるため、エネルギーが小さく、第２のマスク１０６の開口を透過した電子ビームからは散乱電子ビームはほとんど発生しない。これにより、ブランキング処理において、漏れビームがステンシルマスク１１１上の開口を透過することを防ぐことができる。
【００５７】
このような電子ビームのブランキング処理は、ステージ１２４が移動していないときに試料上に予期しないパターンを形成することを防止するのに有効である。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の電子ビーム露光装置では、ステンシルマスク１１１上の開口を透過した後、電子ビームを平行にするようにステンシルマスク１１１の下方に平行化レンズ１１３を配置している。このため、ステンシルマスク１１１上の開口を透過した後の電子ビームを縮小レンズにより縮小することがないため、電子間の距離が短くなることはない。
【００５９】
これにより、クーロン効果を最小にすることができ、電子ビームのビームぼけを低減することができる。
【００６０】
また、ステンシルマスク１１１上の開口を選択する際に、ブランキング偏向器１１４によりラウンドアパーチャ１１５を透過しないようにし、可変矩形ビームサイズを小さくした後、第２の偏向器１０８を駆動して、所望のステンシルマスク１１１上の開口を選択する。
【００６１】
このようにして、ステンシルマスク１１１上の開口を選択するため、電子ビームを移動する際に電子ビームがラウンドアパーチャ１１５を透過することがなくなり、予期しないパターンを試料上に露光することを防止できる。
【００６２】
さらに、ステンシルマスク１１１の上方に第１及び第２のマスク（１０３、１０６）を配置し、可変矩形成形用の偏向器１０４を用いたブランキング処理において第１のマスク１０３の開口を透過する電子ビームを第２のマスク１０６上のブランキング領域１０６ｂに照射するようにしている。そして、散乱する電子ビームを、第２の偏向器１０８を用いてステンシルマスク１１１上のブランキング領域１１１ａに照射するようにしている。これにより、漏れビームがステンシルマスク１１１の開口を通過することが抑制され、ブランキングの際に電子ビームが試料上に照射されることが抑制され、予期しない露光がされることを抑制することが可能となる。
【００６３】
（電子ビーム露光方法）
次に、上記した電子ビーム露光装置を使用した露光方法について説明する。
【００６４】
ここでは、図５（ａ）に示すパターンを露光する場合を例にとって説明する。なお、ステンシルマスク１１１上には、図５（ｂ）に示す開口が形成されているものとする。
【００６５】
図５（ａ）のパターンＡの形状を露光したい場合には、図５（ｂ）のパターンのうち、Ａの部分を選択するようにする。図５（ｂ）のＡの部分を選択するために、第１のマスク１０３の開口１０３ａと第２のマスク１０６の開口１０６ａとを光学的に重ねて、図５（ｂ）のＡの部分のみを包含する形状に電子ビームを成形する。成形された電子ビームは、第２の偏向器１０８を駆動して、成形された電子ビームをステンシルマスク１１１の図５（ｂ）のＡ上に照射される。ステンシルマスク１１１の開口部から、図５（ｂ）のＡの形状に成形された電子ビームが透過し、第３のマスク１１５付近で電子ビームが平行になるように平行化レンズ１１３により制御され、投影レンズ１２１によって電子ビームが収束されて試料上に図５（ｂ）のＡのパターンが露光される。
【００６６】
Ａよりも大きなパターン（Ｂ、Ｃ）を形成する場合にも、Ａを選択したときと同様に、それぞれのパターンのみを包含するように、第１の開口１０３ａと第２の開口１０６ａとを光学的に重ねて電子ビームを成形して、露光を行う。
【００６７】
このように、ステンシルマスク１１１の前段に配置した２つの矩形開口を有するマスク（１０３、１０６）により、電子ビームを成形し、ステンシルマスク１１１上の開口を部分的に選択することが可能となる。これにより、ステンシルマスク１１１上の一つの開口パターンから、複数のパターンを得ることができ、複数の開口を用意した場合と同等の効果が得られる。
【００６８】
上記したように、一つの開口パターンを部分的に照射して、所望のパターンを露光することができる。しかし、ステンシルマスク１１１を透過した電子ビームは、ステンシルマスク１１１のエッジ部分と、第１及び第２の開口（１０３ａ、１０６ａ）によって成形された矩形開口のエッジ部分とが混在し、寸法精度が低下してしまう場合がある。従って、線幅の寸法精度が要求される場合には、第１及び第２の開口（１０３ａ、１０６ａ）によって成形された矩形の電子ビームがステンシルマスク１１１上の選択した一つの開口のすべてを包含させることが必要である。
【００６９】
図６は、ステンシルマスク１１１上に線幅の寸法精度が要求されるパターンが形成された一例を示している。このような精度が要求されるパターンとしては、例えばトランジスタのゲートを形成するために使用される３０μｍ×１μｍの矩形パターンがある。図６のパターンＰ２を選択する場合には、第１及び第２の開口（１０３ａ、１０６ａ）を光学的に重ねて、図６のパターンＰ２のみを包含するように電子ビームを矩形ＶＳＢに成形する。ステンシルマスク１１１の開口部から、Ｐ２の形状に成形された電子ビームが透過し、第３のマスク１１５付近で電子ビームが平行になるように平行化レンズ１１３により制御され、投影レンズ１２１によって電子ビームが収束されて試料上にＰ２のパターンが露光される。
【００７０】
このように、高精度に形成されたステンシルマスク１１１上の開口によってパターンが露光されるため、精度良く露光を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る電子ビーム露光装置の構成図である。
【図２】本発明に係る電子ビーム露光装置における電子ビームの軌道を示した図である。
【図３】ステンシルマスク上の開口を選択する処理を説明する図である。
【図４】第１及び第２のマスクを利用したブランキング処理を説明する図である。
【図５】ステンシルマスク上の開口の一部を選択している状態の概略を示す図である。
【図６】ステンシルマスク上の一つの開口を選択している状態の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００…露光部、１０１…電子銃、１０２…第１電磁レンズ、１０３…ビーム整形用マスク（第１のマスク）、１０３ａ…矩形アパーチャ（第１の開口）、１０４…第１静電偏向器（第１の偏向器）、１０５ａ…第２電磁レンズ、１０５ｂ…第３電磁レンズ、１０６…ビーム整形用マスク（第２のマスク）、１０６ａ…矩形アパーチャ（第２の開口）、１０７ａ…第４電磁レンズ、１０７ｂ…第５電磁レンズ、１０８…第２静電偏向器（第２の偏向器）、１０８ｂ…第２−２静電偏向器、１０９…第１補正コイル、１１０…第２補正コイル、１１１…ステンシルマスク、１１２…第３静電偏向器（振り戻し用マスク偏向器）、１１２ｂ・・第３−２静電偏向器、１１３…第６電磁レンズ（平行化用レンズ）、１１４…ブランキング偏向器、１１５…遮蔽板（ラウンドアパーチャ）、１１５ａ…ラウンドアパーチャ、１１７…第３補正コイル、１１８…第４補正コイル、１１９…第４静電偏向器、１２０…電磁偏向器、１２１…投影用電磁レンズ、１２３…マスクステージ、１２４…ウエハステージ、１２５…駆動部、１３０…電子ビーム生成部、１４０…マスク偏向部、１５０…基板偏向部、２００…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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