JP3568318B2 - 荷電粒子ビーム露光方法及び装置並びにこれらに用いられるチャージアップ補正用関数の決定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子ビーム露光方法及び装置並びにこれらに用いられるチャージアップ補正用関数の決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの回路素子の微細化に伴い、露光精度の向上が要求されている。
光露光は光学材料や光源により露光精度が制限され、０．１５μｍ以下の幅のレジストパターンを安定して得ることは困難と考えられている。これに対し、荷電粒子ビーム露光によれば、０．１５μｍ以下の幅のレジストパターンを得ることができる。
【０００３】
荷電粒子ビーム露光装置では、図６に示す如く、移動ステージ１０上に半導体ウェーハ１１が搭載され、その上方に副偏向器としての静電偏向器１２が配置されている。荷電粒子ビーム１３は、静電偏向器１２内を通って走査されながら半導体ウェーハ１１上に照射される。半導体ウェーハ１１上にはレジストが塗布されており、荷電粒子ビーム１３の照射によりその一部が蒸発し、コンタミネーション１４として静電偏向器１２に付着し、これに電荷が蓄積されるというチャージアップ現象が生ずる。この付着は、荷電粒子ビーム１３の他の部分への荷電粒子ビーム照射によっても生ずる。図６ではコンタミネーション１４を代表的に示している。
【０００４】
静電偏向器１２で形成された電界強度Ｅに、コンタミネーション１４のチャージアップで形成された電界強度Ｅｃが重ね合わされるので、電界強度Ｅｃによるビームドリフトが生じて、レジストパターン精度が低下する原因となる。この問題は、回路素子の微細化が進展するほど大きくなる。
ビームドリフト量は、半導体ウェーハ上のマークを荷電粒子ビームで走査しなければ測定できないので、露光中には測定することができず、従来ではこのビームドリフトを補正することができなかった。
【０００５】
そこで、従来では、露光処理後に上記のようにしてビームドリフト量を測定し、これが所定値以上である場合に、荷電粒子ビーム光学系を解体して洗浄したり、荷電粒子ビーム露光装置内に酸素を導入し、内部電極にＲＦ電圧を印加してアッシングしたりすることにより、コンタミネーションを除去していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、荷電粒子銃をオフにし、鏡筒内の真空を解除し、洗浄後に鏡筒内を真空に戻し、荷電粒子銃をオンにして荷電粒子ビームが安定するまで待つ必要がある。このため、少なくとも数時間以上装置が非稼働状態になり、また、その時間が不定であるので、生産性が著しく低下する。
【０００７】
このような問題は、チャージアップによるビームドリフトを補正することにより解決され又は低減される。
本発明の目的は、コンタミネーションのチャージアップによるビームドリフトを補正することが可能な荷電粒子ビーム露光方法及び装置並びにこれらに用いられるチャージアップ補正用関数の決定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】
第１発明では、偏向器に駆動信号を供給して荷電粒子ビームを走査しながら該荷電粒子ビームを対象物に照射する荷電粒子ビーム露光方法において、
該荷電粒子ビームをドリフトさせるチャージアップの原因量Ｉを検出し、
該原因量Ｉの増分に応じて増加し且つ時間ｔの増分に応じて減少する補正値Ｃを決定し、
該ドリフトを低減するために該補正値Ｃにより該駆動信号を補正する。
【０００９】
露光中にはビームドリフトを測定することができないが、この第１発明によれば、荷電粒子ビームをドリフトさせるチャージアップの原因量Ｉの増分に応じて増加し且つ時間ｔの増分に応じて減少する補正値Ｃのモデルに基づいてビームドリフトが補正され、これにより荷電粒子ビーム露光装置内のコンタミネーション除去作業が長期間不要となり、生産性が向上するという効果を奏する。
【００１０】
第１発明の第１態様では、ローパスフィルタを用い、
上記原因量Ｉは、上記照射により上記対象物へ流れる電流のうち該ローパスフィルタを通過したものの検出値である。
コンタミネーションの電荷の充放電の時定数が比較的大きいので、この第１態様によれば、ローパスフィルタを通さないことによる過渡応答が低減されて、補正精度が向上するという効果を奏する。
【００１１】
第１発明の第２態様では、２次電子検出器とローパスフィルタとを用い、
上記原因量Ｉは、該２次電子検出器の出力信号のうち該ローパスフィルタを通過したものの検出値である。
この第２態様によっても、ローパスフィルタを通さないことによる過渡応答が低減されて、補正精度が向上するという効果を奏する。
【００１２】
第１発明の第３態様では、上記原因量Ｉは、上記駆動信号に応じた値を上記検出値に乗じた値である。
コンタミネーションの充電は偏向器による荷電粒子ビームの偏向量に依存するので、この第３態様によれば補正精度が向上するという効果を奏する。
第１発明の第４態様では、上記補正値Ｃを時間Δｔ経過毎に更新し、時点ｔ＋Δｔでの該補正値Ｃｉ＋１を、式
Ｃｉ＋１＝Ｃｉ＋（Ａ・Ｉ−Ｃｉ）Ｂ
により算出し、ここに、Ｃｉは時点ｔでの該補正値であり、Ａ及びＢは定数又は該原因量Ｉの関数である。
【００１３】
この第４態様によれば、図５（Ａ）のモデルを一般化した式で補正値が逐次求められ、適当なＡ及びＢの選定により補正精度を向上させることが可能であるという効果を奏する。
第１発明の第５態様では、上記ＢはＥＸＰ（−Δｔ／τ）であり、ここに時定数τは定数又は上記原因量Ｉの関数である。
【００１４】
時定数τが定数の場合は、図５（Ａ）のモデルに対応しており、図４の基本的性質に基づいた補正が行われるという効果を奏し、補正式が簡単になるので特にビームドリフトが小さい場合に効果的である。
第２発明では、上記原因量Ｉの関数を決定するチャージアップ補正用関数決定方法であって、
上記荷電粒子ビームを上記偏向器の上方で所定時間ブランキングし、
該ブランキングを解除し、上記補正値Ｃを０にした状態で、
（１）上記駆動信号を変化させて該荷電粒子ビームを走査させながら、上記対象物から放出された２次電子の量を検出することにより、該対象物に形成されたマークの位置を検出し、
（２）上記駆動信号を０にし且つ上記原因量Ｉを一定にして該荷電粒子ビームを上記対象物に照射し、
マーク検出位置が収束するまでステップ（１）と（２）とを繰り返し、
該マーク検出位置が略収束したときに、該マーク検出位置を最初のステップ（１）でのマーク検出位置に等しくするための補正値Ｃを求め、
該原因量Ｉでの上記関数Ａの値をＡ＝Ｃ／Ｉとして求める。
【００１５】
この第２発明によれば、試行錯誤的ではなく、補正値Ｃを求める式に基づいて効率的に関数Ａを定めることができるという効果を奏する。
第２発明の第１態様では、上記関数Ａの値を求めた後に、複数の、上記マーク検出位置が収束する前の上記ステップ（１）での該マーク検出位置とその時点との組に基づいて、上記原因量Ｉでの上記関数Ｂの値を決定する。
【００１６】
この第１態様によっても、試行錯誤的ではなく、補正値Ｃを求める式に基づいて効率的に関数Ａを定めることができるという効果を奏する。
第３発明では、偏向器に駆動信号を供給して荷電粒子ビームを走査しながら該荷電粒子ビームを対象物に照射する荷電粒子ビーム露光装置において、
該荷電粒子ビームをドリフトさせるチャージアップの原因量Ｉを検出する原因量検出手段と、
該原因量Ｉの増分に応じて増加し時間ｔの増分に応じて減少する補正値Ｃを決定する補正量決定手段と、
該ドリフトを低減するために該補正値Ｃにより該駆動信号を補正する補正手段と、
を有する。
【００１７】
この第３発明によれば、第上記１発明の方法を実施可能である。
第３発明の第１態様では、上記原因量検出手段は、
上記照射により上記対象物へ流れる電流が供給されるローパスフィルタと、
上記駆動信号に応じた値を出力する関数手段と、
該値と該ローパスフィルタの出力値との積を上記原因量Ｉとして求める乗算手段と、
を有する。
【００１８】
この第１態様によれば、上記第１発明の第１態様の方法を実施可能である。
第３発明の第２態様では、上記原因量検出手段は、
２次電子検出器と、
該２次電子検出器の出力信号が供給されるローパスフィルタと、
上記駆動信号に応じた値を出力する関数手段と、
該値と該ローパスフィルタの出力値との積を上記原因量Ｉとして求める乗算手段と、
を有する。
【００１９】
この第２態様によれば、上記第１発明の第２態様の方法を実施可能である。
第３発明の第３態様では、上記補正量決定手段は、時点ｔ及びｔ＋Δｔでの補正値をそれぞれＣｉ、Ｃｉ＋１とし、Ａ及びＢを定数又は該原因量Ｉの関数としたとき、
Ｃｉ＋１＝Ｃｉ＋（Ａ・Ｉ−Ｃｉ）Ｂ
により該補正値Ｃｉ＋１を時間Δｔ経過毎に算出する。
【００２０】
この第３態様によれば、上記第１発明の第４態様の方法を実施可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
図４は、チャージアップによるビームドリフトの測定結果を示す。横軸は時間（分）であり、縦軸は半導体ウェーハ１１上のビームスポットのチャージアップによる変位量（ｎｍ）である。この測定結果は、以下のようにして得られたものである。
【００２２】
図６において、荷電粒子ビーム１３を、チャージアップが無くなっていると考えられるまで、オフにする。次に、荷電粒子ビーム１３をオンにし、その電流値を一定にして５分間、次の［１］及び［２］を繰り返す。
［１］荷電粒子ビーム１３を静電偏向器１２で振って半導体ウェーハ１１上のマークを走査することにより、該マークに対するＥ＝０での移動ステージ１０上のビームスポット位置を測定する。
【００２３】
［２］静電偏向器１２の印加電圧を０にして、荷電粒子ビーム１３を半導体ウェーハ１１上に照射する。
次に、間欠的に［１］のみを繰り返す。
図４の結果から、次のような結論が得られる。
（１）荷電粒子ビーム１３のオンによりコンタミネーション１４がチャージアップされ、且つ、その電荷が徐々に放電される。
【００２４】
（２）充放電の時定数は比較的大きく、放電の時定数は充電の時定数よりも大きい。
露光中にはビームドリフトを測定することができないので、その原因量とビームドリフトとの関係を予めモデル化しておき、露光中では原因量を測定しモデルに基づいてビームドリフトを補正する。
【００２５】
図５（Ａ）は電気回路を用いたチャージアップモデルを示す。このモデルでは、コンデンサ１５と抵抗１６とが並列接続され、その回路と定電流源１７とスイッチ１８とが、電源供給線ＶＣＣとグランド線との間に直列接続されている。
スイッチ１８をオンにすると、定電流源１７から出力された一定の電流Ｉ０が、コンデンサ１５側への電流Ｉ１と抵抗１６側への電流Ｉ２とに別れて流れる。次の関係、
Ｉ１＋Ｉ２＝Ｉ０、 Ｖ＝ＣＱ＝Ｉ２・Ｒ、 Ｉ１＝ｄＱ／ｄｔ
が成立し、ここにＣはコンデンサ１５の容量、Ｒは抵抗１６の抵抗値、ＱはＣに蓄積された電荷量である。
【００２６】
スイッチ１８をオンにした時点ではＱ＝０であるので、Ｖ＝０、Ｉ２＝０、Ｉ１＝Ｉ０となる。電荷Ｑが増加して電流Ｉ１が０に収束し、他方、電流Ｉ２が電流Ｉ０に収束する。電流Ｉ１と電流Ｉ２の変化を図５（Ｂ）に示す。電流Ｉ２が電流Ｉ０に収束した後にスイッチ１８をオフにすると、コンデンサ１５の電荷Ｑが放電されて抵抗１６に流れ、電流Ｉ２が０に収束する。このときの電流Ｉ２の波形は、図５（Ｂ）中の電流Ｉ１の波形と同一になる。
【００２７】
このモデルにおいて、スイッチ１８がオンのとき、電流Ｉ０の一部がコンデンサ１５へ流れながらコンデンサ１５から放電されて抵抗１６に流れていると考えれば、スイッチ１８のオン／オフにかかわらずコンデンサ１５から放電されていることになる。この場合、図６との関係において、電流Ｉ０が荷電粒子ビーム１３の電流に対応し、コンデンサ１５の電荷Ｑがコンタミネーション１４の蓄積電荷に対応し、コンデンサ１５からの放電がコンタミネーション１４からの放電に対応する。
【００２８】
電荷Ｑは電界強度Ｅｃに比例するので、荷電粒子ビーム１３の量に基づいて補正値を求めることが可能となる。ただし、このモデルの時定数τは充電と放電とで等しい値ＣＲになるので、充電と放電とで時定数が異なるようにモデルを修正した方が好ましい。また、コンタミネーション１４の充電は静電偏向器１２による荷電粒子ビーム１３の偏向量に依存するので、これを考慮した方が好ましい。
【００２９】
図１は、上記のような考察に基づいて得られた、本発明の一実施形態に係る荷電粒子ビーム露光装置の概略構成を示す。
荷電粒子ビーム放射装置２０は制御回路２１で制御され、これにより荷電粒子ビーム１３の断面が荷電粒子ビーム放射装置２０内のマスクの透過孔パターンと相似形になっている。荷電粒子ビーム１３は、ブランキング偏向器２２、絞り２３の開口及び静電偏向器１２を通り、半導体ウェーハ１１上に照射される。図１では簡単化のために、電磁レンズ及び主偏向器としての電磁偏向器を図示省略している。
【００３０】
半導体ウェーハ１１上の荷電粒子ビーム照射点から放出された２次電子２４は、２次電子検出器２５Ａ及び２５Ｂで検出され、両出力の和ＩＳが加算器２６で算出されてチャージアップ補正回路２７に供給される。２次電子検出器は実際にはＹ方向（紙面垂直方向）にも配置され、これらの出力も加算器２６で加算される。半導体ウェーハ１１に入射した荷電粒子ビーム１３は、導電性の移動ステージ１０上及びチャージアップ補正回路２７Ｘを通ってグランド線に流れ、その電流ＩＢがチャージアップ補正回路２７Ｘで用いられる。また、静電偏向器１２と上記電磁偏向器とに対するＸ方向偏向量目標値ＤＸ及びＹ方向偏向量目標値ＤＹが制御回路２１からチャージアップ補正回路２７Ｘへ供給される。
【００３１】
チャージアップ補正回路２７Ｘは、２次電子検出値ＩＳと電流ＩＢとの一方又は両方並びにＸ方向偏向量目標値ＤＸ及びＹ方向偏向量目標値ＤＹに基づいて、Ｘ補正値ＣＡＸを求め、これを減算器２９Ｘの減数入力端に供給する。減算器２９ＸによりＸ方向副偏向量目標値ＳＡＸとＸ補正値ＣＡＸとの差が求められ、これが増幅器３０Ｘで増幅されて静電偏向器１２に供給される。Ｘ方向副偏向量目標値ＳＡＸは、制御回路２１からのＸ方向副偏向量目標値ＳＸをＤ／Ａ変換器２８Ｘでアナログ化したものである。
【００３２】
チャージアップ補正回路２７Ｘ、Ｄ／Ａ変換器２８Ｘ、減算器２９Ｘ及び増幅器３０Ｘは静電偏向器１２のＸ方向偏向部分に関するものであり、同様の不図示の構成が静電偏向器１２のＹ方向偏向部分に関しても備えられている。２次電子検出値ＩＳ、電流ＩＢ、Ｘ方向偏向量目標値ＤＸ及びＹ方向偏向量目標値ＤＹは、該構成にも用いられる。
【００３３】
Ｘ方向及びＹ方向に関するチャージアップ補正回路２７の構成例を図２に示す。
上記（２）のようにコンタミネーション１４の充放電の時定数が比較的大きいので、Ｘ方向偏向量目標値ＤＸ、Ｙ方向偏向量目標値ＤＹ、２次電子検出値ＩＳ及び電流ＩＢをそれぞれローパスフィルタ３１、３２、３３及び３４に通して時間平均化することにより、補正精度を向上させる。２次電子検出値ＩＳと電流ＩＢの両方を用いてもよいが、簡単化のために両者の一方をマルチプレクサ３５で選択する。この選択は、荷電粒子ビーム露光装置毎の過去の補正精度に基づいて操作者が決定する。デジタル補正演算を行うために、ローパスフィルタ３１、３２及びマルチプレクサ３５の出力はそれぞれＡ／Ｄ変換器３６、３７及び３８に供給されてデジタル化され、Ｘ方向偏向量目標値ＬＸ、Ｙ方向偏向量目標値ＬＹ及び電流ＩＣとなる。デジタル化はクロックＣＫ１に同期して行われる。
【００３４】
Ｘ方向偏向量目標値ＬＸ及びＹ方向偏向量目標値ＬＹの両者はメモリ３９及び４０のアドレス入力端に供給され、メモリ３９及び４０からそれぞれ関数値Ｆ（ＬＸ，ＬＹ）及びＧ（ＬＸ，ＬＹ）が読み出される。電流ＩＣとＦとの積がＸ原因量ＩＸとして乗算器４１で求められ、電流ＩＣとＧとの積がＹ原因量ＩＹとして乗算器４２で求められ、これらが補正演算回路４３に供給される。補正演算回路４３は、Ｘ原因量ＩＸ及びＹ原因量ＩＹに基づき、クロックＣＫ２のパルス毎にＸ補正値ＣＸ及びＹ補正値ＣＹを算出する。Ｘ補正値ＣＸ及びＹ補正値ＣＹはそれぞれ、Ｄ／Ａ変換器４４及び４５でアナログ化され、Ｘ補正値ＣＡＸ及びＹ補正値ＣＡＹとして出力される。
【００３５】
関数値Ｆ（ＬＸ，ＬＹ）及びＧ（ＬＸ，ＬＹ）は、例えば、最初全て１に初期設定しておき、ビームドリフトが小さくなるように関数値を少しずつ変えていく。
補正演算回路４３のうち、Ｘ補正値ＣＸを算出する部分の構成例を４３Ｘとして図３に示す。
【００３６】
補正演算回路４３Ｘは、次式、
ＣＸｉ＋１＝ＣＸｉ＋（Ａ・ＩＸ−ＣＸｉ）Ｂ （１）
を演算するための回路であり、ここに、ＣＸｉは時点ｔでのＸ補正値であり、ＣＸｉ＋１は時点ｔ＋ΔｔでのＸ補正値であり、ＩＸは時点ｔでのＸ原因量であり、Ａ及びＢはＸ原因量ＩＸの関数である。
【００３７】
この式は、図５（Ａ）のモデルを一般化したものである。すなわち、このモデルでは、Δｔを０に近づけた場合、
ＣＸｉ＋１＝ＣＸｉ＋（Ａ・ＩＸ−ＣＸｉ）（１−Δｔ／τ） （２）
となる。式（２）中のＡ及び時定数τは定数である。ＩＸｉ＝ＩＸｉ−１＋ΔＩＸ、Ａ・ＩＸｉ−１＝ＣＸの場合には、この式は、
ＣＸｉ＋１＝ＣＸｉ＋Ａ・ΔＩＸ（１−Δｔ／τ） （３）
となる。Ａ・ΔＩＸは時点ｔでのＸ原因量増分ΔＩＸによるコンタミネーション１４の電荷の増加に対応しており、Ａ・ΔＩＸ・Δｔ／τは時間Δｔ経過によるコンタミネーション１４からの放電に対応している。
【００３８】
式（２）は、Δｔを少し大きくした場合、
ＣＸｉ＋１＝ＣＸｉ＋（Ａ・ＩＸ−ＣＸｉ）ＥＸＰ（−Δｔ／τ） （４）
となる。実際には、Ａ及びτはＸ原因量ＩＸに依存する。式（４）において、ＥＸＰ（−Δｔ／τ）をＸ原因量ＩＸの関数Ｂで置き換え、かつ、ＡをＸ原因量ＩＸの関数として一般化したものが式（１）である。
【００３９】
図３において、Ｘ原因量ＩＸは、メモリ５０及び５１のアドレス入力端並びに乗算器５２の一方の入力端に供給される。Ｘ原因量ＩＸと、メモリ５０から読み出された関数値Ａ（ＩＸ）との積が乗算器５２で求められ、これが減算器５３の被減数入力端に供給される。減算器５３の出力とメモリ５１から読み出された関数値Ｂ（ＩＸ）との積が乗算器５４で求められ、これが加算器５５の一方の入力端に供給される。加算器５５の出力ＣＸｉ＋１がレジスタ５６の入力端に供給され、クロックＣＫ２の立ち上がりでレジスタ５６に保持される。レジスタ５６の出力ＣＸｉは、減算器５３の減数入力端及び加算器５５の他方の入力端に供給される。
【００４０】
クロックＣＫ２は図２中のクロックＣＫ１と同一周期Δｔであり、Δｔ経過毎に、算出されたＸ補正値ＣＸｉ＋１がＸ補正値ＣＸｉとしてレジスタ５６に保持され、補正演算回路４３Ｘから出力される。
補正演算回路４３のうち、Ｙ補正値ＣＹを算出する部分の構成は、メモリの内容を除き補正演算回路４３Ｘと同一である。
【００４１】
次に、メモリ５０及び５１の内容の決定方法を、図１を参照して説明する。
まず、荷電粒子ビーム１３を、チャージアップが無くなっていると考えられるまでオフにする。荷電粒子ビーム１３のオフは、ブランキング偏向器２２で荷電粒子ビーム１３を偏向させて荷電粒子ビーム１３を絞り２３で遮断するすることにより行う。次に、ブランキング偏向器２２の印加電圧を０にすることにより荷電粒子ビーム１３をオンにし、その電流値を一定にし且つＣＸ＝０にした状態で、次の［３］でのマーク検出位置が収束するまで次の［３］と［４］とを繰り返す。
【００４２】
［３］Ｘ方向副偏向量目標値ＳＡＸを変化させて荷電粒子ビームを走査させ、この際の２次電子検出値ＩＳの微分値のピークに基づいて、半導体ウェーハ１１に形成されたマークの位置を検出する。
［４］ＳＡＸ＝０にし且つ荷電粒子ビーム１３の電流を一定にして荷電粒子ビーム１３を半導体ウェーハ１１上に照射する。
【００４３】
マーク検出位置が収束した後に、補正値ＣＸを変化させてマーク検出位置を最初の［３］でのマーク検出位置に等しくし（ビームドリフトを０にし）、このときのＸ補正値ＣＸと、Ｘ原因量ＩＸとから、Ｘ原因量ＩＸでの関数値ＡをＡ＝ＣＸ／ＩＸとして求める。
このような処理を、Ｘ原因量ＩＸの異なる値毎に繰り返すことにより、メモリ５０の記憶内容が決定される。メモリ５１の記憶内容の決定についても上記同様である。
【００４４】
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。
例えば、メモリ５０及び５１をレジスタとし、関数Ａ及びＢを定数で近似した構成であってもよい。この点は、メモリ３９及び４０についても同様である。また、マルチプレクサ３５の替わりに、ローパスフィルタ３３の出力とローパスフィルタ３４の出力との１次結合値を出力する回路を用いてもよい。メモリ３９及び４０は、それぞれＸ方向偏向量目標値ＬＸ及びＹ方向偏向量目標値ＬＹのみでアドレス指定するように近似してもよい。さらに、メモリ３９、４０、乗算器４１及び４２の替わりに１つのメモリを用い、これをＸ方向偏向量目標値ＬＸ、Ｙ方向偏向量目標値ＬＹ及び電流ＩＣでアドレス指定して、Ｘ原因量ＩＸ及びＹ原因量ＩＹを同時に読み出すように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷電粒子ビーム露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】チャージアップ補正回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】補正演算回路の構成例を示すブロック図である。
【図４】チャージアップによるビームドリフト測定結果を示す図である。
【図５】チャージアップモデル説明図である。
【図６】チャージアップによるビームドリフト説明図である。
【符号の説明】
１１ 半導体ウェーハ
１２ 静電偏向器
１３ 荷電粒子ビーム
１４ コンタミネーション
２０ 荷電粒子ビーム放射装置
２５Ａ、２５Ｂ ２次電子検出器
２７、２７Ｘ チャージアップ補正回路
３１〜３４ ローパスフィルタ
３９、４０、５０、５１ メモリ
４３、４３Ｘ 補正演算回路

Claims (12)

1. 偏向器に駆動信号を供給して荷電粒子ビームを走査しながら該荷電粒子ビームを対象物に照射する荷電粒子ビーム露光方法において、
   該荷電粒子ビームをドリフトさせるチャージアップの原因量Ｉを検出し、
   該原因量Ｉの増分に応じて増加し且つ時間ｔの増分に応じて減少する補正値Ｃを決定し、
   該ドリフトを低減するために該補正値Ｃにより該駆動信号を補正する、
   ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
2. ローパスフィルタを用い、
   上記原因量Ｉは、上記照射により上記対象物へ流れる電流のうち該ローパスフィルタを通過したものの検出値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
3. ２次電子検出器とローパスフィルタとを用い、
   上記原因量Ｉは、該２次電子検出器の出力信号のうち該ローパスフィルタを通過したものの検出値である、
   ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
4. 上記原因量Ｉは、上記駆動信号に応じた値を上記検出値に乗じた値である、
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子ビーム露光方法。
5. 上記補正値Ｃを時間Δｔ経過毎に更新し、時点ｔ＋Δｔでの該補正値Ｃｉ＋１を、式
   Ｃｉ＋１＝Ｃｉ＋（Ａ・Ｉ−Ｃｉ）Ｂ
   により算出し、ここに、Ｃｉは時点ｔでの該補正値であり、Ａ及びＢは定数又は該原因量Ｉの関数である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の荷電粒子ビーム露光方法。
6. 上記ＢはＥＸＰ（−Δｔ／τ）であり、ここに時定数τは定数又は上記原因量Ｉの関数である、
   ことを特徴とする請求項５記載の荷電粒子ビーム露光方法。
7. 請求項５又は６記載の荷電粒子ビーム露光方法で用いられる、上記原因量Ｉの関数を決定するチャージアップ補正用関数決定方法であって、
   上記荷電粒子ビームを上記偏向器の上方で所定時間ブランキングし、
   該ブランキングを解除し、上記補正値Ｃを０にした状態で、
   （１）上記駆動信号を変化させて該荷電粒子ビームを走査させながら、上記対象物から放出された２次電子の量を検出することにより、該対象物に形成されたマークの位置を検出し、
   （２）上記駆動信号を０にし且つ上記原因量Ｉを一定にして該荷電粒子ビームを上記対象物に照射し、
   マーク検出位置が収束するまでステップ（１）と（２）とを繰り返し、
   該マーク検出位置が略収束したときに、該マーク検出位置を最初のステップ（１）でのマーク検出位置に等しくするための補正値Ｃを求め、
   該原因量Ｉでの上記関数Ａの値をＡ＝Ｃ／Ｉとして求める、
   ことを特徴とするチャージアップ補正用関数決定方法。
8. 上記関数Ａの値を求めた後に、複数の、上記マーク検出位置が収束する前の上記ステップ（１）での該マーク検出位置とその時点との組に基づいて、上記原因量Ｉでの上記関数Ｂの値を決定する、
   ことを特徴とする請求項７記載のチャージアップ補正用関数決定方法。
9. 偏向器に駆動信号を供給して荷電粒子ビームを走査しながら該荷電粒子ビームを対象物に照射する荷電粒子ビーム露光装置において、
   該荷電粒子ビームをドリフトさせるチャージアップの原因量Ｉを検出する原因量検出手段と、
   該原因量Ｉの増分に応じて増加し時間ｔの増分に応じて減少する補正値Ｃを決定する補正量決定手段と、
   該ドリフトを低減するために該補正値Ｃにより該駆動信号を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
10. 上記原因量検出手段は、
    上記照射により上記対象物へ流れる電流が供給されるローパスフィルタと、
    上記駆動信号に応じた値を出力する関数手段と、
    該値と該ローパスフィルタの出力値との積を上記原因量Ｉとして求める乗算手段と、
    を有することを特徴とする請求項９記載の荷電粒子ビーム露光装置。
11. 上記原因量検出手段は、
    ２次電子検出器と、
    該２次電子検出器の出力信号が供給されるローパスフィルタと、
    上記駆動信号に応じた値を出力する関数手段と、
    該値と該ローパスフィルタの出力値との積を上記原因量Ｉとして求める乗算手段と、
    を有することを特徴とする請求項９記載の荷電粒子ビーム露光装置。
12. 上記補正量決定手段は、時点ｔ及びｔ＋Δｔでの補正値をそれぞれＣｉ、Ｃｉ＋１とし、Ａ及びＢを定数又は該原因量Ｉの関数としたとき、
    Ｃｉ＋１＝Ｃｉ＋（Ａ・Ｉ−Ｃｉ）Ｂ
    により該補正値Ｃｉ＋１を時間Δｔ経過毎に算出する、
    ことを特徴とする請求項９記載荷電粒子ビーム露光装置。

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