(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの半導体素子が形成されるべき単位領域が複数設けられたウェハに電子ビームにより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、
前記ウェハが載置されるウェハステージを、複数の前記単位領域にそれぞれ複数設けられた露光列に略平行な第１の方向に移動しながら、前記ウェハに前記電子ビームを照射して、前記単位領域の第１の列内の前記露光列を露光する第１の露光段階と、
前記第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、前記ウェハステージを移動する第１の移動段階と、
前記第１の方向と反対の方向である第３の方向に前記ウェハステージを移動しながら、前記ウェハに前記電子ビームを照射して、前記単位領域の第２の列内の前記露光列を露光する第２の露光段階と、
前記第２の方向と反対の方向である第４の方向に、前記ウェハステージを移動する第２の移動段階と、
前記第１の露光段階、前記第１の移動段階、前記第２の露光段階、及び前記第２の移動段階を順に繰り返して、前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光する段階と
を備える露光方法。
【請求項２】
前記第２の露光段階において、前記単位領域の第１の列と隣り合う前記単位領域の第２の列を露光する
請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光する段階において、前記単位領域の第１の列内の隣接する露光列を順に露光する
請求項１または２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光する段階において、前記単位領域の第２の列内の隣接する露光列を順に露光する
請求項１から３のいずれかに記載の露光方法。
【請求項５】
前記第２の露光段階において、前記単位領域の第１の列と隣接しない前記単位領域の第２の列を露光する
請求項１に記載の露光方法。
【請求項６】
前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光する段階の後に、前記ウェハステージを前記第１の方向に移動しながら、前記ウェハに前記電子ビームを照射して、前記単位領域の第３の列内の前記露光列を露光する第３の露光段階と、
前記第２の方向に前記ウェハステージを移動する第３の移動段階と、
前記第３の方向に前記ウェハステージを移動しながら、前記ウェハに前記電子ビームを照射して、前記単位領域の第４の列内の前記露光列を露光する第４の露光段階と、
前記第４の方向に、前記ウェハステージを移動する第４の移動段階と、
前記第３の露光段階、前記第３の移動段階、前記第４の露光段階、及び前記第４の移動段階を順に繰り返して、前記単位領域の第３の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第４の列内の複数の前記露光列を露光する段階と
をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の露光方法。
【請求項７】
前記第１の移動段階において前記ウェハステージを前記第２の方向に移動する場合に、前記単位領域の前記第２の方向の第３の列を露光し、
前記第２の移動段階において前記ウェハステージを前記第４の方向に移動する場合に、前記単位領域の前記第４の方向の第４の列を露光する
請求項１に記載の露光方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の露光方法により前記ウェハにパターンを露光して半導体素子を製造する半導体素子製造方法。
【請求項９】
１つの半導体素子が形成されるべき単位領域が複数設けられたウェハに電子ビームによりパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記電子ビームを発生する電子銃と、
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複数の前記単位領域にそれぞれ複数設けられた露光列に略平行な第１の方向に移動させながら前記電子ビームを照射させて前記単位領域の第１の列内の前記露光列を露光させ、前記第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に前記ウェハステージを移動させ、前記第１の方向と反対の方向である第３の方向に前記ウェハステージを移動させながら前記電子ビームを照射させて前記単位領域の第２の列内の前記露光列を露光させ、前記第２の方向と反対の方向である第４の方向に前記ウェハステージを移動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記単位領域の第１の列の露光、前記第２の方向への前記ウェハステージの移動、前記単位領域の第２の列の露光、前記第４の方向への前記ウェハステージの移動を順に繰り返すことにより、前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光する
電子ビーム露光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記単位領域の第１の列と隣り合う前記単位領域の第２の列を露光する
請求項９に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記単位領域の第１の列内の隣接する露光列を順に露光する
請求項９または１０に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記単位領域の第１の列と隣接しない前記単位領域の第２の列を露光する
請求項９に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記単位領域の第１の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第２の列内の複数の前記露光列を露光した後に、前記ウェハステージを前記第１の方向に移動させながら前記ウェハに前記電子ビームを照射させて前記単位領域の第３の列内の前記露光列を露光させ、前記第２の方向に前記ウェハステージを移動させ、前記第３の方向に前記ウェハステージを移動させながら前記ウェハに前記電子ビームを照射させて前記単位領域の第４の列内の前記露光列を露光させ、前記第４の方向に前記ウェハステージを移動させ、前記単位領域の第３の列の露光、前記第２の方向への前記ウェハステージの移動、前記単位領域の第４の列の露光、前記第４の方向への前記ウェハステージの移動を順に繰り返すことにより、前記単位領域の第３の列内の複数の前記露光列および前記単位領域の第４の列内の複数の前記露光列を露光させる
請求項９から１２のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記ウェハステージを前記第２の方向に移動する場合に前記単位領域の前記第２の方向の第３の列を露光させ、前記ウェハステージを前記第４の方向に移動させる場合に前記単位領域の前記第４の方向の第４の列を露光させる
請求項９に記載の電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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露光方法であって、電子ビームを発生する段階と、ウェハが載置されるウェハステージを第１の方向に移動しながら、ウェハに電子ビームを照射して露光する第１の露光段階と、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、ウェハステージを移動する第１の移動段階と、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージを移動しながら、ウェハに電子ビームを照射して露光する第２の露光段階と、第２の方向と反対の方向である第４の方向に、ウェハステージを移動する第２の移動段階とを備える。
【０００６】
第２の移動段階の後に、ウェハステージを第１の方向に移動しながら、ウェハに電子ビームを照射して露光する第３の露光段階をさらに備えてもよい。第１の露光段階、第１の移動段階、第２の露光段階、及び第２の移動段階を順に繰り返して露光処理を行う段階をさらに備えてもよい。
【０００７】
ウェハには、１つの半導体素子が形成されるべき単位領域が複数設けられており、単位領域には、第１の方向に略平行な露光列が複数設けられており、第１の露光段階は、第１の単位領域の列内の露光列を露光する段階を含み、第２の露光段階は、第２の単位領域の列内の露光列を露光する段階を含んでもよい。
【０００８】
第２の露光段階は、第１の単位領域の列と隣り合う第２の単位領域の列を露光する段階を含んでもよい。第３の露光段階は、第１の単位領域の列を露光する段階を含んでもよい。第１の露光段階は、第１の露光列を露光する段階を含み、第３の露光段階は、第１の露光列に隣接する第２の露光列を露光する段階を含んでもよい。
【０００９】
本発明の他の形態によると、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、電子ビームを発生する電子銃と、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の方向に移動させながら電子ビームを照射させて露光させ、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向にウェハステージを移動させ、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージを移動させながら電子ビームを照射させて露光させ、第２の方向と反対の方向である第４の方向にウェハステージを移動させる制御部とを備える。
【００１０】
本発明の他の形態によると、電子ビームによりウェハにパターンを露光して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、ウェハが載置されるウェハステージを第１の方向に移動しながら、ウェハに電子ビームを照射して露光する第１の露光工程と、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、ウェハステージを移動する第１の移動工程と、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージを移動しながら、ウェハに電子ビームを照射して露光する第２の露光工程と、第２の方向と反対の方向である第４の方向に、ウェハステージを移動する第２の移動工程とを備える。
【００１１】
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。
【００１２】
【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。
【００１３】
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１４０を備える。
【００１４】
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１１２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。
【００１５】
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１６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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
ウェハステージ制御系１１６は、ウェハステージ３２と、ウェハステージ駆動部３４とを有する。ウェハステージ制御部１３６が統括制御部１３０から受け取った露光シーケンスに基づいて、ウェハステージ駆動部３４は、ウェハステージ３２を移動させる。具体的には、ウェハステージ駆動部３４は、ウェハステージ３２を第１の方向に移動させ、ウェハ３０を露光させる。そして、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、ウェハステージ３２を移動させる。さらに、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージ３２を移動させ、ウェハ３０を露光させる。次に、第２の方向と反対の方向である第４の方向に、ウェハステージ３２を移動させる。このようなウェハステージ３２の移動がウェハステージ駆動部３４によって繰り返され、露光処理が行われる。
【００１９】
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１３２、電子レンズ制御部１３４、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、ウェハステージ駆動部３４を制御し、ウェハステージ３２を所定の位置に移動させる。
【００２０】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００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３０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。
【００２１】
マスク投影系１１２及びショット制御系１１４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。
【００２２】
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。
【００２３】
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１００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。
【００２４】
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。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態に係る統括制御部１３０の機能構成を示す。統括制御部１３０は、ＣＰＵ１６０、パターンデータメモリ１６２、パターン生成部１６４、シーケンス制御部１６６、配置データファイル１６８、及びパターンデータファイル１６９を有する。配置データファイル１６８には、半導体素子が形成されるべき単位領域をウェハ上に配列するための位置情報が格納される。パターンデータファイル１６９には、単位領域内に露光されるパターンの情報が格納される。ＣＰＵ１６０は、配置データファイル１６８及びパターンデータファイル１６９から配置データ及びパターンデータをパターンデータメモリ１６２に読み出す。パターン生成部１６４は、パターンデータメモリ１６２に読み出された配置データ及びパターンデータに基づいて、ウェハ全体についての照射パターンデータ及び照射位置データを生成する。シーケンス制御部１６６は、パターン生成部１６４によって生成された照射パターンデータ及び照射位置データと、所定の露光シーケンスとに基づいて全体の露光処理を制御する。シーケンス制御部１６６は、照射パターンデータ及び照射位置データとに基づいて、所定の露光シーケンスを実現するためのデータを生成し、偏向制御部１３２、電子レンズ制御部１３４、及びウェハステージ制御部１３６に与える。偏向制御部１３２、電子レンズ制御部１３４、及びウェハステージ制御部１３６は、シーケンス制御部１６６から受け取ったデータに基づいて動作し、露光処理を行う。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係る露光シーケンスを示す。ウェハ３０には、半導体素子が形成されるべき単位領域３１が複数設けられており、さらに単位領域３１には、並列に露光列が複数設けられる。露光列とは、ウェハ３０の表面をストライプ状に区切った帯状の領域である。例えば、当該露光列の幅は、ウェハステージ３２が所定の一方向に移動する間に、電子ビームが偏向されて露光する幅である。このときウェハ３０は、当該露光する幅に分割される。そして、複数の露光列が露光されることにより、１つの単位領域が露光される。
【００２７】
本実施形態による露光シーケンスを説明する。第１の露光段階では、ウェハ３０が載置されるウェハステージ３２を第１の方向に移動させながら、単位領域の列５０の露光列５０ａを露光する（２００）。第１の移動段階では、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、ウェハステージ３２を移動させる（２０２）。第２の露光段階では、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージ３２を移動させながら、単位領域の列５２の露光列５２ａを露光する（２０４）。第２の移動段階では、第２の方向と反対の方向である第４の方向に、ウェハステージ３２を移動させる（２０６）。さらに、第３の露光段階では、ウェハステージ３２を第１の方向に移動させながら、単位領域の列５０の露光列５０ａの隣りの露光列５０ｂを露光する（２０８）。第３の移動段階では、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に、ウェハステージ３２を移動させる（２１０）。第４の露光段階では、第１の方向と反対の方向である第３の方向にウェハステージ３２を移動させながら、単位領域の列５２の露光列５０ａの隣りの露光列５２ｂを露光する（２１２）。同様に、単位領域の列５０の露光列５０ｃ、５０ｄ、及び５０ｅと、単位領域の列５２の露光列５２ｃ、５２ｄ、及び５２ｅを露光する。単位領域の列５２の露光列５２ｅの露光処理（２１４）が終了すると、単位領域の列５４及び単位領域の列５６の露光処理（２１６、２１８、２２０）を開始する。以降、第１の方向、第２の方向、第３の方向、第４の方向の順にウェハステージ３２を移動させながら露光処理を繰り返す。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係る他の露光シーケンスを示す。図４（ａ）に示すように、第１の方向にウェハステージ３２を移動させながら、単位領域の列６０を露光し（３００）と、第３の方向にウェハステージ３２を移動させながら、単位領域の列６０と隣接しない単位領域の列６２を露光してもよい（３０２）。また、図４（ｂ）に示すように、第１の方向にウェハステージ３２を移動させながら、単位領域の列７０を露光し（４００）、第２の方向にウェハステージ３２を移動させ（４０２）、第３の方向にウェハステージ３２を移動させながら露光し（４０４）、そして、また第２の方向にウェハステージ３２を移動させてもよい（４０６）。その後、第３の方向にウェハステージ３２を移動させながら露光した後（４０８）、第４の方向にウェハステージ３２を移動させ（４１０）、始めに露光した単位領域の列７０を露光してもよい（４１２）。また、図４（ｃ）に示すように、単位領域内の露光列を任意の順序で露光してもよい。例えば、単位領域の列８０を所定の露光順序で露光し、単位領域の列８２を所定の露光順序と異なる露光順序で露光してもよい。また、図４（ｄ）に示すように、ウェハ３０の外側の単位領域から内側の単位領域へ順に露光してもよい。つまり、第２の方向及び第４の方向にウェハステージ３２を移動させる場合（５００、５０２）においても、露光処理を行ってもよい。また、所定の単位領域に含まれる露光列において、同方向にウェハステージ３２を移動させながら露光できれば、図４（ａ）から図４（ｄ）で説明した以外の露光シーケンスでもよい。
【００２９】
本発明による露光シーケンスでは、所定の単位領域に含まれる露光列において、同方向にウェハステージ３２を移動させながら露光処理が行われるため、ウェハステージ３２の移動方向の違いによる位置ずれは生じない。さらに、第１の方向及び第３の方向にウェハステージ３２を移動させるときは常に露光処理を行っているため、単位時間当たりに露光処理できるウェハの枚数であるスループットはほとんど低下しない。
【００３０】
本発明による露光シーケンスでは、第１の露光段階において、第１の単位領域の第１の露光列を露光し、第２の露光段階において、第１の単位領域に含まれる第１の露光列と同一のパターンを有する第２の単位領域に含まれる第１の露光列を露光することができる。そのため、パターンデータメモリ１６２（図２参照）が記憶する１つのパターンデータを用いて、２つの露光列を露光することができる。したがって、パターンデータメモリ１６２のパターンデータを読み込む処理が大幅に軽減される。
【００３１】
図５は、ウェハから半導体素子を製造する、本発明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、図１から図４に関連して説明したように、電子ビームによりパターン像を露光される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】本発明の一実施形態に係る統括制御部１３０の機能構成を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る露光シーケンスを示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る他の露光シーケンスを示す。
【図５】本発明に係る半導体素子製造工程のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  筐体
１２  電子銃
１６  スリット部
３０  ウェハ
３１  単位領域
３２  ウェハステージ
３４  ウェハステージ駆動部
５０  単位領域の列
５０ａ  露光列
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
１６０  ＣＰＵ
１６２  パターンデータメモリ
１６４  パターン生成部
１６６  シーケンス制御部
１６８  配置データファイル
１６９  パターンデータファイル
【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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