JPH0515056B2 - - Google Patents

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JPH0515056B2
JPH0515056B2 JP58235868A JP23586883A JPH0515056B2 JP H0515056 B2 JPH0515056 B2 JP H0515056B2 JP 58235868 A JP58235868 A JP 58235868A JP 23586883 A JP23586883 A JP 23586883A JP H0515056 B2 JPH0515056 B2 JP H0515056B2
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JP
Japan
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electron beam
sub
mark
deflector
deflection
Prior art date
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JP58235868A
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English (en)
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JPS60126827A (ja
Inventor
Hiroshi Yasuda
Takayuki Myazaki
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0515056B2 publication Critical patent/JPH0515056B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (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露光方法に係り、特にサ
ブ・デフレクタのビーム偏向一次変換係数を大偏
向用と小偏向用のデフレクタをマツチングさせ得
るように決定する方法に関する。
(b) 従来技術と問題点 電子ビーム露光を行う場合には第1図a,bに
示すように、描画領域1内を複数個のメイン・フ
イールド2に分割し、更にその中を複数個のサ
ブ・フイールド3に分割する。そしてサブ・フイ
ールド3内に所定のパターン4が描画される。
この描画工程において露光位置の選択は第2図
に示すように、描画すべきメイン・フイールド2
の選択は被露光基板5を載置した試料台6を移動
させることにより行い、該メイン・フイールド2
内におけるサブ・フイールド3の選択はメイン・
デフレクタ7を作動させることにより、また該サ
ブ・フイールド3内における露光位置の選択はサ
ブ・デフレクタ8を作動させることにより電子ビ
ーム9を偏向させて行う。
即ち第2図に示すように、試料台6を移動させ
て所定のメイン・フイールド2を選択し、メイ
ン・デフレクタ7を作動させて電子ビーム9をA
の方向に偏向させ、上記メイン・フイールド2内
の所定のサブ・フイールド3を選択する。次に該
選択されたサブ・フイールド3(同図のB点とC
点の間)内を、サブ・デフレクタ8を作動させる
ことによつて電子ビーム9で走査する。このよう
にして1つのサブ・フイールド3内の描画を終了
すると、再びメイン・デフレクタ7を作動させて
電子ビーム9を図のEの方向に偏向させ、次に露
光するサブ・フイールド3を選択する。そしてこ
のサブ・フイールド3(C点とE点の間)内をサ
ブ・デフレクタ8により走査し描画する。
このようにして1つのメイン・フイールド2内
の総てのサブ・フイールド3の露光を終了する
と、試料台6を移動させて次るメイン・フイール
ド2を選択し、上記と同様の操作により該メイ
ン・フイールド2内の露光を行う。この操作を繰
り返すことにより被露光基板5全面にわたつて描
画を行うことが出来る。
ところが一般に電子ビーム露光においては各種
の誤差が存在するため、上記一連の露光操作によ
つて形成されたサブ・フイールド3′は、第3図
に示すように所期のサブ・フイールド3とは異な
つたものとなる。従つてその中に描画されたパタ
ーン4も不連続となつてしまう。
上述の誤差には公知の如くサブ・デフレクタ8
のゲイン、ローテイシヨン、台形歪、オフセツト
の4つがあり、次式で表される。
Δx=gxx+rxy+hxxy+dx …… Δy=ryy+gyy+hyxy+dy …… 上式において、左辺のΔx、Δyは、X及びY方
向の位置座標がそれぞれX、Yなるメイン・フイ
ールド2内の座標が、(x、y)なる位置におけ
るX方向及びY方向の誤差を表し、右辺のgx、gy
はX方向及びY方向のサブ・デフレクタのゲイ
ン、rx、ryはローテーシヨン、hx、hyは台形歪、
dx、dyはオフセツト(或いは歪)を示すサブ・デ
フレクタ8のビーム偏向一次変換係数(以外単に
変換係数と略記する)である。
上式の各変換係数を求めるには、通常次のよう
な方法が用いられている。即ち第4図aに見られ
るように、試料基板10表面を選択的に除去して
形成した凹部からなるマーク11を、同図bに見
られるように上記試料基板10表面にX及びY方
向に所定ピツチで複数個形成する。つまり上記マ
ーク11はメツシユの交点に位置することとな
る。そして図示せる如く1つの網目の中心点F
(これの座標をX、Yとする)にメイン・デフレ
クタ7により電子ビーム9を偏向しておき、この
位置を始点としてサブ・デフレクタ8により電子
ビーム9で上記4個のマーク11を走査し、設計
値と実測値との差から座標X、Yにおける各変換
係数を求めていた。
しかしこの方法は各マーク11により構成され
るメツシユの出来・不出来によつて上記変換係数
の値が影響される。例えばマーク11の肩部にだ
れを生じた場合にはたとえマーク11の位置は正
確であつても実測値に誤差を生じ、またマーク1
1と上記中心点Fとの間の距離に誤差があつて
も、その真の不明であり設計値を正しい値とみな
さざるを得ず、従つて実測値は正確であつても適
切な変換係数を求めることは出来ない。このため
従来は隣接する2つの区域の境界においてパター
ンが精度良く接続し得たとは言い難い。このよう
に従来の電子ビーム露光方法では精度上なお問題
があつた。
(c) 発明の目的 本発明の目的はかかる問答点を解消して、上記
変換係数を高精度且つ容易に決定し得る、電子ビ
ーム露光装置の調整方法を提供することにある。
(d) 発明の構成 本発明の特徴は、メイン・デフレクタに偏向情
報を与えて試料に設けられたマークから該偏向情
報に基づいた所定の点に電子ビームを偏向し、次
いでサブ・デフレクタにより電子ビームを該点か
ら偏向して該マークを走査し、該点と該マークと
の距離を測定し、該偏向情報に基づく該点とマー
クとの距離と該測定値との差を求め、該差に基づ
いて電子ビームの偏向量を補正して露光を行うこ
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。
第5図は本実施例における変換係数の決定方法
を説明するための図である。
同図において、Gは座標(X、Y)の位置に形
成されたマーク、F1〜F4はいずれも上記マーク
Gに隣接する4つの区域内の点であつて、メイ
ン・デフレクタにX方向、Y方向とも座標(X、
Y)に対しそれぞれaだけ離れた位置を指定した
ときの電子ビームの偏向位置、また、Δx1〜Δx4
はそれぞれ上記F1〜F4とマークGとの距離の誤
差を示す。上記4個の点F1〜F4からサブ・デフ
レクタにより電子ビームを偏向させてマークGを
走査する。
即ち、メイン・デフレクタに(X−a)、(Y−
a)なる位置を指定する信号を加えて電子ビーム
を点F1の位置に偏向させる。次いでサブ・デフ
レクタにより電子ビームを偏向させてマークGを
走査し、上記マークGを検出する。このときの点
F1とマークGとのX方向及びY方向の距離は
(a+Δx1)、(a+Δy1)で表される。なおこの距
離の測定は複数回繰り返し、その平均値を求め、
これを上記距離として用いる。
同様の操作を点F2〜F4について行い、それぞ
れに対してマークGとの間の距離を求める。この
ようにして得られたΔx1〜Δx4、及びΔy1〜Δy4
及びaを前記、式に代入して、 Δx1=gxa+rxa+hxa2+dx Δx2=−gxa+rxa−hxa2+dx Δx3=−gxa−rxa+hxa2+dx Δx4=gxa−rxa−hxa2+dx …… 及び Δy1=gya+rya+hya2+dy Δy2=gya+rya−hya2+dy Δy3=−gya−rya+hya2+dy Δy4=−g7a+rya−hya2+dy …… 式が得られる。従つて上記、式から dx=(Δx1+Δx2+Δx3+Δx4)/4 gx=(Δx1−Δx2−Δx3+Δx4)/4a rx=(Δx1+Δx2−Δx3−Δx4)/4a hx=(Δx1−Δx2+Δx3−Δx4)/4a2 …… dy=(Δx1+Δx2+Δx3+Δx4)/4 gy=(Δx1+Δy2−Δy3−Δy4)/4a ry=(Δy1−Δy2−Δy3+Δy4)/4a hy=(Δy1−Δy2+Δy3−Δy4)/4a2 …… となり、総ての変換係数が決定出来る。
このようにして本実施例ではメイン・フイール
ド内の各サンプル点において、メイン・デフレク
タ及びサブ・デフレクタに与える座標の組合せを
異ならしめ、複数の組合せにより同一マークを走
査して、サブ・フイールドのゲイン、ローテーシ
ヨン、台形歪、及びオフセツトの4個の変換係数
を決定する。
更にこの操作を総てのサンプル点において実行
し、各サンプル点における変換係数を求め、補間
法により各サンプル点間における変換係数を決定
する。
以上述べた如く本実施例では各変換係数を求め
るに際して、従来方法のように各サンプル点によ
り構成されるメツシユの出来具合に依存しない。
即ち本実施例ではまずメイン・デフレクタにより
各サンプル点の位置に電子ビームを偏向させ、そ
のときの座標(X、Y)を基準として同じくメイ
ン・デフレクタにより電子ビームをX方向及びY
方向に所定量(上記一実施例では±a)偏向せし
める。次にこの位置(第5図のF1〜F4の点)か
らサブ・デフレクタにより電子ビームを偏向させ
て前記サンプル点を検出し、サンプル点との距離
をX方向及びY方向について実測し、前記aとの
差を求める。このあとは従来方法と同様にしてゲ
イン、ローテーシヨン等の変換係数を求める。
このように本実施例ではサンプル点がメツシユ
の交点にあることを前提としていないので、メツ
シユの出来、不出来に影響されることがなく、し
かも同一サンプル点を該サンプル点において隣接
する4個の区域から走査して上記変換係数を決定
するので、隣接するサブ・フイールドにおける変
換係数が不連続となることがなく、従つて描画さ
れるパターンは滑らかに連結される。
第6図は上述のようにして求めた変換係数を用
いて描画を行うための電子ビーム露光装置のシス
テム構成を示す要部ブロツク図である。
同図において、20は中央処理装置(CPU)、
21,22はそれぞれ描画データ及び位置座標に
対応して上記変換係数を格納した外部記憶装置、
23は上記外部記憶装置21から転送されたパタ
ーンデータを格納するパターンデータ・バツフア
メモリ、24は上記パターンデータ・バツフアメ
モリ23から逐次転送されたパターンデータを一
時的に収容するレジスタ、25は外部記憶装置2
2から転送された変換係数を位置座標に対応して
収容する補正メモリ、26は補正演算回路、27
は加算回路(ADD)、28,30,31はデイジ
タル−アナログ変換器(DAC)、29,32,3
3はサブ・デフレクタ、35はメイン・デフレク
タである。
前述のようにして求めた変換係数は、位置座標
とともに外部記憶装置22に格納されており、描
画を行うに先立ちCPU20を介して補正メモリ
25に転送される。一方パターンデータは外部記
憶装置21よりパターンデータ・バツフアメモリ
23に転送される。このようにしたのちCPUか
らの指令に基づきパターンデータがパターンデー
タ・バツフアメモリ23から順次レジスタ24に
送出され、更にメイン・デフレクタ35に対する
座標データX、Yは補正メモリ25及び加算器2
7に、またサブ・デフレクタ34に対する座標デ
ータx、yは補正演算回路26に送出される。こ
れらデータを受けて補正メモリ25から当該位置
座標に対応する変換係数のうちゲインgx、gy;ロ
ーテーシヨンrx、ry及び台形歪hx、hyが補正演算
回路26に、またオフセツトdx、dyは加算器27
に送出される。
加算器27は入力された2つの値を加算した結
果をDAC28に送り、DAC28はこれを対応す
るアナログ値に変換し、更に増幅器29によつて
増幅されて偏向電流としてメイン・デフレクタ3
5に加えられる。これにより電子ビームは描画し
ようとするサブ・フイールドの基準位置、即ちメ
イン・フイールド内の所定の座標に偏向される。
一方前記補正演算回路26は入力された変換係
数とメイン・フイールド内の座標x、yとにより
補正演算を施し、当該サブ・フイールド内におけ
る補正された位置座標を示すデータを送出する。
そしてDAC30,31により対応するアナログ
データに変換され、更に増幅器32,33で増幅
されてサブ・デフレクタ34に入力され、電子ビ
ームを当該サブ・フイールド内の所定位置に偏向
させる。
本実施例では適切に決定された変換係数を用い
ているので、良好な精度をもつてパターンを描画
することが出来る。
なお上記第6図の説明において、4個の変換係
数のうち、オフセツトdx、ddyはサブ・フイール
ド内の座標がきまれば、その座標に一義的に対応
する定数となるので、この値により直接電子ビー
ムをシフトすれば良く、補正演算を施す必要はな
い。従つて4個の変換係数のうちオフセツトのみ
は補正演算回路26に送出することなく、メイ
ン・デフレクタを制御するための座標データX、
Yに加算して、メイン・デフレクタ35による偏
向位置を修正するようにしたものでる。従つてこ
れに変えてサブ・デフレクタ34の座標データを
シフト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、サブ・デフ
レクタのビーム偏向一次変換係数を高精度でしか
も適切に決定し得るので、電子ビーム露光位置を
適切に調整することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は従来の電子ビーム露光方法に
おける調整方法の問題点を説明するための図で、
第1図は平面図、第2図は電子ビームの偏向方法
を模式的に示す要部側面図、第3図は描画結果を
示す平面図、第4図a,bはそれぞれサブ・デフ
レクタのビーム偏向一次変換係数の求め方を示す
要部断面図及び平面図、第5図は本発明の要部で
あるサブ・テフレクタのビーム偏向一次変換係数
の決定方法を示す平面図、第6図は本発明の一実
施例に用いた電子ビーム露光装置の電子ビーム制
御部の構成を示す要部ブロツク図である。 図において、1は描画領域、2はメイン・フイ
ールド、3はサブ・フイールド、4はパターン、
5は被処理基板、6は試料台、7及び35はメイ
ン・デフレクタ、8及び34はサブ・デフレク
タ、9は電子ビーム、11はマーク、Gはサンプ
ル点、F1〜F4は上記点Gから所定量変位した点
を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板を露光するために用いる電子ビー
    ムを前記半導体基板の表面を分割して設けた複数
    個のサブフイールドのうちの1つの領域に偏向す
    るメイン・デフレクタと、該サブフイールド内に
    おける露光位置を選択するために前記電子ビーム
    を偏向するサブ・デフレクタとを用いて行う電子
    ビーム露光方法において、 電子ビーム露光を行う前に、前記サブ・フイー
    ルド総て各々に対し、まず、マーク及び該マーク
    に隣接する4つの区域内の第1、第2、第3、及
    び第4の点を設定し、次いでメイン・デフレクタ
    に偏向情報を与えて試料に設けられたマークから
    該偏向情報に基づいた前記第1の点に電子ビーム
    を偏向し、次いでサブ・デフレクタにより電子ビ
    ームを該第1の点から偏向して該マークを走査
    し、該第1の点と該マークとの距離を測定し、該
    偏向情報に基づく該第1の点とマークとの距離と
    該測定による距離との差を求め、次いで前記第
    2、第3、及び第4の点に対して上記操作を繰り
    返し、該偏向情報に基づく該点とマークとの距離
    と該測定による距離との差のデータを4個求め、
    該4個のデータに基づき各々のサブフイールド総
    てに対し偏向変換係数を求める工程と、 半導体基板上の各サブフイールドを描画データ
    に従つて露光するにあたり、該描画データを前記
    各サブフイールドの位置座標に対応する偏向変換
    係数によつて補正し、該補正によつて得られたデ
    ータによつて電子ビームの偏向量を決定し露光を
    行う工程を有することを特徴とする電子ビーム露
    光方法。
JP58235868A 1983-12-13 1983-12-13 電子ビ−ム露光方法 Granted JPS60126827A (ja)

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JPS60126827A JPS60126827A (ja) 1985-07-06
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57138757A (en) * 1981-02-23 1982-08-27 Hitachi Ltd Correction of deflection distortion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57138757A (en) * 1981-02-23 1982-08-27 Hitachi Ltd Correction of deflection distortion

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JPS60126827A (ja) 1985-07-06

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