JP2016219577A - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016219577A
JP2016219577A JP2015101953A JP2015101953A JP2016219577A JP 2016219577 A JP2016219577 A JP 2016219577A JP 2015101953 A JP2015101953 A JP 2015101953A JP 2015101953 A JP2015101953 A JP 2015101953A JP 2016219577 A JP2016219577 A JP 2016219577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shot
charged particle
amount
particle beam
settling time
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
JP2015101953A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6477229B2 (ja
Inventor
松井 秀樹
Hideki Matsui
秀樹 松井
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 JP2015101953A priority Critical patent/JP6477229B2/ja
Priority to US15/070,679 priority patent/US9812284B2/en
Publication of JP2016219577A publication Critical patent/JP2016219577A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6477229B2 publication Critical patent/JP6477229B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472Deflecting along given lines
    • 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
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • H01J37/3023Programme control
    • H01J37/3026Patterning strategy
    • 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
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043Beam blanking
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10Lenses
    • H01J2237/103Lenses characterised by lens type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/15Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/1504Associated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/248Components associated with the control of the tube
    • H01J2237/2485Electric or electronic means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography
    • H01J2237/31752Lithography using particular beams or near-field effects, e.g. STM-like techniques
    • H01J2237/31754Lithography using particular beams or near-field effects, e.g. STM-like techniques using electron beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography
    • H01J2237/31761Patterning strategy
    • H01J2237/31762Computer and memory organisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography
    • H01J2237/31761Patterning strategy
    • H01J2237/31766Continuous moving of wafer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】セトリング時間を短縮し、スループットを向上させることができる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供する。【解決手段】本実施形態による描画装置100の記憶部142は、偏向器216を制御するDACアンプ136のセトリング時間、及び偏向器216によるビーム偏向量を変えながら評価基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と前記セトリング時間との対応関係を示す近似式を記憶する。ショット位置補正部52は、各ショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間と、前記近似式とから、このセトリング時間における偏向量とショット位置ずれ量との関係を示す補正式を作成し、このショットの偏向量と前記補正式とを用いて位置補正量を求め、ショットデータで定義されるショット位置を補正する。描画部150は、ショット位置が補正されたショットデータを用いて描画を行う。【選択図】図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描画方法に関する。
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。
電子ビーム描画装置では、電子ビームを偏向器で偏向させて描画を行う。電子ビームの偏向にはDAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプが用いられている。このようなDACアンプを用いたビーム偏向の役割としては、例えば、ビームショットの形状やサイズの制御、ショット位置の制御、及びビームのブランキングが挙げられる。DACアンプに設定されるセトリング時間が短いと、偏向移動量に誤差が生じ、パターンの描画位置が設計位置からずれる。一方、セトリング時間が長すぎるとスループットが劣化してしまう。そのため、描画位置のずれ量が許容範囲となる中で、できるだけ短いセトリング時間を設定していた。
従来、DACアンプの電圧変動が短時間で整定するように、抵抗回路を付け替えるアナログ波形調整が行われていた。しかし、アナログ波形調整は、付け替える抵抗回路の個体差に基づくDACアンプ単体の調整結果に依存するものであり、実際にパターンを描画した結果から求まるセトリング時間を短縮することは困難であった。例えば、DACアンプの電圧の立ち上がりが早くなるように抵抗回路を付け替えても、それにより描画位置のずれ量が変動し、設定可能なセトリング時間が短縮されない場合がある。このように、DACアンプのハードウェアの調整によってセトリング時間を短縮することは困難であった。
特開2000−306808号公報
