JPH03270214A

JPH03270214A - 電子ビーム露光装置

Info

Publication number: JPH03270214A
Application number: JP2072332A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yasutake; 安武　信幸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1991-12-02
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2854660B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［概要］ＬＳＩ製造プロセス等において使用される電子ビーム露
光装置に関し、偏向コイル、フォーカス・コイル、収差補正コイル等、
電子ビームを制御するコイルの温度変化による変形、位
置ずれに原因する電子ビームの制御の誤差を補正して、
高精度の露光を行うことができるようにすることを目的
とし、制御信号に基づいて電子ビームを制御するコイル中、所
望のコイルにつき、複数の温度における制御補正データ
を前記複数の温度の個々の温度ごとに記憶する複数の記
憶手段を設け、露光時、前記複数の記憶手段中、前記所
望のコイルの温度に応じた記憶手段を選択し、該選択し
た記憶手段の制御補正データによって前記′制御信号を
補正して露光を行うように構成する。

［産業上の利用分野コ本発明は、ＬＳＩ製造プロセス等において使用される電
子ビーム露光装置に関する。

近年、ＬＳＩは、益々、高集積化しており、これに対応
して、電子ビーム露光装置の高精度化が強く要請されて
いる。

［従来の技術］従来、電子ビーム露光装置として第２図にその要部を示
すようなものが提案されている。

図中、１は中央処理装置、いわゆるＣＰＵ、２はバス線
、３は磁気テープ、４は磁気ディスク、５はバッファメ
モリ、６は補正メモリ、７はパターン・ジェネレータ、
８は補正演算回路、９はデジタル副偏向信号をデジタル
・アナログ変換するデジタル・アナログ・コンバータ（
以下、ＤＡコンバータという）、１０は増幅器、１１は
Ｘ軸方向の副偏向器（Ｙ軸方向の副偏向器はその図示を
省略している〉、１２はデジタル主偏向信号をデジタル
・アナログ変換するＤＡコンバータ、１３は増幅器、１
４は主偏向器をなすＸ軸方向の偏向コイル（Ｙ軸方向の
偏向コイルはその図示を省略している〉、１５はウェハ
、１６は電子ビームであって、増幅器１３は、オペアン
プ１７及び抵抗１８．１９．２０を設けて構成されてい
る。

かかる電子ビーム露光装置においては、外部記憶装置で
ある磁気テープ３から磁気ディスク４に露光データが転
送された後、この磁気ディスク４からバッファメモリ５
及び補正メモリ６に対してそれぞれ露光データ中、パタ
ーン　データ及び補正データが転送される。ここに、パ
ターン・データは、露光すべきパターンの形状、位置（
座標）、大きさ等の各データからなり、補正データは、
偏向補正データ、フォーカス補正データ、収差補正デー
タからなる。この補正データは、個々の装置に特有なデ
ータである。

バッファ・メモリ５に格納されたパターン　データは、
パターン・ジェネレータ７に転送され、パターン・ジェ
ネレータ７において解読され、電子ビーム１６を偏向す
るに必要な偏向信号が発生され、これが補正演算回路８
に供給される。補正演算回路８においては、補正メモリ
６から供給される偏向補正データを使用した偏向信号の
補正が行われる。ここに、偏向信号中、副偏向信号につ
いては、ＤＡコンバータ９でデジタル・アナログ変換が
行われ、増幅器１０を介して副偏向器１１に供給される
。主偏向信号については、ＤＡコンバータ１２でデジタ
ル・アナログ変換が行われ、増幅器１３を介して偏向コ
イル１４に供給される。

