JP2788139B2 - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
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- JP2788139B2 JP2788139B2 JP3243872A JP24387291A JP2788139B2 JP 2788139 B2 JP2788139 B2 JP 2788139B2 JP 3243872 A JP3243872 A JP 3243872A JP 24387291 A JP24387291 A JP 24387291A JP 2788139 B2 JP2788139 B2 JP 2788139B2
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- drift
- electron beam
- characteristic equation
- lithography apparatus
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子線照射位置のドリフ
トを精度よく効率的に補正することのできる電子線描画
装置に関する。
トを精度よく効率的に補正することのできる電子線描画
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電子線描画装置においては、装置
の周囲温度、気圧、地磁気等の外部磁場等の外的変動要
因や、電子線カラム内の汚染による帯電、偏向制御系特
性の変動等の内的変動要因により、光露光用投影マスク
やシリコンウェハ上の回路パターンに照射する電子ビー
ムが所定の描画位置からドリフト(漂動)し、描画位置
誤差が発生するという問題があった。上記問題に対し、
試料台上に設けた基準マ−クを上記電子ビームにより検
出して、基準マ−ク検出時の電子ビーム偏向信号値と同
標準値予め設定されている同標準値とを比較してその差
分(偏向誤差、すなわち位置誤差)を求め、これにより
描画の位置誤差を補正するようにしていた。
の周囲温度、気圧、地磁気等の外部磁場等の外的変動要
因や、電子線カラム内の汚染による帯電、偏向制御系特
性の変動等の内的変動要因により、光露光用投影マスク
やシリコンウェハ上の回路パターンに照射する電子ビー
ムが所定の描画位置からドリフト(漂動)し、描画位置
誤差が発生するという問題があった。上記問題に対し、
試料台上に設けた基準マ−クを上記電子ビームにより検
出して、基準マ−ク検出時の電子ビーム偏向信号値と同
標準値予め設定されている同標準値とを比較してその差
分(偏向誤差、すなわち位置誤差)を求め、これにより
描画の位置誤差を補正するようにしていた。
【0003】特開昭63−308317号公報において
は、上記問題点をさらに改善するために、過去複数回の
描画時における上記偏向誤差(位置ドリフト)デ−タを
用いて位置ドリフトの予測カ−ブを生成し、これにより
次回の描画時のドリフトを予測して試料ステ−ジの位置
を予め補正し、さらに、描画時には上記位置ドリフトを
定期的に測定して上記予め補正された試料ステ−ジの位
置をその都度さらに修正するようにしていた。
は、上記問題点をさらに改善するために、過去複数回の
描画時における上記偏向誤差(位置ドリフト)デ−タを
用いて位置ドリフトの予測カ−ブを生成し、これにより
次回の描画時のドリフトを予測して試料ステ−ジの位置
を予め補正し、さらに、描画時には上記位置ドリフトを
定期的に測定して上記予め補正された試料ステ−ジの位
置をその都度さらに修正するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来装置においては、
経験的な位置ドリフト実績や装置の設置条件等を勘案し
て所要の描画精度を達成するに必要な補正頻度やマーク
位置検出の計測条件等を決定するようにしていた。一般
に上記電子ビ−ムの位置ドリフトは装置の起動時に最も
大きくなるので、起動時にはドリフトの補償を頻繁に行
う必要が生ずる。このためドリフトの補正頻度を上記起
動時に合わせて設定すると上記位置ドリフトが比較的少
ない場合に補正頻度が過度となって非効率的になるとい
う問題があった。
経験的な位置ドリフト実績や装置の設置条件等を勘案し
て所要の描画精度を達成するに必要な補正頻度やマーク
位置検出の計測条件等を決定するようにしていた。一般
に上記電子ビ−ムの位置ドリフトは装置の起動時に最も
大きくなるので、起動時にはドリフトの補償を頻繁に行
う必要が生ずる。このためドリフトの補正頻度を上記起
動時に合わせて設定すると上記位置ドリフトが比較的少
ない場合に補正頻度が過度となって非効率的になるとい
う問題があった。
【0005】さらに、偏向系の雑音増加や、マークの汚
染等によりマーク検出精度が劣化した場合には、上記マ
−ク位置の計測回数を増やして加算平均処理によりラン
ダム雑音の影響度を減らし上記精度劣化を防止するよう
にしていたのであるが、これも同様に装置の処理能力を
低下させる原因となっていた。とくに、描画時間の長い
光露光用投影マスクにおいて上記問題が顕在化してい
た。また、上記特開昭63−308317号公報に開示
の方法では、上記描画位置誤差をウエハを搭載する試料
ステ−ジを動かして補正するようにしていたのである
が、周知のように試料ステ−ジの位置は機械的に制御さ
れるので、応答が遅く、また位置決め精度も比較的低い
という問題があった。
染等によりマーク検出精度が劣化した場合には、上記マ
−ク位置の計測回数を増やして加算平均処理によりラン
ダム雑音の影響度を減らし上記精度劣化を防止するよう
にしていたのであるが、これも同様に装置の処理能力を
低下させる原因となっていた。とくに、描画時間の長い
光露光用投影マスクにおいて上記問題が顕在化してい
た。また、上記特開昭63−308317号公報に開示
の方法では、上記描画位置誤差をウエハを搭載する試料
ステ−ジを動かして補正するようにしていたのである
が、周知のように試料ステ−ジの位置は機械的に制御さ
れるので、応答が遅く、また位置決め精度も比較的低い
という問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る電子線描画装置の構成は、試料台上の
基準マ−クに電子ビ−ムを照射して得られる反射電子信
号により、上記電子ビ−ムの位置ドリフトを検出する位
置ドリフト検出手段と、上記位置ドリフト検出手段で検
出させた複数の位置ドリフト値を記憶するメモリと、上
記複数の位置ドリフト値を用いて径時変化特性式を演算
する演算手段と、上記演算されたドリフト特性式を用い
て上記電子ビ−ムの偏向信号を実時間で補正する自動補
正手段とを具備した電子線描画装置において、上記自動
補正手段は、上記電子ビ−ムの偏向信号の補正を当該電
子ビ−ムのブランキング期間に行わせるようにしたこと
を特徴とするものである。
に、本発明に係る電子線描画装置の構成は、試料台上の
基準マ−クに電子ビ−ムを照射して得られる反射電子信
号により、上記電子ビ−ムの位置ドリフトを検出する位
置ドリフト検出手段と、上記位置ドリフト検出手段で検
出させた複数の位置ドリフト値を記憶するメモリと、上
記複数の位置ドリフト値を用いて径時変化特性式を演算
する演算手段と、上記演算されたドリフト特性式を用い
て上記電子ビ−ムの偏向信号を実時間で補正する自動補
正手段とを具備した電子線描画装置において、上記自動
補正手段は、上記電子ビ−ムの偏向信号の補正を当該電
子ビ−ムのブランキング期間に行わせるようにしたこと
を特徴とするものである。
【0007】上記電子線描画装置において、前記演算手
段は、折れ線近似のドリフト特性式を演算することを特
徴とするものである。上記電子線描画装置において、前
記演算手段は、代数方程式近似のドリフト特性式を演算
することを特徴とするものである。上記電子線描画装置
において、前記演算手段は、最小自乗法による演算近似
のドリフト特性式を演算することを特徴とするものであ
る。上記電子線描画装置において、上記演算手段は、上
記位置ドリフト検出手段が描画工程毎に検出する上記位
置ドリフト値を用い、既に生成済みの上記ドリフト特性
式を修正し、上記ドリフト特性式の確度を上記電子ビー
ムの位置ドリフト値の個数に比例して高めることを特徴
とするものである。
段は、折れ線近似のドリフト特性式を演算することを特
徴とするものである。上記電子線描画装置において、前
記演算手段は、代数方程式近似のドリフト特性式を演算
することを特徴とするものである。上記電子線描画装置
において、前記演算手段は、最小自乗法による演算近似
のドリフト特性式を演算することを特徴とするものであ
る。上記電子線描画装置において、上記演算手段は、上
記位置ドリフト検出手段が描画工程毎に検出する上記位
置ドリフト値を用い、既に生成済みの上記ドリフト特性
式を修正し、上記ドリフト特性式の確度を上記電子ビー
ムの位置ドリフト値の個数に比例して高めることを特徴
とするものである。
【0008】
【作用】同一の電子線描画装置が行う最初の描画におい
ては、描画開始の初期に検出された位置ドリフト値によ
り最初のドリフト特性式を生成して以後の電子ビ−ム偏
向信号を補正し、また、その後に検出する位置ドリフト
値により上記ドリフト特性式を修正し、この修正を2回
目の描画以降も継続して上記ドリフト特性式の確度を逐
次高める。また、上記折れ線近似のドリフト特性式を用
いる場合には、上記電子ビ−ム偏向信号の補正値演算と
ドリフト特性式の補正演算を迅速化し、2次以上の代数
方程式近似のドリフト特性式を用いる場合には上記補正
の精度が向上する。
ては、描画開始の初期に検出された位置ドリフト値によ
り最初のドリフト特性式を生成して以後の電子ビ−ム偏
向信号を補正し、また、その後に検出する位置ドリフト
値により上記ドリフト特性式を修正し、この修正を2回
目の描画以降も継続して上記ドリフト特性式の確度を逐
次高める。また、上記折れ線近似のドリフト特性式を用
いる場合には、上記電子ビ−ム偏向信号の補正値演算と
ドリフト特性式の補正演算を迅速化し、2次以上の代数
方程式近似のドリフト特性式を用いる場合には上記補正
の精度が向上する。
【0009】また、上記位置ドリフトの検出時刻の間隔