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、セトリング時間を短縮し、スループットを向上させることができる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、偏向器により荷電粒子ビームを偏向させ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、前記偏向器を制御するDAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプのセトリング時間、及び前記偏向器による荷電粒子ビームの偏向量を変えながら第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と前記セトリング時間との対応関係を示す近似式を記憶する記憶部と、描画データを、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショットデータ生成部と、前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間と、前記近似式とから、このセトリング時間における偏向量とショット位置ずれ量との関係を示す補正式を作成し、このショットの偏向量と前記補正式とを用いて位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて前記ショットデータで定義されるショット位置を補正するショット位置補正部と、ショット位置が補正されたショットデータを用いて第2基板上に荷電粒子ビームを照射し、描画を行う描画部と、を備えることを特徴とする。
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、前記近似式は、前記第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と、前記セトリング時間に各評価パターンのショット時間の半分を足し合わせた時間との対応関係を示し、前記ショット位置補正部は、前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間にショット時間の半分を足し合わせた時間と、前記近似式とから、前記補正式を作成することを特徴とする。
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、第1方向及び前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて、少なくとも2種類の偏向量で前記評価パターンが描画され、前記記憶部は、方向及び偏向量毎の前記近似式を記憶することを特徴とする。
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、偏向器により荷電粒子ビームを偏向させてパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、前記偏向器を制御するDAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプのセトリング時間、及び前記偏向器による荷電粒子ビームの偏向量を変えながら第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と前記セトリング時間との対応関係を示す近似式を記憶部に格納する工程と、描画データを、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する工程と、前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間と、前記近似式とから、このセトリング時間における偏向量とショット位置ずれ量との関係を示す補正式を作成し、このショットの偏向量と前記補正式とを用いて位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて前記ショットデータで定義されるショット位置を補正する工程と、ショット位置が補正されたショットデータを用いて第2基板上に荷電粒子ビームを照射し、描画を行う工程と、を備えることを特徴とする
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法において、前記近似式は、前記第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と、前記セトリング時間に各評価パターンのショット時間の半分を足し合わせた時間との対応関係を示し、前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間にショット時間の半分を足し合わせた時間と、前記近似式とから、前記補正式を作成することを特徴とする。
本発明によれば、DACアンプに設定するセトリング時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
本発明の実施形態による描画装置の概略構成図である。 偏向領域を説明する概念図である。 同実施形態による描画方法を説明するフローチャートである。 評価パターンの位置測定結果の例を示すグラフである。 近似式の例を示すグラフである。 補正式の例を示すグラフである。 描画位置の変動の例を示す図である。
以下、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。但し、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。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
図1は、実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。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、ブランキング偏向器(ブランカ)212、ブランキングアパーチャ214、第1成形アパーチャ203、投影レンズ204、成形偏向器205、第2成形アパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208、副偏向器209、及び副副偏向器216が配置されている。
描画室103内には、少なくともXY方向に移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、レジストが塗布された描画対象となる試料101(基板)が配置される。試料101には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
制御部160は、制御計算機110、メモリ112、偏向制御回路120、DAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプ130,132,134,136、138(偏向アンプ)、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140,142を有している。制御計算機110、メモリ112、偏向制御回路120、及び記憶装置140,142は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
偏向制御回路120にはDACアンプ130,132,134,136,138が接続されている。DACアンプ130は、ブランキング偏向器212に接続されている。DACアンプ132は、副偏向器209に接続されている。DACアンプ134は、主偏向器208に接続されている。DACアンプ136は、副副偏向器216に接続されている。DACアンプ138は、成形偏向器205に接続されている。
制御計算機110は、ショットデータ生成部50、ショット位置補正部52、及び描画制御部54を備える。ショットデータ生成部50、ショット位置補正部52、及び描画制御部54の各機能は、ソフトウェアで構成されてもよいし、ハードウェアで構成されてもよい。制御計算機110による演算結果は、その都度メモリ112に記憶される。
図2は、偏向領域を説明するための概念図である。図2において、試料101の描画領域10は、主偏向器208の偏向可能幅で、例えばy方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域20に仮想分割される。そして、主偏向器208の偏向可能幅で、ストライプ領域20をx方向に分割した領域が主偏向器208の偏向領域(主偏向領域)となる。
