JPH0254655B2 - - Google Patents
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- JPH0254655B2 JPH0254655B2 JP59003081A JP308184A JPH0254655B2 JP H0254655 B2 JPH0254655 B2 JP H0254655B2 JP 59003081 A JP59003081 A JP 59003081A JP 308184 A JP308184 A JP 308184A JP H0254655 B2 JPH0254655 B2 JP H0254655B2
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- electron beam
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30433—System calibration
- H01J2237/3045—Deflection calibration
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- H—ELECTRICITY
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- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30455—Correction during exposure
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- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
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- H01J2237/31761—Patterning strategy
- H01J2237/31764—Dividing into sub-patterns
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は電子ビーム装置の調整方法に係り、特
に電子ビーム露光装置等における非点収差及び像
面湾曲を厳密且つ効率的に補正し得る調整方法に
関する。
に電子ビーム露光装置等における非点収差及び像
面湾曲を厳密且つ効率的に補正し得る調整方法に
関する。
(b) 従来技術と問題点
半導体基板或いはマスク基板等の被処理基板表
面に、電子ビーム露光法により半導体素子のパタ
ーンなどの所定のパターンを繰り返し描画するに
は、被処理基板表面の描画領域を複数個のメイ
ン・フイールド及びそのなかを更に複数個のサ
ブ・フイールドに分割し、このサブ・フイールド
を順次露光して行く。
面に、電子ビーム露光法により半導体素子のパタ
ーンなどの所定のパターンを繰り返し描画するに
は、被処理基板表面の描画領域を複数個のメイ
ン・フイールド及びそのなかを更に複数個のサ
ブ・フイールドに分割し、このサブ・フイールド
を順次露光して行く。
即ち第１図ａに示す如く試料台１上に置かれた
被処理基板２表面の描画領域３内を複数個のメイ
ン・フイールド４に分割する。このメイン・フイ
ールド４は通常描画しようとする半導体素子（以
下チツプと略記する）１個の大きさとする。次い
で同図ｂに示すように上記メイン・フイールド４
内を複数個のサブ・フイールド５に分割する。そ
してこのサブ・フイールド５それぞれに順次パタ
ーン６を描画して行く。
被処理基板２表面の描画領域３内を複数個のメイ
ン・フイールド４に分割する。このメイン・フイ
ールド４は通常描画しようとする半導体素子（以
下チツプと略記する）１個の大きさとする。次い
で同図ｂに示すように上記メイン・フイールド４
内を複数個のサブ・フイールド５に分割する。そ
してこのサブ・フイールド５それぞれに順次パタ
ーン６を描画して行く。
この描画工程において、描画すべきメイン・フ
イールド４の選択は同図ｃに示す試料台１を移動
させることにより行い、このメイン・フイールド
４内におけるサブ・フイールド５の選択はメイ
ン・デフレクタ７により電子ビーム８を偏向さ
せ、またサブ・フイールド５内における露光位置
の選択はサブ・デフレクタ９により電子ビーム８
を偏向させて行う。
イールド４の選択は同図ｃに示す試料台１を移動
させることにより行い、このメイン・フイールド
４内におけるサブ・フイールド５の選択はメイ
ン・デフレクタ７により電子ビーム８を偏向さ
せ、またサブ・フイールド５内における露光位置
の選択はサブ・デフレクタ９により電子ビーム８
を偏向させて行う。
このように描画領域３全域にわたる移動は試料
台１により、メイン・フイールド４全域にわたる
移動即ちチツプ内の移動はメイン・デフレクタ７
により、またサブ・フイールド５内の微小移動は
サブ・デフレクタ９により行う。
台１により、メイン・フイールド４全域にわたる
移動即ちチツプ内の移動はメイン・デフレクタ７
により、またサブ・フイールド５内の微小移動は
サブ・デフレクタ９により行う。
昨今の半導体装置がLSI、超LSIとますます高
集積化、大規模化してくるにつれて、パターンは
ますます微細化と且つチツプの寸法も例えば10
〔mm□〕と非常に大きなものとなり、また被処理
基板２もますます大型化して来た。このような趨
勢下にあつて高速描画を行うには、メイン・デフ
レクタ７による電子ビーム８の偏向幅が大きくな
らざるを得ず、これに伴つて各種の収差や歪が増
