JPH0314219A - Electron beam lithography device - Google Patents

Electron beam lithography device

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Publication number
JPH0314219A
JPH0314219A JP15018789A JP15018789A JPH0314219A JP H0314219 A JPH0314219 A JP H0314219A JP 15018789 A JP15018789 A JP 15018789A JP 15018789 A JP15018789 A JP 15018789A JP H0314219 A JPH0314219 A JP H0314219A
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JP
Japan
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current density
coefficient
correcting
correction
slip
Prior art date
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Pending
Application number
JP15018789A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanji Wada
和田 寛次
Seiji Hattori
清司 服部
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP15018789A priority Critical patent/JPH0314219A/en
Publication of JPH0314219A publication Critical patent/JPH0314219A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable the beams to be automatically focussed regardless of the size and variation of beam current density thereby enhancing the lithographic precision and the operating efficiency of the title device by a method wherein the correcting coefficient for correcting the slip in focal point of beams as a function of current is previously stored in a memory. CONSTITUTION:Within the title electron beam lithography device in variable forming beam system provided with a zoom lens comprising at least two condenser lenses 11, 12 zooming out a crossover on an electron gun 10 to focus the crossover on a beam limiting aperture; variable zooming magnification means of zooming lens corresponding to the specific current density J; and a correcting means of the slip in focal point of beams forms a specimen 20, the purpose of the slip correcting means 11 is to correct the slip DELTAt defined as the product DELTA of a coefficient p(J) defined as a function of beam current density J and a beam sectional area (a) i.e., the product DELTA=p(J).a while the functional formula for calculating the coefficient p(J) shall be previously stored in a memory 34.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の1」的] (産業上の利用分野) 本発明は、可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置に
係わり、特に焦点補正手段の改良をはかった電子ビーム
描画装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Invention 1] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electron beam lithography system using a variable shaped beam method, and in particular to an electron beam lithography system with an improved focus correction means. Regarding.

(従来の技術) 近年、LSIの開発の進展に伴い、LSIパターンの微
細化が著しく、先端デバイス開発においては通常の光り
ソグラフィ技術では困難な0.3〜0.1 μm領域の
りソグラフィ技術を必要とするに至っている。電子ビー
ム描画装置は、現在のところ、このような領域のLSI
パターンを形成し得る唯一の信頼性あるリソグラフィ装
置である。デバイス開発工程におけるリソクラフィ装置
は処理速度か速いことが要求される。
(Conventional technology) In recent years, with the progress of LSI development, the miniaturization of LSI patterns has become remarkable, and the development of advanced devices requires lithography technology in the 0.3 to 0.1 μm range, which is difficult to use with normal optical lithography technology. It has come to be that. Currently, electron beam lithography equipment is used for LSI in this area.
It is the only reliable lithography tool that can create patterns. Lithography equipment used in the device development process is required to have high processing speed.

この目的のために、最近では可変成形ビーム方式の電子
ビーム描画装置か提案され、使用されている。
For this purpose, a variable shaped beam type electron beam lithography apparatus has recently been proposed and used.

第4図に、従来の可変成形ビーム方式の電子ビーム描画
装置の光学系構成を示す。図において、1は第1の成形
アパーチャ、2は第2の成形アパーチャ、3は成形アパ
ーチャ1の像を成形アパーチャ2の上に投影するための
投影レンズ、4は成形アパーチャ1の像を成形アパーチ
ャ2の上で移動するための偏向器、5は成形アパーチャ
1,2で合成された成形アパーチャ像を試料上に投影す
るための対物レンズ、6はビームを試料面上で位置決め
するための偏向器、7はビームを制限するための制限ア
パーチャである。
FIG. 4 shows the optical system configuration of a conventional variable shaped beam type electron beam lithography apparatus. In the figure, 1 is a first shaping aperture, 2 is a second shaping aperture, 3 is a projection lens for projecting the image of shaping aperture 1 onto shaping aperture 2, and 4 is a shaping aperture for projecting the image of shaping aperture 1 onto shaping aperture 2. 2 is a deflector for moving on the sample surface, 5 is an objective lens for projecting the shaped aperture image combined by the shaping apertures 1 and 2 onto the sample, and 6 is a deflector for positioning the beam on the sample surface. , 7 is a limiting aperture for limiting the beam.