この主偏向領域は、副偏向器209の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド(SF)30に仮想分割される。そして、各SF30は、副副偏向器216の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のアンダーサブフィールド(ここでは第3の偏向を意味するTertiary Deflection
Fieldの略語を用いて「TF」とする。以下、同じ)40に仮想分割される。
各TF40の各ショット位置42にショット図形が描画される。このように、電子ビーム200を偏向する3段の偏向器によって、各偏向領域は、それぞれ偏向される領域サイズの異なる大きい方から順に主偏向領域、SF30、TF40となる。
偏向制御回路120からDACアンプ130に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。DACアンプ130では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器212に印加する。この偏向電圧によって電子ビーム200が偏向させられ、各ショットのブランキング制御が行われる。
偏向制御回路120からDACアンプ138に対して、成形偏向用のデジタル信号が出力される。DACアンプ138では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、偏向器205に印加する。この偏向電圧によって電子ビーム200が第2成形アパーチャ206の特定の位置に偏向され、所望の寸法及び形状の電子ビームが形成される。
偏向制御回路120からDACアンプ134に対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。DACアンプ134は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、主偏向器208に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム200が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド(SF)の基準位置A(例えば、該当するSFの中心位置或いは左下の角位置等)に偏向される。また、XYステージ105が連続移動しながら描画する場合には、かかる偏向電圧には、ステージ移動に追従するトラッキング用の偏向電圧も含まれる。
偏向制御回路120からDACアンプ132に対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。DACアンプ132は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副偏向器209に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム200が偏向させられ、各ショットのビームが最小偏向領域となるTF40の基準位置B(例えば、該当するTFの中心位置或いは左下の角位置等)に偏向される。
偏向制御回路120からDACアンプ136に対して、副副偏向制御用のデジタル信号が出力される。DACアンプ136は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副副偏向器216に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム200が偏向させられ、各ショットのビームがTF40内の各ショット位置42に偏向される。
描画装置100では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域20毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器208、副偏向器209、及び副副偏向器216といった3段偏向器が用いられる。XYステージ105が例えば−x方向に向かって連続移動しながら、1番目のストライプ領域20についてx方向に向かって描画を進めていく。そして、1番目のストライプ領域20の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって2番目のストライプ領域20の描画を進めていく。以降、同様に、3番目以降のストライプ領域20の描画を進めていく。
主偏向器208が、XYステージ105の移動に追従するように、SF30の基準位置Aに電子ビーム200を順に偏向する。また、副偏向器209が、各SF30の基準位置Aから、TF40の基準位置Bに電子ビーム200を順に偏向する。そして、副副偏向器216が、各TF40の基準位置Bから、当該TF40内に照射されるビームのショット位置42に電子ビーム200を偏向する。
このように、主偏向器208、副偏向器209、及び副副偏向器216は、サイズの異なる偏向領域をもつ。TF40は、複数段の偏向器の偏向領域のうち、最小偏向領域となる。
図3は、本実施形態による描画方法を説明するフローチャートである。評価パターン描画工程(ステップS101)では、描画装置100により、評価基板に評価パターンを描画する。評価基板として、例えば、ガラス基板上にクロム(Cr)膜等の遮光膜が形成され、遮光膜上にレジスト膜が形成された基板を用いる。評価パターンは、DACアンプ136のセトリング時間及び副副偏向器216の偏向量(ビーム移動量)を変えながら描画する。
例えば、x方向、y方向のそれぞれについて、小さい偏向量、大きい偏向量となるように偏向量を変えて評価パターンを描画する。例えば、TF40内でのビームの最小移動量(例えば0.1μm)を小さい偏向量とし、TF40内でのビームの最大移動量(例えば0.6μm)を大きい偏向量とする。これにより、評価基板には、DACアンプ136のセトリング時間及び副副偏向器216の偏向量の異なる複数のパターンからなる評価パターンが描画される。
現像・エッチング工程(ステップS102)では、評価パターンが描画された評価基板を現像し、レジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクにして露出した遮光膜をエッチングする。そして、レジストパターンをアッシング等により除去することで、評価基板上に遮光膜のパターンを形成する。
位置測定工程(ステップS103)では、パターン位置測定器を用いて、評価基板上に形成された評価パターン(遮光膜パターン)の位置を測定する。
位置ずれ量算出工程(ステップS104)では、図示しない位置ずれ量算出部が、ステップS103で位置が測定された各パターンについて、設計位置からの位置ずれ量を算出する。図4は、セトリング時間と算出された位置ずれ量との関係の例を示すグラフである。セトリング時間が短くなるに伴い位置ずれ量は大きくなる。
フィッティング工程(ステップS105)では、図5に示すように、横軸をセトリング時間、縦軸を描画された評価パターンの位置ずれ量の絶対値とし、多項式で近似する。近似式は方向及び偏向量毎に求める。x方向、y方向のそれぞれについて、偏向量の大/小を変えて評価パターンを描画した場合、近似式は4つ求められる。図5は、x方向の偏向量が大きい場合の近似式のグラフと、x方向の偏向量が小さい場合の近似式のグラフとを示す。求められた近似式データは、描画装置100に入力され、記憶装置142に格納される(ステップS106)。
ショットデータ生成工程(ステップS107)では、ショットデータ生成部50が、記憶装置140に格納されている描画データに対して、複数段のデータ変換処理を行い、描画対象となる各図形パターンを1回のショットで照射可能なサイズのショット図形に分割し、描画装置固有のフォーマットとなるショットデータを生成する。ショットデータとして、ショット毎に、例えば、各ショット図形の図形種を示す図形コード、図形サイズ、及び描画位置等が定義される。
セトリング時間算出工程(ステップS108)では、描画制御部54が各ショットのショットデータから偏向量を求め、DACアンプ136のセトリング時間STを算出する。描画装置100には、偏向量からセトリング時間を算出するための数式が予め記憶されており、描画制御部54は、この数式に各ショットの偏向量を入力してセトリング時間STを算出する。
補正式作成工程(ステップS109)では、ショット位置補正部54が、記憶装置142に格納されている近似式に、ステップS108で算出したセトリング時間STを入力して位置ずれ量を求める。例えば、上述の4つの近似式にそれぞれセトリング時間STを入力することで、図6に示すように、x方向、y方向それぞれ2つずつ、計4つの位置ずれ量が求まる。x方向2つの位置ずれ量から、セトリング時間をSTとした場合のx方向の偏向量と位置ずれ量との関係を示す補正式f1が求まる。また、y方向2つの位置ずれ量から、セトリング時間をSTとした場合のy方向の偏向量と位置ずれ量との関係を示す補正式f2が求まる。補正式f1、f2は、偏向量が0μmの場合は位置ずれ量が0nmとなる1次関数で表される。
位置補正工程(ステップS110)では、ショット位置補正部52が、補正式f1、f2に、各ショットの偏向量を入力することで、各ショットのx方向の位置ずれ量Δx、y方向の位置ずれ量Δyを求める。この位置ずれ量(Δx、Δy)は、セトリング時間STでそのままショットを行った場合に想定されるショット位置のずれ量である。ショット位置補正部52は、各ショットの設計上の描画位置座標(x、y)から、ずれ量(位置補正量)を差分した位置(x−Δx、y−Δy)を補正後の描画位置として演算を行う。
描画工程(ステップS111)では、ショット位置補正部52によりショット位置が補正されたショットデータを用いて描画処理が行われる。描画制御部54が、ショット毎に、補正後の描画位置を偏向制御回路120に出力する。偏向制御回路120は、補正後の位置に描画するための偏向データを演算する。そして、算出した偏向データを、TF40内の相対位置へとビームを偏向する副副偏向器216用のDACアンプ136に出力する。
その他、偏向制御回路120は、必要な照射量分の照射時間になる偏向データをブランキング偏向器212用のDACアンプ130に出力する。偏向制御回路120は、ビームがXYステージ105の移動に追従するように、偏向データを主偏向器208用のDACアンプ134に出力する。偏向制御回路120は、SF30内の相対位置へとビームを偏向する副偏向器209用のDACアンプ132に偏向データを出力する。また、偏向制御回路120は、ビームが所望の形状となるよう、偏向データを成形偏向器205用のDACアンプ138に出力する。
電子銃201(放出部)から放出された電子ビーム200は、ブランキング偏向器212内を通過する際に、ブランキング偏向器212によって、例えば、ビームONの状態ではブランキングアパーチャ214を通過し、ビームOFFの状態ではビーム全体がブランキングアパーチャ214で遮蔽されるように偏向される。ビームOFFの状態からビームONとなり、その後ビームOFFになるまでにブランキングアパーチャ214を通過した電子ビーム200が1回の電子ビームのショットとなる。
ブランキング偏向器212とブランキングアパーチャ214を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム200は、照明レンズ202により矩形の穴を持つ第1成形アパーチャ203全体を照明する。ここで、電子ビーム200をまず矩形に成形する。
第1成形アパーチャ203を通過した第1アパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2成形アパーチャ206上に投影される。成形偏向器205によって、第2成形アパーチャ206上での第1アパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる(可変成形を行う)ことができる。このような可変成形はショット毎に行なわれ、ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形することができる。
第2成形アパーチャ206を通過した第2アパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207により焦点を合わせ、主偏向器208、副偏向器209及び副副偏向器216によって偏向され、連続的に移動するXYステージ105に配置された試料101の所望の位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム200の複数のショットが順に基板となる試料101上へと偏向される。
上述したように、本実施形態によれば、評価パターンの描画結果から求めた近似式に各ショットのセトリング時間を入力して補正式(f1、f2)を作成し、この補正式に偏向量を入力してショット位置のずれ量を求め、このずれ量を設計上の描画位置座標から差し引いて描画位置を補正する。セトリング時間依存の位置ずれを補正することで、設定可能なセトリング時間を短くすることができ、スループットを向上させることができる。
描画装置100によるビームの描画位置は、ショット中にも変動し得る。そのため、上記実施形態のフィッティング工程(ステップS105)において近似式を算出する際に、セトリング時間とともに、ショット時間を併せて考慮してもよい。図7に示すように、通常、パターンの中心(重心)位置がパターンの描画位置として測定される。ここで、描画パターンの幅が設計値よりx方向に2dだけ小さくなった場合、パターンの描画位置の変動量はdとなる。つまり、描画位置の変動量は、描画パターンの変動量の半分となる。
そのため、セトリング時間とともにショット時間を併せて考慮する場合は、セトリング時間にショット時間の半分を足し合わせることが好ましい。この場合、図5のグラフの横軸をセトリング時間+ショット時間/2として、近似式を求める。
また、補正式作成工程(ステップS109)では、近似式に、セトリング時間STと各ショットのショット時間の半分とを足し合わせた時間を入力して、x方向、y方向それぞれ2つの位置ずれ量を求め、補正式f1、f2を求める。このように、ショット時間を併せて考慮することで、ショット中の位置ずれ量を補正し、より精度の高い位置にパターンを描画できる。
上記実施形態では、x方向、y方向のそれぞれについて、2種類の偏向量で評価パターンを描画したが、3種類以上の偏向量で評価パターンを描画してもよい。その場合、補正式f1、f2は3つ以上の点から求まり、より精度の高い補正式f1、f2が得られる。
上記実施形態において、評価パターンの描画結果から求めた近似式を用いて、様々なセトリング時間での補正式f1、f2を予め作成しておき、補正式テーブルとして記憶部に格納しておいてもよい。この場合、各ショットのセトリング時間STに対応する補正式f1、f2を補正式テーブルから取り出し、取り出した補正式に各ショットの偏向量を入力することで、ショット位置の補正量が算出される。
上記実施形態では、副副偏向器216用のDACアンプ136のセトリング時間に依存する位置ずれ量を補正する例について説明したが、副偏向器209用のDACアンプ132のセトリング時間に依存する位置ずれ量の補正にも適用できる。この場合、評価パターン描画工程(ステップS101)では、例えばSF30内での副偏向器209によるビームの最小移動量、最大移動量となるように偏向量を変えて評価パターンを描画する。
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。
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
208 主偏向器
209 副偏向器
216 副副偏向器

Claims (5)

  1. 偏向器により荷電粒子ビームを偏向させ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、
    前記偏向器を制御するDAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプのセトリング時間、及び前記偏向器による荷電粒子ビームの偏向量を変えながら第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と前記セトリング時間との対応関係を示す近似式を記憶する記憶部と、
    描画データを、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショットデータ生成部と、
    前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間と、前記近似式とから、このセトリング時間における偏向量とショット位置ずれ量との関係を示す補正式を作成し、このショットの偏向量と前記補正式とを用いて位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて前記ショットデータで定義されるショット位置を補正するショット位置補正部と、
    ショット位置が補正されたショットデータを用いて第2基板上に荷電粒子ビームを照射し、描画を行う描画部と、
    を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
  2. 前記近似式は、前記第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と、前記セトリング時間に各評価パターンのショット時間の半分を足し合わせた時間との対応関係を示し、
    前記ショット位置補正部は、前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間にショット時間の半分を足し合わせた時間と、前記近似式とから、前記補正式を作成す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。
  3. 第1方向及び前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて、少なくとも2種類の偏向量で前記評価パターンが描画され、前記記憶部は、方向及び偏向量毎の前記近似式を記憶することを特徴とする請求項1又は2に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  4. 偏向器により荷電粒子ビームを偏向させてパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
    前記偏向器を制御するDAC(デジタル・アナログコンバータ)アンプのセトリング時間、及び前記偏向器による荷電粒子ビームの偏向量を変えながら第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と前記セトリング時間との対応関係を示す近似式を記憶部に格納する工程と、
    描画データを、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する工程と、
    前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間と、前記近似式とから、このセトリング時間における偏向量とショット位置ずれ量との関係を示す補正式を作成し、このショットの偏向量と前記補正式とを用いて位置補正量を求め、前記位置補正量に基づいて前記ショットデータで定義されるショット位置を補正する工程と、
    ショット位置が補正されたショットデータを用いて第2基板上に荷電粒子ビームを照射し、描画を行う工程と、
    を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
  5. 前記近似式は、前記第1基板上に描画された各評価パターンの描画位置の設計位置からの位置ずれ量と、前記セトリング時間に各評価パターンのショット時間の半分を足し合わせた時間との対応関係を示し、
    前記ショットデータから求まるショットの偏向量に基づく前記DACアンプのセトリング時間にショット時間の半分を足し合わせた時間と、前記近似式とから、前記補正式を作成することを特徴とする請求項4に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
JP2015101953A 2015-05-19 2015-05-19 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 Expired - Fee Related JP6477229B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015101953A JP6477229B2 (ja) 2015-05-19 2015-05-19 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
US15/070,679 US9812284B2 (en) 2015-05-19 2016-03-15 Charged particle beam drawing apparatus and charged particle beam drawing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015101953A JP6477229B2 (ja) 2015-05-19 2015-05-19 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016219577A true JP2016219577A (ja) 2016-12-22
JP6477229B2 JP6477229B2 (ja) 2019-03-06

Family

ID=57325658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015101953A Expired - Fee Related JP6477229B2 (ja) 2015-05-19 2015-05-19 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9812284B2 (ja)
JP (1) JP6477229B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018148147A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP2019067881A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
US11244807B2 (en) 2019-12-20 2022-02-08 Nuflare Technology, Inc. Settling time determination method and multi charged particle beam writing method
US11854764B2 (en) 2021-03-17 2023-12-26 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing device and charged particle beam writing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6159727A (ja) * 1984-08-30 1986-03-27 Fujitsu Ltd 電子ビ−ム露光装置
JPH07142351A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Nec Corp 電子ビーム露光装置および電子ビーム偏向方法
JPH0883740A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Hitachi Ltd 電子線描画装置
JPH11329933A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Advantest Corp 荷電粒子ビーム露光装置
JP2000306808A (ja) * 1999-04-21 2000-11-02 Advantest Corp 荷電粒子ビーム露光装置
WO2008139569A1 (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Advantest Corporation 電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法
JP2010267842A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画の主偏向セトリング時間の決定方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
US20150311032A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Exposure method using control of settling times and methods of manufacturing integrated circuit devices by using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6057797B2 (ja) * 2013-03-21 2017-01-11 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の取得方法
JP6262007B2 (ja) * 2014-02-13 2018-01-17 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の取得方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6159727A (ja) * 1984-08-30 1986-03-27 Fujitsu Ltd 電子ビ−ム露光装置
JPH07142351A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Nec Corp 電子ビーム露光装置および電子ビーム偏向方法
JPH0883740A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Hitachi Ltd 電子線描画装置
JPH11329933A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Advantest Corp 荷電粒子ビーム露光装置
JP2000306808A (ja) * 1999-04-21 2000-11-02 Advantest Corp 荷電粒子ビーム露光装置
WO2008139569A1 (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Advantest Corporation 電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法
JP2010267842A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画の主偏向セトリング時間の決定方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
US20150311032A1 (en) * 2014-04-23 2015-10-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Exposure method using control of settling times and methods of manufacturing integrated circuit devices by using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018148147A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP2019067881A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
US11244807B2 (en) 2019-12-20 2022-02-08 Nuflare Technology, Inc. Settling time determination method and multi charged particle beam writing method
US11854764B2 (en) 2021-03-17 2023-12-26 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing device and charged particle beam writing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6477229B2 (ja) 2019-03-06
US20160343535A1 (en) 2016-11-24
US9812284B2 (en) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5020849B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置、パターンの寸法誤差補正装置及びパターンの寸法誤差補正方法
KR101495684B1 (ko) 하전 입자빔의 편향 형상 오차 취득 방법 및 하전 입자빔 묘화 방법
JP4870437B2 (ja) 偏向収差補正電圧の演算方法及び荷電粒子ビーム描画方法
US8872139B2 (en) Settling time acquisition method
TWI747196B (zh) 多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法
JP6477229B2 (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
US8421040B2 (en) Writing apparatus and writing method
JP6863259B2 (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
JP6869695B2 (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
JP2019201071A (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
JP6039970B2 (ja) セトリング時間の設定方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム描画装置
KR102292724B1 (ko) 조사량 보정량의 취득 방법, 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치
JP2012023279A (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
JP5525902B2 (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
JP7484491B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP2011066236A (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
JP5010513B2 (ja) アライメントマーク判定装置、アライメントマーク生成装置、描画装置及び描画方法
JP6665818B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP6756229B2 (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
JP2022143308A (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
JP2020205378A (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
JP2019197757A (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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181002

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181130

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: 20190108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6477229

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees