JP2002270500A - 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体 - Google Patents

光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体

Info

Publication number
JP2002270500A
JP2002270500A JP2001343174A JP2001343174A JP2002270500A JP 2002270500 A JP2002270500 A JP 2002270500A JP 2001343174 A JP2001343174 A JP 2001343174A JP 2001343174 A JP2001343174 A JP 2001343174A JP 2002270500 A JP2002270500 A JP 2002270500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blur
coordinates
amount
estimating
charged particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001343174A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kamijo
康一 上條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2001343174A priority Critical patent/JP2002270500A/ja
Priority to US10/037,141 priority patent/US6654106B2/en
Publication of JP2002270500A publication Critical patent/JP2002270500A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261Details
    • H01J37/263Contrast, resolution or power of penetration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないデーター数と簡単な計算方法で荷電粒
子光学系のボケ量を推定する方法を提供する。 【解決手段】 物面のある一点から射出するN個の光線
あるいは荷電粒子線の像面における到達位置を、発生す
る確率に従って得られたパラメータ値を用いて収差式や
レイトレーシング法を用いて計算する。続いて、前記N
個の到達位置をボケ量を評価したい方向の軸へ射影し、
その座標を計算する。そして、前記射影された点の座標
を大きさの順番に並べ、所定の順番に対応する座標を用
いてボケ量を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子、光、X
線等の光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにこの
ボケ量の推定方法を実行するプログラムを記録したプロ
グラム記憶媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に荷電粒子光学系にはボケが存在す
る。ボケは、理想的には像面において1点に収束するは
ずの複数の荷電粒子が様々な要因によりこの点から近傍
のある範囲に広がって到達する現象である。例えば、通
常の光同様に存在する球面収差によって起きるボケで
は、荷電粒子が物面を通過する際の開き角分布に依存し
て到達位置が定まる。図4に3000個の粒子の広がりをプ
ロットした例を示す。
【0003】この到達位置は予め求めた収差式(例え
ば、H. C. Chu and E. Munro, Optik61(1982)121-145に
記載されている方法)のパラメータ値をその発生確率に
従って与えてやることによって求まる。図4の例ではレ
チクルに入射する荷電粒子線の入射角を、レチクルに入
射する粒子線の角度強度分布に基づいた確立で与えてい
る。到達位置を求める方法としては、他にも良く知られ
ている光線追跡法(Ray tracing theory)等を用いるこ
とができる。荷電粒子光学系に対して光線追跡法を用い
る場合は、電場と磁場の分布の下で電子の運動の様子を
運動方程式を解いて求める。
【0004】図4で求まる荷電粒子線の分布も一般にボ
ケと呼ばれるが、一般に露光装置等で定義されているボ
ケとはガウス関数の半値全幅Wである。この幅Wはよく
知られているように、パターンのエッジのボケによる広
がり強度分布の12%−88%の幅(精度に応じて10%-
90%の値や種々の値が用いられている)とほぼ同一とな
る。以下では図4のようなボケと区別するために、実際
に定義されているボケをボケ量と呼ぶ。
【0005】ボケ量は、荷電粒子線露光装置において最
小解像線幅を定める大きな要素の一つであり、これを高
速かつ正確に求めることが、装置の設計や、装置で使用
するマスクパターンのデータ変換計算、例えば近接効果
補正計算のために必要である。
【0006】このようなボケ量を求める従来の手順は例
えば以下のような方法である。 (a) 像面における到達位置xに対応した配列a[i]を準備
する。配列の1要素にはある到達位置の区間を割り当
て、1個の荷電粒子の到達位置がその区間に入った場
合、その配列要素の値を1加算して計数するものとす
る。 (b) 適切な分布に従ってパラメータの値を生成し、その
パラメータの値を有する荷電粒子の到達位置を、予め求
められた収差式や光線追跡法等によって求め、対応した