をドリフト特性式の勾配に逆比例させることにより、上
記位置ドリフトの変化が緩やかなときには位置ドリフト
検出頻度を低める。また、上記位置ドリフトの補正を上
記電子ビ−ムのブランキング期間に行うことにより、電
子ビ−ムの位置が描画中に補正による変化を受けなくな
る。
をドリフト特性式の勾配に逆比例させることにより、上
記位置ドリフトの変化が緩やかなときには位置ドリフト
検出頻度を低める。また、上記位置ドリフトの補正を上
記電子ビ−ムのブランキング期間に行うことにより、電
子ビ−ムの位置が描画中に補正による変化を受けなくな
る。
【0010】
【実施例】本発明では過去の描画時の電子ビ−ムの位置
ドリフトデ−タを用いて今後の同ドリフト特性を予測
し、このドリフト予測値により電子ビ−ム位置を予め補
正して描画するようにする。なお、従来技術においては
半導体ウエハを搭載する試料台の位置を補正していたの
であるが、本発明では電子ビ−ムの位置(偏向量)を補
正するので、補正の精度を高め、同時に補正の応答速度
を早めることができる。
ドリフトデ−タを用いて今後の同ドリフト特性を予測
し、このドリフト予測値により電子ビ−ム位置を予め補
正して描画するようにする。なお、従来技術においては
半導体ウエハを搭載する試料台の位置を補正していたの
であるが、本発明では電子ビ−ムの位置(偏向量)を補
正するので、補正の精度を高め、同時に補正の応答速度
を早めることができる。
【0011】上記本発明においては、基本的に二通りの
補正方法が成立する。第1の方法は描画初期の位置ドリ
フトデ−タを用いて今後のドリフト特性を予測しこれに
よりその後の電子ビ−ム偏向量を補正する方法である。
この方法は描画毎に繰り返される。第2の方法は上記第
1の方法により得られたドリフトの特性式をその後の位
置ドリフトデ−タにより逐次再補正してドリフト特性式
の確度を逐次高めていく方法である。この再補正は2回
目以降の描画においても継続して行われる。
補正方法が成立する。第1の方法は描画初期の位置ドリ
フトデ−タを用いて今後のドリフト特性を予測しこれに
よりその後の電子ビ−ム偏向量を補正する方法である。
この方法は描画毎に繰り返される。第2の方法は上記第
1の方法により得られたドリフトの特性式をその後の位
置ドリフトデ−タにより逐次再補正してドリフト特性式
の確度を逐次高めていく方法である。この再補正は2回
目以降の描画においても継続して行われる。
【0012】まず、図1により本発明に用いる電子線描
画装置の構成を説明し、次いで上記第1と第2の電子ビ
−ムの位置ドリフト補正方法を順次説明する。図1にお
いて、カソード1から引き出された電子ビーム6は電子
レンズ群3により収束され試料100に照射される。制
御計算機18は偏向補正回路12を経由して試料台位置
制御回路17に試料台位置信号を送り、試料台駆動機構
8を駆動して試料台7の位置決めを行なう。また、制御
計算機18は描画手順制御回路10を経由してブランキ
ング制御回路9にブランキング信号を送る。また、描画
データを偏向制御回路11に送って電子ビーム6の描画
位置を制御する。
画装置の構成を説明し、次いで上記第1と第2の電子ビ
−ムの位置ドリフト補正方法を順次説明する。図1にお
いて、カソード1から引き出された電子ビーム6は電子
レンズ群3により収束され試料100に照射される。制
御計算機18は偏向補正回路12を経由して試料台位置
制御回路17に試料台位置信号を送り、試料台駆動機構
8を駆動して試料台7の位置決めを行なう。また、制御
計算機18は描画手順制御回路10を経由してブランキ
ング制御回路9にブランキング信号を送る。また、描画
データを偏向制御回路11に送って電子ビーム6の描画
位置を制御する。
【0013】試料面の全回路パターンは、偏向フィール
ド面積毎に区切られて順次露光される。ビ−ム偏向フィ
ールド内の所要の露光位置から次の露光位置へ移動する
間は上記ブランキング信号によりビーム6を点線の位置
に移動して下段の絞りでこれを遮断する。また、ビーム
偏向フィールド間を移動するときには、上記試料台位置
信号により試料台7を次ぎのビーム偏向フィールド位置
に移動する。
ド面積毎に区切られて順次露光される。ビ−ム偏向フィ
ールド内の所要の露光位置から次の露光位置へ移動する
間は上記ブランキング信号によりビーム6を点線の位置
に移動して下段の絞りでこれを遮断する。また、ビーム
偏向フィールド間を移動するときには、上記試料台位置
信号により試料台7を次ぎのビーム偏向フィールド位置
に移動する。
【0014】試料台7上には試料100のほかに基準マ
ークが固定され、これにより描画中のビーム位置ドリフ
トを計測する。ビーム偏向器4により上記基準マーク1
8上にビーム6を走査し、その反射電子信号を反射電子
検出器5により検出し、これを信号処理回路13により
波形整形し、ドリフト抽出回路14によりビ−ム6の位
置ドリフトを抽出してドリフトメモリ15に記憶する。
ドリフト特性算出回路16は上記ドリフトメモリの位置
ドリフト値を用いてドリフト特性式を算出して偏向補正
回路12に送る。偏向補正回路12は上記ドリフト特性
式を用いて偏向信号にドリフト補正を加える。
ークが固定され、これにより描画中のビーム位置ドリフ
トを計測する。ビーム偏向器4により上記基準マーク1
8上にビーム6を走査し、その反射電子信号を反射電子
検出器5により検出し、これを信号処理回路13により
波形整形し、ドリフト抽出回路14によりビ−ム6の位
置ドリフトを抽出してドリフトメモリ15に記憶する。
ドリフト特性算出回路16は上記ドリフトメモリの位置
ドリフト値を用いてドリフト特性式を算出して偏向補正
回路12に送る。偏向補正回路12は上記ドリフト特性
式を用いて偏向信号にドリフト補正を加える。
【0015】図2は上記ビーム位置ドリフトの計測方法
を説明する図であり、一例としてビ−ム6がx方向に走
査されている状態を表している。描画初期におけるマー
ク波形19を実線、一定時間後のマーク波形19を点線
とすると、両波形間の位置ずれXが試料台に対するビー
ム位置ドリフトのx成分となる。これらのマーク波形の
位置座標は試料台の位置座標と、試料台上におけるマー
ク波形の中心位置座表との和に該当し、上記ビーム位置
ドリフトXは実線と点線のマーク波形位置座標の差分に
該当する。上記ビーム位置ドリフトXはその都度、ドリ
フトメモリ15に記憶される。
を説明する図であり、一例としてビ−ム6がx方向に走
査されている状態を表している。描画初期におけるマー
ク波形19を実線、一定時間後のマーク波形19を点線
とすると、両波形間の位置ずれXが試料台に対するビー
ム位置ドリフトのx成分となる。これらのマーク波形の
位置座標は試料台の位置座標と、試料台上におけるマー
ク波形の中心位置座表との和に該当し、上記ビーム位置
ドリフトXは実線と点線のマーク波形位置座標の差分に
該当する。上記ビーム位置ドリフトXはその都度、ドリ
フトメモリ15に記憶される。
【0016】ドリフト特性算出回路16はこれらのドリ
フトデータを用いて折れ線近似のドリフト特性式、また
は式(1)のような2次以上の代数方程式近似のドリフ
ト特性式を算出する。上記各ドリフト特性式はx方向成
分Xとy方向成分Yの二つの時間関数で表現される。 X=a0+a1t+a2t2+… Y=b0+b1t+b2t2+… (1) 各係数a0,a1,a2,…,b0,b1,b2,等は最小二
乗法により求められ、tは時間である。上記多項式の次
数が高いほどドリフトの近似度が向上するが、上記位置
ドリフトは通常、一様に増加して比較的単純に飽和する
傾向を有するので、実際上は2次式で十分である。
フトデータを用いて折れ線近似のドリフト特性式、また
は式(1)のような2次以上の代数方程式近似のドリフ
ト特性式を算出する。上記各ドリフト特性式はx方向成
分Xとy方向成分Yの二つの時間関数で表現される。 X=a0+a1t+a2t2+… Y=b0+b1t+b2t2+… (1) 各係数a0,a1,a2,…,b0,b1,b2,等は最小二
乗法により求められ、tは時間である。上記多項式の次
数が高いほどドリフトの近似度が向上するが、上記位置
ドリフトは通常、一様に増加して比較的単純に飽和する
傾向を有するので、実際上は2次式で十分である。
【0017】2次式とすると最低3点のドリフト計測値
により係数a0、a1、a2およびb0、b1、b2等を決定
することができる。一回の描画におけるドリフト計測点
の数が上記3回より多い場合には、最小自乗法を適用し
て上記各係数値を算出する。また、描画の回数が増える
毎に計測されるドリフトデ−タはその都度、あるいは適
宜まとめた回数毎に、上記最小自乗法に用いたデ−タに
追加して上記各係数値を算出し直し、描画回数に比例し
て各係数値精度が向上するようにする。
により係数a0、a1、a2およびb0、b1、b2等を決定
することができる。一回の描画におけるドリフト計測点
の数が上記3回より多い場合には、最小自乗法を適用し
て上記各係数値を算出する。また、描画の回数が増える
毎に計測されるドリフトデ−タはその都度、あるいは適
宜まとめた回数毎に、上記最小自乗法に用いたデ−タに
追加して上記各係数値を算出し直し、描画回数に比例し
て各係数値精度が向上するようにする。
【0018】本発明による上記第1のドリフト補正方法
において折れ線近似のドリフト特性式を用いる場合に
は、まず、描画初期のドリフト計測値を用いてドリフト
特性を直線近似し、この直線特性から当面のドリフト補
正値を定め、上記直線特性に対するその後のドリフト計
測値のずれ量が過大になると、次ぎのドリフト計測値を
用いて次ぎの直線特性を算定するようにする。
において折れ線近似のドリフト特性式を用いる場合に
は、まず、描画初期のドリフト計測値を用いてドリフト
特性を直線近似し、この直線特性から当面のドリフト補
正値を定め、上記直線特性に対するその後のドリフト計
測値のずれ量が過大になると、次ぎのドリフト計測値を
用いて次ぎの直線特性を算定するようにする。
【0019】また、上記第1のドリフト補正方法におい
て2次以上の代数方程式近似のドリフト特性式を用いる
場合には、まず、描画の初期に行われる少なくとも3回
のドリフト計測値を用いて最初の代数方程式近似のドリ