このように、従来の電子ビーム露光装置においては、補
正メモリ６及び補正演算回路８を設け、パターン・ジェ
ネレータ７から出力される偏向信号を装置の特性に合わ
せるように補正した上で露光を行い、露光の精度を高め
るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、偏向コイル１４には、数Ａの電流が流れ
るため、偏向コイル１４は発熱し、膨張等の変形や、位
置ずれを起こしてしまう、第３図は、この状態を上部か
ら見たものであって、実線Ｘは変形、位置ずれを起こす
前の偏向コイル１４の形状を示し、破線Ｙは変形、位置
ずれを起こした場合の偏向コイル１４の形状を示してい
る。このように、偏向コイル１４が変形、位置ずれを起
こすと、電子ビーム１６に位置ずれが発生してしまう０
例えば、偏向コイル１４が変形、位置ずれを起こす前に
、実線αで示すように電子ビーム１６を偏向させたとす
ると、偏向コイル１４が変形、位置ずれを起こした後で
は、同一の偏向信号で偏向させたとしても、例えば、破
線βで示すように偏向し、電子ビーム１６に位置ずれが
生じてしまう６例えば、０．１〜０．５μｍの位置ずれ
を生じてしまう。それにも関わらず、従来の電子ビーム
露光装置においては、偏向コイル１４の温度変化による
変形、位置ずれを原因とする電子ビーム１６の位置ずれ
に対する対策は取られていなかった。このため、高精度
の露光を行うことができないという問題点があった。

また、フォーカス・コイルにおいても、第４図に示すよ
うに、温度上昇によって形状の変形や、位置ずれを起こ
し、このため、フォーカス位置にずれが生じてしまう。

しかしながら、従来の電子ビーム露光装置においては、
この点についても、なんら対策が採られておらず、この
点からしても高精度の露光を行うことができないという
問題点があった。なお、第４図において、実線■は変形
、位置ずれを起こす前のフォーカス・コイルの形状を示
し、破線Ｗは変形、位置ずれを起こした場合のフォーカ
ス・コイルの形状を示している。

また、収差補正コイル（図示せず〉、いわゆるステイグ
・コイルにおいても、温度上昇によって形状の変形や、
位置ずれを起こし、このため、収差補正に誤差が生じて
しまう、しかしながら、従来の電子ビーム露光装置にお
いては、この点についても、なんら対策が採られておら
ず、この点からしても高精度の露光を行うことができな
いという問題点があった。

本発明は、かかる点に鑑み、偏向コイル、フォーカス・
コイル、収差補正コイル等、電子ビームを制御するコイ
ルの温度変化による変形、位置ずれに原因する電子ビー
ムの制御の誤差を補正して高精度の露光を行うことがで
きるようにした電子ビーム露光装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］本発明による電子ビーム露光装置は、制御データに基づ
いて電子ビームを制御するコイル中、所望のコイルにつ
き、複数の温度における制御補正データを個々の温度ご
とに記憶する複数の記憶手段を設け、露光時、前記複数
の記憶手段中、前記所望のコイルの温度に応じた制御補
正データを記憶する記憶手段を選択し、該口折した記憶
手段の制御補正データを使用して前記制御データを補正
して露光を行うように構成される。

［作用］本発明によれば、電子ビームを制御するコイル中、所望
のコイルにつき、温度に応じた最適な制御補正データを
使用して制御信号を補正することができるので、所望の
コイルの温度変化による変形、位置ずれに原因する電子
ビームの制御の誤差を補正することができる。

［実施例］以下、第１図を参照して、本発明の一実施例につき説明
する。なお、この第１図において第２図に対応する部分
には同一符号を付し、その重複説明は省略する。

第１図は、本発明の一実施例の要部を示す図であって、
本実施例は、パターン・ジェネレータ７から出力される
主偏向信号を偏向コイルの温度に応じて補正できるよう
に構成した電子ビーム露光装置の例である。

本実施例が第２図従来例と異なる点は、熱電対２１を具
備した温度測定器２２からなる偏向コイル温度測定手段
２３が設けられている点、アンプ２４及び基準電圧源２
５からなるオフセット補正電圧発生手段２６が設けられ
ている点、バッファ２７、プログラマブル・ゲイン・ア
ンプ２８、アンプ２９、基準電圧源３０からなるゲイン
補正電圧発生手段３１が設けられている点、２個の補正
メモリ３２．３３と、補正メモリ選択回路３４とが設け
られている点及び主偏向器用の増幅器１３の回路構成で
ある。

ここに、偏向コイル温度測定手段２３は、偏向コイル１
４の温度を測定するためのものであって、熱電対２１を
偏向コイル１４に接触させ、温度測定器２２の出力端子
に偏向コイル１４の温度に対応した電圧ＶＴを得ること
ができるように構成されている。

また、オフセット補正電圧発生手段２６は、偏向コイル
１４の横ずれによって生ずるオフセットずれを補正する
ために必要なオフセット補正電圧を得るためのものであ
って、アンプ２４は、その一方の入力端子を温度測定器
２２の出力端子に接続すると共に、その他方の入力端子
を基準電圧源２５に接続し、その出力端子に温度測定器
２２の出力電圧Ｖｔと基準電圧源２５による基準電圧Ｖ
Ｒ１との差Ｖ丁−Ｖλｌを得ることができるように構成
されている。ここに、基準電圧ｖＲ１は、基準温度にお
いて、■〒＝Ｖ旧となるように設定される。なお、アン
プ２４の出力端子は、抵抗３５を介してオペアンプ１７
の非反転入力端子Φに接続されており、このオペアンプ
１７の非反転入力端子のは抵抗３６を介して接地されて
いる。

また、ゲイン補正電圧発生手段３１は、偏向コイル１４
の膨張によって減小してしまうゲインを４正するために
必要なゲイン補正電圧を得るためのものであって、アン
プ２９は、その一方の入力端子を温度測定器２２の出力
端子に接続されると共に、その他方の入力端子を基準電
圧源３０に接続され、その出力端子に温度測定器２２の
出力電圧ＶＴと基準電圧源３０による基準電圧ＶＲ２と
の差ＶＴ−ＶＲ□を得ることができるようにされている
。ここに、基準電圧ＶＦＬ２は、基準温度においてＶ　
７　＝Ｖ　Ｒ２となるように設定される。なお、アンプ
２９の出力端子は、プログラマブル・ゲイン・アンプ２
８の制御端子に接続されており、このプログラマブル・
ゲイン・アンプ２８の入力端子にはＤＡコンバータ１２
の出力電圧がバッファ２７を介して供給される。ここに
、プログラマブル・ゲイン・アンプ２８の出力端子には
、ＶＴ−ＶＲ２に比例したゲイン補正電圧を得ることが
できる。

このゲイン補正電圧は抵抗３７を介してオペアンプ１７
の反転入力端子ｅに供給される。

また、補正メモリ３２及び３３は、主偏向補正データ及
び副偏向補正データを格納するものである。なお、主偏
向補正データについては、偏向コイル１４の温度変動範
囲の二点の温度Ｔ１、Ｔ２（＞’ｒ１）における主偏向
補正データが求められ、これらが、それぞれ補正メモリ
３２．３３に格納される。これら主偏向補正データは、
温度Ｔ１、Ｔ２における電子ビーム１６の主偏向位置を
実測することによって得ることができる。また、副偏向
補正データについては、同一のデータが補正メモリ３２
．３３に格納される。

また、これら補正メモリ３２．３３に対するアクセスは
、補正メモリ選択回路３４を介して行われるが、この補
正メモリ選択回路３４は、温度測定器２２から供給され
る電圧ｖｙから偏向コイル１４の温度を判断して偏向コ
イル１４の温度が温度Ｔ１に一致するか、温度Ｔ２より
も温度ＴＩに近い場合は補正メモリ３２を選択し、偏向
コイル１４の温度が温度Ｔ２に一致するか、温度Ｔ１よ
りも温度Ｔ２に近い場合は補正メモリ３３を選択するよ
うに構成されている。

かかる本実施例においては、アンプ２４の出力端子にオ
フセット補正電圧を得、これが抵抗３５を介してオペア
ンプ１７の非反転入力端子のに供給されるので、偏向コ
イル１４の温度変化によるオフセットずれの補正を行う
ことができる。

また、プログラマブル・ゲイン・アンプ２８の出力端子
にゲイン補正電圧を得、これが抵抗３５を介してオペア
ンプ１７の反転入力端子ｅに供給されるので、偏向コイ
ル１４の温度変化による膨張に原因して減小したゲイン
の補正を行うことができる。

また、補正メモリ３２．３３に格納されている主偏向補
正データ及び副偏向補正データによって主偏向信号及び
副偏向信号を補正し、主偏向値ｌ及び副偏向位置の補正
を行うことができる。特に主偏向補正データについては
、偏向コイル１４の温度変動範囲の二点の温度Ｔ１、Ｔ
２　（＞ＴＩ　）における主偏向補正データが求められ
、補正メモリ３２には偏向コイル１４の温度変動範囲の
温度Ｔ１における主偏向補正データが格納されると共に
、補正メモリ３３には偏向コイル１４の温度変動範囲の
温度Ｔ２　　（＞Ｔｔ　）における主偏向補正データが
格納され、偏向コイル１４の温度が温度Ｔ１に一致する
か、温度Ｔ２よりも温度Ｔ１に近い場合は、補正メモリ
３２を選択し、偏向コイル１４の温度が温度Ｔ２に一致
するか、温度Ｔ１よりも温度Ｔ２に近い場合は、補正メ
モリ３３を選択するように構成されているので、温度変
化によって偏向コイル１４に変形、位置ずれが発生する
場合であっても、高精度の露光を行うことができる。な
お、高速性を保つためには、主偏向位置補正は副偏向器
系を使用して行うのが好適である。

また、上述の実施例においては、２個の補正メモリ３２
．３３を設けるようにした場合につき述べたが、３個以
上の補正メモリを設け、３点以上の温度における主偏向
補正データを格納するように構成することもでき、この
場合には、更に高精度の主偏向位置補正を行うことがで
きる。３点以上の温度における主偏向補正データは、そ
れぞれ主偏向位置を実測することによって得ることがで
きるが、２点の温度における主偏向補正データは主偏向
位置を実測して求め、その他の温度における主偏向補正
データは、これら２点における主偏向補正データから類
推して得ることもできる。

また、上述の実施例においては、Ｘ軸方向の偏向位置の
ずれを補正するようにした場合につき述べたが、Ｙ軸方
向の補正をする場合にも同様にして行うことができる。

また、上述の実施例においては、偏向位置補正を行うよ
うにした場合につき述べたが、その他、フォーカス補正
についても、複数の補正メモリを設け、これら複数のメ
モリにそれぞれ異なる温度におけるフォーカス補正デー
タを格納することによって、フォーカス・コイルの温度
に応じた最適なフォーカス補正を行うことができる。収
差補正コイルについても同様である。

［発明の効果コ以上のように、本発明によれば、電子ビームを制御する
コイル中、所望のコイルにつき、温度に応じた最適な制
御補正データを使用して制御信号を補正することができ
るので、所望のコイルの温度変化による変形、位置ずれ
に原因する電子ビームの制御の誤差を補正し、高精度の
露光を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子ビーム露光装置の一実施例の
要部を示す図、第２図は従来の電子ビーム露光装置の要部を示す図、第３図は第２図例の問題点を説明するための図であって
、偏向コイルを示す図、第４図は第２図例の問題点を説明するための図であって
、フォーカス・コイルを示す図である。１・・・副偏向器４・・・偏向コイル５・・・ウェハ６・・・電子ビームト・・熱電対２３・・・偏向コイル温度測定手段２６・・・オフセット補正電圧発生手段２８・・・プロ
グラマブル・ゲイン・アンプ３１・・・ゲイン補正電圧
発生手段３２．３３・・・補正メモリ３４・・・補正メモリ選択回路偏向コイル第３図フォーカス・コイル第４図

Claims

【特許請求の範囲】　制御信号に基づいて電子ビームを制御するコイル中、
所望のコイルにつき、複数の温度における制御補正デー
タを前記複数の温度の個々の温度ごとに記憶する複数の
記憶手段を設け、露光時、前記複数の記憶手段中、前記所望のコイルの温
度に応じた記憶手段を選択し、該選択した記憶手段の制
御補正データによって前記制御信号を補正して露光を行
うことを特徴とする電子ビーム露光装置。