配列区間に計数する。 (c) (b)を複数回繰り返すことにより、荷電粒子の到達
位置の分布を求め、所定軸方向への射影を行い、当該軸
方向での到達位置の分布を求める。 (d) 前記軸方向をx軸とするとき、x<0で0、x≧0
で1となるステップ関数とのコンボリューションをと
り、このコンボリューションの結果に基づいてボケ量を
算出する。すなわち、例えば、このコンボリューション
関数の最大値の12%と88%に対応するxの値の差を
ボケ量とする。
【0007】このようにして求められたボケ量を半値全
幅とするガウス関数を求めることができ、これをポイン
トスプレッドファンクション(PSF)と仮定し、この
PSFを用いて近接効果計算や現像計算を行うことがで
きる。
【0008】その1例を以下に説明する。要素数8の配
列a[i](i=1〜8)を準備した。各要素は、(i-5)*10≦ x
<(i-4)*10 (nm) なる到達位置のx座標に対応するもの
とする。荷電粒子線として電子線を使用し、その像面へ
の到達点は、開き角の関数であるとし、25の開き角
を、乱数により決定し、収差式に代入することにより得
られた到達位置のx軸への射影を求めたところ、表1の
ような結果が得られた。尚、収差式の代わりに光線追跡
法(Ray tracing theory)を用いても到達位置を求める
ことができる。
【0009】
【表1】(表1)
【0010】(b)〜(c)の操作により、表2及び図1のよ
うに配列aにx軸方向の到達位置の分布が求まった。こ
れに(d)のコンボリューションを行った結果、表3及び
図2に記載のような結果を得た。図1、図2において横
軸はiの値、縦軸は計数値である。なお、図2には、1
2%と88%の線が図示されている。
【0011】
【表2】(表2)
【0012】
【表3】(表3)
【0013】ボケ量として、このコンボリューション関
数の最大値の12%と88%に該当する位置間の距離を
採用することにすると、それぞれに対応する点は、それ
ぞれ、 25*0.12= 3 よって、 x=-15nm 25*0.88=22 よって、x=+15nm となるので、ボケ量は両者の差である15-(-15)=30nm
となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の方
法では、求める値の精度を向上するためは、1配列区間
あたりの長さをなるべく小さくとるとともに配列要素数
を増やす必要がある。配列区間数が多くなると、各区間
において有意義な数の計数を得るには膨大な数のパラメ
ータの組を用いる必要があり、計算時間の増大を招く。
また、大きな配列を確保する必要も生じて望ましくな
い。
【0015】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、少ないデータ数と簡単な計算方法で荷電粒子光
学系のボケ量を推定する方法及び装置、およびこのボケ
量の推定方法を実行するプログラムを記録したプログラ
ム記憶媒体を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、以下の工程を有することを特徴とする
光学系のボケ量を推定する方法(請求項1)である。 1) 物面のある一点から射出するN個の光線あるいは荷
電粒子線の像面における到達位置を、発生する確率に従
って得られたパラメータ値を用いて計算する。 2) 前記N個の到達位置をボケ量を評価したい方向の軸
へ射影し、その座標を計算する。 3) 前記射影された点の座標を大きさの順番に並べ、所
定の順番に対応する座標を用いてボケ量を計算する。 なお、前記1)における到達位置の計算には、従来から用
いられている収差式や光線追跡方等の手法を適宜選択し
て用いることができる。
【0017】前記課題を解決するための第2の手段は、
ボケ量に寄与するパラメータの値を発生する確率に従っ
てN個決定する手段と、その各々に対応する荷電粒子線
または光線の像面での到達位置を計算する手段と、前記
到達位置の、ボケ量を評価したい方向へ射影座標を計算
する手段と、前記射影された点の座標を大きさの順番に
並べ、所定の順番に対応する座標を用いてボケ量を推定
する手段とを有してなることを特徴とする荷電粒子光学
系のボケ量の推定装置(請求項2)である。本手段にお
いても、到達位置の計算には、従来から用いられている
収差式や光線追跡方等の手法を適宜選択して用いること
ができる。
【0018】前記課題を解決するための第3の手段は、
前記第1の手段を実行するプログラムを記録したプログ
ラム記憶媒体(請求項3)である。
【0019】これらの手段においては、後に発明の実施
の形態の欄で詳しく説明するように、パラメータを振っ
て得られた到達位置の座標を大きさの順に従って並べ替
えることによって、コンボリューションによって得られ
る曲線を構成する点を求めている。従って、情報をヒス
トグラムへの計数に埋没させることなく、精度の良い計
算を行うことができる。これにより、より少ない粒子数
でつまりより高速に精度良く求める値を得ることができ
る。
【0020】なお、第1の手段(請求項1)、第2の手
段(請求項2)において、「所定の順番に対応する座標
を用いてボケ量を推定する」方法は、ボケ量の定義によ
り異なるが、従来法を適宜適用することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態によ
り、本発明の内容を詳細に説明する。前提条件として、
前記従来の技術の説明で示したものを用いる。すなわ
ち、像面への到達位置は表1のとおりとなる。簡単のた
めに1次元の場合を考えているので、前記第1の手段の
(2)である、ボケ量を評価したい方向の軸へ射影する操
作は、既に行われている。勿論、この軸と直交する軸方
向に射影した座標を求めれば2次元として考えることが
できる。
【0022】第1の手段の操作(3)を行って、射影され
た点の座標を大きさの順番に並べ代えた結果を表4に示
す。表4においては、到達位置の小さい順に粒子の番号
を与えている。また、表4をグラフ化したものを図3に
示す。なお、図3には、ボケ量を決める幅である12%
と88%の線が図示されている。
【0023】
【表4】(表4)
【0024】図2と図3を比較すると分かるように、図
3においては、従来の方法でコンボリューションをとっ
て得られるプロファイル(図2)の情報が、ヒストグラム
化により鈍ることなく得られていることがわかる。
【0025】ボケ量として、従来技術と同じように、得
られた関数の最大値(計算に使用した荷電粒子の数)の
12%と88%に該当する位置間の距離を採用すること
にすると、それぞれに対応する点は、それぞれ、 25*0.12= 3 よって、 x=-17.19nm 25*0.88=22 よって、 x=+12.36nm となるので、ボケ量は両者の差をとり12.36-(-17.19)=2
9.6nm となる。このように、従来法と同じ粒子数でより
詳しい情報を得ることができる。また、同じ程度の精度
を得るためには、使用すべき粒子数を少なくすることが
できるので、計算時間を短縮することができる。
【0026】また、従来の方法においては、ヒストグラ
ムの作成と、これの加算に時間がかかっていたが、本発
明の方法では数値を並べ替えるだけで同じ効果がより精
度良く得られるので、クイック・ソートなどの高速な並
べ替え法を用いれば、計算時間を短縮できる。
【0027】なお、本実施の形態では、ビームの開き角
を例として説明したが、他のパラメータを用いても同様
なことが行える。例えば、加速電圧(例えば100K
V)からのエネルギーのずれ量(広がり分布)に基づい
た確立でエネルギー値を決め、この値に従った電子の到
達位置を求めることによって同様な計算を行うことがで
きる。勿論、複数のパラメータの値を同時に変化させて
も良い。なお、本実施の形態では、電子線を用いたが、
他のイオン等の荷電粒子線を用いることも可能であり、
また、光やX線等を用いても同様な効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、少ないデータ数と簡単な計算方法で荷電粒子光学系
のボケ量を推定することができ、計算時間を短縮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法を説明する、粒子の到達位置と粒
子の番号を示す図である。
【図2】ポイントスプレッドファンクションによって求
めた、粒子の到達位置示すヒストグラムである。
【図3】図2に示すヒストグラムと、開口を示す関数と
のコンボリューション計算を行った結果を示す図であ
る。
【図4】荷電粒子線の像面での広がりをプロットした例
を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 541Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の工程を有することを特徴とする光
    学系のボケ量を推定する方法。 1) 物面のある一点から射出するN個の光線あるいは荷
    電粒子線の像面における到達位置を、発生する確率に従
    って得られたパラメータ値を用いて計算する。 2) 前記N個の到達位置をボケ量を評価したい方向の軸
    へ射影し、その座標を計算する。 3) 前記射影された点の座標を大きさの順番に並べ、所
    定の順番に対応する座標を用いてボケ量を計算する。
  2. 【請求項2】 ボケ量に寄与するパラメータの値を発生
    する確率に従ってN個決定する手段と、その各々に対応
    する荷電粒子線または光線の像面での到達位置を計算す
    る手段と、前記到達位置の、ボケ量を評価したい方向へ
    射影座標を計算する手段と、前記射影された点の座標を
    大きさの順番に並べ、所定の順番に対応する座標を用い
    てボケ量を推定する手段とを有してなることを特徴とす
    る荷電粒子光学系のボケ量の推定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の方法を実行するプログ
    ラムを記録したプログラム記憶媒体。
JP2001343174A 2001-01-05 2001-11-08 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体 Pending JP2002270500A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001343174A JP2002270500A (ja) 2001-01-05 2001-11-08 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体
US10/037,141 US6654106B2 (en) 2001-01-05 2002-01-02 Methods and apparatus for determining blur of an optical system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001000285 2001-01-05
JP2001-285 2001-01-05
JP2001343174A JP2002270500A (ja) 2001-01-05 2001-11-08 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002270500A true JP2002270500A (ja) 2002-09-20