大する。微細パターンを正確に描画するには上記
これら収差や歪の補正をより高精度且つ高速で行
わねばならない。
集積化、大規模化してくるにつれて、パターンは
ますます微細化と且つチツプの寸法も例えば10
〔mm□〕と非常に大きなものとなり、また被処理
基板２もますます大型化して来た。このような趨
勢下にあつて高速描画を行うには、メイン・デフ
レクタ７による電子ビーム８の偏向幅が大きくな
らざるを得ず、これに伴つて各種の収差や歪が増
大する。微細パターンを正確に描画するには上記
これら収差や歪の補正をより高精度且つ高速で行
わねばならない。
上記収差及び歪には周知の如く、像面湾曲、
非点収差、コマ収差、偏向色収差、歪等
が存在する。これらのうちコマ収差、偏向色
収差の２つは描画中における補正が不可能である
ため、電子ビーム装置の設計段階においてこの両
者を皆無、または極小にしておくことが必要であ
る。一方像面湾曲、非点収差、及び歪の三
者については、描画領域３内における位置に対応
してこれらの大きさを測定し、予めその補正量を
求めておき、この補正量を用いてリアルタイムに
描画補正を行うことが原理的には可能である。
非点収差、コマ収差、偏向色収差、歪等
が存在する。これらのうちコマ収差、偏向色
収差の２つは描画中における補正が不可能である
ため、電子ビーム装置の設計段階においてこの両
者を皆無、または極小にしておくことが必要であ
る。一方像面湾曲、非点収差、及び歪の三
者については、描画領域３内における位置に対応
してこれらの大きさを測定し、予めその補正量を
求めておき、この補正量を用いてリアルタイムに
描画補正を行うことが原理的には可能である。
ところが従来は上記補正量を人手により求める
以外適切な手段がなく、煩雑な手数と長時間を必
要とした。LSI、超LSIのような微細パターンが
高集積化された半導体素子パターンを効率的且つ
高精度で描画するには、上記収差等を高精度でし
かも能率良く補正し得る電子ビーム装置の調整方
法の出現が強く要望されていた。
以外適切な手段がなく、煩雑な手数と長時間を必
要とした。LSI、超LSIのような微細パターンが
高集積化された半導体素子パターンを効率的且つ
高精度で描画するには、上記収差等を高精度でし
かも能率良く補正し得る電子ビーム装置の調整方
法の出現が強く要望されていた。
(c) 発明の目的
本発明はかかる問題点を解消するためになされ
たものであつて、上記各種収差のうち像面湾曲及
び非点収差を高精度且つ容易に補正し得る電子ビ
ーム装置の調整方法を提供することを目的とす
る。
たものであつて、上記各種収差のうち像面湾曲及
び非点収差を高精度且つ容易に補正し得る電子ビ
ーム装置の調整方法を提供することを目的とす
る。
(d) 発明の構成
本発明の特徴は、試料基板表面の所定の区域内
に電子ビームを走査させる際の、前記所定の区域
内試料基板表面における非点収差を補正するため
の、第１および第２の非点収差補正レンズのそれ
ぞれに加える第１および第２の電流値の決定方法
であつて、 第１および第２の非点収差補正レンズに加える
第１および第２の電流値のうち、第２の電流値を
固定した状態で第１の電流値を複数の異なつた値
に選び、該複数の電流値の各値においてテストパ
ターンをＸ方向およびＹ方向に走査し、Ｘ方向、
Ｙ方向に沿つた該電子ビームの鮮鋭さを示す値
Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和または積を算出
して評価値とし、得られた複数の評価値を二次曲
線に最小二乗近似し、該二次曲線の最大値または
最小値に対応する第１の電流値を当該電子ビーム
装置の補正された第１の電流として用いる工程
と、 第１の電流値を固定した状態で第２の電流値を
複数の異なつた値に選び、該複数の電流値の各値
においてテストパターンをＸ方向およびＹ方向に
走査し、Ｘ方向、Ｙ方向に沿つた該電子ビームの
鮮鋭さを示す値Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和
または積を算出して評価値とし、得られた複数の
評価値を二次曲線に最小二乗近似し、該二次曲線
の最大値または最小値に対する第２の電流値を当
該電子ビーム装置の補正された第２の電流値とし
て用いる工程とを有することにある。
に電子ビームを走査させる際の、前記所定の区域
内試料基板表面における非点収差を補正するため
の、第１および第２の非点収差補正レンズのそれ
ぞれに加える第１および第２の電流値の決定方法
であつて、 第１および第２の非点収差補正レンズに加える
第１および第２の電流値のうち、第２の電流値を
固定した状態で第１の電流値を複数の異なつた値
に選び、該複数の電流値の各値においてテストパ
ターンをＸ方向およびＹ方向に走査し、Ｘ方向、
Ｙ方向に沿つた該電子ビームの鮮鋭さを示す値
Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和または積を算出
して評価値とし、得られた複数の評価値を二次曲
線に最小二乗近似し、該二次曲線の最大値または
最小値に対応する第１の電流値を当該電子ビーム
装置の補正された第１の電流として用いる工程
と、 第１の電流値を固定した状態で第２の電流値を
複数の異なつた値に選び、該複数の電流値の各値
においてテストパターンをＸ方向およびＹ方向に
走査し、Ｘ方向、Ｙ方向に沿つた該電子ビームの
鮮鋭さを示す値Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和
または積を算出して評価値とし、得られた複数の
