JPH0324771B2 - - Google Patents

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JPH0324771B2
JPH0324771B2 JP56024327A JP2432781A JPH0324771B2 JP H0324771 B2 JPH0324771 B2 JP H0324771B2 JP 56024327 A JP56024327 A JP 56024327A JP 2432781 A JP2432781 A JP 2432781A JP H0324771 B2 JPH0324771 B2 JP H0324771B2
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JP
Japan
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deflection
deflector
subfield
area scanning
particle beam
Prior art date
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JP56024327A
Other languages
English (en)
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JPS57138757A (en
Inventor
Norio Saito
Susumu Ozasa
Nobuo Shimazu
Tsuneo Ookubo
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.)
Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US06/347,719 priority patent/US4443703A/en
Priority to DE3206374A priority patent/DE3206374C2/de
Publication of JPS57138757A publication Critical patent/JPS57138757A/ja
Publication of JPH0324771B2 publication Critical patent/JPH0324771B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子ビーム等の荷電粒子ビームで高
精度の図形を高速度で描画乃至加工する荷電粒子
線装置における偏向歪の較正法に関するものであ
る。
第1図に、一例として電子線描画装置において
通常用いられる偏向部の模式図を示す。図におい
て、1は電子ビームで、レンズ2により試料3上
にスポツト形または矩形に収束される。試料3上
でビームを偏向するのは電磁偏向器4と静電偏向
器5によりなされる。ここで、このように2種の
偏向手段を設ける理由は、電磁偏向器で描画すべ
き全領域を走査すると渦電流やヒステリシス現象
のため偏向速度が上がらず、従つて描画速度も上
がらず、また一方静電偏向器でかゝる全領域を走
査すると偏向収差(所謂ビームのボケ)が大きく
なつてしまうので、これらの欠点を除くために、
電磁偏向器と静電偏向器とを併用するようにした
ものである。
第2図に、両偏向器の用い方を示す。実線で囲
まれた描画領域(以下、これをフイールドとい
う)10をいくつかの破線で囲まれた小領域11
(以下サブフイールドという)にわける。各サブ
フイールドの内部は高速偏向可能な静電偏向によ
り描画される。また、各サブフイールド中心へビ
ームを偏向させるのは電磁偏向によりおこなわれ
る。この場合、図に示すように、サブフイールド
内の図形データの座標を(x、y)とし、各サブ
フイールド中心のフイールド中心に対する座標を
(X、Y)とする。通常、フイールドの大きさは
1〜10mm□、サブフイールドは100μm□程度であ
る。
このように電磁偏向器、静電偏向器の両方を用
いる方法によると、低速の電磁偏向を起動させる
回数はサブフイールドの数(102〜104)だけでよ
く、全領域を電磁偏向で描画する場合(この場
合、電磁偏向器の起動回数は上記サブフイールド
より数桁多くなる。)に比較して、描画速度を格
段に上げることができる。
さてこのような構成の装置においては、当然電
磁、静電の両偏向に台形や回転、タル形等の偏向
歪が存在する。この歪を較正するには、制御計算
機6より与える偏向信号X,Y;x,yを較正器
7,8により適当に変換し、それぞれX′,Y′;
x′,y′として偏向器に与えることにより成し得
る。すなわち、試料3上でのビームの実際の偏向
量を制御計算機6より与えた偏向データと等しく
することは較正器内部での信号変換により可能で
ある。
従来のかゝる変換の求め方は、電磁偏向、静電
偏向のそれぞれについて以下のようにしてなされ
た。すなわち、電磁偏向の場合は電子ビームの位
置を検出できる標準試料3″(マーク)をステー
ジ3′上に設け、ステージ3′を所望の距離だけレ
ーザ距離計9で位置を測定しながら移動させる。
次に標準試料の位置を電子ビームの偏向量として
求める。こうして試料が実際に動いた距離と偏向
データの関連をフイールドの全範囲にわたり何組
かについて求めることにより変換関数を決めるこ
とができた。
次に、静電偏向の場合には、電磁偏向磁場が静
電偏向器内に侵入し、静電偏向に影響を与えるた
め、各サブフイールドごとに変換関数を求める必
要がある。すなわち、第3図に示すように、まず
較正したいサブフイールド中心12にビームを電
磁偏向する。つぎに、このサブフイールド内で、
ステージ3′の一部に設けられた偏向歪補正用の
マーク3″をステージ移動により図示の13〜1
6のように数点移動し、レーザ距離計9により移
動位置を測定し、マークの位置に偏向するための
静電偏向データを求める。この作業をサブフイー
ルド内の全範囲にわたり必要な点数(通常4点1
3〜16)だけ求め、変換関数を決める。別のサ
ブフイールドについても同様におこない、必要な
サブフイールド数全部にわたつて変換関数を決め
ていた。
従つて、従来のかゝる方法ではサブフイールド
の内部でステージを必要な点数だけ移動する必要
があるため、偏向歪の較正には非常な長時間を要
し、またステージ移動に伴う発熱のためステージ
の温度が上昇し、結果的には描画精度の低下を招
くという欠点があつた。
本発明は、上記欠点を除くためになされたもの
であり、歪較正に要する時間を大幅に短縮し、か
つ描画乃至加工精度の向上をもたらし得る偏向歪
の補正方法を提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明では、大面
積用偏向器(又は電磁偏向器)と小面積用偏向器
(又は静電偏向器)の2種の偏向器を具備した荷
電粒子線装置において、あらかじめ較正された上
記大面積用偏向器を用いることにより、上記小面
積用偏向器の偏向歪を較正するように構成したも
のである。
以下、本発明を実施例を参照して説明する。
本発明では、サブフイールド内でステージを移
動するかわりに、あらかじめ十分に較正された電
磁偏向器をステージ移動のかわりに用いる。
第4図は、本発明になる偏向歪の補正方法を説
明する図である。図において、較正したいサブフ
イールド17の中心18の座標を(X,Y)とす
る。サブフイールド中心18に対し、移動させた
いマーク座標を(x,y)とする。前述したよう
に従来の方法では(X,Y)を電磁偏向器で与
え、(x,y)をステージ移動により与えていた。
これに対して、本発明では(x,y)も電磁偏向
器により与えるものである。図中、19〜22
は、サブフイールド17とは1/2サブフイールド
だけ離れた位置にあるサブフイールドである。
先に述べたように、サブフイールドの大きさは
通常100μm□程度であり、フイールドが1〜10mm
□に比して十分小さい。また、本発明者らの実験
結果によると、静電偏向の変換係数の電磁偏向位
置依存性は非常に小さく、1/2サブフイールド程
度のズレでは変換係数を等しいとおいても実用上
何ら問題はない。したがつて、従来の第3図に示
す方法では、電磁偏向をサブフイールド中心12
の位置に固定し、ステージ移動によりマークを1
3〜16の位置に移動させていたが、本発明で
は、較正用マーク(第1図中の3″)は、第4図
の較正したいサブフイールド中心18の位置に固
定しておく。次に、電磁偏向器(すでに十分較正
されている。)をX−x,Y−yにするとサブフ
イールドは19の方向にずれる。この時、マーク
は、ステージを動かしていないので、ずれたサブ
フイールドの中心からみると(x,y)の位置に
ある。ここで静電偏向器によりマークの位置を検
出し、静電偏向データと、実際の距離x,yとの
関連を得る。次に、電磁偏向を(X+x,Y−
y)にするとサブフイールドの中心は20の方向
にずれることになる。このサブフイールドの中心
から見るとマークは(−x,y)にあることにな
る。同様に電子ビームを静電偏向して、静電偏向
データと実際の距離との関連が得られる。このよ
うに、サブフイールド17の中心18に対し、ス
テージを(x,y)移動させることを、等価的に
電磁偏向器を(X−x,Y−y)に変えることで
代表することができる。
従つて、このようにすれば、サブフイールド内
の静電偏向歪の較正をステージ移動なしでおこな
えるので、較正に要する時間が従来に比べて大幅
に短縮できる。具体的に述べると、例えば通常ス
テージ移動には0.2sec/回の時間を要するが、電
磁偏向は渦電流等の影響を避けるために待ち時間
を大幅にとつても100μsec/回でよい。従つて、
従来方法による較正に要す時間は、ステージ移動
だけで、0.2秒×移動点数×サブフイールド数で
あるから、例えば従来において0.2秒×4×500=
400秒要したものが、本発明によれば0.2秒に短縮
できることになる。
また、本発明によれば、ステージ移動をさせな
いので、従来のようなステージ移動に伴う発熱に
よる熱膨脹の誤差もなくなり、結果的には描画及
至加工精度が大幅に向上せしめるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、一例としての電子線描画装置の偏向
部を示す模式図、第2図は、2段偏向におけるフ
イールド、サブフイールド分割の様子を示す図、
第3図は、従来の偏向歪の補正方法を説明する
図、および第4図は、本発明になる偏向歪の補正
方法を説明する図である。 1…電子ビーム、2…レンズ、3…試料、3′
…ステージ、3″…マーク、4…電磁偏向器、5
…静電偏向器、10…フイールド、11,17…
サブフイールド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 荷電粒子ビーム源と、該荷電粒子ビームを照
    射する試料を載置する可動ステージと、上記ステ
    ージ上に設置される較正用マークと、複数のサブ
    フイールドごとに上記荷電粒子ビームを偏向する
    大面積走査用偏向器と、上記サブフイールド内部
    で上記荷電粒子ビームを偏向する小面積走査用偏
    向器とを有する荷電粒子線装置における偏向歪の
    補正方法において、上記大面積走査用偏向器を偏
    向歪較正し、上記較正用マークを上記サブフイー
    ルド内の一定点に固定し、上記二つの偏向器のう
    ち一方を用いた第1の偏向で上記荷電粒子ビーム
    を上記較正用マークの固定された一定点から上記
    サブフイールド内の他の点に移し、上記二つの偏
    向器のうち上記第1の偏向に用いたのとは異なる
    偏向器を用いた第2の偏向で上記荷電粒子ビーム
    を上記他の点から上記較正用マークの固定された
    一定点に戻し、上記第1及び第2の偏向における
    上記大面積走査用偏向器による偏向方向及び距離
    と上記小面積走査用偏向器による偏向方向及び距
    離との関係から、上記サブフイールドにおける上
    記小面積走査用偏向器の偏向歪を較正する変換関
    数を求め、該変換関数に基づいて上記小面積走査
    用偏向器の上記サブフイールドにおける偏向歪補
    正を行なうことを特徴とする偏向歪の補正方法。 2 上記小面積走査用偏向器として静電偏向器
    を、上記大面積走査用偏向器として電磁偏向器を
    用いてなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の偏向歪の補正方法。 3 上記第1の偏向に大面積走査用偏向器を、上
    記第2の偏向に小面積走査用偏向器を用いてなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の偏
    向歪の補正方法。
JP56024327A 1981-02-23 1981-02-23 Correction of deflection distortion Granted JPS57138757A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56024327A JPS57138757A (en) 1981-02-23 1981-02-23 Correction of deflection distortion
US06/347,719 US4443703A (en) 1981-02-23 1982-02-10 Method and apparatus of deflection calibration for a charged particle beam exposure apparatus
DE3206374A DE3206374C2 (de) 1981-02-23 1982-02-22 Verfahren und Vorrichtung zum Eichen der Ablenkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls

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JP56024327A JPS57138757A (en) 1981-02-23 1981-02-23 Correction of deflection distortion

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JPS57138757A JPS57138757A (en) 1982-08-27
JPH0324771B2 true JPH0324771B2 (ja) 1991-04-04

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