JP5204451B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
JP5204451B2
JP5204451B2 JP2007255401A JP2007255401A JP5204451B2 JP 5204451 B2 JP5204451 B2 JP 5204451B2 JP 2007255401 A JP2007255401 A JP 2007255401A JP 2007255401 A JP2007255401 A JP 2007255401A JP 5204451 B2 JP5204451 B2 JP 5204451B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
timing
deflector
irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007255401A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009088202A (ja
Inventor
理恵子 西村
清司 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuflare Technology Inc
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuflare Technology Inc filed Critical Nuflare Technology Inc
Priority to JP2007255401A priority Critical patent/JP5204451B2/ja
Priority to US12/239,116 priority patent/US7893411B2/en
Publication of JP2009088202A publication Critical patent/JP2009088202A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5204451B2 publication Critical patent/JP5204451B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/045Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472Deflecting along given lines
    • H01J37/1474Scanning means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043Beam blanking
    • H01J2237/0432High speed and short duration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/15Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/1504Associated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304Controlling tubes
    • H01J2237/30472Controlling the beam
    • H01J2237/30483Scanning
    • H01J2237/30488Raster scan

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、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に関し、より詳しくは、荷電粒子ビームの光路上に配置された主偏向器および副偏向器を用いて前記荷電粒子ビームを偏向し、ステージ上の試料に所定のパターンを描画する、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に関する。
半導体集積回路の高集積化に伴って、LSI(Large Scale Integration)のパターンは、より微細化および複雑化する傾向にある。このため、光露光に代わって、電子ビームなどの荷電粒子ビームを用いて、パターンを直接描画することが行われている。しかし、この技術は、一括露光に比べると、描画速度が遅く、スループットが低いという問題を有する。そこで、従来より、種々の方法によってスループットを向上する試みがなされている。
具体的には、円形断面電子ビームではなく、可変成形ビームを用いることによって、露光回数を少なくしたり、ステージの移動を、ステップアンドリピート方式に代えて連続移動方式にしたり、さらには、電子ビームの偏向方式をベクタ走査方式にしたりすることが行われている。
上記の技術を組み合わせることにより、スループットを大きく向上させることが可能になる。しかし、ベクタ走査方式では、フレーム内でのサブフィールドの位置に応じて、サブフィールド内における電子ビームの偏向角度が異なるために、描画パターンの形状、位置および寸法精度が劣化するという問題が生じ得る。これに対しては、特許文献1に、電子ビームの主偏向位置に依存して生じる副偏向の感度ずれを描画前に検出し、検出した値を描画時に補正する方法が記載されている。
特開平10−284392号公報
ところで、スループットを向上するには、高速且つ高精度に電子ビームを偏向することも必要となる。しかし、偏向アンプで偏向器を駆動する際には、その負荷に応じた出力電圧のセトリング時間(整定時間)が必要になる。すなわち、目標とする偏向位置に整定するには、所定のセトリング時間を要する。また、セトリング時間中に試料面へ電子ビームを照射すると描画結果に悪影響を及ぼすので、この間は、ブランキング機構を作動させて、電子ビームによる照射が行われないようにしなければならない。
ブランキング機構の作動を開始する時間(以下、ブランキング開始時間と称す。)は、電子ビームの照射位置を移動する際に副偏向器へ電圧を印加するタイミングと一致していることが望ましい。そこで、オシロスコープなどによって出力波形を確認しながら、ブランキング開始時間を決定することが行われている。しかし、この方法では、個々に生じる調整誤差が問題となる。ブランキング開始時間より前に副偏向器に電圧が印加されると、照射中に電子ビームが引きずられるため、描画精度が低下するおそれがある。それ故、従来は、ブランキング開始時間から所定時間の余裕をおいて副偏向器に電圧が印加されるようにしていた。
セトリング時間はブランキング時間に一致するので、ブランキング開始時間から所定の時間を経た後に副偏向器に電圧を印加すると、実質的なセトリング時間が短くなって、副偏向器の出力が安定化する前に描画が開始されてしまうおそれがある。特に、電子ビームの移動距離が大きいと、副偏向器に印加される電圧が大きくなり、出力が安定化するまでに時間を要する。したがって、こうした場合には、上記のおそれが大きくなる。しかしながら、出力が安定化するのを待って描画するのでは、セトリング時間を長くする結果となり、スループットが低下することから好ましくない。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、描画精度の低下を抑制して、スループットの向上も図ることのできる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を提供することにある。
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
本発明の第1の態様は、荷電粒子ビームの光路上に配置された主偏向器および副偏向器を用いて前記荷電粒子ビームの位置を制御するとともに、試料面上で前記荷電粒子ビームの照射を制御するブランキング用偏向器を用いて前記荷電粒子ビームの照射開始時間および照射終了時間を制御して、前記試料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
前記試料面上で前記荷電粒子ビームの照射を制御するに際し、前記荷電粒子ビームの照射位置を移動するときに、前記荷電粒子ビームの前記試料面への前記照射終了時間に対して前記副偏向器へ電圧を印加するタイミングを調整するタイミング調整手段と、
前記タイミングを記録する機能を備えており前記タイミング調整手段を制御する制御計算機とを有することを特徴とするものである。
本発明の第1の態様において、前記制御計算機は、前記タイミングを変えて描画されたパターンの線幅を比較し、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲から適正なタイミングを決定し、該タイミングに基づいて前記タイミング調整手段を制御することが好ましい。
本発明の第1の態様においては、前記荷電粒子ビームの照射位置の移動量に応じてセトリング時間を決定するセトリング時間決定手段をさらに有することが好ましい。
本発明の第2の態様は、荷電粒子ビームの光路上に配置された主偏向器および副偏向器を用いて前記荷電粒子ビームを偏向し、ステージ上の試料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
前記荷電粒子ビームの照射位置を移動する際に前記荷電粒子ビームの照射終了時間に対して前記副偏向器へ電圧を印加するタイミングを変えて描画を行い、得られたパターンの線幅と予め定められた線幅のずれ量の許容範囲とから適正なタイミングを決定することを特徴とするものである。
本発明の第2の態様においては、前記荷電粒子ビームの照射位置の移動量に応じてセトリング時間を決定することが好ましい。
本発明の第1の態様によれば、荷電粒子ビームの照射位置を移動する際に副偏向器へ電圧を印加するタイミングを調整するタイミング調整手段を有するので、描画精度の低下を抑制して、スループットの向上も図ることができる。
本発明の第2の態様によれば、荷電粒子ビームの照射位置を移動する際に副偏向器へ電圧を印加するタイミングを変えて描画を行い、得られたパターンの線幅と予め定められた線幅のずれ量の許容範囲とから適正なタイミングを決定するので、描画精度の低下を抑制して、スループットの向上も図ることができる。
図1は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。
図1において、試料室1の中には、試料であるマスク2を載置したステージ3が収容されている。ステージ3は、ステージ駆動回路4によって、x方向(紙面に平行な方向)とy方向(紙面に垂直な方向)に駆動される。そして、ステージ3の移動位置は、レーザ側長計等を用いた位置回路5によって測定される。
試料室1の上には、電子ビーム光学系10が配置されている。電子ビーム光学系10は、電子銃6と、各種レンズ7,8,9,11,12と、ブランキング用偏向器13と、ビーム寸法可変用偏向器14と、ビーム走査用の主偏向器15と、ビーム走査用の副偏向器16と、ビーム成形用アパーチャ17,18とを有する。主偏向器15は、電子ビームを所定のサブフィールド(副偏向領域)に位置決めする。一方、副偏向器16は、サブフィールド内での図形描画単位の位置決めを行う。また、ビーム寸法可変用偏向器14とビーム成形用アパーチャ17,18は、ビーム形状を制御する役割を果たす。さらに、ブランキング用偏向器13は、マスク2の面上で電子ビームの照射を制御する役割を果たす。
電子ビームによる描画工程では、まず、ステージ3を一方向に連続的に移動し、主偏向ビームの偏向幅に応じて短冊状に分割されたフレーム領域に描画処理を行う。次いで、前記方向と直交する方向にステージ3をステップ移動して、同じように描画処理を行う。これを繰り返すことにより、各フレーム領域が順次描画されて行く。
図1において、制御計算機20には、磁気ディスク21が接続されている。ここで、磁気ディスク21には、LSIの描画データが格納されている。磁気ディスク21から読み出された描画データは、フレーム領域毎にパターンメモリ22に一時的に格納される。パターンメモリ22に格納されたフレーム領域毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や図形データ等からなるフレーム情報は、データ解析部であるパターンデータデコーダ23と描画データデコーダ24で解析された後、ブランキングアンプ25、ビーム成形アンプ26、主偏向アンプ27および副偏向アンプ28に送られる。
パターンデータデコーダ23では、描画データを入力し、必要に応じて、フレーム領域に包含される図形データに反転処理を施して、反転パターンデータを生成する。次いで、フレームデータとして定義されている図形データを、ビーム成形用アパーチャ17,18の組み合わせによって形成可能な単位描画図形群に図形分割する。そして、得られたデータに基づいてブランキングデータを作成した後、これをブランキングアンプ25に送る。また、所望とするビーム寸法データを作成して、これをビーム成形アンプ26に送る。次に、ビーム成形アンプ26から電子ビーム光学系10のビーム寸法可変用偏向器14に所定の偏向信号が送られ、これによって電子ビームの寸法が制御される。
描画データデコーダ24では、フレームデータに基づいて、サブフィールドの位置決めのデータが作成される。得られたデータは、主偏向アンプ27に送られる。そして、主偏向アンプ27から電子ビーム光学系10の主偏向器15に所定の信号が送られ、指定されたサブフィールド位置で電子ビームが偏向走査される。また、描画データデコーダ24では、副偏向器走査のコントロール信号が発生して、副偏向アンプ28に送られる。次いで、副偏向アンプ28から副偏向器16に所定の副偏向信号が送られ、これによってサブフィールド毎の描画が行われる。
図1において、副偏向器16は、電子ビームの位置を高速且つ高精度に制御するのに用いられる。このため、副偏向器16の偏向範囲は、マスク2上のサブフィールドに限定される。偏向がこの範囲を超える場合には、サブフィールドの位置を主偏向器15で移動させることが必要となる。このように、主偏向器15は、サブフィールドの位置を制御するのに用いられ、フレーム(主偏向領域)内でサブフィールドを移動させることができる。ここで、フレームは、主偏向器15によって偏向可能な領域である。また、描画中は、ステージ3が一方向に連続的に移動しているので、描画原点がステージ3の移動に追従するように、主偏向器15によってサブフィールドの描画原点をトラッキングさせている。
このように、ビーム成形用アパーチャ17,18で成形された電子ビームは、主偏向器と副偏向器によって偏向され、連続的に移動するステージ3に追従しながら、照射位置を決められる。図2は、この様子を説明する図である。尚、図2において、30はフレーム、31はサブフィールド、32はショット図形である。図に示すように、まず、ステージ(図示せず)をx方向に移動させながら、電子ビームによってストライプ領域29を描画する。続いて、y方向にステージをステップ送りして、次のストライプ領域29を描画する。これを繰り返すことによって、試料の全面に描画を行うことができる。また、x方向のステージ移動を連続的に行うとともに、電子ビームのショット位置をステージ移動に追従させることで、描画時間の短縮を図ることができる。但し、本実施の形態においては、ステージを停止させた状態で1つのフレームの描画を行い、次の領域へ移動するときには描画を行わないステップアンドリピート方式の描画方法であってもよい。
次に、本実施の形態における電子ビーム描画装置と電子ビーム描画方法の特徴について説明する。
まず、図3を用いて、ブランキング開始時間とセトリング時間について説明する。
図3において、(a)は副偏向アンプの出力波形を示し、(b)はブランキングアンプの出力波形を示す。ブランキングが開始される前に副偏向器に電圧が印加されると、照射中にビームが引きずられて描画精度が劣化する結果となる。これを防ぐため、従来は、副偏向アンプの出力電圧とブランキングアンプの出力電圧をモニターし、ブランキング開始時間から所定の時間(t:本実施例では10ns)をおいた後に、副偏向器に電圧が印加されるように調整していた。セトリング時間は、ブランキング制御信号が入力されている時間(つまり、ビームが照射されていない時間)に相当しており、また、セトリング時間の開始は、ブランキング終了時間に一致することが望ましい。セトリング時間の開始から副偏向器に電圧が印加されるまでの間に時間tを設けているので、この時間の分だけ実質的なセトリング時間が短くなることになる。したがって、副偏向器の出力が安定化する前に描画が開始されてしまうと、描画精度が低下する結果となる。
ところで、従来は、ブランキング開始時間より前に副偏向器に電圧が印加されないようにするため、時間tは、十分余裕のある長さに設定されていた。一方、時間tを短くすることができれば、設定可能なセトリング値を短くすることができ、描画精度を低下させずにスループットの向上が可能となる。また、副偏向器へ電圧を印加するタイミングは、ブランキング開始時間に一致することが望ましいが、ブランキング開始時間より前に副偏向器に電圧が印加されたとしても、線幅のずれ量が許容範囲内であれば問題ないとすることができる。
そこで、本実施の形態においては、副偏向器へ電圧を印加するタイミングを変化させ、描画精度との関係を調べることによって、適正な電圧印加のタイミングを見出し、実効的なセトリング時間を短くし、かつ描画精度が劣化しない条件を効率良く見つけることにある。
副偏向器への電圧印加のタイミングは、次のようにして決定される。
まず、適当な評価用描画パターンを用意し、副偏向器への電圧印加のタイミングを変えて描画を行ったときの描画パターンの線幅変化を測定する。図4は、評価用描画パターンの一例であり、多数のコンタクトホールが描画されるサブフィールドの1つを示している。この例では、x方向にステージを連続移動しながら描画処理を行い、サブフィールドの端部に到達したら、パターン101からパターン102に移動して、同様の描画処理を行う。パターン101からパターン102への電子ビームの照射位置の移動量は、パターン103からパターン101への移動量に比較して大きいので、副偏向器に印加される電圧が大きくなり、電圧の値が大きく変わる。そこで、本実施の形態においては、移動直前に描画したパターン101について、x方向とy方向の各線幅(Lx,Ly)を測定する。ブランキング開始時間より前に副偏向器に電圧が印加された場合、その影響は、1つ前に描画されたパターンに及び、パターン101であれば、電圧変化が大きいことによってかかる影響を把握しやすいと考えられるからである。
図5は、副偏向器への電圧印加のタイミングと線幅変化との関係を示した例である。横軸は、電圧印加のタイミングを表しており、時間tで、副偏向器への電圧印加開始と、ブランキング制御信号の入力開始とが一致する。また、縦軸は、目標とする線幅からのずれ量を示しており、ゼロに近いほど目標とする線幅に近くなる。
図5において、時間tでは、ずれ量がゼロになっている。すなわち、副偏向器への電圧印加開始と、ブランキング制御信号の入力開始とが一致する場合には、設計値通りの線幅が得られる。(但し、実際のパターンの線幅は、設定ドーズ量や現像・エッチングなどのプロセス要因に応じて変化するため、必ずしも設計値通りにはならない場合もある。)図5の領域Aは、パターン精度を保証できる領域である。したがって、時間tで電圧を印加すれば、精度の低下を起こさずに、最も短いセトリング時間に設定することができる。
これに対して、図5の横軸で時間tより左側のタイミングでは、ブランキング制御信号の入力開始前に副偏向器に電圧が印加される。つまり、パターン101を描画している間に、電子ビームが移動してしまうことになる。このため、パターン101の描画では、所望とする照射量に至らず、設計値より細い線幅になると考えられる。
一方、図5の横軸で時間tより右側のタイミングでは、ブランキング終了時間より前に副偏向器に電圧が印加されるため、実効的な照射時間が減ってパターン寸法が小さくなる。そして、時間tより右側に行くほど、遅いタイミングで電圧が印加されることになるので、ブランキング制御信号の入力開始から副偏向器に電圧が印加されるまでの時間(t)が長くなる。時間tが長くなり過ぎると、副偏向器の出力が安定化する前に次の描画が開始されてしまう。したがって、この場合にもずれ量は大きくなり、パターンの寸法が小さくなる傾向がある。
時間tが長くなり過ぎることによる影響は、次に描画されるパターン、すなわち、パターン102の線幅に反映される。しかし、パターン101についても同様であることは言うまでもない。パターン101の描画前に行われる副偏向器への電圧印加のタイミングも遅くなるため、副偏向器の出力が安定化する前に、パターン101の描画が開始されてしまうからである。図5の横軸で時間tより右側に行くと、線幅のずれ量に大きくなる傾向が見られるのは、この理由によると考えられる。尚、最初に描画されるパターンを除いた他のパターンについても同様である。
副偏向器に電圧を印加するタイミングは、ずれ量の許容範囲から決定される。すなわち、要求される描画精度に応じてずれ量の許容範囲を求め、これに対応する電圧印加のタイミングを図5の関係から求めればよい。例えば、ずれ量の許容範囲を±0.2nmとすると、図5の例において、最も早いタイミングはtになり、最も遅いタイミングはtとなる。したがって、副偏向器に電圧を印加するタイミングが、
−△t’≦t≦t+△t (△t≧0、△t’≧0)
の範囲にあれば、X方向およびY方向ともに線幅が許容範囲内となる。但し、
−△t’=t
+△t=t
である。△tと△t’は、それぞれ独立に、ずれ量の許容範囲に応じて決定される。図5の例では、△t>△t’であるが、場合に応じて、△t<△t’であってもよく、△t=△t’であってもよい。
以上の処理は、図1のタイミング調整回路33を通じて行われる。尚、タイミング調整回路33は、本発明におけるタイミング調整手段に対応する。
図6に示すように、タイミング調整回路33で所定のタイミングが選択されると、この情報がブランキングアンプ25に送られ(ステップ1)、指示通りのタイミングでブランキング機構が作動する(ステップ2)。また、ステップ1と並行して、タイミング調整回路33から描画データデコーダ24へも情報が送られ(ステップ3)、指示通りのタイミングで副偏向アンプ28が作動する(ステップ4)。
ステップ1〜4までの処理によって、副偏向器には、ブランキング開始時間から所定時間ずれて、あるいは、ブランキング開始時間に一致して、電圧が印加される。続いて、セトリング時間の経過を待って描画を行う(ステップ5)。尚、この描画は、図4に示したような評価用描画パターンを用いて行われる。
描画を終えた後は、計測器(図示せず)を用いてパターンの線幅を測定する(ステップ6)。
ステップ1〜ステップ6を所定回数繰り返して行い、図5に示したような副偏向器への電圧印加のタイミングと線幅変化との関係を求める。次いで、線幅のずれ量の許容範囲から、適当な電圧印加のタイミングを求める(ステップ7)。ここで、ステップ7は、制御計算機20で行われることが好ましい。すなわち、ステップ6で得られた線幅の値を制御計算機20に入力すると、制御計算機20において、電圧印加のタイミングを変えて描画されたパターンの線幅が比較されて、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲から適正な電圧印加のタイミングが決定されるようにすることが好ましい。
次に、ステップ7で決定されたタイミングに基づいて、制御計算機20によりタイミング調整回路33が制御される(ステップ8)。具体的には、制御計算機20からタイミング調整回路33にタイミングに関する情報が送られて、副偏向器に電圧を印加するタイミングがセットされる。尚、ステップ7で得られたタイミングに関する情報は、必要に応じて、制御計算機20で磁気ディスク21に記録されるようにしておくことが好ましい。
ステップ7を制御計算機20で行わない場合には、電圧印加のタイミングを変えて描画されたパターンの線幅と、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲とから決定されたタイミングを制御計算機20に入力し、入力された情報を制御計算機20からタイミング調整回路33に送る。尚、この場合にも、入力された情報が、制御計算機20で磁気ディスク21に記録されるようにしておくとよい。
以上述べたように、本実施の形態においては、副偏向器に電圧を印加するタイミングと描画精度との関係を調べることによって、適正なタイミングを見出して、これまでオーバーヘッド時間であったtを短くすることが可能になり、描画精度を劣化させずにスループットの向上を図ることができる。
本実施の形態におけるセトリング時間は、種々の方法によって定めることができるが、電子ビームの照射位置の移動量、換言すると、電子ビームの偏向量に応じたセトリング時間とすることが好ましい。セトリング時間は偏向量と密接に関係するので、偏向量に応じたセトリング時間とすることにより、必要以上の整定待ち時間を減らしてスループットを向上できるからである。例えば、サブフィールド内の描画データにおける電子ビームの移動距離を算出し、この距離に応じてセトリング時間を定めることができる。
また、評価パターンを単純に多重描画(偏向フィールドをずらさないで描画)することにより、タイミングずれによるパターン寸法誤差をさらに拡大させて評価することもできる。これは、多重回数に応じて1回毎の照射時間が短くなり、タイミングずれによる実効的な照射時間のずれの割合が増加して、パターン寸法の劣化が増加することによる。本実施例では4回の単純多重描画により、誤差を拡大させて正確なタイミングを得ることができた。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。
また、上記実施の形態では、副偏向器に電圧を印加するタイミングは、相対的に大きな移動量で電子ビームの照射位置を移動する直前に描画されたパターンの線幅と、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲とに基づいて決定された。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、描画した全てのパターンについて線幅を求め、これらの平均値を各タイミングについて比較し、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲に基づいて、適正なタイミングを決定することとしてもよい。この方法によれば、ブランキング制御信号の入力開始から副偏向器に電圧が印加されるまでの時間が長くなり過ぎることによる影響を把握しやすいと考えられる。
本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。 電子ビームによる描画の様子を説明する図である。 ブランキング開始時間とセトリング時間についての説明図である。 本実施の形態における評価用描画パターンの一例である。 副偏向器への電圧印加のタイミングと線幅変化との関係を示す図である。 副偏向器への電圧印加のタイミングを決定するフローチャートである。
符号の説明
1 試料室
2 マスク
3 ステージ
4 ステージ駆動回路
5 位置回路
6 電子銃
7,8,9,11,12 各種レンズ
10 電子ビーム光学系
13 ブランキング用偏向器
14 ビーム寸法可変用偏向器
15 主偏向器
16 副偏向器
17,18 ビーム成形用アパーチャ
20 制御計算機
21 磁気ディスク
22 パターンメモリ
23 パターンデータデコーダ
24 描画データデコーダ
25 ブランキングアンプ
26 ビーム成形アンプ
27 主偏向アンプ
28 副偏向アンプ
29 ストライプ領域
30 フレーム
31 サブフィールド
32 ショット図形
33 タイミング調整回路

Claims (4)

  1. 荷電粒子ビームの光路上に配置された主偏向器および副偏向器を用いて前記荷電粒子ビームの位置を制御するとともに、試料面上で前記荷電粒子ビームの照射を制御するブランキング用偏向器を用いて前記荷電粒子ビームの照射開始時間および照射終了時間を制御して、前記試料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
    前記試料面上で前記荷電粒子ビームの照射を制御するに際し、前記荷電粒子ビームの照射位置を移動するときに、前記荷電粒子ビームの前記試料面への前記照射終了時間に対して前記副偏向器へ電圧を印加するタイミングを調整するタイミング調整手段と、
    前記タイミングを記録する機能を備えており前記タイミング調整手段を制御する制御計算機とを有し、
    前記制御計算機は、前記タイミングを変えて描画されたパターンの線幅を比較し、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲から適正なタイミングを決定し、該タイミングに基づいて前記タイミング調整手段を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
  2. 前記荷電粒子ビームの照射位置の移動量に応じてセトリング時間を決定するセトリング時間決定手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  3. 荷電粒子ビームの光路上に配置された主偏向器および副偏向器を用いて前記荷電粒子ビームを偏向し、ステージ上の試料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
    前記荷電粒子ビームの照射位置を移動する際に前記荷電粒子ビームの照射終了時間に対して前記副偏向器へ電圧を印加するタイミングを変えて描画を行い、得られたパターンの線幅と予め定められた線幅のずれ量の許容範囲とから適正なタイミングを決定することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
  4. 前記荷電粒子ビームの照射位置の移動量に応じてセトリング時間を決定することを特徴
    とする請求項3に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
JP2007255401A 2007-09-28 2007-09-28 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 Active JP5204451B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255401A JP5204451B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 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
US12/239,116 US7893411B2 (en) 2007-09-28 2008-09-26 Charged-particle beam writing apparatus and charged-particle beam writing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255401A JP5204451B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009088202A JP2009088202A (ja) 2009-04-23
JP5204451B2 true JP5204451B2 (ja) 2013-06-05

Family

ID=40507121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007255401A Active JP5204451B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 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

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7893411B2 (ja)
JP (1) JP5204451B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5209200B2 (ja) * 2006-11-29 2013-06-12 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方法
JP5095364B2 (ja) * 2007-11-26 2012-12-12 株式会社ニューフレアテクノロジー トラッキング制御方法および電子ビーム描画システム
JP5123730B2 (ja) * 2008-05-01 2013-01-23 株式会社ニューフレアテクノロジー 偏向アンプのセトリング時間検査方法及び偏向アンプの故障判定方法
JP5465923B2 (ja) * 2009-05-15 2014-04-09 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の主偏向セトリング時間の決定方法及び荷電粒子ビーム描画方法
JP5432630B2 (ja) * 2009-08-07 2014-03-05 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、偏向器間のタイミング調整方法、及び偏向アンプの故障検出方法
JP5525352B2 (ja) * 2010-06-30 2014-06-18 株式会社ニューフレアテクノロジー 偏向アンプの評価方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP5693981B2 (ja) * 2011-01-20 2015-04-01 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
JP2012199529A (ja) 2011-03-07 2012-10-18 Canon Inc 荷電粒子線描画装置、およびそれを用いた物品の製造方法
JP2013041980A (ja) * 2011-08-15 2013-02-28 Canon Inc 荷電粒子線描画装置及び物品の製造方法
JP5855390B2 (ja) * 2011-08-30 2016-02-09 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ブランキングタイミングの調整方法
EP2575159B1 (en) * 2011-09-30 2016-04-20 Carl Zeiss Microscopy GmbH Particle beam system and method for operating the same
US20140060144A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Illnois Tool Works Inc. Method and apparatus for calibrating dispensed deposits
JP6057797B2 (ja) 2013-03-21 2017-01-11 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の取得方法
US9583305B2 (en) * 2014-04-23 2017-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Exposure method using control of settling times and methods of manufacturing integrated circuit devices by using the same
JP2016149400A (ja) 2015-02-10 2016-08-18 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の評価方法
JP7087964B2 (ja) * 2018-11-29 2022-06-21 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の取得方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
US11244807B2 (en) * 2019-12-20 2022-02-08 Nuflare Technology, Inc. Settling time determination method and multi charged particle beam writing method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5320773A (en) * 1976-08-10 1978-02-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electron beam scanning apparatus and its scanning method
JPS5515219A (en) * 1978-07-18 1980-02-02 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Electronic beam exposure device
JPS60236224A (ja) * 1984-05-09 1985-11-25 Jeol Ltd 荷電粒子ビ−ム描画装置
JP3197321B2 (ja) * 1992-03-27 2001-08-13 富士通株式会社 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビームによるパターン描画方法
JPH0636996A (ja) * 1992-07-20 1994-02-10 Hitachi Ltd 電子ビーム装置
JP3393947B2 (ja) 1995-03-13 2003-04-07 株式会社東芝 半導体回路パターンの評価方法と評価システム及び描画方法及び描画システム
JP3526385B2 (ja) 1997-03-11 2004-05-10 株式会社東芝 パターン形成装置
JP3085918B2 (ja) 1997-03-31 2000-09-11 株式会社東芝 荷電ビーム描画方法
JP3816815B2 (ja) * 2001-09-27 2006-08-30 株式会社東芝 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光データ作成方法
JP2004146402A (ja) * 2002-10-21 2004-05-20 Advantest Corp 電子ビーム露光装置及び偏向量補正方法
JP4401116B2 (ja) * 2003-07-28 2010-01-20 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 電子線露光方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7893411B2 (en) 2011-02-22
US20090084990A1 (en) 2009-04-02
JP2009088202A (ja) 2009-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5204451B2 (ja) 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
JP4948948B2 (ja) 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画装置の評価方法
US6222195B1 (en) Charged-particle-beam exposure device and charged-particle-beam exposure method
US8502175B2 (en) Charged particle beam pattern forming apparatus and charged particle beam pattern forming method
US8461555B2 (en) Charged particle beam writing method and charged particle beam writing apparatus
US20090057575A1 (en) Charged particle beam lithography apparatus and charged particle beam lithography method
JP5465923B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画の主偏向セトリング時間の決定方法及び荷電粒子ビーム描画方法
KR20070044767A (ko) 빔 조사량 연산 방법, 묘화 방법, 기록 매체 및 묘화 장치
JP4398342B2 (ja) 荷電ビーム描画装置及び描画方法
JP2007299853A (ja) 電子ビーム露光装置
JP5686829B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置
US20090032738A1 (en) Charged particle beam writing apparatus and method thereof
US20080265174A1 (en) Charged particle beam writing apparatus and method
US20070114461A1 (en) Charged beam drawing apparatus and charged beam drawing method
JP4747112B2 (ja) パターン形成方法及び荷電粒子ビーム描画装置
US10950413B2 (en) Electron beam irradiation method, electron beam irradiation apparatus, and computer readable non-transitory storage medium
US9536705B2 (en) Method for correcting drift of charged particle beam, and charged particle beam writing apparatus
KR100952026B1 (ko) 전자 빔 묘화 장치 및 전자 빔 묘화 방법
JP5649467B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画装置の評価方法
JP2007200956A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法及びプログラム
JP2013004888A (ja) 荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP2010073732A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置の評価方法および荷電粒子ビーム描画装置
JP5469531B2 (ja) 描画データの作成方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
US9269532B2 (en) Charged particle beam writing apparatus, and method for detecting irregularities in dose of charged particle beam
JPH09293669A (ja) 荷電ビーム描画装置および描画方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100820

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5204451

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250