JPH06260401A - Control of deflection of charged particle beam to stencil mask - Google Patents

Control of deflection of charged particle beam to stencil mask

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JPH06260401A
JPH06260401A JP4479893A JP4479893A JPH06260401A JP H06260401 A JPH06260401 A JP H06260401A JP 4479893 A JP4479893 A JP 4479893A JP 4479893 A JP4479893 A JP 4479893A JP H06260401 A JPH06260401 A JP H06260401A
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charged particle
particle beam
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克彦 小林
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暁生 竹本
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義久 大饗
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樹一 坂本
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    • 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
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography

Abstract

PURPOSE:To project correctly a charged particle beam on a stencil mask as a vertical beam to prevent distortion from being generated in a pattern to be exposed on a sample by a method wherein at the time of a calibration, the stencil mask for calibration formed with a plurality of through hole patterns of the same shape is used. CONSTITUTION:One of through hoe patterns in a stencil mask 12 is made to coincide on an optical axis C and a current IEB of a charged particle beam EB, which is made to pass through an aperture 13, is detected. Then, an emission point of the beam EB on a sample 14 at the time when the beam EB is made to pass through the through hole pattern is taken as an origin SO of the beam EB and an emission position S of the beam EB on the sample 14 is detected. The amounts of driving of a mask incident side deflector ID and a mask emitting side deflector OD are respectively changed about each of the through hole patterns and such the amounts of driving of the deflectors as a potential deviation X of the position S from the origin SO is reduced to the minimum and the detection current IEB is increased to the maximum are found. Thereby, a positional deviation in exposure can be corrected and a positional accuracy of exposure is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム露光装
置に用いられ、光軸上を通る荷電粒子ビームを振ってス
テンシルマスク上の選択した通過孔パターンに対し荷電
粒子ビームを垂直に通した後、荷電粒子ビームを振り戻
して光軸上に通らせる、ステンシルマスクに対する荷電
粒子ビーム偏向制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a charged particle beam exposure apparatus, in which a charged particle beam passing through the optical axis is swung to pass the charged particle beam perpendicularly to a selected through hole pattern on a stencil mask. After that, the present invention relates to a charged particle beam deflection control method for a stencil mask, in which the charged particle beam is swung back to pass on the optical axis.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の微細化に伴い、図16
に示すような荷電粒子ビーム露光装置が用いられるよう
になってきた。図16は、電子ビームEBの理想的な光
路を示している。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor integrated circuits, FIG.
The charged particle beam exposure apparatus as shown in FIG. FIG. 16 shows an ideal optical path of the electron beam EB.

【0003】電子銃10から射出された電子ビームEB
は、第1A磁界レンズL1Aを通って平行化され、アパ
ーチャ11を通って矩形に整形された後、第1B磁界レ
ンズL1Bを通って収束発散され、拡径された後に第2
A磁界レンズL2Aを通って平行化され、第2B磁界レ
ンズL2Bを通って収束される。
Electron beam EB emitted from electron gun 10
Is collimated through the first A magnetic field lens L1A, shaped into a rectangle through the aperture 11, then converged and diverged through the first B magnetic field lens L1B, and then expanded into a second beam.
It is collimated through the A magnetic field lens L2A and is converged through the second B magnetic field lens L2B.

【0004】第2A磁界レンズL2Aと第2B磁界レン
ズL2Bとの間には、ステンシルマスク12が配置され
ている。ステンシルマスク12には、使用頻度の高い通
過孔パターンが多数形成されている。選択した1つの通
過孔パターンに電子ビームEBを通すために、第1B磁
界レンズL1Bと第2A磁界レンズL2Aとの間にマス
ク入射側偏向器D1を配置して電子ビームEBを振ら
せ、第2A磁界レンズL2Aの位置にマスク入射側偏向
器D2を配置して電子ビームEBの進行方向を曲げて光
軸Cに平行にさせている。そして、第2B磁界レンズL
2Bの位置にマスク出射側偏向器D3を配置して電子ビ
ームEBを光軸C側に振り戻させ、第2B磁界レンズL
2Bとその下方の第3磁界レンズ(コンデンサ磁界レン
ズ)L3との間に配置されたマスク出射側偏向器D4で
電子ビームEBの進行方向を曲げて元の光軸C上を通ら
せている。
A stencil mask 12 is arranged between the second A magnetic lens L2A and the second B magnetic lens L2B. The stencil mask 12 is formed with a large number of through-hole patterns that are frequently used. In order to pass the electron beam EB through the selected one passage hole pattern, the mask incident side deflector D1 is arranged between the first B magnetic lens L1B and the second A magnetic lens L2A to swing the electron beam EB. A mask entrance side deflector D2 is arranged at the position of the magnetic field lens L2A, and the traveling direction of the electron beam EB is bent to be parallel to the optical axis C. Then, the second B magnetic field lens L
The mask emission side deflector D3 is arranged at the position of 2B, and the electron beam EB is swung back to the optical axis C side, and the second B magnetic field lens L
2B and a third magnetic field lens (condenser magnetic field lens) L3 below the mask magnetic field exit side deflector D4 bends the traveling direction of the electron beam EB so that the electron beam EB passes on the original optical axis C.

【0005】マスク入射側偏向器D1、D2及び第2A
磁界レンズL2Aと、マスク出射側偏向器D4、D3及
び第2B磁界レンズL2Bとは、ステンシルマスク12
に関して互いに面対称になるように配置されている。ま
た、電子ビームEBに対するマスク入射側偏向器D1と
マスク出射側偏向器D4の振り量及び振り方向が同じに
なるように、マスク入射側偏向器D1及びD2に駆動電
圧が印加され、電子ビームEBに対するマスク入射側偏
向器D2とマスク出射側偏向器D3の振り量及び振り方
向が同じになるように、マスク入射側偏向器D1及びD
2に駆動電圧が印加される。これにより電子ビームEB
は、理想的には、ステンシルマスク12上のどの通過孔
パターンを通っても、マスク出射側偏向器D4から出た
ときには光軸C上となる。
Mask incident side deflectors D1, D2 and second A
The stencil mask 12 includes the magnetic field lens L2A, the mask exit side deflectors D4 and D3, and the second B magnetic field lens L2B.
Are arranged so as to be plane-symmetric with respect to each other. A driving voltage is applied to the mask incident side deflectors D1 and D2 so that the mask incident side deflector D1 and the mask emission side deflector D4 have the same swing amount and swing direction with respect to the electron beam EB. The mask incident side deflectors D1 and D are arranged such that the mask incident side deflector D2 and the mask exit side deflector D3 have the same swing amount and swing direction.
A drive voltage is applied to 2. As a result, the electron beam EB
Is ideally on the optical axis C when exiting the mask emission side deflector D4, regardless of which pass-through pattern on the stencil mask 12.

【0006】第3磁界レンズL3を通った電子ビームE
Bは、角度絞り用アパーチャ13、第4磁界レンズL4
及び第5磁界レンズ(対物磁界レンズ)L5を通って試
料14上に収束照射される。試料14は、マスク又は半
導体ウエーハであり、表面にレジスト膜が塗布されてい
る。
The electron beam E passing through the third magnetic field lens L3
B is the aperture 13 for angle diaphragm, the fourth magnetic field lens L4
And the sample 14 is converged and irradiated through the fifth magnetic field lens (objective magnetic field lens) L5. The sample 14 is a mask or a semiconductor wafer, and the surface thereof is coated with a resist film.

【0007】なお、磁界レンズL1A、L1B、L2A
とL2Bの対、L3及びL4の各々の光軸を調整可能と
するために、これらの上方にそれぞれアライメントコイ
ルA1A、A1B、A2、A3及びA4が配設されてい
る。
The magnetic field lenses L1A, L1B, L2A
In order to make it possible to adjust the optical axis of each of the pair of L2B and L2B, and L3 and L4, alignment coils A1A, A1B, A2, A3 and A4 are respectively arranged above them.

【0008】このような荷電粒子ビーム露光装置によれ
ば、ワンショットの電子ビームで試料14上に微細パタ
ーンを描画することができる。
According to such a charged particle beam exposure apparatus, a fine pattern can be drawn on the sample 14 with a one-shot electron beam.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、マスク入射側
偏向器D1、D2及び第2A磁界レンズL2Aとマスク
出射側偏向器D4、D3及び第2B磁界レンズL2Bと
は、ステンシルマスク12に関し、完全に互いに面対称
に配置されておらず、かつ、マスク入射側偏向器D1、
D2、マスク出射側偏向器D3及びD4の各々による電
子ビーム偏向量には駆動回路の感度等に起因した誤差が
ある。このため、電子ビームEBは実際には、図17に
示す如く、第3磁界レンズL3の位置で必ずしも光軸C
上を通らず、試料14上の露光位置にずれが生じる。ま
た、ステンシルマスク12に対し電子ビームEBが正確
に垂直にならないため、試料14上の露光パターンに歪
みが生ずる。このようなことから、描画パターンが不正
確となり、パターン微細化が妨げられる。
However, the mask entrance side deflectors D1 and D2 and the second A magnetic field lens L2A and the mask exit side deflectors D4 and D3 and the second B magnetic field lens L2B are completely related to the stencil mask 12. The mask incident side deflectors D1 are not arranged symmetrically with respect to each other, and
The electron beam deflection amount by each of D2 and the mask emission side deflectors D3 and D4 has an error due to the sensitivity of the drive circuit. Therefore, the electron beam EB is actually not necessarily the optical axis C at the position of the third magnetic field lens L3 as shown in FIG.
The exposure position on the sample 14 is displaced without passing over. Further, since the electron beam EB is not accurately perpendicular to the stencil mask 12, the exposure pattern on the sample 14 is distorted. As a result, the drawing pattern becomes inaccurate, which hinders pattern miniaturization.

【0010】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、パターンをより正確に描画することができる、ステ
ンシルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方法を提
供することにある。
In view of such problems, an object of the present invention is to provide a charged particle beam deflection control method for a stencil mask, which can draw a pattern more accurately.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及びその作用】図1は、本
発明に係る、ステンシルマスクに対する荷電粒子ビーム
偏向制御方法の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a charged particle beam deflection control method for a stencil mask according to the present invention.

【0012】本発明は、光軸C上を通る荷電粒子ビーム
EBを少なくとも1つの静電型又は電磁型のマスク入射
側偏向器IDで振って、ステンシルマスク12上の選択
した通過孔パターンに対し荷電粒子ビームEBを通して
荷電粒子ビームEBの断面形状を成形した後、荷電粒子
ビームEBを少なくとも1つの静電型又は電磁型のマス
ク出射側偏向器ODで振り戻して、荷電粒子ビームEB
を光軸C上に通らせ、荷電粒子ビームEBに対し、孔が
光軸C上に在る角度絞り用アパーチャ13を通過させ
る、ステンシルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御
方法であって、キャリブレーションの際には、ステンシ
ルマスク12上の該通過孔パターンの1つの中心を光軸
C上に一致させ、アパーチャ13を通過する荷電粒子ビ
ームEBの電流IEBを検出し、荷電粒子ビームEBの試
料14上照射点位置Sを検出し、マスク入射側偏向器I
D及びマスク出射側偏向器ODでの荷電粒子ビーム偏向
量を0にして、荷電粒子ビームEBに対し該ステンシル
マスク12上の光軸上通過孔パターンを通過させたとき
の試料14上照射点を原点S0とし、ステンシルマスク
12上の複数の該通過孔パターンの各々につき、マスク
入射側偏向器ID及びマスク出射側偏向器ODの駆動量
Vを変化させて、該通過孔パターンに荷電粒子ビームE
Bを通過させたときに検出した試料14上照射点位置S
の原点S0からの位置ずれxが極小となり、かつ、検出
した電流IEBが極大となるような偏向器駆動量Vを求
め、実際の露光の際には、求めた偏向器駆動量V及び選
択したステンシルマスク12上通過孔パターン位置に基
づいて、偏向器駆動量Vを決定する。
According to the present invention, the charged particle beam EB passing on the optical axis C is swung by at least one electrostatic or electromagnetic mask incident side deflector ID so that the selected passage hole pattern on the stencil mask 12 is selected. After shaping the cross-sectional shape of the charged particle beam EB through the charged particle beam EB, the charged particle beam EB is swung back by at least one electrostatic or electromagnetic mask emission side deflector OD to obtain the charged particle beam EB.
Of the calibration beam for the stencil mask, in which the beam passes through the optical axis C, and the charged particle beam EB passes through the aperture 13 for angular stop having a hole on the optical axis C. At this time, one center of the through hole pattern on the stencil mask 12 is aligned with the optical axis C, the current I EB of the charged particle beam EB passing through the aperture 13 is detected, and the sample 14 of the charged particle beam EB is detected. The upper irradiation point position S is detected and the mask incident side deflector I is detected.
D and the amount of deflection of the charged particle beam at the mask emission side deflector OD are set to 0, and the irradiation point on the sample 14 when the charged particle beam EB is passed through the on-axis passage hole pattern on the stencil mask 12 is shown. With the origin S0, the drive amount V of the mask entrance side deflector ID and the mask exit side deflector OD is changed for each of the plurality of passing hole patterns on the stencil mask 12, and the charged particle beam E is applied to the passing hole pattern.
Irradiation point position S on the sample 14 detected when passing B
The deviation V from the origin S0 is minimized, and the deflector drive amount V that maximizes the detected current I EB is determined. In the actual exposure, the determined deflector drive amount V and the selected deflector drive amount V are selected. The deflector drive amount V is determined based on the position of the passing hole pattern on the stencil mask 12.

【0013】本発明のキャリブレーションにより、実際
の露光の際には、ステンシルマスク12に対し荷電粒子
ビームEBが正確に垂直になって、試料14上の露光パ
ターンに歪みが生ずるのを防止でき、かつ、露光位置ず
れが補正されて露光位置精度が向上するので、描画パタ
ーンが正確となり、半導体集積回路パターンのより微細
化が可能となる。
According to the calibration of the present invention, it is possible to prevent the charged particle beam EB from being accurately perpendicular to the stencil mask 12 during the actual exposure and causing the exposure pattern on the sample 14 to be distorted. In addition, since the exposure position shift is corrected and the exposure position accuracy is improved, the drawing pattern becomes accurate and the semiconductor integrated circuit pattern can be further miniaturized.

【0014】本発明の第1態様では、ステンシルマスク
として、キャリブレーションの際に、同一形状の通過孔
パターンが複数形成されたもの、例えば図3に示すよう
なものを用いる。
In the first aspect of the present invention, as the stencil mask, a stencil mask having a plurality of through-hole patterns of the same shape formed at the time of calibration is used, for example, as shown in FIG.

【0015】この構成の場合、ステンシルマスク上の各
位置に関するキャリブレーションの効果を容易正確に確
認することができ、露光位置精度をより向上させること
が可能となる。
With this structure, the effect of calibration for each position on the stencil mask can be easily and accurately confirmed, and the exposure position accuracy can be further improved.

【0016】本発明の第2態様では、ステンシルマスク
として、キャリブレーションの際に、例えば図8に示す
ように、幅aが荷電粒子ビームEBの断面の幅より狭く
長さが荷電粒子ビームの断面EBSの幅より長い複数の
スリットSYが縞状に配列された縞状パターンPXを通
過孔パターンとして有するものを用い、マスク入射側偏
向器IDでスリットSYの幅方向に対する荷電粒子ビー
ム進行方向の角度を変化させて、ステンシルマスクに入
射する荷電粒子ビームの電流に対するステンシルマスク
から出射する荷電粒子ビームの電流の割合が極大となる
ようにする。
According to the second aspect of the present invention, as a stencil mask, during calibration, for example, as shown in FIG. 8, the width a is narrower than the width of the cross section of the charged particle beam EB, and the length is a cross section of the charged particle beam. A mask incident side deflector ID is used as an angle of the charged particle beam traveling direction with respect to the width direction of the slit SY in the mask incident side deflector ID using a stripe pattern PX in which a plurality of slits SY longer than the width of the EBS are arranged in stripes By changing so that the ratio of the current of the charged particle beam emitted from the stencil mask to the current of the charged particle beam incident on the stencil mask is maximized.

【0017】図9に示すように、ステンシルマスク12
Bの厚みをbとし、ステンシルマスク12Bに対する荷
電粒子ビームEBの入射角をθとすると、入射角θ=0
のときにステンシルマスク12Bから出射する荷電粒子
ビームEBの電流に対する、入射角θのときにステンシ
ルマスク12Bから出射する荷電粒子ビームの電流の割
合は、(a−btanθ)/a=1−(b/a)tan
θとなる。例えば、a=5μm、b=20μmのとき、
入射角θが1゜ずれるとステンシルマスク12Bから出
射する荷電粒子ビームの電流は7%も変化するので、よ
り高精度で荷電粒子ビームEBをステンシルマスクに垂
直入射させることができ、試料14上の露光パターンに
歪みが生ずるのを防止して試料14上にパターンを正確
に描画することが可能となる。
As shown in FIG. 9, the stencil mask 12
When the thickness of B is b and the incident angle of the charged particle beam EB with respect to the stencil mask 12B is θ, the incident angle θ = 0.
The ratio of the current of the charged particle beam emitted from the stencil mask 12B at the incident angle θ to the current of the charged particle beam EB emitted from the stencil mask 12B at this time is (a-btan θ) / a = 1- (b / A) tan
θ. For example, when a = 5 μm and b = 20 μm,
When the incident angle θ deviates by 1 °, the electric current of the charged particle beam emitted from the stencil mask 12B changes by 7%, so that the charged particle beam EB can be vertically incident on the stencil mask with higher accuracy, and the current on the sample 14 can be made higher. It is possible to prevent the exposure pattern from being distorted and accurately draw the pattern on the sample 14.

【0018】本発明の第3態様では、位置ずれxが極小
となり、かつ、電流検出値IEBが極大となるような偏向
器駆動量Vを求めるために、位置ずれxの絶対値を電流
検出値IEBで除した値が最小となる偏向器駆動量Vを求
める。
In the third aspect of the present invention, in order to obtain the deflector drive amount V that minimizes the positional deviation x and maximizes the detected current value I EB , the absolute value of the positional deviation x is detected by current detection. The deflector drive amount V that minimizes the value divided by the value I EB is determined.

【0019】この構成の場合、1つの変数に着目してキ
ャリブレーションを行えばよいので、キャリブレーショ
ンをより容易に行うことが可能となる。
In the case of this configuration, since it suffices to focus on one variable and perform the calibration, the calibration can be performed more easily.

【0020】本発明の第4態様では、マスク入射側偏向
器ID又はマスク出射側偏向器ODの一方に対する偏向
器駆動量V1を固定し、他方に対する偏向器駆動量V2
を変化させて、位置ずれxの絶対値を電流検出値IEB
除した値が最小となる、該他方に対する偏向器駆動量V
2を近似値として求める第1ステップと、次に、該他方
に対する偏向器駆動量V2を該近似値に固定し、該一方
に対する偏向器駆動量V1を変化させて、位置ずれxの
絶対値を該電流検出値IEBで除した値が最小となる、該
一方に対する偏向器駆動量V1を近似値として求め、該
値を該第1ステップでの該固定の値とする第2ステップ
とを、該第1及び第2ステップでの該近似値が共に収束
するまで交互に繰返し行うことにより、位置ずれxが極
小となり、かつ、該電流検出値IEBが極大となるような
偏向器駆動量Vを求める。
In the fourth aspect of the present invention, the deflector drive amount V1 for one of the mask incident side deflector ID and the mask output side deflector OD is fixed, and the deflector drive amount V2 for the other is fixed.
Is changed so that the value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation x by the current detection value I EB becomes the minimum, and the deflector drive amount V with respect to the other is
In the first step of obtaining 2 as an approximate value, the deflector drive amount V2 for the other is fixed to the approximate value, and the deflector drive amount V1 for the one is changed to determine the absolute value of the positional deviation x. A second step in which a value obtained by dividing the detected current value I EB is a minimum, the deflector drive amount V1 for the one is obtained as an approximate value, and the value is set to the fixed value in the first step; By alternately repeating until the approximated values in both the first and second steps converge, the positional deviation x becomes minimum and the current detection value I EB becomes maximum, and the deflector drive amount V is maximized. Ask for.

【0021】このようなアルゴリズムを用いれば、キャ
リブレーションの自動化が可能となる。
By using such an algorithm, calibration can be automated.

【0022】本発明の第5態様では、マスク入射側偏向
器IDは、光軸C上を通る荷電粒子ビームEBを、ステ
ンシルマスク12上の選択した通過孔パターン側に振る
ための第1偏向器D1と、第1偏向器D1で振られた荷
電粒子ビームEBを光軸Cに平行にさせて該通過孔パタ
ーンに垂直に通すための第2偏向器D2を有し、マスク
出射側偏向器ODは、該通過孔パターンを通った荷電粒
子ビームEBを、光軸C側に振り戻すための第3偏向器
D3と、第3偏向器D3で振り戻された荷電粒子ビーム
EBを光軸C上に通らせるための第4偏向器D4を有し
ている。
In the fifth aspect of the present invention, the mask incident side deflector ID is the first deflector for swinging the charged particle beam EB passing on the optical axis C toward the selected passage hole pattern side on the stencil mask 12. D1 and a second deflector D2 for making the charged particle beam EB shaken by the first deflector D1 parallel to the optical axis C and passing perpendicularly to the passage hole pattern, and the mask emission side deflector OD On the optical axis C, a third deflector D3 for returning the charged particle beam EB that has passed through the passing hole pattern to the optical axis C side, and a charged particle beam EB reflected by the third deflector D3. It has a fourth deflector D4 for passing through.

【0023】そして、上記第1ステップは、第1偏向器
D1又は第2偏向器D2の一方に対する偏向器駆動量V
11を固定し、他方に対する偏向器駆動量V12を変化
させて、位置ずれxの絶対値を電流検出値IEBで除した
値が最小となる、該他方に対する偏向器駆動量V12を
近似値として求める第1Aステップと、次に、該他方に
対する偏向器駆動量V12を該近似値に固定し、該一方
に対する偏向器駆動量V11を変化させて、位置ずれx
の絶対値を電流検出値IEBで除した値が最小となる、該
一方に対する偏向器駆動量V11を近似値として求め、
該値を該第1Aステップでの該固定の値とする第1Bス
テップとを、該第1A及び第1Bステップでの該近似値
が共に収束するまで交互に繰返し行う。
In the first step, the deflector driving amount V for one of the first deflector D1 and the second deflector D2 is set.
11 is fixed and the deflector drive amount V12 for the other is changed so that the absolute value of the positional deviation x divided by the current detection value I EB becomes the minimum, and the deflector drive amount V12 for the other is set as an approximate value. The 1A step to be obtained, and then, the deflector drive amount V12 for the other is fixed to the approximate value, and the deflector drive amount V11 for the one is changed to obtain the positional deviation x.
The absolute value of is divided by the current detection value I EB to obtain the minimum, and the deflector drive amount V11 for the one is obtained as an approximate value,
The 1B step in which the value is the fixed value in the 1A step is alternately repeated until the approximate values in the 1A and 1B steps converge together.

【0024】さらに、上記第2ステップは、第3偏向器
D3又は第4偏向器D4の一方に対する偏向器駆動量V
21を固定し、他方に対する偏向器駆動量V22を変化
させて、位置ずれxの絶対値を電流検出値IEBで除した
値が最小となる、該他方に対する偏向器駆動量V22を
近似値として求める第2Aステップと、次に、該他方に
対する偏向器駆動量V22を該近似値に固定し、該一方
に対する偏向器駆動量V21を変化させて、位置ずれx
の絶対値を電流検出値IEBで除した値が最小となる、該
一方に対する偏向器駆動量V21を近似値として求め、
該値を該第2Aステップでの該固定の値とする第2Bス
テップとを、該第2A及び第2Bステップでの該近似値
が共に収束するまで交互に繰返し行う。
Further, in the second step, the deflector driving amount V for one of the third deflector D3 and the fourth deflector D4 is set.
21 is fixed, and the deflector drive amount V22 for the other is changed so that the value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation x by the current detection value I EB becomes the minimum. The deflector drive amount V22 for the other is set as an approximate value. The second step A to be obtained, and then, the deflector drive amount V22 for the other is fixed to the approximate value, and the deflector drive amount V21 for the one is changed to obtain the positional deviation x.
The value obtained by dividing the absolute value of by the current detection value I EB is the minimum, and the deflector drive amount V21 for the one is obtained as an approximate value,
The second B step in which the value is the fixed value in the second A step is alternately repeated until the approximate values in the second A and second B steps converge.

【0025】このようなアルゴリズムを用いれば、第1
〜第4偏向器を有する場合であっても、キャリブレーシ
ョンの自動化が可能となる。
Using such an algorithm, the first
Even if the fourth deflector is provided, the calibration can be automated.

【0026】本発明の第6態様では、キャリブレーショ
ンの際には、第1〜4偏向器D1〜D4の1つを設定値
で駆動した状態で、第1偏向器D1よりも荷電粒子ビー
ム上流側の位置に配置された光軸調整用アライメントコ
イルAに駆動電流IDを供給して、アパーチャ通過電流
検出値IEBが極大となる駆動電流IDを求め、該1つ以
外の偏向器についても同様にしてアパーチャ通過電流検
出値IEBが極大となる駆動電流IDを求め、該設定駆動
量及び求めた該駆動電流IDに基づいて第1〜4偏向器
の各々の偏向特性を求める。
In the sixth aspect of the present invention, during calibration, one of the first to fourth deflectors D1 to D4 is driven at a set value, and the charged particle beam upstream of the first deflector D1. by supplying a driving current I D to the disposed side position the optical axis adjusting alignment coil a, the aperture passing through the current detection value I EB seek driving current I D becomes maximum, the one other than the deflector the Similarly, the drive current ID that maximizes the aperture passing current detection value I EB is obtained, and the deflection characteristics of each of the first to fourth deflectors are obtained based on the set drive amount and the obtained drive current ID. .

【0027】そして、荷電粒子ビームEBが、ステンシ
ルマスク12に対し垂直にステンシルマスク12上の選
択した通過孔パターンを通った後、振り戻されて光軸C
上を通るようにするための第1〜4偏向器駆動量を該偏
向特性に基づいて求め、求めた該駆動量の近くで第1〜
4偏向器D1〜D4の駆動量Vを変化させて、通過孔パ
ターン12に荷電粒子ビームEBを通過させたときに検
出した試料14上照射点位置の原点S0からの位置ずれ
xが極小となり、かつ、検出した電流IEBが極大となる
ような偏向器駆動量を求める。
Then, the charged particle beam EB passes through the selected through hole pattern on the stencil mask 12 perpendicularly to the stencil mask 12, and then is swung back to the optical axis C.
The first to fourth deflector drive amounts for passing over are obtained based on the deflection characteristics, and the first to fourth deflector drive amounts are obtained in the vicinity of the obtained drive amounts.
The displacement x from the origin S0 of the irradiation point position on the sample 14 detected when the charged particle beam EB is passed through the passage hole pattern 12 by changing the driving amount V of the four-deflectors D1 to D4 is minimized, At the same time, the deflector drive amount that maximizes the detected current I EB is determined.

【0028】本第6態様では、上記のように偏向器D1
〜D4の特性を考慮しているので、位置ずれxが極小と
なり、かつ、検出電流IEBが極大となるまでの繰り返し
処理の回数を低減することができ、キャリブレーション
に要する時間を短縮することができる。
In the sixth aspect, as described above, the deflector D1 is used.
Since the characteristics of D4 to D4 are taken into consideration, the number of repetitive processes until the positional deviation x is minimized and the detected current I EB is maximized can be reduced, and the time required for calibration can be shortened. You can

【0029】本発明の第7態様では、キャリブレーショ
ンの際には、荷電粒子ビームEBがステンシルマスク1
2上の選択した通過孔パターンを通過するように第1偏
向器D1及び第2偏向器D2を駆動し、その駆動量を固
定する。
In the seventh aspect of the present invention, the charged particle beam EB is used for the stencil mask 1 during the calibration.
The first deflector D1 and the second deflector D2 are driven so as to pass through the selected passage hole pattern on 2, and the driving amount is fixed.

【0030】そして、この状態で、該通過孔パターンを
通過した荷電粒子ビームEBが振り戻されて略光軸C上
を通り、アパーチャ13を通過し、アパーチャ通過電流
検出値IEBが極大となるときの第3偏向器D3の駆動量
と第4偏向器D4の駆動量と荷電粒子ビームEBの試料
14上の照射点位置との組を2組以上求め、求めた2組
以上の該第3偏向器駆動量と第4偏向器駆動量と該照射
点位置とから該第3偏向器駆動量と該第4偏向器駆動量
と該照射点位置との間の関係式を近似的に決定し、該関
係式から、該照射点位置が前記原点となる該第3偏向器
駆動量と該第4偏向器駆動量とを求める。
Then, in this state, the charged particle beam EB which has passed through the passing hole pattern is swung back and passes substantially on the optical axis C, passes through the aperture 13, and the aperture passing current detection value I EB becomes maximum. At this time, two or more sets of the driving amount of the third deflector D3, the driving amount of the fourth deflector D4, and the irradiation point position of the charged particle beam EB on the sample 14 are obtained, and the obtained two or more sets of the third A relational expression between the third deflector drive amount, the fourth deflector drive amount, and the irradiation point position is approximately determined from the deflector drive amount, the fourth deflector drive amount, and the irradiation point position. From the relational expression, the third deflector driving amount and the fourth deflector driving amount at which the irradiation point position is the origin are obtained.

【0031】この第7態様によれば、上記のように照射
点位置が原点となる第3偏向器駆動量と第4偏向器駆動
量を推定するので、位置ずれxが極小となり、かつ、検
出電流IEBが極大となるまでの繰り返し処理の回数を低
減することができ、キャリブレーションに要する時間を
さらに短縮することができる。
According to the seventh aspect, since the third deflector drive amount and the fourth deflector drive amount with the irradiation point position as the origin are estimated as described above, the positional deviation x is minimized and detected. It is possible to reduce the number of times of repeated processing until the current I EB reaches the maximum, and it is possible to further reduce the time required for calibration.

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】[第1実施例]電子ビーム露光装置の光学
系は、図16及び図17と同一である。図16及び図1
7では、X方向のみの偏向器D1〜D4を示している
が、電子ビーム露光装置は、X方向及び光軸Cの方向に
直角なY方向についても同様のパターン選択用偏向器を
備えている。また、第5磁界レンズL5の位置にも不図
示の露光位置走査用偏向器(メインデフレクタ及びサブ
デフレクタ)を備えている。試料14は、不図示の移動
ステージ上に搭載されている。
[First Embodiment] The optical system of the electron beam exposure apparatus is the same as that shown in FIGS. 16 and 1
In FIG. 7, the deflectors D1 to D4 only in the X direction are shown, but the electron beam exposure apparatus is provided with the same pattern selecting deflector also in the X direction and the Y direction perpendicular to the direction of the optical axis C. . An unillustrated exposure position scanning deflector (main deflector and sub deflector) is also provided at the position of the fifth magnetic field lens L5. The sample 14 is mounted on a moving stage (not shown).

【0034】露光位置ずれが生ずる場合、電子ビームE
Bは、図17に示すように角度絞り用アパーチャ13に
対し斜めに入射するため、図16に示すように電子ビー
ムEBが光軸C上を通りアパーチャ13に垂直に入射す
る場合に比べて、アパーチャ13を通過する電流が低下
する。この電流を測定するために、キャリブレーション
用試料14とグランド線との間に電流検出器15を接続
している。
When the exposure position shift occurs, the electron beam E
Since B is obliquely incident on the aperture 13 for angle diaphragm as shown in FIG. 17, as compared with the case where the electron beam EB is incident on the aperture 13 perpendicularly through the optical axis C as shown in FIG. The current passing through the aperture 13 decreases. To measure this current, a current detector 15 is connected between the calibration sample 14 and the ground line.

【0035】また、試料14上の露光位置を検出するた
めに、試料14の斜め上方に反射電子検出器16A及び
16Bを配置している。
Further, in order to detect the exposure position on the sample 14, backscattered electron detectors 16A and 16B are arranged obliquely above the sample 14.

【0036】マスク入射側偏向器D1、D2、マスク出
射側偏向器D3及びD4による電子ビーム偏向量の補正
値を求めるために、図3に示すようなキャリブレーショ
ン用ステンシルマスク12Aを用いる。キャリブレーシ
ョン用ステンシルマスク12Aには、互いに同一形状の
通過孔パターンP11〜P55が格子状に整列して形成
されている。中央に位置している通過孔パターンP33
の中心を原点とする図示X−Y直交座標系において、通
過孔パターンPijの中心座標を(Xi,Yj)とす
る。この中心座標(Xi,Yj)は、本実施例では説明
の簡単化のため、実際に使用するステンシルマスク12
上の通過孔パターン中心座標と一致しているものとす
る。
A calibration stencil mask 12A as shown in FIG. 3 is used to obtain the correction value of the electron beam deflection amount by the mask entrance side deflectors D1 and D2 and the mask exit side deflectors D3 and D4. On the calibration stencil mask 12A, pass-hole patterns P11 to P55 having the same shape are formed in a grid pattern. Through hole pattern P33 located in the center
In the illustrated XY orthogonal coordinate system with the center of the origin as the origin, the center coordinates of the passage hole pattern Pij are defined as (Xi, Yj). The center coordinates (Xi, Yj) are the stencil masks 12 that are actually used in this embodiment for the sake of simplification of description.
It is assumed that the coordinates of the center of the upper hole pattern match.

【0037】電子ビーム露光装置は、図2に示すような
電子ビーム偏向制御回路を備えている。説明の簡単化の
ために、図中の偏向器Dは偏向器D1〜D4を代表して
おり、実際には、構成要素23〜28は各偏向器D1〜
D4に対して備えられている。また、図2では、電流検
出器15、A/D変換器17、マイクロコンピュータ1
8及びアドレスレジスタ21以外についてはX方向偏向
制御に関する構成のみ表しているが、Y方向偏向制御に
ついてもX方向偏向制御の構成と同様である。
The electron beam exposure apparatus has an electron beam deflection control circuit as shown in FIG. For simplification of the description, the deflector D in the figure represents the deflectors D1 to D4, and in reality, the constituent elements 23 to 28 are the deflectors D1 to D4.
Prepared for D4. Further, in FIG. 2, the current detector 15, the A / D converter 17, the microcomputer 1
8 and the address register 21, only the configuration relating to the X-direction deflection control is shown, but the Y-direction deflection control has the same configuration as the X-direction deflection control.

【0038】電流検出器15の出力は、A/D変換器1
7を介し電子ビーム電流IEBとしてマイクロコンピュー
タ18に供給され、反射電子検出器16A及び16Bの
出力は加算増幅器19及びA/D変換器20を介し反射
電子検出量IRとしてマイクロコンピュータ18に供給
される。マイクロコンピュータ18は、CPU、プログ
ラム格納用ROM、ワーク用RAM及びI/Oポートを
備えた通常の構成である。
The output of the current detector 15 is the A / D converter 1
7 is supplied to the microcomputer 18 as an electron beam current I EB , and the outputs of the backscattered electron detectors 16A and 16B are supplied to the microcomputer 18 as a backscattered electron detection amount I R via a summing amplifier 19 and an A / D converter 20. To be done. The microcomputer 18 has a normal configuration including a CPU, a program storage ROM, a work RAM, and an I / O port.

【0039】マイクロコンピュータ18は、通過孔パタ
ーンPijを選択する通過孔パターン選択アドレスAi
jをアドレスレジスタ21に供給して保持させる。通過
孔パターン選択アドレスAijは、例えば上位ビットが
iで下位ビットがjを表している。このiは、通過孔パ
ターンX座標メモリ22に供給され、アドレスiに格納
されている通過孔パターンPijの中心のX座標Xiが
通過孔パターンX座標メモリ22から読み出される。X
iは、加算器23の一方の入力端に供給される。他方、
通過孔パターン選択アドレス(i,j)は偏向値補正メ
モリ24のアドレス入力端に供給され、このアドレスに
格納されている補正値Cijが読み出され、実際の露光
時にはセレクタ25を介して加算器23の他方の入力端
に供給される。加算器23の出力Xi+Cijは、D/
A変換器26に供給されてアナログ電圧に変換され、ド
ライバ27に供給される。ドライバ27は、例えばこの
入力電圧に比例(非線形であってもよい)した駆動電圧
VXijを、偏向器Dに印加する。これにより、一対の
偏向器Dの間に電界EXijが形成される。
The microcomputer 18 selects a passage hole pattern Pij for the passage hole pattern selection address Ai.
j is supplied to the address register 21 and held therein. In the passage hole pattern selection address Aij, for example, the upper bit represents i and the lower bit represents j. This i is supplied to the passage hole pattern X coordinate memory 22, and the center X coordinate Xi of the passage hole pattern Pij stored at the address i is read from the passage hole pattern X coordinate memory 22. X
i is supplied to one input terminal of the adder 23. On the other hand,
The passage hole pattern selection address (i, j) is supplied to the address input terminal of the deflection value correction memory 24, and the correction value Cij stored in this address is read out. At the time of actual exposure, the adder is added via the selector 25. 23 is supplied to the other input terminal. The output Xi + Cij of the adder 23 is D /
It is supplied to the A converter 26, converted into an analog voltage, and supplied to the driver 27. The driver 27 applies the drive voltage VXij proportional to the input voltage (may be non-linear) to the deflector D, for example. As a result, an electric field EXij is formed between the pair of deflectors D.

【0040】セレクタ25にはカウンタ28の計数値k
も供給され、マイクロコンピュータ18はセレクタ25
に対し、実際の露光時には偏向値補正メモリ24側入力
端を選択させ、露光位置ずれ補正値自動設定時にはカウ
ンタ28側入力端を選択させる。
The selector 25 has a count value k of the counter 28.
Is also supplied, and the microcomputer 18 selects the selector 25.
On the other hand, the input end on the deflection value correction memory 24 side is selected at the time of actual exposure, and the input end on the counter 28 side is selected at the time of automatically setting the exposure position deviation correction value.

【0041】マイクロコンピュータ18は、露光位置ず
れ補正値自動設定時には、カウンタ28に初期値−εを
ロードさせ、カウンタ28にクロックCKを供給してそ
の計数値kをインクリメントさせる。マイクロコンピュ
ータ18は、後述のようにして通過孔パターン選択アド
レスAijに対応した補正値Cijを決定すると、偏向
値補正メモリ24のアドレスAijにCijを書き込
む。
At the time of automatically setting the exposure position deviation correction value, the microcomputer 18 loads the counter 28 with the initial value -ε and supplies the clock CK to the counter 28 to increment the count value k. When the microcomputer 18 determines the correction value Cij corresponding to the passage hole pattern selection address Aij as described later, the microcomputer 18 writes Cij in the address Aij of the deflection value correction memory 24.

【0042】なお、本実施例では、露光位置ずれをより
高精度に補正するために(Xi,Yj)で偏向値補正メ
モリ24をアドレス指定しているが、X方向の偏向器D
に対してはXのみで偏向値補正メモリ24をアドレス指
定し、Y方向の偏向器Dに対してはYjのみで偏向値補
正メモリ24をアドレス指定することにより、構成を簡
単化しても、本発明の効果が得られる。
In this embodiment, the deflection value correction memory 24 is addressed by (Xi, Yj) in order to correct the exposure position deviation with higher accuracy.
, The deflection value correction memory 24 is addressed only by X, and the deflector D in the Y direction is addressed by the deflection value correction memory 24 only by Yj. The effect of the invention can be obtained.

【0043】次に、偏向値補正メモリ24に対する露光
位置ずれ補正の自動設定手順を図4に基づいて説明す
る。以下、括弧内の数値は図中のステップ識別番号を表
す。
Next, the procedure for automatically setting the exposure position deviation correction for the deflection value correction memory 24 will be described with reference to FIG. Hereinafter, the numerical value in the parenthesis represents the step identification number in the figure.

【0044】(30)偏向器D1〜D4に対する駆動電
圧をいずれも0Vとして、すなわちi=j=3、X3=
Y3=ε=k=0として、キャリブレーション用ステン
シルマスク12A上の中央に位置する通過孔パターンP
33に電子ビームEBを通したときの無偏向電子ビーム
の試料14上照射点S33の位置を次のようにして検出
する。
(30) The driving voltage for the deflectors D1 to D4 is set to 0V, that is, i = j = 3, X3 =
With Y3 = ε = k = 0, the through-hole pattern P located at the center on the calibration stencil mask 12A.
The position of the irradiation point S33 of the undeflected electron beam on the sample 14 when the electron beam EB is passed through 33 is detected as follows.

【0045】キャリブレーション用の試料14上には、
図6(A)に示すようなL字形マーク14aが形成され
ている。試料14は、L字形マーク14aが光軸Cと試
料14の表面との交点付近に位置し、かつ、L字形マー
ク14aの一辺がX軸方向と平行になるように配置され
ている。このL字形マーク14aの二辺の中央線をそれ
ぞれLx軸及びLy軸とする。
On the sample 14 for calibration,
An L-shaped mark 14a as shown in FIG. 6 (A) is formed. The sample 14 is arranged such that the L-shaped mark 14a is located near the intersection of the optical axis C and the surface of the sample 14, and one side of the L-shaped mark 14a is parallel to the X-axis direction. The center lines of the two sides of the L-shaped mark 14a are defined as the Lx axis and the Ly axis, respectively.

【0046】L字形マーク14aは、断面が凹形であ
り、電子ビームEBを不図示の露光位置走査用偏向器で
Lx軸に平行な方向に振ったときの反射電子検出量IR
は、図6(B)に示す如くなる。マイクロコンピュータ
18は、反射電子検出量IRを微分して図6(C)に示
すような正及び負のピークの位置Lx1及びLx2を検
出し、両ピークの中央位置(Lx1+Lx2)/2をL
x軸原点とした、露光位置走査用偏向器による偏向量が
0のときの照射点S33のLx座標Lx33を求める。
The L-shaped mark 14a has a concave cross section, and the backscattered electron detection amount I R is obtained when the electron beam EB is swung in a direction parallel to the Lx axis by an exposure position scanning deflector (not shown).
Is as shown in FIG. The microcomputer 18 differentiates the reflected electron detection amount I R to detect the position of the positive and negative peaks Lx1 and Lx2 as shown in FIG. 6 (C), the center positions of the peaks (Lx1 + Lx2) / 2 L
The Lx coordinate Lx33 of the irradiation point S33 when the deflection amount by the exposure position scanning deflector is 0, which is the origin of the x-axis, is obtained.

【0047】次に、電子ビームEBを上記露光位置走査
用偏向器でLy軸に平行な方向に振り、上記同様にして
露光位置走査用偏向器による偏向量が0のときの照射点
S33のLy座標Ly33を求める。
Next, the electron beam EB is swung in the direction parallel to the Ly axis by the above-mentioned exposure position scanning deflector, and Ly of the irradiation point S33 when the deflection amount by the exposure position scanning deflector is 0 in the same manner as above. The coordinate Ly33 is obtained.

【0048】以下において、照射点S33(Lx33,
Ly33)を通りLx軸に平行な軸をxとし、照射点S
33(Lx33,Ly33)を通りLy軸に平行な軸を
yとする。
In the following, irradiation point S33 (Lx33,
Let x be the axis passing through Ly33) and parallel to the Lx axis, and the irradiation point S
An axis passing through 33 (Lx33, Ly33) and parallel to the Ly axis is y.

【0049】(31)通過孔パターンPij(i,j=
1〜5)の識別変数i及びjに1を代入する。
(31) Pass hole pattern Pij (i, j =
1 is assigned to the identification variables i and j of 1 to 5).

【0050】(32)マスク入射側偏向器D2、マスク
出射側偏向器D3及びD4の各々に関し前回求めた好ま
しい計数値kの値をカウンタ28にロードして、マスク
入射側偏向器D2、マスク出射側偏向器D3及びD4の
印加電圧を固定する。この状態で、電子ビームEBを試
料14上に照射させ、かつ、マスク入射側偏向器D1に
関し計数値kを−ε〜εの範囲で変化させて、又は、前
回求めた好ましい計数値kの前後で変化させて、マスク
入射側偏向器D1に対する好ましい計数値k=C1ij
を後述のようにして求める。この値C1ijをマスク入
射側偏向器D1に対応したカウンタ28にロードしてマ
スク入射側偏向器D1の印加電圧を固定する。この状態
で次に、電子ビームEBを試料14上に照射させ、か
つ、マスク入射側偏向器D2に関し計数値kを−ε〜ε
の範囲で変化させて、又は、前回求めた好ましい計数値
kの前後で変化させて、マスク入射側偏向器D2に対す
る好ましい計数値k=C2ijを後述のようにして求め
る。この値C2ijをマスク入射側偏向器D2に対応し
たカウンタ28にロードしてマスク入射側偏向器D2の
印加電圧を固定する。
(32) The preferable count value k obtained previously for each of the mask entrance side deflector D2, the mask exit side deflectors D3 and D4 is loaded into the counter 28, and the mask entrance side deflector D2 and the mask exit side are deflected. The voltage applied to the side deflectors D3 and D4 is fixed. In this state, the sample 14 is irradiated with the electron beam EB, and the count value k of the mask incident side deflector D1 is changed in the range of −ε to ε, or before and after the preferable count value k obtained last time. , And a preferable count value k = C1ij for the mask incident side deflector D1 is changed.
Is calculated as described below. This value C1ij is loaded into the counter 28 corresponding to the mask entrance side deflector D1 and the applied voltage to the mask entrance side deflector D1 is fixed. In this state, next, the electron beam EB is irradiated onto the sample 14, and the count value k of the mask entrance side deflector D2 is -ε to ε.
The desired count value k = C2ij for the mask entrance side deflector D2 is calculated as described below by changing the value in the range of (1) or before and after the preferable count value k calculated last time. This value C2ij is loaded into the counter 28 corresponding to the mask entrance side deflector D2 to fix the applied voltage to the mask entrance side deflector D2.

【0051】(33)マスク入射側偏向器D1、D2及
びマスク出射側偏向器D4の各々に関し前回求めた好ま
しい計数値kの値をカウンタ28にロードしてマスク入
射側偏向器D1、D2及びマスク出射側偏向器D4の印
加電圧を固定した状態で、電子ビームEBを試料14上
に照射させ、かつ、マスク出射側偏向器D3に関し計数
値kを−ε〜εの範囲で変化させて、又は、前回求めた
好ましい計数値kの前後で変化させて、マスク出射側偏
向器D3に対する好ましい計数値k=C3ijを後述の
ようにして求める。この値C3ijをマスク出射側偏向
器D3に対応したカウンタ28にロードしてマスク出射
側偏向器D3の印加電圧を固定する。この状態で次に、
電子ビームEBを試料14上に照射させ、かつ、マスク
出射側偏向器D4に関し計数値kを−ε〜εの範囲で変
化させて、マスク出射側偏向器D4に対する好ましい計
数値k=C4ijを後述のようにして求める。この値C
4ijをマスク出射側偏向器D4に対応したカウンタ2
8にロードしてマスク出射側偏向器D4の印加電圧を固
定する。
(33) The counter 28 is loaded with the preferable count value k obtained previously for each of the mask entrance side deflectors D1 and D2 and the mask exit side deflector D4 to load the mask entrance side deflectors D1 and D2 and the mask. The sample 14 is irradiated with the electron beam EB while the applied voltage of the exit side deflector D4 is fixed, and the count value k of the mask exit side deflector D3 is changed in the range of −ε to ε, or Then, the preferable count value k = C3ij for the mask emission side deflector D3 is obtained by changing it before and after the previously obtained preferable count value k as described later. This value C3ij is loaded into the counter 28 corresponding to the mask emission side deflector D3 to fix the applied voltage to the mask emission side deflector D3. Next in this state
By irradiating the sample 14 with the electron beam EB and changing the count value k with respect to the mask emission side deflector D4 in the range of −ε to ε, a preferable count value k = C4ij for the mask emission side deflector D4 will be described later. To ask. This value C
4ij is a counter 2 corresponding to the mask output side deflector D4
Then, the voltage applied to the mask emission side deflector D4 is fixed.

【0052】(34)上記ステップ32及び33で求め
た好ましい補正値C1ij、C2ij、C3ij及びC
4ijがいずれも収束したかどうかを判定する。すなわ
ち、前回求めた補正値と今回求めた補正値との差の絶対
値が、小さな設定値以下であるかどうかを判定する。1
つでも収束していなければ上記ステップ32へ戻り、全
部収束していれば次のステップ35へ進む。
(34) The preferable correction values C1ij, C2ij, C3ij and C obtained in steps 32 and 33 above.
It is determined whether all 4ij have converged. That is, it is determined whether the absolute value of the difference between the correction value obtained last time and the correction value obtained this time is less than or equal to a small set value. 1
If even one has not converged, the process returns to step 32, and if all have converged, the process proceeds to the next step 35.

【0053】(35)マスク入射側偏向器D1、D2、
マスク出射側偏向器D3及びD4の各々に関し、収束し
た補正値を、偏向値補正メモリ24のアドレス(i,
j)に格納する。
(35) Mask incident side deflectors D1, D2,
For each of the mask emission side deflectors D3 and D4, the converged correction value is set to the address (i,
j).

【0054】(36)jをインクリメントする。これに
よりj=6となった場合には、iをインクリメントし、
かつ、j=1とする。
(36) Increment j. As a result, when j = 6, i is incremented by
Also, j = 1.

【0055】(37)i≦5であれば上記ステップ32
へ戻り、i>5であれば処理を終了する。
(37) If i ≦ 5, the above step 32
Then, if i> 5, the process ends.

【0056】次に、上記ステップ32及び33において
行われる、マスク入射側偏向器D1、D2、マスク出射
側偏向器D3及びD4の各々に関する好ましい計数値k
の求め方を、偏向器Dに関して説明する。なお、アドレ
スレジスタ21には(i,j)が保持されているとす
る。
Next, the preferable count value k for each of the mask entrance side deflectors D1 and D2 and the mask exit side deflectors D3 and D4, which is performed in steps 32 and 33 above.
The method of obtaining the above will be described with respect to the deflector D. It is assumed that the address register 21 holds (i, j).

【0057】(40)カウンタ28に、予め設定され
た、下記ステップ45で最小値を求めることが可能とな
る適当な定数−εをロードして、計数値k=−εとす
る。これにより、加算器23の出力はXi−εとなる。
(40) The counter 28 is loaded with an appropriate constant −ε which enables the minimum value to be obtained in the following step 45, and the count value k = −ε. As a result, the output of the adder 23 becomes Xi-ε.

【0058】(41)電子銃10から電子ビームEBを
射出させて通過孔パターンPijに通し、上記ステップ
30と同様にして図6(A)に示す照射点Sijの位置
Lxijを検出し、xij=Lxij−Lx33を求
め、かつ、電子ビーム電流IEBを検出する。
(41) The electron beam EB is emitted from the electron gun 10 and passed through the passage hole pattern Pij, and the position Lxij of the irradiation point Sij shown in FIG. 6A is detected in the same manner as in step 30 above, and xij = Lxij-Lx33 is obtained, and the electron beam current I EB is detected.

【0059】(42)|xij|/IEBを算出する。露
光位置精度は、|xij|の値が小さいほど、IEBの値
が大きいほど高い。
(42) Calculate | xij | / I EB . The exposure position accuracy is higher as the value of | xij | is smaller and the value of I EB is larger.

【0060】(43)k<εであれば次のステップ44
へ進み、k≧εであればステップ45へ進む。
(43) If k <ε, the next step 44
Go to step 45 if k ≧ ε.

【0061】(44)クロックCKを1個、カウンタ2
8に供給して、計数値kをインクリメントし、上記ステ
ップ41へ戻る。
(44) One clock CK, counter 2
8, the count value k is incremented, and the process returns to step 41.

【0062】(45)上記のようにして求めた|xij
|/IEBは、例えば図7に示す如くなり、その最小値に
対応した計数値kの値を好ましい補正値Cijとして求
める。
(45) | xij obtained as above
| / I EB is as shown in FIG. 7, for example, and the value of the count value k corresponding to the minimum value is obtained as the preferable correction value Cij.

【0063】以上のような処理により、キャリブレーシ
ョン用ステンシルマスク12A上の各位置(Xi,Y
j)の通過孔パターンPijに対する露光位置ずれ補正
値が偏向値補正メモリ24に自動的に設定される。この
設定後にステンシルマスク12を用いて実際に試料14
上にパターンを描画することにより、微細パターンを正
確に描画することができる。
By the above processing, each position (Xi, Y) on the calibration stencil mask 12A is
The exposure position deviation correction value for the passage hole pattern Pij of j) is automatically set in the deflection value correction memory 24. After this setting, the stencil mask 12 is used to actually
A fine pattern can be accurately drawn by drawing the pattern on the top.

【0064】[第2実施例]次に、本発明の第2実施例
を説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0065】図8は、キャリブレーション用ステンシル
マスクに形成される縞状パターンPX及びPYを示す。
FIG. 8 shows striped patterns PX and PY formed on the calibration stencil mask.

【0066】縞状パターンPXは、長手方向が図示Y方
向の複数のスリットSYが、互いに平行に、Y方向と直
角な図示X方向へ一定ピッチで配列されている。同様
に、縞状パターンPYは、長手方向がX方向の複数のス
リットSYが、互いに平行にY方向へ一定ピッチで配列
されている。スリットSX及びSYは、幅aが電子ビー
ムの断面EBSの幅より狭く、長さが電子ビームの断面
EBSの幅より長い。例えば、断面EBSは20μm×
20μmであり、スリット幅aは5μmである。このよ
うな縞状パターンPX及びPYは、例えば図3のキャリ
ブレーション用ステンシルマスク12Aの通過孔パター
ンP11〜P55の各々の代わりに形成される。
In the striped pattern PX, a plurality of slits SY whose longitudinal direction is the Y direction in the drawing are arranged in parallel with each other at a constant pitch in the X direction shown in the drawing which is perpendicular to the Y direction. Similarly, in the striped pattern PY, a plurality of slits SY whose longitudinal direction is the X direction are arranged in parallel in the Y direction at a constant pitch. The widths a of the slits SX and SY are narrower than the width of the cross section EBS of the electron beam, and the lengths thereof are longer than the width of the cross section EBS of the electron beam. For example, the cross section EBS is 20 μm ×
It is 20 μm, and the slit width a is 5 μm. Such striped patterns PX and PY are formed instead of the through hole patterns P11 to P55 of the calibration stencil mask 12A of FIG. 3, for example.

【0067】図9に示すように、キャリブレーション用
ステンシルマスク12Bの厚みをbとし、ステンシルマ
スク12Bに対する電子ビームEBの入射角をθとする
と、入射角θ=0のときにステンシルマスク12Bから
出射する電子ビームEBの電流に対する、入射角θのと
きにステンシルマスク12Bから出射する電子ビームE
Bの電流の割合は、(a−btanθ)/a=1−(b
/a)tanθとなる。
As shown in FIG. 9, assuming that the thickness of the calibration stencil mask 12B is b and the incident angle of the electron beam EB with respect to the stencil mask 12B is θ, the light is emitted from the stencil mask 12B when the incident angle θ = 0. The electron beam E emitted from the stencil mask 12B at an incident angle θ with respect to the current of the electron beam EB
The ratio of the current of B is (a-btan θ) / a = 1- (b
/ A) tan θ.

【0068】この式から、アスペクト比b/aをできる
だけ大きくした方が、入射角θの変化に対する通過電流
の変化が大きくなるので、キャリブレーション精度上好
ましい。実際には、マスク製作の便宜上、アスペクトb
/aを4程度、例えば、a=5μm、b=20μmとす
る。この場合、入射角θが1゜ずれるとステンシルマス
ク12Bから出射する電子ビームの電流は7%も変化す
る。ステンシルマスクへの入射電子ビームEBの電流変
動率は1%程度であるので、入射角θの変化に対する電
流変動率はこの程度で、キャリブレーションにとって充
分である。
From this equation, it is preferable to increase the aspect ratio b / a as much as possible because the change of the passing current with respect to the change of the incident angle θ becomes large, and therefore the calibration accuracy is improved. Actually, for convenience of mask fabrication, aspect b
/ A is about 4, for example, a = 5 μm and b = 20 μm. In this case, if the incident angle θ shifts by 1 °, the current of the electron beam emitted from the stencil mask 12B changes by 7%. Since the current fluctuation rate of the incident electron beam EB to the stencil mask is about 1%, the current fluctuation rate with respect to the change of the incident angle θ is this level, which is sufficient for the calibration.

【0069】図8に示すように電子ビームの断面EBS
内に入るスリットSY又はSXの本数を多くすることに
より、電流通過率が大きくなって検出電流のSN比が向
上し、かつ、断面EBSのステンシルマスク12B上の
位置が少しずれてもこれによる通過電流値の変動を無視
することができる。
As shown in FIG. 8, the cross section EBS of the electron beam is shown.
By increasing the number of slits SY or SX entering inside, the current passage ratio is increased, the SN ratio of the detected current is improved, and even if the position on the stencil mask 12B of the cross section EBS is slightly shifted, it is passed by this. The fluctuation of the current value can be ignored.

【0070】このような縞状パターンPX及びPYが形
成されたステンシルマスクを用いて上記第1実施例と同
様の処理を行い、図4のステップ32において、縞状パ
ターンPXに電子ビームを通過させX方向の偏向量を変
化させて補正値を求め、縞状パターンPYに電子ビーム
を通過させY方向の偏向量を変化させて補正値を求め
る。
Using the stencil mask on which the striped patterns PX and PY are formed, the same processing as in the first embodiment is performed, and the electron beam is passed through the striped pattern PX in step 32 of FIG. The correction value is obtained by changing the deflection amount in the X direction, the electron beam is passed through the striped pattern PY, and the deflection amount in the Y direction is changed to obtain the correction value.

【0071】これにより、より高精度で電子ビームをス
テンシルマスクに垂直入射させることができ、試料上の
露光パターンに歪みが生ずるのを防止して試料上にパタ
ーンを正確に描画することが可能となる。
As a result, the electron beam can be vertically incident on the stencil mask with higher accuracy, distortion can be prevented from occurring in the exposure pattern on the sample, and the pattern can be accurately drawn on the sample. Become.

【0072】[第3実施例]上記第1実施例では、補正
値Cijを求める場合に、偏向器D1〜D4の特性を考
慮しないでCij=0を中心とし±εの範囲内で偏向量
を変化させるので、補正値が収束するまでの図4のステ
ップ32及び34の繰り返し回数及びステップ32及び
33で実行される図5のステップ41〜44の繰り返し
回数が比較的多くなり、キャリブレーションに要する時
間が長くなる。
[Third Embodiment] In the first embodiment, when the correction value Cij is obtained, the deflection amount is within a range of ± ε centering on Cij = 0 without considering the characteristics of the deflectors D1 to D4. Since it is changed, the number of repetitions of steps 32 and 34 of FIG. 4 and the number of repetitions of steps 41 to 44 of FIG. 5 executed in steps 32 and 33 until the correction value converges become relatively large, which is necessary for calibration. Time will increase.

【0073】そこで、本第3実施例ではこの問題を解決
するために、予め、偏向器D1〜D4の特性を求め、こ
れに基づき補正値C0ijを推定してこれを図4の偏向
値補正メモリ24に書き込んでおく。そして、セレクタ
25の代わりに加算器を用い、キャリブレーションの際
には偏向値補正メモリ24からの補正値C0ijとカウ
ンタ28の計数値kとの和を加算器23に供給し、クロ
ックCKにより計数値kを−ε〜εの範囲で変化させ、
上記第1実施例と同様にして好ましい計数値kを求め、
補正値Cij=C0ij+kを決定し、偏向値補正メモ
リ24内の補正値C0ijをCijに更新する。
Therefore, in order to solve this problem in the third embodiment, the characteristics of the deflectors D1 to D4 are obtained in advance, the correction value C0ij is estimated based on this, and this is used as the deflection value correction memory of FIG. It writes in 24. Then, an adder is used instead of the selector 25, and at the time of calibration, the sum of the correction value C0ij from the deflection value correction memory 24 and the count value k of the counter 28 is supplied to the adder 23, and is calculated by the clock CK. By changing the numerical value k in the range of −ε to ε,
A preferable count value k is obtained in the same manner as in the first embodiment,
The correction value Cij = C0ij + k is determined, and the correction value C0ij in the deflection value correction memory 24 is updated to Cij.

【0074】本実施例では、推定補正値C0ijを用い
るので、εの値を、第1実施例のそれよりも小さくする
ことができる。
Since the estimated correction value C0ij is used in this embodiment, the value of ε can be made smaller than that of the first embodiment.

【0075】実際の露光の際には、不図示のゲートを閉
じてカウンタ28へのクロックCKの供給を停止し、カ
ウンタ28の計数値kを0とする。
At the time of actual exposure, the gate (not shown) is closed to stop the supply of the clock CK to the counter 28, and the count value k of the counter 28 is set to zero.

【0076】他の点は、上記第1実施例又は第2実施例
と同一である。
The other points are the same as those of the first or second embodiment.

【0077】次に、偏向器D1〜D4の特性値及び推定
補正値C0ijの求め方を説明する。
Next, how to obtain the characteristic values of the deflectors D1 to D4 and the estimated correction value C0ij will be described.

【0078】図10に示す如く、偏向器D1〜D4のう
ち、偏向器Di(iは1〜4のいずれか)のみに一定の
電圧VX0を印加すると、電子ビームEBの軌跡はTiの
ようになってアパーチャ13を通過できず、電流検出器
15による検出電流は0となる。図中、アライメントコ
イルAは、図16の偏向器D1より上方に配置されたア
ライメントコイルA1A、A1B又はA2のいずれかで
あり、例えばアライメントコイルA1Aである。
As shown in FIG. 10, when the constant voltage VX0 is applied only to the deflector Di (i is one of 1 to 4) among the deflectors D1 to D4, the locus of the electron beam EB is as shown by Ti. As a result, the current cannot pass through the aperture 13 and the current detected by the current detector 15 becomes zero. In the figure, the alignment coil A is any of the alignment coils A1A, A1B, or A2 arranged above the deflector D1 in FIG. 16, for example, the alignment coil A1A.

【0079】図11に示す如く、偏向器D1のみに設定
電圧を印加した状態で、アライメントコイルAに駆動電
流を供給して、電子ビームEBの軌跡T5がアパーチャ
13の中心を通過するようにする。このときのアライメ
ントコイルAへのX方向駆動電流IX=IX1及びY方向
駆動電流IY=IY1を、偏向器D1の特性値として求め
る。IX1及びIY1は、理想的な場合に電子ビームEBを
アパーチャ13の中心に通らせるための駆動電流IX0
Y0=0の前後で、駆動電流IX及びIYを少しづつ変化
させ又は2分法により変化させたときに、電流検出器1
5による検出電流が極大となるときの駆動電流IX及び
Yとして求めることができる。
As shown in FIG. 11, with the set voltage applied only to the deflector D1, a drive current is supplied to the alignment coil A so that the locus T5 of the electron beam EB passes through the center of the aperture 13. . The X-direction drive current I X = I X1 and the Y-direction drive current I Y = I Y1 to the alignment coil A at this time are obtained as characteristic values of the deflector D1. I X1 and I Y1 are drive currents I X0 for causing the electron beam EB to pass through the center of the aperture 13 in the ideal case.
When the drive currents I X and I Y are changed little by little before or after I Y0 = 0, or when changed by the bisection method, the current detector 1
It can be obtained as the drive currents I X and I Y when the detected current by 5 becomes maximum.

【0080】この処理は、図4の処理のように4つの偏
向器D1〜D4に印可する電圧の組み合わせを変化させ
るのに比較すると、アライメントコイルAに流す電流の
みを変化させればよいので、簡単である。
Compared with changing the combination of the voltages applied to the four deflectors D1 to D4 as in the process of FIG. 4, this process requires changing only the current flowing through the alignment coil A. It's easy.

【0081】なお、第1実施例と異なり、電流検出器1
5で電流を検出する際に反射電子検出器16A及び16
Bを使用しないので、試料14が搭載される不図示の移
動ステージ上にファラデーカップを配置しておき、これ
とグランド線との間に電流検出器15を接続し、移動ス
テージを駆動してこのファラデーカップをアパーチャ1
3の孔の真下に位置させ、電子ビームEBがアパーチャ
13を通過する電流を検出した方がより正確に検出する
ことができる。
Note that, unlike the first embodiment, the current detector 1
Backscattered electron detectors 16A and 16
Since B is not used, a Faraday cup is placed on a moving stage (not shown) on which the sample 14 is mounted, and the current detector 15 is connected between this and the ground line to drive the moving stage. Faraday cup with aperture 1
It is possible to more accurately detect the current passing through the aperture 13 by locating the electron beam EB directly below the hole 3 and detecting the current.

【0082】図12(A)〜(D)はそれぞれ、偏向器
D1のみ、偏向器D2のみ、偏向器D3のみ及び偏向器
D4のみに設定電圧を印加した状態でアパーチャ通過電
流を極大にするためのアライメントコイル駆動電流(I
Xi,IYi)、i=1〜4を示す。実際には、偏向器D1
〜D4のそれぞれと対になったY方向偏向器についても
同様にその特性を示すアライメントコイル駆動電流を求
める。
FIGS. 12A to 12D are for maximizing the aperture passing current in the state where the set voltage is applied only to the deflector D1, only the deflector D2, only the deflector D3 and only the deflector D4. Alignment coil drive current (I
Xi , I Yi ) and i = 1 to 4 are shown. In reality, the deflector D1
Similarly, for the Y-direction deflector paired with each of D4 to D4, the alignment coil drive current showing the characteristic is similarly obtained.

【0083】この設定電圧及び駆動電流から、偏向器D
1〜D4の実際の偏向特性(偏向強度及び偏向方向)と
設計上の偏向特性との関係を求める。すなわち、偏向器
取付位置の誤差や、偏向器の駆動アンプを含めた感度の
誤差等を考慮して、電子ビームEBを所定量偏向するの
に偏向器に実際印加すべき電圧と設計上印加すべき電圧
との関係を、X方向及びY方向の偏向について、例えば
1次変換式で表す。
From this set voltage and drive current, the deflector D
The relationship between the actual deflection characteristics (deflection intensity and deflection direction) of 1 to D4 and the designed deflection characteristics is obtained. That is, in consideration of an error in the deflector mounting position, an error in sensitivity including the drive amplifier of the deflector, and the like, the voltage that should be actually applied to the deflector in order to deflect the electron beam EB by a predetermined amount and the voltage applied by design are applied. The relationship with the power voltage is represented by, for example, a primary conversion formula for deflection in the X direction and the Y direction.

【0084】そして、電子ビームEBの軌跡を図16に
示すようにするために偏向器D1〜D4に設計上印加す
べき電圧を求め、これを該1次変換式に代入して偏向器
D1〜D4に実際に印加すべき電圧を求め、実際に印加
すべき電圧と設計上印加すべき電圧との差に比例した値
(比例定数は図2のドライバ27の増幅率の逆数)を上
記推定補正値C0ijとして偏向値補正メモリ24に格
納する。
Then, in order to make the locus of the electron beam EB as shown in FIG. 16, a voltage to be applied to the deflectors D1 to D4 by design is obtained, and this is substituted into the first-order conversion formula to deflect the deflectors D1 to D1. A voltage to be actually applied to D4 is obtained, and a value proportional to the difference between the voltage to be actually applied and the voltage to be applied in design (the proportional constant is the reciprocal of the amplification factor of the driver 27 in FIG. 2) is estimated and corrected. The value C0ij is stored in the deflection value correction memory 24.

【0085】本第3実施例では、上記のように偏向器D
1〜D4の特性を考慮しているので、補正値が収束する
までの図4のステップ32及び34の繰り返し回数及び
ステップ32及び33で実行される図5のステップ41
〜44の繰り返し回数を低減することができ、キャリブ
レーションに要する時間を全体として短縮することがで
きる。
In the third embodiment, as described above, the deflector D
Since the characteristics of 1 to D4 are taken into consideration, the number of repetitions of steps 32 and 34 of FIG. 4 until the correction value converges and step 41 of FIG. 5 executed in steps 32 and 33.
The number of repetitions of ~ 44 can be reduced, and the time required for calibration can be shortened as a whole.

【0086】[第4実施例]上記第1実施例では、|x
ij|/IEBを最小にする補正値Cijを求めたが、電
流検出器15による検出電流IEBを極大にした後、試料
上の電子ビーム照射点位置ずれ|xij|を最小にする
ことにより補正値Cijを求めることも可能であり、次
にこの方法を第4実施例として説明する。
[Fourth Embodiment] In the first embodiment, | x
The correction value Cij that minimizes ij | / I EB was obtained. However, after maximizing the detection current I EB by the current detector 15, by minimizing the position deviation | xij | of the electron beam irradiation point on the sample, It is also possible to obtain the correction value Cij, and this method will be described as a fourth embodiment.

【0087】検出電流IEBが極大になるということは、
図13に示すように、電子ビームEBがステンシルマス
ク12Bに対し垂直に通過し、かつ、電子ビームEBの
断面中心がアパーチャ13の孔の中心に一致するように
通ることを意味する。
The fact that the detection current I EB becomes maximum means that
As shown in FIG. 13, it means that the electron beam EB passes perpendicularly to the stencil mask 12B and that the cross-sectional center of the electron beam EB coincides with the center of the hole of the aperture 13.

【0088】図15は、図4のステップ32及び33の
代わりに処理される手順を示す。
FIG. 15 shows a procedure which is processed instead of steps 32 and 33 of FIG.

【0089】(50)偏向器D2、D3及びD4の各々
に関し前回求めた好ましい計数値kの値(初回はk=
0)をカウンタ28にロードして、偏向器D2、偏向器
D3及びD4の印加電圧を固定する。この状態で、電子
ビームEBを試料14上に照射させ、かつ、偏向器D1
に関し計数値kを−ε〜εの範囲で変化させて、検出電
流IEBが極大となる計数値kを求め、この値を偏向器D
1に対応したカウンタ28にロードして偏向器D1の印
加電圧を固定する。この状態で次に、電子ビームEBを
試料14上に照射させ、かつ、偏向器D2に関し計数値
kを−ε〜εの範囲で変化させて、検出電流IEBが極大
となる計数値kを求め、この値を偏向器D2に対応した
カウンタ28にロードして偏向器D2の印加電圧を固定
する。
(50) The value of the preferable count value k obtained last time for each of the deflectors D2, D3 and D4 (k =
0) is loaded into the counter 28 to fix the applied voltage to the deflector D2, the deflectors D3 and D4. In this state, the sample 14 is irradiated with the electron beam EB, and the deflector D1
The count value k is changed in the range of −ε to ε to obtain the count value k at which the detection current I EB becomes maximum, and this value is determined by the deflector D.
The counter 28 corresponding to 1 is loaded and the applied voltage of the deflector D1 is fixed. In this state, next, the electron beam EB is irradiated onto the sample 14, and the count value k with respect to the deflector D2 is changed in the range of −ε to ε, and the count value k at which the detection current I EB becomes maximum is obtained. The obtained value is loaded into the counter 28 corresponding to the deflector D2 and the applied voltage to the deflector D2 is fixed.

【0090】(51)nに1を代入する。(51) Substitute 1 for n.

【0091】(52)偏向器D3に関し、例えばk=2
n−3として、偏向器D3の印加電圧を固定する。偏向
器D3(X方向偏向器)に関し求めたkをX成分とし、
偏向器D3と対をなす不図示のY方向偏向器に関し求め
たkをY成分とするベクトルをd3で表す。
(52) Regarding the deflector D3, for example, k = 2
The voltage applied to the deflector D3 is fixed as n-3. Let k obtained for the deflector D3 (X-direction deflector) be the X component,
A vector having k as the Y component, which is obtained with respect to the Y-direction deflector (not shown) forming a pair with the deflector D3, is represented by d3.

【0092】(53)電子ビームEBを試料14上に照
射させ、かつ、偏向器D4に関し計数値kを−ε〜εの
範囲で変化させ、又は、前回求めた好ましい計数値kの
前後で変化させて、検出電流IEBが極大となる計数値k
を求め、この値を偏向器D4に対応したカウンタ28に
ロードして偏向器D4の印加電圧を固定する。偏向器D
4(X方向偏向器)に関し求めたkをX成分とし、偏向
器D4と対をなす不図示のY方向偏向器に関し求めたk
をY成分とする補正ベクトルをd4で表す。
(53) The sample 14 is irradiated with the electron beam EB, and the count value k of the deflector D4 is changed within the range of -ε to ε, or changed before and after the previously obtained preferable count value k. Then, the count value k at which the detection current I EB becomes maximum
Is obtained, and this value is loaded into the counter 28 corresponding to the deflector D4 to fix the voltage applied to the deflector D4. Deflector D
4 (X-direction deflector), and k obtained with respect to the Y-direction deflector (not shown) forming a pair with the deflector D4, where k is the X component.
The correction vector having Y as the component is represented by d4.

【0093】(54)この状態で電子ビームEBを試料
14上に照射させると、電子ビームEBの軌跡は、例え
ば図14のT6のようになる。このときの試料14上の
電子ビーム照射点Snの座標を上記第1実施例と同様に
して求める。座標系は、図6のx−y直交座標系と同一
であり、照射点Snの位置ベクトルをrnで表す。
(54) When the sample 14 is irradiated with the electron beam EB in this state, the trajectory of the electron beam EB becomes, for example, T6 in FIG. The coordinates of the electron beam irradiation point Sn on the sample 14 at this time are obtained in the same manner as in the first embodiment. The coordinate system is the same as the xy orthogonal coordinate system in FIG. 6, and the position vector of the irradiation point Sn is represented by rn.

【0094】(55、56)n≠2であれば、nをイン
クリメントし、上記ステップ52へ戻り、n=2であれ
ば、次のステップ57へ進む。n=2のときのステップ
54での電子ビームの軌跡は、例えば図14中のT7の
ようになる。
(55, 56) If n ≠ 2, n is incremented and the process returns to step 52. If n = 2, the process proceeds to the next step 57. The trajectory of the electron beam in step 54 when n = 2 is, for example, T7 in FIG.

【0095】(57)ベクトルrnを、補正ベクトルdn
3と補正ベクトルdn4の線形関数rn=f(dn3,dn4)
で近似する。式r1=f(d13,d14)と式r2=f(d
23,d24)とから線形関数fが定まる。f(d3,d4)
=0となる補正ベクトルd3及びd4を求め、この補正ベ
クトルd3及びd4をそれぞれ偏向器D3及びD4に関す
る補正ベクトルとして、上記好ましい計数値kを定め
る。
(57) The vector rn is replaced with the correction vector dn
Linear function rn = f (dn3, dn4) of 3 and the correction vector dn4
Is approximated by. Formula r1 = f (d13, d14) and formula r2 = f (d
23, d24) and the linear function f is determined. f (d3, d4)
The correction vectors d3 and d4 for which = 0 are obtained, and the preferable count value k is determined by using the correction vectors d3 and d4 as the correction vectors for the deflectors D3 and D4, respectively.

【0096】この第4実施例は、上記第1実施例のみな
らず、上記第2実施例又は第3実施例のいずれとも組み
合わせることができる。
The fourth embodiment can be combined not only with the first embodiment described above but also with any of the second embodiment or the third embodiment described above.

【0097】この第4実施例によれば、照射点が原点と
なる偏向器D3、D4への印加電圧を推定するので、上
記第3実施例よりもさらに繰り返し処理を低減でき、キ
ャリブレーションに要する時間を短縮することができ
る。
According to the fourth embodiment, since the applied voltage to the deflectors D3 and D4 whose origin is the irradiation point is estimated, the repetitive processing can be further reduced as compared with the third embodiment, and the calibration is required. The time can be shortened.

【0098】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。
The present invention includes various modifications other than the above.

【0099】例えば、キャリブレーション用ステンシル
マスク12A上の一部の通過孔パターンに対してのみ補
正値を求め、実際に使用するステンシルマスク12に対
しては、補間法で計算して通過孔パターン位置に対応し
た補正値を求める構成であってもよい。したがって、キ
ャリブレーション用ステンシルマスク12A上の通過孔
パターン中心位置と、実際に使用するステンシルマスク
12上の通過孔パターン位置とは、必ずしも一致しなく
てもよい。この場合、偏向器印加電圧の補正は、例え
ば、電子ビームEBを所定量偏向するのに偏向器に実際
印加すべき電圧と設計上印加すべき電圧との関係を、X
方向及びY方向の偏向について1次変換式で表し、設計
上印加すべき電圧を実際印加すべき電圧に1次変換する
ことにより行う。
For example, the correction values are obtained only for some of the through hole patterns on the calibration stencil mask 12A, and for the stencil mask 12 that is actually used, the interpolation values are used to calculate the through hole pattern positions. It may be configured to obtain the correction value corresponding to. Therefore, the center position of the passage hole pattern on the calibration stencil mask 12A and the position of the passage hole pattern on the stencil mask 12 actually used do not necessarily have to match. In this case, the voltage applied to the deflector may be corrected by, for example, determining the relationship between the voltage that should be actually applied to the deflector and the voltage that is to be applied by design in order to deflect the electron beam EB by a predetermined amount as X.
The deflection in the Y direction and the Y direction is expressed by a primary conversion equation, and the voltage to be applied by design is first converted into the voltage to be actually applied.

【0100】また、キャリブレーション専用のステンシ
ルマスクを用いずに、露光の際に使用するステンシルマ
スクに、キャリブレーション用通過孔パターンを配置し
たものを用いてもよい。
Instead of using a stencil mask dedicated to calibration, a stencil mask used for exposure may have a calibration through-hole pattern arranged therein.

【0101】また、上記εの値は、補正値が収束する毎
に小さくしてもよい。
The value of ε may be decreased each time the correction value converges.

【0102】また、図12のアライメントコイル駆動電
流を求める際に偏向器D1〜D4に印加する電圧は、偏
向器D1〜D4について互いに異なる値であってもよい
ことは勿論である。
Of course, the voltages applied to the deflectors D1 to D4 when obtaining the alignment coil drive current in FIG. 12 may be different values for the deflectors D1 to D4.

【0103】また、図57のステップ57の次に、偏向
器D3及びD4に関しステップ57で求めた計数値kを
設定し、電子ビームEBを試料14上に照射させ、電子
ビーム照射点が実際にx−y座標原点になるかどうかを
確認し、電子ビーム照射点が許容値以上ずれていた場合
には、計数値kをこの前後で変化させて、電子ビーム照
射点が実際にx−y座標原点になる計数値kを求めるよ
うにしてもよい。
After step 57 in FIG. 57, the count value k obtained in step 57 for the deflectors D3 and D4 is set, and the electron beam EB is irradiated onto the sample 14 so that the electron beam irradiation point is actually It is confirmed whether the electron beam irradiation point is the origin of the xy coordinates. If the electron beam irradiation point is deviated by more than the allowable value, the count value k is changed before and after this so that the electron beam irradiation point is actually the xy coordinate. You may make it obtain | require the count value k used as an origin.

【0104】また、場合によっては、図4のステップ3
4で収束判定を行わずに、ステップ32及び33の処
理、又は、図15の処理を1回のみ実行する構成であっ
てもよい。特に、上記第2実施例及び第3実施例の方法
を用いて上記第4実施例を実施する場合には、図15の
処理を1回のみ実行する構成で充分となることが期待で
きる。
In some cases, step 3 in FIG.
The processing of steps 32 and 33 or the processing of FIG. 15 may be executed only once without performing the convergence determination in step 4. In particular, when the method of the second and third embodiments is used to implement the fourth embodiment, it can be expected that the configuration of FIG. 15 is executed only once.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のキャリブレ
ーションにより、実際の露光の際には、露光位置ずれが
補正されて露光位置精度が向上し、描画パターンが正確
となるという優れた効果を奏し、半導体集積回路パター
ンのより微細化に寄与するところが大きい。
As described above, according to the calibration of the present invention, during the actual exposure, the exposure position shift is corrected, the exposure position accuracy is improved, and the excellent effect that the drawing pattern is accurate can be obtained. This greatly contributes to miniaturization of the semiconductor integrated circuit pattern.

【0106】本発明の第1態様では、ステンシルマスク
として、キャリブレーションの際に、同一形状の通過孔
パターンが複数形成されたキャリブレーション用ステン
シルマスクを用いるので、ステンシルマスク上の各位置
に関するキャリブレーションの効果を容易正確に確認す
ることができ、露光位置精度をより向上させることが可
能となるという効果を奏する。
In the first aspect of the present invention, as the stencil mask, the calibration stencil mask in which a plurality of through-hole patterns of the same shape are formed is used at the time of calibration. Therefore, the calibration for each position on the stencil mask is performed. The effect of can be confirmed easily and accurately, and the exposure position accuracy can be further improved.

【0107】本発明の第2態様では、荷電粒子ビームの
ステンシルマスク入射角変化に対する、ステンシルマス
クから出射する荷電粒子ビームの電流変化率が比較的大
きくなるので、より高精度で荷電粒子ビームをステンシ
ルマスクに垂直入射させることができ、試料上の露光パ
ターンに歪みが生ずるのを防止して試料上にパターンを
正確に描画することが可能となるという効果を奏する。
In the second aspect of the present invention, the rate of change in current of the charged particle beam emitted from the stencil mask with respect to the change in the angle of incidence of the charged particle beam on the stencil mask is relatively large. It is possible to make the mask vertically incident on the mask, prevent distortion of the exposure pattern on the sample, and accurately draw the pattern on the sample.

【0108】本発明の第3態様では、原点に対する位置
ずれが極小となり、かつ、アパーチャ通過電流が極大と
なるような偏向器駆動量を求めるために、位置ずれの絶
対値を電流検出値で除した値が最小となる偏向器駆動量
を求めるので、1つの変数に着目してキャリブレーショ
ンを行えばよく、キャリブレーションをより容易に行う
ことが可能となるという効果を奏する。
In the third aspect of the present invention, the absolute value of the positional deviation is divided by the detected current value in order to obtain the deflector driving amount that minimizes the positional deviation with respect to the origin and maximizes the aperture passing current. Since the deflector drive amount that minimizes the calculated value is obtained, it suffices to carry out the calibration by focusing on one variable, and it is possible to perform the calibration more easily.

【0109】本発明の第態4様のアルゴリズムを用いれ
ば、キャリブレーションの自動化が可能となるという効
果を奏する。
By using the algorithm of the fourth aspect of the present invention, it is possible to automate the calibration.

【0110】本発明の第5態様のアルゴリズムを用いれ
ば、第1〜第4偏向器を有する場合であっても、キャリ
ブレーションの自動化が可能となるという効果を奏す
る。
By using the algorithm of the fifth aspect of the present invention, it is possible to automate the calibration even when the first to fourth deflectors are provided.

【0111】本発明の第6態様では、偏向器の特性を考
慮しているので、試料上の荷電粒子ビーム照射点の位置
ずれが極小となり、かつ、アパーチャ通過検出電流が極
大となるまでの繰り返し処理の回数を低減することがで
き、キャリブレーションに要する時間を短縮することが
できるという効果を奏する。
In the sixth aspect of the present invention, since the characteristics of the deflector are taken into consideration, the positional deviation of the charged particle beam irradiation point on the sample is minimized and the repetition is repeated until the aperture passage detection current becomes maximum. The number of processes can be reduced, and the time required for calibration can be shortened.

【0112】本発明の第7態様では、試料上の荷電粒子
ビーム照射点が原点となる第3偏向器駆動量と第4偏向
器駆動量を推定するので、照射点の位置ずれが極小とな
り、かつ、アパーチャ通過検出電流が極大となるまでの
繰り返し処理の回数を低減することができ、キャリブレ
ーションに要する時間をさらに短縮することができると
いう効果を奏する。
In the seventh aspect of the present invention, since the third deflector driving amount and the fourth deflector driving amount whose origin is the charged particle beam irradiation point on the sample are estimated, the positional deviation of the irradiation point is minimized. In addition, it is possible to reduce the number of repeated processes until the aperture passing detection current becomes maximum, and it is possible to further reduce the time required for calibration.

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

【図1】本発明に係る、ステンシルマスクに対する電子
ビーム偏向制御方法の原理説明図である。
FIG. 1 is a principle explanatory diagram of an electron beam deflection control method for a stencil mask according to the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の電子ビーム偏向制御回路
図である。
FIG. 2 is an electron beam deflection control circuit diagram of the first embodiment of the present invention.

【図3】キャリブレーション用ステンシルマスクの平面
図である。
FIG. 3 is a plan view of a stencil mask for calibration.

【図4】露光位置ずれ補正値自動設定手順を示す概略フ
ローチャートである。
FIG. 4 is a schematic flowchart showing a procedure for automatically setting an exposure position deviation correction value.

【図5】図4のステップ32及びステップ33で実行さ
れる、補正値を近似的に求める手順を示すフローチャー
トである。
5 is a flowchart showing a procedure for approximately obtaining a correction value, which is executed in steps 32 and 33 of FIG.

【図6】電子ビーム照射点位置検出方法説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of an electron beam irradiation point position detection method.

【図7】好ましい補正値Cijの求め方を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing how to obtain a preferable correction value Cij.

【図8】本発明の第2実施例に係り、キャリブレーショ
ン用ステンシルマスクに形成される縞状パターン図であ
る。
FIG. 8 is a stripe pattern diagram formed on a calibration stencil mask according to the second embodiment of the present invention.

【図9】図8の縞状パターンに対する電子ビーム入射角
θと通過電流との関係を示す図である。
9 is a diagram showing a relationship between an electron beam incident angle θ and a passing current with respect to the striped pattern of FIG.

【図10】本発明の第3実施例に係り、偏向器D1〜D
4のうち1つのみに電圧を印加したときの電子ビーム軌
跡を示す図である。
FIG. 10 relates to a third embodiment of the present invention and relates to deflectors D1 to D.
FIG. 6 is a diagram showing an electron beam trajectory when a voltage is applied to only one of the four.

【図11】偏向器D1〜D4のうち偏向器D1のみに電
圧を印加した状態で、アライメントコイルAに電流を供
給して電子ビームをアパーチャに通させたときの電子ビ
ーム軌跡を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an electron beam locus when a current is supplied to the alignment coil A and an electron beam is passed through the aperture while voltage is applied only to the deflector D1 among the deflectors D1 to D4. .

【図12】偏向器D1〜D4のうち1つのみに同一電圧
を印加した状態でアパーチャ通過電流を極大にするため
のアライメントコイル駆動電流を示す偏向器特性図であ
る。
FIG. 12 is a deflector characteristic diagram showing an alignment coil drive current for maximizing the aperture passing current in a state where the same voltage is applied to only one of the deflectors D1 to D4.

【図13】本発明の第4実施例に係り、アパーチャ通過
電流が極大になる電子ビーム軌跡を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an electron beam locus at which the aperture passing current becomes maximum according to the fourth example of the present invention.

【図14】偏向器D1及びD2に印加する電圧を固定し
た状態で、アパーチャ通過電流を極大にする2つの電子
ビーム軌跡を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing two electron beam trajectories for maximizing the aperture passing current with the voltage applied to the deflectors D1 and D2 fixed.

【図15】図4のステップ32及び33の代わりに処理
される露光位置ずれ補正値自動設定手順を示すフローチ
ャートである。図である。
15 is a flowchart showing an exposure position deviation correction value automatic setting procedure that is processed instead of steps 32 and 33 of FIG. It is a figure.

【図16】電子ビーム露光装置光学系図である。FIG. 16 is an optical system diagram of an electron beam exposure apparatus.

【図17】電子ビーム露光装置光学系図である。FIG. 17 is an optical system diagram of an electron beam exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電子銃 11、13 アパーチャ 12、12A、12B ステンシルマスク 14 試料 14a L字形マーク 15 電流検出器 16A、16B 反射電子検出器 17、20 A/D変換器 18 マイクロコンピュータ 19 加算増幅器 23 加算器 24 偏向値補正メモリ 28 カウンタ EB 電子ビーム C 光軸 L1A、L1B、L2A、L2B、L3、L4、L5
磁界レンズ D1、D2 マスク入射側偏向器 D3、D4 マスク出射側偏向器 P11〜P55 通過孔パターン A、A1A、A1B、A2、A3、A4 アライメント
コイル PX、PY 縞状パターン SX、SY スリット T1〜T7 電子ビーム軌跡
10 electron gun 11, 13 aperture 12, 12A, 12B stencil mask 14 sample 14a L-shaped mark 15 current detector 16A, 16B backscattered electron detector 17, 20 A / D converter 18 microcomputer 19 summing amplifier 23 adder 24 deflection Value correction memory 28 Counter EB Electron beam C Optical axis L1A, L1B, L2A, L2B, L3, L4, L5
Magnetic field lens D1, D2 Mask entrance side deflector D3, D4 Mask exit side deflector P11-P55 Pass hole pattern A, A1A, A1B, A2, A3, A4 Alignment coil PX, PY Striped pattern SX, SY slit T1-T7 Electron beam trajectory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 暁生 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 大饗 義久 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 坂本 樹一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akio Takemoto 2-1844-2, Kozoji-cho, Kasugai-shi, Aichi Prefecture Fujitsu Viels-E Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kiichi Sakamoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光軸(C)上を通る荷電粒子ビーム(E
B)をマスク入射側偏向器(ID)で振って、ステンシ
ルマスク(12)上の選択した通過孔パターンに対し該
荷電粒子ビームを通して該荷電粒子ビームの断面形状を
成形した後、該荷電粒子ビームをマスク出射側偏向器
(OD)で振り戻して、該荷電粒子ビームを該光軸上に
通らせ、該荷電粒子ビームに対し、孔が該光軸上に在る
角度絞り用アパーチャ(13)を通過させる、ステンシ
ルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方法であっ
て、キャリブレーションの際には、 該ステンシルマスク上の該通過孔パターンの1つを該光
軸上に一致させ、 該アパーチャを通過する該荷電粒子ビームの電流
(IEB)を検出し、 該荷電粒子ビームの試料(14)上照射点位置(S)を
検出し、 該マスク入射側偏向器及び該マスク出射側偏向器での該
荷電粒子ビーム偏向量を0にして、該荷電粒子ビームに
対し該該ステンシルマスク上の該光軸上通過孔パターン
を通過させたときの該試料上照射点を原点(S0)と
し、 該ステンシルマスク上の複数の該通過孔パターンの各々
につき、該マスク入射側偏向器及び該マスク出射側偏向
器の駆動量(V)を変化させて、該通過孔パターンに該
荷電粒子ビームを通過させたときに検出した該試料上照
射点の該原点からの位置ずれ(x)が極小となり、か
つ、検出した該電流が極大となるような該偏向器駆動量
を求め、 実際の露光の際には、求めた該偏向器駆動量及び選択し
たステンシルマスク上通過孔パターン位置に基づいて、
該偏向器駆動量を決定することを特徴とするステンシル
マスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方法。
1. A charged particle beam (E) passing on an optical axis (C).
B) is shaken by a mask incident side deflector (ID) to shape the cross-sectional shape of the charged particle beam through the charged particle beam with respect to the selected passage hole pattern on the stencil mask (12), and then the charged particle beam Is turned back by a mask emission side deflector (OD) to allow the charged particle beam to pass on the optical axis, and an aperture (13) for an angle diaphragm having a hole on the optical axis for the charged particle beam. Is a method of controlling the deflection of a charged particle beam with respect to a stencil mask, wherein one of the through hole patterns on the stencil mask is aligned with the optical axis during calibration, and the beam passes through the aperture. detecting a current (I EB) of the charged particle beam to detect the sample (14) on the irradiation point position (S) of the charged particle beam, at the mask incident side deflectors and the mask exit side deflector The deflection point of the charged particle beam is set to 0, and the irradiation point on the sample when the charged particle beam is passed through the on-axis passage hole pattern on the stencil mask is the origin (S0). When the charged particle beam is passed through the passing hole pattern by changing the drive amount (V) of the mask entrance side deflector and the mask exit side deflector for each of the above plurality of passing hole patterns. The displacement amount (x) of the irradiation point on the sample detected from the origin is minimized, and the deflector drive amount is determined such that the detected current is maximized. At the time of actual exposure, Based on the obtained deflector drive amount and the selected through hole pattern position on the stencil mask,
A charged particle beam deflection control method for a stencil mask, characterized in that the deflector drive amount is determined.
【請求項2】 前記ステンシルマスクとして、前記キャ
リブレーションの際に、同一形状の通過孔パターンが複
数形成されたもの(12A)を用いることを特徴とす
る、請求項1記載のステンシルマスクに対する荷電粒子
ビーム偏向制御方法。
2. The charged particles for a stencil mask according to claim 1, wherein the stencil mask is a stencil mask having a plurality of through-hole patterns of the same shape formed during the calibration (12A). Beam deflection control method.
【請求項3】 前記ステンシルマスクとして、前記キャ
リブレーションの際に、幅が前記荷電粒子ビームの断面
の幅より狭く長さが該荷電粒子ビームの断面の幅より長
い複数のスリットが縞状に配列された縞状パターンを前
記通過孔パターンとして有するものを用い、 前記マスク入射側偏向器で該スリットの幅方向に対する
該荷電粒子ビーム進行方向の角度を変化させて、該ステ
ンシルマスクに入射する該荷電粒子ビームの電流に対す
る該ステンシルマスクから出射する該荷電粒子ビームの
電流の割合が極大となるようにすることを特徴とする、
請求項1記載のステンシルマスクに対する荷電粒子ビー
ム偏向制御方法。
3. As the stencil mask, a plurality of slits having a width narrower than a width of a cross section of the charged particle beam and a length longer than a width of a cross section of the charged particle beam are arranged in a stripe pattern during the calibration. Using a striped pattern formed as the passage hole pattern, and changing the angle of the charged particle beam advancing direction with respect to the width direction of the slit by the mask entrance side deflector to make the charge incident on the stencil mask. Characterized in that the ratio of the current of the charged particle beam emitted from the stencil mask to the current of the particle beam is maximized.
A charged particle beam deflection control method for a stencil mask according to claim 1.
【請求項4】 前記位置ずれ(x)が極小となり、か
つ、前記電流検出値(IEB)が極大となるような前記偏
向器駆動量(V)を求めるために、該位置ずれの絶対値
を該電流検出値で除した値が最小となる該偏向器駆動量
を求めることを特徴とする、請求項2又は3記載のステ
ンシルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方法。
4. The absolute value of the displacement is obtained in order to obtain the deflector drive amount (V) such that the displacement (x) is minimized and the detected current value (I EB ) is maximized. 4. The charged particle beam deflection control method for a stencil mask according to claim 2, wherein the deflector drive amount that minimizes a value obtained by dividing the current detection value by is calculated.
【請求項5】 前記マスク入射側偏向器(ID)又は前
記マスク出射側偏向器(OD)の一方に対する偏向器駆
動量(V1)を固定し、他方に対する偏向器駆動量(V
2)を変化させて、前記位置ずれ(x)の絶対値を前記
電流検出値(IEB)で除した値が最小となる、該他方に
対する該偏向器駆動量を近似値として求める第1ステッ
プと、 次に、該他方に対する該偏向器駆動量(V2)を該近似
値に固定し、該一方に対する該偏向器駆動量(V1)を
変化させて、該位置ずれの絶対値を該電流検出値で除し
た値が最小となる、該一方に対する該偏向器駆動量を近
似値として求め、該値を該第1ステップでの該固定の値
とする第2ステップとを、 該第1及び第2ステップでの該近似値が共に収束するま
で交互に繰返し行うことにより、該位置ずれが極小とな
り、かつ、該電流検出値が極大となるような該偏向器駆
動量を求めることを特徴とする、請求項4記載のステン
シルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方法
5. A deflector drive amount (V1) for one of the mask entrance side deflector (ID) and the mask exit side deflector (OD) is fixed, and a deflector drive amount (V) for the other is fixed.
2) is changed so that the value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation (x) by the current detection value (I EB ) becomes the minimum, and the deflector drive amount for the other is obtained as an approximate value. Next, the deflector drive amount (V2) for the other is fixed to the approximate value, the deflector drive amount (V1) for the one is changed, and the absolute value of the positional deviation is detected by the current detection. And a second step in which the deflector drive amount for the one is calculated as an approximate value and the value is set to the fixed value in the first step. It is characterized in that the deflector drive amount that minimizes the positional deviation and maximizes the current detection value is obtained by alternately repeating the two steps until the approximate values converge together. Charged particle beam polarization for the stencil mask of claim 4, Control method
【請求項6】 前記マスク入射側偏向器(ID)は、前
記光軸(C)上を通る荷電粒子ビーム(EB)を、前記
ステンシルマスク(12)上の選択した前記通過孔パタ
ーン側に振るための第1偏向器(D1)と、該第1偏向
器で振られた該荷電粒子ビームを該光軸に平行にさせて
該通過孔パターンに垂直に通すための第2偏向器(D
2)を有し、 前記マスク出射側偏向器(OD)は、該通過孔パターン
を通った該荷電粒子ビームを、該光軸側に振り戻すため
の第3偏向器(D3)と、該第3偏向器で振り戻された
該荷電粒子ビームを該光軸上に通らせるための第4偏向
器(D4)を有し、 前記第1ステップは、 該第1偏向器又は該第2偏向器の一方に対する偏向器駆
動量(V11)を固定し、他方に対する偏向器駆動量
(V12)を変化させて、前記位置ずれの絶対値を前記
電流検出値で除した値が最小となる、該他方に対する該
偏向器駆動量を近似値として求める第1Aステップと、 次に、該他方に対する該偏向器駆動量(V12)を該近
似値に固定し、該一方に対する該偏向器駆動量(V1
1)を変化させて、該位置ずれの絶対値を該電流検出値
で除した値が最小となる、該一方に対する該偏向器駆動
量を近似値として求め、該値を該第1Aステップでの該
固定の値とする第1Bステップとを、 該第1A及び第1Bステップでの該近似値が共に収束す
るまで交互に繰返し行い、 前記第2ステップは、 該第3偏向器又は該第4偏向器の一方に対する偏向器駆
動量(V21)を固定し、他方に対する偏向器駆動量
(V22)を変化させて、該位置ずれの絶対値を該電流
検出値で除した値が最小となる、該他方に対する該偏向
器駆動量を近似値として求める第2Aステップと、 次に、該他方に対する該偏向器駆動量(V22)を該近
似値に固定し、該一方に対する該偏向器駆動量(V2
1)を変化させて、該位置ずれの絶対値を該電流検出値
で除した値が最小となる、該一方に対する該偏向器駆動
量を近似値として求め、該値を該第2Aステップでの該
固定の値とする第2Bステップとを、 該第2A及び第2Bステップでの該近似値が共に収束す
るまで交互に繰返し行うことを特徴とする、請求項5記
載のステンシルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御
方法。
6. The mask incident side deflector (ID) swings a charged particle beam (EB) passing on the optical axis (C) to the selected passage hole pattern side on the stencil mask (12). First deflector (D1) and a second deflector (D) for making the charged particle beam oscillated by the first deflector parallel to the optical axis and passing it perpendicularly to the passage hole pattern.
2), the mask emission side deflector (OD) includes a third deflector (D3) for returning the charged particle beam that has passed through the passage hole pattern to the optical axis side, and the third deflector (D3). A fourth deflector (D4) for passing the charged particle beam reflected by the three deflectors on the optical axis, wherein the first step includes the first deflector or the second deflector. The deflector drive amount (V11) for one of the positions is fixed, and the deflector drive amount (V12) for the other is changed so that a value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation by the current detection value becomes the minimum. 1A step for obtaining the deflector drive amount for the other as an approximate value, and then fixing the deflector drive amount (V12) for the other to the approximate value, and setting the deflector drive amount for the one (V1
1) is changed so that the value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation by the detected current value becomes the minimum, the deflector drive amount for the one is obtained as an approximate value, and the value is calculated in the step 1A. The first step B with the fixed value is alternately repeated until the approximate values in the first step A and the first step B are converged, and the second step includes the third deflector or the fourth deflector. The deflector drive amount (V21) for one of the devices is fixed, and the deflector drive amount (V22) for the other device is changed so that the absolute value of the positional deviation divided by the detected current value becomes the minimum. A second step A for obtaining the deflector drive amount for the other as an approximate value, and then fixing the deflector drive amount (V22) for the other to the approximate value, and setting the deflector drive amount (V2 for the one
1) is changed so that the value obtained by dividing the absolute value of the positional deviation by the detected current value becomes the minimum, and the deflector drive amount for the one is obtained as an approximate value, and the value in the second A step is calculated. 6. The charged particle beam for a stencil mask according to claim 5, wherein the 2B step of setting the fixed value is alternately repeated until the approximation values in the 2A and 2B steps converge together. Deflection control method.
【請求項7】 前記マスク入射側偏向器(ID)は、前
記光軸(C)上を通る荷電粒子ビーム(EB)を、前記
ステンシルマスク(12)上の選択した前記通過孔パタ
ーン側に振るための第1偏向器(D1)と、該第1偏向
器で振られた該荷電粒子ビームを該光軸に平行にさせて
該通過孔パターンに垂直に通すための第2偏向器(D
2)を有し、 前記マスク出射側偏向器(OD)は、該通過孔パターン
を通った該荷電粒子ビームを、該光軸側に振り戻すため
の第3偏向器(D3)と、該第3偏向器で振り戻された
該荷電粒子ビームを該光軸上に通らせるための第4偏向
器(D4)を有し、 キャリブレーションの際には、 該第1〜4偏向器(D1〜D4)の1つを設定値で駆動
した状態で、該第1偏向器よりも該荷電粒子ビーム上流
側の位置に配置された光軸調整用アライメントコイルに
駆動電流(ID )を供給して、前記アパーチャ通過電流
検出値(IEB)が極大となる該駆動電流を求め、該1つ
以外の該偏向器についても同様にして該アパーチャ通過
電流検出値が極大となる該駆動電流を求め、 該設定駆動量及び求めた該駆動電流に基づいて該第1〜
4偏向器の各々の偏向特性を求め、 該荷電粒子ビームが、該ステンシルマスクに対し垂直に
該ステンシルマスク上の選択した該通過孔パターンを通
った後、振り戻されて該光軸上を通るようにするための
該第1〜4偏向器駆動量を該偏向特性に基づいて求め、 求めた該駆動量の近くで該第1〜4偏向器の駆動量
(V)を変化させて、該通過孔パターンに該荷電粒子ビ
ームを通過させたときに検出した該試料上照射点の該原
点からの位置ずれ(x)が極小となり、かつ、検出した
該電流が極大となるような該偏向器駆動量を求めること
を特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1つに記載の
ステンシルマスクに対する荷電粒子ビーム偏向制御方
法。
7. The mask incident side deflector (ID) swings a charged particle beam (EB) passing on the optical axis (C) to the selected passage hole pattern side on the stencil mask (12). First deflector (D1) and a second deflector (D) for making the charged particle beam oscillated by the first deflector parallel to the optical axis and passing it perpendicularly to the passage hole pattern.
2), the mask emission side deflector (OD) includes a third deflector (D3) for returning the charged particle beam that has passed through the passage hole pattern to the optical axis side, and the third deflector (D3). A third deflector is provided with a fourth deflector (D4) for passing the charged particle beam returned by the three deflectors on the optical axis, and at the time of calibration, the first to fourth deflectors (D1 to While driving one of the D4) at a set value, a drive current ( ID ) is supplied to the optical axis adjusting alignment coil arranged on the upstream side of the charged particle beam with respect to the first deflector. , The driving current with which the aperture passing current detection value (I EB ) is maximized is obtained, and similarly for the deflectors other than the one, the driving current with which the aperture passing current detection value is maximized is obtained, Based on the set drive amount and the obtained drive current, the first to
Determining the deflection characteristics of each of the four deflectors, the charged particle beam passes through the selected through hole pattern on the stencil mask perpendicular to the stencil mask, and then is swung back to pass on the optical axis. The first to fourth deflector drive amounts for achieving the above are obtained based on the deflection characteristics, and the drive amounts (V) of the first to fourth deflectors are changed in the vicinity of the obtained drive amount, The deflector such that the positional deviation (x) of the irradiation point on the sample from the origin detected when the charged particle beam is passed through the passage hole pattern is minimized and the detected current is maximized. 7. The charged particle beam deflection control method for a stencil mask according to claim 1, wherein the driving amount is obtained.
【請求項8】 前記マスク入射側偏向器(ID)は、前
記光軸(C)上を通る荷電粒子ビーム(EB)を、前記
ステンシルマスク(12)上の選択した前記通過孔パタ
ーン側に振るための第1偏向器(D1)と、該第1偏向
器で振られた該荷電粒子ビームを該光軸に平行にさせて
該通過孔パターンに垂直に通すための第2偏向器(D
2)を有し、 前記マスク出射側偏向器(OD)は、該通過孔パターン
を通った該荷電粒子ビームを、該光軸側に振り戻すため
の第3偏向器(D3)と、該第3偏向器で振り戻された
該荷電粒子ビームを該光軸上に通らせるための第4偏向
器(D4)を有し、 キャリブレーションの際には、 該荷電粒子ビームが該ステンシルマスク上の選択した該
通過孔パターンを通過するように該第1偏向器及び該第
2偏向器を駆動し、その駆動量を固定した状態で(5
0)、 該通過孔パターンを通過した該荷電粒子ビームが振り戻
されて略光軸上を通り、前記アパーチャを通過し、アパ
ーチャ通過電流検出値が極大となるときの該第3偏向器
の駆動量と該第4偏向器の駆動量と該荷電粒子ビームの
前記試料上の照射点位置との組を2組以上求め(51〜
56)、 求めた2組以上の該第3偏向器駆動量と該第4偏向器駆
動量と該照射点位置とから該第3偏向器駆動量と該第4
偏向器駆動量と該照射点位置との間の関係式を近似的に
決定し、該関係式から、該照射点位置が前記原点となる
該第3偏向器駆動量と該第4偏向器駆動量とを求める
(57)ことを特徴とする、請求項1乃至3及び7のい
ずれか1つに記載のステンシルマスクに対する荷電粒子
ビーム偏向制御方法。
8. The mask incident side deflector (ID) deflects a charged particle beam (EB) passing on the optical axis (C) to the selected passage hole pattern side on the stencil mask (12). First deflector (D1) and a second deflector (D) for making the charged particle beam oscillated by the first deflector parallel to the optical axis and passing it perpendicularly to the passage hole pattern.
2), the mask emission side deflector (OD) includes a third deflector (D3) for returning the charged particle beam that has passed through the passage hole pattern to the optical axis side, and the third deflector (D3). The third deflector has a fourth deflector (D4) for passing the charged particle beam reflected by the deflector on the optical axis, and during calibration, the charged particle beam is on the stencil mask. The first deflector and the second deflector are driven so as to pass through the selected passage hole pattern, and the drive amount is fixed (5
0), driving of the third deflector when the charged particle beam that has passed through the through-hole pattern is swung back and passes substantially on the optical axis, passes through the aperture, and the detection value of the aperture passing current becomes maximum. Two or more sets of the amount, the driving amount of the fourth deflector, and the irradiation point position of the charged particle beam on the sample (51 to
56), based on the determined two or more sets of the third deflector drive amount, the fourth deflector drive amount, and the irradiation point position, the third deflector drive amount and the fourth deflector drive amount.
A relational expression between the deflector drive amount and the irradiation point position is approximately determined, and from the relational expression, the third deflector drive amount and the fourth deflector drive in which the irradiation point position is the origin The charged particle beam deflection control method for a stencil mask according to any one of claims 1 to 3 and 7, characterized in that the amount (57) is obtained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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