JP4746928B2 - Drawing method, drawing apparatus, and electron beam acceleration voltage value acquisition method in electron beam drawing - Google Patents

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Description

本発明は、描画方法、描画装置及び電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法に関する。   The present invention relates to a drawing method, a drawing apparatus, and an electron beam acceleration voltage value acquisition method in electron beam drawing.

近年、LSIの高集積化に伴い、半導体装置に要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体装置へ所望の回路パターンを形成するためには、従来所望の回路パターンが形成された数十種類の原画パターン(レチクル或いはマスクともいう。)をステージ上に搭載されたウェハの露光領域に高精度に位置合わせし、その後、光源からレーザ光等を照射することで、マスクに形成された所望の回路パターンがかかるウェハ上の露光領域に転写される。例えば、縮小投影露光装置が用いられる。かかる原画パターンは、高精度に仕上げられたガラス基板上に描かれ、レジストプロセス等を経て形成される。一般的には、片面にクロム(Cr)を蒸着したガラス基板上にレジスト材を均一に塗布したものに、電子線やレーザ等を光源としたエネルギービームを用いて所望の場所のレジスト材を感光させる。そして、現像後、Crをエッチングすることでパターンを形成することができる。   In recent years, with the high integration of LSI, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on these semiconductor devices, an exposure area of a wafer in which dozens of original pattern patterns (also referred to as reticles or masks) on which a desired circuit pattern has been conventionally mounted is mounted on a stage. Then, a desired circuit pattern formed on the mask is transferred to the exposure area on the wafer by irradiating a laser beam or the like from the light source. For example, a reduction projection exposure apparatus is used. Such an original pattern is drawn on a glass substrate finished with high accuracy, and is formed through a resist process or the like. In general, a resist material is uniformly coated on a glass substrate having chromium (Cr) vapor-deposited on one side, and the resist material at a desired location is exposed using an energy beam using an electron beam or a laser as a light source. Let Then, after development, a pattern can be formed by etching Cr.

ここで、半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。従来、半導体デバイスの生産では、上述したように光露光技術が用いられてきたが、近年、LSI、超LSI等の高密度集積化する先端デバイスのパターン寸法が限界解像度に近づきつつあり、高解像露光技術の開発が急務となっている。
電子線(電子ビーム)露光技術は本質的に優れた解像性を有しており、DRAM(Dynamicrandom access memory)を代表とする最先端デバイスの開発や一部ASIC(application specific integrated circuit)の生産に用いられる。また、光露光技術を用いる場合でも高密度集積化する先端デバイス生産のための原画パターンを形成するために用いられる。
Here, the lithography technology responsible for the progress of miniaturization of semiconductor devices is an extremely important process for generating a pattern in a semiconductor manufacturing process. Conventionally, in the production of semiconductor devices, the light exposure technology has been used as described above. However, in recent years, the pattern dimensions of high-density integrated devices such as LSIs and VLSIs are approaching the limit resolution. Development of image exposure technology is an urgent task.
Electron beam (electron beam) exposure technology has inherently excellent resolution, and development of state-of-the-art devices such as DRAM (Dynamic random access memory) and production of some ASIC (application specific integrated circuit). Used for. Further, even when using a light exposure technique, it is used to form an original pattern for the production of advanced devices that are integrated with high density.

図11は、可変成形型電子線露光装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線露光装置(可変成形型EB(Electron beam)露光装置)における第1のアパーチャ410には、電子線330を成型するための矩形例えば長方形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に整形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向され、第2のアパーチャ420の可変成形開口421の一部を通過して、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動するステージ上に搭載された試料に照射される。すなわち、第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、X方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340の露光領域にショットされ描画される。第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the operation of the variable shaping type electron beam exposure apparatus.
In the first aperture 410 in the variable shaping type electron beam exposure apparatus (variable shaping type EB (Electron beam) exposure apparatus), a rectangular opening 411 for molding the electron beam 330 is formed. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 that has passed through the opening 411 of the first aperture 410 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 of the first aperture 410 is deflected by the deflector, passes through a part of the variable shaping opening 421 of the second aperture 420, and passes through a predetermined range. The sample is irradiated on a stage that moves continuously in one direction (for example, the X direction). That is, an exposure area of a sample 340 mounted on a stage in which a rectangular shape that can pass through both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is continuously moved in the X direction. Is shot and drawn. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is referred to as a variable shaping method (see, for example, Patent Document 1).

その他、電子線露光装置に関して、電子ビームの加速電圧をパターンの面積により変化させる技術が記載された文献がある(例えば、特許文献2参照)。
特開2000−58424号公報 特開平5−74692号公報
In addition, regarding an electron beam exposure apparatus, there is a document describing a technique for changing an acceleration voltage of an electron beam according to a pattern area (see, for example, Patent Document 2).
JP 2000-58424 A JP-A-5-74692

電子ビーム露光法においては、電子ビームを照射する場合、加速させて照射する。そして、加速された電子を試料上のレジスト中に入射させることによりレジストを感光させる。ここで、レジストに入射した電子は、レジストを構成する原子と衝突し、多重散乱するため、電子の入射方向だけでなく横方向にも進んでしまい、横方向のレジストも感光させてしまう。そのため、パターン寸法が劣化してしまう。そこで、電子ビームの加速電圧を上げることにより電子の運動エネルギーを大きくし、電子の横方向への広がりを抑制し、ビーム分解能を向上させようとする試みがなされている。   In the electron beam exposure method, when an electron beam is irradiated, the irradiation is accelerated. Then, the resist is exposed by allowing accelerated electrons to enter the resist on the sample. Here, the electrons incident on the resist collide with the atoms constituting the resist and are scattered multiple times, so that they travel not only in the electron incident direction but also in the lateral direction, and the lateral resist is also exposed. For this reason, the pattern dimensions are deteriorated. Thus, attempts have been made to increase the electron kinetic energy by increasing the acceleration voltage of the electron beam, to suppress the lateral spread of the electron, and to improve the beam resolution.

一方、電子ビームの加速電圧を上げると、電子が、入射方向のレジストを感光させる前にさらに深く進入してしまうため、入射方向のレジストへのエネルギー蓄積量が減り、必要な感度までエネルギーを蓄積させるのに時間がかかってしまいスループットが劣化してしまう。言い換えれば、電子ビームの加速電圧とスループットとはトレードオフの関係にある。   On the other hand, when the acceleration voltage of the electron beam is increased, electrons enter deeper before exposing the resist in the incident direction, so the amount of energy stored in the resist in the incident direction is reduced and energy is stored to the required sensitivity. It takes time to do so and the throughput deteriorates. In other words, the acceleration voltage of the electron beam and the throughput are in a trade-off relationship.

従来、かかる電子ビームの加速電圧をどのように決めればよいかといった手法が確立していなかった。   Conventionally, a method of determining the acceleration voltage of such an electron beam has not been established.

本発明は、かかる問題点を克服し、最良の電子ビームの加速電圧を取得する手法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to overcome such problems and provide a method for obtaining the best electron beam acceleration voltage.

本発明の一態様の描画方法は、
試料に電子ビームを照射して所定のパターンを描画する描画方法において、
所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを前記試料に照射することを特徴とする。
The drawing method of one embodiment of the present invention includes:
In a drawing method for drawing a predetermined pattern by irradiating a sample with an electron beam,
An acceleration voltage value of an electron beam that is less than a predetermined beam blur value, an acceleration voltage value of an electron beam that is less than a predetermined error dimension value due to resist heating, and an acceleration voltage value of an electron beam that is more than a predetermined throughput value The electron beam is irradiated to the sample with an acceleration voltage value of the electron beam satisfying all of the above.

電子ビームの加速電圧として、所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値を採用することにより、従来、手探りであった電子ビームの加速電圧値をユーザが所望する一定の条件の下で求めることができる。   As an electron beam acceleration voltage, an electron beam acceleration voltage value that is equal to or less than a predetermined beam blur value, an electron beam acceleration voltage value that is equal to or less than a predetermined error dimension value due to resist heating, and a predetermined throughput value or more. By adopting the acceleration voltage value of the electron beam that satisfies all of the acceleration voltage values of the electron beam, the acceleration voltage value of the electron beam, which has conventionally been groping, can be obtained under certain conditions desired by the user. Can do.

そして、かかる描画方法を使用する本発明の一態様の描画装置は、
所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値を入力する入力部と、
前記入力された電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
And the drawing apparatus of one mode of the present invention which uses such a drawing method,
An acceleration voltage value of an electron beam that is less than a predetermined beam blur value, an acceleration voltage value of an electron beam that is less than a predetermined error dimension value due to resist heating, and an acceleration voltage value of an electron beam that is more than a predetermined throughput value Among them, an input unit for inputting an acceleration voltage value of an electron beam satisfying all,
A drawing unit that draws a predetermined pattern on a sample by accelerating the electron beam at an acceleration voltage value of the input electron beam;
It is provided with.

かかる構成の描画装置により描画することにより、ユーザが所望する一定の条件を満たしたパターン描画を行なうことができる。   By drawing with the drawing apparatus having such a configuration, pattern drawing satisfying a certain condition desired by the user can be performed.

また、本発明の一態様の電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法は、
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを描画装置内に入力する入力工程と、
描画装置内で、ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第1のテーブルを用いて、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第1の抽出工程と、
描画装置内で、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第2のテーブルを用いて、前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第2の抽出工程と、
描画装置内で、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出する第3の抽出工程と、
前記第3の抽出工程により抽出された組合せを出力する出力工程と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, an electron beam acceleration voltage value acquisition method in electron beam writing according to an aspect of the present invention includes:
An input step of inputting an acceptable beam blur value and the acceptable error dimensional values and acceptable throughput value in the drawing device,
Using the first table that stores the relationship between the beam blur value, the electron beam acceleration voltage value, and the throughput value in the drawing apparatus, the electron beam acceleration voltage value and the throughput that are less than or equal to the allowable beam blur value. A first extraction step for extracting combinations with values;
Using a second table that stores the relationship between the error dimension value caused by resist heating, the acceleration voltage value of the electron beam, and the throughput value in the drawing apparatus, an electron beam that is equal to or less than the allowable error dimension value is stored. A second extraction step for extracting a combination of the acceleration voltage value and the throughput value;
In the drawing apparatus, a combination of an acceleration voltage value and a throughput value of an electron beam that is not more than the allowable beam blur value, and a combination of an acceleration voltage value and a throughput value of the electron beam that is not more than the allowable error dimension value A third extraction step of extracting a combination that is equal to or higher than the allowable throughput value from among the overlapping combinations;
An output step of outputting the combination extracted by the third extraction step;
It is provided with.

かかる構成により、ユーザが所望する一定の条件の下での電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せをユーザに示すことができる。   With this configuration, it is possible to show the user a combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam under a certain condition desired by the user.

また、本発明の他の態様の描画装置は、
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを入力する入力部と、
ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第1のテーブルを記憶する第1の記憶部と、
レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第2のテーブルを記憶する第2の記憶部と、
前記第1と第2のテーブルを用いて、前記入力部により入力された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出すると共に、抽出された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出することにより、前記許容可能なビームブラー値以下となり、前記許容可能な誤差寸法値以下となり、前記許容可能なスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を演算する演算部と、
演算された前記電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, a drawing apparatus according to another aspect of the present invention includes:
An input unit for inputting an acceptable beam blur value and the acceptable error dimensional values and acceptable throughput value,
A first storage unit for storing a first table showing a relationship among a beam blur value, an acceleration voltage value of an electron beam, and a throughput value;
A second storage unit that stores a second table indicating a relationship between an error dimension value caused by resist heating, an acceleration voltage value of the electron beam, and a throughput value;
Using the first and second tables, the combination of the acceleration voltage value of the electron beam and the throughput value which are not more than the allowable beam blur value input by the input unit, and the allowable error dimension value or less. A combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam to be obtained, and a combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam that is equal to or less than the extracted allowable beam blur value and the allowable error The allowable beam blur value is obtained by extracting a combination that is equal to or greater than the allowable throughput value from among the combinations of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam that are equal to or smaller than the dimension value. follows it, becomes lower than the acceptable error dimensional values, Starring the acceleration voltage value of the electron beam becomes the allowable throughput value or more An arithmetic unit that,
A drawing unit that draws a predetermined pattern on a sample by accelerating the electron beam with the calculated acceleration voltage value of the electron beam;
It is provided with.

かかる構成により、描画装置の中で、ユーザが所望する一定の条件の下での電子ビームの加速電圧値を取得すると共に、かかる電子ビームの加速電圧値で描画することができる。   With this configuration, it is possible to acquire the acceleration voltage value of the electron beam under a certain condition desired by the user in the drawing apparatus, and to draw with the acceleration voltage value of the electron beam.

そして、本発明における前記描画装置は、さらに、前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備え、
前記入力部において、ユーザに所定の電子ビームの加速電圧値を入力させ、
前記描画部において、ユーザが入力した前記所定の電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画することを特徴とする。
The drawing apparatus according to the present invention further includes an output unit that outputs an acceleration voltage value of the electron beam calculated by the calculation unit,
In the input unit, the user is allowed to input an acceleration voltage value of a predetermined electron beam,
In the drawing unit, the electron beam is accelerated by an acceleration voltage value of the predetermined electron beam input by a user, and a predetermined pattern is drawn on the sample.

前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備えたことで、出力された電子ビームの加速電圧値が複数ある場合に、ユーザが選択することができる。   By providing an output unit that outputs the acceleration voltage value of the electron beam calculated by the calculation unit, the user can select when there are a plurality of output acceleration voltage values of the electron beam.

本発明によれば、ユーザが所望する条件の下で、最良の電子ビームの加速電圧値を得ることができる。その結果、ユーザが所望する条件に沿ったパターン描画を行なうことができる。   According to the present invention, the best electron beam acceleration voltage value can be obtained under conditions desired by the user. As a result, pattern drawing can be performed in accordance with conditions desired by the user.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における描画装置の要部構成を示す概念図である。
図1において、描画装置の一例となる可変成形型EB露光装置100は、描画部150と制御部160とを備えている。描画部150は、電子鏡筒102、XYステージ105、電子銃201、照明レンズ202、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、偏向器208、ファラデーカップ209を有している。制御部160は、演算部の一例となる描画データ処理回路310と、偏向制御回路320、デジタル・アナログコンバータ(DAC)332、電子光学系制御回路342、入力部350、出力部の一例となるモニタ360を有している。電子光学系制御回路342内には、高圧電源343が配置されている。図1では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。可変成形型EB露光装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a main configuration of the drawing apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, a variable shaping EB exposure apparatus 100 as an example of a drawing apparatus includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing unit 150 includes an electron column 102, an XY stage 105, an electron gun 201, an illumination lens 202, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, a second aperture 206, an objective lens 207, a deflector 208, It has a Faraday cup 209. The control unit 160 includes a drawing data processing circuit 310 as an example of an arithmetic unit, a deflection control circuit 320, a digital / analog converter (DAC) 332, an electron optical system control circuit 342, an input unit 350, and a monitor as an example of an output unit. 360. A high voltage power supply 343 is disposed in the electron optical system control circuit 342. In FIG. 1, description of components other than those necessary for describing the first embodiment is omitted. Needless to say, the variable shaping EB exposure apparatus 100 usually includes other necessary configurations.

電子銃201から所定の加速電圧で加速されて飛び出した電子ビーム200は、照明レンズ202により矩形例えば長方形の穴を持つ第1のアパーチャ203全体を照明する。ここで、電子線200をまず矩形例えば長方形に成型する。そして、第1のアパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2のアパーチャ206上に投影される。かかる第2のアパーチャ206上での第1のアパーチャ像の位置は、偏向器205によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第2のアパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207により焦点を合わせ、偏向器208により偏向されて、描画室103内に移動可能に配置されたXYステージ105上の試料101の所望する位置に照射される。かかる場合に、照射される電子ビーム200は、設定された最大ショットサイズ以下のショットサイズでパターンの形状に沿って矩形成形されることになる。前記電子ビーム200は、設定された加速電圧で加速されると共に、設定された電流密度Jに形成され、形成された電子ビーム200を各ショット毎に前記最大ショットサイズLの値以下のショットサイズに成形し、成形された電子ビーム200を試料101にショットして所望するパターンを描画する。   The electron beam 200 accelerated and emitted from the electron gun 201 with a predetermined acceleration voltage illuminates the entire first aperture 203 having a rectangular hole, for example, a rectangular hole, by the illumination lens 202. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 206 is controlled by the deflector 205, and the beam shape and size can be changed. Then, the electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207, deflected by the deflector 208, and XY stage disposed so as to be movable in the drawing chamber 103. The desired position of the sample 101 on 105 is irradiated. In such a case, the irradiated electron beam 200 is formed in a rectangular shape along the shape of the pattern with a shot size less than the set maximum shot size. The electron beam 200 is accelerated at a set acceleration voltage and is formed at a set current density J. The formed electron beam 200 is shot with a shot size less than the maximum shot size L for each shot. The desired electron beam 200 is shot on the sample 101 and a desired pattern is drawn.

ここで、描画データ処理回路310には、例えば、電子ビームの加速電圧V、電流密度J、最大ショットサイズL等が設定される。そして、電子ビームの加速電圧Vが設定されると、電子光学系制御回路342に通知される。電子光学系制御回路342内では、高圧電源343から所定の電圧を電子銃201に印加するように制御され、所定の電子ビームの加速電圧Vで電子ビームが電子銃201から飛び出す。また、最大ショットサイズLが設定されると、偏向制御回路320に通知される。そして、偏向制御回路320が、偏向器205を制御するための電圧を設定し、DAC332が、偏向器205にかかる電圧を印加することで、試料101にショットされるショット図形のサイズが、最大ショットサイズL以下のショットサイズで第2のアパーチャ206にて成形されるように電子ビーム200を偏向させることができる。また、電流密度Jが設定されると、電子光学系制御回路342に通知される。電子光学系制御回路342が、電子銃201を制御して、例えば、エミッション電流やフィラメント温度を調整することで電流密度Jを設定した値になるように制御することができる。或いは/及び、電子光学系制御回路342が、照明レンズ202における電子ビーム200のしぼりを調整することで、電流密度Jを設定した値になるように制御することができる。電流密度が、所定の値になっているかどうかは、電子ビーム200をファラデーカップ209に照射して検証することができる。   Here, in the drawing data processing circuit 310, for example, the acceleration voltage V of the electron beam, the current density J, the maximum shot size L, and the like are set. When the acceleration voltage V of the electron beam is set, the electron optical system control circuit 342 is notified. In the electron optical system control circuit 342, the high voltage power supply 343 is controlled to apply a predetermined voltage to the electron gun 201, and the electron beam jumps out of the electron gun 201 with the acceleration voltage V of the predetermined electron beam. When the maximum shot size L is set, the deflection control circuit 320 is notified. Then, the deflection control circuit 320 sets a voltage for controlling the deflector 205, and the DAC 332 applies the voltage applied to the deflector 205, so that the size of the shot figure shot on the sample 101 is the maximum shot. The electron beam 200 can be deflected so as to be shaped by the second aperture 206 with a shot size smaller than the size L. Further, when the current density J is set, the electron optical system control circuit 342 is notified. The electron optical system control circuit 342 can control the electron gun 201 to adjust the emission current and the filament temperature so that the current density J becomes a set value. Alternatively, and / or the electron optical system control circuit 342 can control the current density J to a set value by adjusting the aperture of the electron beam 200 in the illumination lens 202. Whether or not the current density is a predetermined value can be verified by irradiating the Faraday cup 209 with the electron beam 200.

設定すべき入力データは、入力部350から入力することができる。入力部350としては、例えば、キーボード、マウスといったユーザが直接手作業で入力する手段や、フレキシブルディスク(FD)、DVD或いはコンパクトディスク(CD)といった記録媒体から入力する手段や、ローカルエリアネットワーク(LAN)やインターネットといったネットワークを通じて入力する手段のいずれでも構わない。また、設定された値や描画データ処理回路等が処理した結果は、出力部の一例であるモニタ360に表示され、ユーザが視認することができる。出力部は、モニタ360に限らず、紙媒体に印刷するプリンタや、フレキシブルディスク(FD)やコンパクトディスク(CD)といった記録媒体に出力する手段や、ローカルエリアネットワーク(LAN)やインターネットといったネットワークを通じて出力する手段のいずれでも構わない。   Input data to be set can be input from the input unit 350. As the input unit 350, for example, a means such as a keyboard or a mouse that is directly input manually by a user, a means that is input from a recording medium such as a flexible disk (FD), DVD, or compact disk (CD), or a local area network (LAN) ) Or any means for inputting through a network such as the Internet. In addition, the set value and the result processed by the drawing data processing circuit or the like are displayed on the monitor 360 which is an example of the output unit, and can be visually recognized by the user. The output unit is not limited to the monitor 360, and is output through a printer that prints on a paper medium, a unit that outputs to a recording medium such as a flexible disk (FD) or a compact disk (CD), or a network such as a local area network (LAN) or the Internet. Any of the means to do.

図2は、最良の加速電圧の範囲の一例を示す図である。
図2では、縦軸にスループット、横軸に加速電圧を示し、許容限界のビームブラー値におけるスループットと加速電圧の変化を示す線、レジストヒーティング時の許容限界の誤差寸法値におけるスループットと加速電圧の変化を示す線、許容限界のスループット値を示す線とを示している。そして、それぞれ許容する側の領域の範囲を重ねると、すべての条件を満たす斜線で囲まれた領域が存在することを発明者等は見出した。
そこで、かかる斜線で囲まれた領域の中から加速電圧を選定して入力部350から入力の上、描画データ処理回路310に設定することで、かかる選定された加速電圧で電子ビームを照射することができる。そして、描画部150は、かかる電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する。その結果、許容する所定のビームブラー値以下、レジストヒーティングによる許容する所定の誤差寸法値以下、及び許容する所定のスループット値以上で、試料101にパターン描画を行なうことができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the range of the best acceleration voltage.
In FIG. 2, the vertical axis shows the throughput, the horizontal axis shows the acceleration voltage, a line indicating the change in the throughput and acceleration voltage at the allowable beam blur value, the throughput and the acceleration voltage at the allowable error dimension value during resist heating. A line indicating a change in the value and a line indicating a throughput value at an allowable limit are shown. Then, the inventors have found that when the ranges of the areas on the permissible side are overlapped, there are areas surrounded by oblique lines that satisfy all the conditions.
Therefore, an acceleration voltage is selected from the area surrounded by the hatched lines, input from the input unit 350, and set in the drawing data processing circuit 310, so that the electron beam is irradiated with the selected acceleration voltage. Can do. Then, the drawing unit 150 draws a predetermined pattern on the sample by accelerating the electron beam with the acceleration voltage value of the electron beam. As a result, it is possible to perform pattern drawing on the sample 101 at a predetermined beam blur value or less, a predetermined error dimension value or less allowed by resist heating, and a predetermined throughput value or more.

図3は、ドーズ量と加速電圧との関係の一例を示す図である。
図4は、感度と加速電圧との関係の一例を示す図である。
図3に示すように、加速電圧が大きくなると、必要なドーズ量は大きくなる。必要なドーズ量が大きければ、その分だけ描画時間がかかる。従って、かかる関係の結果、加速電圧が大きくなると描画時間は長くなる。すなわち、スループットが劣化する。一方、必要なドーズ量が大きくなるということは、裏腹の関係で図4に示すように加速電圧が大きくなると、レジスト感度は劣化することになる。言い換えれば、図4に示すレジスト感度の劣化は、スループットの劣化を示すことにつながる。かかる関係から、図2で示した使用範囲を決定するにあたって、さらに許容限界の感度(或いは必要ドーズ量)おけるスループットと加速電圧の変化を示す線を加えても好適である。そして、かかる斜線で囲まれた領域の中から加速電圧を選定して入力部350から入力の上、描画データ処理回路310に設定することで、かかる選定された加速電圧で電子ビームを照射することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the dose and the acceleration voltage.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between sensitivity and acceleration voltage.
As shown in FIG. 3, the required dose increases as the acceleration voltage increases. If the required dose is large, the drawing time is increased accordingly. Therefore, as a result of this relationship, the drawing time increases as the acceleration voltage increases. That is, the throughput is degraded. On the other hand, as the required dose increases, the resist sensitivity deteriorates when the acceleration voltage increases as shown in FIG. In other words, the deterioration of resist sensitivity shown in FIG. 4 leads to the deterioration of throughput. From this relationship, when determining the use range shown in FIG. 2, it is also preferable to add a line indicating the change in the throughput and the acceleration voltage at the sensitivity (or the required dose) at the allowable limit. Then, an acceleration voltage is selected from the region surrounded by the oblique lines, input from the input unit 350, and set in the drawing data processing circuit 310, thereby irradiating the electron beam with the selected acceleration voltage. Can do.

図5は、ビームブラー値別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
図5では、ビームブラー値を小さい値から順にB〜Bの6種類の値とした場合に、それぞれのビームブラー値におけるスループットと加速電圧との関係を示している。所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほどビームブラー値が小さくなるのが見てとれる。すなわち、加速電圧を高くするほどビーム分解能を向上させることができる。逆に、所定の加速電圧を規定した場合、スループット値を大きくするほどビームブラー値が大きくなるのが見てとれる。ここで、同一の加速電圧でスループットを良くするためには電流密度Jを大きくすることで達成することができる。そして、電流密度Jを大きくするためには、電子ビーム200の開き角αを大きくすることで達成できる。同じ電子銃201を使用することを前提とすると、電子銃201の輝度βが一定となり、また、β∝J/αの関係となるため、開きαを大きくすることで電流密度Jを大きくすることができる。しかし、開きαが大きくなると収差が増え、その結果、ビーム分解能が劣化する。すなわち、スループット値を大きくするほどビーム分解能が劣化してしまう。よって、許容限界のビームブラー値以下になる領域(図4では、許容限界のビームブラー値における線から右側の領域)でのスループット値と加速電圧値との組合せを選択することで、許容できるビーム分解能を得ることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the throughput and the acceleration voltage for each beam blur value.
FIG. 5 shows the relationship between the throughput and the acceleration voltage at each beam blur value when the beam blur value is set to six kinds of values B 1 to B 6 in order from the smallest value. When a predetermined throughput is defined, it can be seen that the beam blur value decreases as the acceleration voltage increases. That is, the beam resolution can be improved as the acceleration voltage is increased. Conversely, when a predetermined acceleration voltage is defined, it can be seen that the beam blur value increases as the throughput value increases. Here, in order to improve the throughput with the same acceleration voltage, it can be achieved by increasing the current density J. In order to increase the current density J, the opening angle α of the electron beam 200 can be increased. Assuming that the same electron gun 201 is used, the brightness β of the electron gun 201 is constant, and the relationship ββJ / α 2 , so the current density J is increased by increasing the opening α. be able to. However, as the opening α increases, the aberration increases, and as a result, the beam resolution deteriorates. That is, as the throughput value is increased, the beam resolution is degraded. Therefore, an acceptable beam can be obtained by selecting a combination of a throughput value and an acceleration voltage value in a region where the beam blur value is equal to or lower than the allowable beam blur value (in FIG. 4, the region on the right side of the line at the allowable beam blur value). Resolution can be obtained.

図6は、ビームブラー値別の描画されたパターン断面像の一例を示す図である。
図6(a)では、ビームブラー値がBとなる場合のパターン断面像の一例を示している。図6(a)で示されたパターン断面像では、ラインパターンが精度よく描画されている。図6(b)では、ビームブラー値がBの場合、すなわち、Bと比べ値が大きくなった場合のパターン断面像の一例を示している。図6(b)で示されたパターン断面像では、ラインパターンの精度が、図6(a)で示されたパターン断面像よりは分解能が劣化しているが許容できる範囲で描画されている。図6(c)では、ビームブラー値がBの場合、すなわち、Bと比べ値が大きくなった場合のパターン断面像の一例を示している。図6(c)で示されたパターン断面像では、ラインパターンの精度が、図6(b)で示されたパターン断面像よりさらに分解能が劣化し、隣り合うラインパターン同士がくっ付いてしまっている(短絡している)ため、許容できない範囲で描画されている。よって、図6の例では、ビームブラー値がBの場合を許容限度のビームブラー値とすれば、図2の範囲指定を行なうことができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a pattern cross-sectional image drawn for each beam blur value.
In FIG. 6 (a), it shows an example of a pattern section image when the beam blur value is B 3. In the pattern cross-sectional image shown in FIG. 6A, the line pattern is drawn with high accuracy. FIG. 6B shows an example of a pattern cross-sectional image when the beam blur value is B 4 , that is, when the value is larger than B 3 . In the pattern cross-sectional image shown in FIG. 6 (b), the accuracy of the line pattern is drawn within an allowable range although the resolution is deteriorated compared with the pattern cross-sectional image shown in FIG. 6 (a). FIG. 6C shows an example of a pattern cross-sectional image when the beam blur value is B 5 , that is, when the value is larger than B 4 . In the pattern cross-sectional image shown in FIG. 6C, the resolution of the line pattern is further deteriorated as compared with the pattern cross-sectional image shown in FIG. 6B, and adjacent line patterns are adhered to each other. Because it is (short-circuited), it is drawn in an unacceptable range. Thus, in the example of FIG. 6, if the beam blur values and beam blur value of the allowable limit if the B 4, it is possible to perform the specified range of FIG.

図7は、レジストヒーティング温度別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
電子ビーム露光法において、加速された電子を試料上のレジスト中に入射させることにより、レジストに入射した電子は、レジストや基板を構成する原子と衝突し、多重散乱するため、電子の運動エネルギーの一部が熱エネルギーとなって、最終的にレジストを加熱(ヒーティング)してしまう。図7では、レジストがヒーティングされて上昇する温度(レジストヒーティング温度)別にスループットと加速電圧との関係の一例を示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the throughput and the acceleration voltage for each resist heating temperature.
In the electron beam exposure method, by making accelerated electrons enter the resist on the sample, the electrons incident on the resist collide with the atoms constituting the resist and the substrate and scatter multiple times. Part of it becomes heat energy, and eventually the resist is heated (heated). FIG. 7 shows an example of the relationship between the throughput and the acceleration voltage according to the temperature at which the resist is heated to rise (resist heating temperature).

図7では、レジストヒーティング温度を低い値から順にT〜T10の10種類の値とした場合に、それぞれのレジストヒーティング温度におけるスループットと加速電圧との関係を示している。所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほどレジストヒーティング温度が高くなるのが見てとれる。そして、所定の加速電圧を規定した場合でも、スループット値を大きくするほどレジストヒーティング温度が高くなるのが見てとれる。 FIG. 7 shows the relationship between the throughput and the acceleration voltage at each resist heating temperature when the resist heating temperature is set to ten values T 1 to T 10 in order from the lowest value. When a predetermined throughput is defined, it can be seen that the higher the acceleration voltage, the higher the resist heating temperature. Even when a predetermined acceleration voltage is specified, it can be seen that the higher the throughput value, the higher the resist heating temperature.

図8は、レジストヒーティングによる誤差寸法別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
図8では、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値を小さい値から順にδ〜δ10の10種類の値とした場合に、それぞれの誤差寸法値におけるスループットと加速電圧との関係を示している。寸法の誤差は、レジストがヒーティングされて温度が上昇することに起因して生じるため、レジストヒーティング温度に対応する。よって、所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほど誤差寸法値が大きくなるのが見てとれる。そして、所定の加速電圧を規定した場合でも、スループット値を大きくするほど誤差寸法値が大きくなるのが見てとれる。よって、許容限界の誤差寸法値以下になる領域(図7では、許容限界の誤差寸法値における線から左側の領域)でのスループット値と加速電圧値との組合せを選択することで、許容できる寸法精度を得ることができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the throughput and the acceleration voltage for each error size due to resist heating.
FIG. 8 shows the relationship between the throughput and the acceleration voltage in each error dimension value when the error dimension value caused by resist heating is set to 10 values of δ 1 to δ 10 in order from the smallest value. Since the dimensional error is caused by the temperature of the resist being heated to increase, it corresponds to the resist heating temperature. Therefore, when a predetermined throughput is defined, it can be seen that the error dimension value increases as the acceleration voltage is increased. Even when a predetermined acceleration voltage is defined, it can be seen that the error dimension value increases as the throughput value increases. Therefore, by selecting a combination of a throughput value and an acceleration voltage value in a region that is less than or equal to the tolerance limit error dimension value (the region on the left side of the tolerance limit error dimension value in FIG. 7), an allowable dimension is selected. Accuracy can be obtained.

そして、最後に許容限界のスループット値以上になる領域にしぼることで、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せ領域を得ることができる。   Finally, by narrowing down to an area where the throughput value exceeds the allowable limit, a combined area of the throughput value and acceleration voltage value at an acceptable throughput can be obtained with an acceptable beam resolution and an acceptable dimensional accuracy. .

以上のように、許容できるビームブラー値で、許容できる誤差寸法値で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せ領域の中から、加速電圧値を選択して入力部350に入力することで、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのパターン描画を行なうことができる。   As described above, an acceleration voltage value is selected from the combined region of the throughput value and the acceleration voltage value at an acceptable throughput with an acceptable beam blur value, an acceptable error dimension value, and input to the input unit 350. By doing so, it is possible to perform pattern writing with an acceptable throughput with an acceptable beam resolution and an acceptable dimensional accuracy.

実施の形態2.
実施の形態1では、描画装置の外部で、所望する条件を満たす結果となる加速電圧値を抽出する或いは求めていたが、描画装置内部でかかる加速電圧値を抽出する或いは求めるようにしても好適である。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, an acceleration voltage value that results in satisfying a desired condition is extracted or obtained outside the drawing apparatus. However, the acceleration voltage value may be extracted or obtained inside the drawing apparatus. It is.

図9は、実施の形態2における構成の要部を示すブロック図である。
図9において、描画データ処理回路310は、演算回路502、ビームブラーテーブル504、誤差寸法テーブル506、記憶装置508、グラフィック処理回路510、設定回路512を有している。ビームブラーテーブル504には、例えば、図5で示したビームブラー値別にスループットと加速電圧との対応関係が記憶されている。対応関係は、ビームブラー値別に限るものではなく、スループット別或いは加速電圧別でも構わない。言い換えれば、ビームブラー値と電子ビーム200の加速電圧値とスループット値との関係が記憶されている。誤差寸法テーブル506には、例えば、図8で示した誤差寸法値別にスループットと加速電圧との対応関係が記憶されている。対応関係は、誤差寸法値別に限るものではなく、スループット別或いは加速電圧別でも構わない。言い換えれば、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係が記憶されている。実施の形態2において、その他の構成は、図1と同様である。
FIG. 9 is a block diagram showing a main part of the configuration in the second embodiment.
9, the drawing data processing circuit 310 includes an arithmetic circuit 502, a beam blur table 504, an error dimension table 506, a storage device 508, a graphic processing circuit 510, and a setting circuit 512. The beam blur table 504 stores, for example, the correspondence between the throughput and the acceleration voltage for each beam blur value shown in FIG. The correspondence relationship is not limited to each beam blur value, and may correspond to each throughput or each acceleration voltage. In other words, the relationship between the beam blur value, the acceleration voltage value of the electron beam 200, and the throughput value is stored. In the error dimension table 506, for example, the correspondence relationship between the throughput and the acceleration voltage is stored for each error dimension value shown in FIG. The correspondence relationship is not limited to each error dimension value, and may be by throughput or by acceleration voltage. In other words, the relationship between the error dimension value caused by resist heating, the acceleration voltage value of the electron beam, and the throughput value is stored. In the second embodiment, other configurations are the same as those in FIG.

図10は、実施の形態2における描画方法の工程の要部を示すフローチャート図である。
S(ステップ)902において、入力工程として、入力部350は、所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値とを入力する。ここでは、ユーザが、許容できる所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値とを入力する。
FIG. 10 is a flowchart showing the main part of the drawing method according to the second embodiment.
In S (step) 902, as an input process, the input unit 350 inputs a predetermined beam blur value, a predetermined error dimension value, and a predetermined throughput value. Here, the user inputs an allowable predetermined beam blur value, a predetermined error dimension value, and a predetermined throughput value.

S904において、第1の抽出工程として、演算回路502は、ビームブラーテーブル504を用いて、入力部350により入力された所定のビームブラー値以下となる電子ビーム200の加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する。所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出することで、許容可能なビーム分解能になる加速電圧値とスループット値との組合せを得ることができる。   In S904, as a first extraction step, the arithmetic circuit 502 uses the beam blur table 504 to calculate the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam 200 that are equal to or lower than the predetermined beam blur value input by the input unit 350. Extract combinations. By extracting a combination of an acceleration voltage value and a throughput value of an electron beam that is equal to or less than a predetermined beam blur value, a combination of an acceleration voltage value and a throughput value that achieves an acceptable beam resolution can be obtained.

S906において、第2の抽出工程として、演算回路502は、誤差寸法テーブル506を用いて、入力部350により入力された所定の誤差寸法値以下となる電子ビーム200の加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する。所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出することで、レジストヒーティングにより誤差が生じても寸法が許容できる寸法精度となる加速電圧値とスループット値との組合せを得ることができる。   In S906, as a second extraction step, the arithmetic circuit 502 uses the error dimension table 506 to calculate the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam 200 that are equal to or less than the predetermined error dimension value input by the input unit 350. Extract combinations. By extracting the combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam that is equal to or less than the predetermined error dimension value, the acceleration voltage value and the throughput value that allow the dimension accuracy even if an error occurs due to resist heating, Can be obtained.

S908において、第3の抽出工程として、演算回路502は、抽出された所定のビームブラー値以下となる電子ビーム200の加速電圧値とスループット値との組合せと前記所定の誤差寸法値以下となる電子ビーム200の加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から入力部350により入力された所定のスループット値以上となる組合せを抽出する。かかる抽出により、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せを得ることができる。   In step S908, as a third extraction step, the arithmetic circuit 502 causes the combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam 200 that are equal to or less than the extracted predetermined beam blur value and the electrons that are equal to or less than the predetermined error dimension value. Among the combinations of the acceleration voltage value and the throughput value of the beam 200, a combination that is equal to or greater than the predetermined throughput value input by the input unit 350 is extracted from among the overlapping combinations. By such extraction, it is possible to obtain a combination of a throughput value and an acceleration voltage value with an acceptable throughput with an acceptable beam resolution and an acceptable dimensional accuracy.

S910において、出力工程として、モニタ360は、前記第3の抽出工程により抽出された組合せを画面に表示することにより出力する。かかるモニタ360に出力する場合には、その関係が見やすいように、グラフィック処理回路510により、図2に示すようなグラフに処理してから表示するようにしても好適である。かかる工程により、ユーザは、電子ビーム描画における最適な電子ビーム200の加速電圧値を取得することができる。   In S910, as an output process, the monitor 360 outputs the combination extracted in the third extraction process by displaying it on the screen. In the case of outputting to such a monitor 360, it is preferable that the graphic processing circuit 510 processes the graph as shown in FIG. Through this process, the user can obtain the optimum acceleration voltage value of the electron beam 200 in electron beam writing.

S912において、加速電圧入力工程として、モニタ360に表示されたユーザの描画条件に沿ったスループット値と加速電圧値との組合せの中から、ユーザが所定の電子ビームの加速電圧値を入力部350から入力する。モニタ360にグラフとして表示される場合には、図2に示したような領域に位置する加速電圧値を選択すればよい。また、モニタ360に表或いはリストとして表示される場合には、その表或いはリストの中から加速電圧値を選択すればよい。   In S912, as an acceleration voltage input process, the user inputs an acceleration voltage value of a predetermined electron beam from the input unit 350 from a combination of a throughput value and an acceleration voltage value in accordance with the user drawing conditions displayed on the monitor 360. input. When displayed as a graph on the monitor 360, an acceleration voltage value located in the region as shown in FIG. 2 may be selected. Further, when displayed as a table or list on the monitor 360, an acceleration voltage value may be selected from the table or list.

S914において、加速電圧設定工程として、設定回路512は、入力された加速電圧値を描画する際の加速電圧値として設定する。電子ビームの加速電圧Vが設定されると、電子光学系制御回路342に通知される。電子光学系制御回路342内では、高圧電源343から所定の電圧を電子銃201に印加するように制御され、描画する場合に、所定の電子ビームの加速電圧Vで電子ビームが電子銃201から飛び出す。   In S914, as an acceleration voltage setting step, the setting circuit 512 sets the input acceleration voltage value as an acceleration voltage value for drawing. When the acceleration voltage V of the electron beam is set, the electron optical system control circuit 342 is notified. In the electron optical system control circuit 342, control is performed so that a predetermined voltage is applied to the electron gun 201 from the high voltage power source 343. When drawing, the electron beam jumps out of the electron gun 201 with the acceleration voltage V of the predetermined electron beam. .

S916において、描画工程として、描画部150は、ユーザが入力した電子ビームの加速電圧値Vで前記電子ビーム200を加速して試料101に所定のパターンを描画する。   In S916, as a drawing process, the drawing unit 150 draws a predetermined pattern on the sample 101 by accelerating the electron beam 200 with the acceleration voltage value V of the electron beam input by the user.

以上の説明において、加速電圧値は、モニタ360を見たユーザが再度入力するようにしているが、設定回路512が、抽出された加速電圧値の範囲から自動選択しても構わない。かかる自動選択は、抽出された加速電圧値の範囲からランダムに選択してもよい。或いは、所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値のうち、特に重要視する項目を設定させ、かかる重要項目が最も良好となる位置の加速電圧値を自動選択させるようにしてもよい。例えば、図2の例では、スループットを上げることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の上部頂点にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。ビームブラー値を小さくする、すなわちビーム分解能を高めることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の底辺の右側角にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。レジストヒーティングによる誤差寸法を最小にすることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の底辺の左側角にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。   In the above description, the acceleration voltage value is input again by the user who has seen the monitor 360. However, the setting circuit 512 may automatically select the acceleration voltage value from the range of the extracted acceleration voltage values. Such automatic selection may be selected at random from the range of extracted acceleration voltage values. Alternatively, among the predetermined beam blur value, the predetermined error dimension value, and the predetermined throughput value, a particularly important item is set, and an acceleration voltage value at a position where the important item is the best is automatically selected. Also good. For example, in the example of FIG. 2, when increasing the throughput is an important item, an acceleration voltage value corresponding to the upper vertex of the triangle may be automatically selected from the use range. When an important item is to reduce the beam blur value, that is, to increase the beam resolution, an acceleration voltage value corresponding to the right corner of the base of the triangle may be automatically selected. When minimizing the error dimension due to resist heating is an important item, an acceleration voltage value corresponding to the left corner of the base of the triangle may be automatically selected from the use range.

また、実施の形態2では、条件に合う加速電圧値を各テーブルから抽出しているが、演算回路502が、所定の式を演算することにより、前記入力部により入力された所定のビームブラー値以下となり、所定の誤差寸法値以下となり、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を求めてもよい。言い換えれば、テーブルでも式でも所定の条件に沿った加速電圧値を抽出できるような抽出手段であれば構わない。   In the second embodiment, the acceleration voltage value that meets the conditions is extracted from each table. However, the arithmetic circuit 502 calculates a predetermined expression to calculate a predetermined beam blur value input by the input unit. The accelerating voltage value of the electron beam may be obtained as follows, which is not more than a predetermined error dimension value and is not less than a predetermined throughput value. In other words, any extraction means that can extract an acceleration voltage value in accordance with a predetermined condition, either a table or an expression, may be used.

さらに、ユーザが、モニタ360に表示された表或いはリスト或いはグラフを見た後、当初、入力した条件であるビームブラー値、誤差寸法値、或いはスループット値を変更して、再度、条件に合う加速電圧値を求めてもよい。または、ユーザが、自己の都合に合わせて加速電圧を可変させてスループット優先或いは精度優先の装置の運転条件(描画条件)をビームブラー値、誤差寸法値、或いはスループット値を変更することで選択してもよい。   Furthermore, after the user sees the table, list or graph displayed on the monitor 360, the beam blur value, error dimension value, or throughput value, which is the initially input condition, is changed, and acceleration that meets the condition is again performed. A voltage value may be obtained. Alternatively, the user can change the acceleration voltage according to his / her convenience and select the operation condition (drawing condition) of the apparatus giving priority to throughput or accuracy by changing the beam blur value, error dimension value, or throughput value. May be.

以上の説明において、「〜回路」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成しても構わない。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、FD、或いはROM(リードオンリメモリ)等の記録媒体に記録される。また、「〜回路」の動作で説明した入力データ及び出力データは、レジスタやメモリ等の記憶装置508に記憶される。また、各演算は、加算器或いは乗算器等を用いて行なえばよい。   In the above description, what is described as “˜circuit” may be constituted by a program operable by a computer. Or you may make it implement by not only the program used as software but the combination of hardware and software. Alternatively, a combination with firmware may be used. When configured by a program, the program is recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (Read Only Memory). The input data and output data described in the operation of “˜circuit” are stored in a storage device 508 such as a register or a memory. Each calculation may be performed using an adder or a multiplier.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、可変成形型EB露光装置100を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, the description of the control unit configuration for controlling the variable shaping EB exposure apparatus 100 is omitted, but it goes without saying that the required control unit configuration is appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての描画方法、描画装置及び電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all drawing methods, drawing apparatuses, and electron beam accelerating voltage value obtaining methods in electron beam drawing that include elements of the present invention and can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

実施の形態1における描画装置の要部構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating a main configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 最良の加速電圧の範囲の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the range of the best acceleration voltage. ドーズ量と加速電圧との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a dose amount and an acceleration voltage. 感度と加速電圧との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a sensitivity and an acceleration voltage. ビームブラー値別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the throughput according to beam blur value, and an acceleration voltage. ビームブラー値別の描画されたパターン断面像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pattern cross-sectional image drawn by beam blur value. レジストヒーティング温度別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the throughput according to resist heating temperature, and an acceleration voltage. レジストヒーティングによる誤差寸法別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the throughput according to the error dimension by resist heating, and an acceleration voltage. 実施の形態2における構成の要部を示すブロック図である。10 is a block diagram illustrating a main part of a configuration in a second embodiment. FIG. 実施の形態2における描画方法の工程の要部を示すフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart showing a main part of a drawing method process according to the second embodiment. 可変成形型電子線露光装置の動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating operation | movement of a variable shaping type | mold electron beam exposure apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

100 可変成形型EB露光装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
105 XYステージ
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203,410 第1のアパーチャ
206,420 第2のアパーチャ
204 投影レンズ
205,208 偏向器
207 対物レンズ
209 ファラデーカップ
411 開口
421 可変成形開口
310 描画データ処理回路
320 偏向制御回路
330 電子線
332 DAC
342 電子光学系制御回路
343 高圧電源
350 入力部
360 モニタ
422 部分一括マスク
430 荷電粒子ソース
502 演算回路
504 ビームブラーテーブル
506 誤差寸法テーブル
508 記憶装置
510 グラフィック処理回路
512 設定回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Variable shaping type EB exposure apparatus 101,340 Sample 102 Electron barrel 105 XY stage 150 Drawing part 160 Control part 200 Electron beam 201 Electron gun 202 Illumination lens 203,410 First aperture 206,420 Second aperture 204 Projection lens 205, 208 Deflector 207 Objective lens 209 Faraday cup 411 Opening 421 Variable shaping opening 310 Drawing data processing circuit 320 Deflection control circuit 330 Electron beam 332 DAC
342 Electro-optic system control circuit 343 High voltage power supply 350 Input unit 360 Monitor 422 Partial batch mask 430 Charged particle source 502 Operation circuit 504 Beam blur table 506 Error dimension table 508 Storage device 510 Graphic processing circuit 512 Setting circuit

Claims (3)

許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを描画装置内に入力する入力工程と、
前記描画装置内で、ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第1のテーブルを用いて、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第1の抽出工程と、
前記描画装置内で、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第2のテーブルを用いて、前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第2の抽出工程と、
前記描画装置内で、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出する第3の抽出工程と、
前記描画装置内で、前記第3の抽出工程により抽出された組合せを出力する出力工程と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法。
An input step of inputting an acceptable beam blur value and the acceptable error dimensional values and acceptable throughput value in the drawing device,
Using the first table storing the relationship between the beam blur value, the acceleration voltage value of the electron beam, and the throughput value in the drawing apparatus, the acceleration voltage value of the electron beam that is equal to or less than the allowable beam blur value A first extraction step for extracting a combination with a throughput value;
An electron beam that is less than or equal to the allowable error dimension value by using a second table that stores the relationship between the error dimension value caused by resist heating, the acceleration voltage value of the electron beam, and the throughput value in the drawing apparatus. A second extraction step of extracting a combination of the acceleration voltage value and the throughput value of
In the drawing apparatus, a combination of an acceleration voltage value and a throughput value of an electron beam that is not more than the allowable beam blur value, and an acceleration voltage value and a throughput value of the electron beam that are not more than the allowable error dimension value A third extraction step of extracting a combination that is equal to or greater than the allowable throughput value from among the combinations that are duplicated;
An output step of outputting the combination extracted by the third extraction step in the drawing device ;
An accelerating voltage value acquisition method for electron beams in electron beam lithography.
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを入力する入力部と、
ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第1のテーブルを記憶する第1の記憶部と、
レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第2のテーブルを記憶する第2の記憶部と、
前記第1と第2のテーブルを用いて、前記入力部により入力された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出すると共に、抽出された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出することにより、前記許容可能なビームブラー値以下となり、前記許容可能な誤差寸法値以下となり、前記許容可能なスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を演算する演算部と、
演算された前記電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料にターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする描画装置。
An input unit for inputting an acceptable beam blur value and the acceptable error dimensional values and acceptable throughput value,
A first storage unit for storing a first table showing a relationship among a beam blur value, an acceleration voltage value of an electron beam, and a throughput value;
A second storage unit that stores a second table indicating a relationship between an error dimension value caused by resist heating, an acceleration voltage value of the electron beam, and a throughput value;
Using the first and second tables, the combination of the acceleration voltage value of the electron beam and the throughput value which are not more than the allowable beam blur value input by the input unit, and the allowable error dimension value or less. A combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam to be obtained, and a combination of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam that is equal to or less than the extracted allowable beam blur value and the allowable error The allowable beam blur value is obtained by extracting a combination that is equal to or greater than the allowable throughput value from among the combinations of the acceleration voltage value and the throughput value of the electron beam that are equal to or smaller than the dimension value. follows it, becomes lower than the acceptable error dimensional values, Starring the acceleration voltage value of the electron beam becomes the allowable throughput value or more An arithmetic unit that,
A drawing unit for drawing a pattern on the sample at an accelerating voltage value of the computed the electron beam to accelerate the electron beam,
A drawing apparatus comprising:
前記描画装置は、さらに、前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備え、
前記入力部において、ユーザに、出力された電子ビームの加速電圧値の中から選択させた1つを入力させ、
前記描画部において、ユーザが入力した前記所定の電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画することを特徴とする請求項記載の描画装置。
The drawing apparatus further includes an output unit that outputs an acceleration voltage value of the electron beam calculated by the calculation unit,
In the input unit, the user inputs one selected from the acceleration voltage value of the output electron beam ,
3. The drawing apparatus according to claim 2 , wherein the drawing unit draws a predetermined pattern on the sample by accelerating the electron beam with an acceleration voltage value of the predetermined electron beam input by a user.
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