JP5432630B2 - 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 - Google Patents
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Description
可変成形型電子線(EB:Electron beam)描画装置は、以下のように動作する。第1のアパーチャ410には、電子線330を成形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成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340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の描画領域に描画される。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(VSB方式)という。
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向電圧を出力し、第1の偏向電圧が第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第1の遅延時間後に第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わる第1のアンプユニットと、
第1のアンプユニットから出力された第1の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器と、
第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第2の偏向電圧を出力し、第1のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットと、
第2のアンプユニットから出力された第2の偏向電圧によって、第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第2の偏向器と、
第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
設定部により複数の評価用時間が第1の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第2の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
設定部は、さらに、複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第1の遅延時間を設定することを特徴とする。
通過する荷電粒子ビームの向きを第1の偏向電圧によってビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器に第1の偏向電圧を出力する第1のアンプユニットが第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第1のアンプユニットから出力される第1の偏向電圧が第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わるまでの第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第1のアンプユニットがタイミング信号を受けた時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットから出力される第2の偏向電圧が印加される第2の偏向器により第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第1の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする。
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向電圧を出力し、第1の偏向電圧が第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第1の遅延時間後に第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わる第1のアンプユニットと、
第1のアンプユニットから出力された第1の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器と、
第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第2の偏向電圧を出力し、第1のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットと、
第2のアンプユニットから出力された第2の偏向電圧によって、第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第2の偏向器と、
第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第2の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第1のアンプユニットの第1の遅延時間が予め設定された状態で、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第2の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
通過する荷電粒子ビームの向きを第1の偏向電圧によってビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器に第1の偏向電圧を出力する第1のアンプユニットが第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第1のアンプユニットから出力される第1の偏向電圧が第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わるまでの第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第1のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットから出力される第2の偏向電圧が印加される第2の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第1のアンプユニットの第1の遅延時間が予め設定された状態で、第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第2の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、ブランキング偏向器(ブランカー)212、ブランキングアパーチャ214、第1の成形アパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2の成形アパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208及び副偏向器209が配置されている。描画室103内には、XYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が配置されることになるが、ここでは図示を省略している。XYステージ105上には、試料が配置される位置とは異なる位置にファラデーカップ216が配置される。
図3は、実施の形態1における第2の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図2において、第1の成形アパーチャ203には、矩形、例えば正方形或いは長方形の開口部10が形成されている。図3において、第2の成形アパーチャ206には、長方形の1辺と6角形の1辺とを無くしてつなげた成形開口20が形成されている。成形開口20は、例えば、45度の整数倍の角度を頂点とした図形に形成されている。
実施の形態1では、相関関係を得ることによってその結果から複数の偏向器間のタイミング調整を行なう方法について説明したが、実施の形態2では、得られた相関関係を用いて、DACアンプユニットの故障を検出する方法について説明する。特に、実施の形態2では、実施の形態1等によって、遅延時間t1が最適に設定された描画装置について、設定後に生じたDACアンプユニットの故障を検出する。装置構成は、図1と同様である。その他、特に説明しないことは実施の形態1と同様である。また、実施の形態1で得られた相関関係は、記憶装置144に格納しておく。
20 成形開口
30,40 第1のアパーチャ像
32,42 ショットパターン
34 照射位置
100 描画装置
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110 制御計算機
112 データ処理部
114 設定部
116 演算部
118 判定部
120 偏向制御回路
132,134,136 DACアンプユニット
140 検出器
142 メモリ
144 記憶装置
146 I/F回路
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 第1の成形アパーチャ
204 投影レンズ
205 偏向器
206 第2の成形アパーチャ
207 対物レンズ
208 主偏向器
209 副偏向器
212 ブランキング偏向器
214 ブランキングアパーチャ
216 ファラデーカップ
330 電子線
340 試料
410 第1のアパーチャ
411 開口
420 第2のアパーチャ
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
Claims (5)
- 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向電圧を出力し、前記第1の偏向電圧が第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第1の遅延時間後に第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わる第1のアンプユニットと、
前記第1のアンプユニットから出力された第1の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器と、
前記第1の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第2の偏向電圧を出力し、前記第1のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットと、
前記第2のアンプユニットから出力された第2の偏向電圧によって、前記第1の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第2の偏向器と、
前記第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
前記設定部により複数の評価用時間が前記第1の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
前記設定部は、さらに、前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第1の遅延時間を設定することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記設定部は、前記変化開始時間により近くなるように前記第1の遅延時間を設定することを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム描画装置。
- 通過する荷電粒子ビームの向きを第1の偏向電圧によってビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器に前記第1の偏向電圧を出力する第1のアンプユニットが第n番目のビームONの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から前記第1のアンプユニットから出力される第1の偏向電圧が第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わるまでの第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第1のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットから出力される第2の偏向電圧が印加される第2の偏向器により前記第1の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第1の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向器間のタイミング調整方法。 - 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向電圧を出力し、前記第1の偏向電圧が第n番目のビームONの状態を生成するためのタイミング信号を発してから第1の遅延時間後に第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わる第1のアンプユニットと、
前記第1のアンプユニットから出力された第1の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器と、
前記第1の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第2の偏向電圧を出力し、前記第1のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットと、
前記第2のアンプユニットから出力された第2の偏向電圧によって、前記第1の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第2の偏向器と、
前記第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と前記複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第1のアンプユニットの前記第1の遅延時間が予め設定された状態で、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
前記記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 - 通過する荷電粒子ビームの向きを第1の偏向電圧によってビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する第1の偏向器に前記第1の偏向電圧を出力する第1のアンプユニットが第n番目のビームONの状態を生成するためのタイミング信号を発した時から前記第1のアンプユニットから出力される第1の偏向電圧が第n−1番目のビームONの電圧からビームOFFの電圧に切り替わるまでの第1の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、前記複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第1のアンプユニットが前記タイミング信号を受けた時から第2の遅延時間後に第n−1番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第n番目のビームONの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第2の偏向電圧の電圧変化を開始する第2のアンプユニットから出力される第2の偏向電圧が印加される第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第1のアンプユニットの前記第1の遅延時間が予め設定された状態で、前記第1の偏向器によりビームONの状態とビームOFFの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第2の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向アンプの故障検出方法。
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