JP2016178231A - Charged particle beam lithography apparatus, and beam resolution measuring method for charged particle beam - Google Patents

Charged particle beam lithography apparatus, and beam resolution measuring method for charged particle beam Download PDF

Info

Publication number
JP2016178231A
JP2016178231A JP2015058132A JP2015058132A JP2016178231A JP 2016178231 A JP2016178231 A JP 2016178231A JP 2015058132 A JP2015058132 A JP 2015058132A JP 2015058132 A JP2015058132 A JP 2015058132A JP 2016178231 A JP2016178231 A JP 2016178231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mark
charged particle
particle beam
pattern
waveform
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.)
Granted
Application number
JP2015058132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6376014B2 (en
Inventor
翼 七尾
Tsubasa Nanao
翼 七尾
裕信 松本
Hironobu Matsumoto
裕信 松本
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.)
Nuflare Technology Inc
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
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 Nuflare Technology Inc filed Critical Nuflare Technology Inc
Priority to JP2015058132A priority Critical patent/JP6376014B2/en
Publication of JP2016178231A publication Critical patent/JP2016178231A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6376014B2 publication Critical patent/JP6376014B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle beam lithography apparatus and beam resolution measuring method, that are capable of quickly and accurately measuring beam resolution without requiring to install, on a stage, a rotation mechanism for rotating a mark substrate.SOLUTION: A charged particle beam lithography apparatus 100 irradiates a sample on a stage 105 with a charged particle beam to draw a pattern. The charged particle beam lithography apparatus 100 comprises: a mark substrate 10 which is provided on the stage 105 and on which a plurality of mark patterns having different rotation angles are formed; and a detector 209 for detecting charged particles reflected from the mark substrate 10. Each of the plurality of mark patterns includes a linear part and another linear part orthogonal to the linear part. Beam resolution is calculated by calculating a waveform width of a scan waveform in scanning a linear part of each mark pattern by using the charged particle beam, and selecting a mark pattern having a minimum waveform width.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a beam resolution measuring method of a charged particle beam.

LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン(マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。)をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。   As LSIs are highly integrated, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on a semiconductor device, a reduction projection type exposure apparatus is used to form a high-precision original pattern pattern formed on quartz (a mask, or a pattern used particularly in a stepper or scanner is also called a reticle). )) Is reduced and transferred onto the wafer. A high-precision original pattern is drawn by an electron beam drawing apparatus, and so-called electron beam lithography technology is used.

電子ビーム描画装置では、貫通孔やマークが形成されたマーク基板(較正用基板)に対して電子ビームを走査し、貫通孔を通過した電子ビームの電流値又はマークからの反射電子を検出することで、ビーム分解能を測定していた。マーク基板が載置されるステージの移動方向と電子ビームの走査方向とが合わされているため、ビーム分解能の測定精度は、マーク基板の取り付け精度に依存する。例えば、ライン状のマークと電子ビームの走査方向とが直交していない場合、正確なビーム分解能を測定できなかった。   In an electron beam lithography system, an electron beam is scanned on a mark substrate (calibration substrate) on which a through hole or mark is formed, and a current value of the electron beam that has passed through the through hole or a reflected electron from the mark is detected. And the beam resolution was measured. Since the moving direction of the stage on which the mark substrate is placed is aligned with the scanning direction of the electron beam, the measurement accuracy of the beam resolution depends on the mounting accuracy of the mark substrate. For example, when the line-shaped mark and the scanning direction of the electron beam are not orthogonal, accurate beam resolution cannot be measured.

そのため、例えば特許文献1では、回転機構でマーク基板を少しずつ回転させながら電子ビームを走査してビーム分解能を測定し、ビーム分解能が最小となるようにマーク基板を回転させていた。   For this reason, for example, in Patent Document 1, the electron beam is scanned while rotating the mark substrate little by little by a rotating mechanism to measure the beam resolution, and the mark substrate is rotated so that the beam resolution is minimized.

しかし、マーク基板を回転させる回転機構の設置スペースを描画装置内のステージ上に設けることは困難であった。また、磁場の発生源となるような金属を使用せずに回転機構を作製することは困難であった。   However, it is difficult to provide an installation space for a rotation mechanism for rotating the mark substrate on the stage in the drawing apparatus. In addition, it has been difficult to produce a rotating mechanism without using a metal that is a source of magnetic field.

また、特許文献1のように、マーク基板の回転と電子ビームの走査とを繰り返す方法では、ビーム分解能が最小となるマーク基板の回転角を検出するのに時間がかかるという問題があった。また、ビーム分解能が最小となるマーク基板の回転角を検出しても、回転機構の再現性によっては、検出した回転角に合わせることが困難であり、実際にビーム分解能が最小となっているか確認する手段がなかった。   Further, as in Patent Document 1, the method of repeating the rotation of the mark substrate and the scanning of the electron beam has a problem that it takes time to detect the rotation angle of the mark substrate that minimizes the beam resolution. Also, even if the rotation angle of the mark substrate that minimizes the beam resolution is detected, it is difficult to match the detected rotation angle depending on the reproducibility of the rotation mechanism, and it is confirmed whether the beam resolution is actually minimized. There was no way to do it.

特開平11−31655号公報JP 11-31655 A

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、マーク基板を回転させる回転機構をステージ上に設置する必要がなく、正確なビーム分解能を速やかに測定できる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and there is no need to install a rotating mechanism for rotating the mark substrate on the stage, and a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam measuring apparatus capable of quickly measuring accurate beam resolution. It is an object of the present invention to provide a beam resolution measuring method of a particle beam.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、ステージ上の試料に荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、前記ステージ上に設けられ、回転角の異なるマークパターンが複数形成されたマーク基板と、前記マーク基板から反射された荷電粒子を検出する検出器と、を備えるものである。   A charged particle beam drawing apparatus according to an aspect of the present invention is a charged particle beam drawing apparatus that draws a pattern by irradiating a sample on a stage with a charged particle beam, and is provided on the stage and has different rotation angles. A mark substrate on which a plurality of patterns are formed, and a detector that detects charged particles reflected from the mark substrate.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置において、前記複数のマークパターンはそれぞれ矩形部を有し、各マークパターンの矩形部の辺は非平行であることを特徴とする。   In the charged particle beam drawing apparatus according to an aspect of the present invention, each of the plurality of mark patterns has a rectangular portion, and the sides of the rectangular portion of each mark pattern are non-parallel.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、前記検出器の検出結果を用いて、各マークパターンの矩形部を荷電粒子ビームでスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する算出部と、前記波形幅が最小となるマークパターンを選択する選択部と、をさらに備えることを特徴とする。   A charged particle beam drawing apparatus according to an aspect of the present invention uses a detection result of the detector to calculate a waveform width of a scan waveform when a rectangular portion of each mark pattern is scanned with a charged particle beam; and And a selection unit that selects a mark pattern having the minimum waveform width.

