JP2011066248A - Apparatus and method of charged particle beam lithography - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法に関する。 The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method.
近年、大規模集積回路(LSI)の高集積化および大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅は益々狭くなっている。半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン(マスクまたはレチクルを指す。以下では、マスクと総称する。)を用い、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。こうした微細な回路パターンをウェハに転写するためのマスクの製造には、微細パターンを描画可能な電子ビーム描画装置が用いられる。また、レーザビームを用いて描画するレーザビーム描画装置の開発も試みられている。尚、電子ビーム描画装置は、ウェハに直接パターン回路を描画する場合にも用いられる。 In recent years, the circuit line width required for a semiconductor element has become increasingly narrower as the large scale integrated circuit (LSI) is highly integrated and has a large capacity. The semiconductor element uses an original pattern pattern (a mask or a reticle, which will be collectively referred to as a mask hereinafter) on which a circuit pattern is formed, and the circuit is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper. Manufactured by forming. For manufacturing a mask for transferring such a fine circuit pattern onto a wafer, an electron beam drawing apparatus capable of drawing the fine pattern is used. Attempts have also been made to develop a laser beam drawing apparatus for drawing using a laser beam. The electron beam drawing apparatus is also used when drawing a pattern circuit directly on a wafer.
ところで、多大なコストのかかるLSIの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。一方、1ギガビット級のDRAM(ランダムアクセスメモリ)に代表されるように、LSIを構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになろうとしている。ここで、歩留まりを低下させる大きな要因の1つに描画精度の低下が挙げられる。特に、描画を始めた初期に電子ビームのドリフト量が大きくなり、マスク上に描画されるパターンの精度が低下するという問題があった。 By the way, an improvement in yield is indispensable for manufacturing an LSI with a large cost. On the other hand, as represented by a 1 gigabit class DRAM (Random Access Memory), the pattern constituting the LSI is going to be on the order of submicron to nanometer. Here, one of the major factors that decrease the yield is a decrease in drawing accuracy. In particular, there has been a problem that the amount of drift of the electron beam becomes large at the beginning of drawing and the accuracy of the pattern drawn on the mask is lowered.
こうした問題に対して、特許文献1には、マスク上での描画を行う前にドリフト吸収部で描画動作を行い、ビームドリフト補正量が閾値よりも小さくなってからマスクへの描画を開始することが開示されている。
In order to deal with such a problem, in
特許文献1では、ドリフト吸収部へのビームドリフト量を測定し、この値の符号を反転した値をドリフト補正量として偏向器に入力する動作を繰り返す。そして、ドリフト補正量が閾値以下となったところで、電子ビームの照射対象をドリフト吸収部からマスクへ変更している。
In
ところで、電子ビーム描画装置には、高スループット化が求められているが、特許文献1には、描画精度の向上という観点からの記載は認められるものの、高スループット化に関する記載は見られない。このため、描画精度の向上と高スループット化とを同時に満足する電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法が求められていた。
By the way, the electron beam drawing apparatus is required to have a high throughput. However,
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、描画精度の向上と高スループット化とを同時に満足する荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method that simultaneously satisfy the improvement in drawing accuracy and the increase in throughput.
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
本発明の第1の態様は、ステージを内蔵する描画室と、
ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射するビーム照射手段と、
描画室に隣接する位置に配置されたロボット室と、
ロボット室の周囲に配置された処理室とを有し、
ステージには、試料と荷電粒子の反射率が同程度の材料で構成される荷電粒子ビーム照射部が設けられており、
ロボット室を通じて処理室に試料を搬送する間、描画室での別の試料への荷電粒子ビームの照射を停止して荷電粒子ビーム照射部への照射を行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
A first aspect of the present invention includes a drawing chamber containing a stage;
Beam irradiation means for irradiating a charged particle beam to a sample placed on the stage;
A robot room located adjacent to the drawing room;
And a processing chamber disposed around the robot chamber,
The stage is provided with a charged particle beam irradiation part made of a material with the same reflectivity of the sample and the charged particles,
Charged particle beam drawing apparatus characterized in that irradiation of a charged particle beam irradiation unit is stopped by stopping irradiation of a charged particle beam to another sample in the drawing chamber while the sample is transported to the processing chamber through the robot chamber About.