Family

ID=26607341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001343174A Pending JP2002270500A (ja) 2001-01-05 2001-11-08 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6654106B2 (ja)
JP (1) JP2002270500A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013076964A1 (ja) * 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 測定方法、測定装置、カメラ、コンピュータ・プログラムおよび記録媒体

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030152850A1 (en) * 2002-02-12 2003-08-14 Nikon Corporation Rule-based methods for proximity-effect correction of charged-particle-beam lithography pattern using subregion-approximation for determining pattern element bias
JP5368765B2 (ja) * 2008-10-21 2013-12-18 キヤノン株式会社 撮影制御装置、撮影装置、撮影制御方法、プログラム、記憶媒体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6548800B2 (en) * 2001-04-09 2003-04-15 Microsoft Corporation Image blur detection methods and arrangements
JP2002313704A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置におけるクーロン効果の補正方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013076964A1 (ja) * 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 測定方法、測定装置、カメラ、コンピュータ・プログラムおよび記録媒体
US9183456B2 (en) 2011-11-22 2015-11-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Measurement method, measurement apparatus, camera, and storage medium having stored therein computer program

Also Published As

Publication number Publication date
US6654106B2 (en) 2003-11-25
US20020125441A1 (en) 2002-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110057101A1 (en) Charged particle beam system
TW201707040A (zh) 多重帶電粒子束描繪裝置及多重帶電粒子束描繪方法
JP2019009447A (ja) 荷電粒子リソグラフィシステムにおける近接効果補正
TWI661265B (zh) 使用多重射束帶電粒子束微影術於表面上形成圖案之方法
TW201115614A (en) Charged particle beam writing apparatus and method thereof
KR20090102659A (ko) 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치
JP4551243B2 (ja) 露光データ生成装置および方法
US10846846B2 (en) Pattern inspection apparatus and pattern inspection method
JP6057635B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2018006748A (ja) 表面上に書込む形状をバイアスするための方法およびシステム
JP2022533790A (ja) 局所パターン密度に対する荷電粒子ビーム露光を判定するための方法とシステム
TW201946085A (zh) 電子束檢查裝置及電子束檢查方法
JP2002270500A (ja) 光学系のボケ量の推定方法及び装置、並びにプログラム記憶媒体
JP2002141281A (ja) 電子ビーム投影装置及びフォーカシング方法
TWI734415B (zh) 帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置
JP3344347B2 (ja) 近接効果補正方法及びebマスク
JP3244766B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法及び描画装置
JP6567843B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
CN109272550B (zh) 使用粒子显微镜记录图像的方法以及粒子显微镜
JP6110685B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置、及びバッファメモリのデータ格納方法
JPH07297094A (ja) 電子源および電子ビーム描画方法および描画装置
JPH09293669A (ja) 荷電ビーム描画装置および描画方法
US9424372B1 (en) System and method for data path handling, shot count minimization, and proximity effects correction related to mask writing process
JP4082970B2 (ja) 荷電粒子ビーム露光方法
JP2606576B2 (ja) 荷電粒子線露光方法