JP2618919B2 - 電子線描画方法及び電子線描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、縮小転写と可変成形ビームとのハイブリ
ッド描画を行った時の描画精度を改善する電子線描画方
法及び電子線描画装置に関する。

（従来の技術） 可変成形ビームと縮小転写とのハイブリッド描画装置
では、可変成形ビームで描画したパターンと縮小転写し
たパターンとの合せを精度良く行う方法が無く、例えば
第２アパーチャ上での可変成形ビーム用穴と縮小転写用
のマスクの間隔と縮小率から期待される値だけずらして
描画すると全く両者は合わないことがわかった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来においては可変成形ビームで描画した
パターンと縮小転写パターンとを精度よく合わせること
ができなかった。

この発明は、可変成形ビームで描画したパターンと縮
小転写で描画したパターンを精度良く合せる電子線描画
方法及び電子線描画装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 可変成形ビームをターゲット上に通した場合と、縮小
像をターゲット迄通した場合のターゲット上での実際の
位置を測定し、その測定値をもとに描画を行えばよい。

（作用） 反射電子あるいは２次電子の放出が少い基板上にAu等
の微粒子を互に十分な距離だけ離して付着したビーム形
状捻出器上を可変成形ビームで走査することによって得
られたその微粒子の位置とマスクの縮小像の特定のx,y
それぞれのビーム辺と微粒子との信号から得られるビー
ム辺の位置との差から、可変成形ビーム位置と縮小像の
位置を算出し、その値をもとに描画を行うことができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。

第１図は、本発明の可変成形ビーム像と縮小ビーム像
との相対位置を測定するシステムのブロック図である。
10は鏡筒,11は電子銃,12はステージ,121,13,141,15,16
はレンズ,14はレーザ測長器,17はターゲット,18は記憶
装置を有するCPU,19はインタフェース,20は信号処理回
路,21はビーム成形第１アパーチャ,21aは縮小像用開口,
21bは可変成形ビーム用穴,22はビーム成形第２アパーチ
ャ,22aはマスク,22bは可変成形ビーム用穴,411,421,23,
43,24,44,45,46,35はそれぞれ電磁コイルで、特に23,24
はビーム切換用偏向器25,26は走査用偏向器を示し、27
はゲートバルブ,28はマスク交換予備室29はマスク交換
機構,41は微粒子マーカ,31はビーム成形偏向器32,33,34
は検出電極,35は非点補正コイルをそれぞれ示す。

次に、第２図で、ビーム辺の測定方法を説明する。こ
の第２図はターゲット17を上面より見た図で、その表面
には微粒子マーカ41が設けられ、ビームＢが照射される
と、例えば、可変成形ビームの像22Bおよび縮小像ビー
ムの像22Aが当るようになっている。そして、微粒子マ
ーカ41が、他の位置例えば、4,5,7ではターゲット17は
それぞれ174,175,177の点線で示す位置に移動させてあ
ることを示す。

すなわち、ビーム22A,22Bのいずれでも微粒子マーカ4
1を照射すると、微粒子マーカ41から電子線が放出さ
れ、これをPNダイオードで構成する検出器34で検出し、
その量を信号処理回路に入力する。

この描画装置の動作は、まずビーム切換コイル23を制
御し、可変成形ビームターゲット17に当てる。ビーム寸
法をビームエッジ分解能より十分大きい値になるようビ
ーム成形偏向器31を調整する。走査偏向器25,26でター
ゲット17上を走査することによって微小粒子41の位置を
探す。ターゲット17は、ステージ移動装置50で、前後左
右に移動可能になっていて、その位置のステージの座標
をレーザ干渉計14で測定し、CPU18内の記憶装置に記憶
する。

次にコイル23を制御して、第２図に示すように、縮小
ビーム像22Aがターゲット17上に来るようにし、前述の
可変成形ビーム22Bで測定した微小粒子41の座標近くに
ステージを移動させ、その近傍で縮小ビーム像を走査偏
向電極25,26を用いて走査する。微粒子41とビームの位
置関係を第２図に示した関係とし、例えば、矢印２の方
向にビームを走査する。その時の検出器34の信号出力は
第３図に示した如くに誤差関数になる。横軸は時間であ
るが、走査波形の電圧／時間の値と偏向感度から位置に
換算できる。信号出力のプロット波形が波形振幅の0.5
倍になる位置をビーム辺の位置と定義する。可変成形ビ
ーム22bで微粒子41を矢印２の方向に走査した場合のビ
ーム辺と縮小像22Aを微粒子を点５の位置に置き矢印６
の方向へ走査した時の位置の差から、可変成形ビーム22
Bのビーム辺と縮小像22Aの特定のビーム辺との相対位置
（ｘ方向）が算出される。全く同様にして可変成形ビー
ム22Bと縮小ビーム像22Aとの矢印3,8のｙ方向位置点も
算出される。

ウェーハ上に直接描画する場合は、まず可変成形ビー
ムとし、レジストシュミレーションマークを検出し、描
画すべき位置を計算し、それをもとにして非くり返しパ
ターン部を描画する。次にビームを縮小像モードを１上
で述べた方法で測定した両者ビームの相対位置だけ縮小
像ビームの位置をずらして描画を行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、可変成形ビームで描画したパターン
と縮小転写したパターンのつなきが、この発明を用いる
ことによって、正確になった。また、金の微粒子による
ビームエッジの検出によって、短時間に、精度良く可変
成形ビームと縮小像の位置の差が測定できるようにな
り、誤測定を行うことが無くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いられる装置の構成図、第２
図は本発明の方法を説明するためのターゲット面の平面
図、第３図はビームが微粒子を通過する時に生じる検出
器の出力曲線図である。 17…ターゲット、22A…縮小ビーム像 22B…可変成形ビーム像、41…微粒子、Ｂ…電子ビー
ム。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】くり返しパターンはマスクを用いた転写を
   行い、くり返しの無いあるいは、くり返しが少いパター
   ンは可変成形ビームを用いて描画する電子線描画方法に
   おいて、可変形成ビームで走査したマーカ位置と、マス
   クの縮小ビームの特定の辺とマーカとの相互作用から得
   られる信号から推定したマーカ位置の実測値との差をも
   とに補正を行って描画することを特徴とする電子線描画
   方法。
2. 【請求項２】低反射率の基板上の微粒子をマーカとした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子線描
   画方法。
3. 【請求項３】電子ビーム照射手段と，可変形成ビーム用
   穴と転写用マスクとを有するアパーチャと，電子ビーム
   偏向手段と，前記電子ビーム照射手段からの電子ビーム
   が照射されるターゲット上のマーカと，前記電子ビーム
   偏向手段により可変形成ビームを走査することにより得
   られるマーカ位置と前記転写マスクの特定の辺のビーム
   を走査することにより得られるマーカ位置との差から前
   記可変形成ビームのビーム辺と前記転写マスクの特定の
   ビーム辺の相対位置を算出する手段とを具備したことを
   特徴とする電子線描画装置。