処理室は、試料を位置決めする処理を行うアライメント室または試料の静電気を除電する処理を行う除電室とすることができる。 The processing chamber can be an alignment chamber that performs processing for positioning the sample or a static elimination chamber that performs processing to remove static electricity from the sample.
荷電粒子ビーム照射部は、荷電粒子ビームのドリフト量の測定に用いられる基準マークとすることができる。 The charged particle beam irradiation unit can be a reference mark used for measuring the drift amount of the charged particle beam.
本発明の第2の態様は、描画室に内蔵されたステージに第1の試料を載置して荷電粒子ビームによる描画処理を行う工程と、
第1の試料の次に描画処理を行う第2の試料を、描画室に隣接する位置に配置されたロボット室を介して、ロボット室の周囲に配置された処理室に搬送する工程とを有し、
処理室に第2の試料を搬送する間、描画室における第1の試料への荷電粒子ビームの照射を停止し、ステージに設けられて荷電粒子の反射率が第1の試料と同程度の材料で構成される荷電粒子ビーム照射部への照射を行い、処理室に第2の試料を搬送した後は、描画室における第1の試料への荷電粒子ビームの照射を再開することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。
The second aspect of the present invention includes a step of placing a first sample on a stage built in a drawing chamber and performing a drawing process with a charged particle beam;
And transporting a second sample to be processed next to the first sample to a processing chamber disposed around the robot chamber through a robot chamber positioned adjacent to the drawing chamber. And
While the second sample is transported to the processing chamber, irradiation of the charged particle beam to the first sample in the drawing chamber is stopped, and a material provided on the stage and having a reflectivity of the charged particles similar to that of the first sample After irradiating the charged particle beam irradiating unit configured as follows and transporting the second sample to the processing chamber, irradiation of the charged particle beam to the first sample in the drawing chamber is resumed. The present invention relates to a charged particle beam writing method.
処理室は、試料を位置決めする処理を行うアライメント室または試料の静電気を除電する処理を行う除電室とすることができる。 The processing chamber can be an alignment chamber that performs processing for positioning the sample or a static elimination chamber that performs processing to remove static electricity from the sample.
本発明の第1の態様によれば、描画精度の向上と高スループット化とを同時に満足する荷電粒子ビーム描画装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a charged particle beam drawing apparatus that satisfies the improvement of the drawing accuracy and the high throughput at the same time.
本発明の第2の態様によれば、描画精度の向上と高スループット化とを同時に満足する荷電粒子ビーム描画方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a charged particle beam writing method that satisfies the improvement of the drawing accuracy and the high throughput at the same time.
図1および図2は、本発明の荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置を示している。 1 and 2 show an electron beam drawing apparatus which is an example of the charged particle beam drawing apparatus of the present invention.
電子ビーム描画装置は、マスク等の試料Mに電子ビームを照射して所定のパターンを描画する装置であり、真空の描画室1と、描画室1の天井部に立設したビーム照射手段たる電子鏡筒2と、描画室1に隣接する位置に配置された真空のロボット室3と、ロボット室3に収納した搬送ロボット4と、ロボット室3に描画室1と反対側で隣接する位置に配置されたロードロック室5とを備えている。