このような電子光学系を備えた電子ビーム描画装置は、
パターンデータに応じてビームの断面形状を変化してビ
ームをンヨットするので、ビーム電流か描画中にダイナ
ミックに変化する。
An electron beam drawing device equipped with such an electron optical system is
Since the cross-sectional shape of the beam is changed according to the pattern data and the beam is moved, the beam current changes dynamically during writing.

このため、ビーム中の電子間のクーロン相互作用力か変
化し、結果として試料に対するビームの焦点位置かダイ
ナミックにずれてビームがボケるという欠点がある。一
般に、この焦点ずれ△Zは、 ΔZ=k −L・1・α−・・・・・・■で表わされる
。ここで、kは定数、Lは光路長。
For this reason, the Coulomb interaction force between electrons in the beam changes, resulting in a disadvantage that the focal position of the beam relative to the sample shifts dynamically and the beam becomes blurred. Generally, this focal shift ΔZ is expressed as ΔZ=k−L·1·α−·····■. Here, k is a constant and L is the optical path length.

lはビーム電流、αはビームの収束半角である。l is the beam current and α is the beam convergence half angle.

ΔZの焦点ずれにより、ビームは δ=2αΔZ       ・・・・・■たけボケが増
加することになる。そのため従来は、許容できるボケの
範囲で装置を使用する方法、つまりビーム電流を制限し
て使用する方法が採られていた。
Due to the focal shift of ΔZ, the beam becomes δ=2αΔZ . . . ■ The blur will increase. Therefore, in the past, a method was adopted in which the device was used within an allowable range of blur, that is, a method was used in which the beam current was limited.

しかしなからこの方法は、単位時間当りの照射量、つま
り処理量を制限するのでスループットが低い。そこで最
近、ビーム電流を制限する代わりに新たに焦点補正レン
ズを備え、各ンヨットのビーム電流、即ちビーム断面積
を描画パターンデータから求めてΔZを予め予測計算し
、それを補正するように一ΔZたけの焦点ずれ補正を補
正レンズで行うという方式が提案された( Morit
a他、旧crocircujt lngineerin
g 85゜ed、  Van  der  Mast、
  North−Holland、  Amsterd
am1985 p53)。
However, this method has a low throughput because it limits the amount of irradiation per unit time, that is, the amount of processing. Therefore, recently, instead of limiting the beam current, a new focus correction lens has been installed, the beam current of each point, that is, the beam cross section is calculated from the drawing pattern data, ΔZ is predicted and calculated in advance, and ΔZ is corrected. A method was proposed in which the focus shift of bamboo is corrected using a correction lens (Morit
a and others, former crocircujt lngineerin
g 85°ed, Van der Mast,
North-Holland, Amsterd
am1985 p53).