フト特性式を算出し、これより次ぎの位置ドリフト値を
予測してビ−ム位置を補正して描画を継続し、同時に上
記ドリフト特性式の勾配(時間微分値)より次ぎのドリ
フト計測時点を決定してドリフトを計測し、その結果を
用いて上記ドリフト特性式を補正し、以下同様にして、
ビ−ム位置の補正と、次ぎのドリフト計測時点の決定な
らびにドリフト計測と、ドリフト特性式の補正を繰り返
していくようにする。すなわち、上記多項式によりビ−
ム6の偏向量を実時間で計算して修正し、位置ドリフト
を補正する。
て2次以上の代数方程式近似のドリフト特性式を用いる
場合には、まず、描画の初期に行われる少なくとも3回
のドリフト計測値を用いて最初の代数方程式近似のドリ
フト特性式を算出し、これより次ぎの位置ドリフト値を
予測してビ−ム位置を補正して描画を継続し、同時に上
記ドリフト特性式の勾配(時間微分値)より次ぎのドリ
フト計測時点を決定してドリフトを計測し、その結果を
用いて上記ドリフト特性式を補正し、以下同様にして、
ビ−ム位置の補正と、次ぎのドリフト計測時点の決定な
らびにドリフト計測と、ドリフト特性式の補正を繰り返
していくようにする。すなわち、上記多項式によりビ−
ム6の偏向量を実時間で計算して修正し、位置ドリフト
を補正する。
【0020】また、上記位置ドリフト補正を描画の途中
で行うと、ビ−ム位置がその位置で補正量だけ階段的に
変化したり、偏向制御回路11の出力に過渡的な揺らぎ
が生じたりするので、ドリフト特性式の補正は電子ビ−
ムのブランキング期間中に行うようにする。通常の位置
ドリフトは各偏向領域内を露光する時間の長さに比べて
極めて緩やかに変化するので、描画中にビ−ム位置のド
リフト補正を行う必要は実際上ないのである。
で行うと、ビ−ム位置がその位置で補正量だけ階段的に
変化したり、偏向制御回路11の出力に過渡的な揺らぎ
が生じたりするので、ドリフト特性式の補正は電子ビ−
ムのブランキング期間中に行うようにする。通常の位置
ドリフトは各偏向領域内を露光する時間の長さに比べて
極めて緩やかに変化するので、描画中にビ−ム位置のド
リフト補正を行う必要は実際上ないのである。
【0021】次ぎに上記ドリフト計測のタイミング設定
方法につき説明する。本発明においては、上記ドリフト
の計測間隔Δtをドリフト特性式の勾配に逆比例するよ
うに設定して、各ドリフト測定値の計測間隔Δt毎の変
化幅が平均的に等しくなるようにする。上記ドリフトの
計測間隔Δtは近似的に、上記ドリフト特性式の1次係
数の二乗和より式(2)のように決定することができ
る。 Δt=k/√(a1 2+b1 2) (2) なお、kは比例定数である。装置管理の観点から不測の
事態を想定すると、上記Δtは実際上むやみに長くでき
ないのでその最大値を制限するようにする。
方法につき説明する。本発明においては、上記ドリフト
の計測間隔Δtをドリフト特性式の勾配に逆比例するよ
うに設定して、各ドリフト測定値の計測間隔Δt毎の変
化幅が平均的に等しくなるようにする。上記ドリフトの
計測間隔Δtは近似的に、上記ドリフト特性式の1次係
数の二乗和より式(2)のように決定することができ
る。 Δt=k/√(a1 2+b1 2) (2) なお、kは比例定数である。装置管理の観点から不測の
事態を想定すると、上記Δtは実際上むやみに長くでき
ないのでその最大値を制限するようにする。
【0022】図3は測定間隔Δtを1分としたビーム位
置ドリフトXの測定例であり、おおむね2次曲線状に変
化していることがわかる。ビーム位置ドリフトXは測定
データの後半でほぼ飽和するのでこの辺では補正頻度を
大幅に低減することができる。例えば、一回の位置ドリ
フト計測時間を平均5秒とし、計測回数を200回減ら
せば全体で1000秒間短縮できることになる。従来は
装置環境の評価、更に過去のドリフト補正実績等から作
業者が経験的にドリフト補正頻度を事前に設定していた
ため、必然的にドリフト補正頻度が過大となる傾向を生
じていたが、上記本発明の方法によりこの頻度を必要最
小限に設定できる、さらに補正頻度と計測点数等を自動
的に設定できるので装置のスル−プットを大幅に向上す
ることができる。
置ドリフトXの測定例であり、おおむね2次曲線状に変
化していることがわかる。ビーム位置ドリフトXは測定
データの後半でほぼ飽和するのでこの辺では補正頻度を
大幅に低減することができる。例えば、一回の位置ドリ
フト計測時間を平均5秒とし、計測回数を200回減ら
せば全体で1000秒間短縮できることになる。従来は
装置環境の評価、更に過去のドリフト補正実績等から作
業者が経験的にドリフト補正頻度を事前に設定していた
ため、必然的にドリフト補正頻度が過大となる傾向を生
じていたが、上記本発明の方法によりこの頻度を必要最
小限に設定できる、さらに補正頻度と計測点数等を自動
的に設定できるので装置のスル−プットを大幅に向上す
ることができる。
【0023】本発明によるドリフト補正方法において
は、1回目の描画において上記第1の方法により得たド
リフト特性式を、2回目以降のドリフト測定値により逐
次修正してその確度を高めつつ、これを用いて2回目以
降の描画における電子ビ−ム位置ドリフトを補正してい
くようにする。なお、上記補正の積み重ねによりドリフ
ト特性式の確度は次第に高められ、やがて飽和するの
で、描画回数に比例して上記ドリフト測定の時間間隔Δ
tを広げることができる。このため、Δtの係数kを描
画回数に比例して大きくするようにする。
は、1回目の描画において上記第1の方法により得たド
リフト特性式を、2回目以降のドリフト測定値により逐
次修正してその確度を高めつつ、これを用いて2回目以
降の描画における電子ビ−ム位置ドリフトを補正してい
くようにする。なお、上記補正の積み重ねによりドリフ
ト特性式の確度は次第に高められ、やがて飽和するの
で、描画回数に比例して上記ドリフト測定の時間間隔Δ
tを広げることができる。このため、Δtの係数kを描
画回数に比例して大きくするようにする。
【0024】また、ドリフト測定結果がランダム雑音に
より揺らぐ場合には、一回のドリフト測定毎に基準マ−
クを複数回走査し、各走査におけるドリフト測定値を加
算平均するようにする。上記走査回数をNとすると、上
記加算平均によりドリフト計測値のばらつきは1/√N
に減少するので、例えばN=4とすると、40nmの上
記計測ばらつきは20nmに半減する。本発明は上記ビ
ーム位置ドリフト補正の他に、ビーム偏向歪補正、ビー
ム焦点補正、ビーム光軸補正等にも同様に適用すること
ができる。
より揺らぐ場合には、一回のドリフト測定毎に基準マ−
クを複数回走査し、各走査におけるドリフト測定値を加
算平均するようにする。上記走査回数をNとすると、上
記加算平均によりドリフト計測値のばらつきは1/√N
に減少するので、例えばN=4とすると、40nmの上
記計測ばらつきは20nmに半減する。本発明は上記ビ
ーム位置ドリフト補正の他に、ビーム偏向歪補正、ビー
ム焦点補正、ビーム光軸補正等にも同様に適用すること
ができる。
【0025】
【発明の効果】本発明では電子ビ−ムのドリフトを偏向
信号補正により行うので、描画位置のドリフト誤差を迅
速に実時間で補正することができる。さらに、基準マ−
クを走査して得られるその位置ドリフト値により上記ド
リフト補正に用いるドリフト特性式を生成し、その後も
上記基準マ−クの位置ドリフト値を継続して検出して上
記ドリフト特性式を検定し、誤差ミニマムになるように
これを修正するので、上記描画位置のドリフト誤差を正
確に補正することができ、また補正のバラツキを低減す
ることができる。
信号補正により行うので、描画位置のドリフト誤差を迅
速に実時間で補正することができる。さらに、基準マ−
クを走査して得られるその位置ドリフト値により上記ド
リフト補正に用いるドリフト特性式を生成し、その後も
上記基準マ−クの位置ドリフト値を継続して検出して上
記ドリフト特性式を検定し、誤差ミニマムになるように
これを修正するので、上記描画位置のドリフト誤差を正
確に補正することができ、また補正のバラツキを低減す
ることができる。
【0026】また、上記基準マ−クの位置ドリフトを検
出する時刻間隔をドリフト特性式の勾配に逆比例して設
定するので、上記位置ドリフトの検出数が全体として大
きく低減して装置のズル−プットを大幅に向上すること
ができる。また、上記位置ドリフトの補正を上記電子ビ
−ムのブランキング期間に行うこので、電子ビ−ムの描
画線が補正量変更によりひずむことがない。
出する時刻間隔をドリフト特性式の勾配に逆比例して設
定するので、上記位置ドリフトの検出数が全体として大
きく低減して装置のズル−プットを大幅に向上すること
ができる。また、上記位置ドリフトの補正を上記電子ビ
−ムのブランキング期間に行うこので、電子ビ−ムの描
画線が補正量変更によりひずむことがない。
【図1】本発明による電子線描画装置の概略の構成図で
ある。
ある。
【図2】基準マ−クにより電子ビ−ム位置ドリフトを検
出する方法の説明図である。
出する方法の説明図である。
【図3】電子ビーム位置ドリフトの計測デ−タ例であ
る。
る。
1 カソード 2 ブランキング偏向器 3 電子レンズ 4 ビーム偏向器 5 反射電子検出器 6 電子ビーム 7 試料台 8 試料台駆動機構 9 ブランキング制御回路 10 描画手順制御回路 11 偏向制御回路 12 偏向補正回路 13 信号処理回路 14 ドリフト抽出回路 15 メモリ 16 ドリフト特性算出回路 17 試料台位置制御回路 18 基準マ−ク 19 マ−ク波形 100 試料 200 制御計算機
Claims (5)
- 【請求項1】 試料台上の基準マ−クに電子ビ−ムを照
射して得られる反射電子信号により、上記電子ビ−ムの
位置ドリフト(位置誤差)を検出する位置ドリフト検出
手段と、上記位置ドリフト検出手段で検出させた複数の
位置ドリフト値を記憶するメモリと、上記複数の位置ド
リフト値を用いて径時変化特性式(ドリフト特性式)を
演算する演算手段と、上記演算されたドリフト特性式を
用いて上記電子ビ−ムの偏向信号を実時間で補正する自
動補正手段とを具備した電子線描画装置において、上記
自動補正手段は、上記電子ビ−ムの偏向信号の補正を当
該電子ビ−ムのブランキング期間に行わせるようにした
ことを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項2】 請求項1の電子線描画装置において、上
記演算手段は、折れ線近似のドリフト特性式を演算する
ことを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項3】 請求項1の電子線描画装置において、上
記演算手段は、代数方程式近似のドリフト特性式を演算
することを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項4】 請求項1の電子線描画装置において、上
記演算手段は、最小自乗法による演算近似のドリフト特
性式を演算することを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4の電子線描画装置にお
いて、上記演算手段は、上記位置ドリフト検出手段が描
画工程毎に検出する上記位置ドリフト値を用い、既に生
成済みの上記ドリフト特性式を修正し、上記ドリフト特
性式の確度を上記電子ビームの位置ドリフト値の個数に
比例して高めるようにしたことを特徴とする電子線描画
装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3243872A JP2788139B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子線描画装置 |
DE69213146T DE69213146T2 (de) | 1991-09-25 | 1992-09-23 | Elektronenstrahl-Lithographiegerät |
EP92116282A EP0534404B1 (en) | 1991-09-25 | 1992-09-23 | Electron beam lithography apparatus |
US07/950,701 US5315123A (en) | 1991-09-25 | 1992-09-25 | Electron beam lithography apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3243872A JP2788139B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0582426A JPH0582426A (ja) | 1993-04-02 |
JP2788139B2 true JP2788139B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17110237
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3243872A Expired - Fee Related JP2788139B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 電子線描画装置 |
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EP (1) | EP0534404B1 (ja) |
JP (1) | JP2788139B2 (ja) |
DE (1) | DE69213146T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3455005B2 (ja) * | 1996-03-25 | 2003-10-06 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光装置 |
JP2000133567A (ja) | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Advantest Corp | 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置 |
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US6437347B1 (en) | 1999-04-13 | 2002-08-20 | International Business Machines Corporation | Target locking system for electron beam lithography |
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WO2003005396A2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-01-16 | Fei Company | Method and apparatus for scanned instrument calibration |
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US7456414B2 (en) * | 2005-09-28 | 2008-11-25 | Applied Materials, Inc. | Beam re-registration system and method |
JP5266236B2 (ja) | 2006-10-20 | 2013-08-21 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | サンプル抽出および取り扱いのための方法および装置 |
WO2008051937A2 (en) | 2006-10-20 | 2008-05-02 | Fei Company | Method for creating s/tem sample and sample structure |
US7880151B2 (en) * | 2008-02-28 | 2011-02-01 | Fei Company | Beam positioning for beam processing |
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。 |
EP2340148A4 (en) * | 2008-09-09 | 2012-05-02 | Univ Cornell | OPTICAL GRID FOR A HIGH-PRECISION AND HIGH-RESOLUTION METHOD FOR NANO-PRODUCTION IN SEMICONDUCTOR SIZE |
EP2610889A3 (en) | 2011-12-27 | 2015-05-06 | Fei Company | Drift control in a charged particle beam system |
JP6114002B2 (ja) * | 2012-11-01 | 2017-04-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
JP6322011B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-05-09 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビームのドリフト補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
EP3258479B1 (en) * | 2016-06-13 | 2019-05-15 | IMS Nanofabrication GmbH | Method for compensating pattern placement errors caused by variation of pattern exposure density in a multi-beam writer |
DE102018209562B3 (de) | 2018-06-14 | 2019-12-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtungen und Verfahren zur Untersuchung und/oder Bearbeitung eines Elements für die Photolithographie |
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JPS5961134A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Toshiba Corp | 荷電ビ−ム露光装置 |
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-
1991
- 1991-09-25 JP JP3243872A patent/JP2788139B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-23 EP EP92116282A patent/EP0534404B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-23 DE DE69213146T patent/DE69213146T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-25 US US07/950,701 patent/US5315123A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0534404B1 (en) | 1996-08-28 |
DE69213146D1 (de) | 1996-10-02 |
EP0534404A1 (en) | 1993-03-31 |
DE69213146T2 (de) | 1997-02-20 |
US5315123A (en) | 1994-05-24 |
JPH0582426A (ja) | 1993-04-02 |
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