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、前記検出器の検出結果を用いて、いずれか1つのマークパターンの矩形部を荷電粒子ビームで方向を変えながらスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する算出部と、スキャン方向毎の波形幅と、スキャンしたマークパターンの回転角とに基づいてマークパターンを選択する選択部と、をさらに備えることを特徴とする。   The charged particle beam drawing apparatus according to one aspect of the present invention uses the detection result of the detector to scan the rectangular part of any one of the mark patterns while changing the direction with the charged particle beam, and the waveform width of the scan waveform And a selection unit that selects a mark pattern based on a waveform width for each scanning direction and a rotation angle of the scanned mark pattern.

本発明の一態様による荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法は、マーク基板に形成された回転角の異なる複数のマークパターンを荷電粒子ビームでスキャンする工程と、前記マーク基板から反射された荷電粒子を検出器で検出する工程と、前記検出器の検出結果を用いて、各マークパターンを荷電粒子ビームでスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する工程と、算出した波形幅が最小となるマークパターンを選択する工程と、実描画中に前記選択したマークパターンを荷電粒子ビームでスキャンし、スキャン波形の波形幅からビーム分解能を求める工程と、を備えるものである。   According to one aspect of the present invention, there is provided a charged particle beam beam resolution measuring method comprising: scanning a plurality of mark patterns formed on a mark substrate with different rotation angles with a charged particle beam; and charged particles reflected from the mark substrate. A step of detecting with a detector, a step of calculating a waveform width of a scan waveform when each mark pattern is scanned with a charged particle beam, using the detection result of the detector, and a mark with a minimum calculated waveform width A step of selecting a pattern, and a step of scanning the selected mark pattern with a charged particle beam during actual drawing and obtaining a beam resolution from the waveform width of the scan waveform.

本発明によれば、マーク基板を回転させる回転機構をステージ上に設置せずに、正確なビーム分解能を速やかに測定できる。   According to the present invention, accurate beam resolution can be quickly measured without installing a rotating mechanism for rotating the mark substrate on the stage.

第1の実施形態における描画装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the drawing apparatus in 1st Embodiment. アパーチャ部材の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an aperture member. (a)はマーク基板の縦断面図であり、(b)はマーク基板の斜視図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of a mark board | substrate, (b) is a perspective view of a mark board | substrate. (a)〜(e)はマーク基板に設けられたマークパターンの概略図である。(A)-(e) is the schematic of the mark pattern provided in the mark board | substrate. (a)はマークパターンのビームスキャンの例を示す図であり、(b)はビームスキャンにより取得されるスキャン波形の例を示す図である。(A) is a figure which shows the example of the beam scan of a mark pattern, (b) is a figure which shows the example of the scan waveform acquired by beam scan. (a)〜(e)はマークパターンのビームスキャンの例を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the example of the beam scan of a mark pattern. (a)〜(e)はビームスキャンにより取得されるスキャン波形の例を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the example of the scan waveform acquired by beam scanning. 第1の実施形態におけるマークパターン選択方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the mark pattern selection method in 1st Embodiment. 第2の実施形態におけるマークパターンのビームスキャン方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the beam scanning method of the mark pattern in 2nd Embodiment. スキャン方向とスキャン波形の幅との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a scanning direction and the width | variety of a scanning waveform. 第2の実施形態におけるマークパターン選択方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the mark pattern selection method in 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明するが、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and a beam using charged particles such as an ion beam. It doesn't matter.

[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態における描画装置の概略構成図である。図1に示すように、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、アパーチャ部材203、ブランキングプレート204、縮小レンズ205、制限アパーチャ部材206、対物レンズ207、偏向器208、及び検出器209が配置されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a drawing apparatus according to the first embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the drawing apparatus 100 includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing apparatus 100 is an example of a multi charged particle beam drawing apparatus. The drawing unit 150 includes an electron column 102 and a drawing chamber 103. An electron gun 201, an illumination lens 202, an aperture member 203, a blanking plate 204, a reduction lens 205, a limiting aperture member 206, an objective lens 207, a deflector 208, and a detector 209 are arranged in the electron column 102. Yes.

描画室103内には、XYステージ105が配置される。XYステージ105上には、マーク基板10、及びパターンが描画される基板(図示せず)が載置される。パターン描画対象となる基板(試料)としては、半導体装置が製造されるウェーハや、ウェーハにパターンを転写する露光用マスクが含まれる。また、このマスクは、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスを含む。XYステージ105上には、さらに、XYステージ105の位置測定用のミラー210が配置される。   An XY stage 105 is disposed in the drawing chamber 103. On the XY stage 105, a mark substrate 10 and a substrate (not shown) on which a pattern is drawn are placed. Examples of the substrate (sample) to be subjected to pattern drawing include a wafer on which a semiconductor device is manufactured and an exposure mask for transferring a pattern onto the wafer. The mask also includes mask blanks on which no pattern is formed yet. On the XY stage 105, a mirror 210 for measuring the position of the XY stage 105 is further arranged.

制御部160は、制御計算機110、メモリ112、偏向制御回路130、ステージ位置検出器139、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140を有している。制御計算機110、メモリ112、偏向制御回路130、ステージ位置検出器139及び記憶装置140は、図示しないバスを介して互いに接続されている。記憶装置140(記憶部)には、描画データが外部から入力され、格納されている。   The control unit 160 includes a control computer 110, a memory 112, a deflection control circuit 130, a stage position detector 139, and a storage device 140 such as a magnetic disk device. The control computer 110, the memory 112, the deflection control circuit 130, the stage position detector 139, and the storage device 140 are connected to each other via a bus (not shown). In the storage device 140 (storage unit), drawing data is input from the outside and stored.

制御計算機110は、描画データ処理部50、描画制御部52、波形幅算出部60、及びマークパターン選択部62を有する。制御計算機110の各部は、ハードウェアで構成されてもよいし、ソフトウェアで構成されてもよい。メモリ112は、制御計算機110に入出力されるデータや演算中のデータを格納する。   The control computer 110 includes a drawing data processing unit 50, a drawing control unit 52, a waveform width calculation unit 60, and a mark pattern selection unit 62. Each unit of the control computer 110 may be configured by hardware or software. The memory 112 stores data input to and output from the control computer 110 and data being calculated.