この方法を第4図に示す光学系に応用した場合、次のよ
うな問題がある。一般に電子ビーム描画でデバイスを製
作する場合、エツチングしようとする下地材料に適した
レジストを選択する必要がある。さらに、レジストの感
度及び照射により発生する昇熱に対する耐熱性、そして
描画処理速度を検討の上、最適の電流密度に設定して描
画することが望ましい。第4図の光学系は、この目的の
ため、コンデンサレンズCL1、CL2により電流密度
を変化可能にしている。即ち、CLIとCL2をスーム
レンズとして働かせ、光源である電子銃クロスオーバQ
を拡大して制限アパーチャア上へ結像する。クロスオー
バQの拡大率を変化することで電流密度を変える方式で
ある。この方式では、電流密度が低い領域では ΔZ=p−a       ・・・・・・■の関係か成
立する。但しpは定数(補正係数)。
When this method is applied to the optical system shown in FIG. 4, the following problems arise. Generally, when manufacturing a device by electron beam lithography, it is necessary to select a resist suitable for the underlying material to be etched. Furthermore, it is desirable to perform writing by setting the optimum current density after considering the sensitivity of the resist, its resistance to heat increase caused by irradiation, and the writing processing speed. For this purpose, the optical system shown in FIG. 4 makes it possible to change the current density using condenser lenses CL1 and CL2. That is, CLI and CL2 work as a zoom lens, and the electron gun crossover Q, which is a light source,
is enlarged and imaged onto the limiting aperture. This method changes the current density by changing the expansion rate of the crossover Q. In this method, in a region where the current density is low, the relationship ΔZ=p-a...■ holds true. However, p is a constant (correction coefficient).

aはビーム断面積である。しかし、電流密度が高い場合
、制限アパーチャでビームが制限されるため、この関係
が成立せず、pが電流密度に対して変化することが判明
した。つまり、電流密度を変化する毎に、補正係数pを
設定し直さなければならないという使用上の問題がある
ことが判った。
a is the beam cross-sectional area. However, it was found that when the current density is high, this relationship does not hold because the beam is limited by the limiting aperture, and p changes with respect to the current density. In other words, it has been found that there is a problem in use that the correction coefficient p must be reset every time the current density is changed.

(発明が解決しようとする課題) このように従来、ビーム断面積に応じてビムの焦点ずれ
を補正する方式では、ビーム電流密度が低い場合は正確
なずれ補正が可能であるか、電流密度か高い場合は電流
密度を変えると正確なずれ補正かできず、描画精度の低
下を招く問題があった。また、ビーム電流密度が高い場
合も正確なずれ補正を行うには、電流密度を変える毎に
補正係数pを設定し直す必要があり、これは装置稼働率
の低下を招く要因となる。
(Problem to be Solved by the Invention) In this way, with the conventional method of correcting beam defocus according to the beam cross-sectional area, if the beam current density is low, is it possible to accurately correct the deviation? When the current density is high, it is not possible to accurately correct the deviation by changing the current density, resulting in a problem of lowering the drawing accuracy. Furthermore, in order to perform accurate deviation correction even when the beam current density is high, it is necessary to reset the correction coefficient p every time the current density is changed, which causes a decrease in the device operating rate.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、ビーム電流密度の大きさに拘らず、
電流密度を変化させてもビームの焦点を自動的に合わせ
ることかでき、描画精度の向上及び装置稼働率の向上等
をはかり得る電子ビーム描画装置を提供することにある
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to
It is an object of the present invention to provide an electron beam lithography apparatus that can automatically focus the beam even when the current density is changed, and that can improve the lithography accuracy and the operating rate of the apparatus.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明の切子は、ビームの焦点ずれ補正のための補正係
数を予め電流密度の関数としてメモリに記憶させておき
、電流密度を変化設定する毎にこの関数の値を求め、こ
の値を補正係数として設定し直すように自動調整するこ
とにある。
[Configuration of the Invention (Means for Solving the Problems) The facet of the present invention stores a correction coefficient for beam defocus correction in a memory in advance as a function of current density, and changes and sets the current density. The purpose is to automatically adjust the value of this function by determining the value of this function at each time, and resetting this value as a correction coefficient.

即ち本発明は、少なくとも2個のコンデンサレンズから
なり、電子銃クロスオーバを拡大してビーム制限アパー
チャ上に結像するズームレンズと、所望の電流密度Jに
応じてズームレンズの拡大倍率を可変する手段と、ビー
ムの寸法及び形状を規定するビームデータに基づいて、
係数pとビーム断面積aとの積 ΔZ=p−a で定義されるずれΔZを補正する手段とを備えた可変成
形ビーム方式の電子ビーム描画装置において、前記係数
pを、ビーム電流密度Jの関数p (J)として定義し
、この係数p (J)を求めるための関数式を予め求め
て記憶する手段を設けるようにしたものである。
That is, the present invention includes a zoom lens that is composed of at least two condenser lenses and that magnifies the electron gun crossover to form an image on the beam limiting aperture, and a zoom lens that varies the magnification magnification of the zoom lens in accordance with the desired current density J. Based on the means and beam data defining the dimensions and shape of the beam,
In a variable shaping beam type electron beam lithography apparatus equipped with a means for correcting a deviation ΔZ defined by the product ΔZ=p−a of the coefficient p and the beam cross-sectional area a, the coefficient p is set by the beam current density J. The coefficient p (J) is defined as a function p (J), and means is provided for previously determining and storing a functional formula for determining the coefficient p (J).

(作用) 本発明によれば、補正係数をビーム電流密度の関数とし
て表現することにより、電流密度の変化に関係なく補正
係数を高精度に設定することが可能となり、その結果、
使用可能なビーム電流範囲を広げることができる。さら
に、電流密度を変える毎に人為的に補正係数を再設定す
る必要もなく、補正係数が自動的に設定されるので、装
置稼働率の向上をはかることが可能である。
(Function) According to the present invention, by expressing the correction coefficient as a function of the beam current density, it is possible to set the correction coefficient with high precision regardless of changes in the current density, and as a result,
The usable beam current range can be expanded. Furthermore, there is no need to manually reset the correction coefficient every time the current density is changed, and the correction coefficient is automatically set, so it is possible to improve the device operating rate.

(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例に係イっる電子ビーム描画装
置を示す概略114成図である。図中10は電子銃であ
り、この電子銃10のクロスオバは第1及び第2のコン
デンサレンズ1]−12を介して第1の成形アパーチャ
13上に照射される。ここで、クロスオーバはレンズ]
112からなるズームレンズ作用により、対物レンズ]
7のビーム制限アパーチャ上に結像される。成形アパー
チャ13の像は投影レンズ]4により第2の成形アパー
チャ15上に投影され、成形アパーチャ13.15の光
学的重なり像か縮小レンズ16及び対物レンズ17を介
して試料20上に結像され、さらに走査用偏向器18に
より走査されるものとなっている。
FIG. 1 is a schematic 114 diagram showing an electron beam lithography apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an electron gun, and the crossover of this electron gun 10 is irradiated onto the first shaping aperture 13 via the first and second condenser lenses 1]-12. Here, the crossover is the lens]
112, the objective lens]
7 beam-limiting apertures. The image of the shaping aperture 13 is projected onto the second shaping aperture 15 by the projection lens]4, and an optically overlapping image of the shaping aperture 13.15 is imaged onto the sample 20 via the reduction lens 16 and the objective lens 17. , and is further scanned by a scanning deflector 18.

コンデンサレンズ12と成形アパーチャ13との間には
焦点合わせのためのアパーチャ21が配置され、レンズ
12とアパーチャ21との間には焦点合わせのための偏
向器22及び反射電子検出器23が設けられている。成
形アバチャ13.15間には、アパーチャ13.15の
光学的重なりを可変するための偏向器24か配置されて
いる。レンズ1.6.17間には、焦点合イっせのため
の補正レンズ25及び位置補正のための偏向器26か配
置されている。レンズ]7と試料20との間には、反射
電子検出器27が配置されている。また、試料20の表
面にはビーム検出のための微粒子マーク28が設けられ
、さらにビーム電流検出のためのファラデーカップ29
が設けられている。
An aperture 21 for focusing is arranged between the condenser lens 12 and the shaping aperture 13, and a deflector 22 for focusing and a backscattered electron detector 23 are arranged between the lens 12 and the aperture 21. ing. A deflector 24 is arranged between the shaping apertures 13.15 for varying the optical overlap of the apertures 13.15. A correction lens 25 for focusing and a deflector 26 for position correction are arranged between the lenses 1, 6 and 17. A backscattered electron detector 27 is arranged between the lens] 7 and the sample 20. Further, a particle mark 28 for beam detection is provided on the surface of the sample 20, and a Faraday cup 29 is further provided for beam current detection.
is provided.

一方、図中30は各種制御のためのCPU。On the other hand, 30 in the figure is a CPU for various controls.

31は描画データを格納する磁気ディスク、32はキー
ボード等の端末、33はビームデータ発生回路、34は
補正係数pを格納するためのメモリ、35は位置補正回
路、36は補正レンズ制御回路を示している。
31 is a magnetic disk for storing drawing data, 32 is a terminal such as a keyboard, 33 is a beam data generation circuit, 34 is a memory for storing a correction coefficient p, 35 is a position correction circuit, and 36 is a correction lens control circuit. ing.

上記構成された本装置の作用について、第2図のフロー
チャー1・を参照して説明する。
The operation of the apparatus configured as described above will be explained with reference to flowchart 1 in FIG.

まず、レジストの感度、耐熱性及び描画処理速度等の種
々の要件を検討の上、必要とする電0 流密度Jを決定する。端末32より電流密度設定プログ
ラムを起動し、電流密度Jを入力する。
First, the required current density J is determined after considering various requirements such as resist sensitivity, heat resistance, and writing processing speed. Start the current density setting program from the terminal 32 and input the current density J.

コンデンサレンズ11,1.2の励磁電流1112はJ
の関数として表わされており、CPU30により設定さ
れる。レンズのヒステリシスの影響によりアパーチャ2
1に対して焦点がずれるので、偏向器22でアパーチャ
21上をビーム走査し、検出器23の検出信号からずれ
量を求める。そしてこのずれ量に基づきレンズ12の励
磁電流12を微調整し、アパーチャ21に対して精度良
く焦点を合わせる。なお、図には示さないが、当然必要
な各種軸合わせ調整も行う。
The excitation current 1112 of the condenser lenses 11, 1.2 is J
It is expressed as a function of and is set by the CPU 30. Aperture 2 due to lens hysteresis
Since the focus shifts relative to 1, the deflector 22 scans the beam over the aperture 21, and the amount of shift is determined from the detection signal of the detector 23. Then, based on this amount of deviation, the excitation current 12 of the lens 12 is finely adjusted to accurately focus on the aperture 21. Although not shown in the figure, various necessary axis alignment adjustments are also performed.

アパーチャ2]に対する焦点合わせ終了後、ファラデー
カップ29でビーム電流をビーム寸法の関数として求め
、電流密度を確認する。必要ならば補正調整を行い、電
流密度設定を終了する。続いて、電流密度の関数として
の係数p(J)を用い、前記入力した電流密度Jに対す
る補正係数pを計算し、これをメモリ34に設]1 定する。
After focusing on the aperture 2], the beam current is determined as a function of the beam size using the Faraday cup 29, and the current density is confirmed. If necessary, make correction adjustments and complete the current density setting. Subsequently, a correction coefficient p for the input current density J is calculated using the coefficient p(J) as a function of current density, and this is set in the memory 34.

ビームデータ発生回路33にテストデータを送り、補正
レンズ25の励磁電流13を変化させ、偏向器18でマ
ーク28を走査し、検出器27の検出信号によりビーム
位置を検出する。
Test data is sent to the beam data generation circuit 33, the excitation current 13 of the correction lens 25 is changed, the mark 28 is scanned by the deflector 18, and the beam position is detected by the detection signal of the detector 27.

ビームデータ、つまりi3の変化に伴うビーム位置変化
を上記手段で検出し、位置の移動を生じる場合には、そ
の移動ベクトルをビームデータの関数として求め、移動
量が零となる逆補正をビームデータに基づいて行うため
の係数を算出してメモリ34に設定する。以上により調
整を終了する。
Changes in beam position due to changes in beam data, that is, i3, are detected by the above means, and if the position shifts, the movement vector is determined as a function of the beam data, and reverse correction is made to the beam data so that the amount of shift becomes zero. The coefficients for carrying out the process are calculated based on and set in the memory 34. The adjustment is thus completed.

描画に際しては、CPU30が描画データを記憶装置3
1より順次読出し、一部をビームデータ発生回路33に
送る。ビームデータ発生回路33はデータに基づき予め
設計された手順に従ってビームの形状と寸法のデータを
発生し、位置補正回路35及び補正レンズ制御回路36
に送る。同時にメモリ34にトリガーを出す。
When drawing, the CPU 30 stores the drawing data in the storage device 3.
The data are read out sequentially starting from 1 and a portion is sent to the beam data generation circuit 33. The beam data generation circuit 33 generates data on the shape and dimensions of the beam according to a pre-designed procedure based on the data, and the position correction circuit 35 and the correction lens control circuit 36
send to At the same time, a trigger is issued to the memory 34.

メモリ34からは位置補正回路35及び補正し2 ンズ制御回路36に各々の補正係数が送られ、補正レン
ズ25及び偏向器26の制御信号が演算される。同時に
、ビームデータ発生回路33から偏向器24にも信号か
送られ、これにより試料面上に正確に焦点合わせされた
ビームが照射されることになる。
The respective correction coefficients are sent from the memory 34 to a position correction circuit 35 and a correction lens control circuit 36, and control signals for the correction lens 25 and deflector 26 are calculated. At the same time, a signal is also sent from the beam data generation circuit 33 to the deflector 24, whereby a precisely focused beam is irradiated onto the sample surface.

ここで、焦点補正に関しては、ビーム電流密度Jの関数
として定義される係数p (J)とビーム断面積aとの
積 ΔZ=p (J)  ・a    ・・・・・・■で定
義されるずれ量ΔZが補正レンズ25により補正される
ことになり、電流密度及びビーム断面積の変化に拘らず
、常に焦点合わせすることが可能となる。
Here, the focus correction is defined as the product ΔZ=p (J) ・a ......■ of the coefficient p (J) defined as a function of the beam current density J and the beam cross-sectional area a. The amount of deviation ΔZ is corrected by the correction lens 25, and it becomes possible to always maintain focus regardless of changes in current density and beam cross-sectional area.

関数p (J)は、電子光学系の構成、電子銃特性及び
加速電圧により異なるので、予め測定し、Jの関数とし
て磁気ディスクに記憶させておく。例えば、第4図の如
き光学系の構成において、カソード先端径80μmのL
a86カソードを有する電子銃を用いて加速電圧20k
eVて動] 3 作させた場合、第3図の如く、J > IOA / c
m2の領域で直線からずれてしまう。例えば、J=10
0A/cm2の時、従来の方法ではΔZ/ΔI = 0
.3μm/ μA の誤差を生じる。従って、ビーム最大寸法を5μm口と
ずれば、補正係数後においてもI=  l0ox(5x
lO−’) 2=25μAΔ Z =  0.3X 2
5= 7.5  μmの焦点ずれが発生していることに
なる。本発明においては、第3図の実線で示した測定値
を、p(J)=  a+(b+cJ+dJ2+ eJ3
)の形式で近似する。a・・・eは係数、nは指数であ
る。
Since the function p (J) varies depending on the configuration of the electron optical system, electron gun characteristics, and accelerating voltage, it is measured in advance and stored as a function of J on the magnetic disk. For example, in the configuration of the optical system as shown in Fig. 4, the cathode tip diameter is 80 μm.
Accelerating voltage 20k using electron gun with a86 cathode
eV te movement] 3 If made, as shown in Figure 3, J > IOA / c
It deviates from the straight line in the area of m2. For example, J=10
At 0A/cm2, in the conventional method ΔZ/ΔI = 0
.. This results in an error of 3 μm/μA. Therefore, if the maximum beam dimension is shifted by 5 μm, I = l0ox (5x
lO-') 2=25μAΔZ=0.3X 2
This means that a focal shift of 5=7.5 μm has occurred. In the present invention, the measured values shown by the solid line in FIG.
) is approximated in the form. a...e are coefficients, and n is an index.

なお、上記の説明では、補正の原点をどこに合わせるか
については述べていないが、補正誤差の許容範囲内のど
の位置でもよい。例えば、最大ビーム面積の1/2の面
積のビームで対物レンズ17を焦点合わせし、これを補
正原点としてもよい。この場合、補正コイルによる補正
量の最大量(絶対値)を小さくすることができ 4 る。また、0.1μm程度の微細なパターンを含むLS
Iパターンを描画する際は、精度の厳しい微細パターン
に対応する微小寸法のビームの焦点を原点とすることか
望ましい。
Note that although the above description does not mention where the origin of correction should be set, it may be any position within the allowable range of correction error. For example, the objective lens 17 may be focused on a beam having an area of 1/2 of the maximum beam area, and this may be used as the correction origin. In this case, the maximum amount (absolute value) of the amount of correction by the correction coil can be reduced. In addition, LS containing fine patterns of about 0.1 μm
When drawing an I pattern, it is desirable to use the focal point of a beam of minute dimensions corresponding to a fine pattern with strict precision as the origin.

かくして本実施例によれば、ビーム寸法を可変したとき
に生じる焦点ずれを補正するための補正係数pを電流密
度の関数p (J)として表現することにより、必要な
電流密度に対して高精度で補正係数pを設定することか
可能となり、その結果、描画精度の向上をはかることが
できる。さらに、電流密度が高くなっても補正係数pを
正確に設定できるので、使用可能なビーム電流範囲を広
げることができる。また、電流密度を変える毎に人為的
に補正係数を再設定する必要もなく、補正係数が自動的
に設定されるので、装置稼働率の向上をはかることもで
きる。
Thus, according to this embodiment, by expressing the correction coefficient p for correcting the focal shift that occurs when changing the beam size as a function p (J) of the current density, high precision can be achieved for the required current density. It is now possible to set the correction coefficient p, and as a result, it is possible to improve the drawing accuracy. Furthermore, since the correction coefficient p can be set accurately even when the current density becomes high, the usable beam current range can be expanded. Further, since the correction coefficient is automatically set without the need to manually reset the correction coefficient every time the current density is changed, it is possible to improve the device operating rate.

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることかできる。例えば、電子光学系の構成は第1図に
同等限定されるも5 のてはなく、少なくとも2個のコンデンサレンズをズー
ムレンズとして用い、電子銃クロスオーバを制限アパー
チャ上に結像する方式であればよい。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof. For example, the configuration of the electron optical system is not limited to the same as shown in Fig. 15, but may be a system in which at least two condenser lenses are used as zoom lenses and an electron gun crossover is imaged on a limited aperture. Bye.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、補正係数を予め電
流密度の関数として装置に記憶させておき、電流密度を
変化設定する毎にこの関数の値を求め、補正係数として
設定し直すように自動調整しているので、ビーム電流密
度の大きさに拘らずビームの焦点を自動的に合わせるこ
とができ、描画精度の向上及び装置稼働率の向上環をは
かることができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, a correction coefficient is stored in the device in advance as a function of current density, and each time the current density is changed, the value of this function is determined, and the correction coefficient is Since the beam is automatically adjusted to reset the settings, the beam can be focused automatically regardless of the beam current density, improving writing accuracy and equipment operating rate. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム描画装置
を示す概略構成図、第2図は上記装置の作用を説明する
ためのフローチャート、第3図は電流密度とずれ量との
関係を示す特性図、第4図は従来の電子ビーム描画装置
の光学系構成を示す図である。 ] 6 10・電子銃、 11、.12・・コンデンサレンズ (ズームレンズ)、 13.15.21・・・アパーチャ、 14・・・投影レンズ、 16・・・縮小レンズ、 ]7・・対物レンス、 18.22,24.26・・・偏向器、20・・・試料
、 23.27・・・反射電子検出器、 25・・・補正レンズ、 28・・・マーク(微粒子)、 2つ・・・ファラデーカップ、 30・・・CPU。 3]・・・磁気ディスク、 32・端末、 33・ ビームデータ発生回路、 34・・・メモリ、 35・・・位置補正回路、 36・・・補正レンス制御回路。 7
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam lithography apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart for explaining the operation of the above-mentioned apparatus, and Fig. 3 shows the relationship between current density and deviation amount. The characteristic diagram shown in FIG. 4 is a diagram showing the optical system configuration of a conventional electron beam lithography apparatus. ] 6 10・Electron gun, 11,. 12... Condenser lens (zoom lens), 13.15.21... Aperture, 14... Projection lens, 16... Reduction lens, ]7... Objective lens, 18.22, 24.26...・Deflector, 20... Sample, 23.27... Backscattered electron detector, 25... Correction lens, 28... Mark (fine particles), 2... Faraday cup, 30... CPU . 3]...Magnetic disk, 32.Terminal, 33.Beam data generation circuit, 34.Memory, 35.Position correction circuit, 36.Correction lens control circuit. 7

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも2個のコンデンサレンズからなり、電
子銃クロスオーバを拡大してビーム制限アパーチャ上に
結像するズームレンズと、所望の電流密度Jに応じてズ
ームレンズの拡大倍率を可変する手段と、ビームの寸法
及び形状を規定するビームデータに基づいて、試料に対
するビームの焦点位置のずれを補正する手段とを備えた
可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置において、 前記ずれを補正する手段は、ビーム電流密度Jの関数と
して定義される係数p(J)とビーム断面積aとの積 ΔZ=p(J)・a で定義されるずれΔZを補正するものであり、係数p(
J)を求めるための関数式が予めメモリに設定されてな
ることを特徴とする電子ビーム描画装置。
(1) A zoom lens consisting of at least two condenser lenses, which magnifies the electron gun crossover and forms an image on the beam limiting aperture, and means for varying the magnification of the zoom lens according to the desired current density J. , and means for correcting a shift in the focus position of the beam relative to the sample based on beam data that defines the size and shape of the beam, the means for correcting the shift comprising: It corrects the deviation ΔZ defined by the product ΔZ of the coefficient p(J) defined as a function of the beam current density J and the beam cross-sectional area a, ΔZ=p(J)・a, and the coefficient p(
An electron beam lithography apparatus characterized in that a functional formula for determining J) is preset in a memory.
(2)前記ずれΔZを補正する際の補正原点を、最大面
積の1/2の面積のビームの焦点、又は描画しようとす
るパターンの最小寸法に対応したビームの焦点に設定し
てなることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画
装置。
(2) The correction origin when correcting the deviation ΔZ is set to the focal point of a beam with an area of 1/2 of the maximum area, or the focal point of a beam corresponding to the minimum dimension of the pattern to be drawn. An electron beam lithography apparatus according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5932884A (en) * 1996-03-28 1999-08-03 Nec Corporation Charged-beam exposure system and charged-beam exposure method
JP2008091827A (en) * 2006-10-05 2008-04-17 Advantest Corp Electron beam exposure device and electronic beam exposing method
JP2012114127A (en) * 2010-11-19 2012-06-14 Nuflare Technology Inc Charged particle beam lithography apparatus and charged particle beam lithography method

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