JP6951673B2 - Charged particle beam drawing device and its control method - Google Patents
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Description
本発明は、露光段階において荷電粒子ビームを利用して被照射体の表面にパターンを形成するための荷電粒子描画装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a charged particle drawing device for forming a pattern on the surface of an irradiated object by using a charged particle beam in an exposure stage, and a control method thereof.
マルチビームを利用するマルチビームリソグラフィは、従来から開発されてきた。マルチビームリソグラフィは、例えばシリコンウエハやフォトマスクなどの被照射体上にパターンを形成するために利用される。 Multi-beam lithography using multi-beam has been developed conventionally. Multi-beam lithography is used to form a pattern on an irradiated object such as a silicon wafer or a photomask.
マルチビームリソグラフィを実現するため、マルチビームを用いた電子線描画装置が用いられている。この電子線描画装置は電子線を生成する電子線生成部と、電子線から複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ装置と、マルチビームを偏向させて被照射体へ照射する偏向装置とを備え、アパーチャ装置と偏向装置との間にブランキング装置が設けられている。 In order to realize multi-beam lithography, an electron beam drawing apparatus using multi-beam is used. This electron beam drawing device includes an electron beam generator that generates an electron beam, an aperture device that generates a multi-beam containing a plurality of minute beams from the electron beam, and a deflection device that deflects the multi-beam and irradiates the irradiated object. A blanking device is provided between the aperture device and the deflection device.
このうちブランキング装置はアパーチャ装置で生成されたマルチビームのうち、所望の微小ビームを外方へ放出し、他の微小ビームを偏向装置へ導くものであり、このブランキング装置によってマルチビームのブランキング密度(微小ビームのオン/オフ密度)を0%〜100%へ変化させることができる。 Of these, the blanking device emits a desired microbeam to the outside among the multi-beams generated by the aperture device and guides the other microbeams to the deflecting device. This blanking device causes the multi-beam blanking. The ranking density (on / off density of the minute beam) can be changed from 0% to 100%.
ここで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、各微少ビーム間に生じるクーロン力や、偏向装置に設けられた吸収プレートにより吸収される微少ビームが起因となる電磁場の変動により吸収プレートを通過する微少ビームが歪んでしまうことを発見した。ここで、微少ビームの被照射物への照射量は、被照射物への描画パターンに応じて変動するため、マルチビームのブランキング密度に応じても変動し、微少ビーム間に生じるクーロン力や、吸収プレートが起因となる電磁場もその都度変動する。そのため、微少ビームの歪みは、荷電粒子ビームの照射処理中において荷電粒子ビームのショット毎に変動することとなり、これによって被照射物に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる場合がある、ことも新たに発見した。 Here, as a result of intensive research, the inventor of the present application has made the absorption plate due to the Coulomb force generated between each minute beam and the fluctuation of the electromagnetic field caused by the minute beam absorbed by the absorption plate provided in the deflection device. It was discovered that the passing minute beam was distorted. Here, since the irradiation amount of the minute beam to the irradiated object fluctuates according to the drawing pattern on the irradiated object, it also fluctuates according to the blanking density of the multi-beam, and the Coulomb force generated between the minute beams and , The electromagnetic field caused by the absorption plate also fluctuates each time. Therefore, the distortion of the minute beam fluctuates for each shot of the charged particle beam during the irradiation process of the charged particle beam, whereby the charged particle beam having an appropriate dose amount is placed at an appropriate position with respect to the object to be irradiated. It was also newly discovered that it may not be possible to irradiate.
しかしながら従来より電子線描画装置の描画中にマルチビームのブランキング密度の変化に合わせてマルチビームの位置を調整する技術は開発されていない。 However, conventionally, a technique for adjusting the position of the multi-beam according to a change in the blanking density of the multi-beam during drawing by an electron beam drawing apparatus has not been developed.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、描画中にマルチビームのブランキング密度が変化した場合、この変化に対応してマルチビームの位置を調整することができる荷電粒子ビーム描画装置およびその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a point, and when the blanking density of the multi-beam changes during drawing, the position of the multi-beam can be adjusted in response to the change. An object of the present invention is to provide a drawing device and a control method thereof.