The electron beam drawing apparatus is an apparatus that draws a predetermined pattern by irradiating an electron beam onto a sample M such as a mask. The electron beam drawing apparatus and electrons serving as beam irradiation means standing on the ceiling of the
ロボット室3と、描画室1およびロードロック室5との間には、夫々ゲートバルブ6、7が介設されている。さらに、ロボット室3の描画室1およびロードロック室5に隣接しない周囲2個所には、試料Mを位置決めする処理を行う処理室たるアライメント室8と、試料Mの静電気を除電する処理を行う処理室たる除電室9とが配置されている。
尚、描画室1、電子鏡筒2、ロードロック室5、アライメント室8、除電室9の構成は従来公知であり、その詳細な説明は省略する。また、電子ビーム描画装置は除電室9のない構成であってもよい。
Note that the configuration of the
試料Mは、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたマスクである。本実施の形態において、試料Mは、図外のロボットによりロードロック室5に投入される。そして、ロードロック室5を真空にした後、ゲートバルブ7を開き、搬送ロボット4により試料Mをロードロック室5からアライメント室8に搬送する。アライメント室8で試料Mの位置決めを行うと、搬送ロボット4により試料Mをアライメント室8から除電室9に搬送して、試料Mの除電を行う。次に、搬送ロボット4により試料Mを除電室9から搬出し、ゲートバルブ6を開いて、描画室1に収納したステージ1aに試料Mを搬送する。尚、アライメント室8で試料Mの位置決めを行った後、搬送ロボット4により試料Mをアライメント室8から搬出し、ゲートバルブ6を開いて、描画室1に試料Mを搬送してもよい。
The sample M is, for example, a mask in which a light shielding film such as a chromium film and a resist film are stacked on a glass substrate. In the present embodiment, the sample M is put into the
ステージ1aは、水平の直交2方向に移動自在である。そして、ステージ1aに載置した試料Mに電子鏡筒2から電子ビームを照射しながらステージ1aを移動させ、試料Mに電子ビームを走査して所定のパターンを描画する。
The
搬送ロボット4は、鉛直軸線回りに旋回自在なロボット本体41と、ロボット本体41に昇降自在に支持される昇降ロッド42と、昇降ロッド42の上端に取り付けた屈伸自在なロボットアーム43と、ロボットアーム43の先端に取り付けた、試料Mを載置するエンドエフェクタ44とを有している。ロボット本体41には、ロボット本体41の旋回用と昇降ロッド42の昇降用とロボットアーム43の屈伸用の駆動源が内蔵されている。
The
電子ビーム描画装置は、ロボット室3の温度を所定温度(例えば、23℃)に維持する恒温手段を備えている。これにより、ロボット室3、ロボット室3に連通するアライメント室8および除電室9の温度が等しい温度に維持される。また、描画室1の温度も同様の恒温手段によりロボット室3と同一の所定温度に維持される。
The electron beam drawing apparatus includes a constant temperature means for maintaining the temperature of the
ロボット室3、アライメント室8および除電室9を上記の如く所定温度に維持することにより、アライメント室8および除電室9での処理中に試料Mの温度が所定温度になる。したがって、除電室9での処理後に試料Mをステージ1aに搬送してから描画を開始するまでの間、試料Mの温度が所定温度になるまで待つ必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
By maintaining the
さらに本実施の形態では、電子ビーム描画装置の高スループット化を図るため、描画室1で1枚目の試料Mを描画している間に、2枚目の試料Mをロボット室3に搬入し、搬送ロボット4によってアライメント室8に搬入する。そして、アライメント室8で試料Mの位置決めを行った後、搬送ロボット4により試料Mをアライメント室8から除電室9に搬送して、試料Mの除電を行う。
Further, in the present embodiment, in order to increase the throughput of the electron beam drawing apparatus, the second sample M is carried into the
ここで、搬送時におけるバルブ7の開閉動作や、搬送ロボット4の駆動による電磁波の発生などによって、1枚目の試料Mへの描画精度が低下するおそれがある。このため、2枚目の試料Mが除電室9に搬入されるまでの間は、描画室1内における1枚目の試料Mへの描画動作を停止する。尚、除電室9を設けない構成では、アライメント室8に搬入されるまでの間、1枚目の試料Mへの描画動作を停止する。
Here, there is a possibility that the drawing accuracy on the first sample M may be lowered due to the opening / closing operation of the
描画動作の停止としては、例えば、試料Mに電子ビームが到達しないように、描画室1内でステージ1aを移動させるとともに、ブランキング偏向器(図示せず)で電子ビームを偏向して、電子ビームがブランキングアパーチャ(図示せず)でカットされるようにすることが考えられる。この場合、2枚目の試料Mが除電室9(またはアライメント室8)内の所定位置に搬送されたことが確認されると、ブランキング偏向器を作動させて1枚目の試料Mへの描画動作が再開される。
As the stop of the drawing operation, for example, the
しかしながら、上記方法では、次のような問題が生じる。 However, the above method causes the following problems.
試料Mに電子ビームが照射されると反射電子が発生する。発生した反射電子は、描画室1や電子鏡筒2内の図示しない光学系や検出器などに衝突してチャージアップされ、これによって新たな電界が発生する。すると、試料Mへ向けて偏向された電子ビームの軌道が変化し、描画位置が所望の位置からずれるビームドリフトが起こる。そこで、電子ビーム描画装置では、ビームドリフト量を測定して、電子ビームの照射位置に対し必要な補正を行っている。
When the sample M is irradiated with an electron beam, reflected electrons are generated. The generated reflected electrons collide with an optical system or detector (not shown) in the
ところで、描画開始からある程度の時間が経過するとチャージは安定する。しかしながら、2枚目の試料Mを搬送している間、電子ビームがステージ1aに到達しないようにすると、反射電子が減少し、安定状態にあった電荷にディスチャージが起こる。このため、2枚目の試料Mの搬送を終え、1枚目の試料Mに対する描画を再開する時点でのチャージの状態は、描画停止時点での状態とは異なったものになる。それ故、描画再開直後のビームドリフト量はそれ以前の値から変動し、これによって電子ビームの照射位置にずれが生じて描画精度が低下する。
By the way, the charge is stabilized after a certain amount of time has elapsed since the start of drawing. However, if the electron beam is prevented from reaching the
上記問題を解決するには、チャージを安定に維持した状態で、1枚目の試料Mへの描画を停止するのがよい。そこで、本実施の形態においては、ステージ1aの上に、試料Mとは異なる電子ビーム照射部100を設ける。そして、2枚目の試料Mの搬送中は、描画室1内で1枚目の試料Mではなく電子ビーム照射部100に電子ビームが照射されるようにする。このようにすると、チャージの状態を維持しつつ、1枚目の試料Mへの描画を停止することが可能である。
In order to solve the above problem, it is preferable to stop drawing on the first sample M in a state where the charge is stably maintained. Therefore, in the present embodiment, an electron
電子ビーム照射部100は、試料Mと電子の反射率が同程度の材料を用いて構成することが好ましい。また、電子ビーム照射部100は、電子ビームのキャリブレーションに用いられるマークと兼用することも可能である。ここで、キャリブレーション用のマークとは、ビームドリフト量の測定に用いられる基準マークである。電子ビーム描画装置では、描画途中でステージ上の基準マーク位置を検出してビームドリフト量を測定し、描画位置が所望の位置となるように校正している。具体的には、まず、描画直前に基準マークの座標を求め、次いで、描画中に描画動作を一時停止して再び基準マークの座標を求める。そして、先の座標との差を求めることにより、ビームドリフト量を検出する。こうした基準マークを電子ビーム照射部として利用してもよい。
The electron
基準マークは、例えば、タンタル(Ta)を用いて構成される。また、基準マークから電子が反射する領域は、ステージ1a上の狭い範囲に限られることが知られている。したがって、基準マークへの電子ビーム照射による1枚目の試料Mへの影響は無視できる。電子ビーム照射部100として基準マーク以外のものを用いる場合にも、電子ビーム照射によって1枚目の試料Mが影響を受けない位置に電子ビーム照射部100を設ける。
The reference mark is configured using, for example, tantalum (Ta). Further, it is known that the region where electrons are reflected from the reference mark is limited to a narrow range on the
図3は、本実施の形態による電子ビーム描画方法のフローチャートである。また、図4は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成を各制御ユニットと関連付けて示したものである。以下では、これらの図を用いて説明する。 FIG. 3 is a flowchart of the electron beam writing method according to the present embodiment. FIG. 4 shows the configuration of the electron beam drawing apparatus according to the present embodiment in association with each control unit. Below, it demonstrates using these figures.
電子ビーム描画装置は、図1および図2でも説明したように、真空の描画室1と、描画室1の天井部に立設したビーム照射手段たる電子鏡筒2と、描画室1に隣接する位置に配置された真空のロボット室3と、ロボット室3に描画室1と反対側で隣接する位置に配置されたロードロック室5と、ロードロック室5に隣接位置に配置された試料搬送室61とを備えている。ロボット室3の描画室1およびロードロック室5に隣接しない周囲2個所には、試料Mを位置決めする処理を行う処理室たるアライメント室8と、試料Mの静電気を除電する処理を行う処理室たる除電室(図示せず)とが配置されている。
As described with reference to FIGS. 1 and 2, the electron beam drawing apparatus is adjacent to the
電子鏡筒2は、真空雰囲気中で電子ビームを発生させて、この電子ビームを成形および偏向する。描画室1は、電子鏡筒2から送り出された電子ビームを試料Mに照射する。描画室1内には、試料Mを保持して電子ビーム照射のために高精度に位置決めをするステージ1aが設けられている。
The
アライメント室8では、迅速かつ効率良くステージ1a上での試料Mの位置決めができるようにするため、大まかに試料Mの位置決めが行われる。それ故、アライメント室8には、試料Mの仮の位置決めをするための位置決め機構(図示せず)が設けられている。
In the
ロボット室3には、隣接する各室間での試料Mの移動を実行するための搬送ロボット(図示せず)が設けられている。
The
ロードロック室5は、試料Mを待機させるための空間を提供する部屋であり、ロードロック室5内の圧力は、圧力制御装置(図示せず)によって、描画室1と同程度の真空雰囲気と大気圧とに選択的に制御される。すなわち、試料Mの置かれる雰囲気を大気雰囲気と真空雰囲気との何れの雰囲気にも自由に切り替えて設定することができる。描画室1、アライメント室8およびロボット室3では、試料Mは真空雰囲気下に置かれる。一方、試料搬送室61では、試料Mは大気雰囲気下に置かれる。したがって、ロードロック室5を利用して、試料Mの置かれる雰囲気が切り替えられる。
The
試料搬送室61では、未処理の試料Mのロードロック室5への搬送と、描画後の試料Mの次工程への搬送が行われる。
In the
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、以上の各室によって構成され、この装置を用いた電子ビーム描画方法は以下のようにして実施される。 The electron beam drawing apparatus of the present embodiment is constituted by the above chambers, and an electron beam drawing method using this apparatus is performed as follows.
まず、試料搬送室61に試料Mをセットする。試料Mとしては、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたマスクが用いられる。次いで、試料Mは、図4中の実線の矢印で示されるように、試料搬送室61から室内が大気雰囲気に設定されたロードロック室5へと搬送される。
First, the sample M is set in the
ロードロック室5では、室内の圧力が、図示しない圧力制御装置によって描画室1と同程度の真空雰囲気に制御されている。その後、ロボット室3の搬送ロボット(図示せず)によって、図4中の実線の矢印に示されるように、試料Mは、アライメント室8にセットされる。
In the
図4の例では、アライメント室8で大まかな位置決めがされた試料Mは、続いて描画室1に搬送される。
すなわち、試料Mは、迅速かつ効率良くステージ1a上で位置決めされるように、まず、アライメント室8において、位置決め機構(図示せず)によって大まかな位置決めがなされる。次に、試料Mは、ロボット室3の搬送ロボット(図示せず)により、図4中の実線の矢印に示されるように、描画室1内のステージ1a上にセットされる。そして、ステージ1a上で、試料Mに対し、電子線ビーム照射による描画のための高精度の位置合わせが行われる。
In the example of FIG. 4, the sample M roughly positioned in the
That is, the sample M is first roughly positioned by the positioning mechanism (not shown) in the
次に、試料Mは、ステージ1a上において、電子鏡筒2から送り出された電子ビームの照射を受ける。これにより、試料Mの表面に対して、所望とするパターンの描画が行われる。
Next, the sample M is irradiated with the electron beam sent out from the
本実施の形態においては、描画室1に1枚目の試料Mが搬入された後、上記と同様にして、試料搬送室61からロボット室3を通じてアライメント室8に2枚目の試料Mをセットする。このとき、2枚目の試料の搬送による描画処理への影響を避けるため、2枚目の試料Mの搬送が終了するまでは、1枚目の試料Mへの描画処理を停止し、電子ビーム照射部に電子ビームが照射されるようにする。この一連の工程を図3を用いて説明する。
In the present embodiment, after the first sample M is carried into the
1枚目の試料Mへの描画処理を行っている間に、電子ビーム描画装置において2枚目の試料Mの搬送が開始されると、一旦、偏向器(図示せず)で電子ビームを偏向してブランキングアパーチャ(図示せず)で電子ビームをカットする。次いで、電子ビームの照射位置を電子ビーム照射部に移動させる。その後、2枚目の試料Mの搬送が終了するまで、電子ビーム照射部への電子ビームの照射を続ける。 When the transport of the second sample M is started in the electron beam drawing apparatus while the drawing process on the first sample M is being performed, the electron beam is once deflected by a deflector (not shown). Then, the electron beam is cut with a blanking aperture (not shown). Next, the irradiation position of the electron beam is moved to the electron beam irradiation unit. Thereafter, irradiation of the electron beam irradiation unit is continued until the conveyance of the second sample M is completed.
2枚目の試料Mの搬送が終了したことが確認されると、再度、電子ビームを偏向器で偏向してブランキングアパーチャで電子ビームをカットする。次いで、電子ビームの照射位置を1枚目の試料Mに戻し、描画処理を再開する。 When it is confirmed that the conveyance of the second sample M is completed, the electron beam is again deflected by the deflector and the electron beam is cut by the blanking aperture. Next, the irradiation position of the electron beam is returned to the first sample M, and the drawing process is resumed.
図3の工程は、図4に示す各制御ユニットが連動して動作することで効率よく実施される。
図4に示すように、電子ビーム描画装置は、試料容器開閉ユニット101と、バルブ制御ユニット102と、ロボット制御ユニット103と、ステージ制御ユニット104と、試料搬送制御ユニット105と、ビーム偏向制御ユニット107と、ブランキングユニット108とを有する。これらの各ユニットは、全体制御ユニット106によって制御される。
The steps in FIG. 3 are efficiently performed by the control units shown in FIG. 4 operating in conjunction with each other.
As shown in FIG. 4, the electron beam drawing apparatus includes a sample container opening /
試料容器開閉ユニット101は、試料搬送室61において、試料Mを収納している容器の開閉制御を司っている。試料搬送室61から試料Mを搬出入する際には、全体制御ユニット106から試料容器開閉ユニット101へ指示が出され、試料容器開閉ユニット101によって容器が開閉される。
The sample container opening /
バルブ制御ユニット102は、ロードロック室5やロボット室3のバルブ(図示せず)の開閉制御を司っている。ロードロック室5を通じて試料搬送室61とロボット室3の間で試料Mを搬送する場合や、ロボット室3とアライメント室8または描画室1との間で試料Mを搬送する場合には、全体制御ユニット106からバルブ制御ユニット102へ指示が出され、バルブ制御ユニット102によってバルブが開閉される。
The
ロボット制御ユニット103は、ロボット室3に配置された搬送ロボットを制御する。ロボット室3と、ロードロック室5と、アライメント室8または描画室1との間で試料3の受け渡しをする際には、全体制御ユニット106からロボット制御ユニット103へ指示が出され、搬送ロボットによって必要な動作が行われる。
The
ステージ制御ユニット104は、ステージ1aの制御を行う。そして、試料容器開閉ユニット101、バルブ制御ユニット102、ロボット制御ユニット103、ステージ制御ユニット104は、試料搬送制御ユニット105と連動している。
The
試料M上に電子ビームを照射して描画処理を行ったり、試料Mと電子ビーム照射部との間で電子ビームの照射位置を切り替えたりする場合には、全体制御ユニット106からビーム偏向制御ユニット107に指示が出される。ビーム偏向制御ユニット107は、ブランキングユニット108などを介して、図示しないブランキング偏向器、成形偏向器、主偏向器および副偏向器の動作を制御する。図3の工程では、ブランキング偏向器を制御するブランキングユニット108に指示が出されて電子ビームの照射位置が制御される。
When performing drawing processing by irradiating the sample M with the electron beam or switching the irradiation position of the electron beam between the sample M and the electron beam irradiation unit, the
図5は、電子ビーム描画装置によるパターンの描画方法を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining a pattern drawing method by the electron beam drawing apparatus.
電子鏡筒内の電子銃から出射された電子ビームBは、図示しない成形アパーチャによって所定の形状と寸法に制御された後、試料M上に照射される。試料M上に描画されるパターン5は、図5に示すように、主偏向で偏向可能なY方向幅の短冊状の複数のフレーム51に分割され、さらに、各フレーム51は、行列状の多数のサブフィールド52に分割される。そして、パターンPの描画に際しては、ステージ1aをフレーム51の幅方向に直交するX方向に連続移動させつつ、電子ビームBを主偏向により各サブフィールド52に位置決めし、副偏向によりサブフィールド52の所定位置に電子ビームBをショットして図形53を描画する。そして、1つのフレーム51の描画を終了すると、ステージ1aをY方向にステップ移動させてから次のフレーム51の描画を行い、これを繰り返して試料Mの全体にパターンPを描画する。尚、図形53の寸法が大きいときは、図形53を複数部分に分割し、各部分に順に電子ビームBをショットする。描画中は、ステージ1aが一方向に連続的に移動しているので、描画原点がステージ1aの移動に追従するように、主偏向器によってサブフィールド52の描画原点をトラッキングさせる。
The electron beam B emitted from the electron gun in the electron column is controlled to a predetermined shape and size by a molding aperture (not shown), and is then irradiated onto the sample M. As shown in FIG. 5, the
以上のようにして1枚目の試料Mへの描画処理を行っている間に、2枚目の試料Mへの搬送が開始されると、電子ビームは、一旦、ブランキング偏向器により偏向されてブランキングアパーチャ上に照射される。次いで、電子ビームの照射位置が電子ビーム照射部に移動し、2枚目の試料Mの搬送が終了するまで電子ビーム照射部への照射が続けられる。 When the conveyance to the second sample M is started while the drawing process on the first sample M is performed as described above, the electron beam is once deflected by the blanking deflector. Irradiated on the blanking aperture. Next, the irradiation position of the electron beam is moved to the electron beam irradiation unit, and irradiation of the electron beam irradiation unit is continued until the transport of the second sample M is completed.
図6は、本実施の形態の比較例であり、2枚目の試料が搬送されている間、電子ビームがステージ上に照射されないようにする場合のフローを示している。 FIG. 6 is a comparative example of the present embodiment, and shows a flow for preventing the electron beam from being irradiated onto the stage while the second sample is being conveyed.
図6の方法では、1枚目の試料Mへの描画処理を行っている間に、電子ビーム描画装置において2枚目の試料Mへの搬送が開始されると、偏向器で電子ビームを偏向してブランキングアパーチャで電子ビームをカットする。また、試料に電子ビームが到達しないように、描画室内でステージを移動させる。2枚目の試料Mの搬送が終了すると、ステージを元の位置に戻し、1枚目の試料に対する描画処理を再開する。 In the method of FIG. 6, when transport to the second sample M is started in the electron beam drawing apparatus while drawing processing on the first sample M is performed, the deflector deflects the electron beam. Then cut the electron beam with a blanking aperture. Further, the stage is moved in the drawing chamber so that the electron beam does not reach the sample. When the transport of the second sample M is completed, the stage is returned to the original position, and the drawing process for the first sample is resumed.
図3のフローと図6のフローでは、2枚目の試料の搬送中に電子ビームがステージに到達しているか否かで相違する。すなわち、図6のフローでは、電子ビームがステージに到達しないようにしているのに対し、図3のフローでは、ステージに設けられた電子ビーム照射部に電子ビームを照射する。このため、図6のフローでは、1枚目の試料への描画を再開する時点で描画停止前とは異なるチャージ状態になるが、図3のフローによれば、チャージを安定に維持した状態で試料への描画を停止できる。したがって、2枚目の試料の搬送を終えて1枚目の試料に対する描画を再開したときに、ドリフト量が大きく変動して電子ビームの照射位置にずれが生じるのを防ぐことができる。 The flow in FIG. 3 differs from the flow in FIG. 6 depending on whether or not the electron beam has reached the stage during the transfer of the second sample. That is, in the flow of FIG. 6, the electron beam is prevented from reaching the stage, whereas in the flow of FIG. 3, the electron beam irradiation unit provided on the stage is irradiated with the electron beam. For this reason, in the flow of FIG. 6, when the drawing on the first sample is resumed, the charging state is different from that before the drawing is stopped. However, according to the flow of FIG. Drawing on the sample can be stopped. Therefore, when the drawing of the first sample is resumed after the transport of the second sample, it is possible to prevent the drift amount from fluctuating greatly and causing a deviation in the irradiation position of the electron beam.
図7は、図3のフローに対応する実施例と、図6のフローに対応する比較例とについて、描画の位置ずれ量の経時変化を示したものである。この図からわかるように、本実施の形態によれば、電子ビームの照射位置のずれが低減されていることが分かる。 FIG. 7 shows changes over time in the amount of drawing misregistration for the example corresponding to the flow of FIG. 3 and the comparative example corresponding to the flow of FIG. As can be seen from this figure, according to the present embodiment, it is understood that the deviation of the irradiation position of the electron beam is reduced.
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、電子ビームを用いたが、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the electron beam is used in the above embodiment, the present invention can also be applied to cases where other charged particle beams such as an ion beam are used.
また、上記実施の形態では、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要としない部分についての記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができることは言うまでもない。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更し得る全ての荷電粒子ビーム装置または荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。 In the above embodiments, descriptions of parts that are not directly required for the description of the present invention, such as the device configuration and control method, are omitted. However, the required device configuration and control method may be appropriately selected and used. Needless to say, you can. In addition, all charged particle beam apparatuses or charged particle beam drawing methods that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.
1 描画室
1a ステージ
2 電子鏡筒
3 ロボット室
4 搬送ロボット
5 ロードロック室
6、7 ゲートバルブ
8 アライメント
9 除電室
51 フレーム
52 サブフィールド
53 図形
61 試料搬送室
100 電子ビーム照射部
101 試料容器開閉ユニット
102 バルブ制御ユニット
103 ロボット制御ユニット
104 ステージ制御ユニット
105 試料搬送制御ユニット
106 全体制御ユニット
107 ビーム偏向制御ユニット
108 ブランキングユニット
M 試料
P パターン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射するビーム照射手段と、
前記描画室に隣接する位置に配置されたロボット室と、
前記ロボット室の周囲に配置された処理室とを有し、
前記ステージには、前記試料と荷電粒子の反射率が同程度の材料で構成される荷電粒子ビーム照射部が設けられており、
前記ロボット室を通じて前記処理室に試料を搬送する間、前記描画室での別の試料への荷電粒子ビームの照射を停止して前記荷電粒子ビーム照射部への照射を行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 A drawing room with a built-in stage;
Beam irradiation means for irradiating a charged particle beam to a sample placed on the stage; and
A robot room arranged at a position adjacent to the drawing room;
A processing chamber disposed around the robot chamber,
The stage is provided with a charged particle beam irradiation unit made of a material having the same reflectivity as the sample and the charged particles,
Charging characterized in that while the sample is transported to the processing chamber through the robot chamber, the charged particle beam irradiation unit is irradiated by stopping irradiation of the charged particle beam to another sample in the drawing chamber. Particle beam drawing device.
前記第1の試料の次に描画処理を行う第2の試料を、前記描画室に隣接する位置に配置されたロボット室を介して、前記ロボット室の周囲に配置された処理室に搬送する工程とを有し、
前記処理室に前記第2の試料を搬送する間、前記描画室における前記第1の試料への荷電粒子ビームの照射を停止し、前記ステージに設けられて荷電粒子の反射率が前記第1の試料と同程度の材料で構成される荷電粒子ビーム照射部への照射を行い、前記処理室に前記第2の試料を搬送した後は、前記描画室における前記第1の試料への荷電粒子ビームの照射を再開することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。 Placing a first sample on a stage built in a drawing chamber and performing a drawing process with a charged particle beam;
A step of transporting a second sample to be drawn next to the first sample to a processing chamber disposed around the robot chamber via a robot chamber disposed at a position adjacent to the drawing chamber; And
While the second sample is transported to the processing chamber, the irradiation of the charged particle beam to the first sample in the drawing chamber is stopped, and the reflectivity of the charged particles provided on the stage is the first After irradiating a charged particle beam irradiation unit made of a material similar to the sample and transporting the second sample to the processing chamber, the charged particle beam to the first sample in the drawing chamber The charged particle beam drawing method characterized by restarting the irradiation of the above.
5. The charged particle beam drawing method according to claim 4, wherein the processing chamber is an alignment chamber that performs processing for positioning a sample or a static elimination chamber that performs processing to neutralize static electricity of the sample.
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