JP2706599B2 - 電子線描画方法とその装置 - Google Patents
電子線描画方法とその装置Info
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Description
に係り、とくに半導体集積回路のマスターレティクル等
を作成する光学縮小投影露光装置に関する。
線描画装置の高度利用技術の開発」には、電子線描画装
置における描画フィールドの接続精度は3σ値で0.0
8〜0.1μm程度であることが報告されている。
において、描画精度を考慮すると電子線の偏向のみによ
り描画できる範囲は約1mm〜6mmに限られていた。
したがって一辺が3mm程度の上記電子線偏向範囲(フ
ィ−ルド)毎にマスク基板を搭載するステ−ジを移動し
て描画するようにしていた。しかし、各フィ−ルドの描
画には電子線偏向制御系固有のノイズ,ドリフト,偏向
歪等が伴い、これにより偏向位置に依存してランダムな
位置誤差が発生し、とくにフィ−ルド間のつなぎ誤差が
発生するという問題があった。
に分割し、サブフィ−ルド毎に基準位置を校正して描画
精度を向上するも行なわれていた。また、ステ−ジを移
動しては同一のフィ−ルドまたはサブフィ−ルド集団を
多重描画してランダムな描画誤差を平均化により低減す
る方法が考えられるが、これにはステ−ジ移動毎に伴う
描画パターンデ−タの座標値書替処理が膨大となるので
実際には実行不可能であった。本発明の目的は、上記描
画パターンデ−タの座標値書替処理量を大幅に低減して
多重描画によりランダムな描画誤差を低減することので
きる電子線描画方法とその装置を提供することにある。
に、上記各サブフィ−ルドの基準座標値とこの基準座標
により記述されるサブフィ−ルド内パタ−ン図形デ−タ
とを順次格納するサブフィ−ルドデ−タ表を作成し、上
記電子線描画の最大偏向範囲を移動してその移動の都
度、上記サブフィ−ルドデ−タ表内の各サブフィ−ルド
の基準座標値を上記最大偏向範囲の移動分だけ補正し、
上記補正したサブフィ−ルドデ−タ表に基づいて上記フ
ィ−ルド内サブフィ−ルドの少なくとも一部を多重に描
画するようにする。
向を、上記電子線の最大偏向範囲の4隅方向の中の少な
くとも2方向とするようにする。また、上記多重描画の
範囲を上記フィ−ルド内の全サブフィ−ルド領域とする
ようにする。また、上記電子線の最大偏向範囲の移動を
電子線偏向手段により、または、上記ステ−ジの移動に
より行なうようにする。また、上記試料が電子線感光剤
を塗布したマスク基板の場合には、上記電子線の照射時
間を上記多重描画の回数に反比例して減少するようにす
る。
各サブフィ−ルドの基準座標値とこの基準座標により記
述されるサブフィ−ルド内パタ−ン図形デ−タとを順位
格納するバッファメモリと、上記電子線偏向の最大偏向
範囲を所定方向に所定距離移動する手段と、上記バッフ
ァメモリが格納するサブフィ−ルドの基準座標値を上記
電子線偏向の最大偏向範囲の移動量分だけ補正する手段
とを設け、上記補正したの基準座標値に基づいて上記フ
ィ−ルド内サブフィ−ルドの少なくとも一部を多重に描
画するようにする。
正した上記サブフィ−ルドデ−タ表内の各サブフィ−ル
ドの基準座標値に基づいて、上記フィ−ルド内の全サブ
フィ−ルド、または少なくともその一部を多重に描画す
る。また、上記電子線の最大偏向範囲の移動を電子線偏
向手段、または上記ステ−ジの移動により行ない、その
移動方向を上記電子線の最大偏向範囲の4隅方向とす
る。また上記試料がマスク基板の場合には、上記電子線
の照射時間を上記多重描画の回数に反比例して減少す
る。
ック図である。電子銃2より放射された電子線1は絞り
3,電子レンズ4により所望の形状と電流密度に制御さ
れて移動台16上のマスク基板15に照射される。コン
ピュータ11は位置制御系12に目標位置信号を送り、
モータ制御系13を介してサーボモータ14を制御し移
動台16を移動する。また、位置制御系12はレーザ干
渉計17が計測する移動台16の位置信号を上記コンピ
ュータ11からの目標位置信号と比較し、移動台16を
所定精度で停止させる。現在のところ上記移動台16の
停止位置精度は約0.005μmである。
ンピュータ11は偏向制御系7に制御信号を送り、偏向
制御系7は偏向器8に電子線1の位置情報を送り、ま
た、電子線1のON,OFF信号をブランキング制御系
6に伝達する。ブランカー5は上記ON,OFF信号に
応じて電子線1をON,OFF制御する。すなわち、偏
向器8により電子線1をマスク基板15の所定位置に位
置決めし、ブランカー5をOFFにして偏向器8に描画
信号を送り描画を開始する。
が望まれるが、実際には組立て精度や電気的特性偏差等
によりこれを上回る位置誤差(偏向歪)が発生する。上
記偏向歪は以下の様にして補正する。すなわち偏向器8
の偏向範囲内にて、移動台16をX,Y各軸方向に75
0μmステップづつ順次移動し(3×3mm2内の5×
5=25点を順次移動する)、各移動毎に移動台16上
の標準マーク18に電子線1を走査して反射電子検出器
9によりその反射電子信号を検出し、マーク検出系10
により各標準マークの位置を検出してコンピュータ11
に記憶するようにする。
ークの位置座標と予め格納されている標準マークの位置
座標値を比較して偏向歪を求め、最小自乗法により上記
25点の偏向歪が最小となるように補正係数を算出して
記憶し、実際の描画座標値を補正する。図2(a)はマ
スク基板15の描画レイアウト例である。マスク基板1
5の大きさは例えば5インチ角であり、その中に半導体
チップのパタ−ン図形が規則的に配列される。図2
(a)の斜線部分は上記パタ−ン図形の4チップ分を示
し、同図(b)はその拡大図である。
ルド(主偏向範囲、例えば3×3mm2)を越えると一
度には描画できないので、同図(b)の点線の区画のよ
うに1辺が3mm程度のフィ−ルド19の集合に分割す
る。フィ−ルド19は電子線1の偏向のみにより描画で
きる最大区画である。一般にフィ−ルド19を接続する
と図3に示すような接続誤差が発生する。現状では上記
接続誤差はランダムに0.08〜0.1μm程度発生す
る。
フィ−ルド19内をさらにサブフィ−ルド(副偏向領
域)20に分割し、各サブフィ−ルド20を多重描画し
て境界におけるランダムな位置誤差を平均化し、上記接
続誤差を0.05μm以内に低減する。また、上記接続
誤差の低減により各サブフィ−ルド20内の描画精度も
同時に向上する。
大図でありサブフィ−ルド内の描画パターン(例えば図
中の台形)は電子線偏向により描画される。また、各サ
ブフィ−ルド20にはその中心位置番地を付すようにす
る。フィ−ルド19の辺長を3mm、サブフィ−ルド2
0の辺長を100μm×100μmとすると、一つのフ
ィ−ルド内のサブフィ−ルド数は30×30=900と
なる。
画デ−タ例である。コマンドを格納する先頭情報の次に
フィ−ルド内の各サブフィ−ルドの中心位置座標X
1Y1、X1Y2〜X30Y30を順次格納し、ついで上記サブ
フィ−ルドの順にそれぞれの図形デ−タを格納する。図
1においてコンピュータ11の描画スタート指令に応じ
て偏向制御系7はバッファメモリより図4(a)のデー
タを逐次読み出す。
式図である。図5においては、二つの最大偏向領域21
1(実線)と同212(点線)がオ−バ−ラップして示
されている。上記最大偏向領域とは電子線の偏向可能領
域のことであり、フィ−ルド19はこの範囲内に設定さ
れる。したがって、最大偏向領域211と同212のオ
−バ−ラップ部分の大きさを例えばフィ−ルド19の大
きさにすることができる。
11の位置にて、上記オ−バ−ラップ部分のフィ−ルド
191を描画し、次いでステ−ジの移動により最大偏向
領域を212の位置に移動して同様にフィ−ルド192
を描画するようにする。このときフィ−ルド191と同
192の描画内容が同一にすると、この描画内容は2回
多重書きされるので、ランダムな描画誤差を1/√2に
低減することができる。同様にして、最大偏向領域の位
置を異なる方向にn回移動して、それぞれの上記フィ−
ルドをn回多重書きするとランダムな描画誤差を1/√
nに低減することができる。
度は上記多重描画回数に反比例するように設定してお
く。上記多重書きにおいては、各最大偏向領域211と
同212の中心位置座標(x1,y1)と(x2,y2)に
対してフィ−ルドの中心位置座標が図示のようにそれぞ
れ(△x1,△y1)および(△x2,△y2)ずつずれて
いるので、フィ−ルド内の描画デ−タの位置座標を補正
する必要がある。しかし、上記フィ−ルド内の描画デ−
タ量は膨大なので、全描画デ−タのすべての座標値を
(△x1,△y1)および(△x2,△y2)に応じて補正
することは補正処理量が非現実的に増えるので実際上実
行不可能である。
−ルドデ−タの中心位置座標のみを補正する。これによ
り上記描画デ−タの位置補正を極めて迅速に行なうこと
ができる。上記図4のデ−タにはこのような目的でサブ
フィ−ルドの中心位置座標を記述する欄が設けらたので
ある。各サブフィ−ルド内の描画デ−タはそれぞれの中
心位置座標を基準として記載されているので、各サブフ
ィ−ルドの中心位置座標のみを補正すれば、描画デ−タ
を補正する必要がなくなるのである。
においてはステージの停止位置座標を(−△x1,−△
y1)に書き替え、各サブフィ−ルドの中心位置座標に
(△x1,△y1)を加算し、同様に、最大偏向領域21
2においてステージの停止位置座標を(△x2,△y2)
に書き替え、各サブフィ−ルドの中心位置座標に(−△
x2,−△y2)を加算すればサブフィ−ルド内デ−タ欄
を無修正でフィ−ルド191と192を2重描画するこ
とができる。
領域をフィ−ルドとし、オ−バ−ラップ部分をそのフィ
−ルド内のサブフィ−ルド集団とすることもできる。ま
た、上記電子線の最大偏向範囲の移動をステ−ジを固定
して偏向器8により行なったり、または上記ステ−ジを
移動して行なうようにすることができる。また、その移
動方向を上記電子線の最大偏向範囲の4隅方向の中の2
方向としてもよい。
−トである。ステップ101、102にてステ−ジ16
を目標位置に移動し、ステップ103にて各サブフィ−
ルドのパタ−ンデ−タをバッファメモリに転送し、ステ
ップ104にて描画を開始する。次いでフィ−ルドを移
動してステップ106にて各サブフィ−ルド番地表を書
替え、ステップ107にてステ−ジの停止位置を書き換
え、同様に描画をおこなう。ステップ105は上記フィ
−ルドの描画回数を監視し、これが指定回数に達したな
らば描画を完了する(ステップ108)。
コマンド処理部72は偏向制御系7の全体を制御する。
バッファメモリ71は図4(a)のデータを格納し、図
形分解部73はサブフィ−ルド内のパターンデータ
(X,Y,W,H)より対応する電子ビーム11の照射
位置やブランカー5のON,OFF制御位置等を決定す
る。補正係数演算部74は、各サブフィ−ルドの中心位
置座標X1Y2〜X30Y30と、マ−ク検出器10を基準と
して求めた上記各中心位置座標値を比較して偏向歪を計
算し、移動台16の停止位置補正量を算出する。
−タ表内の各サブフィ−ルドの基準座標値のみを補正し
て多重描画できるので、各サブフィ−ルド内のパタ−ン
デ−タを補正する必要がなく、このため多重描画を迅速
に実行することができる。実験によれば、二重描画の場
合でも描画位置精度(3σ値)を従来の0.08μmか
ら0.05μmに向上することが判明した。また、マス
ク基板に対する電子線照射時間を上記多重描画回数に反
比例して減少させるので、多重描画回数にト−タルの電
子線照射時間を適正化することができる。
図である。
ン図である。
ある。
る。
5…ブランカ、6…ブランキング制御系、7…偏向制御
系、8…偏向器、9…反射電子検出器、10…マーク検
出器、11…コンピュータ、12…位置制御系、13…
モータ制御系、14…サーボモータ、15…マスク基
板、16…移動台、17…レーザ干渉計、18…標準マ
ーク、19…フィ−ルド、20…サブフィ−ルド、21
…最大偏向領域、71…バッファメモリ、72…コマン
ド処理部、73…図形分解部、74…補正係数演算部、
75…シ−ケンス制御部。
Claims (7)
- 【請求項1】 ステ−ジ上に載置した試料の描画面を複
数のフィ−ルドに分割し、上記フィ−ルド毎に上記ステ
−ジを移動して固定し、上記フィ−ルドに所定電流密度
と形状の電子線を偏向、照射してパターン描画を行なう
電子線描画方法において、上記フィ−ルドを複数のサブ
フィ−ルドに分割し、上記各サブフィ−ルドの基準座標
値とこの基準座標により記述されるサブフィ−ルド内パ
タ−ン図形デ−タとを順次格納するサブフィ−ルドデ−
タ表を作成し、上記電子線描画の最大偏向範囲を移動し
てその移動の都度、上記サブフィ−ルドデ−タ表内の各
サブフィ−ルドの基準座標値を上記最大偏向範囲の移動
分だけ補正し、上記補正したサブフィ−ルドデ−タ表に
基づいて上記フィ−ルド内サブフィ−ルドの少なくとも
一部を多重に描画するようにしたことを特徴とする電子
線描画方法。 - 【請求項2】 請求項1において、上記電子線の最大偏
向範囲の移動方向を、上記電子線の最大偏向範囲の4隅
方向の中の少なくとも2方向としたことを特徴とする電
子線描画方法。 - 【請求項3】 請求項1または2において、上記多重描
画の範囲を上記フィ−ルド内の全サブフィ−ルド領域と
したことを特徴とする電子線描画方法。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
上記電子線の最大偏向範囲の移動を上記ステ−ジを固定
して電子線偏向手段により行なうようにしたことを特徴
とする電子線描画方法。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
上記電子線の最大偏向範囲の移動を上記ステ−ジの移動
により行なうようにしたことを特徴とする電子線描画方
法。 - 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
上記試料が電子線感光剤を塗布したマスク基板の場合に
は、上記電子線の照射時間を上記多重描画の回数に反比
例して減少するようにしたことを特徴とする電子線描画
方法。 - 【請求項7】 ステ−ジ上に載置した試料の描画面を複
数のフィ−ルドに分割し、上記フィ−ルド毎に上記ステ
−ジを移動して試料を固定し、上記フィ−ルドに所定電
流密度と形状の電子線を偏向、照射してパターン描画を
行なう電子線描画装置において、上記フィ−ルドを分割
して得られる各サブフィ−ルドの基準座標値とこの基準
座標により記述されるサブフィ−ルド内パタ−ン図形デ
−タとを順位格納するバッファメモリと、上記電子線偏
向の最大偏向範囲を所定方向に所定距離移動する手段
と、上記バッファメモリが格納するサブフィ−ルドの基
準座標値を上記電子線偏向の最大偏向範囲の移動量分だ
け補正する手段とを備え、上記補正したの基準座標値に
基づいて上記フィ−ルド内サブフィ−ルドの少なくとも
一部を多重に描画するようにしたことを特徴とする電子
線描画装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19175092A JP2706599B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 電子線描画方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19175092A JP2706599B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 電子線描画方法とその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0636995A JPH0636995A (ja) | 1994-02-10 |
JP2706599B2 true JP2706599B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16279885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19175092A Expired - Fee Related JP2706599B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 電子線描画方法とその装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2706599B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4524056B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2010-08-11 | 富士通株式会社 | 電子線描画方法 |
JP6577787B2 (ja) | 2015-08-11 | 2019-09-18 | 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 |
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1992
- 1992-07-20 JP JP19175092A patent/JP2706599B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0636995A (ja) | 1994-02-10 |
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