JP2904620B2 - 荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

荷電粒子ビーム描画方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームやイオンビ
ームを被描画材料に照射し、所望パターンの描画を行う
ようにした荷電粒子ビーム描画方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、電子ビーム描画方法において
は、被描画材料の所望の位置に正しく電子ビームを照射
し、パターンの描画を行わねばならない。しかしなが
ら、種々の理由により、電子ビームと被描画材料との間
の相対的なドリフトが発生し、このドリフトにより描画
精度は劣化する。このため、所望パターンの描画の途中
で、一定時間ごとに電子ビームの照射位置を測定し、ド
リフトの生じた分だけ電子ビームの偏向量を調整してド
リフトの補正を行い、描画精度の低下を防ぐことが行わ
れている。この方法は、比較的ドリフトがゆっくり発生
する場合には有効であるものの、描画の開始時に発生す
る早いドリフトを補正することは困難である。そのた
め、実際のパターンを描画する前に、ビームのドリフト
が比較的安定する程度の時間、被描画材料から外れた場
所にビームを照射し、任意のパターンを描画する、いわ
ゆるダミー照射が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ビームのド
リフト量は、描画装置の使用状況によって大きく変化す
る。例えば、複数枚の被描画材料を連続して描画する場
合、最初の1枚目の材料の描画時はビームのドリフト量
が多く、2枚目以降の描画時にはドリフト量はかなり小
さくなる。このような状況でも、ダミー照射の時間は、
ある定められた時間となっていたので、ダミー照射時間
の過不足が生じることになる。例えば、描画精度を優先
する場合には、必然的にダミー照射時間は長く設定され
るが、この場合には、2枚目以降の描画に対してのダミ
ー照射時間は必要以上に長くなるので、トータルの描画
時間が著しく長くなってしまう。逆に、描画時間を優先
する場合には、ダミー照射時間が短く設定されるが、こ
の場合には、特に初期の被描画材料への描画の精度が非
常に劣化する。
【0004】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、高い描画精度で所望パターンの描
画を行うことができると共に、トータルの描画時間を短
くすることができる荷電粒子ビーム描画方法を実現する
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく荷電粒子
ビーム描画方法は、荷電粒子ビームを被描画材料に照射
し、所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法
において、荷電粒子ビームを所望パターンの描画部以外
の領域にダミー照射すると共に、このダミー照射の間、
定められた時間間隔で荷電粒子ビームのドリフト量の変
化を測定し、ドリフト量の変化が予め定められた値以下
となった時点でダミー照射を終了させ、所望パターンの
描画を開始するようにしたことを特徴としている。
【0006】
【作用】本発明に基づく荷電粒子ビーム描画方法は、ダ
ミー照射の間、定められた時間間隔で荷電粒子ビームの
ドリフト量の変化を測定し、ドリフト量の変化が予め定
められた値以下となった時点でダミー照射を終了させ、
所望パターンの描画を開始する。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明に基づく方法を実施するた
めの電子ビーム描画システムの一例を示しており、1は
電子銃である。電子銃1から発生した電子ビームEB
は、電子レンズ2によって材料3上に集束される。この
電子ビーム光軸に沿ってブランキング電極4,ブランキ
ング絞り5,偏向器6などが配置されている。このブラ
ンキング電極4,偏向器6には、パターンデータ制御回
路7からブランキング信号や偏向信号が供給される。材
料3は、ステージ8上に載置されており、このステージ
8は、ステージ制御回路9からの指令によってXY方向
に駆動される。該パターンデータ制御回路7およびステ
ージ制御回路9は、コンピュータの如き制御装置10に
よって制御される。制御装置10には、パターンデータ
メモリ11と後述するドリフトの基準量が記憶されたメ
モリ12が接続されている。また、13は電子検出器で
あり、材料などへの電子ビームの照射に基づいて発生し
た反射電子や2次電子を検出するために設けられてい
る。検出器13の検出信号は、増幅器14を介して制御
装置10に供給される。15は温度センサーであり、材
料3の温度を検出し、検出信号を制御装置10に供給す
る。このような構成の動作は次の通りである。
【0008】通常のパターンの描画においては、制御装
置10がパターンデータメモリ11からパターンデータ
を読みだし、そのパターンデータをパターンデータ制御
回路7に転送する。パターンデータ制御回路7は、転送
されたパターンデータに応じてブランキング信号と偏向
信号を作成し、夫々ブランキング電極4と偏向器6に供
給する。その結果、電子銃1から発生した電子ビームE
Bは、描画すべきパターンに応じて適宜ブランキングさ
れ、また、偏向されるため、材料3は、電子ビームによ
って所望パターンが描画される。さて、このシステムの
初期状態において、1枚目の材料3をステージ8上に載
せ、1枚目の材料に所望パターンの描画を行う場合、制
御装置10の指令により、ステージ8が移動され、ステ
ージ8の縁部に設けられたマークMの部分に光軸が一致
するようにされる。そして、このマークMの近傍を電子
ビームによって走査する。この走査に基づいて発生し
た、例えば反射電子は、検出器13によって検出され、
この検出信号は増幅器14を介して制御装置10に供給
される。制御装置10は、電子ビームの走査信号と反射
電子検出信号からマークMの位置の測定を行い、得られ
たマーク位置の値は制御装置10内のメモリに記憶され
る。この第1回目のマーク位置の測定が終了すると、ス
テージ8上の任意の電子ビーム照射領域に向けてビーム
が偏向され、ダミー照射が行われる。このダミー照射
は、制御装置10からのダミー照射用の偏向信号を偏向
器6に供給することによって行われる。このダミー照射
の間、一定時間ごとにマーク位置の検出が行われる。こ
の一定期間毎に測定された各マーク位置の値は、制御装
置10内でその直前の測定マーク位置との差が求められ
る。この差は、ステージ8と電子ビームとの相対的なド
リフト量の単位時間当たりの変化量を示す。図2のグラ
フは、経過時間に対してのドリフト量を示したもので、
横軸が時間、縦軸がドリフト量である。この測定された
ドリフトの単位時間ごとの変化量は、制御装置10内で
メモリ12に記憶された基準量と比較され、ドリフトの
変化量が基準量以下となったとき、ダミー照射が停止さ
れる。図2では、T1 〜T4 の時刻にドリフト量が測定
され、各時刻間のドリフトの変化量が求められる。そし
て、この変化量がメモリ12に記憶された基準量以下と
なると、それ以降ダミー照射は停止される。例えば、時
刻T3 と時刻T4 の間のドリフトの変化量が基準量以下
であれば、時刻T4 においてダミー照射は停止される。
ダミー照射が停止された後、直ちにパターンデータメモ
リ11からのパターンデータに基づいて制御装置10
は、パターンデータ制御回路7およびステージ制御回路
9を制御し、データに基づいた所望パターンの描画を材
料3に対して行う。
【0009】1枚目の材料3への所望パターンの描画が
終了した後、材料3は2枚目の材料と交換される。この
時、材料3の温度変化などにより、再びドリフトの量が
多くなるので、ダミー照射と上記したマークMの検出に
基づくドリフト量の測定が行われる。そして、ドリフト
の変化量が基準量以下となったとき、2枚目の材料への
所望パターンの描画が開始される。2枚目の材料3の交
換時には、ステージ8や材料3自体や、それらの部材の
周辺の環境の温度などの変化が少ないので、ドリフト量
は小さい。その結果、ダミー照射の間に一定時間ごとに
測定しているドリフトもその変化量が短時間で基準値以
下となり、その時点で2枚目の材料への所望パターンの
描画が開始される。更に、3枚目以降の材料の描画に当
たっても、材料3のステージ8へのセットが終了した
後、マークMの検出によるドリフト量の測定が行われ、
1枚目と2枚目の材料への描画と同様に、ドリフト量が
基準値以下となった時点で所望のパターンの描画が開始
される。図3(a)は、連続して複数の材料の描画を行
う場合のダミー照射時間Tdと実描画時間Trとを示し
たもので、図3(b)に示したダミー照射時間を常に一
定の値に設定した従来の方法に比べ、ダミー照射時間が
短くなり、結果として、トータルの描画時間が短縮され
ている。
【0010】上記した説明は、ドリフト量を電子ビーム
によるマーク検出によって行ったが、ドリフトの発生は
主として材料の温度に起因しているため、ステージ8上
に設けられた温度センサー15によって材料3の温度を
検出し、温度の変化量が基準値以下となったとき、ドリ
フト量が許容範囲となったと見なし、材料3への所望パ
ターンの描画を開始するようにしても良い。
【0011】以上本発明の一実施例を詳述したが、本発
明はこの実施例に限定されない。例えば、電子ビーム描
画を例に説明したが、イオンビームを用いて描画を行う
場合にも本発明を適用することができる。また、ステー
ジ上のマークの検出によってドリフト量の測定を行った
が、材料上のマークに基づいてドリフト量の測定を行っ
ても良い。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく荷
電粒子ビーム描画方法においては、ダミー照射の間、定
められた時間間隔で荷電粒子ビームのドリフト量の変化
を測定し、ドリフト量の変化が予め定められた値以下と
なった時点でダミー照射を終了させ、所望パターンの描
画を開始するようにしたので、ダミー照射の時間を短縮
することができ、トータルの描画時間を短くすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく方法を実施するための電子ビー
ム描画システムの一例を示す図である。
【図2】時間に対してのドリフト量の変化を示す図であ
る。
【図3】ダミー照射時間と実描画時間とを示す図であ
る。
【符号の説明】
1…電子銃 2…被描画材料 4…ブランキング電極 6…偏向器 7…パターンデータ制御回路 8…ステージ 9…ステージ制御回路 10…制御装置 11…パターンデータメモリ 12…メモリ 13…電子検出器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 荷電粒子ビームを被描画材料に照射し、
    所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法にお
    いて、荷電粒子ビームを所望パターンの描画部以外の領
    域にダミー照射すると共に、このダミー照射の間、定め
    られた時間間隔で荷電粒子ビームのドリフト量の変化を
    測定し、ドリフト量の変化が予め定められた値以下とな
    った時点でダミー照射を終了させ、所望パターンの描画
    を開始するようにした荷電粒子ビーム描画方法。
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