JP2625219B2 - 電子線描画装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変成形方式のビーム形状補正装置を備え
た電子線描画装置に関する。
た電子線描画装置に関する。
電子線描画装置では、電子銃から出射される電子ビー
ムを上位の絞りと下位の絞りとに通過させて電子ビーム
の断面形状を所望の形に成形し、且つ、前記上位の絞り
と下位の絞りとの間に設けたビーム偏向器により下位絞
りを通過する電子ビームの偏向量を制御することで、電
子ビームのビームサイズ（ビーム断面形状の大きさ）を
制御する技術が公知である。
ムを上位の絞りと下位の絞りとに通過させて電子ビーム
の断面形状を所望の形に成形し、且つ、前記上位の絞り
と下位の絞りとの間に設けたビーム偏向器により下位絞
りを通過する電子ビームの偏向量を制御することで、電
子ビームのビームサイズ（ビーム断面形状の大きさ）を
制御する技術が公知である。
電子ビームのビームサイズは、電子光学系の軸ずれ，
偏向器の回転変位，回路の電気的影響等に起因して、実
際値が設定値に対して誤差を有することもあるため、電
子ビームの形状を高精度に補正して描画することが望ま
れる。この様な補正に関する従来技術としては、例え
ば、特公昭57−59661号公報に開示されるように、電子
ビーム断面の最大値及び最小値を求めた上でビーム形状
を直線近似する方式が知られている。
偏向器の回転変位，回路の電気的影響等に起因して、実
際値が設定値に対して誤差を有することもあるため、電
子ビームの形状を高精度に補正して描画することが望ま
れる。この様な補正に関する従来技術としては、例え
ば、特公昭57−59661号公報に開示されるように、電子
ビーム断面の最大値及び最小値を求めた上でビーム形状
を直線近似する方式が知られている。
前述の従来技術においては、電子ビームの断面形状が
一辺0.5μｍ程度或いはそれ以下の電子ビームについて
高精度に補正する技術について充分な配慮がなされてお
らず、特にこのオーダの電子ビームを直線近似しても、
高精度に成形した電子ビームを得ることは極めて難しい
といった課題が残されていた。
一辺0.5μｍ程度或いはそれ以下の電子ビームについて
高精度に補正する技術について充分な配慮がなされてお
らず、特にこのオーダの電子ビームを直線近似しても、
高精度に成形した電子ビームを得ることは極めて難しい
といった課題が残されていた。
本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目的は、上記
のような0.5μｍ以下の電子ビームサイズで描画を行う
場合であっても、そのビームサイズを高精度に補正して
描画することができる電子線描画装置を提供することに
ある。
のような0.5μｍ以下の電子ビームサイズで描画を行う
場合であっても、そのビームサイズを高精度に補正して
描画することができる電子線描画装置を提供することに
ある。
本発明は上記目的を達成するために、電子銃から出射
される電子ビームを上位の絞りと下位の絞りに通過させ
て電子ビームの断面形状を成形し、前記上位の絞りと下
位の絞りの間に設けたビーム偏向器により前記下位の絞
りを通過する電子ビームの偏向量を制御して、電子ビー
ムのビームサイズを制御する電子線描画装置において、 電子ビームを試料ステージの標準マーク上で走査させ
て、この走査により得られる信号から電子ビームのビー
ムサイズを測定する手段と、 前記ビームサイズの測定値と設定値とのずれ量を補正
するための補正値を演算する補正値演算手段と、 前記補正値に基づき前記ビーム偏向器を制御し、該ビ
ーム偏向制御により得られる電子ビーム電流値を計測
し、この電子ビーム電流値をフィードバック制御するこ
とでビームサイズを再補正する制御手段と、を備えて成
る。
される電子ビームを上位の絞りと下位の絞りに通過させ
て電子ビームの断面形状を成形し、前記上位の絞りと下
位の絞りの間に設けたビーム偏向器により前記下位の絞
りを通過する電子ビームの偏向量を制御して、電子ビー
ムのビームサイズを制御する電子線描画装置において、 電子ビームを試料ステージの標準マーク上で走査させ
て、この走査により得られる信号から電子ビームのビー
ムサイズを測定する手段と、 前記ビームサイズの測定値と設定値とのずれ量を補正
するための補正値を演算する補正値演算手段と、 前記補正値に基づき前記ビーム偏向器を制御し、該ビ
ーム偏向制御により得られる電子ビーム電流値を計測
し、この電子ビーム電流値をフィードバック制御するこ
とでビームサイズを再補正する制御手段と、を備えて成
る。
上記構成によれば、ビームサイズの精度を高めるた
め、電子ビームによる描画を行うのに先立ち、次のよう
な補正が行われる。
め、電子ビームによる描画を行うのに先立ち、次のよう
な補正が行われる。
まず、補正対象となる電子ビームを試料ステージの標
準マーク上を走査させ、この走査により得られる信号
（例えば、反射電子等の２次的信号）から電子ビームの
サイズを測定する。次いで、この測定値と設定値とのず
れ量からずれ量補正のための補正値が演算される。
準マーク上を走査させ、この走査により得られる信号
（例えば、反射電子等の２次的信号）から電子ビームの
サイズを測定する。次いで、この測定値と設定値とのず
れ量からずれ量補正のための補正値が演算される。
このような補正値に基づく電子ビーム制御を行なえ
ば、実際の電子ビームが設定値に近似するが、ビームサ
イズが0.5μｍ以下と微細サイズになる場合には、ビー
ムサイズの収差成分（ビームぼけ）の影響が大きくな
る。すなわち、上記の標準マーク走査によるビームサイ
ズ測定値からビームサイズのずれ量を補正するだけで
は、微細ビームサイズの場合には相対的に収差成分の占
める割合が大きくなり、補正されたビームサイズは、実
質的には収差分を取り除いたものなので所望のビームサ
イズよりも実質小さめのものとなってしまう（換言すれ
ば、収差分をビームサイズに含めてしまい、その分、電
子ビームの電流密度が減少する）傾向がある。
ば、実際の電子ビームが設定値に近似するが、ビームサ
イズが0.5μｍ以下と微細サイズになる場合には、ビー
ムサイズの収差成分（ビームぼけ）の影響が大きくな
る。すなわち、上記の標準マーク走査によるビームサイ
ズ測定値からビームサイズのずれ量を補正するだけで
は、微細ビームサイズの場合には相対的に収差成分の占
める割合が大きくなり、補正されたビームサイズは、実
質的には収差分を取り除いたものなので所望のビームサ
イズよりも実質小さめのものとなってしまう（換言すれ
ば、収差分をビームサイズに含めてしまい、その分、電
子ビームの電流密度が減少する）傾向がある。
本発明では、この収差成分の影響をなくすために、実
質所望の電子ビームサイズとなり得るビームサイズ再補
正のための目標電子ビーム電流値を成立させて、実際に
計測される電子ビーム電流をフィードバック制御する。
この詳細は、実施例の項で説明する。
質所望の電子ビームサイズとなり得るビームサイズ再補
正のための目標電子ビーム電流値を成立させて、実際に
計測される電子ビーム電流をフィードバック制御する。
この詳細は、実施例の項で説明する。
本発明装置に関する実施例の全体構成を第１図（ａ）
に示す。
に示す。
第１図（ａ）において、１は電子銃、2a,2bは成形絞
り、3a,3b,3c,3dは電子レンズ、４は電子ビーム、5a,5b
は偏向器、６はステージ、７はウエハ、８は電子検出器
である、電子検出器８は、ステージ６に搭載されるウエ
ハ７からの２次電子やステージ６上の標準マーク９に電
子ビーム４を走査させた時に生じる反射電子を検出す
る。100はビームサイズ設定値の補正値を演算するコン
ピュータである。
り、3a,3b,3c,3dは電子レンズ、４は電子ビーム、5a,5b
は偏向器、６はステージ、７はウエハ、８は電子検出器
である、電子検出器８は、ステージ６に搭載されるウエ
ハ７からの２次電子やステージ６上の標準マーク９に電
子ビーム４を走査させた時に生じる反射電子を検出す
る。100はビームサイズ設定値の補正値を演算するコン
ピュータである。
電子銃１から出射された電子ビーム４は、上位の成形
絞り2a上に照射された後、偏向器5aを通過し下位の成形
絞り2bに到達する。下位の成形絞り2bに到達した電子ビ
ーム４は、その断面が第１図（ｂ）に示す斜線を施した
如く矩形状に成形される。このように成形された電子ビ
ーム４が実質上の光源となってレンズ3cによって縮小さ
れ、ウエハ７上の所望の位置に偏向器5b、ステージ６に
よって位置決めされて照射される。
絞り2a上に照射された後、偏向器5aを通過し下位の成形
絞り2bに到達する。下位の成形絞り2bに到達した電子ビ
ーム４は、その断面が第１図（ｂ）に示す斜線を施した
如く矩形状に成形される。このように成形された電子ビ
ーム４が実質上の光源となってレンズ3cによって縮小さ
れ、ウエハ７上の所望の位置に偏向器5b、ステージ６に
よって位置決めされて照射される。
電子ビーム４は偏向器5aによって偏向制御されると下
位の成形絞り2bに照射される電子ビームの位置が変わ
り、成形絞り2bを通過する電子ビームの断面形状（ビー
ムサイズ）を所望の大きさにすることができる。
位の成形絞り2bに照射される電子ビームの位置が変わ
り、成形絞り2bを通過する電子ビームの断面形状（ビー
ムサイズ）を所望の大きさにすることができる。
ステージ６の上には電子ビームの形状観察のための標
準マーク９が形成されている。一般に標準マーク９は、
金等のように原子番号の異なる物質で作られている。
準マーク９が形成されている。一般に標準マーク９は、
金等のように原子番号の異なる物質で作られている。
本実施例では、まず電子ビームのビームサイズを補正
することを特徴としており、その動作を第２図及び第３
図を用いて説明する。
することを特徴としており、その動作を第２図及び第３
図を用いて説明する。
例えば、第２図の如く金の十文字形状の標準マーク９
をステージ６上に形成し、電子ビーム４で標準マーク９
上をそのマークのエッジを横切るよう走査する。ビーム
４を標準マーク９で走査させると反射電子が検出器８に
よって検出され、この検出信号がアンプ10によって増幅
されて、第３図（ａ）のごとき信号を取り出す。第３図
（ａ）の横軸は時間軸、縦軸は検出器８により検出され
た反射電子強度である。
をステージ６上に形成し、電子ビーム４で標準マーク９
上をそのマークのエッジを横切るよう走査する。ビーム
４を標準マーク９で走査させると反射電子が検出器８に
よって検出され、この検出信号がアンプ10によって増幅
されて、第３図（ａ）のごとき信号を取り出す。第３図
（ａ）の横軸は時間軸、縦軸は検出器８により検出され
た反射電子強度である。
第３図（ａ）の電子強度カーブは、斜線部分が電子ビ
ームの径に相当し、電子ビームが細いほど傾斜は急とな
り、傾斜部分の10〜90％に相当する時間が走査方向にお
けるビームサイズに対応する。
ームの径に相当し、電子ビームが細いほど傾斜は急とな
り、傾斜部分の10〜90％に相当する時間が走査方向にお
けるビームサイズに対応する。
第３図（ｂ）は第３図（ａ）を微分して得たもので、
横軸が時間軸、縦軸が反射電子微分強度であり、微分し
て得たカーブのピークより50％の点のカーブの幅がビー
ムサイズに対応する。従って、その幅を求めれば、設定
した電子ビームのビームサイズを比較的精度良く計測す
ることができる。
横軸が時間軸、縦軸が反射電子微分強度であり、微分し
て得たカーブのピークより50％の点のカーブの幅がビー
ムサイズに対応する。従って、その幅を求めれば、設定
した電子ビームのビームサイズを比較的精度良く計測す
ることができる。
既述したように電子ビーム４を偏向器5aにより偏向制
御すると、ビームサイズが変化する。第３図（ｃ）は偏
向器5aにより電子ビーム４の偏向度合を種々変えた場合
のビームサイズの変化の状態を時間軸（横軸）−反射電
子微分強度（縦軸）に示したものである。
御すると、ビームサイズが変化する。第３図（ｃ）は偏
向器5aにより電子ビーム４の偏向度合を種々変えた場合
のビームサイズの変化の状態を時間軸（横軸）−反射電
子微分強度（縦軸）に示したものである。
このような電子ビームのビームサイズの測定値を求め
て、その測定値と設定値のずれ量に関する演算式を成立
させて、この演算式を基に上記ずれ量を補正する補正値
を演算するが、この補正値を求めるまでの具体的内容を
第４図のステップ41〜ステップ45に示す。
て、その測定値と設定値のずれ量に関する演算式を成立
させて、この演算式を基に上記ずれ量を補正する補正値
を演算するが、この補正値を求めるまでの具体的内容を
第４図のステップ41〜ステップ45に示す。
第４図は電子ビームのビームサイズを補正するために
コンピュータ100により演算するソフトウエアを示して
おり、ステップ41では、所望の電子ビームサイズを設定
（セット）する。例えば、電子ビームの各種サイズを横
幅w1，w2，w3，w4，w5，w6，縦幅をh1，h2，h3，h4，
h5，h6に設定する。
コンピュータ100により演算するソフトウエアを示して
おり、ステップ41では、所望の電子ビームサイズを設定
（セット）する。例えば、電子ビームの各種サイズを横
幅w1，w2，w3，w4，w5，w6，縦幅をh1，h2，h3，h4，
h5，h6に設定する。
本実施例では、これらの設定値に対応のビーム偏向制
御信号により偏向器5aを制御し、これにより得られた電
子ビームを、既述したように標準マーク９上で走査させ
（ステップ42）、それによって求まる微分値，すなわち
反射電子微分強度〔第３図（ｂ），（ｃ）〕を演算し
て、その微分して得たカーブの50％点の幅を求め、これ
をビームサイズ計測値とする（ステップ43）。このビー
ムサイズの演算は、ビームサイズの種目数に応じて所定
回数行われる（ステップ44）。
御信号により偏向器5aを制御し、これにより得られた電
子ビームを、既述したように標準マーク９上で走査させ
（ステップ42）、それによって求まる微分値，すなわち
反射電子微分強度〔第３図（ｂ），（ｃ）〕を演算し
て、その微分して得たカーブの50％点の幅を求め、これ
をビームサイズ計測値とする（ステップ43）。このビー
ムサイズの演算は、ビームサイズの種目数に応じて所定
回数行われる（ステップ44）。
この時に求めた電子ビームの計測値から、電子ビーム
の横幅，縦幅に関する計測値と設定値とのずれ量を示す
演算式を次のように成立させる。
の横幅，縦幅に関する計測値と設定値とのずれ量を示す
演算式を次のように成立させる。
W1＝aw1＋bh1＋ｃ …（１） W2＝aw2＋bh2＋ｃ …（２） W3＝aw3＋bh3＋ｃ …（３） H1＝dw4＋eh4＋ｆ …（４） H2＝dw5＋eh5＋ｆ …（５） H3＝dw6＋eh6＋ｆ …（６） 上記（１）〜（６）式において、W1，W2，W3はw1，
w2，w3に対して実際にステップ43により求められた横幅
の測定値、H1，H2，H3はh4，h5，h6に対して実際にステ
ップ43により求められた縦幅の測定値である。（１）〜
（３）式のh1，h2，h3は、W1，W2，W3に含まれる電子ビ
ームの傾き成分、（４）〜（６）式のw4，w5，w6は、
H1，H2，H3に含まれる電子ビームの傾き成分である。そ
して、（１）〜（３）式の連立方程式から横幅Ｗに関す
る補正係数a,b,cが求められ、（４）〜（６）式の連立
方程式から縦幅Ｈに関する補正係数d,e,fが求められ
る。
w2，w3に対して実際にステップ43により求められた横幅
の測定値、H1，H2，H3はh4，h5，h6に対して実際にステ
ップ43により求められた縦幅の測定値である。（１）〜
（３）式のh1，h2，h3は、W1，W2，W3に含まれる電子ビ
ームの傾き成分、（４）〜（６）式のw4，w5，w6は、
H1，H2，H3に含まれる電子ビームの傾き成分である。そ
して、（１）〜（３）式の連立方程式から横幅Ｗに関す
る補正係数a,b,cが求められ、（４）〜（６）式の連立
方程式から縦幅Ｈに関する補正係数d,e,fが求められ
る。
上記式により発明者等が演算した一例を挙げると、ａ
＝0.9,b＝0.1,c＝0.3,d＝−0.1,e＝1.1,f＝0.2を得、こ
れより設定値に対する横幅及び縦幅の補正値Ｗ及びＨに
ついて次式の如く得た。
＝0.9,b＝0.1,c＝0.3,d＝−0.1,e＝1.1,f＝0.2を得、こ
れより設定値に対する横幅及び縦幅の補正値Ｗ及びＨに
ついて次式の如く得た。
Ｗ＝0.9w＋0.1h＋0.3 …（７） Ｈ＝−0.1w＋1.1h＋0.2 …（８） この様にして求めた式により、横幅ｗ及び縦幅ｈを0.
025μｍ単位でステップ状に変化させた時の横幅W,縦幅
Ｈとして演算し（ステップ45）、これを第５図に示すテ
ーブルに補正値として設定する（ステップ46）。
025μｍ単位でステップ状に変化させた時の横幅W,縦幅
Ｈとして演算し（ステップ45）、これを第５図に示すテ
ーブルに補正値として設定する（ステップ46）。
第５図では、横幅の補正値をＷテーブルに、縦幅の補
正値をＨテーブルに、夫々1LSB毎に0.025μｍ単位で記
憶している様子を示している。
正値をＨテーブルに、夫々1LSB毎に0.025μｍ単位で記
憶している様子を示している。
Ｗテーブルの先頭はｗ＝0.025μｍであるから、
（７）式よりｗと係数ｃの項を適用して演算0.9×0.025
＋0.3＝0.323を行い記憶する。そして、ΔＨのテーブル
には、（７）式のｈに関する演算0.1×0.025＝０（0.02
5単位で四捨五入する）を行い記憶する。ここで、ΔＨ
の数値はその変化率が小さいので、第５図では、Ｗテー
ブルの４ステップづつのアドレスをΔＨテーブルの１ス
テップのアドレスに対応させている。
（７）式よりｗと係数ｃの項を適用して演算0.9×0.025
＋0.3＝0.323を行い記憶する。そして、ΔＨのテーブル
には、（７）式のｈに関する演算0.1×0.025＝０（0.02
5単位で四捨五入する）を行い記憶する。ここで、ΔＨ
の数値はその変化率が小さいので、第５図では、Ｗテー
ブルの４ステップづつのアドレスをΔＨテーブルの１ス
テップのアドレスに対応させている。
一方、Ｈテーブルも同様に先頭はｈ＝0.025μｍであ
るから、（８）式よりｈと係数ｆの項を適用して1.1×
0.025＋0.2＝0.228を記憶する。一方、ΔＷテーブルの
先頭には、（８）式のｗに関する演算−0.1×0.025＝０
（0.025単位で四捨五入する）を行い記憶する。ここ
で、ΔＷの数値はその変化率が小さいので、第５図で
は、Ｈテーブルの４ステップづつのアドレスでΔＷテー
ブルの１ステップのアドレスに対応させている。
るから、（８）式よりｈと係数ｆの項を適用して1.1×
0.025＋0.2＝0.228を記憶する。一方、ΔＷテーブルの
先頭には、（８）式のｗに関する演算−0.1×0.025＝０
（0.025単位で四捨五入する）を行い記憶する。ここ
で、ΔＷの数値はその変化率が小さいので、第５図で
は、Ｈテーブルの４ステップづつのアドレスでΔＷテー
ブルの１ステップのアドレスに対応させている。
第６図にｗ＝0.5μｍ、ｈ＝0.6μｍの場合を説明す
る。図において、Ｗテーブルの20番地に0.9×0.5＋0.3
＝0.75、ΔＨのテーブルには６番地に0.1×0.6＝0.05
（0.025単位で四捨五入する）、同様にＨテーブルの24
番地に1.1×1.6＋0.2＝0.85、ΔＷテーブルには４番地
に−0.1×0.5＝−0.05が設定される。そして、これらの
番地に記憶された補正値に基づいて、加算器11を介し
て、第６図に示すように偏向器５−1,5−２（５−１は
横幅制御用の偏向器、５−２は縦幅制御用の偏向器で、
これらの偏向器は第１図の偏向器5aに相当する）を介し
て電子ビームが設定値に近似するような電子ビーム偏向
制御がなされる（例えば、考え方として、前記テーブル
の補正値の逆数を偏向器５−1,5−２に印加すれば、ほ
ゞ設定サイズの電子ビームが得られる。） 以上のようにして、電子ビームのビームサイズの補正
を行っても、ビームサイズが0.5μｍ以下と小さくなる
と、その補正は充分とはいえない。
る。図において、Ｗテーブルの20番地に0.9×0.5＋0.3
＝0.75、ΔＨのテーブルには６番地に0.1×0.6＝0.05
（0.025単位で四捨五入する）、同様にＨテーブルの24
番地に1.1×1.6＋0.2＝0.85、ΔＷテーブルには４番地
に−0.1×0.5＝−0.05が設定される。そして、これらの
番地に記憶された補正値に基づいて、加算器11を介し
て、第６図に示すように偏向器５−1,5−２（５−１は
横幅制御用の偏向器、５−２は縦幅制御用の偏向器で、
これらの偏向器は第１図の偏向器5aに相当する）を介し
て電子ビームが設定値に近似するような電子ビーム偏向
制御がなされる（例えば、考え方として、前記テーブル
の補正値の逆数を偏向器５−1,5−２に印加すれば、ほ
ゞ設定サイズの電子ビームが得られる。） 以上のようにして、電子ビームのビームサイズの補正
を行っても、ビームサイズが0.5μｍ以下と小さくなる
と、その補正は充分とはいえない。
その理由は、既述したようにビームサイズが0.5μｍ
以下と微細サイズになる場合には、ビームサイズの収差
成分（ビームぼけ）の影響が大きくなるためである。す
なわち、上記の標準マーク走査によるビームサイズ測定
値からビームサイズのずれ量を補正するだけでは、微細
ビームサイズの場合には、その測定値の中に相対的に占
める収差成分の割合が大きくなり、補正されたビームサ
イズは、実質的には収差分を取り除いたものなので所望
のビームサイズよりも実質小さめのものとなってしまう
（換言すれば、収差分をビームサイズに含めてしまい、
その分、電子ビームの電流密度が減少する）傾向があ
る。
以下と微細サイズになる場合には、ビームサイズの収差
成分（ビームぼけ）の影響が大きくなるためである。す
なわち、上記の標準マーク走査によるビームサイズ測定
値からビームサイズのずれ量を補正するだけでは、微細
ビームサイズの場合には、その測定値の中に相対的に占
める収差成分の割合が大きくなり、補正されたビームサ
イズは、実質的には収差分を取り除いたものなので所望
のビームサイズよりも実質小さめのものとなってしまう
（換言すれば、収差分をビームサイズに含めてしまい、
その分、電子ビームの電流密度が減少する）傾向があ
る。
本発明では、この収差成分の影響をなくすために、実
質所望の電子ビームサイズとなり得るビームサイズ再補
正のための目標電子ビーム電流値を成立させて、実際に
計測される電子ビーム電流をフィードバック制御する。
質所望の電子ビームサイズとなり得るビームサイズ再補
正のための目標電子ビーム電流値を成立させて、実際に
計測される電子ビーム電流をフィードバック制御する。
その再補正の具体的一例をここで説明する。
すなわち、第４図のフローチャートにおいて、ステッ
プ45で求められた補正値を基にステップ46,ステップ47
を経てサイズ補正された電子ビームをウエハ上に走査
し、その時の電子ビームの電流を図には示さない公知の
方法で計測し（ステップ48）、この計測される電子ビー
ムの電流が所定の電流量でない場合には（ステップ4
9）、その電流量差が所望の差以下になるようフィード
バック制御により再補正する（ステップ47）。
プ45で求められた補正値を基にステップ46,ステップ47
を経てサイズ補正された電子ビームをウエハ上に走査
し、その時の電子ビームの電流を図には示さない公知の
方法で計測し（ステップ48）、この計測される電子ビー
ムの電流が所定の電流量でない場合には（ステップ4
9）、その電流量差が所望の差以下になるようフィード
バック制御により再補正する（ステップ47）。
この再補正式は、ビームサイズの横幅のみを可変制御
する方式を一例に挙げれば、例えば（７）式により補正
された電子ビームの２種類のビームサイズの電子ビーム
（一つは横幅Wn,もう一つは横幅Wn+1のもの）につい
て、その間に次のような補間式を成立させる。
する方式を一例に挙げれば、例えば（７）式により補正
された電子ビームの２種類のビームサイズの電子ビーム
（一つは横幅Wn,もう一つは横幅Wn+1のもの）につい
て、その間に次のような補間式を成立させる。
ここで、Ｗ′は実質所望の電子ビームサイズとなり得
るビームサイズ再補正値、Ｗは補間対象となるビームサ
イズ幅（ステップ45で求められた補正値）、Ｗ′n+1はW
n+1のビームサイズについて収差分の影響を排除した後
の再補正値として予め補間式成立のために求めておいた
もの、Wn′もWnのビームサイズについて収差分の影響を
排除した後の再補正値として予め補間式成立のために求
めておいたものである。
るビームサイズ再補正値、Ｗは補間対象となるビームサ
イズ幅（ステップ45で求められた補正値）、Ｗ′n+1はW
n+1のビームサイズについて収差分の影響を排除した後
の再補正値として予め補間式成立のために求めておいた
もの、Wn′もWnのビームサイズについて収差分の影響を
排除した後の再補正値として予め補間式成立のために求
めておいたものである。
上記９式でＷについての再ビーム補正値Ｗ′を求め
る。
る。
このＷ′を電子ビーム電流のフィードバック補正で得
るには、次式により目標電流値I0を成立させ、ビーム幅
Ｗの実測電流値Ｉが前記I0となるように制御する。
るには、次式により目標電流値I0を成立させ、ビーム幅
Ｗの実測電流値Ｉが前記I0となるように制御する。
Ｗ′＝Ｗ・J0/J …（10） ここで、J0は電子ビームの目標電流密度〔J0＝I0／
（W0・H0）で表され、W0・H0は安定した電流密度が得ら
れる任意のビームサイズ測定点，例えば0.5μｍ以上を
ビームサイズ測定点として選択した時の縦，横のビーム
サイズによる面積、I0はその時の電子ビーム電流値であ
る〕、Ｊは実際のビームサイズ補正対象の電子ビームの
電流密度〔Ｊ＝I/（Ｗ・Ｈ）でＷ・Ｈはステップ45で求
めた縦，横のビームサイズによる面積、Ｉは実際の電子
ビーム電流計測値〕であり、10式にＷ′,W,J＝I/（Ｗ・
Ｈ）を代入すれば、目標のI0が求められ、ＩがI0となる
ようにフィードバック制御する。
（W0・H0）で表され、W0・H0は安定した電流密度が得ら
れる任意のビームサイズ測定点，例えば0.5μｍ以上を
ビームサイズ測定点として選択した時の縦，横のビーム
サイズによる面積、I0はその時の電子ビーム電流値であ
る〕、Ｊは実際のビームサイズ補正対象の電子ビームの
電流密度〔Ｊ＝I/（Ｗ・Ｈ）でＷ・Ｈはステップ45で求
めた縦，横のビームサイズによる面積、Ｉは実際の電子
ビーム電流計測値〕であり、10式にＷ′,W,J＝I/（Ｗ・
Ｈ）を代入すれば、目標のI0が求められ、ＩがI0となる
ようにフィードバック制御する。
このような電流差I0−Ｉの計測演算（フィードバック
制御）を所望の差以下になるまで第１図のコンピュータ
100により繰り返すことで、ビームサイズの再補正値
Ｗ′を確保する。なお、以上の説明から明らかなよう
に、コンピュータ100は、本発明の構成要素となる、補
正値演算手段と再補正用のフィードバック制御手段とを
構成する。
制御）を所望の差以下になるまで第１図のコンピュータ
100により繰り返すことで、ビームサイズの再補正値
Ｗ′を確保する。なお、以上の説明から明らかなよう
に、コンピュータ100は、本発明の構成要素となる、補
正値演算手段と再補正用のフィードバック制御手段とを
構成する。
このような演算結果の補正テーブルは、第５図及び第
６図に示すW,Hテーブルに加算修正しても良いし、別途
独立のテーブルをコンピュータ内に設けて加算修正して
もよい。
６図に示すW,Hテーブルに加算修正しても良いし、別途
独立のテーブルをコンピュータ内に設けて加算修正して
もよい。
このようなビームサイズの補正値設定とその修正を行
うことで、電子ビームのサイズ制御の高精度と例えば0.
5μｍ以下の電子ビームの電流量低下の問題が解消す
る。
うことで、電子ビームのサイズ制御の高精度と例えば0.
5μｍ以下の電子ビームの電流量低下の問題が解消す
る。
以上のように本発明による電子線描画装置のビームサ
イズ補正方式によれば、0.5μｍ以下の微細電子ビーム
についても高精度に成形した電子ビームを確保して描画
を行うことができる。
イズ補正方式によれば、0.5μｍ以下の微細電子ビーム
についても高精度に成形した電子ビームを確保して描画
を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第２図
は上記実施例においてマーク上を電子ビーム走査する時
の説明図、第３図は上記マーク上を電子ビーム走査する
ことによりビームサイズを計測する時の説明図、第４図
は上記実施例におけるコンピュータのソフトウエアを示
す図、第５図及び第６図は上記実施例における補正値設
定のためのテーブルを示す図である。 １…電子銃、2a,2b…上位及び下位の絞り、3a,3b,3c,3d
…電子レンズ、４…電子ビーム、5a,5b…偏向器、６…
ステージ、７…ウエハ、８…電子検出器、９…標準マー
ク、10…アンプ、11…加算器。
は上記実施例においてマーク上を電子ビーム走査する時
の説明図、第３図は上記マーク上を電子ビーム走査する
ことによりビームサイズを計測する時の説明図、第４図
は上記実施例におけるコンピュータのソフトウエアを示
す図、第５図及び第６図は上記実施例における補正値設
定のためのテーブルを示す図である。 １…電子銃、2a,2b…上位及び下位の絞り、3a,3b,3c,3d
…電子レンズ、４…電子ビーム、5a,5b…偏向器、６…
ステージ、７…ウエハ、８…電子検出器、９…標準マー
ク、10…アンプ、11…加算器。
Claims (1)
- 【請求項１】電子銃から出射される電子ビームを上位の
絞りと下位の絞りに通過させて電子ビームの断面形状を
成形し、前記上位の絞りと下位の絞りの間に設けたビー
ム偏向器により前記下位の絞りを通過する電子ビームの
偏向量を制御して、電子ビームのビームサイズを制御す
る電子線描画装置において、 電子ビームを試料ステージの標準マーク上で走査させ
て、この走査により得られる信号から電子ビームのビー
ムサイズを測定する手段と、 前記ビームサイズの測定値と設定値とのずれ量を補正す
るための補正値を演算する補正値演算手段と、 前記補正値に基づき前記ビーム偏向器を制御し、該ビー
ム偏向制御により得られる電子ビーム電流値を計測し、
この電子ビーム電流値をフィードバック制御することで
ビームサイズを再補正する制御手段と、を備えて成るこ
とを特徴とする電子線描画装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275711A JP2625219B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 電子線描画装置 |
| US07/599,019 US5130550A (en) | 1989-10-23 | 1990-10-17 | Electron beam lithography apparatus having device for correcting beam shape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1275711A JP2625219B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138842A JPH03138842A (ja) | 1991-06-13 |
| JP2625219B2 true JP2625219B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17559307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1275711A Expired - Fee Related JP2625219B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | 電子線描画装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130550A (ja) |
| JP (1) | JP2625219B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0555123A (ja) * | 1991-08-27 | 1993-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | パターン形成方法 |
| JP3192500B2 (ja) * | 1992-11-19 | 2001-07-30 | 株式会社日立製作所 | 電子線描画方法および電子線描画装置 |
| JP3105670B2 (ja) * | 1992-11-26 | 2000-11-06 | 富士通株式会社 | 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法 |
| US5936252A (en) * | 1996-10-01 | 1999-08-10 | International Business Machines Corporation | Charged particle beam performance measurement system and method thereof |
| JP3544884B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2004-07-21 | 株式会社東芝 | 荷電粒子ビーム照射装置 |
| US7129503B2 (en) | 2002-10-09 | 2006-10-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Determining emitter beam size for data storage medium |
| JP2009218474A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Jeol Ltd | ビーム位置ドリフト抑制方法、ビーム寸法ドリフト抑制方法及び荷電粒子ビーム描画装置。 |
| JP5461878B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-04-02 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ドリフト測定方法、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 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5283177A (en) * | 1975-12-31 | 1977-07-11 | Fujitsu Ltd | Electron beam exposure device |
| JPS6051261B2 (ja) * | 1976-05-26 | 1985-11-13 | 株式会社東芝 | 荷電粒子ビ−ム描画装置 |
| US4243866A (en) * | 1979-01-11 | 1981-01-06 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for forming a variable size electron beam |
| JPS5632726A (en) * | 1979-08-24 | 1981-04-02 | Jeol Ltd | Method for electron beam lithography |
| JPS58191436A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-08 | Nec Corp | 可変矩形方式電子ビ−ム露光装置 |
| JPS5961134A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Toshiba Corp | 荷電ビ−ム露光装置 |
| JPH0793253B2 (ja) * | 1986-10-31 | 1995-10-09 | 株式会社東芝 | 荷電ビ−ム露光装置 |
| GB2197751A (en) * | 1986-11-24 | 1988-05-25 | Philips Electronic Associated | Variable shaped spot electron beam pattern generator |
| US4980567A (en) * | 1988-03-30 | 1990-12-25 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system using line beams |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1275711A patent/JP2625219B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-17 US US07/599,019 patent/US5130550A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03138842A (ja) | 1991-06-13 |
| US5130550A (en) | 1992-07-14 |
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Legal Events
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