JP3197024B2 - 荷電ビーム描画装置 - Google Patents
荷電ビーム描画装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の微
細パターンを荷電ビームを用いて描画する荷電ビーム描
画装置に係わり、特に描画する所望パターンの描画デー
タの描画位置を変更補正する機能を有した荷電ビーム描
画装置に関する。
細パターンを荷電ビームを用いて描画する荷電ビーム描
画装置に係わり、特に描画する所望パターンの描画デー
タの描画位置を変更補正する機能を有した荷電ビーム描
画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、集積回路パターン転写用マスク及
び半導体ウェハ等の試料上に微細パターンを形成するも
のとして、各種の電子ビーム描画装置が用いられてい
る。電子ビーム描画装置では、電子銃から放射された電
子ビームを集束加速してステージ上に載置された試料上
に照射すると共に、偏向系により試料上で電子ビームを
走査し、さらにブランキング系でビームをオン・オフす
ることにより所望パターンを描画している。
び半導体ウェハ等の試料上に微細パターンを形成するも
のとして、各種の電子ビーム描画装置が用いられてい
る。電子ビーム描画装置では、電子銃から放射された電
子ビームを集束加速してステージ上に載置された試料上
に照射すると共に、偏向系により試料上で電子ビームを
走査し、さらにブランキング系でビームをオン・オフす
ることにより所望パターンを描画している。
【０００３】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。即ち、試料を載置したステージ
に取り付けられている描画位置測定用レーザ測長系のミ
ラーの傾きや歪み等により位置の測定に誤差が生じ、実
際に描画された試料上のパターンは所望の描画位置と比
較して傾いたり歪んだものとなる。このミラーの傾きに
起因する位置の測定誤差は、試料上の描画位置のずれに
対して１次の寄与を及ぼす。また、ミラーの歪みに起因
した位置の測定誤差は、試料上の描画位置のずれに対し
て２次以上の寄与を及ぼす。これらのずれは、大きいと
ころでは１μｍ近くになり、直接描画の場合は勿論のこ
と、５倍体のマスク描画の場合においても許容されるも
のではない。
のような問題があった。即ち、試料を載置したステージ
に取り付けられている描画位置測定用レーザ測長系のミ
ラーの傾きや歪み等により位置の測定に誤差が生じ、実
際に描画された試料上のパターンは所望の描画位置と比
較して傾いたり歪んだものとなる。このミラーの傾きに
起因する位置の測定誤差は、試料上の描画位置のずれに
対して１次の寄与を及ぼす。また、ミラーの歪みに起因
した位置の測定誤差は、試料上の描画位置のずれに対し
て２次以上の寄与を及ぼす。これらのずれは、大きいと
ころでは１μｍ近くになり、直接描画の場合は勿論のこ
と、５倍体のマスク描画の場合においても許容されるも
のではない。
【０００４】また、カセットでマスク等を支持する際、
支持された基板のたわみによって、パターンの歪みが生
じる。このパターンの歪みも描画位置の２次以上の関数
となる。従来、１次の位置ずれに対しては十分な補正が
なされていたが、２次以上の位置のずれに対しては十分
な補正が施されていなかった。
支持された基板のたわみによって、パターンの歪みが生
じる。このパターンの歪みも描画位置の２次以上の関数
となる。従来、１次の位置ずれに対しては十分な補正が
なされていたが、２次以上の位置のずれに対しては十分
な補正が施されていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、レー
ザ測長系のミラーの傾きや歪み、さらにカセットのたわ
み等に起因して描画位置測定誤差が発生し、これが描画
精度を低下させる大きな要因となっていた。そして、２
次以上の位置ずれに対しては十分な補正を行うことは困
難であった。
ザ測長系のミラーの傾きや歪み、さらにカセットのたわ
み等に起因して描画位置測定誤差が発生し、これが描画
精度を低下させる大きな要因となっていた。そして、２
次以上の位置ずれに対しては十分な補正を行うことは困
難であった。
【０００６】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、レーザ測長系のミラー
の歪みや基板の歪み等に起因する２次以上の位置ずれを
十分に補正することができ、描画精度の向上をはかり得
る荷電ビーム描画装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、レーザ測長系のミラー
の歪みや基板の歪み等に起因する２次以上の位置ずれを
十分に補正することができ、描画精度の向上をはかり得
る荷電ビーム描画装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、任意の
位置における歪み量を１変数のみの高次関数として表
し、それを補正関数として、その補正関数を用いた補正
描画位置を求めることにある。
位置における歪み量を１変数のみの高次関数として表
し、それを補正関数として、その補正関数を用いた補正
描画位置を求めることにある。
【０００８】即ち本発明は、荷電ビーム描画に供される
試料を載置するステージと、このステージを移動するス
テージ駆動系と、ステージの位置を測定する描画位置測
定系とを備え、試料上に荷電ビームを照射して該試料に
所望のパターンを描画する荷電ビーム描画装置におい
て、前記ステージ上に前記試料を載置したときの該試料
の変形によって生じる描画位置の誤差、若しくは前記描
画位置測定系に起因する描画位置の誤差、又はこれらの
両方を補正するための位置補正関数データを格納するメ
モリと、各描画位置で前記メモリに格納された関数デー
タを参照して描画位置の補正演算を行う手段と、該手段
により求められた演算結果に従って描画位置を変更する
手段とを設けたことを特徴としている。
試料を載置するステージと、このステージを移動するス
テージ駆動系と、ステージの位置を測定する描画位置測
定系とを備え、試料上に荷電ビームを照射して該試料に
所望のパターンを描画する荷電ビーム描画装置におい
て、前記ステージ上に前記試料を載置したときの該試料
の変形によって生じる描画位置の誤差、若しくは前記描
画位置測定系に起因する描画位置の誤差、又はこれらの
両方を補正するための位置補正関数データを格納するメ
モリと、各描画位置で前記メモリに格納された関数デー
タを参照して描画位置の補正演算を行う手段と、該手段
により求められた演算結果に従って描画位置を変更する
手段とを設けたことを特徴としている。
【０００９】より具体的には本発明は、補正なしで描画
した試料のパターンの歪みをｘ成分とｙ成分とに分け
て、ｘ方向についてはｙのみの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向に
ついてはｘのみの関数ｇ（ｘ）として表し、それらの関
数を補正関数として小領域 （サブフィールド）の原点
に対して補正演算を行うことにより描画位置の補正され
た描画データを得られるようにしたものである。
した試料のパターンの歪みをｘ成分とｙ成分とに分け
て、ｘ方向についてはｙのみの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向に
ついてはｘのみの関数ｇ（ｘ）として表し、それらの関
数を補正関数として小領域 （サブフィールド）の原点
に対して補正演算を行うことにより描画位置の補正され
た描画データを得られるようにしたものである。
【００１０】
【作用】本発明では、描画位置測定用のレーザ測長系の
ミラーの歪み等に起因する描画パータンの歪みと、カセ
ットに支持された基板のたわみ等に起因する描画パター
ンの歪みを、描画位置に対する補正関数として表し、例
えばサブフィールドの原点位置で関数値を求め、補正式
に従って原点位置を変更し、それに従って描画すること
によって歪みのないパターンを得ることができる。
ミラーの歪み等に起因する描画パータンの歪みと、カセ
ットに支持された基板のたわみ等に起因する描画パター
ンの歪みを、描画位置に対する補正関数として表し、例
えばサブフィールドの原点位置で関数値を求め、補正式
に従って原点位置を変更し、それに従って描画すること
によって歪みのないパターンを得ることができる。
【００１１】レーザ測長系のミラーの歪みに起因する描
画パターン歪みの補正方法について説明する。補正を施
さない場合の描画データと描画結果を、図１に示す。基
板上の任意の位置（ｘi ，ｙi ）におけるずれを、図２
のようにｘ方向についてはｆ（ｙi ），ｙ方向について
はｇ（ｘi ）と表す。
画パターン歪みの補正方法について説明する。補正を施
さない場合の描画データと描画結果を、図１に示す。基
板上の任意の位置（ｘi ，ｙi ）におけるずれを、図２
のようにｘ方向についてはｆ（ｙi ），ｙ方向について
はｇ（ｘi ）と表す。
【００１２】従って、描画データの任意の位置（ｘO ，
ｙO ）は、ｘ方向にｆ（ｙO ）、ｙ方向にｇ（ｘO ）ず
れる。故に、（ｘO ＋ｆ（ｙO ），ｙO ＋ｇ（ｘO ））
なる位置に描画される。ここで、ｆ（ｙ），ｇ（ｘ）は
それぞれｙ，ｘの２次以上の関数で表されるものとす
る。実際に描画される位置を（ｘ′，ｙ′）とすれば、 ｘ′＝ｘO ＋ｆ（ｙO ） ｙ′＝ｙO ＋ｇ（ｘO ） ‥‥ (1) であるから、実際に描画される位置が（ｘO ，ｙO ）と
なるための描画データ位置を（ｘ″，ｙ″）とすると、 ｘO ＝ｘ″＋ｆ（ｙ″） ｙO ＝ｙ″＋ｇ（ｘ″） ‥‥ (2) となる。従って補正式は、小領域内では関数値は一定で
あるとみなせば、ｆ（ｘ″）〜ｆ（ｙ0 ），ｇ（ｘ″）
〜ｇ（ｘ0 ）となるから、 ｘ″＝ｘO −ｆ（ｙO ） ｙ″＝ｙO −ｇ（ｘO ） ‥‥ (3) で与えられる。描画データの位置（ｘO ，ｙO ）を
（ｘ″，ｙ″）に変更することにより、実際に基板上で
（ｘO ，ｙO）の位置に描画される。
ｙO ）は、ｘ方向にｆ（ｙO ）、ｙ方向にｇ（ｘO ）ず
れる。故に、（ｘO ＋ｆ（ｙO ），ｙO ＋ｇ（ｘO ））
なる位置に描画される。ここで、ｆ（ｙ），ｇ（ｘ）は
それぞれｙ，ｘの２次以上の関数で表されるものとす
る。実際に描画される位置を（ｘ′，ｙ′）とすれば、 ｘ′＝ｘO ＋ｆ（ｙO ） ｙ′＝ｙO ＋ｇ（ｘO ） ‥‥ (1) であるから、実際に描画される位置が（ｘO ，ｙO ）と
なるための描画データ位置を（ｘ″，ｙ″）とすると、 ｘO ＝ｘ″＋ｆ（ｙ″） ｙO ＝ｙ″＋ｇ（ｘ″） ‥‥ (2) となる。従って補正式は、小領域内では関数値は一定で
あるとみなせば、ｆ（ｘ″）〜ｆ（ｙ0 ），ｇ（ｘ″）
〜ｇ（ｘ0 ）となるから、 ｘ″＝ｘO −ｆ（ｙO ） ｙ″＝ｙO −ｇ（ｘO ） ‥‥ (3) で与えられる。描画データの位置（ｘO ，ｙO ）を
（ｘ″，ｙ″）に変更することにより、実際に基板上で
（ｘO ，ｙO）の位置に描画される。
【００１３】次に、カセットに支持された基板のたわみ
に起因する描画パターンの歪みの補正方法を説明する。
基板のたわみに起因した歪みは多くの場合、図３のよう
に鏡面対称にひずんだものとなる。図３のように歪んだ
場合、図４で示される位置に鏡面が存在する。この歪み
では鏡面上に対してはｘ或いはｙの一方向しか位置ずれ
が生じない。また鏡面の重なった点においては、位置ず
れは全くない。
に起因する描画パターンの歪みの補正方法を説明する。
基板のたわみに起因した歪みは多くの場合、図３のよう
に鏡面対称にひずんだものとなる。図３のように歪んだ
場合、図４で示される位置に鏡面が存在する。この歪み
では鏡面上に対してはｘ或いはｙの一方向しか位置ずれ
が生じない。また鏡面の重なった点においては、位置ず
れは全くない。
【００１４】上記の歪みの性質を利用すると、図４のＩ
の領域内においてのみ補正を施せばよいことになる。補
正式は上記 (3)式で与えられ、従って領域Ｉ内の任意の
点（ｘI ，ｙI ）の補正値は、 ｘI ′＝ｘI −ｆ（ｙI ） ｙI ′＝ｙI −ｇ（ｘI ） ‥‥ （４） となる。ＩとＩＩの境界をなす鏡面上の点は、 ｘI,II′＝ｘI,II−ｆ（ｙI,II） ｙI,II′＝ｙI,II ‥‥ (5) となる。ＩとIII の境界をなす鏡面上の点は、 ｘI,III ′＝ｘI,III ｙI,III ′＝ｙI,III −ｇ（ｘI,III ) ‥‥ (6)
の領域内においてのみ補正を施せばよいことになる。補
正式は上記 (3)式で与えられ、従って領域Ｉ内の任意の
点（ｘI ，ｙI ）の補正値は、 ｘI ′＝ｘI −ｆ（ｙI ） ｙI ′＝ｙI −ｇ（ｘI ） ‥‥ （４） となる。ＩとＩＩの境界をなす鏡面上の点は、 ｘI,II′＝ｘI,II−ｆ（ｙI,II） ｙI,II′＝ｙI,II ‥‥ (5) となる。ＩとIII の境界をなす鏡面上の点は、 ｘI,III ′＝ｘI,III ｙI,III ′＝ｙI,III −ｇ（ｘI,III ) ‥‥ (6)
【００１５】となる。また領域II,III,IV 内にある点
（ｘII，ｙII），（ｘIII , ｙIII ），（ｘIV，ｙIV）
は、まずミラー反転して領域Ｉ内に移したあと、(4) 式
に従って補正され、再びもとの領域に戻せばよい。図５
にその流れを示す。
（ｘII，ｙII），（ｘIII , ｙIII ），（ｘIV，ｙIV）
は、まずミラー反転して領域Ｉ内に移したあと、(4) 式
に従って補正され、再びもとの領域に戻せばよい。図５
にその流れを示す。
【００１６】即ち、（ｘII，ｙII）をＩに移すと
（ｘII，−ｙII）、これの補正値は（ｘII−ｆ（−
ｙII），−ｙII−ｇ（ｘII））となり、再び領域IIに移
すと、（ｘII−ｆ（−ｙII），ｙII＋ｇ（ｘII））とな
る。上記のようにして補正演算を行うことにより歪みの
ない十分な精度のパターンを得ることができる。
（ｘII，−ｙII）、これの補正値は（ｘII−ｆ（−
ｙII），−ｙII−ｇ（ｘII））となり、再び領域IIに移
すと、（ｘII−ｆ（−ｙII），ｙII＋ｇ（ｘII））とな
る。上記のようにして補正演算を行うことにより歪みの
ない十分な精度のパターンを得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
説明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例に係わる電子ビ
ーム描画装置を示す概略構成図である。図中１０は試料
室であり、この試料室１０内には半導体ウェハ等の試料
１１を載置した試料台１２が収容されている。試料台１
２は、計算機３０からの指令を受けた試料台駆動回路３
１によりＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向（紙面表裏
方向）に移動される。そして、試料台１２の移動位置は
レーザ測長系３２及びミラー３７により測定され、その
測定情報が計算機３０及び偏向制御回路３３に送出され
るものとなっている。
ーム描画装置を示す概略構成図である。図中１０は試料
室であり、この試料室１０内には半導体ウェハ等の試料
１１を載置した試料台１２が収容されている。試料台１
２は、計算機３０からの指令を受けた試料台駆動回路３
１によりＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向（紙面表裏
方向）に移動される。そして、試料台１２の移動位置は
レーザ測長系３２及びミラー３７により測定され、その
測定情報が計算機３０及び偏向制御回路３３に送出され
るものとなっている。
【００１９】一方、試料室１０の上方には、電子銃２
１，各種レンズ２２ａ〜２２ｅ，各種偏向器２３〜２６
及びビーム成形用アパーチャマスク２７ａ，２７ｂ等か
らなる電子光学鏡筒２０が設けられている。ここで、偏
向器２３はビームをオン・オフするためのブランキング
偏向板であり、この偏向器２３にはブランキング制御回
路３４からのブランキング信号が印加される。偏向器２
４は、アパーチャマスク２７ａ，２７ｂの光学的なアパ
ーチャ重なりを利用してビームの寸法を可変制御するビ
ーム寸法可変用偏向板であり、この偏向器２４には可変
ビーム寸法制御回路３５から偏向信号が印加される。ま
た、偏向器２５，２６はビームを試料１１上で走査する
ビーム走査用偏向板であり、これらの偏向器２５，２６
には偏向制御回路３３から偏向信号が印加されるものと
なっている。
１，各種レンズ２２ａ〜２２ｅ，各種偏向器２３〜２６
及びビーム成形用アパーチャマスク２７ａ，２７ｂ等か
らなる電子光学鏡筒２０が設けられている。ここで、偏
向器２３はビームをオン・オフするためのブランキング
偏向板であり、この偏向器２３にはブランキング制御回
路３４からのブランキング信号が印加される。偏向器２
４は、アパーチャマスク２７ａ，２７ｂの光学的なアパ
ーチャ重なりを利用してビームの寸法を可変制御するビ
ーム寸法可変用偏向板であり、この偏向器２４には可変
ビーム寸法制御回路３５から偏向信号が印加される。ま
た、偏向器２５，２６はビームを試料１１上で走査する
ビーム走査用偏向板であり、これらの偏向器２５，２６
には偏向制御回路３３から偏向信号が印加されるものと
なっている。
【００２０】なお、上記偏向器２５はビームを試料上で
大きく偏向する主偏向板で、上記偏向器２６はビームを
試料上で小さく偏向する副偏向板である。そして、主偏
向板２５でビーム位置を決定し、副偏向板２６で該偏向
板の偏向可能領域内の小領域（サブフィールド）を描画
するものとなっている。
大きく偏向する主偏向板で、上記偏向器２６はビームを
試料上で小さく偏向する副偏向板である。そして、主偏
向板２５でビーム位置を決定し、副偏向板２６で該偏向
板の偏向可能領域内の小領域（サブフィールド）を描画
するものとなっている。
【００２１】次に、本実施例装置を用いた描画方法、特
に描画位置の補正方法について説明する。描画位置補正
用の関数は、前記図２に示すようにｘ方向のずれに対し
てはｙの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向のずれに対してはｘの関
数ｇ（ｘ）として定義され、実測値を描画データと比較
して最小自乗法等の数学的手段により、高次（２次以
上）の関数として決定される。ｆ（ｙ），ｇ（ｘ）はバ
ッファメモリ３９内に関数形と係数のデータとして格納
される。
に描画位置の補正方法について説明する。描画位置補正
用の関数は、前記図２に示すようにｘ方向のずれに対し
てはｙの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向のずれに対してはｘの関
数ｇ（ｘ）として定義され、実測値を描画データと比較
して最小自乗法等の数学的手段により、高次（２次以
上）の関数として決定される。ｆ（ｙ），ｇ（ｘ）はバ
ッファメモリ３９内に関数形と係数のデータとして格納
される。
【００２２】描画位置の補正は、図７に示すサブフィー
ルドの原点に対して施される。描画用データのサブフィ
ールド２の原点は、フレーム１の原点に対して定義さ
れ、フレーム１の原点を該描画試料上の原点に対して定
義されている。各図形はサブフィールド２の原点に対し
て定義されるが、図形の位置は補正対象としない。この
理由を、図８を用いて説明する。図８の場合歪みの補正
関数は、ｘ，ｙそれぞれの方向について次式のように表
されるとする。 ｆ（ｙ）＝−４×１０-11 ×ｙ2 ＋０．１（ｘ方向） ｇ（ｘ）＝−４×１０-11 ×ｘ2 ＋０．１（ｙ方向）
ルドの原点に対して施される。描画用データのサブフィ
ールド２の原点は、フレーム１の原点に対して定義さ
れ、フレーム１の原点を該描画試料上の原点に対して定
義されている。各図形はサブフィールド２の原点に対し
て定義されるが、図形の位置は補正対象としない。この
理由を、図８を用いて説明する。図８の場合歪みの補正
関数は、ｘ，ｙそれぞれの方向について次式のように表
されるとする。 ｆ（ｙ）＝−４×１０-11 ×ｙ2 ＋０．１（ｘ方向） ｇ（ｘ）＝−４×１０-11 ×ｘ2 ＋０．１（ｙ方向）
【００２３】上式においてｙ，ｆ（ｙ），ｘ，ｇ（ｘ）
は全てμｍ単位で定義されている。サブフィールドの大
きさを３０×３０μｍとすると、サブフィールド内にお
ける補正関数の変化の割合は最大のところでも１０-6μ
ｍのオーダーとなり、サブフィールド内において図形位
置の補正をしても意味をなさないことが分かる。従っ
て、補正対称はサブフィールドの原点に限ることにす
る。
は全てμｍ単位で定義されている。サブフィールドの大
きさを３０×３０μｍとすると、サブフィールド内にお
ける補正関数の変化の割合は最大のところでも１０-6μ
ｍのオーダーとなり、サブフィールド内において図形位
置の補正をしても意味をなさないことが分かる。従っ
て、補正対称はサブフィールドの原点に限ることにす
る。
【００２４】以下、図９を用いて描画位置補正の流れを
説明する。まず、ＣＡＤデータ４１はデータ変換用計算
機４２でＥＢ描画用データ４３に変換され、磁気テープ
に落とされる。磁気テープに入った描画用データは制御
計算機３０で読まれて磁気ディスク４４にストアされ、
制御計算機３０のメインメモリ４５に記憶される。そし
て、バッファメモリ３９内に描画用データ４６及び原点
位置補正関数データ４７が格納される。バッファメモリ
３９内に格納された描画用データ４６はデータ展開回路
３８により装置の描画データに展開される。
説明する。まず、ＣＡＤデータ４１はデータ変換用計算
機４２でＥＢ描画用データ４３に変換され、磁気テープ
に落とされる。磁気テープに入った描画用データは制御
計算機３０で読まれて磁気ディスク４４にストアされ、
制御計算機３０のメインメモリ４５に記憶される。そし
て、バッファメモリ３９内に描画用データ４６及び原点
位置補正関数データ４７が格納される。バッファメモリ
３９内に格納された描画用データ４６はデータ展開回路
３８により装置の描画データに展開される。
【００２５】ここで、原点位置補正関数データ４７とし
ては、予め補正なしでパターンを描画し、形成されたパ
ターンを測定して各位置での歪みを求め、この歪みの分
布から後述する１次変数のみの高次関数を定義するもの
とする。この設定は、描画時に使用する機器（ミラー３
７やカセット等）が変わらなければ、最初の１回のみ行
えばよい。
ては、予め補正なしでパターンを描画し、形成されたパ
ターンを測定して各位置での歪みを求め、この歪みの分
布から後述する１次変数のみの高次関数を定義するもの
とする。この設定は、描画時に使用する機器（ミラー３
７やカセット等）が変わらなければ、最初の１回のみ行
えばよい。
【００２６】データ展開回路３８において、主偏向展開
回路４８では描画用データ４６でフレームに対して定義
されていたサブフィールドの原点座標を主偏向位置計算
により絶対座標にして、主偏向位置５５と定める。ま
た、副偏向展開回路４９はサブフィールド内の図形デー
タからショットデータ（ビーム位置，ビーム形状寸法，
ショット時間）を算出し、副偏向位置５３とビーム形
状，寸法，ショット時間５４を求める。なお、ショット
データの副偏向位置５３とビーム形状，寸法，ショット
時間５４は、図形分割回路５０，ミラー反転スケーリン
グ回路５１及びソーティング回路５２により所定の処理
が施される。
回路４８では描画用データ４６でフレームに対して定義
されていたサブフィールドの原点座標を主偏向位置計算
により絶対座標にして、主偏向位置５５と定める。ま
た、副偏向展開回路４９はサブフィールド内の図形デー
タからショットデータ（ビーム位置，ビーム形状寸法，
ショット時間）を算出し、副偏向位置５３とビーム形
状，寸法，ショット時間５４を求める。なお、ショット
データの副偏向位置５３とビーム形状，寸法，ショット
時間５４は、図形分割回路５０，ミラー反転スケーリン
グ回路５１及びソーティング回路５２により所定の処理
が施される。
【００２７】ショットデータの副偏向位置５３とビーム
形状，寸法，ショット時間５４は、そのまま偏向制御回
路３３に送られる。一方、主偏向位置５５は原点位置補
正回路３６に送られる。そして、原点位置補正回路３６
はバッファメモリ３９内に格納されている位置補正関数
データ４７を参照して、主偏向位置、即ちサブフィール
ドの原点に対して関数値を求めてから、補正演算を施
す。補正された主偏向位置は偏向制御回路３３に送られ
る。
形状，寸法，ショット時間５４は、そのまま偏向制御回
路３３に送られる。一方、主偏向位置５５は原点位置補
正回路３６に送られる。そして、原点位置補正回路３６
はバッファメモリ３９内に格納されている位置補正関数
データ４７を参照して、主偏向位置、即ちサブフィール
ドの原点に対して関数値を求めてから、補正演算を施
す。補正された主偏向位置は偏向制御回路３３に送られ
る。
【００２８】次に、原点位置補正回路３６における処理
の詳細について、図１０に従って説明する。原点位置補
正回路３６は、データ展開回路３８から出力される主偏
向位置データ５５、即ちサブフィールドの原点位置デー
タを入力とする。そして、バッファメモリ３９に格納さ
れている位置補正関数データ４７を参照し、補正を施す
サブフィールドの原点（ｘNi，ｙNi）に対して、ｆ（ｙ
Ni），ｇ（ｘNi）を求めて、 ｘNi′＝ｘNi−ｆ（ｙNi） ｙNi′＝ｙNi−ｇ（ｘNi） ‥‥ (7) により補正演算を施す。該サブフィールドの原点位置
（ｘNi，ｙNi）を（ｘNi′，ｙNi′）に書き換えたら次
のサブフィールドの処理に移る。
の詳細について、図１０に従って説明する。原点位置補
正回路３６は、データ展開回路３８から出力される主偏
向位置データ５５、即ちサブフィールドの原点位置デー
タを入力とする。そして、バッファメモリ３９に格納さ
れている位置補正関数データ４７を参照し、補正を施す
サブフィールドの原点（ｘNi，ｙNi）に対して、ｆ（ｙ
Ni），ｇ（ｘNi）を求めて、 ｘNi′＝ｘNi−ｆ（ｙNi） ｙNi′＝ｙNi−ｇ（ｘNi） ‥‥ (7) により補正演算を施す。該サブフィールドの原点位置
（ｘNi，ｙNi）を（ｘNi′，ｙNi′）に書き換えたら次
のサブフィールドの処理に移る。
【００２９】以上は、主としてレーザ測長系のミラーの
歪みに起因したパターン歪みの補正の場合についての説
明であるが、カセットのマスク支持によるパターンのた
わみについても同様にして補正を行うことができる。こ
の場合は、鏡面の位置も補正用関数Ｆ（ｙ），Ｇ（ｘ）
と同様にメモリ内に格納しておき、補正すべきサブフィ
ールドの原点位置と鏡面位置の関係を調べて、補正関数
Ｆ（ｙ），Ｇ（ｘ）に反転演算等を施してから、(7) 式
と同様の補正演算を施し、サブフィールドの原点位置を
書き換える。例えば、図１１の領域III 内の点（ｘ3 ，
ｙ3 ）は鏡面ｍx ，ｍy との関係から、領域Ｉ内で定義
されている補正関数を−Ｆ（ｙ），−Ｇ（ｘ）と変更
し、（ｘ03，ｙ03）を鏡面ｍx ，ｍy をｘ，ｙ軸とした
ときの座標値（ｘ3 ′，ｙ3 ′）に変更する。 ｘ3 ″＝ｘ3 ′−（−Ｆ（ｙ3 ′）） ｙ3 ″＝ｙ3 ′−（−Ｇ（ｘ3 ′）） ‥‥ (8)
歪みに起因したパターン歪みの補正の場合についての説
明であるが、カセットのマスク支持によるパターンのた
わみについても同様にして補正を行うことができる。こ
の場合は、鏡面の位置も補正用関数Ｆ（ｙ），Ｇ（ｘ）
と同様にメモリ内に格納しておき、補正すべきサブフィ
ールドの原点位置と鏡面位置の関係を調べて、補正関数
Ｆ（ｙ），Ｇ（ｘ）に反転演算等を施してから、(7) 式
と同様の補正演算を施し、サブフィールドの原点位置を
書き換える。例えば、図１１の領域III 内の点（ｘ3 ，
ｙ3 ）は鏡面ｍx ，ｍy との関係から、領域Ｉ内で定義
されている補正関数を−Ｆ（ｙ），−Ｇ（ｘ）と変更
し、（ｘ03，ｙ03）を鏡面ｍx ，ｍy をｘ，ｙ軸とした
ときの座標値（ｘ3 ′，ｙ3 ′）に変更する。 ｘ3 ″＝ｘ3 ′−（−Ｆ（ｙ3 ′）） ｙ3 ″＝ｙ3 ′−（−Ｇ（ｘ3 ′）） ‥‥ (8)
【００３０】と補正演算を施した後、（ｘ3 ″，
ｙ3 ″）を元の絶対座標（ｘ03″，ｙ03″）に直して、
サブフィールド原点位置を（ｘ03，ｙ03）から
（ｘ03″，ｙ03″）に変更する。また図１１の（ｘ04，
ｙ04）は、（ｘ4 ′，ｙ4 ′）に変換され、 ｘ4 ″＝ｘ4 ′ ｙ4 ″＝ｙ4 ′−（−Ｇ（ｘ4 ′）） ‥‥ (9) により補正演算が施され、（ｘ4 ″，ｙ4 ″）をもとの
絶対座標での（ｘ04″，ｙ04″）に戻して、サブフィー
ルドの原点位置が書き換えられる。
ｙ3 ″）を元の絶対座標（ｘ03″，ｙ03″）に直して、
サブフィールド原点位置を（ｘ03，ｙ03）から
（ｘ03″，ｙ03″）に変更する。また図１１の（ｘ04，
ｙ04）は、（ｘ4 ′，ｙ4 ′）に変換され、 ｘ4 ″＝ｘ4 ′ ｙ4 ″＝ｙ4 ′−（−Ｇ（ｘ4 ′）） ‥‥ (9) により補正演算が施され、（ｘ4 ″，ｙ4 ″）をもとの
絶対座標での（ｘ04″，ｙ04″）に戻して、サブフィー
ルドの原点位置が書き換えられる。
【００３１】さらに上記の場合、カセットの番号，試料
の種類（大きさ，厚み，など）により補正関数を切り換
えるようにすれば、個々の歪に応じて、より詳細な補正
が可能となる。
の種類（大きさ，厚み，など）により補正関数を切り換
えるようにすれば、個々の歪に応じて、より詳細な補正
が可能となる。
【００３２】上記原点位置補正回路３６により補正位置
を求めて、その補正位置を基準に描画することによっ
て、図１２に示すように実際に得られたパターンは歪み
のないものとなる。なお、図１２において（ａ）は描画
データ、（ｂ）は描画結果であり、また実線は補正を施
したパターン、破線は補正を施さないパターンを示して
いる。
を求めて、その補正位置を基準に描画することによっ
て、図１２に示すように実際に得られたパターンは歪み
のないものとなる。なお、図１２において（ａ）は描画
データ、（ｂ）は描画結果であり、また実線は補正を施
したパターン、破線は補正を施さないパターンを示して
いる。
【００３３】このように本実施例によれば、補正なしで
描画した試料のパターンの歪みをｘ成分とｙ成分とに分
けて、ｘ方向についてはｙのみの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向
についてはｘのみの関数ｇ（ｘ）として表す。そして、
これらの関数を補正関数としてサブフィールドの原点に
対して補正演算を行うことにより、描画位置の補正され
た描画データを得られるようにしている。このため、レ
ーザ測長系のミラーの歪みやカセットでの基板支持によ
る基板のたわみに起因する描画位置測定誤差、特に２次
以上の描画位置測定誤差を確実に補正することができ
る。従って、描画精度の向上をはかることができ、その
有用性は絶大である。
描画した試料のパターンの歪みをｘ成分とｙ成分とに分
けて、ｘ方向についてはｙのみの関数ｆ（ｙ）、ｙ方向
についてはｘのみの関数ｇ（ｘ）として表す。そして、
これらの関数を補正関数としてサブフィールドの原点に
対して補正演算を行うことにより、描画位置の補正され
た描画データを得られるようにしている。このため、レ
ーザ測長系のミラーの歪みやカセットでの基板支持によ
る基板のたわみに起因する描画位置測定誤差、特に２次
以上の描画位置測定誤差を確実に補正することができ
る。従って、描画精度の向上をはかることができ、その
有用性は絶大である。
【００３４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例では、描画位置を補正する単位
を１つのサブフィールドとしたが、ミラーの歪みや基板
のたわみが少ない場合には、複数のサブフィールド毎に
位置補正を行うようにしてもよい。また、主偏向器及び
副偏向器を備えた２段偏向方式に限らず、主偏向器のみ
の装置にも適用可能である。さらに、電子ビームの代り
にイオンビームを用いたイオンビーム描画装置にも適用
することが可能である。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができる。
るものではない。実施例では、描画位置を補正する単位
を１つのサブフィールドとしたが、ミラーの歪みや基板
のたわみが少ない場合には、複数のサブフィールド毎に
位置補正を行うようにしてもよい。また、主偏向器及び
副偏向器を備えた２段偏向方式に限らず、主偏向器のみ
の装置にも適用可能である。さらに、電子ビームの代り
にイオンビームを用いたイオンビーム描画装置にも適用
することが可能である。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、任
意の位置に対する位置補正関数データ（１変数のみの高
次関数）をメモリに格納しておき、各描画位置でこの関
数データを参照して描画位置の補正演算を行い、その演
算結果に従って描画位置を変更するようにしているの
で、レーザ測長系のミラーの歪みや基板の歪み等に起因
する２次以上の位置ずれを十分に補正することができ、
描画精度の向上をはかり得る荷電ビーム描画装置を実現
することが可能となる。
意の位置に対する位置補正関数データ（１変数のみの高
次関数）をメモリに格納しておき、各描画位置でこの関
数データを参照して描画位置の補正演算を行い、その演
算結果に従って描画位置を変更するようにしているの
で、レーザ測長系のミラーの歪みや基板の歪み等に起因
する２次以上の位置ずれを十分に補正することができ、
描画精度の向上をはかり得る荷電ビーム描画装置を実現
することが可能となる。
【図１】レーザ測長系のミラーの歪みに起因したパター
ンの歪みを示す模式図、
ンの歪みを示す模式図、
【図２】補正関数の定義の仕方を説明するための模式
図、
図、
【図３】基板のたわみによるパターンの歪みを示す模式
図、
図、
【図４】基板のたわみによるパターン歪みの補正方法を
示す模式図、
示す模式図、
【図５】基板のたわみによるパターン歪みの補正方法を
示す模式図、
示す模式図、
【図６】本発明の一実施例に係わる電子ビーム描画装置
を示す概略構成図、
を示す概略構成図、
【図７】フレームとサブフィールドとの関係を示す模式
図、
図、
【図８】実際のパターン歪みの例を示す模式図、
【図９】描画データの流れを模式的に示す回路構成図、
【図１０】原点補正回路の処理の流れを示すフローチャ
ート、
ート、
【図１１】基板のたわみによるパターンの歪みを補正す
る処理を説明するための模式図、
る処理を説明するための模式図、
【図１２】描画データと描画結果を示す模式図。
１…フレーム、 ２…サブフィールド、 ２１…電子銃、 ２２ａ〜２２ｅ…各種レンズ、 ２３〜２６…各種偏向器、 ２７ａ，２７ｂ…アパーチャマスク、 ３０…制御計算機、 ３１…試料台駆動回路、 ３２…レーザ測長系、 ３３…偏向制御回路、 ３４…ブランキング制御回路。 ３５…可変整形ビーム寸法制御回路、 ３６…原点位置補正回路、 ３７…ミラー、 ３８…データ展開回路、 ３９…バッファメモリ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−93931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−58735（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87516（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148628（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−16718（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102519（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251520（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20
Claims (4)
- 【請求項１】荷電ビーム描画に供される試料を載置する
ステージと、このステージを移動するステージ駆動系
と、ステージの位置を測定する描画位置測定系とを備
え、試料上に荷電ビームを照射して該試料に所望のパタ
ーンを描画する荷電ビーム描画装置において、補正せずに描画した試料のパターン歪みを基に、 前記ス
テージ上に前記試料を載置したときの該試料の変形によ
って生じる描画位置の誤差、及び前記描画位置測定系に
起因する描画位置の誤差の両方を補正するための位置補
正関数データを格納するメモリと、各描画位置で前記メ
モリに格納された関数データを参照して描画位置の補正
演算を行う手段と、該手段により求められた演算結果に
従って描画位置を補正する手段とを具備してなることを
特徴とする荷電ビーム描画装置。 - 【請求項２】前記メモリに格納する位置補正関数データ
は、試料上の座標系においてｘ方向についてはｙのみの
関数、ｙ方向にはｘのみの関数で表わされることを特徴
とする請求項１記載の荷電ビーム描画装置。 - 【請求項３】主偏向で描画領域内の小領域を位置決め
し、副偏向で該小領域内を描画する２段偏向方式におい
て、主偏向の描画位置データに対して補正演算を行い、
小領域の原点位置を補正することを特徴とする請求項１
記載の荷電ビーム描画装置。 - 【請求項４】前記試料上の描画目標位置の補正は、偏向
可能な最大領域よりも小さな偏向可能領域を単位として
行われることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描
画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16810191A JP3197024B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 荷電ビーム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16810191A JP3197024B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 荷電ビーム描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521323A JPH0521323A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3197024B2 true JP3197024B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=15861860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16810191A Expired - Fee Related JP3197024B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 荷電ビーム描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197024B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4713773B2 (ja) * | 2001-07-09 | 2011-06-29 | 株式会社アドバンテスト | 電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法 |
| JP5079410B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2012-11-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP5721351B2 (ja) | 2009-07-21 | 2015-05-20 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
| JP5350523B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2013-11-27 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP6040046B2 (ja) * | 2013-02-18 | 2016-12-07 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置、および荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP2016225357A (ja) | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 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 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16810191A patent/JP3197024B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521323A (ja) | 1993-01-29 |
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