本発明は、荷電粒子ビームを生成する荷電粒子ビーム生成部と、前記荷電粒子ビームを通過させて複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するとともに、複数の開口を有するアパーチャを含むアパーチャ装置と、前記マルチビームを偏向させて被照射体へ照射する電子レンズを含む偏向装置と、前記アパーチャ装置と前記偏向装置との間に介在され、所定の微小ビームを外方へ除去し、他の微小ビームを前記偏向装置へ導くブランキング装置と、これら電子ビーム生成部、前記アパーチャ装置、前記偏向装置および前記ブランキング装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は描画データから前記マルチビームのブランキング密度の分布を含むブランキング密度マップを取得し、予め求められたブランキング密度マップと、前記偏向装置の前記電子レンズの最適制御パラメータとの関係を示すパラメータリストに基づいて、前記描画データのブランキング密度マップから前記電子レンズの最適制御パラメータを選択して前記電子レンズを制御することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置である。 The present invention includes a charged particle beam generator that generates a charged particle beam, an aperture device that passes the charged particle beam to generate a multi-beam including a plurality of minute beams, and includes an aperture having a plurality of openings. A deflecting device including an electronic lens that deflects the multi-beam and irradiates the irradiated body, and an intervening between the aperture device and the deflecting device, a predetermined minute beam is removed outward, and another minute beam is removed. The control device includes a blanking device for guiding the lens to the deflection device, an electron beam generator, an aperture device, the deflection device, and a control device for controlling the blanking device. A blanking density map including the distribution of the ranking density is acquired, and the drawing data of the drawing data is based on a parameter list showing the relationship between the blanking density map obtained in advance and the optimum control parameters of the electronic lens of the deflection device. It is a charged particle beam drawing apparatus characterized in that the optimum control parameter of the electronic lens is selected from a blanking density map to control the electronic lens.
本発明は、前記ブランキング密度マップは、前記マルチビームを複数領域に区画し、各領域が割り当てられたブランキング割合をもつマップであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置である。 The present invention is a charged particle beam drawing device, wherein the blanking density map is a map in which the multi-beam is divided into a plurality of regions and each region has an assigned blanking ratio.
本発明は、前記電子レンズは多極をもった静電偏向器を含み、最適制御パラメータは各極に付与される偏向電圧であることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置である。 The present invention is a charged particle beam drawing apparatus, characterized in that the electronic lens includes an electrostatic deflector having multiple poles, and the optimum control parameter is a deflection voltage applied to each pole.
本発明は、前記電子レンズは多極をもった静電偏向器を含み、最適制御パラメータは各極に付与される偏向電圧であることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention is a control method for a charged particle beam drawing apparatus, wherein the electron lens includes an electrostatic deflector having multiple poles, and the optimum control parameter is a deflection voltage applied to each pole.
本発明は、前記電極レンズの前記制御パラメータに基づいて前記電極レンズを制御して、歪んだマルチビームアレイを理想格子状に補正することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置である。 The present invention is a charged particle beam drawing apparatus characterized in that the electrode lens is controlled based on the control parameters of the electrode lens to correct a distorted multi-beam array in an ideal grid pattern.
本発明は、前記パラメータリストは、ブランキング密度マップに対応するマルチビームの位置ずれ量を含むことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置である。 The present invention is a charged particle beam drawing apparatus, wherein the parameter list includes a misalignment amount of a multi-beam corresponding to a blanking density map.
本発明は、前記荷電粒子ビームを生成する荷電粒子ビーム生成部と、荷電粒子ビームを通過させて複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するとともに、複数の開口を有するアパーチャを含むアパーチャ装置と、前記マルチビームを偏向させて被照射体へ照射する電子レンズを含む偏向装置と、前記アパーチャ装置と前記偏向装置との間に介在され、所定の微小ビームを外方へ除去し、他の微小ビームを前記偏向装置へ導くブランキング装置と、これら電子ビーム生成部、前記アパーチャ装置、前記偏向装置およびブランキング装置を制御する制御装置とを備えた荷電粒子ビーム描画装置の制御方法において、描画データから前記マルチビームのブランキング密度の分布を含むブランキング密度マップを取得する工程と、予め求められたブランキング密度マップと、前記偏向装置の前記電子レンズの最適制御パラメータとの関係を示すパラメータリストに基づいて、前記描画データのブランキング密度マップから前記電子レンズの最適制御パラメータを選択して前記電子レンズを制御する工程とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention includes a charged particle beam generator that generates the charged particle beam, an aperture device that passes the charged particle beam to generate a multi-beam including a plurality of minute beams, and includes an aperture having a plurality of openings. A deflecting device including an electronic lens that deflects the multi-beam and irradiates the irradiated body, and an intervening between the aperture device and the deflecting device, a predetermined minute beam is removed outward, and another minute beam is removed. From the drawing data in the control method of the charged particle beam drawing device including the blanking device for guiding the lens to the deflection device, the electron beam generator, the aperture device, and the control device for controlling the deflection device and the blanking device. In the parameter list showing the relationship between the step of acquiring the blanking density map including the distribution of the blanking density of the multi-beam, the blanking density map obtained in advance, and the optimum control parameter of the electronic lens of the deflection device. Based on this, it is a control method of a charged particle beam drawing apparatus including a step of selecting an optimum control parameter of the electronic lens from a blanking density map of the drawing data and controlling the electronic lens.
本発明は、前記ブランキング密度マップは、前記マルチビームを複数領域に区画し、各領域が割り当てられたブランキング割合をもつマップであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention is a control method for a charged particle beam drawing device, wherein the blanking density map is a map in which the multi-beam is divided into a plurality of regions and each region has an assigned blanking ratio. ..
本発明は、前記電子レンズは多極をもった静電偏向器を含み、最適制御パラメータは各極に付与される偏向電圧であることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention is a control method for a charged particle beam drawing apparatus, wherein the electron lens includes an electrostatic deflector having multiple poles, and the optimum control parameter is a deflection voltage applied to each pole.
本発明は、前記電子レンズの最適制御パラメータに基づいて前記電子レンズを制御して、歪んだマルチビームアレイを理想格子状に補正することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention is a control method for a charged particle beam drawing apparatus, characterized in that the electronic lens is controlled based on the optimum control parameters of the electronic lens to correct a distorted multi-beam array in an ideal grid pattern.
本発明は、前記パラメータリストは、ブランキング密度マップに対応するマルチビームの位置ずれ量を含むことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法である。 The present invention is a control method of a charged particle beam drawing apparatus, wherein the parameter list includes a misalignment amount of a multi-beam corresponding to a blanking density map.
以上のように本発明によれば、マルチビームのブランキング密度に応じてマルチビームの位置を調整することができ、これによりマルチビームを用いて所望の荷電粒子ビーム描画を実現することができる。 As described above, according to the present invention, the position of the multi-beam can be adjusted according to the blanking density of the multi-beam, whereby a desired charged particle beam drawing can be realized by using the multi-beam.
<本発明の実施の形態>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1に示すように、本発明による荷電粒子ビーム描画装置1は、シリコンウエハやフォトマスク等の被照射体を露光してパターンを形成するために用いられるものであり、照明系2と、PD(Pattern Definition 、パターン決定)系3と、投影系4と、基板(被照射体)13を保持する基板ステージ14を含む基板ステーション5とを備えている。そして荷電粒子ビーム描画装置1の全体は、ビーム1a、1b、1cが、装置の光学軸cxに沿って妨げられずに確実に伝播するように、高真空に保持された真空筐体(図示せず)の中に収容される。
<Embodiment of the present invention>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the charged particle beam drawing apparatus 1 according to the present invention is used for exposing an irradiated object such as a silicon wafer or a photomask to form a pattern, and is used for the
荷電粒子ビーム描画装置1のうち、照明系2は、例えば電子線等の荷電粒子ビーム1aを生成する電子銃(荷電粒子ビーム生成部)7と、抽出系8と、集光レンズ系9とを含む。荷電粒子ビーム描画装置1は一般的なブランキング偏光器9aを含んでいてもよい。しかしながら、荷電粒子ビームとして、電子線の代わりに、一般に、他の電荷を帯びた粒子を同様に使用することができる。例えば電子線以外に、これらは、例えば水素イオンまたは重イオン、荷電原子クラスタ、または荷電分子を用いてもよく、「重イオン」とは、O、NなどCより重いイオン要素、またはNe、Ar、Kr、Xeなどの希ガスを称する。
Among the charged particle beam drawing devices 1, the
集光レンズ系9により照明系2から放出された荷電粒子ビーム1bは、幅広の、実質的にテレセントリックな粒子ビームとなっている。この荷電粒子ビーム1bは、次いで、PD系3内に入る。
The
図2は、PD系3の断面の詳細をより詳細に記載する。これは、パターン形成ビームに構造化されるビーム1bを示すが、簡素化のために、複数のビームの代わりに、2つのビーム20のみが記載される。ビームがその経路から外れて偏向される可能な場合に関して、偏向されたビーム21は、点線で示される。
FIG. 2 describes the details of the cross section of the
図2のPD系3は、連続して配置されたアパーチャプレート16を含むアパーチャ装置30と、ブランキングプレート17を含むブランキング装置17Aとを備える。
The
アパーチャプレート16は、衝突するエネルギー粒子からプレートを保護する任意選択の保護層15と、複数の開口22、23とを有する(図3参照)。
The
ブランキングプレート17も同様に、アパーチャプレート16の開口22,23に対応するいくつかの開口部17aを有する。各開口部17aは、領域を超えるビームレットに作用する1セットのブランキング手段を備える。図2において、これらのブランキング手段は、一組の電極、すなわち接地電極18および偏向電極19を含む。これらの電極18,19を通電させることによって、開口部17aを「スイッチオフさせる」ことができ、これにより、ビームが偏向され(点線の矢印21によって示される経路)、その結果、基板13に達することはない。電極が通電されないとき、開口部17aは「スイッチオンされ」、ビームは、その経路から偏向されない(矢印20)。通電は、非通電状態におけるデフォルト電圧と十分に異なる電圧を電極18、19の間に付加することによって行われ、通常、デフォルト電圧は、ゼロであり、すなわち電極は、同一の電位にある(通電電圧と比較して小さい公差内)。通電電圧は典型的には、数ボルトの範囲内となっている。
The blanking
そしてPD系3を通過した荷電粒子ビーム1bは、このPD系3のアパーチャ装置30により複数の微小ビームを含むマルチビーム1cとなり、かつブランキング装置17Aにより所定の微小ビームが外方へ除去され、他の微小ビームのみを含むマルチビーム1cが照明系4へ照射される。ここでブランキング装置17Aによりオン/オフ(ON/OFF)されることにより、マルチビーム1cは所望のブランキング密度を有することになる。このマルチビームのブランキング密度については、後述する。
Then, the charged
図1に示される実施の形態において、投影系4は、静電気または電子レンズ、あるいは他の偏向手段から成る複数の連続する粒体−光学投影装置の段で構成される。これらのレンズおよび手段は、その用途が従来技術からよく知られているため象徴的な形態でのみ示される。投影系4は、クロスオーバc1、c2による縮小結像を形成する。両段に関する縮小率は、全体の縮小が数百、例えば200xとなるように選択される(図1は、縮尺されていない)。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
投影系4全体において、レンズおよび/または偏向手段を色および幾何学的収差に対して広範に補償するための措置が施される。像を全体的に横方向に、すなわち光学軸cxに対して直角の方向に沿ってシフトさせるための手段として、投影系4はいずれも電子レンズからなる偏向手段11および12が設けられる。偏向手段は、例えば、第1の偏向手段11で図1に示されるようにクロスオーバ付近に、または図1に示す第2段偏向手段12の場合のように、投影装置の最終レンズの後のいずれかに配置される多極電極系として実現することができる。この装置において、多極電極は、段の動きに関連して像をシフトさせる。さらにアライメント系と共に結像系を補正する2つの目的の偏向手段として使用される。また投影系4は第1の偏向手段11と第2の偏向手段12との間に設けられた吸収プレート10とを有する。
Measures are taken throughout the
また投影系4は、PD系3と偏向手段11との間、第1の偏光手段11と吸収プレート10との間、および吸収プレート10と第2の偏光手段12との間に各々設けられた集光レンズ6を含む。さらに基板13を保持する基板ステージ14は図1において、左右方向(水平方向)へ移動可能となっている。
Further, the
なお、上記の荷電粒子ビーム描画装置1を構成する各構成要素、例えば電子銃7、ブランキング装置17A、第1の偏向手段11、第2の偏向手段12および基板ステージ14はいずれも制御装置35により駆動制御される。
The components constituting the charged particle beam drawing device 1, for example, the
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち荷電粒子ビーム描画装置1の制御方法について説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration, that is, the control method of the charged particle beam drawing apparatus 1 will be described.
まず、制御装置35に対して基板13上に描画すべき描画データが入力されるが、この描画データは基板13上に照射されるマルチビーム1cのブランキング密度の情報を含む。
First, drawing data to be drawn on the
ここでブランキング密度について以下、簡単に説明する。ブランキング密度とは、例えば図5に示すように、マルチビーム1cのうちアパーチャプレート16に対応する領域を左上部、右上部、左下部および右下部の4つの領域に区画した場合に、各領域毎に存在する微細ビームの密度を言う。このようなマルチビーム1cのブランキング密度は、アパーチャ装置30によって生成された複数の微小ビームを含むマルチビーム1cのうち、所定の微小ビームを外方へ除去し、他の微小ビームを照明系4へ導くブランキング装置17Aにより生成される。
Here, the blanking density will be briefly described below. The blanking density is defined as, for example, as shown in FIG. 5, when the region corresponding to the
図5において、マルチビーム1cの左上の領域A1、右上の領域A2はそのブランキング密度が100%となっており、ほとんどの微小ビームが照明系4へ導かれる。
In FIG. 5, the blanking density of the upper left region A1 and the upper right region A2 of the multi-beam 1c is 100%, and most of the minute beams are guided to the
一方、マルチビーム1cの左下の領域A3はそのブランキング密度が20%となっており、多数の微小ビームが外方へ除去され、右下の領域A4はそのブランキング密度が0%となっており、ほとんどの微小ビームが外方へ除去される。ここで、ブランキング密度の数値は便宜上、20%毎に0%、20%、40%、60%、80%、100%と定められ、各数値はある程度の幅をもっている。 On the other hand, the lower left region A3 of the multi-beam 1c has a blanking density of 20%, a large number of minute beams are removed outward, and the lower right region A4 has a blanking density of 0%. Most of the microbeams are removed outward. Here, the numerical values of the blanking density are set to 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% for each 20% for convenience, and each numerical value has a certain range.
ところで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、複数の微小ビームを含むマルチビーム1cは、各微小ビーム間において互いにクーロン力が働いたり、ブランキング装置17Aにより外方へ除去された微小ビームが吸収プレートに吸収され流れる電流から生じる電磁場の変化等により、マルチビーム1cのブランキング密度に対応して各微小ビームの方向が変化することを発見した。マルチビーム1cのブランキング密度は、荷電粒子ビームの照射処理中において荷電粒子ビームのショット毎に変動しており、これによって被照射物に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる場合がある。
By the way, as a result of intensive research by the inventor of the present application, the multi-beam 1c containing a plurality of minute beams has a Coulomb force acting on each other between the minute beams, or a minute beam removed outward by the
例えば図7(a)に示すように、マルチビーム1cの全域において微小ビーム1dが略格子状に欠けることなく配置される場合、すなわちマルチビーム1cがその全域において100%のブランキング密度を有する場合、第1の偏向手段11内において、各微小ビーム1dは各々格子状に沿って配置される。
For example, as shown in FIG. 7A, when the minute beams 1d are arranged in the entire area of the multi-beam 1c without being chipped in a substantially grid pattern, that is, when the multi-beam 1c has a blanking density of 100% in the entire area. , In the first deflection means 11, each
図7(a)において、第1の偏向手段11は8つの極11aをもつ電子レンズ11Aからなっている。
In FIG. 7A, the first deflection means 11 comprises an
一方、図7(b)に示すように、マルチビーム1cの左上の領域において微小ビーム1dが欠けている場合、左上の領域においてブランキング密度は0%となり、他の領域ではブランキング密度は100%となる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the
この場合、8つの極11aをもつ電子レンズ11A内において微小ビーム1d相互間に働くクーロン力等の力にアンバランスが生じ、このため、例えば中央の上方から下方へ向って配置された微小ビーム1dを結ぶ線L1は直線状とならず、歪んだ線となる。
In this case, an imbalance occurs in the forces such as the Coulomb force acting between the minute beams 1d in the
このような場合、図8(a)(b)に示すように電子レンズ11Aを構成する各極11aの偏向電圧(パラメータ)を最適な値に定めることにより、マルチビーム1cの微小ビーム1dをマルチビーム1cの全域において略格子状に整列させることができる。
In such a case, as shown in FIGS. 8A and 8B, by setting the deflection voltage (parameter) of each
例えばマルチビーム1cの左上の領域において微小ビーム1dが欠けている場合、左上の領域においてブランキング密度は0%となり、その他の領域においてブランキング密度が100%の場合、上述のように中央の上方から下方に向って配置された微小ビーム1dを結ぶ線L1は歪んだ線となる(図8(a))。
For example, when the
ここで図8(a)は補正前のマルチビーム1cを示す。これに対して、電子レンズ11Aを構成する各極11aの偏向電圧(パラメータ)を最適な値に定める(補正する)ことにより、補正後のマルチビーム1cの中央の上方から下方へ向って配置された微小ビーム1dを結ぶ線は直線L2となり、各微小ビーム1dは格子状に整列する(図8(b))。
Here, FIG. 8A shows the multi-beam 1c before correction. On the other hand, by setting (correcting) the deflection voltage (parameter) of each
例えば、偏向電圧を最適な値に定める場合、各極11aのうち極X3に付与する偏向電圧をX3=−bVx−aVyからX3=−(b+c)Vx−aVyに変更する。 ここでVxはX方向の電場を作るための電圧でVyはY方向の電場を作るための電圧で、aとbは一様な電場を得るための任意の係数で、cはマルチビーム1cの位置を補正する任意の係数となる。
For example, when the deflection voltage is set to the optimum value, the deflection voltage applied to the pole X3 of each
また極Y2に付与する偏向電圧をY2=bVx−aVyからY2=bVx−(a+d)Vyに変更する。 ここでdはマルチビーム1cの位置を補正する任意の係数となる。 Further, the deflection voltage applied to the pole Y2 is changed from Y2 = bVx-aVy to Y2 = bVx- (a + d) Vy. Here, d is an arbitrary coefficient for correcting the position of the multi-beam 1c.
このようにしてマルチビーム1cの位置を補正して、マルチビーム1cの微小ビーム1dを格子状に整列させることができる(図8(b)参照)。 In this way, the position of the multi-beam 1c can be corrected so that the minute beams 1d of the multi-beam 1c can be aligned in a grid pattern (see FIG. 8B).
上述のようにマルチビーム1cのブランキング密度に応じて、マルチビーム1cの各微小ビーム1dを格子状に整列させるため、電子レンズ11Aを構成する各極11aは、各々偏向電圧の最適値をもつ。
As described above, in order to align each
本実施の形態においては、図4に示すように予めマルチビーム1cのブランキング密度に応じて、マルチビーム1cの各微小ビームの位置を測定しておく。そしてこのマルチビーム1cの微小ビーム1dが補正され格子状に正しく整列するための電子レンズ11Aの各極11aの偏向電圧を実測により、あるいはシミュレーションにより求めておき、この偏向電圧を電子レンズ11Aの最適パラメータとする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the position of each minute beam of the multi-beam 1c is measured in advance according to the blanking density of the multi-beam 1c. Then, the deflection voltage of each
次にマルチビーム1cのブランキング密度を種々変化させ、このブランキング密度に応じた電子レンズ11Aの最適パラメータを求めておく。
Next, the blanking density of the multi-beam 1c is variously changed, and the optimum parameters of the
この場合、マルチビーム1cをアパーチャプレート16の左上部、右上部、左下部および右下部に対応する領域A1、A2、A3,A4毎にブランキング密度を変え、例えば4つの領域A1、A2、A3、A4に対して、0%、20%、40%、60%、80%、100%のうちいずれかのブランキング密度を与える。
In this case, the blanking density of the multi-beam 1c is changed for each of the regions A1, A2, A3, and A4 corresponding to the upper left, upper right, lower left, and lower right of the
このようにして4つの領域A1、A2、A3、A4毎に、各々のブランキング密度を有する異なるブランキング密度マップが得られる。そして各ブランキング密度マップ1、2、3、…について、マルチビーム1cの微小ビーム1dの位置ずれ量(A、B、C、…)が求められ、この位置ずれ量をなくしてマルチビーム1cの微小ビーム1dが格子状に正しく整列するための電子レンズの最適制御パラメータが求められる。
In this way, different blanking density maps having their respective blanking densities are obtained for each of the four regions A1, A2, A3, and A4. Then, for each blanking
このようにしてブランキング密度マップと、位置ずれ量と、電子レンズの最適制御パラメータとの関係を示すパラメータリストが得られる(図6参照)。この場合、電子レンズの最適制御パラメータは、第1の偏向手段11の電子レンズ11Aの最適制御パラメータおよび第2の偏向手段12の電子レンズの最適制御パラメータを含む。
In this way, a blanking density map, a parameter list showing the relationship between the amount of misalignment and the optimum control parameters of the electronic lens can be obtained (see FIG. 6). In this case, the optimum control parameters of the electronic lens include the optimum control parameters of the
本実施の形態においては、図4に示すように制御装置35に対して描画データが入力されると、制御装置35は描画データ中のブランキング密度を取得し、描画データのブランキング密度マップを得る。
In the present embodiment, when drawing data is input to the
次に制御装置35は照射に用いられる描画データ内のブランキング密度マップと、パラメータリスト中のブランキング密度マップとを比較し、パラメータリスト中のブランキング密度マップの中から描画データのブランキング密度マップに近似したブランキング密度マップおよび電子レンズの最適制御パラメータを選択する。
Next, the
次に制御装置35は第1の偏向手段11の電子レンズ11Aおよび第2の偏向手段12の電子レンズの制御パラメータを上述の最適制御パラメータに補正する。
Next, the
その後、制御装置35は、実際の描画作用を実行する。具体的には電子銃7から荷電粒子ビーム1aが生成され、この荷電粒子ビーム1aは照明装置2を通ってビーム1bとなってPD系3に入る。次にビーム1bは、PD系3のアパーチャ装置30により複数の微小ビーム1dを含むマルチビーム1cとなり、ブランキング装置17Aによりマルチビーム1cは所望のブランキング密度をもつ。
After that, the
その後、マルチビーム1cはPD系3から投影系4に入り、その後基板ステーション5の基板ステージ14に保持された基板13上に照射される。
After that, the multi-beam 1c enters the
この間、制御装置35は上述のように第1の偏向手段11の電子レンズ11Aおよび第2の偏向手段12の電子レンズを、マルチビーム1cのブランキング密度マップに応じて最適な値に定められた最適制御パラメータ(偏向電圧)を用いて制御する。このため、基板13上において、マルチビーム1cの位置を調整し、格子状に正しく整列した微小ビーム1dを含むマルチビーム1cを照射することができる。
During this period, as described above, the
この場合、第1の偏向手段11および第2の偏向手段12は最適制御パラメータ(偏向電圧)を用いて、歪んだマルチビームアレイ11cを理想格子状に配置できるように、平行移動して調整するか(図9(a))、または拡大または縮小するように調整するか(図9(b))、または回転成分を補正するか(図9(c))、または直行成分を除去するように補正するか(図9(d))、台形成分を除去するように補正してマルチビーム1cの位置を調整することができる。 In this case, the first deflection means 11 and the second deflection means 12 are translated and adjusted so that the distorted multi-beam array 11c can be arranged in an ideal grid pattern by using the optimum control parameter (deflection voltage). (Fig. 9 (a)), adjust to enlarge or reduce (Fig. 9 (b)), correct the rotational component (Fig. 9 (c)), or remove the translational component. The position of the multi-beam 1c can be adjusted by correcting it (FIG. 9 (d)) or by correcting it so as to remove the platform formation.
以上のように本実施の形態によれば、マルチビーム1cのブランキング密度マップに応じて最適な値に定められた最適制御パラメータを求め、この最適制御パラメータにより第1の偏向手段11および第2の偏向手段12を制御することができる。このため基板13上において微小ビーム1dが正しく整列したマルチビーム1cを照射することができる。
As described above, according to the present embodiment, the optimum control parameters defined to the optimum values are obtained according to the blanking density map of the multi-beam 1c, and the first deflection means 11 and the second are obtained by the optimum control parameters. The deflection means 12 of the above can be controlled. Therefore, it is possible to irradiate the multi-beam 1c in which the minute beams 1d are correctly aligned on the
1 荷電粒子ビーム描画装置
1a ビーム
1b ビーム
1c マルチビーム
1d 微小ビーム
2 照明系
3 PD系
4 投影系
5 基板ステーション
6 集光レンズ
7 電子銃
9 集光レンズ系
10 吸収プレート
11 第1の偏向手段
12 第2の偏向手段
13 基板
14 基板ステージ
16 アパーチャプレート
17 ブランキングプレート
17A ブランキング装置
17a 開口部
22、23 開口
30 アパーチャ装置
35 制御装置
1 Charged particle
Claims (6)
前記荷電粒子ビームを通過させて複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するとともに、複数の開口を有するアパーチャを含むアパーチャ装置と、
前記マルチビームを偏向させて被照射体へ照射する電子レンズを含む一対の偏向装置と、
前記アパーチャ装置と前記一対の偏向装置との間に介在され、所定の微小ビームを外方へ除去し、他の微小ビームを前記偏向装置へ導くブランキング装置と、
これら電子ビーム生成部、前記アパーチャ装置、前記一対の偏向装置および前記ブランキング装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は描画データから前記マルチビームのブランキング密度の分布を含むブランキング密度マップを取得し、予め求められたブランキング密度マップと、各偏向装置の前記電子レンズの最適制御パラメータとの関係を示すパラメータリストに基づいて、前記描画データのブランキング密度マップから前記電子レンズの最適制御パラメータを選択して各偏向装置の前記電子レンズを制御し、
各偏向装置の前記電子レンズは多極をもった静電偏向器を含み、最適制御パラメータは各極に付与される偏向電圧であり、
前記パラメータリストは、ブランキング密度マップに対応する前記マルチビームの位置ずれ量を含み、
前記一対の偏向装置は最適制御パラメータを用いて、前記マルチビームを平行移動して調整するか、または前記マルチビームの回転成分を補正するか、または前記マルチビームの直行成分を除去するように補正するか、または前記マルチビームの台形成分を除去するように補正して前記マルチビームの位置を調整する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 A charged particle beam generator that generates a charged particle beam,
An aperture device that passes through the charged particle beam to generate a multi-beam containing a plurality of minute beams, and also includes an aperture having a plurality of apertures.
A pair of deflection devices including an electronic lens that deflects the multi-beam and irradiates the irradiated body.
A blanking device, which is interposed between the aperture device and the pair of deflection devices, removes a predetermined minute beam outward, and guides another minute beam to the deflection device.
The electron beam generator, the aperture device, the pair of deflection devices, and the control device for controlling the blanking device are provided.
The control device acquires a blanking density map including the distribution of the blanking density of the multi-beam from the drawing data, and the relationship between the blanking density map obtained in advance and the optimum control parameter of the electronic lens of each deflection device. Based on the parameter list indicating, the optimum control parameter of the electronic lens is selected from the blanking density map of the drawing data to control the electronic lens of each deflection device.
The electronic lens of each deflector includes an electrostatic deflector with multiple poles, the optimum control parameter is the deflection voltage applied to each pole.
The parameter list includes the amount of misalignment of the multi-beam corresponding to the blanking density map.
The pair of deflectors use optimal control parameters to translate and adjust the multi-beam, or to correct the rotational component of the multi-beam, or to remove the orthogonal component of the multi-beam. A charged particle beam drawing apparatus, characterized in that the position of the multi-beam is adjusted so as to remove the platform-forming portion of the multi-beam.
前記荷電粒子ビームを通過させて複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するとともに、複数の開口を有するアパーチャを含むアパーチャ装置と、
前記マルチビームを偏向させて被照射体へ照射する電子レンズを含む一対の偏向装置と、
前記アパーチャ装置と前記一対の偏向装置との間に介在され、所定の微小ビームを外方へ除去し、他の微小ビームを前記偏向装置へ導くブランキング装置と、
これら電子ビーム生成部、前記アパーチャ装置、前記一対の偏向装置および前記ブランキング装置を制御する制御装置とを備えた荷電粒子ビーム描画装置の制御方法において、 描画データから前記マルチビームのブランキング密度の分布を含むブランキング密度マップを取得する工程と、
予め求められたブランキング密度マップと、前記一対の偏向装置の前記電子レンズの最適制御パラメータとの関係を示すパラメータリストに基づいて、前記描画データのブランキング密度マップから前記電子レンズの最適制御パラメータを選択して各偏向装置の前記電子レンズを制御する工程と、を備え、
各偏向装置の前記電子レンズは多極をもった静電偏向器を含み、最適制御パラメータは各極に付与される偏向電圧であり、前記パラメータリストは、ブランキング密度マップに対応する前記マルチビームの位置ずれ量を含み、
前記一対の偏向装置は最適制御パラメータを用いて、前記マルチビームを平行移動して調整するか、または前記マルチビームの回転成分を補正するか、または前記マルチビームの直行成分を除去するように補正するか、または前記マルチビームの台形成分を除去するように補正して前記マルチビームの位置を調整することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の制御方法。 A charged particle beam generator that generates a charged particle beam,
An aperture device that passes through the charged particle beam to generate a multi-beam containing a plurality of minute beams, and also includes an aperture having a plurality of apertures.
A pair of deflection devices including an electronic lens that deflects the multi-beam and irradiates the irradiated body.
A blanking device, which is interposed between the aperture device and the pair of deflection devices, removes a predetermined minute beam outward, and guides another minute beam to the deflection device.
In the control method of the charged particle beam drawing device including the electron beam generator, the aperture device, the pair of deflection devices, and the control device for controlling the blanking device, the blanking density of the multi-beam is determined from the drawing data. The process of obtaining a blanking density map including the distribution, and
Optimal control parameters of the electronic lens from the blanking density map of the drawing data based on a parameter list showing the relationship between the blanking density map obtained in advance and the optimum control parameters of the electronic lens of the pair of deflection devices. To control the electronic lens of each deflector by selecting
The electronic lens of each deflector includes an electrostatic deflector with multiple poles, the optimum control parameter is the deflection voltage applied to each pole, and the parameter list is the multi-beam corresponding to the blanking density map. Including the amount of misalignment of
The pair of deflectors use optimal control parameters to translate and adjust the multi-beam, or to correct the rotational component of the multi-beam, or to remove the orthogonal component of the multi-beam. either, or the control method of a charged particle beam drawing apparatus characterized by adjusting the position of the multi-beam is corrected so as to eliminate the trapezoidal components of the multi-beam.
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