JP2019102661A - ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法 - Google Patents

ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019102661A
JP2019102661A JP2017232635A JP2017232635A JP2019102661A JP 2019102661 A JP2019102661 A JP 2019102661A JP 2017232635 A JP2017232635 A JP 2017232635A JP 2017232635 A JP2017232635 A JP 2017232635A JP 2019102661 A JP2019102661 A JP 2019102661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beams
aperture array
line pattern
acquisition method
unevenness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017232635A
Other languages
English (en)
Inventor
俊輔 伊佐治
Shunsuke Isaji
俊輔 伊佐治
理恵子 西村
Rieko Nishimura
理恵子 西村
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 JP2017232635A priority Critical patent/JP2019102661A/ja
Priority to US16/207,412 priority patent/US10586682B2/en
Publication of JP2019102661A publication Critical patent/JP2019102661A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01J37/30Electron-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
    • H01J37/3177Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
    • 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
    • H01J37/045Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
    • 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
    • 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
    • H01J37/3002Details
    • H01J37/3005Observing the objects or the point of impact on the object
    • 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
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • 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
    • H01J2237/0435Multi-aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24507Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation
    • H01J2237/24514Beam diagnostics including control of the parameter or property diagnosed
    • H01J2237/24542Beam profile
    • 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
    • H01J2237/304Controlling tubes
    • H01J2237/30433System calibration
    • 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
    • H01J2237/31774Multi-beam
    • 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
    • H01J2237/31776Shaped beam
    • 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
    • H01J2237/31793Problems associated with lithography
    • H01J2237/31798Problems associated with lithography detecting pattern defects

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】マルチビームの各ビームの偏向形状を精度良く測定する。【解決手段】本実施形態に係るビーム偏向形状取得方法は、m行n列(m,nは2以上の整数)のビームを含むマルチ荷電粒子ビームのうち、第i行(iは1≦i≦mを満たす整数)の複数のビームを使用し、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続するように前記複数のビームを偏向して、レジストが塗布された基板にラインパターンを描画する工程と、前記ラインパターンのエッジの凹凸度を測定する工程と、前記凹凸度に基づいて、前記ビームの偏向形状を取得する工程と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法に関する。
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。
マルチビームを使った描画装置は、1本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイを使ったマルチビーム描画装置では、例えば、1つの電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持った成形アパーチャアレイに通してマルチビーム(複数の電子ビーム)を形成する。マルチビームは、ブランキングアパーチャアレイのそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランキングアパーチャアレイはビームを個別に偏向するための電極対と、その間にビーム通過用の開口を備えており、電極対(ブランカ)の一方をグラウンド電位で固定して他方をグラウンド電位とそれ以外の電位に切り替えることにより、それぞれ個別に、通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは試料上に照射される。
マルチビーム描画の一手法では、隣り合う電子ビームで囲まれた範囲(以下、サブフィールドと記載する)が1本の電子ビームで描画されるように、複数のビームをまとめて偏向する。複数のビームは試料面上で格子状に等間隔で並ぶため、各ビームの偏向範囲であるサブフィールドの形状は理想的には正方形となる。偏向器を構成する複数の電極の位置関係や、偏向器に接続されたアンプの出力特性の影響により、サブフィールドが回転し、隣り合うサブフィールドのつなぎ精度が劣化して、パターン描画精度が劣化することがあった。サブフィールドはサイズが小さく、回転量を正確に求めて調整することが困難であった。
マルチビーム描画装置では、ブランキングアパーチャアレイが所望の位置から回転して取り付けられると、パターン描画精度が劣化し得る。そのため、ブランキングアパーチャアレイの配置角度を求め、配置角度を調整したり、レンズを用いてマルチビーム像の回転角を調整したりする必要がある。
特開2014−7379号公報 特開2016−134486号公報 特開2001−144007号公報 特許第4563756号明細書 特開2017−28284号公報
本発明は、マルチビームの各ビームの偏向形状を精度良く測定するビーム偏向形状取得方法を提供することを課題とする。また、本発明は、ブランキングアパーチャアレイの配置角度を取得する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ビーム偏向形状取得方法は、m行n列(m,nは2以上の整数)のビームを含むマルチ荷電粒子ビームのうち、第i行(iは1≦i≦mを満たす整数)の複数のビームを使用し、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続するように前記複数のビームを偏向して、レジストが塗布された基板にラインパターンを描画する工程と、前記ラインパターンのエッジの凹凸度を測定する工程と、前記凹凸度に基づいて、前記ビームの偏向形状を取得する工程と、を備えるものである。
本発明の一態様によるビーム偏向形状取得方法において、偏向感度を可変にしながら、偏向感度毎に前記ラインパターンを描画し、前記ラインパターンの凹凸度が最小となる偏向感度を算出する。
本発明の一態様によるビーム偏向形状取得方法において、1本のビームの描画領域のエッジの変位と、ビームピッチとで前記凹凸度を求める。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法は、荷電粒子ビームを、成形アパーチャアレイに設けられた複数の開口を通過させて、m行n列(m,nは2以上の整数)のビームを含むマルチ荷電粒子ビームを形成する工程と、前記マルチ荷電粒子ビームの各ビームに対応したブランカを有するブランキングアパーチャアレイを用いて、第i行(iは1≦i≦mを満たす整数)の複数のビームが、移動するステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に照射されるようにブランキング偏向する工程と、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続しないように、前記複数のビームを前記ステージの移動方向と直交する方向に偏向して、前記基板にラインパターンを描画する工程と、前記ラインパターンのエッジの凹凸度を測定する工程と、前記凹凸度に基づいて、前記成形アパーチャアレイ及び前記ブランキングアパーチャアレイの配置角度を取得する工程と、を備えるものである。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法は、前記成形アパーチャアレイ及び前記ブランキングアパーチャアレイの配置角度を可変にしながら、配置角度毎に前記ラインパターンを描画し、前記ラインパターンの凹凸度が最小となる配置角度を算出する。
本発明によれば、マルチビームの各ビームの偏向形状を精度良く算出することができる。また、本発明によれば、ブランキングアパーチャアレイの配置角度を精度良く算出することができる。
本発明の実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。 スキャン動作の例を説明する図である。 (a)〜(d)は描画動作の一例を説明する図である。 (a)は理想的なサブフィールドの形状を示す図であり、(b)はサブフィールドの連結例を示す図である。 (a)は回転したサブフィールドの形状を示す図であり、(b)はサブフィールドの連結例を示す図である。 ビーム偏向形状取得方法を説明するフローチャートである。 (a)(b)は評価パターンの例を示す図である。 ラインパターンのエッジの凹凸度合の測定方法を説明する図である。 理想的なマルチビーム像を示す図である。 (a)〜(d)は描画動作の一例を説明する図である。 (a)〜(c)は描画動作の一例を説明する図である。 描画されるラインパターンの一例を示す図である。 (a)(b)は描画されるパターンの例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。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なく、イオンビーム等でもよい。
図1は、本実施形態による描画装置の概略構成図である。描画装置は、制御部1と描画部2とを備えている。描画装置は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部2は、電子鏡筒20と描画室30を備えている。電子鏡筒20内には、電子銃21、照明レンズ22、成形アパーチャアレイ23、ブランキングアパーチャアレイ24、縮小レンズ25、制限アパーチャ部材26、対物レンズ27、及び偏向器28が配置されている。縮小レンズ25及び対物レンズ27は共に電磁レンズで構成され、縮小レンズ25及び対物レンズ27によって縮小光学系が構成される。
描画室30内には、XYステージ32が配置される。XYステージ32上には、描画対象の基板40が載置される。基板40は、半導体装置を製造する際の露光用マスク、半導体装置が製造される半導体基板(シリコンウェハ)、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクス等である。
成形アパーチャアレイ23には、m行n列(m,n≧2)の穴(開口部)が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。各穴は、共に同じ寸法形状の矩形又は円形で形成される。
電子銃21から放出された電子ビーム10は、照明レンズ22によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ23全体を照明する。電子ビーム10がアパーチャ部材23の複数の穴を通過することによって、m行n列の電子ビーム(マルチビーム)MBが形成される。
ブランキングアパーチャアレイ24には、成形アパーチャアレイ23の各穴の配置位置に合わせて通過孔が形成されている。各通過孔には、対となる2つの電極の組(ブランカ:ブランキング偏向器)が、それぞれ配置される。各ビーム用の2つの電極の一方には、電圧を印加するアンプが配置され、他方は接地される。各通過孔を通過する電子ビームは、それぞれ独立に、対となる2つの電極に印加される電圧によって偏向される。この電子ビームの偏向によって、ブランキング制御される。
ブランキングアパーチャアレイ24を通過したマルチビームMBは、縮小レンズ25によって縮小され、制限アパーチャ部材26に形成された中心の穴に向かって進む。ブランキングアパーチャアレイ24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26の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材26によって遮蔽される。一方、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26の中心の穴を通過する。
このように、制限アパーチャ部材26は、ブランカによってビーム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26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。
制限アパーチャ部材26を通過したマルチビームMBは、対物レンズ27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28によってまとめて偏向され、基板40に照射される。例えば、XYステージ32が連続移動している時、ビームの照射位置がXYステージ32の移動に追従するように偏向器28によって制御される。
一度に照射されるマルチビームMBは、理想的には成形アパーチャアレイ23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。
図2に示すように、基板40の描画領域50は、例えば、y方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域52に仮想分割される。例えば、XYステージ32を移動させて、第1番目のストライプ領域52の左端に、一回のマルチビームMBの照射で照射可能な照射領域が位置するように調整し、描画が開始される。XYステージ32を−x方向に移動させることにより、相対的にx方向へと描画を進めることができる。
第1番目のストライプ領域52の描画終了後、ステージ位置を−y方向に移動させて、第2番目のストライプ領域52の右端に照射領域が位置するように調整し、描画が開始される。そして、XYステージ32を例えばx方向に移動させることにより、−x方向に向かって描画を行う。
第3番目のストライプ領域52では、x方向に向かって描画し、第4番目のストライプ領域52では、−x方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域52を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。
図3(a)〜(d)はストライプ領域52内の描画動作の一例を説明する図である。図3(a)〜(d)は例えば、x,y方向に4×4のマルチビームを用いてストライプ領域52内を描画する例を示している。
ストライプ領域52は、例えばビームサイズでメッシュ状に仮想分割される。この例では、x方向又はy方向に1メッシュ(1画素)ずつ照射位置をずらしながら16回のショットでマルチビーム全体の1つの照射領域が露光(描画)終了する。1画素は、1本のビームあたりの照射単位領域となる。ビームピッチで区画される範囲をサブフィールドと呼び、1つのサブフィールドは1本の同じビームで描画される。この例では、サブフィールドSFは16個の画素からなる。
図3(a)は、1回のショットで照射したメッシュ領域を示している。次に、図3(b)に示すように、y方向に1画素ずつ位置をずらしながら、2,3,4回目のショットを順に行い、続いて、図3(c)に示すように、x方向に1画素位置をずらし、5回目のショットを行う。次に、y方向に1画素ずつ位置をずらしながら、6,7,8回目のショットを順に行う。同様の動作を繰り返して、図3(d)に示すように、残りの9〜16回目のショットを順に行う。16回のショットにより、サブフィールドSFの描画が完了する。
図形パターンの存在する画素にはビームを照射し、存在しない画素にはビームを照射しないことによって所望のパターンが描画される。
制御部1は、記憶装置(図示略)から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。ショットデータは、各ショットの照射量及び照射位置座標等が定義される。
制御部1は、各ショットの照射量を電流密度で割って照射時間tを求める。そして、制御部1は、対応するショットを行う際、照射時間tだけブランカがビームONするように、ブランキングアパーチャアレイ24の対応するブランカに偏向電圧を印加する。
また、制御部1は、ショットデータが示す位置(座標)に各ビームが偏向されるように、偏向器28に偏向電圧を印加する。これにより、その回にショットされるマルチビームがまとめて偏向される。
偏向器28がマルチビームをまとめて偏向することで、サブフィールド内を1画素ずつずらしながら、描画処理が行われる。
複数のビームは一定のピッチで等間隔に位置する。そのため、サブフィールドSFの形状は、理想的には図4(a)のように正方形となり、図4(b)に示すように、横方向に並ぶ複数のサブフィールドの上辺及び下辺は直線状に連なる。
しかし、偏向器28を構成する複数の電極の位置関係や、これらの電極に偏向電圧を印加するアンプ(図示略)の出力特性の影響等により、偏向器28による偏向形状に歪みが生じ、図5(a)に示すようにサブフィールドSFが回転する。サブフィールドSFが回転すると、図5(b)に示すように、横方向に並ぶ複数のサブフィールドの上辺及び下辺はジグザグになる。
本実施形態では、評価パターンとなるラインパターン(ラインアンドスペースパターン)を描画し、ラインエッジ形状の凹凸度合からサブフィールドの回転量(ビーム偏向形状)を取得する。
図6は、ビーム偏向形状取得方法を説明するフローチャートである。まず、基板40に評価パターンを描画する(ステップS1)。基板40は、例えば、シリコンウェハ上に、クロム等の遮光膜及びレジストが積層されたものである。評価パターンとして、図7(a)に示す横方向に延在するラインアンドスペースパターンと、図7(b)に示す縦方向に延在するラインアンドスペースパターンとを描画する。例えば、図3(a)〜(d)に示す方法で評価パターンを描画する。なお、サブフィールド内のショット順はこれに限定されない。
横方向に延在するラインアンドスペースパターンは、横方向に並ぶビームを用いてサブフィールド内を露光することで描画される。第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームのサブフィールド(描画領域)と、第j+1列のビームのサブフィールド(描画領域)とが連続するように、ビームを偏向する。
同様に、縦方向に延在するラインアンドスペースパターンは、縦方向に並ぶビームを用いてサブフィールド内を露光することで描画される。
偏向器28の偏向感度を変えて、評価パターンを描画する。偏向感度の設定が異なる複数の評価パターンを描画した後(ステップS2_No)、現像処理を行い、レジストパターンを形成する(ステップS3)。続いて、レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を行い、遮光膜を加工する(ステップS4)。エッチング処理後、灰化処理等によりレジストパターンを除去する。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、遮光膜に転写されたラインパターンのエッジの凹凸度を測定する(ステップS5)。
例えば、図8に示すように、エッジ部の段差sをSEMで測定し、段差sをビームのピッチで除した値をエッジの凹凸度とし、サブフィールドの回転量の指標とする。段差sは、例えば、1つのサブフィールドにおける、横方向に延びる上辺の縦方向変位である。ビームのピッチは、SEMで測定してもよいし、設計値を用いてもよい。
ラフネス(LER:Line Edge Roughness、又はLWR:Line Width Roughness)をエッジの凹凸度としてもよい。
偏向感度毎のエッジの凹凸度を求め、凹凸度が最小となる偏向感度を最適偏向感度として算出する。製品描画時には、算出した最適偏向感度となるように偏向器28が調整される。これにより、パターン描画精度を向上させることができる。
このように、本実施形態によれば、マルチビームの各ビームの偏向形状であるサブフィールドの回転量を精度良く測定し、偏向器28の最適な偏向感度を求めることができる。
パターン描画精度の向上には、成形アパーチャアレイ23及びブランキングアパーチャアレイ24からなるアパーチャアレイ群の配置角度も重要な条件の1つとなる。アパーチャアレイ群が所望の角度で配置されている場合は、図9に示すように、描画領域50のxy方向と、マルチビーム像60の縦横とが平行になる。図9は8×8のマルチビームの例を示している。
しかし、アパーチャアレイ群が回転して配置されている場合、マルチビーム像60が回転し、パターン描画精度に影響を与え得る。
アパーチャアレイ群の回転角度を測定するために、評価パターンとして横方向に延在するラインパターンを、横方向に並ぶビームを用いて描画する。また、縦方向に並ぶビームを用いて縦方向に延在するラインパターンを描画する。但し、評価パターンは、上記実施形態とは異なる描画モードで描画する。
上記実施形態では、ビーム間隔に相当するサブフィールド内の16個の画素を同じビームで描画していた。サブフィールドは、xy方向それぞれに複数の画素を含む。言い換えれば、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続している。
これに対し、アパーチャアレイ群の回転角度検出を行う場合は、サブフィールドのステージトラッキング方向の画素数を1とする。すなわち、ステージトラッキング方向(ステージ移動方向)に隣接する画素は、異なるビームで描画する。言い換えれば、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続しない。
図10(a)〜(d)、図11(a)〜(c)を用いて、このような描画方法を説明する。図9に示す8×8のマルチビームのうち、8個のビームA〜Hを用いて、ラインパターンを描画する。図10(a)〜(d)、図11(a)〜(c)において、例えばビームAで描画される画素には“A”を記す。また、描画される画素列に矢印を付している。この例では、XYステージ32を−x方向に移動させ、横方向(x方向)に延在するラインパターンを描画する。
基板の描画領域(ストライプ領域)がビーム照射領域に入ると、図10(a)に示すように、ビームA及びBを用いて、y方向(XYステージ32の移動方向と直交する方向)にのみ照射位置をずらしながら描画を行う。
基板が−x方向に進むと、図10(b)に示すように、ビームA〜Dを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。図10(a)に示す工程でビームAで描画される領域に隣接する領域は、ビームCで描画される。
基板が−x方向にさらに進むと、図10(c)に示すように、ビームA〜Fを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。
基板が−x方向にさらに進むと、図10(d)に示すように、ビームA〜Hを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。
基板が−x方向にさらに進むと、図11(a)に示すように、ビームC〜Hを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。
基板が−x方向にさらに進むと、図11(b)に示すように、ビームE〜Hを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。
基板が−x方向にさらに進むと、図11(c)に示すように、ビームG,Hを用いて、y方向に照射位置をずらしながら描画を行う。
このようにしてラインパターンを描画することができる。ステージ移動方向に隣接する画素は、異なるビームで描画される。図10(a)〜(d)、図11(a)〜(c)に示す描画方法は、例えばビームAで描画される画素が縦に並ぶため、Y−スキャンと呼ばれる。これとは別に、縦方向に並ぶビームを用いて、いわゆるX−スキャンという描画方法(例えばビームAで描画される画素が横に並ぶ)で、縦方向に延在するラインパターンを描画する。
アパーチャアレイ群が所望の角度で取り付けられている場合、描画されるラインパターンのエッジは直線状になるが、アパーチャアレイ群が回転して配置されている場合、図12に示すように、ラインパターンのエッジはジグザグになる。
アパーチャアレイ群の回転量を変えて、複数のラインパターンを描画する。そして、SEMを用いて、ラインパターンのエッジの凹凸度合を測定する。例えば、エッジ部の段差をブランキングアパーチャアレイ24のサイズで除した値をエッジの凹凸度とし、アパーチャアレイ群の回転量の指標とする。ラフネス(LER等)をエッジの凹凸度としてもよい。横方向に延在するラインパターンのエッジの凹凸度が、アパーチャアレイ群のYの回転量の指標となり、縦方向に延在するラインパターンのエッジの凹凸度が、アパーチャアレイ群のXの回転量の指標となる。
アパーチャアレイ群の回転量毎のエッジの凹凸度を求め、凹凸度が最小となる回転量を最適回転量として算出する。製品描画時には、算出した最適回転量でアパーチャアレイ群を設置する。これにより、パターン描画精度を向上させることができる。
図3(a)〜(d)に示す方法で描画したラインパターンは、サブフィールドが回転し、アパーチャアレイ群が所望の角度で配置されている場合、図13(a)に示すように、x方向(又はy方向)に沿って形成される。しかし、サブフィールドが回転し、かつアパーチャアレイ群も回転して配置されている場合、図13(b)に示すように、ラインパターンはx方向に対して傾きを持って形成される。
このように、アパーチャアレイ群が回転している場合は、ラインパターンの傾き分を減じてからラフネスを算出することで、サブフィールドの回転分のみを評価することができる。
図3(a)〜(d)に示す方法で描画したラインパターンにおいて、アパーチャアレイ群の回転の影響は、サブフィールドの回転の影響と比較して極めて小さいため、無視してもよい。
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。
1 制御部
2 描画部
20 電子鏡筒
21 電子銃
22 照明レンズ
23 アパーチャ部材
24 ブランキングプレート
25 縮小レンズ
26 制限アパーチャ部材
27 対物レンズ
28 偏向器
30 描画室
32 XYステージ
40 基板
50 描画領域
52 ストライプ領域

Claims (5)

  1. m行n列(m,nは2以上の整数)のビームを含むマルチ荷電粒子ビームのうち、第i行(iは1≦i≦mを満たす整数)の複数のビームを使用し、第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続するように前記複数のビームを偏向して、レジストが塗布された基板にラインパターンを描画する工程と、
    前記ラインパターンのエッジの凹凸度を測定する工程と、
    前記凹凸度に基づいて、前記ビームの偏向形状を取得する工程と、
    を備えるビーム偏向形状取得方法。
  2. 偏向感度を可変にしながら、偏向感度毎に前記ラインパターンを描画し、
    前記ラインパターンの凹凸度が最小となる偏向感度を算出することを特徴とする請求項1に記載のビーム偏向形状取得方法。
  3. 1本のビームの描画領域のエッジの変位と、ビームピッチとで前記凹凸度を求めることを特徴とする請求項1又は2に記載のビーム偏向形状取得方法。
  4. 荷電粒子ビームを、成形アパーチャアレイに設けられた複数の開口を通過させて、m行n列(m,nは2以上の整数)のビームを含むマルチ荷電粒子ビームを形成する工程と、
    前記マルチ荷電粒子ビームの各ビームに対応したブランカを有するブランキングアパーチャアレイを用いて、第i行(iは1≦i≦mを満たす整数)の複数のビームが、移動するステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に照射されるようにブランキング偏向する工程と、
    第j列(jは1≦j≦n−1を満たす整数)のビームの描画領域と、第j+1列のビームの描画領域とが連続しないように、前記複数のビームを前記ステージの移動方向と直交する方向に偏向して、前記基板にラインパターンを描画する工程と、
    前記ラインパターンのエッジの凹凸度を測定する工程と、
    前記凹凸度に基づいて、前記成形アパーチャアレイ及び前記ブランキングアパーチャアレイの配置角度を取得する工程と、
    を備えるブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法。
  5. 前記成形アパーチャアレイ及び前記ブランキングアパーチャアレイの配置角度を可変にしながら、配置角度毎に前記ラインパターンを描画し、
    前記ラインパターンの凹凸度が最小となる配置角度を算出することを特徴とする請求項4に記載のブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法。
JP2017232635A 2017-12-04 2017-12-04 ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法 Pending JP2019102661A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017232635A JP2019102661A (ja) 2017-12-04 2017-12-04 ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法
US16/207,412 US10586682B2 (en) 2017-12-04 2018-12-03 Method of obtaining beam deflection shape and method of obtaining arrangement angle of blanking aperture array plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017232635A JP2019102661A (ja) 2017-12-04 2017-12-04 ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019102661A true JP2019102661A (ja) 2019-06-24

Family

ID=66659448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017232635A Pending JP2019102661A (ja) 2017-12-04 2017-12-04 ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10586682B2 (ja)
JP (1) JP2019102661A (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4268233B2 (ja) * 1998-02-25 2009-05-27 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP2001144007A (ja) 1999-11-17 2001-05-25 Nec Corp 電子線直描装置とその制御方法
JP4563756B2 (ja) 2004-09-14 2010-10-13 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子ビーム描画方法および電子ビーム描画装置
JP6147528B2 (ja) 2012-06-01 2017-06-14 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方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP2014216631A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 キヤノン株式会社 描画装置、及び物品の製造方法
JP6442295B2 (ja) 2015-01-19 2018-12-19 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像の回転角測定方法、マルチ荷電粒子ビーム像の回転角調整方法、及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP2016225357A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 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
JP6823823B2 (ja) 2015-07-23 2021-02-03 大日本印刷株式会社 荷電粒子ビーム描画装置、その制御方法および補正描画データ作成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190172678A1 (en) 2019-06-06
US10586682B2 (en) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101843057B1 (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법
KR101712533B1 (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법
JP6442295B2 (ja) マルチ荷電粒子ビーム像の回転角測定方法、マルチ荷電粒子ビーム像の回転角調整方法、及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
KR101782337B1 (ko) 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법
TWI478202B (zh) Charged particle beam rendering method and charged particle beam rendering device
KR20190015129A (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
KR20160076484A (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법
JP7239282B2 (ja) 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
KR20190014478A (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
KR20180098152A (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법
KR20150135099A (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치
KR20180045827A (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법
KR20190139768A (ko) 데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치
JP2013128031A (ja) 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
JP7189794B2 (ja) 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
KR102546621B1 (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
JP2018137358A (ja) マルチ荷電粒子ビーム描画方法およびマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP2019102661A (ja) ビーム偏向形状取得方法及びブランキングアパーチャアレイの配置角度取得方法
KR20210105308A (ko) 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치
US11211227B2 (en) Multi charged particle beam evaluation method and multi charged particle beam writing device
JP2020035871A (ja) マルチビーム用アパーチャセット、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
WO2023234178A1 (ja) 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
WO2023058290A1 (ja) マルチ荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP7484523B2 (ja) マルチビーム描画方法及びマルチビーム描画装置
WO2022030064A1 (ja) 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