JP2001244195A - Deflection aberration correction in charged particle beam projection system - Google Patents

Deflection aberration correction in charged particle beam projection system

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JP2001244195A
JP2001244195A JP2001016996A JP2001016996A JP2001244195A JP 2001244195 A JP2001244195 A JP 2001244195A JP 2001016996 A JP2001016996 A JP 2001016996A JP 2001016996 A JP2001016996 A JP 2001016996A JP 2001244195 A JP2001244195 A JP 2001244195A
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particle beam
charged particle
aberration
astigmatism
deflection
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JP2001016996A
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Japanese (ja)
Inventor
Steven D Golladay
ディ−. ゴラディ スティ−ブン
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem, where there are misalignment of a main field position and an aberration dependent on a main field position other than an axial aberration when an off-axis pattern is projected in a charged particle beam projection exposure system, and a correction system composed of a deflector and a focus corrector is considered to be used for correcting the projection exposure system on these aberrations, but the correction system degrades the projection system in optimized resolution and sub-field shape reproducibility and cannot correct it sufficiently on a deflection aberration, moreover sever limitations are imposed on the position of the focusing corrector, so that it is difficult that a deflection aberration correction system is constituted. SOLUTION: Three astigmatism correctors and three focus correctors are provided and driven corresponding to the position of a main field, by which deflection aberrations can be eliminated from a charged particle beam system while secusong it high in resolution and sub-field reproducibility, and furthermore the changed particle beam system, in which strict limitations are not imposed on the position of the correctors and a controlling method for the same can be obtained.

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】 本発明は一般的には荷電粒
子線投影系に係わり、特には電子線投影リソグラフィ装
置(electron projection lithgraphy tool)で極度に
高い分解能を有し、半導体集積回路の製造に適した装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a charged particle beam projection system, and more particularly to an electron projection lithography tool having an extremely high resolution and manufacturing a semiconductor integrated circuit. It concerns a suitable device.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】 一般的
に知られていることではあるが、集積密度が増すと性能
と機能が増し、製造の経済性も向上する。現在では、集
積回路中の電子素子とそれらの結合の最小線幅は、それ
を製造する際にリソグラフィ用レジストが塗布されたウ
ェハを露光する電磁波の波長によって制限されている。
従って、電子線を含む荷電粒子線を使って集積度を増す
ために最小線幅をさらに小さくする試みがなされてきて
いる。
2. Description of the Related Art As is generally known, as the integration density increases, the performance and functions increase, and the economics of manufacturing also improves. At present, the minimum line width of electronic components and their connections in an integrated circuit is limited by the wavelength of the electromagnetic radiation exposing a wafer coated with a lithographic resist in its manufacture.
Accordingly, attempts have been made to further reduce the minimum line width in order to increase the degree of integration using charged particle beams including electron beams.

【0003】しかしながら、電子線系の場合には、電磁
波による露光に比してずっと小さい領域を順次露光する
必要がある。すなわち、多くの露光を順次行ってひとつ
のチップ領域を露光する。露光数は勿論チップ内の画素
数及び同時に露光出来る画素数とによって決められる。
たとえば、現在の集積回路設計では画素数は数百万にの
ぼっているが、成形されたビームを持ついわゆる可変成
形システム(probe forming system)によって露光すると
しても一度に露光出来る画素数は百以下である。従っ
て、そのような装置でのスループットはたとえ高速に順
次露光を行ったとしても一般的には低いものである。
However, in the case of the electron beam system, it is necessary to sequentially expose a region much smaller than the exposure by the electromagnetic wave. That is, one chip area is exposed by performing many exposures sequentially. The number of exposures is, of course, determined by the number of pixels in the chip and the number of pixels that can be exposed simultaneously.
For example, current integrated circuit designs have millions of pixels, but even if they are exposed by a so-called probe forming system having a shaped beam, the number of pixels that can be exposed at one time is less than one hundred. is there. Therefore, the throughput of such an apparatus is generally low even if exposure is performed sequentially at high speed.

【0004】商業的に受け入れられるスループットを得
るために、幅広い電子線をマスク又はレチクルの一部
(例えばサブフィールド)によって成形し、同時に露光
される画素数を増加させて順次行う露光数を減らして複
雑なパターンを形成する試みが為されてきている。その
ような試みには大面積投影光学系(Large Area Projecti
on Optics, LAPRO)が用いられるが、サブフィールドの
パターンの露光忠実性と同時にサブフィールド像の正確
な位置合わせがレジスト上で要求される。そしてその位
置合わせの正確さは再現されるべき最小線幅の10分の
1以下であり、これによってサブフィールドの境界部の
ような、つなぎ合わせて全体のパターンを作る部分での
電気的接続が得られる。
In order to obtain commercially acceptable throughput, a wide range of electron beams is shaped by a portion of a mask or reticle (eg, a subfield) to increase the number of simultaneously exposed pixels and reduce the number of sequential exposures. Attempts have been made to form complex patterns. Such attempts include large area projection optics (Large Area Projecti
on Optics, LAPRO) is used, but accurate alignment of the subfield image is required on the resist simultaneously with exposure fidelity of the subfield pattern. And the accuracy of the alignment is less than one-tenth of the minimum line width to be reproduced, so that the electrical connections at the joints that make up the entire pattern, such as subfield boundaries, can get.

【0005】例えば容易に判ることではあるが、サブフ
ィールドのエッジ部での位置合わせ誤差が導線幅の数分
の1だけ生じると導線の断面積が同じ割合で減少し、信
号伝搬時間に影響したり、金属の拡散が生じて(nucleat
ion of metal migration)チップの思わぬ破損につなが
る。そのような位置合わせ誤差が生じる原因はサブフィ
ールド像の歪み、サブフィールド像の位置合わせ誤差及
びそれらの組み合わせである。ビームの偏向領域を限定
し、レチクルとウェハの両方を移動させる必要が有るた
めに像の忠実性を必要なレベルに保つことは複雑にな
る。高いスループットと最小限の偏向量を両立させるた
めにウェハとレチクルを移動可能なステージに保持し、
互いに反対方向に同期して高速で移動させ、レチクルサ
ブフィールドと対応するウェハ位置をシステムの偏向領
域内で所定の位置にもってくる。電子光学系(収差補正
がなされている電子光学系)はフォーカスの校正と、レ
チクルステージとウェハステージに対してサブフィール
ドを順次設定位置(メインフィールド位置という)に位
置合わせするための校正がなされている。
For example, it is easily understood that if an alignment error at an edge of a subfield occurs by a fraction of the conductor width, the cross-sectional area of the conductor decreases at the same rate, affecting the signal propagation time. Or diffusion of metal occurs (nucleat
ion of metal migration) leads to unexpected breakage of the chip. The causes of such an alignment error are distortion of the subfield image, alignment error of the subfield image, and a combination thereof. Limiting the deflection area of the beam and moving both the reticle and the wafer complicates maintaining image fidelity to the required level. Hold the wafer and reticle on a movable stage to achieve both high throughput and minimum deflection,
The wafer is moved at high speed synchronously in opposite directions to bring the wafer position corresponding to the reticle subfield into a predetermined position within the deflection region of the system. The electron optical system (electron optical system for which aberration correction has been performed) has been subjected to focus calibration and calibration for sequentially aligning subfields to a set position (main field position) with respect to the reticle stage and the wafer stage. I have.

【0006】順次露光する所定位置で分解能とサブフィ
ールド形状に対して最適化された電子線投影装置の例と
しては、米国特許出願、09/131,113(対応日本出願:特
開2000-58450)記載があり、分解能とサブフィールド形
状を最適化するために、偏向ヨーク、5つの動的補正
器:3つの動的焦点コイル(焦点補正器)、2つの動的
非点収差補正器(dynamic stigmator)、の組み合わせが
開示されている。この開示は本願発明に対して公知技術
ではないが、重要な「関連技術」である。
An example of an electron beam projection apparatus optimized for resolution and subfield shape at a predetermined position for sequential exposure is described in US patent application Ser. No. 09 / 131,113 (corresponding Japanese application: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-58450). Yes, deflection yoke, 5 dynamic correctors: 3 dynamic focus coils (focus corrector), 2 dynamic stigmators, to optimize resolution and subfield shape Are disclosed. This disclosure is not a known technique for the present invention, but is an important "related technique".

【0007】しかしながら、ビームは適切に偏向されね
ばならず、さらに望まれることは、設定されたメインフ
ィールド位置のみならず設定露光位置の近傍において収
差が補正されていなければいけない。というのは、移動
ステージは位置的には高い精度を有しているが、若干の
誤差、例えばレチクルステージで20μm、ウェハステ
ージで10μm、は許容できるスループットを満たすた
めの速度に対しては避けがたいからである。これらのス
テージ誤差は電子光学系によって補正されねばならず、
サブフィールドがウェハ上で正しく数nmの精度で正しく
位置合わせされねばならない。電子光学系による広範囲
な補正が望まれ、それによってより高速なステージ速度
とより高いシステムのスループットに対応できることが
望まれている。
However, the beam must be appropriately deflected, and more desirably, the aberration must be corrected not only in the set main field position but also in the vicinity of the set exposure position. That is, although the moving stage has high positional accuracy, slight errors such as 20 μm on the reticle stage and 10 μm on the wafer stage are inevitable for the speed to satisfy the acceptable throughput. Because I want to. These stage errors must be corrected by the electron optics,
The subfields must be correctly aligned on the wafer with an accuracy of a few nm. It is desired that a wide range of correction by the electron optical system be performed, and thereby, a higher stage speed and a higher system throughput can be accommodated.

【0008】電子光学系による広範囲な補正は分解能、
サブフィールド形状と方向を保ったままでは難しい。こ
の困難性の原因は、最適な光学性能は補正すべきステー
ジの位置誤差の関数として偏向ヨークと補正系の励起条
件を変化させることにより得られる、ということにあ
る。全ての補正系と偏向器はサブフィールド位置に影響
し、それらは互いに作用しあっている。さらに、その影
響と相互作用はメインフィールド偏向位置に依存してい
る。このような困難が有るにも係わらず、サブフィール
ド位置の補正はなされねばならず、その精度は1万分の
1である。そして補正は、ステージ位置誤差が測定さ
れ、情報が光学系に伝達された時にリアルタイムで計算
されねばならない。
[0008] A wide range of correction by the electron optical system has a resolution,
It is difficult to maintain the shape and direction of the subfield. The source of this difficulty is that optimal optical performance is obtained by changing the excitation conditions of the deflection yoke and the correction system as a function of the position error of the stage to be corrected. All correction systems and deflectors affect the subfield position, which are interacting with each other. In addition, its effects and interactions are dependent on the main field deflection position. Despite these difficulties, the subfield position must be corrected, with an accuracy of 1/10000. The correction must then be calculated in real time as the stage position error is measured and the information is transmitted to the optical system.

【0009】広範囲な電子光学による補正範囲を実現す
ることに対する更に別な複雑な要素はメインフィールド
偏向歪みである。分解能とサブフィールド形状精度に対
して最適化されたLAPRO(前日の特開 2000-58450参照)
は相対的に大きな偏向歪みを被る。偏向器の励起条件と
偏向されたビームの位置、M、との関係は非常に小さな
偏向に対しては線形性からそんなには外れないであろ
う。しかし、大きな偏向に対しては偏向収差によってそ
の関係は非線形性になる。偏向位置、M、を記述する一
般的な方法は2つの成分、Mx、Myを複素数Mx+i
Myで表し、M(イタリック)とする。線形性よりのズ
レを偏向歪みと呼び、原理的にはMの奇数次関数項の和
となり、例えば、M3に比例する3次歪み、M5に比例す
る5次歪みである。
[0009] Yet another complicating factor in achieving a wide electro-optic correction range is main field deflection distortion. LAPRO optimized for resolution and subfield shape accuracy (see JP-A-2000-58450 on the previous day)
Suffers relatively large deflection distortion. The relationship between the deflector excitation conditions and the position, M, of the deflected beam will not deviate significantly from linearity for very small deflections. However, for a large deflection, the relationship becomes non-linear due to the deflection aberration. A general way to describe the deflection position, M, is to convert the two components, Mx and My, to a complex number Mx + i
It is represented by My and is M (italic). Called the deviation of from linearity and deflection distortion, in principle, the sum of the odd function term of M, for example, a third order distortion, the fifth-order distortion is proportional to M 5 which is proportional to M 3.

【0010】この関連技術と本発明を記述することによ
ってLAPROの収差を記述する際に使われる用語の説明が
出来ると思われる。特に、収差についてであるが、それ
らは4つのグループに分類される。この分類は3つのパ
ラメータへの幾何学的な関連性から決められている。そ
のパラメータは、a : ビーム収束角、B : サブフィール
ド中心に対する位置、と先に記したMである。図1には
システムのターゲット面が示され、パラメータMとBの
定義が示されている。収差の分類は以下のようになされ
る。: 1) a のみに依存する軸上収差; 2) 開口数 a
及びMに依存し、Bには依存しないメインフィールド収
差; 3) a とBに依存するが、Mには依存しない、サブ
フィールド収差; 4) a、M及びBに依存するハイブリッ
ド収差。ハイブリッド収差に対する一般的な用語はない
ので、M、B、a への依存性によってそれらを区分けす
ることが有用である。Mと同様にBとa も複素数として
表現される。即ち、それぞれ、Bx+iBy、ax+iayと記され
る。一般的には収差係数は複素数であり、また、実際の
収差ベクトルを得るには収差係数と適当な座標を掛け合
わせればよい。(又は、その複素共役、例えば c の添
え字を持つMc=Mx-iMyとの積)。
By describing this related art and the present invention, it is believed that the terms used in describing LAPRO aberrations can be explained. In particular, regarding aberrations, they fall into four groups. This classification is determined from the geometric relevance to the three parameters. The parameters are a: beam convergence angle, B: position with respect to the center of the subfield, and M described above. FIG. 1 shows the target plane of the system, with definitions of parameters M and B. Aberrations are classified as follows. : 1) axial aberration dependent only on a; 2) numerical aperture a
And 3) a main field aberration that depends on M and does not depend on B; 3) a subfield aberration that depends on a and B but does not depend on M; 4) a hybrid aberration that depends on a, M and B. Since there is no general term for hybrid aberrations, it is useful to partition them by dependence on M, B, a. Like M, B and a are also represented as complex numbers. That is, each, Bx + iby, noted as a x + ia y. In general, the aberration coefficient is a complex number, and an actual aberration vector can be obtained by multiplying the aberration coefficient by appropriate coordinates. (Or its complex conjugate, eg, the product with Mc = Mx-iMy with subscript c).

【0011】この用語を用いて先の米国特許 09/131,11
3が開示していることは、2つの非点収差補正器を励起
することにより、像のボケとサブフィールド形状を歪め
る1つのハイブリッド歪み収差(MMBc)を引き起こすメ
インフィールド非点収差(MMac)を消去する出来るとい
うことである。さらに、動的焦点コイルを励起すること
で、メインフィールドの像面湾曲(aMMc)と、サブフィ
ールドの形状と方向に影響する他のハイブリッド歪みを
消去できる。前述の4つの収差はMM、又はMMcに依
存している。ここでの記述では、“2次”という用語を
用いてこれら両方の積を表す。これらの収差はMの2次
関数補正励起を行うことによって補正可能である。従っ
て、これら4つの収差は“2次のメインフィールド収
差”として記述される。
This term is used to describe the earlier US patent application Ser. No. 09 / 131,11.
3 discloses that main field astigmatism (MMa c ), which excites two astigmatism correctors, causes one hybrid distortion aberration (MMBc) that distorts the image blur and subfield shape. Can be erased. In addition, exciting the dynamic focus coil can eliminate field curvature (aMMc) of the main field and other hybrid distortions that affect the shape and direction of the subfield. The above four aberrations depend on MM or MMc. In this description, the term "quadratic" is used to represent the product of both. These aberrations can be corrected by performing M quadratic function corrected excitation. Therefore, these four aberrations are described as “second-order main field aberrations”.

【0012】しかしながら、米国特許 09/131,113はメ
インフィールド偏向歪みMMMcには触れていないが、
これは典型的なメインフィールドの位置(例えば、Mx=2.
375mm,My=0.125 mm)ではその大きさが1〜3ミクロンの大
きさになることがある。この歪みは更に付加的な位置誤
差となって、それらはステージの位置誤差に加えられな
ければならず、サブフィールドの位置合わせの困難性の
もとになる。これは可動ステージの移動によって求めら
れる偏向量が低減されても生じる現象である。(上述の
歪み量は収差ベクトルの大きさを表す。簡素にするため
に、これ以降は収差を特徴つけるにはそれらの大きさを
用いることにする。とは言っても、当業者には収差は2
次元のベクトルであり、一般的にはxとy成分に分解さ
れたり、あるいは半径方向成分と方位角成分に分解され
たりすることは良く知られたことである。
[0012] However, US Patent 09 / 131,113 does not mention main field deflection distortion MMMC,
This is a typical main field location (e.g., Mx = 2.
375mm, My = 0.125mm) may be 1-3 microns in size. This distortion results in additional position errors, which must be added to the stage position error, which causes subfield alignment difficulties. This is a phenomenon that occurs even when the amount of deflection required by the movement of the movable stage is reduced. (The above-mentioned amount of distortion represents the magnitude of the aberration vector. For simplicity, hereinafter, the magnitude will be used to characterize the aberration. Is 2
It is well known that it is a dimensional vector, generally broken down into x and y components, or into radial and azimuthal components.

【0013】理論的には偏向歪み補正の直接的な補正は
可能であって、偏向の励起が良く校正された幾つかの偏
向器によってなされる。しかしながらそこでは、高次
(3次やそれ以上)の非線形特性が歪みにはあって、そ
れらを補正しなければならない。そうでないと、充分な
ビーム位置精度を有してメインフィールドを配する範囲
に大きな制限が生じる。
Theoretically, a direct correction of the deflection distortion correction is possible, and the excitation of the deflection is performed by several well-calibrated deflectors. However, there are higher-order (third and higher) non-linear characteristics in the distortion, which must be corrected. Otherwise, the range in which the main field is arranged with sufficient beam position accuracy is greatly restricted.

【0014】更に、実際的には、所望のビーム幾何形状
と軌道を保つには偏向補正系をメインフィールド偏向系
(これらは荷電粒子線鏡筒の主要部又は全体系の上流に
配置されることが多い)の近くに配置されねばならな
い。このように、偏向収差を補正するための補正偏向系
とメインフィールド偏向系や他の補正系との相互作用が
非常に大きく、校正が非常に複雑になっている。
Furthermore, in practice, to maintain the desired beam geometry and trajectory, a deflection correction system must be provided with a main field deflection system (these components are arranged upstream of the main part of the charged particle beam column or the whole system). (Often). As described above, the interaction between the correction deflection system for correcting the deflection aberration, the main field deflection system, and other correction systems is very large, and the calibration is very complicated.

【0015】本発明は上述の問題を解決するために為さ
れたものであり、その目的とするところは、補正される
べき歪みが有するビーム位置依存次数よりも低次のビー
ム位置依存次数の補正信号によって補正系を励起して荷
電粒子線装置の偏向歪みを補正することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to correct a beam position-dependent order lower than a beam position-dependent order of distortion to be corrected. The purpose of the present invention is to correct the deflection distortion of the charged particle beam device by exciting the correction system by a signal.

【0016】本発明の他の目的は、最小分解能とサブフ
ィールド形状の忠実再現に対して最適化された荷電粒子
線装置での偏向収差の補正のために簡素化された校正法
を提供することである。 本発明の更なる他の目的は、
メインフィールド歪み、ハイブリッド歪み、メインフィ
ールド非点収差、像面湾曲のない荷電粒子線装置を提供
することである。
Another object of the present invention is to provide a simplified calibration method for correcting deflection aberration in a charged particle beam apparatus optimized for minimum resolution and faithful reproduction of subfield shapes. It is. Yet another object of the invention is to provide
An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus free from main field distortion, hybrid distortion, main field astigmatism, and field curvature.

【0017】本発明の更なる他の目的は、可動ステージ
の位置誤差の補正が簡単に行える荷電粒子線装置を提供
することである。本発明の更なる他の目的は、補正系の
配置位置の制限が少ないにもかかわらず、実際的にはメ
インフィールドとハイブリッド歪み及び像面湾曲を十分
に補正できる荷電粒子線装置を供給することである。
Still another object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus capable of easily correcting a position error of a movable stage. It is still another object of the present invention to provide a charged particle beam apparatus which can sufficiently correct the main field and hybrid distortion and field curvature in practice, although the position of the correction system is less limited. It is.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、分解能とサブフィールド形状が最適化されている荷
電粒子線装置の操作方法が提供される。その方法には、
荷電粒子線を複数の所定の位置の1つにビームを偏向す
る工程、3次及びより高次収差を補正する3つの動的焦
点系と3つの非点補正系を用い、最適化された分解能と
サブフィールド忠実再現性を損なうことなく偏向歪みを
補正する工程が含まれている。3つの非点補正系と3つ
の動的焦点系はビームが向けられる所定の位置に、好ま
しくは曲線可変軌道に沿って、依存して励起される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, there is provided a method of operating a charged particle beam apparatus in which resolution and subfield shape are optimized. The method includes
Step of deflecting a charged particle beam to one of a plurality of predetermined positions, optimized resolution using three dynamic focus systems and three astigmatism correction systems for correcting third-order and higher-order aberrations And a step of correcting deflection distortion without impairing subfield fidelity reproducibility. The three astigmatism correction systems and the three dynamic focus systems are independently excited at predetermined positions to which the beam is directed, preferably along a curve-variable trajectory.

【0019】本発明による荷電粒子線装置は荷電粒子線
を複数の所定位置の1つの位置に偏向する偏向系を有
し、偏向歪み、像面湾曲と非点収差を同時に補正する収
差補正系を有している。そして、この収差補正系には3
つの非点補正系と3つの焦点系があって、それらは荷電
粒子線軌道に沿って配置され、それぞれの非点補正系と
焦点コイルを所定の偏向位置に応じて励起する装置が配
置されている。
The charged particle beam apparatus according to the present invention has a deflection system for deflecting a charged particle beam to one of a plurality of predetermined positions, and an aberration correction system for simultaneously correcting deflection distortion, field curvature and astigmatism. Have. The aberration correction system has 3
There are three astigmatism correction systems and three focus systems, which are arranged along the trajectory of the charged particle beam, and a device that excites each of the astigmatism correction systems and the focus coil according to a predetermined deflection position is arranged. I have.

【0020】更に詳細に課題を解決する手段を記す。課
題を解決する第1の手段は、分解能とサブフィールド形
状の忠実再現性が調整された荷電粒子線投影装置の操作
方法であって、所定のそれぞれの位置に荷電粒子線を偏
向し、3つの動的焦点補正器と3つの非点収差補正器を
使用して前記最適化された分解能とサブフィールド形状
の忠実性を維持しながら偏向歪みを補正することとし
た。 これによって、従来の偏向器による補正に比し
て、補正部材の設置位置の厳密性が要求されずに偏向歪
みや収差が低減される。また、補正駆動量のメインフィ
ールド位置への依存性がより低次になり、部材の駆動が
容易になる。
The means for solving the problem will be described in more detail. A first means for solving the problem is a method of operating a charged particle beam projection apparatus in which resolution and faithful reproducibility of a subfield shape are adjusted, and deflects a charged particle beam to predetermined positions, and A dynamic focus corrector and three astigmatism correctors were used to correct the deflection distortion while maintaining the optimized resolution and subfield shape fidelity. Thereby, deflection distortion and aberration are reduced without requiring strictness of the installation position of the correction member, as compared with the correction by the conventional deflector. In addition, the dependence of the correction drive amount on the position of the main field becomes lower, and the driving of the members becomes easier.

【0021】課題を解決する第2の手段は、第1の手段
を実施する際に、選択されたメインフィールド位置によ
り非点収差補正器を励起することとした。これにより、
所望の位置に対して偏向収差及び収差が低減される。
A second means for solving the problem is that, when implementing the first means, the astigmatism corrector is excited by the selected main field position. This allows
Deflection aberrations and aberrations are reduced for desired positions.

【0022】課題を解決する第3の手段は、第1又は第
2の手段を実施する際に、3次収差を補正することとし
た。このことにより、サブフィールドのつなぎが良くな
り、微細線幅のパターンを実現できる。
A third means for solving the problem is to correct third-order aberrations when the first or second means is implemented. As a result, the connection of the subfields is improved, and a pattern with a fine line width can be realized.

【0023】課題を解決する第4の手段は、第3の手段
を実施する際に、5次の収差に対しても更に補正するこ
ととした。これにより、更に微細なパターンをつなぎ合
わせにより実現できる。
In a fourth means for solving the problem, when the third means is implemented, the fifth order aberration is further corrected. Thereby, a finer pattern can be realized by joining.

【0024】課題を解決する第5の手段は、第4の手段
を実施する際に、7次の収差に対しても更に補正するこ
ととした。これにより、より更に微細なパターンをつな
ぎ合わせにより実現できる。
In a fifth means for solving the problem, when the fourth means is implemented, the seventh order aberration is further corrected. Thereby, a finer pattern can be realized by joining.

【0025】課題を解決するための第6の手段は、荷電
粒子線装置の操作方法であって、荷電粒子を所定のそれ
ぞれの位置に偏向し、偏向位置毎に分解能とサブフィー
ルド形状忠実再現性を最適に保ちながら偏向収差、像面
湾曲、非点収差を補正するために、第1、第2、第3の
非点収差補正器と第1、第2、第3の動的焦点コイルを
励起することとした。 これによって、補正系に使用す
る部材の配置位置を厳密に設定しなくても分解能及びサ
ブフィールド形状忠実再現性を維持しながら、収差を低
減できる。また、補正駆動量のメインフィールド依存性
がより低次になり、補正駆動が容易になる。
A sixth means for solving the problem is a method of operating a charged particle beam apparatus, in which charged particles are deflected to predetermined positions, and the resolution and subfield shape fidelity reproducibility are determined for each deflection position. The first, second and third astigmatism correctors and the first, second and third dynamic focus coils are used to correct deflection aberration, field curvature and astigmatism while maintaining It was decided to excite. This makes it possible to reduce the aberration while maintaining the resolution and the subfield shape faithful reproducibility without strictly setting the arrangement positions of the members used in the correction system. Further, the dependence of the correction drive amount on the main field becomes lower, and the correction drive becomes easier.

【0026】課題を解決するための第7の手段は、第6
の手段を実施する際に、3次収差を補正することとし
た。このことにより、サブフィールドのつなぎが良くな
り、微細線幅のパターンを実現できる。
A seventh means for solving the problem is a sixth means.
When implementing the means, the third order aberration is corrected. As a result, the connection of the subfields is improved, and a pattern with a fine line width can be realized.

【0027】課題を解決する第8の手段は、第7の手段
を実施する際に、5次の収差に対しても更に補正するこ
ととした。これにより、更に微細なパターンをつなぎ合
わせにより実現できる。
According to an eighth means for solving the problem, when the seventh means is implemented, the fifth-order aberration is further corrected. Thereby, a finer pattern can be realized by joining.

【0028】課題を解決する第9の手段は、第8の手段
を実施する際に、7次の収差に対しても更に補正するこ
ととした。これにより、より更に微細なパターンをつな
ぎ合わせにより実現できる。
A ninth means for solving the problem is to correct even the seventh-order aberrations when the eighth means is implemented. Thereby, a finer pattern can be realized by joining.

【0029】課題を解決する第10の手段は、荷電粒子
線装置であって、所定の位置に荷電粒子線を偏向するた
めの偏向系と、荷電粒子線の経路に沿って配置された3
つの非点収差補正器と3つの焦点コイルとを有して偏向
収差、像面湾曲、非点収差を同時に補正するための収差
補正系と、前記所定の位置によって非点収差補正器と焦
点コイルを励起する手段と、を有することとした。これ
により、補正系の部材の配置位置が厳密でなくても、偏
向収差、メインフィールド収差が消去できる装置が得ら
れる。また、駆動量のメインフィールド位置依存性の次
数が低下し、補正駆動が容易になる。
A tenth means for solving the problem is a charged particle beam apparatus, which comprises a deflection system for deflecting the charged particle beam to a predetermined position, and a three-dimensional arrangement arranged along the path of the charged particle beam.
An aberration correction system having two astigmatism correctors and three focus coils for simultaneously correcting deflection aberration, field curvature, and astigmatism; and an astigmatism corrector and a focus coil depending on the predetermined position. And means for exciting As a result, it is possible to obtain a device capable of eliminating the deflection aberration and the main field aberration even if the position of the correction system member is not strict. Further, the order of the dependence of the drive amount on the main field position is reduced, and the correction drive is facilitated.

【0030】課題を解決する第11の手段は、第10の
手段を実施する際に、荷電粒子線の経路に沿って配置さ
れた3つの非点収差補正器の場が重なり合わず、3つの
焦点コイルの場が重なり合わないように、3つの非点収
差補正器と3つの焦点コイルを配置したこととした。こ
れにより、それぞれの補正系の部材の初期の性能が十分
発揮され、偏向収差、光学収差が低減される。
An eleventh means for solving the problem is that, when the tenth means is implemented, the three astigmatism correctors arranged along the path of the charged particle beam do not overlap with each other, and the three fields do not overlap. Three astigmatism correctors and three focusing coils are arranged so that the fields of the focusing coils do not overlap. Thereby, the initial performance of the members of each correction system is sufficiently exhibited, and the deflection aberration and the optical aberration are reduced.

【0031】課題を解決する第12の手段は、第10又
は11の手段を実施する際に、前記偏向系は、荷電粒子
線のパターンを形成するためにレチクル上のそれぞれに
位置に荷電粒子線を偏向する偏向器を有することとし
た。 これを用いることによって、選択的に露光すべき
パターンを照明することができ、順次必要なパターンを
転写してチップ全体のパターンを形成できる。
A twelfth means for solving the problem is that, when the tenth or eleventh means is implemented, the deflection system includes a charged particle beam at a position on the reticle in order to form a charged particle beam pattern. Is deflected. By using this, a pattern to be exposed can be selectively illuminated, and a necessary pattern can be sequentially transferred to form a pattern of the entire chip.

【0032】課題を解決する第13の手段は、第12の
手段を実施する際に、前記偏向系は荷電粒子線をターゲ
ットのそれぞれの位置に偏向するための偏向器を有する
こととした。これを用いることによって、選択的に露光
すべきパターンをウェハ上に結像することができ、順次
必要なパターンを転写してチップ全体のパターンを形成
できる。
A thirteenth means for solving the problem is that, when the twelfth means is implemented, the deflection system has a deflector for deflecting the charged particle beam to each position of the target. By using this, a pattern to be selectively exposed can be formed on the wafer, and a necessary pattern can be sequentially transferred to form a pattern of the entire chip.

【0033】課題を解決する第14の手段は、第10乃
至13のいずれかの手段を実施する際に、前記偏向系は
曲線可変光学軸に沿って荷電粒子線を導く手段を有する
こととした。これによって、機械的な中心より離れた位
置のサブフィールドのパターンも低収差で投影されるこ
とになり、偏向幅の増加がスループットの増加につなが
る。
A fourteenth means for solving the problem is that, when any one of the tenth to thirteenth means is implemented, the deflection system has a means for guiding a charged particle beam along a curved variable optical axis. . As a result, the pattern of the subfield located at a position distant from the mechanical center is also projected with low aberration, and an increase in the deflection width leads to an increase in throughput.

【0034】課題を解決する第15の手段は、第10乃
至14のいずれかの手段を実施する際に、前記荷電粒子
が電子であることとした。これにより、低強度磁場、低
強度電場によって正確な荷電粒子線の制御が可能にな
る。
A fifteenth means for solving the problem is that, when any one of the tenth to fourteenth means is implemented, the charged particles are electrons. Thereby, accurate control of the charged particle beam by the low intensity magnetic field and the low intensity electric field becomes possible.

【0035】課題を解決する第16の手段は、分解能と
サブフィールド形状忠実性が調整された荷電粒子線投影
装置を用いて半導体素子を製造する方法であって、荷電
粒子線を所定の位置に偏向し、3つの動的焦点補正器と
3つの非点収差補正器を用いて、調整された分解能とサ
ブフィールド形状忠実性を保ちながら、偏向収差を補正
し、半導体素子の要素部材を形成するために荷電粒子線
でレジストを露光し、前記半導体素子を完成させる、こ
ととした。この方法により、収差が小さくなり、且つサ
ブフィールドのつなぎ性が良くなって、微細パターンの
チップが高スループットで得られる。
A sixteenth means for solving the problem is a method of manufacturing a semiconductor device using a charged particle beam projection apparatus whose resolution and subfield shape fidelity are adjusted, wherein the charged particle beam is positioned at a predetermined position. Deflection and correction of deflection aberration using three dynamic focus correctors and three astigmatism correctors while maintaining the adjusted resolution and subfield shape fidelity, thereby forming the element members of the semiconductor device. Therefore, the resist was exposed to charged particle beams to complete the semiconductor device. According to this method, aberrations are reduced, and the connection between subfields is improved, so that a chip having a fine pattern can be obtained with high throughput.

【0036】課題を解決する第17の手段は、荷電粒子
線装置を用いて半導体素子を製造する方法であって、荷
電粒子線装置として所定の位置に荷電粒子線を偏向する
偏向器と、荷電粒子線の経路に沿って配置された3つの
非点補正器と3つの焦点コイルを有して偏向収差、像面
湾曲、非点収差を同時に補正する収差補正系と、それぞ
れの偏向位置に基いて非点収差補正器と焦点コイルを励
起する手段と、を有する荷電粒子線装置を用い、半導体
素子の要素部材を形成するためにレジストを荷電粒子線
により露光し、半導体素子を完成させることとした。こ
れによって、偏向収差、光学的収差が低減され、且つ、
サブフィールドのパターンのつなぎ性の良い半導体チッ
プが高スループットで得られる。
A seventeenth means for solving the problem is a method of manufacturing a semiconductor device using a charged particle beam device, comprising: a deflector for deflecting a charged particle beam to a predetermined position as a charged particle beam device; An aberration correction system having three astigmatism correctors and three focusing coils arranged along the path of the particle beam to simultaneously correct deflection aberration, curvature of field, and astigmatism; Using a charged particle beam apparatus having an astigmatism corrector and a means for exciting a focusing coil, exposing the resist with a charged particle beam to form an element member of the semiconductor element, and completing the semiconductor element. did. Thereby, deflection aberration and optical aberration are reduced, and
A semiconductor chip with good connection of subfield patterns can be obtained with high throughput.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明の目的、実施の形態、効果
は以下に述べる実施例によって良く理解されると思われ
る。図1が示しているのは、系のターゲット面とターゲ
ット面でのメインフィールド座標、M=Mx+iMyとサブフ
ィールド座標、B=Bx+iByである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The objects, embodiments and effects of the present invention will be better understood by the following examples. FIG. 1 shows the target surface of the system, the main field coordinates on the target surface, M = Mx + iMy, the subfield coordinates, and B = Bx + iBy.

【0038】図2が示しているのは、サブフィールド形
状の忠実再現性と分解能に対して最適化された荷電粒子
線鏡筒の断面図である。図3が示しているのは、本発明
の荷電粒子線鏡筒の断面図である。以下の記述では電子
線を荷電粒子線の例として取り上げて説明する。図2に
示されているのは、大面積縮小投影光学系(LAPRO)を有
し分解能とサブフィールド形状の忠実再現性が最適化さ
れた電子線投影系のキー部品を有するレチクル結像光学
系の模式的な断面図である。すぐ判ることではあるが、
図2が示しているのは本発明が改良を加えようとしてい
る荷電粒子線鏡筒であるが、本発明に対する先行技術で
はない。従って、図2は「関連技術」である。
FIG. 2 shows a sectional view of a charged particle beam column optimized for the fidelity reproducibility and resolution of the subfield shape. FIG. 3 shows a sectional view of the charged particle beam column of the present invention. In the following description, an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. FIG. 2 shows a reticle imaging optical system having a large area reduction projection optical system (LAPRO) and key components of an electron beam projection system in which the resolution and the fidelity reproducibility of the subfield shape are optimized. FIG. 3 is a schematic sectional view of FIG. As you can see,
FIG. 2 shows a charged particle beam column to which the present invention is to be improved, but is not prior art to the present invention. Therefore, FIG. 2 is “related art”.

【0039】本発明の理解にとって重要でない要素は、
電子線鏡筒の残りの部分を含めて、省略されて記載が簡
潔になされている。レチクルとターゲット間の電子線鏡
筒部は説明に十分なように記されているが、電子源とレ
チクル間の部分は省略されている。破線で示されている
のは電子線投影系の偏向器を形成するコイル12の模式
的な図であり、このコイルは本発明でも使用されるもの
であり、ビームをレチクル及びターゲット上のそれぞれ
の所望の位置に向けられるように励起され(レチクルと
ターゲット間の偏向器のみが示されているが)、好まし
くは曲線可変光学軸に沿って所望の位置に向けられる。
系のレンズは図式的に14と16に記されている。これ
らのコイル及びレンズはその大きさの割合は考慮されて
はおらず、また何か特別な電子線投影系を示しているも
のでもない。
Elements that are not important to the understanding of the present invention are:
The description, including the rest of the electron beam column, is omitted and simplified. Although the electron beam column portion between the reticle and the target is described as being sufficient for explanation, the portion between the electron source and the reticle is omitted. Shown in dashed lines is a schematic diagram of a coil 12 forming the deflector of the electron beam projection system, which coil is also used in the present invention, and which directs the beam on the reticle and on the target, respectively. It is excited to be directed to the desired position (although only the deflector between the reticle and the target is shown) and is preferably directed to the desired position along a curved variable optical axis.
The lenses of the system are shown schematically at 14 and 16. These coils and lenses do not take into account their size proportions and do not represent any particular electron beam projection system.

【0040】図2のレチクル結像光学系は一般的には2
つに分解して考えられ、コリメータ部C(collimator se
ction C)と投影部P(projection section P)であり、そ
れぞれレンズ14、16を有している。この2つの部分
にはレンズが有って、対称ダブレットとか(symmetric d
oublet)とか、たまには非対称ダブレット(クロスオー
バで像が逆向きになる場合)と言われる構成をとる。こ
の用語により示されることは、像の倍率をmとして、コ
リメータ部及び投影部の軸上の磁場分布域の軸上比率は
m、場の強度比は1/m、結果的な焦点距離の比はmと
なっていることである。系の軸を通っての縮小率約4:
1、1/4を有する系が示されている。
The reticle imaging optical system shown in FIG.
The collimator section C (collimator se
ction C) and a projection section P (projection section P), and have lenses 14 and 16, respectively. These two parts have lenses, such as a symmetric doublet.
oublet) or sometimes an asymmetric doublet (when the image is reversed by crossover). What this term indicates is that the magnification of the image is m, the on-axis ratio of the magnetic field distribution area on the axes of the collimator unit and the projection unit is m, the intensity ratio of the field is 1 / m, and the ratio of the resulting focal length. Is m. Reduction ratio about 4 through the axis of the system
A system with 1, 1/4 is shown.

【0041】示されているように、コリメータ部と投影
部には軸上位置指標C1ーC9、P1ーP4が割り付け
られている。 この指標は勝手に決めたものであり、説
明の際に電子線軸z上位置の記述に便利であるだけであ
る。特別な指標としては、指標C5はレンズ14のおよ
そ中心であり、指標P3はレンズ13のおよその中心で
ある。指標P1とP2はクロスオーバ点22の反対側に
配置されている。
As shown, on-axis position indices C1 to C9 and P1 to P4 are assigned to the collimator unit and the projection unit. This index is determined arbitrarily and is only convenient for describing the position on the electron beam axis z in the explanation. As a special index, the index C5 is approximately at the center of the lens 14, and the index P3 is approximately at the center of the lens 13. The indices P1 and P2 are located on the opposite side of the crossover point 22.

【0042】指標の間隔はまた本質的には勝手に決めた
ものであるが、一般的にはそれぞれのレンズの相対的な
強度を対応する軸上位置で反映したものである。(間隔
が狭い方がより強度が大きい)。従って、P2とP3
間、又はP3とP4間はC4とC5間の約半分になって
いるが、これは縮小によるためである。これらの指標位
置は、従って、レンズや偏向器を有する磁気部材の配置
が異なれば、異なってくるものである。しかしながら、
ここで記憶に止めておくべきことは、関連技術(特開 2
000-58450)にて動的補正系要素部品の設置を説明した
が、要素部品の位置指標及びその中での動的補正の位置
指標は非常に厳密であった。しかし、本発明での動的補
正系の配置位置は厳密性が緩和され、あまり注意を払わ
なくても良い、という利点があることである。
The spacing of the indices is also essentially arbitrary, but generally reflects the relative strength of each lens at the corresponding on-axis position. (The smaller the distance, the greater the strength). Therefore, P2 and P3
The distance between P3 and P4 or about half between C4 and C5 is due to the reduction. Therefore, these index positions are different when the arrangement of the magnetic member having the lens and the deflector is different. However,
Here, what should be kept in mind is related technology (Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
000-58450) described the installation of the dynamic correction system component, but the position index of the component and the dynamic correction position index therein were very strict. However, there is an advantage that the strictness of the arrangement position of the dynamic correction system in the present invention is relaxed, and that little care is required.

【0043】図2に示されている他のものは、2つの2
軸(dual-axis)非点収差補正器30、40、及び3つの
焦点部材50、60、70である。これらの要素部材の
例示位置は、分解能とサブフィールド形状の忠実再現に
関して最適化された電子線投影鏡筒の実際の実施例中で
おおよそ最も好ましい位置である。
Another shown in FIG. 2 is two two
There is a dual-axis astigmatism corrector 30, 40 and three focusing members 50, 60, 70. The illustrated positions of these element members are approximately the most preferred positions in a practical embodiment of an electron beam projection column optimized for resolution and faithful reproduction of the subfield shape.

【0044】2つのレンズ14と16はレチクルのパタ
ーン、一般的には的には18の位置にある、の像をター
ゲット面20、例えばウェハの表面上に形成する。磁気
偏向器(例えば、24)は磁場を作り、レンズの磁場に
重ね合わされ、適切に励起されると系の収差が低減され
る(曲線可変光学軸による収差低減に関しては、例えば
USP 5,635,719参照)。実際の軌道は偏向器に与えられ
る励起電流によって変わり、それらの電流の比によって
ビーム軌道はクロスオーバ点22の回りにピボット運動
を行い、その点22ではビームが系の幾何軸と交わる。
それ故に、レチクルのどのサブフィールドも選択的にタ
ーゲット上に結像され得る。この偏向と結像系によって
引き起こされる収差の幾つかは動的補正部材30、4
0、50、60、70によって最小化され得る。これら
の部材の相対的な位置関係には強い選択制が有り、おお
よそは図に示されている。
The two lenses 14 and 16 form an image of the pattern of the reticle, typically at position 18, on a target surface 20, for example, the surface of a wafer. A magnetic deflector (eg, 24) creates a magnetic field that is superimposed on the magnetic field of the lens and, when properly excited, reduces aberrations in the system (for aberration reduction with a curvilinear optical axis, for example,
USP 5,635,719). The actual trajectory depends on the excitation currents applied to the deflector, and the ratio of those currents causes the beam trajectory to pivot about a crossover point 22, where the beam intersects the geometric axis of the system.
Therefore, any subfield of the reticle can be selectively imaged on the target. Some of the aberrations caused by this deflection and the imaging system are due to the dynamic correction members 30, 4
0, 50, 60, 70. There is a strong selection system for the relative positional relationship of these members, which is roughly shown in the figure.

【0045】更に特には、2つの非点収差補正器を適切
に励起すると、像のボケを引き起こすメインフィールド
非点収差(MMac)及びサブフィールド形状歪みを引き起
こす1つのハイブリッド歪み収差(MMBc)を打ち消すこ
とが出来る。更に、動的焦点コイルを適切に励起するこ
とにより、メインフィールド像面湾曲(aMMc )及びサ
ブフィールド形状と方向に影響する他のハイブリッド歪
み収差(MBMc )を打ち消すことが出来る。これら4つ
の収差は先に述べた2次のメインフィールド収差であ
る。
More specifically, when the two astigmatism correctors are properly excited, the main field astigmatism (MMa c ) causing image blur and the one hybrid distortion aberration (MMBc) causing subfield shape distortion are reduced. Can be countered. Further, by properly exciting the dynamic focus coil, the main field curvature (aMMc) and other hybrid distortion aberrations (MBMC) that affect the subfield shape and direction can be canceled. These four aberrations are the second-order main field aberrations described above.

【0046】上に述べたように、当業者によって知ら
れ、また受け入れられていることとして、補正すべき像
の歪みや収差のそれぞれのタイプ対して少なくともひと
つの補正部材が必要であること、及びそのようなそれぞ
れの補正部材はより高次の歪みと収差を像にもたらすこ
と、(例えその高次の歪みや収差はより少ないものでは
あるが)という点がある。図2の5つの補正部材には2
つの非点収差補正器30、40があり、それらは2軸部
材であって励起という点からはそれぞれが2つの自由度
をもっている。動的焦点コイルの自由度は1つである。
従って、全体としては、7つの自由度が補正系にはあ
る。4つの2次のメインフィールド収差は複素数である
が、例外があってメインフィールド像面湾曲である。従
って、7つの自由度(3*2+1)になる。
As noted above, it is known and accepted by those skilled in the art that at least one correction member is required for each type of image distortion or aberration to be corrected, and Each such correction member introduces higher order distortions and aberrations into the image (although the higher order distortions and aberrations are less). 2 for the five correction members in FIG.
There are two astigmatism correctors 30, 40, which are biaxial members and each have two degrees of freedom in terms of excitation. The degree of freedom of the dynamic focusing coil is one.
Therefore, the correction system has seven degrees of freedom as a whole. The four quadratic main field aberrations are complex numbers, with the exception of the main field curvature. Therefore, there are seven degrees of freedom (3 * 2 + 1).

【0047】このような装置構成はサブフィールド形状
の忠実再現性と分解能を最大限に保ちながら2次のメイ
ンフィールド収差を補正し、メインフィールド像面湾曲
を打ち消すことに対して効果的であるが、先にも記した
ように偏向に伴う非線形性は補正されないままであっ
た。さらに、5つの補正部材の配置を厳密に位置合わせ
しないと最大の効果が得られなかった。
Although such a device configuration is effective for correcting secondary main field aberrations and canceling main field curvature of field while maintaining faithful reproducibility and resolution of the subfield shape to the maximum. As previously noted, the non-linearities associated with deflection remained uncorrected. In addition, the maximum effect cannot be obtained unless the arrangement of the five correction members is strictly aligned.

【0048】本発明者が見いだしたことは、付加的な偏
向補正部材よりもむしろ第3の非点収差補正器を1つ付
け加えることによってメインフィールド偏向歪みを打ち
消し、それによってステージ誤差を簡単に処理出来、そ
の一方では2次のメインフィールド収差の補正を維持し
てサブフィールド歪みの防止及び高分解能の実現を達成
できる、ということである。さらに、第3の非点収差補
正器によって補正部材の配置位置の厳密性も緩和できる
ことも判った。
The inventor has found that the addition of a third astigmatism corrector, rather than an additional deflection correction member, cancels main field deflection distortion, thereby simplifying stage error handling. On the other hand, it is possible to prevent the subfield distortion and achieve high resolution while maintaining the correction of the secondary main field aberration. Further, it has been found that the strictness of the arrangement position of the correction member can be relaxed by the third astigmatism corrector.

【0049】図3は更に明確に本発明の荷電粒子線鏡筒
の断面を示す。この鏡筒は図2の鏡筒に対応するもので
ある。図2にはメインフィールド偏向器24、動的焦点
コイル50、60、70及び動的非点収差補正器40、
50が記入されているが、理解しておくべき点は、図2
の場合に比して補正部材の相対的な位置はそれほど厳密
ではないということであり、その好ましい相対位置に関
しては以下において述べられる。このようにして判るこ
とは、最も基礎的なレベルでは、本発明は付加的に駆動
される非点収差補正器80を有し、偏向歪み補正を行う
と同時に付加前の機能を十分に満たしていることであ
る。付け加える非点収差補正器は補正のための2つの自
由度を有し、複素メインフィールド歪みの補正を可能に
している。ちなみに、メインフィールド歪みは複素量で
表現される2つの自由度をもっている。
FIG. 3 shows a cross section of the charged particle beam column of the present invention more clearly. This lens barrel corresponds to the lens barrel in FIG. FIG. 2 shows the main field deflector 24, the dynamic focusing coils 50, 60, 70 and the dynamic astigmatism corrector 40,
Although 50 is entered, it is important to understand that
That is, the relative position of the correction member is not so strict as compared with the case (1), and its preferable relative position will be described below. Thus, it can be seen that, at the most basic level, the present invention has an additionally driven astigmatism corrector 80, which performs deflection distortion correction while fully fulfilling the pre-addition function. It is that you are. The astigmatism corrector to be added has two degrees of freedom for correction, and enables correction of complex main field distortion. Incidentally, the main field distortion has two degrees of freedom expressed by complex quantities.

【0050】[0050]

【実施例】第3の非点収差補正器の利点を説明するため
に、2つの非点収差補正器を有する5つの補正器により
最適化された系とそれに1つの非点収差補正器が加わっ
た系の収差の比較を行う。与えられた結像部構成に対す
る収差の計算は市販されているソフトウェアを用いて行
われ、結果が表に表される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS To illustrate the advantages of the third astigmatism corrector, a system optimized by five correctors having two astigmatism correctors and one astigmatism corrector are added. Comparison of the aberrations of the different systems. The calculation of aberrations for a given imager configuration is performed using commercially available software and the results are tabulated.

【0051】以下に示す例は本発明の好ましい実施例に
対応するものであり、電子線鏡筒のパラメータは以下の
通りである。: 物体面位置 (mm) -600.000 クロスオーバ位置 (mm) -120.000 像面位置 (mm) 2.000 開口角 (mrad) 6.000 ビーム加速電圧 (Volts) 110000.000 エネルギ拡がり幅 (ピーク間、 eV) 2.000 メインフィールド位置 Mx,My (mm) 2.375, 0.375 成形ビームサイズ (mm) 0.250, 0.250 サブフィールド位置、Bx, By (mm) 0.125, 0.125 関連技術として紹介した2つの非点収差補正器、3つの
動的焦点コイルを有し、2次のメインフィールド収差、
特には、メインフィールド像面湾曲、メインフィールド
非点収差、2つの補正可能なハイブリッド歪み項(MM
B, MBM)、を打ち消す補正器の調整部を備える光学系
のシミュレーションにより以下のような3次の収差が得
られた。(表中の値は与えられたメインフィールド及び
サブフィールド位置での色々な収差ベクトルの大きさを
表し、単位はミクロンである。) 表1 球面収差 コマ 像面湾曲 非点収差 偏向歪み 色収差 軸上 0.018 - - - - 0.009 MF - 0.007 0.000 0.000 1.029 0.005 SB - 0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB - - 0.002 0.013 - - HB MMB - - - - 0.000 - HB MBM - - - - 0.000 - HB MBB - - - - 0.002 - ここに、MFはメインフィールド(main-field)、SBは
成形ビーム(shapedbeam) 、HBはハイブリッドを意味
する。2つの非点収差補正器、関連技術として紹介した
3つの動的焦点コイル、メインフィールド像面湾曲、メ
インフィールド非点収差を消去し、2つの補正可能なハ
イブリッド歪み項(MMB, MBM)と同様にメインフィー
ルド歪みを最小化するための補正器の調整部を備える光
学系のシミュレーションにより以下のような3次の収差
が得られた。 表2 球面収差 コマ 像面湾曲 非点収差 偏向歪み 色収差 軸上 0.018 - - - - 0.009 MF - 0.007 0.000 0.000 0.032 0.005 SB - 0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB - - 0.002 0.013 - - HB MMB - - - - 0.043 - HB MBM - - - - 0.032 - HB MBB - - - - 0.002 - ここに、MFはメインフィールド(main-field)、SBは
成形ビーム(shapedbeam) 、HBはハイブリッドを意味
する。これより見て取れるように、2つの非点収差補正
器と3つの動的焦点コイルを用いるとハイブリッド収差
MMB, MBM を消去出来るが、メインフィールド歪み
を被り(表1)、またメインフィールド歪みを小さくし
ていくとハイブリッド収差が大きくなっていく。(表
2)。
The following example corresponds to the preferred embodiment of the present invention, and the parameters of the electron beam column are as follows. : Object plane position (mm) -600.000 Crossover position (mm) -120.000 Image plane position (mm) 2.000 Aperture angle (mrad) 6.000 Beam acceleration voltage (Volts) 110000.000 Energy spread width (between peaks, eV) 2.000 Main field position Mx, My (mm) 2.375, 0.375 Shaped beam size (mm) 0.250, 0.250 Subfield position, Bx, By (mm) 0.125, 0.125 Two astigmatism correctors introduced as related technologies, three dynamic focus coils Has a second-order main field aberration,
In particular, main field curvature of field, main field astigmatism, two correctable hybrid distortion terms (MM
B, MBM), the following third-order aberrations were obtained by simulation of an optical system including an adjuster of a corrector for canceling out the following aberrations. (The values in the table represent the magnitudes of various aberration vectors at given main field and subfield positions, and the units are microns.) Table 1 Spherical aberration Coma Field curvature Astigmatism Deflection distortion Chromatic aberration On-axis 0.018----0.009 MF-0.007 0.000 0.000 1.029 0.005 SB-0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB--0.002 0.013--HB MMB-----0.000-HB MBM----0.000-HB MBB---- 0.002-where MF means main-field, SB means shaped beam, and HB means hybrid. Two astigmatism correctors, three dynamic focus coils introduced as related technologies, main field curvature of field and main field astigmatism are eliminated, similar to two correctable hybrid distortion terms (MMB, MBM) The following third-order aberrations were obtained by a simulation of an optical system including an adjuster of a corrector for minimizing main field distortion. Table 2 Spherical aberration Coma Field curvature Astigmatism Deflection distortion Chromatic aberration On-axis 0.018----0.009 MF-0.007 0.000 0.000 0.032 0.005 SB-0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB--0.002 0.013--HB MMB---- 0.043-HB MBM----0.032-HB MBB----0.002-Here, MF means main-field, SB means shaped beam, and HB means hybrid. As can be seen, when two astigmatism correctors and three dynamic focus coils are used, the hybrid aberrations MMB and MBM can be eliminated, but the main field distortion is caused (Table 1) and the main field distortion is reduced. As a result, the hybrid aberration increases. (Table 2).

【0052】しかしながら、この光学系に第3の非点収
差器と3つの動的焦点コイルを付け、2次のメインフィ
ールド収差を打ち消すように調整するシュミレーション
を行うと以下の3次の収差になる。 表3 球面収差 コマ 像面湾曲 非点収差 偏向歪み 色収差 軸上 0.018 - - - - 0.009 MF - 0.007 0.000 0.000 0.000 0.005 SB - 0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB - - 0.002 0.013 - - HB MMB - - - - 0.000 - HB MBM - - - - 0.000 - HB MBB - - - - 0.002 - ここに、MFはメインフィールド(main-field)、SBは
成形ビーム(shapedbeam) 、HBはハイブリッドを意味
する。表3から判るように、3つの非点収差補正器と3
つの動的焦点コイルを調節してメインフィールド収差の
他にメインフィールド歪みを消し去ることが出来る。補
正器の機構的な特殊性や相対的な配置は、非点収差補正
器が補正器からずっと離れた所に置かれてそれらの場の
重ならず、動的焦点コイルが補正器から十分離れていて
それらの場と重なり合わなければ、条件は厳しいもので
はない。非点収差補正器の場と動的焦点コイルの場の重
なりは許されている。この単純な条件が満たされると、
最適化がなされ、非点収差補正器や動的焦点コイルの広
範囲な位置範囲や幾何学的構成にわたって、最適化が可
能になる。もっとも、位置や幾何学的構成が異なれば、
励起条件は異なってくることになるが。
However, when a third astigmatism device and three dynamic focusing coils are attached to this optical system and a simulation for adjusting so as to cancel the second-order main field aberration is performed, the following third-order aberration is obtained. . Table 3 Spherical aberration Coma Field curvature Astigmatism Deflection distortion Chromatic aberration On-axis 0.018----0.009 MF-0.007 0.000 0.000 0.000 0.005 SB-0.018 0.018 0.005 0.000 0.000 HB aMB--0.002 0.013--HB MMB---- 0.000-HB MBM----0.000-HB MBB----0.002-Here, MF means main-field, SB means shaped beam, and HB means hybrid. As can be seen from Table 3, three astigmatism correctors and three
The two dynamic focusing coils can be adjusted to eliminate main field distortions as well as main field aberrations. The mechanical peculiarities and relative arrangement of the compensator are such that the astigmatism compensator is placed far away from the compensator so that their fields do not overlap and the dynamic focus coil is sufficiently far from the compensator If they do not overlap with those places, the conditions are not severe. The overlap of the astigmatism corrector field and the dynamic focus coil field is allowed. When this simple condition is met,
Optimization has been made, allowing optimization over a wide range of positions and geometries of astigmatism correctors and dynamic focusing coils. However, if the position and geometrical configuration are different,
Although the excitation conditions will be different.

【0053】完全なものを求めようとすれば、非点収差
補正器は先のシミュレーションではトロイダル形状をし
て、以下のような形状であった。 表4 非点収差補正器1 非点収差補正器2 非点収差補正器3 長さ 92 92 32 内側半径 40 40 15 外側半径 75 75 35.5 ターン角 ± 6° ± 6° ±19° ターン数 12 12 16 補正コイルの軸上位置と励起電流は、メインフィールド
位置が Mx=2.375 mm,My=0.375mm である場合、以下のよ
うになる。 表5 軸上位置 I0° I45° 非点収差補正器1 -340.5 -0.0667 -0.0745 アンペア 非点収差補正器2 -236.5 -0.0622 -0.0695 アンペア 非点収差補正器3 -120.0 -0.0189 -0.0211 アンペア ー 動的焦点1 -418.0 46.25 アンペアターン 動的焦点2 -161 -1.12 アンペアターン 動的焦点3 -98.5 1.239 アンペアターン 動的焦点電流はMとMの積で変化し、非点収差補正器の電
流はMとMcの積に比例して変化する。これより判るよう
に、補正器電流は比較的低く、特定のメインフィールド
位置に対応する補正電流値を作り出すための電流駆動装
置への要求は全く厳しいものではない。このような電流
を補正コイル(又は、静電補正器には電圧であるが)に
与える形態は本発明を実施する際には条件として厳しい
ものはなく、多くの適切な技術が当業者には知られてい
る。そして、容易に理解されるように、補正電流は簡単
に、迅速に、所定の偏向位置に偏向する時の収差に対し
て計算され得る。
In order to obtain a perfect astigmatism corrector, the astigmatism corrector had a toroidal shape in the previous simulation and had the following shape. Table 4 Astigmatism corrector 1 Astigmatism corrector 2 Astigmatism corrector 3 Length 92 92 32 Inner radius 40 40 15 Outer radius 75 75 35.5 Turn angle ± 6 ° ± 6 ° ± 19 ° Number of turns 12 12 16 The on-axis position of the correction coil and the excitation current are as follows when the main field position is Mx = 2.375 mm and My = 0.375 mm. Table 5 On-axis position I0 ° I45 ° Astigmatism corrector 1 -340.5 -0.0667 -0.0745 Amps Astigmatism corrector 2 -236.5 -0.0622 -0.0695 Amps Astigmatism corrector 3 -120.0 -0.0189 -0.0211 Amps Dynamic focus 1 -418.0 46.25 Ampere turn Dynamic focus 2 -161 -1.12 Ampere turn Dynamic focus 3 -98.5 1.239 Ampere turn The dynamic focus current changes by the product of M and M, and the astigmatism corrector current is M It changes in proportion to the product of Mc. As can be seen, the corrector current is relatively low, and the demands on the current driver to produce a corrected current value corresponding to a particular main field position are not severe. The manner in which such a current is applied to the correction coil (or voltage for an electrostatic corrector) is not strict in practicing the present invention, and many suitable techniques will occur to those skilled in the art. Are known. And, as will be readily appreciated, the correction current can be easily and quickly calculated for aberrations when deflecting to a predetermined deflection position.

【0054】さらに、所定の露光位置近傍での偏向補正
は、ひとつ、又はそれ以上の偏向ヨークを使って補正す
るよりも簡単である。上述したように、偏向ヨークはM3
に比例した信号で励起する必要があるが、補正器を使っ
た補正ではM2に依存した信号で励起される。低次に項に
比例するということは、必要な信号の変化は偏向補正よ
りも補正器補正の方がゆっくりである。本発明のこの利
点は、2つの補正信号がメインフィールド位置近傍でス
テージ誤差に対応してどのように変化するかということ
を偏向器による補正システムと補正器による補正システ
ムの両方に対して詳細に考えてみると、定量化が出来
る。両方のシステムが所定のメインフィールド位置、M
n、で校正されたとし、必要な補正信号が偏向器補正と
補正器補正に対してそれぞれSdnom、Scnomとする。所定
の位置とは若干異なる位置、メインフィールド位置 Mn+
dMでの補正信号を考えてみよう。必要な補正信号を表現
するために所定値を基に級数展開する。2つの場合に対
して、補正信号を展開し、dM/Mn<<1を用いると、位置Mn
と Mn+dMでの補正値の関係式が得られる。数値は以下
の通りである。 偏向器での補正 Sdnom(Mn) = Kd × Mn3 Sd(Mn+dM) = Kd × (Mn+dM)3 〜 Sdnom × (1+3×dM/M
n) 非点収差補正器での補正 Scnom = Kc × Mn2 Sc(Mn+dM) = Kc × (Mn+dM)2 〜 Scnom × (1+2×dM/M
n) 上の等式(×の記号は乗算を表す)から判ることは、所
定の位置からの与えられた位置ズレに対して非点補正器
での補正信号の方が偏向器での補正信号より位置ズレの
割合の2/3だけ小さい。
Further, deflection correction near a predetermined exposure position
Is corrected using one or more deflection yokes.
It's easier than As mentioned above, the deflection yoke is MThree
Must be excited with a signal proportional to
M with correctionTwoIs excited by a signal dependent on Low order
Proportional means that the required signal change is
The compensator correction is slower. This advantage of the present invention
The point is that the two correction signals are close to the main field position.
How it changes in response to a stage error
Correction system with a deflector and a correction system with a corrector
Thinking in detail for both
You. Both systems have a defined main field position, M
n, and the necessary correction signal is
Sdnom and Scnom are used for the corrector correction. Predetermined
Slightly different from the main field position Mn +
Consider the correction signal at dM. Express necessary correction signal
To expand the series based on a predetermined value. Pair in two cases
Then, by developing the correction signal and using dM / Mn << 1, the position Mn
 And a relational expression of the correction value at Mn + dM is obtained. The numbers are
It is as follows. Correction at the deflector Sdnom (Mn) = Kd × MnThree  Sd (Mn + dM) = Kd × (Mn + dM)Three ~ Sdnom × (1 + 3 × dM / M
n) Correction by astigmatism corrector Scnom = Kc × MnTwo Sc (Mn + dM) = Kc × (Mn + dM)Two ~ Scnom × (1 + 2 × dM / M
n) From the above equation (the symbol x represents multiplication),
Astigmatism corrector for given positional deviation from a fixed position
The correction signal at the position is more shifted than the correction signal at the deflector.
Only 2/3 of the ratio.

【0055】2次のメインフィールド収差と3次の偏向
歪みの補正を2次的に励起して行うことを先に記した
が、当業者には容易に判るように、本発明は歪みを含む
高次収差の補正にも適応できる。例えば、5次の収差を
みると、4つのM2を含む3次のメインフィールド収差に
対応して、M4で変化する4つの4次のメインフィールド
収差がある。これらの収差は3つの非点収差補正器と3
つの動的焦点コイルからなるシステムにより補正可能で
あり、これらの補正器は5次のメインフィールド偏向歪
み(M5)を補正するためにも励起される。これらの5次の
補正器は3次の補正器と同じ物理要素であっても、(先
に記した補正電流に更に補正電流が重ね合わされること
になる。)、また異なる物理的要素であっても良い。ど
ちらの場合にも、M4に比例する補正信号が5次の収差補
正に必要である。3次の収差と同じように、非点補正器
と偏向器とによる5次歪み補正を比べた場合の非点補正
器の利点は、所定のメインフィールド位置近傍での補正
信号の変化が少ないことである。先に記した3次収差と
同様に、補正信号の変化は5次の場合には4/5の割合
で、7次の場合には6/7の割合で減少する。このように
見て取れることは、本発明を用いた時の補正信号の変化
の割合は偏向器による補正信号の変化の1/3であり、さ
らに高次の収差に適用した場合、偏向器による補正シス
テムに比してより高い改善性を保持する。そして、本発
明を半導体製造方法に適用することは前述の特開 2000-
58450に開示されいる実施の形態と同様に行える。
Although it has been described above that the correction of the second-order main field aberration and the third-order deflection distortion is performed by secondary excitation, as will be readily understood by those skilled in the art, the present invention includes distortion. It can also be applied to correction of higher-order aberrations. For example, looking at the fifth order aberration, corresponding to the third order of the main field aberrations including four M 2, there are four fourth-order main field aberration varying M 4. These aberrations are corrected by three astigmatism correctors and 3
It can be corrected by a system of two dynamic focus coils, which are also excited to correct the fifth order main field deflection distortion (M 5 ). Even though these fifth-order correctors have the same physical element as the third-order corrector (the correction current is further superimposed on the correction current described above), they are different physical elements. May be. In either case, the correction signal proportional to M 4 is required for fifth-order aberration correction. As with the third-order aberration, the advantage of the astigmatism corrector when comparing the fifth-order distortion correction with the astigmatism corrector and the deflector is that there is little change in the correction signal near the predetermined main field position. It is. Similarly to the third-order aberration described above, the change in the correction signal decreases at a rate of 4/5 in the case of the fifth order and at a rate of 6/7 in the case of the seventh order. It can be seen that the rate of change of the correction signal when using the present invention is 1/3 of the change of the correction signal by the deflector, and when applied to higher order aberrations, the correction system by the deflector Retains higher improvement as compared to The application of the present invention to a semiconductor manufacturing method is described in
This can be performed in the same manner as the embodiment disclosed in 58450.

【0056】[0056]

【発明の効果】 以上見たように、本発明は第3の非点
収差補正器を1つ付け、補正器システムを励起すること
により偏向歪みと2次のメインフィールド収差を消去
し、所定の校正位置近傍での収差補正のための光学部品
の励起電流の変化を減らすことにより荷電粒子線装置の
校正を簡素化している。補正システムは収差をずっと小
さい値にし、それによって1ミクロンの10〜30分の
1の分解能が可能になり、同時にサブフィールド形状の
最適化も可能で、高次の収差を引き起こすこともない。
移動ステージの位置誤差の校正も簡単になる。というの
は、偏向の非線形性が本質的には無いからである。さら
に、分解能とサブフィールド形状の忠実再現性の最適解
を取る際に、荷電粒子線鏡筒にそって同種の補正器が十
分離れて配置されていてそれらの場が実質的に重ならな
ければ、補正器の配置位置の厳密性が厳しくなくなる。
また、ステージの位置誤差を補正する場合にもその補正
を電子光学系の補正系を用いて容易に出来るようにな
る。本発明の半導体製造方法への適用により微細パター
ンを歩留まり良く製造でき、高いスループットが実現さ
れる。
As described above, according to the present invention, one third astigmatism corrector is provided, and the deflection distortion and the second-order main field aberration are eliminated by exciting the corrector system. The calibration of the charged particle beam apparatus is simplified by reducing the change in the excitation current of the optical component for correcting the aberration near the calibration position. The correction system reduces aberrations to much smaller values, which allows for resolutions of 10 to 30 times smaller than one micron, while at the same time optimizing the subfield shape and not causing higher order aberrations.
Calibration of the position error of the moving stage is also simplified. This is because there is essentially no deflection nonlinearity. Furthermore, when obtaining the optimal solution of the resolution and the fidelity of the subfield shape, if correctors of the same type are arranged sufficiently far along the charged particle beam column and their fields do not substantially overlap each other. Therefore, the strictness of the arrangement position of the corrector is not strict.
Also, when correcting the position error of the stage, the correction can be easily performed using the correction system of the electron optical system. By applying the present invention to a semiconductor manufacturing method, a fine pattern can be manufactured with high yield, and high throughput can be realized.

【0057】発明を記述するために1つの実施例を用い
たが、請求項の技術的範囲内で変更をを加えて実施でき
ることは当業者には容易に理解されることである。
While one embodiment has been used to describe the invention, it will be readily apparent to those skilled in the art that modifications may be made within the scope of the appended claims.

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

【図1】:系のターゲット面とターゲット面でのメイン
フィールド座標及びM=Mx+iMyとサブフィールド座標、B
=Bx+iByを示す図である。
FIG. 1: Target plane of the system, main field coordinates on the target plane, M = Mx + iMy and subfield coordinates, B
It is a figure which shows = Bx + iBy.

【図2】:サブフィールド形状の忠実再現性と分解能に
対して最適化された荷電粒子線鏡筒の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a charged particle beam column optimized for faithful reproducibility and resolution of a subfield shape.

【図3】:本発明の荷電粒子線鏡筒の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the charged particle beam column of the present invention.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分解能とサブフィールド形状の忠実再
現性が調整された荷電粒子線投影装置の操作方法であっ
て、 所定のそれぞれの位置に荷電粒子線を偏向し、 3つの動的焦点補正器と3つの非点収差補正器を使用し
て前記最適化された分解能とサブフィールド形状の忠実
性を維持しながら偏向歪みを補正することを特徴とする
操作方法。
1. A method of operating a charged particle beam projection apparatus in which resolution and fidelity reproducibility of a subfield shape are adjusted, wherein the charged particle beam is deflected to predetermined positions, and three dynamic focus correctors are provided. And correcting the deflection distortion while maintaining the optimized resolution and the fidelity of the subfield shape using three astigmatism correctors.
【請求項2】 請求項1に記載の操作方法であって、 選択されたメインフィールド位置により非点収差補正器
を励起することを特徴とする操作方法。
2. The operating method according to claim 1, wherein the astigmatism corrector is excited based on the selected main field position.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の操作方法であ
って、 3次収差を補正することを特徴とすることを特徴とする
操作方法。
3. The operating method according to claim 1, wherein a third-order aberration is corrected.
【請求項4】 請求項3に記載の操作方法であって、 5次の収差に対しても更に補正することを特徴とする操
作方法。
4. The operating method according to claim 3, wherein the fifth order aberration is further corrected.
【請求項5】 請求項4に記載の操作方法であって、 7次の収差に対しても更に補正することを特徴とする操
作方法。
5. The operating method according to claim 4, wherein the seventh order aberration is further corrected.
【請求項6】 荷電粒子線装置の操作方法であって、 荷電粒子を所定のそれぞれの位置に偏向し、偏向位置毎
に分解能とサブフィールド形状忠実再現性を最適に保ち
ながら偏向収差、像面湾曲、非点収差を補正するため
に、第1、第2、第3の非点収差補正器と第1、第2、
第3の動的焦点コイルを励起することを特徴とする操作
方法。
6. A method for operating a charged particle beam apparatus, comprising: deflecting charged particles to predetermined positions; deflecting aberration and image plane while maintaining optimum resolution and subfield shape faithful reproducibility for each deflection position. To correct curvature and astigmatism, first, second and third astigmatism correctors and first, second,
An operating method characterized by exciting a third dynamic focusing coil.
【請求項7】 請求項6に記載の操作方法であって、 前記収差には3次の収差を含むことを特徴とする操作方
法。
7. The operating method according to claim 6, wherein the aberration includes a third-order aberration.
【請求項8】 請求項7に記載の操作方法であって、 前記収差は更に5次の収差を含むことを特徴とする操作
方法。
8. The operation method according to claim 7, wherein the aberration further includes a fifth-order aberration.
【請求項9】 請求項8に記載の操作方法であって、 前記収差は更に7次の収差を含むことを特徴とする操作
方法。
9. The operation method according to claim 8, wherein the aberration further includes a seventh-order aberration.
【請求項10】 荷電粒子線装置であって、 所定の位置に荷電粒子線を偏向するための偏向系と、 荷電粒子線の経路に沿って配置された3つの非点収差補
正器と3つの焦点コイルを有して偏向収差、像面湾曲、
非点収差を同時に補正するための収差補正系と、 前記所定の位置によって非点収差補正器と焦点コイルを
励起する手段と、を有することを特徴とする荷電粒子線
装置。
10. A charged particle beam apparatus, comprising: a deflection system for deflecting a charged particle beam to a predetermined position; three astigmatism correctors and three astigmatism correctors disposed along a path of the charged particle beam. Deflection aberration, field curvature, with focusing coil,
A charged particle beam apparatus comprising: an aberration correction system for simultaneously correcting astigmatism; and a unit for exciting an astigmatism corrector and a focusing coil at the predetermined position.
【請求項11】 請求項10に記載の荷電粒子線装置で
あって、 荷電粒子線の経路に沿って配置された3つの非点収差補
正器の場が重なり合わず、3つの焦点コイルの場が重な
り合わないように、3つの非点収差補正器と3つの焦点
コイルを配置したことを特徴とする荷電粒子線装置。
11. The charged particle beam apparatus according to claim 10, wherein the fields of the three astigmatism correctors arranged along the path of the charged particle beam do not overlap, and the fields of the three focusing coils do not overlap. Characterized in that three astigmatism correctors and three focusing coils are arranged so that they do not overlap.
【請求項12】 請求項10又は11に記載の荷電粒子
線装置であって、 前記偏向系は、荷電粒子線のパターンを形成するために
レチクル上のそれぞれに位置に荷電粒子線を偏向する偏
向器を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
12. The charged particle beam apparatus according to claim 10, wherein the deflection system deflects the charged particle beam to a position on a reticle in order to form a pattern of the charged particle beam. A charged particle beam device comprising a vessel.
【請求項13】 請求項12記載の荷電粒子線装置であ
って、 前記偏向系は荷電粒子線をターゲットのそれぞれの位置
に偏向するための偏向器を有することを特徴とする荷電
粒子線装置。
13. The charged particle beam apparatus according to claim 12, wherein the deflection system has a deflector for deflecting the charged particle beam to each position of a target.
【請求項14】 請求項10乃至13のいずれかに記載
された荷電粒子線装置であって、 前記偏向系は曲線可変光学軸に沿って荷電粒子線を導く
手段を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
14. The charged particle beam apparatus according to claim 10, wherein the deflection system has a unit for guiding the charged particle beam along a curve-variable optical axis. Particle beam device.
【請求項15】 請求項10乃至14のいずれにか記載
された荷電粒子線装置であって、 前記荷電粒子が電子であることを特徴とする荷電粒子線
装置。
15. The charged particle beam device according to claim 10, wherein the charged particles are electrons.
【請求項16】 分解能とサブフィールド形状忠実性が
調整された荷電粒子線投影装置を用いて半導体素子を製
造する方法であって、 荷電粒子線を所定の位置に偏向し、 3つの動的焦点補正器と3つの非点収差補正器を用い
て、調整された分解能とサブフィールド形状忠実性を保
ちながら、偏向収差を補正し、 半導体素子の要素部材を形成するために荷電粒子線でレ
ジストを露光し、 前記半導体素子を完成させる、ことを特徴とする半導体
素子を製造する方法。
16. A method of manufacturing a semiconductor device using a charged particle beam projection apparatus having resolution and subfield shape fidelity adjusted, the method comprising: deflecting a charged particle beam to a predetermined position; Using a corrector and three astigmatism correctors, correct the deflection aberration while maintaining the adjusted resolution and subfield shape fidelity, and apply resist to the resist with charged particle beams to form the element members of the semiconductor device. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising exposing the semiconductor device to light.
【請求項17】 荷電粒子線装置を用いて半導体素子を
製造する方法であって、荷電粒子線装置として所定の位
置に荷電粒子線を偏向する偏向器と、 荷電粒子線の経路に沿って配置された3つの非点補正器
と3つの焦点コイルを有して偏向収差、像面湾曲、非点
収差を同時に補正する収差補正系と、 それぞれの偏向位置に基いて非点収差補正器と焦点コイ
ルを励起する手段と、を有する荷電粒子線装置を用い、 半導体素子の要素部材を形成するためにレジストを荷電
粒子線により露光し、 半導体素子を完成させることを特徴とする半導体素子の
製造方法。
17. A method for manufacturing a semiconductor device using a charged particle beam device, comprising: a deflector for deflecting a charged particle beam to a predetermined position as a charged particle beam device; and arranging the charged particle beam along a path of the charged particle beam. Correction system that has three corrected astigmatism correctors and three focusing coils to simultaneously correct deflection aberration, curvature of field, and astigmatism, and astigmatism corrector and focus based on the respective deflection positions. Using a charged particle beam apparatus having means for exciting a coil, exposing a resist with a charged particle beam to form an element member of the semiconductor element, and completing the semiconductor element. .
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JP2009054565A (en) * 2007-08-02 2009-03-12 Jeol Ltd Aberration correcting device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009054565A (en) * 2007-08-02 2009-03-12 Jeol Ltd Aberration correcting device

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