評価値を二次曲線に最小二乗近似し、該二次曲線
の最大値または最小値に対する第２の電流値を当
該電子ビーム装置の補正された第２の電流値とし
て用いる工程とを有することにある。
(e) 発明の実施例
以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説
明する。
明する。
第２図は上記一実施例に使用した電子ビーム露
光装置の構成を模式的に示す図、第３図は上記電
子ビーム露光装置のシステム構成を示すブロツク
図である。
光装置の構成を模式的に示す図、第３図は上記電
子ビーム露光装置のシステム構成を示すブロツク
図である。
第２図において、１は試料台、２は被処理基
板、７はメイン・デフレクタ、８は電子ビーム、
９はサブ・デフレクタ、１０はカソード、１１は
グリツド、１２はアノード、１３は正方形状アパ
ーチヤー、１４は第１のレンズ、１５はスリツ
ト・デフレクタ、１６は第２のレンズ、１７は第
２の正方形アパーチヤー、１８はブランカ、１９
及び２０は縮小レンズ、２１は円形状アパーチヤ
ー、２２は投影レンズ、２３は非点収差補正レン
ズ、２４は焦点補正レンズである。
板、７はメイン・デフレクタ、８は電子ビーム、
９はサブ・デフレクタ、１０はカソード、１１は
グリツド、１２はアノード、１３は正方形状アパ
ーチヤー、１４は第１のレンズ、１５はスリツ
ト・デフレクタ、１６は第２のレンズ、１７は第
２の正方形アパーチヤー、１８はブランカ、１９
及び２０は縮小レンズ、２１は円形状アパーチヤ
ー、２２は投影レンズ、２３は非点収差補正レン
ズ、２４は焦点補正レンズである。
また第３図において、２３x及び２３yは互いに
45度の角度で交差する非点収差補正レンズ、２４
は焦点補正レンズ、３１は中央処理装置
（CPU）、３２及び３３はそれぞれ描画データ、
補正データを格納した外部記憶装置、３４はパタ
ーンデータを格納するためのバツフアメモリ、３
５はパターンデータを一時的に格納するレジス
タ、３６は制御データを一時的に格納するメモ
リ、３７は補正データを一時的に格納するレジス
タ、３８は加算器（ADD）、３９はデイジタル−
アナログ変換器（DAC）、４０は増幅器である。
45度の角度で交差する非点収差補正レンズ、２４
は焦点補正レンズ、３１は中央処理装置
（CPU）、３２及び３３はそれぞれ描画データ、
補正データを格納した外部記憶装置、３４はパタ
ーンデータを格納するためのバツフアメモリ、３
５はパターンデータを一時的に格納するレジス
タ、３６は制御データを一時的に格納するメモ
リ、３７は補正データを一時的に格納するレジス
タ、３８は加算器（ADD）、３９はデイジタル−
アナログ変換器（DAC）、４０は増幅器である。
本実施例では描画を行うに先立つて予め基準の
描画データを格能した外部記憶装置３２から、パ
ターンデータをバツフアメモリ３４に、また制御
データをメモリ３６に転送しておく。そして
CPU３１の指示に基づいて上記バツフアメモリ
３４から次に露光する位置の座標データ及びその
位置座標に対応する焦点制御指示データをレジス
タ３５に送出し、メモリ３６はこのレジスタ３５
の内容を続み出し、上記座標データ及び焦点制御
指示データに対応する非点収差補正レンズ２３x，
２３yの電流を示すデータ及び焦点補正レンズ２
４の基準の電流値を加算器３８に送り出す。一方
レジスタ３７にはCPU３１の指示に基づいて上
記位置座標データに対応する非点収差補正レンズ
２３x，２３y及び焦点補正レンズ２４の電流補正
量データが外部記憶装置３３から転送され、これ
らは更に加算器３８に出力される。そして上記基
準データに加算され、DAC３９により交番信号
に変換され、増幅器４０を介してそれぞれ所要の
電流が焦点収差補正レンズ２３x，２３y，及び焦
点補正レンズ２４に加えられる。
描画データを格能した外部記憶装置３２から、パ
ターンデータをバツフアメモリ３４に、また制御
データをメモリ３６に転送しておく。そして
CPU３１の指示に基づいて上記バツフアメモリ
３４から次に露光する位置の座標データ及びその
位置座標に対応する焦点制御指示データをレジス
タ３５に送出し、メモリ３６はこのレジスタ３５
の内容を続み出し、上記座標データ及び焦点制御
指示データに対応する非点収差補正レンズ２３x，
２３yの電流を示すデータ及び焦点補正レンズ２
４の基準の電流値を加算器３８に送り出す。一方
レジスタ３７にはCPU３１の指示に基づいて上
記位置座標データに対応する非点収差補正レンズ
２３x，２３y及び焦点補正レンズ２４の電流補正
量データが外部記憶装置３３から転送され、これ
らは更に加算器３８に出力される。そして上記基
準データに加算され、DAC３９により交番信号
に変換され、増幅器４０を介してそれぞれ所要の
電流が焦点収差補正レンズ２３x，２３y，及び焦
点補正レンズ２４に加えられる。
次に上記非点収差補正レンズ２３x，２３y及び
焦点補正レンズ２４の補正データを求める方法、
第４図〜第７図を用いて説明する。
焦点補正レンズ２４の補正データを求める方法、
第４図〜第７図を用いて説明する。
第４図は上記補正値を求める際の電子ビーム露
光装置の要部を示すブロツク図であつて、２３x
及び２３yは非点収差補正レンズ、２４は焦点補
正用レンズ、３１はCPU、５０は試料基板で表
面にテストパターン（後述）が形成された半導体
基板、５１はDAC、５２は増幅器、５３は反射
電子検知器、５４は増幅器、５５はアナログ−デ
イジタル変換器（ADC）である。
光装置の要部を示すブロツク図であつて、２３x
及び２３yは非点収差補正レンズ、２４は焦点補
正用レンズ、３１はCPU、５０は試料基板で表
面にテストパターン（後述）が形成された半導体
基板、５１はDAC、５２は増幅器、５３は反射
電子検知器、５４は増幅器、５５はアナログ−デ
イジタル変換器（ADC）である。
試料基板５０表面には第５図ａに見られる如く
テストパターン５７が設けられている。テストパ
ターン５７としては例えばタンタル（Ta）或い
は金（Au）からなる薄層を所定のパターンに形
成したものを用いる。このテストパターン５７を
電子ビーム８により走査したときの反射電子を、
第４図に示す反射電子検出器５３によつて検出す
る。テストパターン５７表面の反射率は試料基板
５０表面の反射率より高いので検知された反射電
子信号は第５図ｂに見られるようにテストパター
ン５７のエツジ部で立ち上がる。この反射電子信
号を微分回路５５により微分し、第５図ｃに示す
ような微分波形が得られる。
テストパターン５７が設けられている。テストパ
ターン５７としては例えばタンタル（Ta）或い
は金（Au）からなる薄層を所定のパターンに形
成したものを用いる。このテストパターン５７を
電子ビーム８により走査したときの反射電子を、
第４図に示す反射電子検出器５３によつて検出す
る。テストパターン５７表面の反射率は試料基板
５０表面の反射率より高いので検知された反射電
子信号は第５図ｂに見られるようにテストパター
ン５７のエツジ部で立ち上がる。この反射電子信
号を微分回路５５により微分し、第５図ｃに示す
ような微分波形が得られる。
上記微分波形は非点収差の補正及び焦点補正が
適切であれば鋭く、不適切であれば鈍つた波形と
なる。そこでこの波形のシヤープネスを、上記補
正が適切であるか否かを評価するための尺度とし
て用いる。
適切であれば鋭く、不適切であれば鈍つた波形と
なる。そこでこの波形のシヤープネスを、上記補
正が適切であるか否かを評価するための尺度とし
て用いる。
即ち第６図ａ或いはｂに見られるようなＬの字
状或いは正方形状のテストパターン５７を、第３
図に示される電流値Ix、Iy、IFのうちまずIy、IFを
固定したまま、Ixをかえて矢印で示すようにＸ方
向及びＹ方向に掃引し、Ｘ方向及びＹ方向に対す
るシヤープネスpx、pyを求めることが出来る。次
にIyのみを変え、更にIFのみを変えて同様の操作
を行い、それぞれについて上記px、pyを求める。
このようにして前記第５図ｃの微分波形が最もシ
ヤープになるIx、Iy、IFを選ぶことにより、その
位置における望ましい補正値を決定することが出
来る。
状或いは正方形状のテストパターン５７を、第３
図に示される電流値Ix、Iy、IFのうちまずIy、IFを
固定したまま、Ixをかえて矢印で示すようにＸ方
向及びＹ方向に掃引し、Ｘ方向及びＹ方向に対す
るシヤープネスpx、pyを求めることが出来る。次
にIyのみを変え、更にIFのみを変えて同様の操作
を行い、それぞれについて上記px、pyを求める。
このようにして前記第５図ｃの微分波形が最もシ
ヤープになるIx、Iy、IFを選ぶことにより、その
位置における望ましい補正値を決定することが出
来る。
しかし実際には上述のように評価値が２個あつ
ては条件の決定が非常に困難となる。そこで本実
施例では上記px、pyを別々に用いるのに変えて、
両者の積Ｐ＝px×pyを評価値として用い、Ｐのピ
ーク値を与えるIx、Iy、IFを求めるようにした。
このようにすることにより当該テストパターン５
７の位置におけるIx、Iy、IF従つて補正値を一義
的に決定することが可能となる。この一例として
第７図にIxに対する評価値Ｐの変化の模様を示
す。
ては条件の決定が非常に困難となる。そこで本実
施例では上記px、pyを別々に用いるのに変えて、
両者の積Ｐ＝px×pyを評価値として用い、Ｐのピ
ーク値を与えるIx、Iy、IFを求めるようにした。
このようにすることにより当該テストパターン５
７の位置におけるIx、Iy、IF従つて補正値を一義
的に決定することが可能となる。この一例として
第７図にIxに対する評価値Ｐの変化の模様を示
す。
同図に示すように、非点収差補正レンズ２３x，
２３y、及び焦点補正レンズ２４のそれぞれに対
し、当該テストパターン５７の位置座標Ｘ、Ｙに
おける基準電流値Ixp、Iyp、IFpを加え、この条件
下での評価値POを求める。次いでIxのみをIxの両
側にIx-2、Ix+1、Ix+2と変えて、評価値P-2、P-1、
P+1、P+2を求める〔第７図の黒丸〕。一般に実測
値は同図に破線で示すようにノイズ等に起因する
振動を含み、上記の得られた実測値はこの振動波
形のどこにあるのか不明である。従つてこの実測
値をそのまま用いることは適切でない。
２３y、及び焦点補正レンズ２４のそれぞれに対
し、当該テストパターン５７の位置座標Ｘ、Ｙに
おける基準電流値Ixp、Iyp、IFpを加え、この条件
下での評価値POを求める。次いでIxのみをIxの両
側にIx-2、Ix+1、Ix+2と変えて、評価値P-2、P-1、
P+1、P+2を求める〔第７図の黒丸〕。一般に実測
値は同図に破線で示すようにノイズ等に起因する
振動を含み、上記の得られた実測値はこの振動波
形のどこにあるのか不明である。従つてこの実測
値をそのまま用いることは適切でない。
そこで本実施例では上述のようにして求めた実
測値を二次曲線に最小二乗近似し、そのピーク値
の対応するIxの値〔図のI′xp〕と前記基準値Ixpと
の差Δixを、当該座標におけるIxの補正値とする。
測値を二次曲線に最小二乗近似し、そのピーク値
の対応するIxの値〔図のI′xp〕と前記基準値Ixpと
の差Δixを、当該座標におけるIxの補正値とする。
同様の操作を試料基板５０表面の所定座標位置
に多数配置された各テストパターン５７に対し、
Ix、Iy、IFのそれぞれについて繰り返すことによ
り、各座標における補正値Δix、Δiy、ΔiFを決定
する。これら補正値は求めるための操作、即ち各
座標における基準電流値及び基準電流値からの偏
差量の指示、及び検知された反射電子信号を用い
て最適補正値の算出に至る一連の操作は、第４図
に示すようにCPU３１からの指令に基づいて自
動的に実行される。
に多数配置された各テストパターン５７に対し、
Ix、Iy、IFのそれぞれについて繰り返すことによ
り、各座標における補正値Δix、Δiy、ΔiFを決定
する。これら補正値は求めるための操作、即ち各
座標における基準電流値及び基準電流値からの偏
差量の指示、及び検知された反射電子信号を用い
て最適補正値の算出に至る一連の操作は、第４図
に示すようにCPU３１からの指令に基づいて自
動的に実行される。
上記補正値は各サブフイールド５毎に求めるこ
とが望ましいが、実際にはもつと荒いピツチで実
測し、その間を補間法を用いて内挿することによ
り求めても、充分実用に供することが出来る。
とが望ましいが、実際にはもつと荒いピツチで実
測し、その間を補間法を用いて内挿することによ
り求めても、充分実用に供することが出来る。
このようにして求めた補正値は、座標に対して
第３図に示す外部記憶装置３３に格納される。
第３図に示す外部記憶装置３３に格納される。
以上説明した如く本実施例では、非点収差補正
レンズ及び焦点補正レンズに加える電流値の補正
量を、被露光試料全面にわたつて高速且つ容易に
求めることが出来る。そして求めた補正値を位置
座標とともに外部記憶装置に格納しておき、露光
時には露光位置の座標に対応する補正値を読み出
し、この値によつて上記非点収差補正レンズ及び
焦点補正レンズに加える電流を補正して電子ビー
ム露光を行う。
レンズ及び焦点補正レンズに加える電流値の補正
量を、被露光試料全面にわたつて高速且つ容易に
求めることが出来る。そして求めた補正値を位置
座標とともに外部記憶装置に格納しておき、露光
時には露光位置の座標に対応する補正値を読み出
し、この値によつて上記非点収差補正レンズ及び
焦点補正レンズに加える電流を補正して電子ビー
ム露光を行う。
このようにして本実施例では非点収差及び焦点
のリアルタイム補正が可能となり、微細パターン
が高集積化されたLSI等のパターンを高精度且つ
高速で描画することが出来る。
のリアルタイム補正が可能となり、微細パターン
が高集積化されたLSI等のパターンを高精度且つ
高速で描画することが出来る。
なお上記一実施例においては、評価値Ｐの最大
値を求めるよう説明したが、これはシヤープネス
を示す値px、Pyの取りかたによつて異なるもので
ある。例えば第５図ｃの微分波形の幅δx、δyをも
つてシヤープネスを表するようにした場合には、
評価値Ｐはこの両者の積となるので、この場合に
はＰの最小値を求めることとなる。
値を求めるよう説明したが、これはシヤープネス
を示す値px、Pyの取りかたによつて異なるもので
ある。例えば第５図ｃの微分波形の幅δx、δyをも
つてシヤープネスを表するようにした場合には、
評価値Ｐはこの両者の積となるので、この場合に
はＰの最小値を求めることとなる。
また第６図の説明において、テストパターン５
７を走査する際の電子ビームの断面形状を微小ス
ポツトとした例を示したが、検知感度及び検知精
度を高めるためには電子ビームの断面形状を、走
査方向の幅は狭く、且つ走査方向に直行する方向
に長い長方形状とすることが実用上望しい。
７を走査する際の電子ビームの断面形状を微小ス
ポツトとした例を示したが、検知感度及び検知精
度を高めるためには電子ビームの断面形状を、走
査方向の幅は狭く、且つ走査方向に直行する方向
に長い長方形状とすることが実用上望しい。
このように電子ビームの断面形状を所望の形に
成形するには、該所望形状のアパーチヤーを用い
ることによつて容易に実施し得る。
成形するには、該所望形状のアパーチヤーを用い
ることによつて容易に実施し得る。
更に上記一実施例では評価値Ｐが最大となる電
流値と基準電流値を決定する際には今一つの点に
ついて考慮を必要とする。即ち露光時において非
点収差補正レンズ及び焦点補正レンズに実際に加
えられる電流値が、上記補正値を用いて補正され
た電流値の上下僅かにずれた場合、どちらにずれ
ても評価値が最良値と著しく異ならないよう補正
値を決定することを要する。
流値と基準電流値を決定する際には今一つの点に
ついて考慮を必要とする。即ち露光時において非
点収差補正レンズ及び焦点補正レンズに実際に加
えられる電流値が、上記補正値を用いて補正され
た電流値の上下僅かにずれた場合、どちらにずれ
ても評価値が最良値と著しく異ならないよう補正
値を決定することを要する。
例えば最小近似された二次曲線が第８図に示す
ようにピーク値の片側で急激に低下しているよう
な場合には、ピーク位置より変化の緩やかな方向
にやや移動した点を望ましい値として補正値を決
定する。
ようにピーク値の片側で急激に低下しているよう
な場合には、ピーク位置より変化の緩やかな方向
にやや移動した点を望ましい値として補正値を決
定する。
なお上記一実施例では補正値を求めるのに反射
電子を検出して行なつた例を説明したが、反射電
子より二次電子または流入電子の方が検出しやす
い場合には、二次電子あるいは流入電子を検出す
るようにしても良い。
電子を検出して行なつた例を説明したが、反射電
子より二次電子または流入電子の方が検出しやす
い場合には、二次電子あるいは流入電子を検出す
るようにしても良い。
(f) 発明の効果
以上説明した如く本発明によれば、電子ビーム
露光法により大面積のメインフイールド内を高精
度でしかも高速で描画することが可能となる。従
つて微小パターンが高集積化された大規模集積回
路素子の製造が容易となる。
露光法により大面積のメインフイールド内を高精
度でしかも高速で描画することが可能となる。従
つて微小パターンが高集積化された大規模集積回
路素子の製造が容易となる。
第１図ａ，ｂ、及びｃはそれぞれ従来の電子ビ
ーム露光装置の調整法の問題点を説明するための
上面図及び要部システム構成図、第２図〜第８図
は本発明の一実施例を示す図で、第２図は上記一
実施例に用いた電子ビーム露光装置のシステム構
成の要部を模式的に示す図、第３図は上記電子ビ
ーム露光装置の制御部の構成を示す要部ブロツク
図、第４図は上記電子ビーム露光装置における補
正検出部の構成を示す要部ブロツク図、第５図〜
第８図は補正値決定方法を説明するための図で、
第５図ａは要部側面断面図、同図ｂ，ｃは曲線
図、第６図はテストパターンの走査方法を示す上
面図、第７図及び第８図は補正値の算出方法を説
明するための曲線図である。 図において、１は試料台、２は被処理基板、３
は描画領域、４はメイン・フイールド、５はサ
ブ・フイールド、６は露光パターン、７はメイ
ン・デフレクタ、８は電子ビーム、９はサブデフ
レクタ、２３x，２３yは非点収差補正レンズ、２
４は焦点補正レンズ、３１は中央処理装置
（CPU））、３２，３３はそれぞれ描画データ及び
補正データを格納する外部記憶装置、３４はバツ
フアメモリ、３５はパターンデータを一時的に格
納するレジスタ、３６は制御データを一時的に格
納するメモリ、３７は補正データを一時的に格納
するレジスタ、３８は加算器、３９はデイジタル
−アナログ変換器（DAC）、５０は試料基板、５
１はDAC、５２は増幅器、５３は反射電子検出
器、５４は増幅器、５５は微分回路、５６はアナ
ログ−デイジタル変換器（ADC）、５７はテスト
パターンを示す。
ーム露光装置の調整法の問題点を説明するための
上面図及び要部システム構成図、第２図〜第８図
は本発明の一実施例を示す図で、第２図は上記一
実施例に用いた電子ビーム露光装置のシステム構
成の要部を模式的に示す図、第３図は上記電子ビ
ーム露光装置の制御部の構成を示す要部ブロツク
図、第４図は上記電子ビーム露光装置における補
正検出部の構成を示す要部ブロツク図、第５図〜
第８図は補正値決定方法を説明するための図で、
第５図ａは要部側面断面図、同図ｂ，ｃは曲線
図、第６図はテストパターンの走査方法を示す上
面図、第７図及び第８図は補正値の算出方法を説
明するための曲線図である。 図において、１は試料台、２は被処理基板、３
は描画領域、４はメイン・フイールド、５はサ
ブ・フイールド、６は露光パターン、７はメイ
ン・デフレクタ、８は電子ビーム、９はサブデフ
レクタ、２３x，２３yは非点収差補正レンズ、２
４は焦点補正レンズ、３１は中央処理装置
（CPU））、３２，３３はそれぞれ描画データ及び
補正データを格納する外部記憶装置、３４はバツ
フアメモリ、３５はパターンデータを一時的に格
納するレジスタ、３６は制御データを一時的に格
納するメモリ、３７は補正データを一時的に格納
するレジスタ、３８は加算器、３９はデイジタル
−アナログ変換器（DAC）、５０は試料基板、５
１はDAC、５２は増幅器、５３は反射電子検出
器、５４は増幅器、５５は微分回路、５６はアナ
ログ−デイジタル変換器（ADC）、５７はテスト
パターンを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料基板表面の所定の区域内に電子ビームを
走査させる際の、前記所定の区域内試料基板表面
における非点収差を補正するための、第１および
第２の非点収差補正レンズのそれぞれに加える第
１および第２の電流値の決定方法であつて、 第１および第２の非点収差補正レンズに加える
第１および第２の電流値のうち、第２の電流値を
固定した状態で第１の電流値を複数の異なつた値
に選び、該複数の電流値の各値においてテストパ
ターンをＸ方向およびＹ方向に走査し、Ｘ方向、
Ｙ方向に沿つた該電子ビームの鮮鋭さを示す値
Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和または積を算出
して評価値とし、得られた複数の評価値を二次曲
線に最小二乗近似し、該二次曲線の最大値または
最小値に対応する第１の電流値を当該電子ビーム
装置の補正された第１の電流として用いる工程
と、 第１の電流値を固定した状態で第２の電流値を
複数の異なつた値に選び、該複数の電流値の各値
においてテストパターンをＸ方向およびＹ方向に
走査し、Ｘ方向、Ｙ方向に沿つた該電子ビームの
鮮鋭さを示す値Px、Pyを求めた後、Px、Pyの和
または積を算出して評価値とし、得られた複数の
評価値を二次曲線に最小二乗近似し、該二次曲線
の最大値または最小値に対応する第２の電流値を
当該電子ビーム装置の補正された第２の電流値と
して用いる工程とを有することを特徴とする電子
ビーム装置の調整方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003081A JPS60147117A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 電子ビ−ム装置の調整方法 |
| US06/689,010 US4763004A (en) | 1984-01-10 | 1985-01-04 | Calibration method for electron beam exposer |
| KR1019850000087A KR900001506B1 (ko) | 1984-01-10 | 1985-01-09 | 전자비임장치의 교정방법 |
| EP85300157A EP0148784B1 (en) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Calibration of electron beam apparatus |
| DE8585300157T DE3571363D1 (en) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Calibration of electron beam apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003081A JPS60147117A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 電子ビ−ム装置の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147117A JPS60147117A (ja) | 1985-08-03 |
| JPH0254655B2 true JPH0254655B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=11547385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59003081A Granted JPS60147117A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 電子ビ−ム装置の調整方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4763004A (ja) |
| EP (1) | EP0148784B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60147117A (ja) |
| KR (1) | KR900001506B1 (ja) |
| DE (1) | DE3571363D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6355935A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-10 | Omron Tateisi Electronics Co | 電子ビ−ム描画装置 |
| JPH0628232B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1994-04-13 | 富士通株式会社 | 荷電ビーム露光装置 |
| JP2540168B2 (ja) * | 1987-09-25 | 1996-10-02 | 三菱電機株式会社 | ビ―ム偏向位置補正装置 |
| US4980922A (en) * | 1988-05-31 | 1990-12-25 | Grumman Aerospace Corporation | System for output plane calibration of an optical correlator |
| JP2835097B2 (ja) * | 1989-09-21 | 1998-12-14 | 株式会社東芝 | 荷電ビームの非点収差補正方法 |
| JPH07201701A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム露光装置および露光方法 |
| US6559456B1 (en) * | 1998-10-23 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Charged particle beam exposure method and apparatus |
| JP4434446B2 (ja) | 2000-07-21 | 2010-03-17 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 走査型電子顕微鏡の校正方法 |
| AU2002320188A1 (en) * | 2001-01-26 | 2003-01-21 | Fei Company | Method and apparatus for scanned instrument calibration |
| US6770867B2 (en) | 2001-06-29 | 2004-08-03 | Fei Company | Method and apparatus for scanned instrument calibration |
| JP4359232B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2009-11-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP5055015B2 (ja) * | 2007-05-09 | 2012-10-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2002547B (en) * | 1977-07-30 | 1982-01-20 | Tee W | Investigation of astigmatism in electron beam probe instruments |
| US4180738A (en) * | 1977-07-30 | 1979-12-25 | National Research Development Corporation | Astigmatism in electron beam probe instruments |
| JPS5492050A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Jeol Ltd | Method and apparatus for astigmatic correction of scanning electronic microscope and others |
| US4162403A (en) * | 1978-07-26 | 1979-07-24 | Advanced Metals Research Corp. | Method and means for compensating for charge carrier beam astigmatism |
| JPS567341A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-26 | Jeol Ltd | Automatic astigmatism compensation and focussing in scanning electron microscope |
| JPS5618422A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Hitachi Ltd | Measuring method for diameter of electron beam |
| NL7906632A (nl) * | 1979-09-05 | 1981-03-09 | Philips Nv | Automatische bundelcorrektie in stem. |
| JPS5693318A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-28 | Fujitsu Ltd | Electron beam exposure device |
| US4363104A (en) * | 1980-09-22 | 1982-12-07 | Hughes Aircraft Company | Imaging system having multiple image copying and hierarchical busing |
| JPS57208140A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Fujitsu Ltd | Method of adjusting electron beam exposure apparatus |
| JPS58218117A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-19 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム制御装置 |
| JPS59124719A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光装置 |
| US4553260A (en) * | 1983-03-18 | 1985-11-12 | Honeywell Inc. | Means and method of processing optical image edge data |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59003081A patent/JPS60147117A/ja active Granted
-
1985
- 1985-01-04 US US06/689,010 patent/US4763004A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-01-09 KR KR1019850000087A patent/KR900001506B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-01-10 EP EP85300157A patent/EP0148784B1/en not_active Expired
- 1985-01-10 DE DE8585300157T patent/DE3571363D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3571363D1 (en) | 1989-08-10 |
| EP0148784A3 (en) | 1987-04-08 |
| EP0148784B1 (en) | 1989-07-05 |
| KR900001506B1 (ko) | 1990-03-12 |
| KR850005621A (ko) | 1985-08-28 |
| JPS60147117A (ja) | 1985-08-03 |
| EP0148784A2 (en) | 1985-07-17 |
| US4763004A (en) | 1988-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |