JP3279746B2 - 荷電ビーム描画装置の調整方法 - Google Patents
荷電ビーム描画装置の調整方法Info
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- JP3279746B2 JP3279746B2 JP19570893A JP19570893A JP3279746B2 JP 3279746 B2 JP3279746 B2 JP 3279746B2 JP 19570893 A JP19570893 A JP 19570893A JP 19570893 A JP19570893 A JP 19570893A JP 3279746 B2 JP3279746 B2 JP 3279746B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は荷電ビーム描画装置の調
整方法に係わり、高精度なパターンを形成するために必
要となる荷電ビーム描画装置の調整方法に関する。
整方法に係わり、高精度なパターンを形成するために必
要となる荷電ビーム描画装置の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、ＩＣ及びＬＳＩパターンの製
作には、光露光法が使用されてきた。ところが、この露
光方法では光の波長に限界があるので、高集積化・微細
化の流れに追従する事が難しくなってきている。
作には、光露光法が使用されてきた。ところが、この露
光方法では光の波長に限界があるので、高集積化・微細
化の流れに追従する事が難しくなってきている。
【０００３】一方で、それに代わる露光方法として、電
子ビームに代表される荷電粒子ビームによる露光法が脚
光を浴びている。この露光方法は光露光法では実現不可
能な微細パターンの形成に於いて非常に威力を発揮す
る。しかしながら、図１（ａ）に示すようにパターンの
ひずみを除去し、偏向感度を調整する為のマーク類が配
置してある面と実際に描画する基板面との間に存在する
高さの差を充分に補正しなければ、基板上でのビームの
焦点がずれるだけでなく描画領域がひずむので、高精度
なパターンが描画できなくなるという問題がある。この
問題を回避する１手法として、偏向感度を調整するマー
クを階段状に設けて高さずれを補正する方法がある。
子ビームに代表される荷電粒子ビームによる露光法が脚
光を浴びている。この露光方法は光露光法では実現不可
能な微細パターンの形成に於いて非常に威力を発揮す
る。しかしながら、図１（ａ）に示すようにパターンの
ひずみを除去し、偏向感度を調整する為のマーク類が配
置してある面と実際に描画する基板面との間に存在する
高さの差を充分に補正しなければ、基板上でのビームの
焦点がずれるだけでなく描画領域がひずむので、高精度
なパターンが描画できなくなるという問題がある。この
問題を回避する１手法として、偏向感度を調整するマー
クを階段状に設けて高さずれを補正する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】荷電粒子ビームによる
露光、例えば電子ビーム露光に於いて、偏向感度を調整
する為のマークが配してある面と描画する基板面との高
さの差を予め補正するには、図１（ｂ）のように段差状
にマークを設けるという方法がある。この方法は、段差
部分に配置してある偏向感度調整用マークを使って各々
の高さで偏向感度を求め、それから基板面上の高さを内
挿或いは外挿して決定するものである。
露光、例えば電子ビーム露光に於いて、偏向感度を調整
する為のマークが配してある面と描画する基板面との高
さの差を予め補正するには、図１（ｂ）のように段差状
にマークを設けるという方法がある。この方法は、段差
部分に配置してある偏向感度調整用マークを使って各々
の高さで偏向感度を求め、それから基板面上の高さを内
挿或いは外挿して決定するものである。
【０００５】図１（ａ）に比べ図１（ｂ）では基板によ
り近い所で焦点を結び、歪も低減しているのがわかる。
しかし、基板とは離れたところで調整しているので、相
変わらず高さずれが存在している。
り近い所で焦点を結び、歪も低減しているのがわかる。
しかし、基板とは離れたところで調整しているので、相
変わらず高さずれが存在している。
【０００６】本発明は段差状のマークを用いずにこの高
さずれを精度良く測定し、高さセンサーのオフセット値
を正確に決定する荷電ビーム描画装置調整方法を提案す
るものである。
さずれを精度良く測定し、高さセンサーのオフセット値
を正確に決定する荷電ビーム描画装置調整方法を提案す
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】その目的は、実際に描画
したパターンからマーク面と基板面との差を求め、高さ
センサーのオフセット値を決定する荷電ビーム描画装置
調整方法によって達成される。
したパターンからマーク面と基板面との差を求め、高さ
センサーのオフセット値を決定する荷電ビーム描画装置
調整方法によって達成される。
【０００８】
【作用】本発明は、荷電ビーム例えば電子ビームによる
露光を行う場合、ビームの偏向感度などを調整するため
のマークが配置されている面と、描画される基板面との
あいだに存在する高さの差を補正する為に事前に決定し
なければならない高さセンサーのオフセット値を変化さ
せて、いくつかのパターンを描画し、その後パターンの
ひずみ状況を測定することで最適化する荷電ビーム描画
装置の調整方法によって実現できる。
露光を行う場合、ビームの偏向感度などを調整するため
のマークが配置されている面と、描画される基板面との
あいだに存在する高さの差を補正する為に事前に決定し
なければならない高さセンサーのオフセット値を変化さ
せて、いくつかのパターンを描画し、その後パターンの
ひずみ状況を測定することで最適化する荷電ビーム描画
装置の調整方法によって実現できる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例として、可変形成ビー
ム・ベクター走査方式の電子ビーム描画装置に本発明を
適用した場合を示す。図２は高さセンサーの最適オフセ
ット値を決める為に描画したパターン及び基板上のレイ
アウトである。図２（ａ）は描画パターンの最小単位で
あり、十字の中心はこのパターンを描画する際の基準点
になる。高さセンサーのオフセットをある値に固定して
おき、基板を静止させた状態で、電子ビームを偏向でき
る全ての領域に渡って、図２（ａ）の最小単位のパター
ンを図２（ｂ）のように描画する。次に、基板を移動さ
せ、高さセンサーのオフセットを変えて同様な方法で描
画を行う。基板上のレイアウトを示したのが図２（ｃ）
である。本実施例では高さセンサーのオフセット値を１
０条件、１μｍおきにして描画した。
ム・ベクター走査方式の電子ビーム描画装置に本発明を
適用した場合を示す。図２は高さセンサーの最適オフセ
ット値を決める為に描画したパターン及び基板上のレイ
アウトである。図２（ａ）は描画パターンの最小単位で
あり、十字の中心はこのパターンを描画する際の基準点
になる。高さセンサーのオフセットをある値に固定して
おき、基板を静止させた状態で、電子ビームを偏向でき
る全ての領域に渡って、図２（ａ）の最小単位のパター
ンを図２（ｂ）のように描画する。次に、基板を移動さ
せ、高さセンサーのオフセットを変えて同様な方法で描
画を行う。基板上のレイアウトを示したのが図２（ｃ）
である。本実施例では高さセンサーのオフセット値を１
０条件、１μｍおきにして描画した。
【００１０】描画パターンを基板上に形成する処理を施
した後、測長装置にて図２（ｂ）内の全てに渡る描画基
準位置（十字の中心座標）を測定、理想位置からのずれ
量を各々の描画基準位置で求める。このずれ量を表す次
のような一次式を最小自乗法により決定する。
した後、測長装置にて図２（ｂ）内の全てに渡る描画基
準位置（十字の中心座標）を測定、理想位置からのずれ
量を各々の描画基準位置で求める。このずれ量を表す次
のような一次式を最小自乗法により決定する。
【００１１】Ｕx ＝ａ0 ＋ａ1 ＊Ｘ＋ａ2 ＊Ｙ Ｕy ＝ｂ0 ＋ｂ1 ＊Ｘ＋ｂ2 ＊Ｙ ここで、（Ｘ，Ｙ）は理想位置の座標、（Ｕx ，Ｕy ）
は描画基準位置の理想位置からのずれ量である。理想位
置、ずれ量と座標系の関係を示したのが図４である。描
画装置の状況が完全に調整されていれば描画可能領域は
１０のようになりずれは生じないが、高さセンサーオフ
セットなどが最適化されていないと１１のように描画可
能領域が歪んでしまう。ずれ量を前記の一次式で表した
場合決定された係数ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を用いて歪
の形状を図３（ａ）〜（ｄ）の４種類に分離できる。歪
の形状図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と係数の関
係はそれぞれ （a1＋b2）／２、（b1−a2）／２、（a1−b2）／２、
（b1＋a2）／２ である。特に、高さ方向のずれに因って生じる歪は
（ａ）と（ｂ）であり、前者を‘伸縮’、後者を‘回
転’と呼ぶことにする。従って、高さセンサーのオフセ
ット値に応じて回転と伸縮の量を求め、同時にこの２量
が消失するオフセット値が最適な値となる。
は描画基準位置の理想位置からのずれ量である。理想位
置、ずれ量と座標系の関係を示したのが図４である。描
画装置の状況が完全に調整されていれば描画可能領域は
１０のようになりずれは生じないが、高さセンサーオフ
セットなどが最適化されていないと１１のように描画可
能領域が歪んでしまう。ずれ量を前記の一次式で表した
場合決定された係数ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を用いて歪
の形状を図３（ａ）〜（ｄ）の４種類に分離できる。歪
の形状図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と係数の関
係はそれぞれ （a1＋b2）／２、（b1−a2）／２、（a1−b2）／２、
（b1＋a2）／２ である。特に、高さ方向のずれに因って生じる歪は
（ａ）と（ｂ）であり、前者を‘伸縮’、後者を‘回
転’と呼ぶことにする。従って、高さセンサーのオフセ
ット値に応じて回転と伸縮の量を求め、同時にこの２量
が消失するオフセット値が最適な値となる。
【００１２】図２（ｃ）のレイアウトでそれぞれの描画
パターンから回転及び伸縮を求め、高さセンサーのオフ
セット値の関数として表示したのが図５（ａ）である。
オフセット値が−２［μｍ］の所で回転と伸縮が同時に
０となっている。これを幾何学的形状を示したのが図５
（ｂ）である。１５，１６，１７はそれぞれオフセット
値−２［μｍ］，−１［μｍ］，−３［μｍ］である。
確かに回転と伸縮が同時に０となるオフセット値を採取
すれば、焦点ずれ・ひずみのない高精度な描画パターン
が形成可能であることが判る。
パターンから回転及び伸縮を求め、高さセンサーのオフ
セット値の関数として表示したのが図５（ａ）である。
オフセット値が−２［μｍ］の所で回転と伸縮が同時に
０となっている。これを幾何学的形状を示したのが図５
（ｂ）である。１５，１６，１７はそれぞれオフセット
値−２［μｍ］，−１［μｍ］，−３［μｍ］である。
確かに回転と伸縮が同時に０となるオフセット値を採取
すれば、焦点ずれ・ひずみのない高精度な描画パターン
が形成可能であることが判る。
【００１３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明による荷電ビ
ーム調整方法によれば、基板載置台上のビーム調整用マ
ークと基板面の高さの差を補正する高さセンサーのオフ
セット値を正確に決定することができ、焦点ずれやパタ
ーンひずみの無い高精度なパターンが形成可能となる。
ーム調整方法によれば、基板載置台上のビーム調整用マ
ークと基板面の高さの差を補正する高さセンサーのオフ
セット値を正確に決定することができ、焦点ずれやパタ
ーンひずみの無い高精度なパターンが形成可能となる。
【図１】 基板載置台に配置したマークでビーム調整を
行った場合の基板上での焦点位置及び歪を表す図。
行った場合の基板上での焦点位置及び歪を表す図。
【図２】 高さセンサーのオフセット値を決定するため
に描画するパターン及び描画レイアウトを示した図。
に描画するパターン及び描画レイアウトを示した図。
【図３】 描画可能領域の歪状況を分類した図。
【図４】 理想位置、描画基準位置、ずれ量と座標系と
の関係を表した図。
の関係を表した図。
【図５】 歪量を高さセンサーのオフセット値の関数と
して表した図。
して表した図。
１ 基板載置台 ２ 基板 ３ 偏向感度調整用マーク ４ 荷電ビーム ５ 偏向された荷電ビーム ６ 階段状に設けた偏向感度調整用マーク ７ 最小単位となるパターン ８ 描画の基準点 ９ ビーム偏向可能な領域 １０ 理想的な描画可能領域 １１ 歪んだ描画可能領域 １２ 理想位置（Ｘ，Ｙ） １３ 描画基準位置 １４ ずれ量（Ｕx ，Ｕy ） １５ 高さセンサーオフセット値 Ｚoff ＝−２［μ
ｍ］の場合 １６ 高さセンサーオフセット値 Ｚoff ＝−１［μ
ｍ］の場合 １７ 高さセンサーオフセット値 Ｚoff ＝−３［μ
ｍ］の場合 １８ 焦点位置
ｍ］の場合 １６ 高さセンサーオフセット値 Ｚoff ＝−１［μ
ｍ］の場合 １７ 高さセンサーオフセット値 Ｚoff ＝−３［μ
ｍ］の場合 １８ 焦点位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 洋司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 昭57−87131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−59914（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20
Claims (1)
- 【請求項１】 荷電ビームを走査しパターンを形成する
荷電ビーム描画装置に於いて、ビームの偏向感度を調整
するためのマークが配置されている面と描画される基板
面との間に差が存在する場合、この差を予め決定する工
程に関して、基板を通常の載置状態で高さセンサーのオ
フセット値を変化させパターン描画し、パターンのひず
み状況の測定結果から、高さ方向の変動に起因するひず
みを高さセンサーのオフセット値の関数として抽出し、
歪が最小となる最適オフセット値を決定することを特徴
とする荷電ビーム描画装置の調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19570893A JP3279746B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 荷電ビーム描画装置の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19570893A JP3279746B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 荷電ビーム描画装置の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0750238A JPH0750238A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3279746B2 true JP3279746B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16345659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19570893A Expired - Lifetime JP3279746B2 (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 荷電ビーム描画装置の調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279746B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5203992B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-06-05 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP19570893A patent/JP3279746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750238A (ja) | 1995-02-21 |
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Legal Events
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