図2は、アパーチャ部材203の概略構成図である。図2に示すように、アパーチャ部材203には、縦(y方向)m列×横(x方向)n列(m,n≧2)の穴(開口部)203aが所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図2では、例えば、縦横(x,y方向)に512×512列の穴203aが形成される。各穴203aは、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。各穴203aは、同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の穴203aを電子ビーム200の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム200a〜200eが形成される。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the aperture member 203. As shown in FIG. 2, the aperture member 203 has vertical (y direction) m rows × horizontal (x direction) n rows (m, n ≧ 2) holes (openings) 203a in a matrix with a predetermined arrangement pitch. Is formed. In FIG. 2, for example, holes 203a in 512 × 512 rows are formed in the vertical and horizontal directions (x and y directions). Each hole 203a is formed of a rectangle having the same size and shape. Each hole 203a may be circular with the same outer diameter. As a part of the electron beam 200 passes through each of the plurality of holes 203a, multi-beams 200a to 200e are formed.

アパーチャ部材203に形成される孔203aは、縦横(x,y方向)の一方が複数列で、他方は1列だけでもよい。また、穴203aの配列の仕方は、図2のように、縦横が格子状に配置されるものに限定されず、例えば、縦方向(y方向)k段目(k≧1)の列と、k+1段目の列の穴同士が、横方向(x方向)にずれて配置されてもよい。   The holes 203a formed in the aperture member 203 may have a plurality of rows in the vertical and horizontal directions (x and y directions) and only one row in the other. Further, the arrangement method of the holes 203a is not limited to the arrangement in which the vertical and horizontal directions are arranged in a lattice pattern as shown in FIG. 2, for example, the vertical (y direction) k-th row (k ≧ 1), The holes in the (k + 1) th row may be arranged so as to be shifted in the horizontal direction (x direction).

ブランキングプレート204には、図2に示したアパーチャ部材203の各穴203aに対応する位置にマルチビームの各ビームが通過する通過孔(開口部)が開口される。そして、各通過孔の近傍位置に該当する通過孔を挟んでブランキング偏向用の2つの電極の組(ブランカ:ブランキング偏向器)が配置される。また、各通過孔の近傍には、各通過孔用のブランカの一方の電極に偏向電圧を印加する制御回路が配置される。ブランカの2つの電極の他方は、接地される。   In the blanking plate 204, through holes (openings) through which the multi-beams pass are opened at positions corresponding to the holes 203a of the aperture member 203 shown in FIG. Then, a set of two blanking deflection electrodes (blankers: blanking deflectors) is disposed across the corresponding passage hole in the vicinity of each passage hole. Further, a control circuit for applying a deflection voltage to one electrode of the blanker for each passage hole is disposed in the vicinity of each passage hole. The other of the two electrodes of the blanker is grounded.

各通過孔を通過する電子ビームは、ブランカの電極に印加される電圧によって、それぞれ独立に偏向される。この偏向によってブランキング制御される。このように、複数のブランカが、アパーチャ部材203の複数の穴203a(開口部)を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。1回のショットでは、、最大で穴203aと同数の複数のショットパターンが一度に形成される。   The electron beam passing through each through hole is deflected independently by a voltage applied to the electrode of the blanker. Blanking is controlled by this deflection. In this way, the plurality of blankers perform blanking deflection of the corresponding beams among the multi-beams that have passed through the plurality of holes 203a (openings) of the aperture member 203. In one shot, a plurality of shot patterns as many as the holes 203a are formed at a time.

制御計算機110の描画データ処理部50は、記憶装置140から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を実施して、ショットデータを生成する。ショットデータは、画素毎に生成され、各ビームの描画時間(照射時間)が演算される。   The drawing data processing unit 50 of the control computer 110 reads the drawing data from the storage device 140, performs a plurality of stages of data conversion processing, and generates shot data. Shot data is generated for each pixel, and the drawing time (irradiation time) of each beam is calculated.

描画部150は、各ビームのショット毎に、該当する照射時間の描画を実施する。電子銃201(放出部)から放出された電子ビーム200は、照明レンズ202によりほぼ垂直にアパーチャ部材203全体を照明する。電子ビーム200は、アパーチャ部材203のすべての穴203aが含まれる領域を照明する。電子ビーム200が、穴203aを通過することによって、例えば矩形の複数の電子ビーム(マルチビーム)200a〜200eが形成される。マルチビーム200a〜200eは、ブランキングプレート204のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ、個別に通過する電子ビームを偏向する(ブランキング偏向を行う)。   The drawing unit 150 performs drawing for the corresponding irradiation time for each shot of each beam. The electron beam 200 emitted from the electron gun 201 (emission part) illuminates the entire aperture member 203 almost vertically by the illumination lens 202. The electron beam 200 illuminates a region including all the holes 203 a of the aperture member 203. By passing the electron beam 200 through the hole 203a, for example, a plurality of rectangular electron beams (multi-beams) 200a to 200e are formed. The multi-beams 200a to 200e pass through the corresponding blankers of the blanking plate 204, respectively. Each blanker deflects individually passing electron beams (performs blanking deflection).

ブランキングプレート204を通過したマルチビーム200a〜200eは、縮小レンズ205によって縮小され、制限アパーチャ部材206の中心に形成された穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート204のブランカによって偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材206(ブランキングアパーチャ部材)の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材206によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート204のブランカによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材206の中心の穴を通過する。個別ブランキング機構のON/OFFによって、ブランキング制御が行われ、ビームのON/OFFが制御される。   The multi-beams 200 a to 200 e that have passed through the blanking plate 204 are reduced by the reduction lens 205 and travel toward a hole formed in the center of the limiting aperture member 206. Here, the position of the electron beam deflected by the blanker of the blanking plate 204 deviates from the center hole of the limiting aperture member 206 (blanking aperture member) and is blocked by the limiting aperture member 206. On the other hand, the electron beam that has not been deflected by the blanker of the blanking plate 204 passes through the hole at the center of the limiting aperture member 206. Blanking control is performed by ON / OFF of the individual blanking mechanism, and ON / OFF of the beam is controlled.

このように、制限アパーチャ部材206は、個別ブランキング機構によってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームONになってからビームOFFになるまでに形成された、制限アパーチャ部材206を通過したビームにより、1回分のショットのビームが形成される。   As described above, the limiting aperture member 206 blocks each beam deflected so as to be in the beam OFF state by the individual blanking mechanism. A beam of one shot is formed by the beam that has passed through the limiting aperture member 206 formed from when the beam is turned on to when the beam is turned off.

制限アパーチャ部材206を通過したマルチビームは、対物レンズ207により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器208によって、制限アパーチャ部材206を通過した各ビーム(マルチビーム全体)が同方向にまとめて偏向され、試料に照射される。また、例えばXYステージ105が連続移動している時、ビームの照射位置がXYステージ105の移動に追従するように偏向器208によって制御される。   The multi-beams that have passed through the limiting aperture member 206 are focused by the objective lens 207 and become a pattern image with a desired reduction ratio. Are collectively deflected to irradiate the sample. For example, when the XY stage 105 is continuously moving, the beam irradiation position is controlled by the deflector 208 so as to follow the movement of the XY stage 105.

XYステージ105の位置は、ステージ位置検出器139からレーザをXYステージ105上のミラー210に向けて照射し、その反射光を用いて測定される。測定されたXYステージ105の位置は、制御計算機110に出力される。制御計算機110の描画制御部52がXYステージ105の位置情報を偏向制御回路130に出力する。偏向制御回路130は、XYステージ105の移動に合わせて、XYステージ105の移動に追従するようにビーム偏向するための偏向量データを演算し、偏向電圧を偏向器208に印加する。   The position of the XY stage 105 is measured by irradiating a laser from the stage position detector 139 toward the mirror 210 on the XY stage 105 and using the reflected light. The measured position of the XY stage 105 is output to the control computer 110. The drawing control unit 52 of the control computer 110 outputs the position information of the XY stage 105 to the deflection control circuit 130. The deflection control circuit 130 calculates deflection amount data for beam deflection so as to follow the movement of the XY stage 105 in accordance with the movement of the XY stage 105, and applies a deflection voltage to the deflector 208.

一度に照射されるマルチビームは、理想的にはアパーチャ部材203の複数の穴の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置100は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームONに制御される。   The multi-beams irradiated at a time are ideally arranged at a pitch obtained by multiplying the arrangement pitch of the plurality of holes of the aperture member 203 by the desired reduction ratio described above. The drawing apparatus 100 performs a drawing operation by a raster scan method in which shot beams are continuously irradiated in order, and when drawing a desired pattern, a necessary beam is controlled to be beam ON by blanking control according to the pattern. The

描画装置100では、ビーム位置やビームサイズ等を確認してビーム評価を行うために、定期的にステージ上に載置されたマーク基板10にビームをスキャンする。図3(a)はマーク基板10の縦断面を示す概念図であり、図3(b)はマーク基板10の斜視図である。図4(a)〜(e)はマーク基板10に設けられたマークパターンの例を示す図である。   The drawing apparatus 100 periodically scans the beam on the mark substrate 10 placed on the stage in order to check the beam position and beam size and perform the beam evaluation. FIG. 3A is a conceptual diagram showing a longitudinal section of the mark substrate 10, and FIG. 3B is a perspective view of the mark substrate 10. 4A to 4E are diagrams showing examples of mark patterns provided on the mark substrate 10.

マーク基板10は、シリコン基板12と、シリコン基板12上に設けられた金属膜14とを備える。金属膜14は、タンタルやタングステン等の重金属の薄膜である。金属膜14は、マークパターン20を構成する。   The mark substrate 10 includes a silicon substrate 12 and a metal film 14 provided on the silicon substrate 12. The metal film 14 is a heavy metal thin film such as tantalum or tungsten. The metal film 14 constitutes a mark pattern 20.

マーク基板10には、直交する2本の直線部からなる十字形状のマークパターン20が形成されている。マークパターン20には、マーク基板10のX軸、Y軸に対して回転角が異なるものが複数含まれている。例えば、図4(a)〜(e)に示すように、マーク基板10には、互いに回転角の異なるマークパターングループが複数形成される。各マークパターングループ(a)〜(e)が有するマークパターン20a〜20eはそれぞれ回転角が異なるため、直線部は互いに平行とはならない(非平行である)。   On the mark substrate 10, a cross-shaped mark pattern 20 composed of two orthogonal linear portions is formed. The mark pattern 20 includes a plurality of patterns having different rotation angles with respect to the X axis and Y axis of the mark substrate 10. For example, as shown in FIGS. 4A to 4E, a plurality of mark pattern groups having different rotation angles are formed on the mark substrate 10. Since the mark patterns 20a to 20e of the mark pattern groups (a) to (e) have different rotation angles, the linear portions are not parallel to each other (not parallel).

マークパターングループの各々にそれぞれ同じ回転角を有するマークパターンが複数形成されるのは、電子ビームの照射によりマークパターン20a〜20eが劣化し、ビーム位置の測定再現性や分解能測定の精度が低下するためである。マークパターン20a〜20eが劣化した場合は、電子ビーム未照射の劣化していないマークパターン20a〜20eが選択されて使用される。   A plurality of mark patterns having the same rotation angle are formed in each of the mark pattern groups because the mark patterns 20a to 20e are deteriorated by the electron beam irradiation, and the measurement reproducibility of the beam position and the accuracy of the resolution measurement are lowered. Because. When the mark patterns 20a to 20e are deteriorated, the undegraded mark patterns 20a to 20e that are not irradiated with the electron beam are selected and used.

マーク基板10を電子ビームでスキャンすると、マーク基板10で反射した反射電子が検出器209によって検出される。検出器209は、検出した反射電子の強度(量)を示す反射電子信号を制御計算機110へ出力する。波形幅算出部60は、反射電子信号からスキャン波形の幅を算出する。   When the mark substrate 10 is scanned with an electron beam, reflected electrons reflected by the mark substrate 10 are detected by the detector 209. The detector 209 outputs a reflected electron signal indicating the intensity (amount) of the detected reflected electrons to the control computer 110. The waveform width calculator 60 calculates the width of the scan waveform from the reflected electron signal.

例えば、図5(a)に示すように、マークパターン20が直交する直線部21、22からなり、直線部21に対し、y軸方向に並ぶマルチビームBをx軸方向にスキャンした場合、検出器209から出力される反射電子信号は図5(b)に示すような波形となる。波形幅算出部60は、反射電子信号から、マークパターン20(直線部21)からの反射電子に相当する波形幅Wを算出する。   For example, as shown in FIG. 5A, when the mark pattern 20 includes straight portions 21 and 22 that are orthogonal to each other, and the multi-beam B aligned in the y-axis direction is scanned with respect to the straight portion 21, the detection is performed. The reflected electron signal output from the device 209 has a waveform as shown in FIG. The waveform width calculation unit 60 calculates a waveform width W corresponding to the reflected electrons from the mark pattern 20 (straight line portion 21) from the reflected electron signal.

波形幅Wは、直線部21の長手方向と、電子ビームのスキャン方向とがなす角度によって変動する。直線部21の長手方向と、電子ビームのスキャン方向とが直交する場合に、波形幅Wは最小となり、波形幅Wから、電子ビームのサイズ等について正確な情報を取得することができる。   The waveform width W varies depending on the angle formed by the longitudinal direction of the linear portion 21 and the scanning direction of the electron beam. When the longitudinal direction of the straight line portion 21 and the scanning direction of the electron beam are orthogonal, the waveform width W is minimized, and accurate information on the size of the electron beam and the like can be acquired from the waveform width W.

電子ビームのスキャン方向と、XYステージ105の移動方向に合わせてある。XYステージ105へのマーク基板10の取付精度の影響により、マーク基板10のX、Y軸と、電子ビームのスキャンのx、y方向とを合わせることは困難である。すなわち、回転角が同一のマークパターン20しかマーク基板10に形成されていない場合、直線部21又は22の長手方向と、電子ビームのスキャン方向とを直交させることは困難である。   The scanning direction of the electron beam and the moving direction of the XY stage 105 are matched. Due to the influence of the mounting accuracy of the mark substrate 10 on the XY stage 105, it is difficult to match the X and Y axes of the mark substrate 10 with the x and y directions of the electron beam scan. That is, when only the mark pattern 20 having the same rotation angle is formed on the mark substrate 10, it is difficult to make the longitudinal direction of the linear portion 21 or 22 orthogonal to the scanning direction of the electron beam.

そこで、本実施形態では、マーク基板10に回転角の異なる複数のマークパターン20を設け、実描画前に各マークパターン20に電子ビームをスキャンし、波形幅Wを算出する。波形幅Wが最も小さくなるマークパターン20を、直線部21又は22の長手方向と、電子ビームのスキャン方向とが最も直交(ほぼ直交)する関係にあるとみなし、その波形幅Wから、電子ビームのサイズ等について情報を取得する。   Therefore, in the present embodiment, a plurality of mark patterns 20 having different rotation angles are provided on the mark substrate 10, and an electron beam is scanned on each mark pattern 20 before actual drawing to calculate the waveform width W. The mark pattern 20 having the smallest waveform width W is regarded as having the most orthogonal (substantially orthogonal) relationship between the longitudinal direction of the straight line portion 21 or 22 and the scanning direction of the electron beam. Get information about the size, etc.

例えば、図6(a)〜(e)に示すように、マークパターン20a〜20eに対し、y方向に並ぶマルチビームBをx方向にスキャンした場合、検出器209から出力される反射電子信号は図7(a)〜(e)に示すような波形となる。波形幅算出部60は、各マークパターン20a〜20eのスキャン波形の波形幅Wa〜Weを算出する。マークパターン選択部62は、最も波形幅が小さくなるマークパターンを選択する。   For example, as shown in FIGS. 6A to 6E, when the multi-beams B arranged in the y direction are scanned in the x direction with respect to the mark patterns 20a to 20e, the reflected electron signal output from the detector 209 is The waveforms are as shown in FIGS. The waveform width calculation unit 60 calculates the waveform widths Wa to We of the scan waveforms of the mark patterns 20a to 20e. The mark pattern selection unit 62 selects a mark pattern having the smallest waveform width.

例えば、図7(a)〜(e)の例では、波形幅Wbが最も小さく、マークパターンWbの直線部の長手方向と、電子ビームのスキャン方向とが最も直交(ほぼ直交)の関係にあるとみなし、マークパターン選択部62は、マークパターンWbを選択する。マークパターンWbをスキャンすることで、電子ビームの分解能等について高精度な情報を取得することができ、取得した情報に基づいて、ビームのサイズや照射位置を高精度に補正することができる。補正後の電子ビームで試料に描画を行うことで、パターンを高精度に描画できる。   For example, in the examples of FIGS. 7A to 7E, the waveform width Wb is the smallest, and the longitudinal direction of the straight line portion of the mark pattern Wb and the scanning direction of the electron beam are most orthogonal (substantially orthogonal). The mark pattern selection unit 62 selects the mark pattern Wb. By scanning the mark pattern Wb, highly accurate information on the resolution of the electron beam and the like can be acquired, and the size and irradiation position of the beam can be corrected with high accuracy based on the acquired information. By writing on the sample with the corrected electron beam, the pattern can be drawn with high accuracy.

図8は、複数のマークパターン20から、電子ビームのスキャン方向に対して最適な回転角となっている(直線部がスキャン方向と直交する)マークパターン20を選択する方法を説明するフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart for explaining a method of selecting a mark pattern 20 having an optimum rotation angle with respect to the scanning direction of the electron beam (a straight line portion is orthogonal to the scanning direction) from a plurality of mark patterns 20. .

複数のマークパターン20のうち、スキャンを行っていないマークパターン20の直線部21又は22を電子ビームでスキャンし、反射電子信号(スキャン波形)を取得する(ステップS101、S102)。取得したスキャン波形から波形幅Wを算出する(ステップS103)。   Of the plurality of mark patterns 20, the straight portion 21 or 22 of the mark pattern 20 that has not been scanned is scanned with an electron beam to obtain a reflected electron signal (scan waveform) (steps S101 and S102). A waveform width W is calculated from the acquired scan waveform (step S103).

スキャンを行っていないマークパターン20がある場合(ステップS104_No)、ステップS101に戻る。全ての回転角のマークパターン20をスキャンした場合(ステップS104_Yes)、算出した波形幅Wのうち、最も小さい波形幅Wとなるマークパターン20を選択する(ステップS105)。   If there is a mark pattern 20 that has not been scanned (step S104_No), the process returns to step S101. When the mark patterns 20 of all the rotation angles are scanned (step S104_Yes), the mark pattern 20 having the smallest waveform width W among the calculated waveform widths W is selected (step S105).

このようにして、電子ビームのスキャン方向に対して最適な回転角となっているマークパターン20を選択することができる。その後の実描画中においては、選択されたマークパターン20を用いることで、電子ビームの分解能、サイズ、ボケ、ゆれ、照射位置等を高精度に検出することができる。   In this way, it is possible to select the mark pattern 20 having an optimal rotation angle with respect to the scanning direction of the electron beam. During the subsequent actual drawing, by using the selected mark pattern 20, it is possible to detect the resolution, size, blur, fluctuation, irradiation position, etc. of the electron beam with high accuracy.

このように、本実施形態によれば、マーク基板10に回転角の異なる複数のマークパターン20を設け、各マークパターン20のスキャン波形の波形幅Wから、電子ビームのスキャン方向に対して最適な回転角となっているマークパターン20を選択することができる。マーク基板10自体を回転する必要がないため、XYステージ105上にマーク基板10を回転させる回転機構を設ける必要がない。また、電子ビームのスキャンとマーク基板の回転とを繰り返し行う方法と比較して、正確なビーム分解能を速やかに測定することができる。   Thus, according to the present embodiment, a plurality of mark patterns 20 having different rotation angles are provided on the mark substrate 10, and the waveform width W of the scan waveform of each mark pattern 20 is optimal for the scan direction of the electron beam. A mark pattern 20 having a rotation angle can be selected. Since it is not necessary to rotate the mark substrate 10 itself, it is not necessary to provide a rotation mechanism for rotating the mark substrate 10 on the XY stage 105. In addition, accurate beam resolution can be quickly measured as compared with a method of repeatedly scanning an electron beam and rotating a mark substrate.

図8に示すフローチャートでは、全ての回転角のマークパターン20をスキャンする例について説明したが、未スキャンのマークパターン20の回転角から、これらのマークパターン20をスキャンしても、スキャン波形の波形幅が、算出済の波形幅の最小値より小さくならないことが経験上明らかな場合は、未スキャンのマークパターン20が残っていても、ステップS105へ進んでよい。   In the flowchart shown in FIG. 8, the example in which the mark patterns 20 of all the rotation angles are scanned has been described. However, even if these mark patterns 20 are scanned from the rotation angles of the unscanned mark patterns 20, the waveform of the scan waveform If it is clear from experience that the width is not smaller than the calculated minimum value of the waveform width, the process may proceed to step S105 even if an unscanned mark pattern 20 remains.

上記実施形態では、マークパターン20の直線部21に対し、y方向に並ぶマルチビームBをx方向にスキャンする例を示したが、直線部22に対し、x方向に並ぶマルチビームをy方向にスキャンしてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the multi-beams B aligned in the y direction are scanned in the x direction with respect to the linear portion 21 of the mark pattern 20 is described. You may scan.

[第2の実施形態]
上記第1の実施形態では、回転角の異なる複数のマークパターン20をスキャンしていたが、1つのマークパターン20の直線部21又は22を、スキャン方向(角度)を変えて複数回スキャンし、波形幅Wが最小となるスキャン方向を求めてもよい。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, a plurality of mark patterns 20 having different rotation angles are scanned, but the straight line portion 21 or 22 of one mark pattern 20 is scanned a plurality of times while changing the scanning direction (angle), The scan direction that minimizes the waveform width W may be obtained.

例えば、図9に示すように、1つのマークパターン20の直線部21に対し、スキャン方向をD1〜D5に切り替えてマルチビームBをスキャンする。波形幅算出部60は、スキャン方向D1〜D5毎のスキャン波形の波形幅W1〜W5を算出する。   For example, as shown in FIG. 9, the multi-beam B is scanned by switching the scanning direction from D1 to D5 with respect to the straight line portion 21 of one mark pattern 20. The waveform width calculator 60 calculates the waveform widths W1 to W5 of the scan waveform for each of the scan directions D1 to D5.

マークパターン選択部62は、図10に示すように、算出した波形幅W1〜W5をプロットし、カーブフィッティングを行い、波形幅が極小となるスキャン方向D0を求める。そして、マークパターン選択部62は、スキャンしたマークパターン20の回転角と、求めたスキャン方向D0とから、最適な回転角のマークパターン20、すなわち電子ビームをx方向又はy方向にスキャンした場合に、直線部21又は22の長手方向がスキャン方向と(ほぼ)直交するマークパターン20を選択する。   As shown in FIG. 10, the mark pattern selection unit 62 plots the calculated waveform widths W1 to W5, performs curve fitting, and obtains the scan direction D0 in which the waveform width is minimized. The mark pattern selection unit 62 scans the mark pattern 20 having the optimum rotation angle, that is, the electron beam in the x direction or the y direction from the rotation angle of the scanned mark pattern 20 and the obtained scanning direction D0. The mark pattern 20 is selected in which the longitudinal direction of the straight line portion 21 or 22 is (substantially) orthogonal to the scanning direction.

マークパターン選択部62が選択したマークパターン20をスキャンすることで、電子ビームを正確に評価することができる。   By scanning the mark pattern 20 selected by the mark pattern selection unit 62, the electron beam can be accurately evaluated.

図11は、本実施形態における最適マークパターン選択方法を説明するフローチャートである。マーク基板10に設けられた複数のマークパターン20のうちのいずれか1つをスキャン対象とする。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the optimum mark pattern selection method in the present embodiment. Any one of a plurality of mark patterns 20 provided on the mark substrate 10 is set as a scan target.

マークパターン20の直線部21又は22を電子ビームでスキャンし、反射電子信号(スキャン波形)を取得する(ステップS201、S202)。取得したスキャン波形から波形幅Wを算出する(ステップS203)。   The straight line portion 21 or 22 of the mark pattern 20 is scanned with an electron beam to obtain a reflected electron signal (scan waveform) (steps S201 and S202). A waveform width W is calculated from the acquired scan waveform (step S203).

未実施のスキャン方向がある場合は(ステップS204_No)、スキャン方向を変更し(ステップS205)、ステップS201に戻る。全てのスキャン方向について電子ビームのスキャンを行った場合は(ステップS204_Yes)、算出した波形幅Wをスキャン方向(角度)の順にプロットし、カーブフィッティングを行う(ステップS206)。   If there is an unexecuted scan direction (step S204_No), the scan direction is changed (step S205), and the process returns to step S201. When the scanning of the electron beam is performed for all scanning directions (step S204_Yes), the calculated waveform width W is plotted in the order of the scanning direction (angle), and curve fitting is performed (step S206).

そして、波形幅Wが極小となるスキャン方向(角度)を求め、ステップS201でスキャンしたマークパターン20の回転角と、求めたスキャン方向とから、マーク基板10上の複数のマークパターン20のうち、最適な回転角のマークパターン20を選択する(ステップS207)。   Then, the scan direction (angle) at which the waveform width W is minimized is obtained, and from the rotation angle of the mark pattern 20 scanned in step S201 and the obtained scan direction, the plurality of mark patterns 20 on the mark substrate 10 are The mark pattern 20 with the optimum rotation angle is selected (step S207).

このように、本実施形態によれば、1つのマークパターン20を複数のスキャン方向でスキャンし、スキャンしたマークパターン20の回転角と、スキャン波形の波形幅が極小となるスキャン方向とから、最適な回転角となっているマークパターン20を速やかに選択することができる。選択したマークパターン20を用いることで、実描画中に正確なビーム評価を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, one mark pattern 20 is scanned in a plurality of scan directions, and the optimum is determined from the rotation angle of the scanned mark pattern 20 and the scan direction in which the waveform width of the scan waveform is minimized. It is possible to quickly select the mark pattern 20 having a proper rotation angle. By using the selected mark pattern 20, accurate beam evaluation can be performed during actual drawing.

上記第2の実施形態では、算出した複数の波形幅をプロットしてカーブフィッティングし、波形幅が極小となるスキャン方向を求めていたが、カーブフィッティングは行わず、算出した複数の波形幅のうち最小の波形幅のスキャン方向と、スキャンしたマークパターン20の回転角とから、最適な回転角となっているマークパターン20を選択してもよい。   In the second embodiment, a plurality of calculated waveform widths are plotted and curve fitting is performed, and a scan direction in which the waveform width is minimized is obtained. However, curve fitting is not performed, and among the calculated plurality of waveform widths, The mark pattern 20 having the optimum rotation angle may be selected from the scan direction of the minimum waveform width and the rotation angle of the scanned mark pattern 20.

上記第1及び第2の実施形態において、各マークパターン20の回転角や、何種類の回転角を用意しておくかは、マーク基板10の取付精度やアパーチャサイズに応じて決定されることが好ましい。例えば、ビーム群全体のサイズが10μmであり、1つのビームのサイズが10nmであった場合、ビーム1列を一度にマークの端に乗せるには、スキャン方向に対するマークの回転角が0.057°以内である必要がある。マーク基板の取付精度が±0.5°として、11種類のマークパターンを設置するとしたら、マークパターンの回転角は0.1°刻みとなる。これにより、測定された角度と、最適と判定されたマークパターンの回転角のずれは0.05°以内に収まるので、目的を達成できる。   In the first and second embodiments, the rotation angle of each mark pattern 20 and the number of rotation angles to be prepared are determined according to the mounting accuracy of the mark substrate 10 and the aperture size. preferable. For example, when the size of the entire beam group is 10 μm and the size of one beam is 10 nm, the mark rotation angle with respect to the scanning direction is 0.057 ° to place one beam on the end of the mark at a time. Need to be within. If eleven types of mark patterns are installed with a mark substrate mounting accuracy of ± 0.5 °, the rotation angle of the mark pattern is in increments of 0.1 °. As a result, the difference between the measured angle and the rotation angle of the mark pattern determined to be optimal falls within 0.05 °, so that the object can be achieved.

マークパターン20の直線部21又は22の一端から、直線部21及び22の交点(十字型中心)までの長さは、スキャンする電子ビームの数及び間隔から決定することが好ましい。   The length from one end of the straight line portion 21 or 22 of the mark pattern 20 to the intersection (cross-shaped center) of the straight line portions 21 and 22 is preferably determined from the number and interval of electron beams to be scanned.

また、スキャンするマルチビームの全てが直線部21又は22に同時に位置するように、直線部21、22の長さや幅、各マークパターン20の回転角を決定することが好ましい。   Further, it is preferable to determine the length and width of the straight portions 21 and 22 and the rotation angle of each mark pattern 20 so that all the multi-beams to be scanned are simultaneously positioned on the straight portions 21 or 22.

上記実施形態では、細長い長方形形状の直線部21及び22が直交する十字形状のマークパターン20を示したが、直線部21と直線部22とが直角をなせばよく、T字形状やL字形状としてもよい。直線部21と直線部22とが接続されず、別々に設けられていてもよい。マークパターン20は直線部21及び22の一方のみからなるものでもよい。回転角の異なるマークパターン20の矩形部の辺は互いに非平行となる。   In the above-described embodiment, the cross-shaped mark pattern 20 in which the elongated rectangular linear portions 21 and 22 are orthogonal to each other is shown. However, the linear portion 21 and the linear portion 22 only need to form a right angle, and may be a T-shape or L-shape. It is good. The straight line portion 21 and the straight line portion 22 may not be connected and may be provided separately. The mark pattern 20 may consist of only one of the straight portions 21 and 22. The sides of the rectangular portions of the mark patterns 20 having different rotation angles are not parallel to each other.

上記実施形態ではマルチビーム描画装置を示したが、シングルビームの描画装置であってもよい。この場合、マークパターン20をスキャンするビームの数は1つであるため、マークパターン20は直線部21、22のような細長い長方形形状である必要はなく、例えば正方形形状としてもよい。   Although the multi-beam drawing apparatus is shown in the above embodiment, a single-beam drawing apparatus may be used. In this case, since the number of beams for scanning the mark pattern 20 is one, the mark pattern 20 does not have to be an elongated rectangular shape such as the straight portions 21 and 22, and may be a square shape, for example.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

10 マーク基板
12 シリコン基板
14 金属膜
20 マークパターン
60 波形幅算出部
62 マークパターン選択部
100 描画装置
110 制御計算機
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
209 検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mark substrate 12 Silicon substrate 14 Metal film 20 Mark pattern 60 Waveform width calculation part 62 Mark pattern selection part 100 Drawing apparatus 110 Control computer 150 Drawing part 160 Control part 200 Electron beam 209 Detector

Claims (5)

ステージ上の試料に荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
前記ステージ上に設けられ、回転角の異なるマークパターンが複数形成されたマーク基板と、
前記マーク基板から反射された荷電粒子を検出する検出器と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置。
A charged particle beam drawing apparatus for drawing a pattern by irradiating a sample on a stage with a charged particle beam,
A mark substrate provided on the stage and formed with a plurality of mark patterns having different rotation angles;
A detector for detecting charged particles reflected from the mark substrate;
A charged particle beam drawing apparatus comprising:
前記複数のマークパターンはそれぞれ矩形部を有し、
各マークパターンの矩形部の辺は非平行であることを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
Each of the plurality of mark patterns has a rectangular portion;
The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the sides of the rectangular portion of each mark pattern are non-parallel.
前記検出器の検出結果を用いて、各マークパターンの矩形部を荷電粒子ビームでスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する算出部と、
前記波形幅が最小となるマークパターンを選択する選択部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
Using the detection result of the detector, a calculation unit that calculates the waveform width of the scan waveform when the rectangular part of each mark pattern is scanned with a charged particle beam;
A selection unit for selecting a mark pattern that minimizes the waveform width;
The charged particle beam drawing apparatus according to claim 2, further comprising:
前記検出器の検出結果を用いて、いずれか1つのマークパターンの矩形部を荷電粒子ビームで方向を変えながらスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する算出部と、
スキャン方向毎の波形幅と、スキャンしたマークパターンの回転角とに基づいてマークパターンを選択する選択部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
Using the detection result of the detector, a calculation unit that calculates the waveform width of the scan waveform when the rectangular part of any one of the mark patterns is scanned while changing the direction with a charged particle beam;
A selection unit for selecting a mark pattern based on the waveform width for each scan direction and the rotation angle of the scanned mark pattern;
The charged particle beam drawing apparatus according to claim 2, further comprising:
マーク基板に形成された回転角の異なる複数のマークパターンを荷電粒子ビームでスキャンする工程と、
前記マーク基板から反射された荷電粒子を検出器で検出する工程と、
前記検出器の検出結果を用いて、各マークパターンを荷電粒子ビームでスキャンした際のスキャン波形の波形幅を算出する工程と、
算出した波形幅が最小となるマークパターンを選択する工程と、
実描画中に前記選択したマークパターンを荷電粒子ビームでスキャンし、スキャン波形の波形幅からビーム分解能を求める工程と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法。
Scanning a plurality of mark patterns with different rotation angles formed on a mark substrate with a charged particle beam; and
Detecting charged particles reflected from the mark substrate with a detector;
Using the detection result of the detector, calculating a waveform width of a scan waveform when each mark pattern is scanned with a charged particle beam;
Selecting a mark pattern that minimizes the calculated waveform width;
Scanning the selected mark pattern with a charged particle beam during actual drawing, and obtaining beam resolution from the waveform width of the scan waveform; and
A method for measuring a beam resolution of a charged particle beam.
JP2015058132A 2015-03-20 2015-03-20 Charged particle beam writing apparatus, charged particle beam beam resolution measuring method, and charged particle beam writing apparatus adjustment method Expired - Fee Related JP6376014B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058132A JP6376014B2 (en) 2015-03-20 2015-03-20 Charged particle beam writing apparatus, charged particle beam beam resolution measuring method, and charged particle beam writing apparatus adjustment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058132A JP6376014B2 (en) 2015-03-20 2015-03-20 Charged particle beam writing apparatus, charged particle beam beam resolution measuring method, and charged particle beam writing apparatus adjustment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016178231A true JP2016178231A (en) 2016-10-06
JP6376014B2 JP6376014B2 (en) 2018-08-22

Family

ID=57069372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015058132A Expired - Fee Related JP6376014B2 (en) 2015-03-20 2015-03-20 Charged particle beam writing apparatus, charged particle beam beam resolution measuring method, and charged particle beam writing apparatus adjustment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6376014B2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10214784A (en) * 1997-01-23 1998-08-11 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system for calibrating electron beam lithography system
JPH10261556A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Toshiba Corp Beam adjustment method in charged beam lithography device
JPH10289842A (en) * 1997-04-11 1998-10-27 Nec Corp Electron beam aligning method and device
JPH1131655A (en) * 1997-05-14 1999-02-02 Toshiba Corp Mark substrate, manufacture of mark substrate, electron-beam drawing apparatus and adjusting method for optical system of electron-beam drawing apparatus
JP2003109891A (en) * 2001-10-01 2003-04-11 Sony Corp Lithography evaluation pattern, mask having the pattern and adjusting method of lithography device using the mask
JP2003123677A (en) * 2001-10-15 2003-04-25 Pioneer Electronic Corp Electron beam device and electron beam adjusting method
JP2004071990A (en) * 2002-08-08 2004-03-04 Advantest Corp Electrically-charged particle beam exposure device, sharpness measuring method for electrically-charged particle beam and method for manufacturing semiconductor device
JP2007188671A (en) * 2006-01-11 2007-07-26 Nuflare Technology Inc Beam intensity distribution measuring method of charged particle beam, and beam resolution capacity measuring method of charged particle beam
JP2007234263A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Nuflare Technology Inc Beam intensity distribution measurement method of charged particle beam, and charged particle beam device
JP2008021435A (en) * 2006-07-11 2008-01-31 Nuflare Technology Inc Beam resolution measuring method of charged particle beam, and charged particle beam device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10214784A (en) * 1997-01-23 1998-08-11 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system for calibrating electron beam lithography system
JPH10261556A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Toshiba Corp Beam adjustment method in charged beam lithography device
JPH10289842A (en) * 1997-04-11 1998-10-27 Nec Corp Electron beam aligning method and device
JPH1131655A (en) * 1997-05-14 1999-02-02 Toshiba Corp Mark substrate, manufacture of mark substrate, electron-beam drawing apparatus and adjusting method for optical system of electron-beam drawing apparatus
JP2003109891A (en) * 2001-10-01 2003-04-11 Sony Corp Lithography evaluation pattern, mask having the pattern and adjusting method of lithography device using the mask
JP2003123677A (en) * 2001-10-15 2003-04-25 Pioneer Electronic Corp Electron beam device and electron beam adjusting method
JP2004071990A (en) * 2002-08-08 2004-03-04 Advantest Corp Electrically-charged particle beam exposure device, sharpness measuring method for electrically-charged particle beam and method for manufacturing semiconductor device
JP2007188671A (en) * 2006-01-11 2007-07-26 Nuflare Technology Inc Beam intensity distribution measuring method of charged particle beam, and beam resolution capacity measuring method of charged particle beam
JP2007234263A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Nuflare Technology Inc Beam intensity distribution measurement method of charged particle beam, and charged particle beam device
JP2008021435A (en) * 2006-07-11 2008-01-31 Nuflare Technology Inc Beam resolution measuring method of charged particle beam, and charged particle beam device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6376014B2 (en) 2018-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10483088B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
US9299533B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus utilizing multiple staged mutually orthogonal beam blankers
US9159535B2 (en) Multi charged particle beam writing method, and multi charged particle beam writing apparatus
JP6642092B2 (en) Inspection device and inspection method
US10497539B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
JP6013089B2 (en) Charged particle beam drawing method and charged particle beam drawing apparatus
JP6665809B2 (en) Multi-charged particle beam writing apparatus and adjustment method thereof
US10504696B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
US11127566B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
TW201809895A (en) Multi charged-particle beam writing apparatus and adjustment method for the same
US7423274B2 (en) Electron beam writing system and electron beam writing method
JP2016115946A (en) Multi-charged particle beam drawing method
US10283316B2 (en) Aperture for inspecting multi beam, beam inspection apparatus for multi beam, and multi charged particle beam writing apparatus
JP2022146501A (en) Multi-charged particle beam lithography apparatus and adjustment method for the same
US6822248B2 (en) Spatial phase locking with shaped electron beam lithography
US11024485B2 (en) Multi-charged-particle-beam writing apparatus and beam evaluating method for the same
JP6376014B2 (en) Charged particle beam writing apparatus, charged particle beam beam resolution measuring method, and charged particle beam writing apparatus adjustment method
CN109491211B (en) Charged particle beam drawing device and fault diagnosis method for blanking circuit
JP7238672B2 (en) Multi-beam writing method and multi-beam writing apparatus
JP7176480B2 (en) Multi-charged particle beam writing method and multi-charged particle beam writing apparatus
US20220359156A1 (en) Multi charged particle beam writing method and multi charged particle beam writing apparatus
WO2022209517A1 (en) Multi-beam charged particle beam drawing device and multi-charged particle beam measurement method
US10586682B2 (en) Method of obtaining beam deflection shape and method of obtaining arrangement angle of blanking aperture array plate
US10157723B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and method of adjusting the same
JP6449940B2 (en) Multi-charged particle beam writing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170713

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180614

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180626

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6376014

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees