JP5037850B2 - 電子ビーム露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ビーム露光装置に関し、特にステージ連続移動露光方式の電子ビーム露光装置に関する。

電子ビーム露光装置において、スループットの向上を図るために、ウエハ等が固定されるステージを移動させながら描画するステージ連続移動方式が提案されている。

このステージ連続移動方式は、ウエハを保持しているステージを所定の速度で連続的に移動させながら描画する方法であり、ステージの位置の変化を電子ビームの偏向器に帰還し、電子銃を基準として見たときにウエハ上の電子ビームの照射点が移動しないように露光する方式である。

特許文献１に、このようなステージ連続移動方式を採用した電子ビーム露光装置が開示されている。

図１は、従来のステージ連続移動露光方式の電子ビーム露光装置の概略を示した図である。電子ビーム露光装置は、電子ビーム１２を発射する電子銃１３と、電子ビーム１２を偏向させる偏向器１４と、ウエハ１１が固定されたウエハステージ１５と、ウエハステージ１５を移動させるステージ駆動装置１６と、ウエハステージ１５の位置の変化を偏向器１４に帰還するフィードバック回路１７で構成される。

フィードバック回路１７は、ウエハステージ１５の位置を読み取るレーザ干渉計２０と、制御部２１と、補正部２２と、Ｄ／Ａ変換器２３と、演算増幅器２４からなる。演算増幅器２４は偏向器１４に接続される。制御部２１は、レーザ干渉計２０で測長したウエハステージ１５の位置変化及び補正部２２からの信号に応じて電子ビーム１２を偏向させる偏向信号を出力する。この偏向信号がＤ／Ａ変換器２３によってアナログ信号に変換され、演算増幅器２４により増幅されて、偏向器１４に印加される。このように、ウエハステージの位置変化をフィードバックすることにより、ウエハステージが移動しても、電子ビームがその移動に追従して描画を行うことが可能となる。
特開平１０−１７７９４１号公報

上述したように、ウエハステージが移動しても電子ビームがその移動に追従するようにして描画を行っている。

従来、ウエハステージの位置を測定するレーザ干渉計として、測長周波数が１０[ＭＨｚ]程度のレーザ干渉計が使用されている。従って、ウエハステージが１０[ｍｍ／ｓ]の速度で移動するときには、測長周期の１００[ｎｓ]の間にウエハステージが移動する距離は１[ｎｍ]であるため、ステージフィードバック誤差は１[ｎｍ]と小さく、実用上特に問題はない。

しかし、近年、より高速に描画することが要求されてきており、ウエハステージをより高速に移動させることが不可欠になってきている。そのため、電子ビームをウエハステージの移動に合わせるように偏向することが困難になってきている。

図２は、ウエハステージ位置の測長周波数を１０[ＭＨｚ]とし、ウエハステージの移動速度を１００[ｍｍ／ｓ]としたときのウエハステージ位置の変化及びウエハステージ位置の変化に相当する偏向電圧を示した図である。ウエハステージの移動速度を１００[ｍｍ／ｓ]とすると、測長周期の１００[ｎｓ]の間にウエハステージは１０[ｎｍ]移動することになる。従って、ウエハステージが連続移動している場合であっても、測長周期である１００［ｎｓ］の間に電子ビームは偏向されず、ステージフィードバック誤差が１０[ｎｍ]発生することになる。

これに対し、測長周波数が１０[ＭＨｚ]以上の高精度の測長装置を使用すれば、ステージフィードバック誤差を１[ｎｍ]以下に抑えることも可能であるが、現状ではこのような高速、高精度の装置は極端に入手しづらい。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、ウエハステージを高速に移動させる場合であっても、電子ビームをウエハステージの移動に合わせて偏向させることのできる電子ビーム露光装置を提供することを目的とする。

上記した課題は、電子ビームを発生させる電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向手段と、ウエハが載置されるウエハステージと、ウエハステージの位置を検出するステージ位置検出手段と、前記ステージ位置検出手段によって検出した前記ウエハステージの移動距離及び該移動に要した時間から前記ウエハステージの移動速度を算出し、該移動速度を基に前記ステージ位置検出手段の測長周期より短い補間時間に対する前記ウエハステージの位置変化量を算出し、前記ステージ位置検出手段によって測長されるステージ位置に前記位置変化量を前記補間時間に同期して順次加算したステージ位置移動量を算出し、該ステージ位置移動量に対応する電子ビーム偏向量を算出するステージ位置演算手段と、前記電子ビーム偏向量に基づいて前記偏向手段に前記電子ビームを偏向させる偏向制御手段と、前記ウエハステージの移動速度に応じた前記位置変化量が格納されたメモリとを有し、前記ウエハステージの測長周期及びステージフィードバックの値を所定の値に固定したときに前記ステージ位置演算手段は、前記ウエハステージの移動速度に対応する値をアドレスとして前記メモリにアクセスし、前記ウエハステージの移動速度に応じた前記位置変化量を前記メモリから抽出することを特徴とする電子ビーム露光装置により解決する。

また、この形態に係る電子ビーム露光装置において、前記ステージ位置演算手段は、前記位置変化量が所定の値以下になるように前記補間時間を決定するようにしてもよく、前記所定の値は１ｎｍとしてもよい。

本発明では、ウエハステージ位置の測長値からウエハステージの移動速度を算出し、ウエハステージの位置を検出する測長周期よりも短い時間（補間時間）に対するウエハステージの位置変化量を算出している。この位置変化量を、検出されるウエハステージの位置に対して補間時間毎に順次加算してステージ位置移動量を予測する。このステージ位置移動量に相当するように電子ビームの偏向量を調整してウエハステージの移動に合わせて電子ビームを照射するようにしている。これにより、ウエハステージが高速に移動する場合であっても、電子ビームをステージ移動に合わせて偏向させることが可能になり、ステージフィードバック誤差を小さくでき、描画スループットを向上させることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

はじめに、電子ビーム露光装置の構成について説明する。次に、ステージフィードバック部の構成について説明する。次に、ウエハステージの位置変化量を算出する予測補完演算について説明する。次に、予測補間演算を採用した電子ビーム露光方法について説明する。最後に、メモリを利用した予測補間演算について説明する。

（電子ビーム露光装置の構成）
図３に、本実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成図を示す。

この電子ビーム露光装置は、電子光学系コラム１００と、電子光学系コラム１００の各部を制御する制御部２００及びステージフィードバック部３００とに大別される。このうち、電子光学系コラム１００は、電子ビーム生成部１３０、マスク偏向部１４０及び基板偏向部１５０によって構成され、その内部が減圧される。

電子ビーム生成部１３０では、電子銃１０１から生成した電子ビームＥＢが第１電磁レンズ１０２で収束作用を受けた後、ビーム整形用マスク１０３の矩形アパーチャ１０３ａを透過し、電子ビームＥＢの断面が矩形に整形される。

その後、電子ビームＥＢは、マスク偏向部１４０の第２電磁レンズ１０５によって露光マスク１１０上に結像される。そして、電子ビームＥＢは、第１、第２静電偏向器１０４、１０６により、露光マスク１１０に形成された特定のパターンＳｉに偏向され、その断面形状がパターンＳｉの形状に整形される。

なお、露光マスク１１０はマスクステージ１２３に固定されるが、そのマスクステージ１２３は水平面内において移動可能であって、第１、第２静電偏向器１０４、１０６の偏向範囲（ビーム偏向領域）を超える部分にあるパターンＳを使用する場合、マスクステージ１２３を移動することにより、そのパターンＳをビーム偏向領域内に移動させる。

露光マスク１１０の上下に配された第３、第４電磁レンズ１０８、１１１は、それらの電流量を調節することにより、電子ビームＥＢを基板Ｗ上で結像させる役割を担う。

露光マスク１１０を通った電子ビームＥＢは、第３、第４静電偏向器１１２、１１３の偏向作用によって光軸Ｃに振り戻された後、第５電磁レンズ１１４によってそのサイズが縮小される。

マスク偏向部１４０には、第１、第２補正コイル１０７、１０９が設けられており、それらにより、第１〜第４静電偏向器１０４、１０６、１１２、１１３で発生するビーム偏向収差が補正される。

その後、電子ビームＥＢは、基板偏向部１５０を構成する遮蔽板１１５のアパーチャ１１５ａを通過し、第１、第２投影用電磁レンズ１１６、１２１によって基板Ｗ上に投影される。これにより、露光マスク１１０のパターンの像が、所定の縮小率、例えば１／１０の縮小率で基板Ｗに転写されることになる。

基板偏向部１５０には、第５静電偏向器１１９と電磁偏向器１２０とが設けられており、これらの偏向器１１９、１２０によって電子ビームＥＢが偏向され、基板Ｗの所定の位置に露光マスクのパターンの像が投影される。

更に、基板偏向部１５０には、基板Ｗ上における電子ビームＥＢの偏向収差を補正するための第３、第４補正コイル１１７、１１８が設けられる。

基板Ｗは、モータ等の駆動部１２５により水平方向に移動可能なウエハステージ１２４に固定されており、ウエハステージ１２４を移動させることで、基板Ｗの全面に露光を行うことが可能となる。

一方、制御部２００は、電子銃制御部２０２、電子光学系制御部２０３、マスク偏向制御部２０４、マスクステージ制御部２０５、ブランキング制御部２０６、基板偏向制御部２０７及びウエハステージ制御部２０８を有する。これらのうち、電子銃制御部２０２は電子銃１０１を制御して、電子ビームＥＢの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部２０３は、電磁レンズ１０２、１０５、１０８、１１１、１１４、１１６及び１２１への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部２０６は、ブランキング電極１２７への印加電圧を制御することにより、露光開始前から発生している電子ビームＥＢを遮蔽板１１５上に偏向し、露光前に基板上に電子ビームＥＢが照射されるのを防ぐ。

基板偏向制御部２０７は、第５静電偏向器１１９への印加電圧と、電磁偏向器１２０への電流量を制御することにより、基板Ｗの所定の位置上に電子ビームＥＢが偏向されるようにする。

ウエハステージ制御部２０８は、駆動部１２５の駆動量を調節して、基板Ｗを水平方向に移動させ、基板Ｗの所望の位置に電子ビームＥＢが照射されるようにする。上記の各部２０２〜２０８は、ワークステーション等の統合制御系２０１によって統合的に制御される。

ステージフィードバック部３００は、ステージ連続移動方式を採用した電子ビーム露光装置において、ウエハステージ１２４の位置の変化を検出し、その変化に応じて電子ビームを偏向させる偏向電圧量を生成して基板偏向制御部２０７へ伝送する。

（ステージフィードバック部の構成）
図４（ａ）に、ステージフィードバック部３００の構成図を示す。

ステージフィードバック部３００は、レーザ干渉計（ステージ位置検出手段）４３と、演算部４４（ステージ位置演算手段）及びＤＡＣ−ＡＭＰ部（ステージ位置演算手段）４５で構成される。

レーザ干渉計４３は、レーザをウエハステージ１２４に向けて発射して、ウエハステージ１２４の位置を検出する。

演算部４４は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、移動するウエハステージ１２４の移動速度を算出したり、ウエハステージ１２４の移動速度からレーザ干渉計４３によるウエハステージ１２４の測長周期より短い周期にしたときに予測されるウエハステージ１２４の位置変化量を算出し、ステージフィードバック量（ステージ位置移動量）を算出する。

ＤＡＣ−ＡＭＰ部４５は、演算部４４で算出したステージフィードバック量をＤＡ変換によりアナログ量に変換し、増幅して基板偏向制御部２０７に送信する。基板偏向制御部２０７により、コラム１００内の偏向器１１９に偏向電圧が供給され、電子ビームが偏向される。

図４（ｂ）は、演算部４４のブロック構成図の一例を示す図である。演算部４４は、予測補間演算部４４ａと加算部４４ｂで構成されている。

予測補間演算部４４ａでは、レーザ干渉計４３から受信したウエハステージ１２４の位置及び時間から、測長周期よりも短い時間（補間時間）に対するウエハステージ１２４の位置変化量を予測する。

加算部４４ｂでは、レーザ干渉計４３によって検出されたウエハステージ１２４の位置に予測補間演算部４４ａで予測されたウエハステージ１２４の位置変化量を加算し、ＤＡＣ−ＡＭＰ部４５に送信する。

このように構成されたステージフィードバック部３００において、レーザ干渉計４３は移動するウエハステージ１２４の位置を所定の時間毎、例えば、１００[ｎｓ]毎に読み取り、演算部４４に出力する。演算部４４では、レーザ干渉計４３から入力したステージ位置及びステージ位置を検出した時間からウエハステージ１２４の移動速度を算出し、算出した移動速度からレーザ干渉計４３による測長周期よりも短い補間時間に対するウエハステージ１２４の位置変化量（以下、予測補間量とも呼ぶ）を予測する。予測補間量を所望の時間に検出したウエハステージ１２４の位置に補間時間に同期して順次加算して、例えば１０［ｎｓ］毎のステージフィードバック量を生成し、ＤＡＣ−ＡＭＰ部４５に伝送する。

（予測補間演算）
以下に、本実施形態で行う予測補間演算について、図５を参照しながら説明する。

本実施形態では、周波数が１０[ＭＨｚ]のレーザ干渉計を使用してウエハステージ位置の測長を行うものとする。従って、ウエハステージ位置の測長は１００[ｎｓ]毎に行われる。また、ウエハステージは１００[ｍｍ／ｓ]の速度で移動しているものとする。さらに、ステージフィードバックの許容誤差を１［ｎｍ］とする。

上記の条件において、ウエハステージ１２４は、測長周期１００［ｎｓ］の間に１００×１０^-3×１００×１０^-9＝１０[ｎｍ]移動することになる。これにより、発生しうるステージフィードバック誤差は１０[ｎｍ]となる。すなわち、ウエハステージ１２４が移動しているにもかかわらず、演算部４４では、測長時刻ｔ_n［ｎｓ］から次の測長時刻ｔ_n+1［ｎｓ］におけるウエハステージ１２４の位置は同じであると判断するため、ウエハステージ１２４が移動してもその移動に合わせて電子ビームを偏向させることができない。

そこで、高速に移動するウエハステージ１２４に対し、レーザ干渉計４３による測長周期よりも短い周期でウエハステージ１２４の位置変化量（予測補間量）を算出し、ウエハステージ１２４の移動に合わせて電子ビームを偏向できるようにすることを考えた。

この予測補間量の算出は次のようにして行う。

１００[ｎｓ]毎に入力される、異なる２時点におけるウエハステージ位置の測長値からウエハステージの移動速度を算出する。

図５（ａ）はレーザ干渉計４３によるウエハステージの検出時間と検出位置の関係を示す図である。本実施形態では、レーザ干渉計４３によるステージ位置の測長周波数が１０[ＭＨｚ]であるため、１００[ｎｓ]毎にウエハステージの位置が更新されている。すなわち、検出時間ｔ_nのときのステージ位置はｘ_nであり、ｔ_nから１００［ｎｓ］経過したｔ_n+1のときのステージ位置はｘ_n+1となる。この１００［ｎｓ］の間、検出されるステージ位置はｘ_nである。

１００[ｎｓ]の間に移動したウエハステージ１２４の移動距離からウエハステージ１２４の移動速度を算出する。

図５（ａ）のグラフＰの部分からウエハステージ１２４の移動速度を算出すると、１００[ｍｍ／ｓ]となる。

次に、算出したウエハステージ１２４の移動速度から、レーザ干渉計４３によるウエハステージ１２４の測長周期よりも短い時間におけるウエハステージ１２４の予測補間量を算出する。本実施形態では、１０[ｎｓ]間の予測補間量を算出する。予測補間量の取得間隔を１０[ｎｓ]としたのは、レーザ干渉計４３によるウエハステージ位置の測長周期が１００[ｎｓ]のとき、ステージ位置変化量が１０［ｎｍ］であり、ステージフィードバック誤差を許容誤差の１[ｎｍ]にするためには１０分割することが必要だからである。従って、より誤差を小さくするために、予測補間量の取得間隔をさらに短くするようにしてもよい。

図５（ｂ）は、１０［ｎｓ］毎に１０分割したときの予測補間量を演算した結果を示している。この予測補間量は、図４（ｂ）に示す予測補間演算部において、ウエハステージの移動速度と補間時間（１０[ｎｓ]）とを乗算して求める。

例えば、移動速度が１００[ｍｍ／ｓ]のとき、１０[ｎｓ]間の予測補間量は、１００[ｍｍ／ｓ]×１０[ｎｓ]＝１[ｎｍ]となる。

次に、算出した１０[ｎｓ]毎の予測補間量を、所望の時点に検出されるウエハステージ位置の測長値に１０[ｎｓ]毎に順次加算し、加算した値を１０[ｎｓ]毎のウエハステージ位置とし、このウエハステージ位置からステージフィードバック量を算出する。

この予測補間量は、予測補間量を算出した後の時間に検出したウエハステージの位置に加算する。図５（ｃ）は、時間ｔ_n+mにおいて検出したウエハステージの位置から１０［ｎｓ］毎に同期させて予測補間量を加算し、この量に相当する偏向電圧に変換した例を示している。

このように、予測補間量は、ウエハステージの移動距離を抽出した時間ｔ_nより後に適用している。予測補間量を適用できる時点は、ウエハステージの加速度およびステージフィードバックの許容誤差量によって決定される。すなわち、ウエハステージが常に等速で移動していればいつでも適用することができるが、パターン密度やステージ移動方向を変える場合のようにウエハステージの移動速度に加速度がかかる場合にはいつでも適用できるとは限らない。

例えば、ウエハステージの加速度が１０[ｍ／ｓ²]であり、ステージフィードバックの許容誤差が１[ｎｍ]の場合には、１０[μｓ]の時間遅れが許容できる。つまり、１０[μｓ]後に負の加速度が１０[ｍ／ｓ²]かかっているとすると、速度の変化分は、１０^-4[ｍ／ｓ]となり、速度の変化分に対応するステージ位置の変化分は１０^-4×１０^-5＝１[ｎｍ]となる。従って、許容誤差が１［ｎｍ］以下であれば、１０[μｓ]後まで適用することが可能となる。

なお、通常は予測補間量を算出した直後に検出するウエハステージの位置に適用している。これは、ウエハステージが測長される時点であれば、ウエハステージの移動速度に変化がないか、変化があっても極僅かであり実用上無視できると考えられるためである。

図５（ｄ）は、上記の処理を行った結果、１０［ｎｓ］毎のウエハステージの予測補間量が１［ｎｍ］になることを示している。

（電子ビーム露光方法）
以下に、図６のフローチャートを参照して、予測補間演算を採用したステージフィードバック処理について説明する。

まず、ステップＳ１１において、初期設定を行う。初期設定では、測長周期を分割する分割数ｎを２とおく。また、ステージフィードバック誤差をｅとおく。

次のステップＳ１２において、演算部４４はステージ位置検出部から異なる２時点におけるステージ位置及びそのステージ位置を取得した時刻を受信する。

次のステップＳ１３において、ステップＳ１２で取得したウエハステージの位置変化量及び時間変化量から、ウエハステージの移動速度を算出する。

次のステップＳ１４において、測長周期をｎ分割する。

次のステップＳ１５において、レーザ干渉計のステージ測長周期をｎ分割した、測長周期より短い時間におけるウエハステージ１２４の予測補間量を算出し、この値が許容誤差ｅの範囲内か否かを判定する。許容誤差の範囲内であれば、ステップＳ１７に移行し、許容誤差の範囲内になければ、ステップＳ１６に移行し、分割数を増やしてステップＳ１４に移行して処理を継続する。

ウエハステージ１２４の予測補間量は、ステップＳ１３で算出したウエハステージ１２４の移動速度とステージ測長周期より短い時間とを乗算することによって算出する。

なお、予め測長周期が分かり、ステージ移動速度も固定していると考えられる場合には、分割数を固定するようにしても良い。つまり、ステージ測長周期を何分割するかは、ステージ移動量の許容誤差量によって決まる。例えば、ステージ移動量の許容誤差を１ｎｍとしたとき、ステージ測長周期を分割した各周期におけるステージ移動量の差が１ｎｍになるようにステージ測長周期を分割する。ステージ測長周期が１００ｎｓであれば、１０分割して１周期を１０ｎｓとすることにより、ステージ移動誤差を１ｎｍにすることができる。

次のステップＳ１７では、所望の時間に検出したウエハステージ１２４の位置に対して、予測補間量を加算する。ステージの移動速度を算出した後、最初に測長されたウエハステージ１２４の位置に対して予測補間量を加算しても良いし、ステージの加速度とステージ移動の許容誤差で決まる範囲内に検出されるウエハステージ１２４の位置に対して予測補間量を加算しても良い。

次のステップＳ１８では、ステップＳ１７で算出したステージ位置からステージフィードバック量を生成する。

次のステップＳ１９では、ステージフィードバック量に基づいて電子ビームを偏向し、電子ビームをウエハステージ１２４の移動に合わせて照射するようにする。

以上説明したように、本実施形態の電子ビーム露光装置では、ウエハステージの位置を検出するレーザ干渉計の測長周期よりも短い時間（補間時間）に対するウエハステージの予測補間量を算出し、予測補間量を算出後に検出されるウエハステージの位置に補間時間に同期させて順次加算している。これを基に、電子ビームの偏向量を調整し、ウエハステージの移動に合わせて電子ビームを照射するようにしている。これにより、ウエハステージが高速に移動する場合であっても、ステージフィードバック誤差を許容誤差の範囲内にすることができ、高精度に描画を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、ウエハステージの測長周期を１００ｎｓとし、測長周期よりも短い周期は１０ｎｓとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ウエハステージの移動速度が２００ｍｍ／ｓの場合には、測長周期より短い周期として、測長周期を２０分割するようにしても良い。また、ウエハステージの移動速度が１００ｍｍ／ｓの場合であっても測長周期を２０分割しても良い。この場合は、測長周期よりも短い周期が５ｎｓとなり、ウエハステージの予測補間量が０．５ｎｍとなるため、より精密に描画を行うことが可能となる。このように、許容誤差（本実施形態では、１ｎｍ）以下になるように周期を決定すればよいが、周期を測長周期に対して何分割するかは、ウエハステージの測長周期、ウエハステージの移動速度及びステージフィードバックの許容誤差（１ｎｍ）に依存して決定される。

また、本実施形態では、ステージフィードバックの許容誤差を１ｎｍとして説明したが、これに限定されるものではない。

（変形例）
（メモリを利用した予測補間演算）
次に、メモリを利用した予測補間演算について説明する。

本実施形態では、予測補間量をステージ位置検出部から入力したウエハステージの位置及び時刻を基に計算して求めているのに対し、本変形例では、予測補間量をメモリから抽出するようにしている点が異なる。

図７は、メモリを利用した演算部４４のブロック構成図である。

演算部４４は、ステージ速度演算部５１と、アドレス制御部５２と、メモリ５３及び加算部５４で構成される。

ステージ速度演算部５１は、レーザ干渉計４３からの信号を基に、ウエハステージの移動速度を算出する。

アドレス制御部５２は、ステージの速度を基にメモリ５３にアクセスするアドレスを制御する。

メモリ５３には予め、ウエハステージの移動速度に応じたステージ位置に加算するデータが、予測補間量として格納されている。

加算部５４は、レーザ干渉計４３で検出されるウエハステージの位置と、メモリ５３から抽出した、ウエハステージの移動速度に応じた予測補間量とを加算する。

このように構成された演算部４４によって行う予測補間演算について以下に説明する。

レーザ干渉計４３から受信したウエハステージの異なる２点間の位置及び時刻から、ウエハステージの移動速度を算出する。

アドレス制御部５２では、ウエハステージの移動速度を受信し、ウエハステージの移動速度に応じてメモリ５３にアクセスするアドレス値を変化させる。すなわち、基準となるアドレスＡに対してウエハステージの移動速度の値を加算してアドレスを決定する。

アドレス制御部５２は、算出したアドレスによってメモリ５３をアクセスし、メモリ５３からウエハステージの移動速度に応じた予測補間量を抽出する。

例えば、ウエハステージの移動速度が１００［ｍ／ｓ］のときにアドレスＡ＋１００にアクセスして、１０［ｎｓ］毎の予測補間量を抽出する。

図８はメモリ構成の一例を示した図である。例えば、アドレスＡ＋２０には、ウエハステージの移動速度が２０[ｍｍ／ｓ]のときの、１０[ｎｓ]毎の予測補間量Ｘ（例えば、０．２ｎｍ）が格納されている。また、アドレスＡ＋１００には、ウエハステージの移動速度が１００[ｍｍ／ｓ]のときの、１０[ｎｓ]毎の予測補間量Ｙ（例えば１ｎｍ）が格納されている。

アドレス制御部５２は、抽出した予測補間量を加算部５４に送信し、加算部５４は、予測補間量と、レーザ干渉計４３によって検出されたステージの位置とを加算し、ＤＡＣ−ＡＭＰ部４５に送信する。

これにより、ステージフィードバックの誤差を小さくして、ウエハステージの移動に合わせて電子ビームを偏向することが可能となる。

なお、メモリ５３には、ステージフィードバックの許容誤差の範囲に入るような予測補間量が格納されている。このため、スループットを向上させるためにウエハステージの速度を速くした場合であっても、精度よく描画を行うことが可能となる。

また、メモリ５３を使用する場合は、予め予測補間量が定義されており、ウエハステージの移動速度を基に予測補間量を算出する必要がない。従って、マイクロコンピュータによる予測補間量の算出に要する処理負担が軽減される。このような、メモリ５３を使用した予測補間演算は、ウエハステージの測長周期及びステージフィードバックの値を所定の値に固定したときに有効である。

従来のステージ連続移動露光方式の電子ビーム露光装置の概略を示す図である。 ウエハステージを高速に移動するときに発生する問題点を示す図である。 本発明に係る電子ビーム露光装置の構成図である。 本発明に係るステージフィードバック回路のブロック構成図である。 図４に係るステージフィードバック回路における処理を説明する図である。 図４に係るステージフィードバック回路の処理を示すフローチャートである。 メモリを用いた予測補間演算部のブロック構成図である。 メモリ構成の一例を示す図である。

符号の説明

４１…コラム、４３…レーザ干渉計（ステージ位置検出手段）、４４…演算部（ステージ位置演算手段）、４５…ＤＡＣ−ＡＭＰ部（ステージ位置演算手段）、５２…アドレス制御部（ステージ位置演算手段）、５３…メモリ（ステージ位置演算手段）、５４…加算部（ステー位置演算手段）、１００…露光部、１０１…電子銃、１０２…第１電磁レンズ、１０３…ビーム整形用マスク、１０３ａ…矩形アパーチャ、１０４…第１静電偏向器、１０５…第２電磁レンズ、１０６…第２静電偏向器、１０７…第１補正コイル、１０８…第３電磁レンズ、１０９…第２補正コイル、１１０…露光用マスク、１１１…第４電磁レンズ、１１２…第３静電偏向器、１１３…第４静電偏向器、１１４…第５電磁レンズ、１１５…遮蔽板、１１５ａ…アパーチャ、１１６…第１投影用電磁レンズ、１１７…第３補正コイル、１１８…第４補正コイル、１１９…第５静電偏向器、１２０…電磁偏向器、１２１…第２投影用電磁レンズ、１２３…マスクステージ、１２４…ウエハステージ、１２５…駆動部、１２７…ブランキング電極、３００…ステージフィードバック部。

Claims (4)

1. 電子ビームを発生させる電子銃と、
   前記電子ビームを偏向させる偏向手段と、
   ウエハが載置されるウエハステージと、
   ウエハステージの位置を検出するステージ位置検出手段と、
   前記ステージ位置検出手段によって検出した前記ウエハステージの移動距離及び該移動に要した時間から前記ウエハステージの移動速度を算出し、該移動速度を基に前記ステージ位置検出手段の測長周期より短い補間時間に対する前記ウエハステージの位置変化量を算出し、前記ステージ位置検出手段によって測長されるステージ位置に前記位置変化量を前記補間時間に同期して順次加算したステージ位置移動量を算出し、該ステージ位置移動量に対応する電子ビーム偏向量を算出するステージ位置演算手段と、
   前記電子ビーム偏向量に基づいて前記偏向手段に前記電子ビームを偏向させる偏向制御手段と、
   前記ウエハステージの移動速度に応じた前記位置変化量が格納されたメモリとを有し、
   前記ウエハステージの測長周期及びステージフィードバックの値を所定の値に固定したときに前記ステージ位置演算手段は、前記ウエハステージの移動速度に対応する値をアドレスとして前記メモリにアクセスし、前記ウエハステージの移動速度に応じた前記位置変化量を前記メモリから抽出する
   ことを特徴とする電子ビーム露光装置。
2. 前記ステージ位置演算手段は、前記位置変化量が所定の値以下になるように前記補間時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
3. 前記所定の値は１ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
4. 前記ステージ位置演算手段は、前記移動速度が２０ｍｍ／ｓ以上であると判定したとき、前記位置変化量、ステージ位置移動量、及び電子ビーム偏向量を算出することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。

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