JPS58154152A - ビ−ム軸のずれ測定方法及び装置 - Google Patents
ビ−ム軸のずれ測定方法及び装置Info
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- JPS58154152A JPS58154152A JP3763482A JP3763482A JPS58154152A JP S58154152 A JPS58154152 A JP S58154152A JP 3763482 A JP3763482 A JP 3763482A JP 3763482 A JP3763482 A JP 3763482A JP S58154152 A JPS58154152 A JP S58154152A
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N diethylenediamine Natural products C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷電粒子ビーム軸の基準面に垂直な方向からの
ずれを知る為のビーム軸のずれ測定方法及び装置に関す
る。
ずれを知る為のビーム軸のずれ測定方法及び装置に関す
る。
電子顕微鏡や電子ビーム露光装置等の荷電粒子ビーム装
置において、鏡体等の工作精度は全く理想的なものでは
ないので、ビーム発生手段から射出されたビームの軸は
材料基準面に垂直な方向から僅かにずれているのが普通
である。又、荷電ビ−ム露光装置等で荷電ビームの照射
を受け、パターン等が描画される材料の露光領域面にお
ける各ビーム照射位置は、材料自身の変位や材料載置台
の水平移動における僅かながた等により、ビーム照射時
、理想的な同一面上にあるとは限らない。
置において、鏡体等の工作精度は全く理想的なものでは
ないので、ビーム発生手段から射出されたビームの軸は
材料基準面に垂直な方向から僅かにずれているのが普通
である。又、荷電ビ−ム露光装置等で荷電ビームの照射
を受け、パターン等が描画される材料の露光領域面にお
ける各ビーム照射位置は、材料自身の変位や材料載置台
の水平移動における僅かながた等により、ビーム照射時
、理想的な同一面上にあるとは限らない。
これらの結果、次の様な問題が生じる。例えば、第１図
に示づ様に同一材料Ｓ上にあるが、材料基準面と平行な
同一面上にない点Ｐ＋と点Ｐ２を、該材料の移動により
、材料基準面に垂直な方向Ｑに対し成る角度ずれた軸を
有する電子ビームＥＢで照射する場合、Ｐｌの照射後、
予め既知のＰＩＰｚ間距１１−たけ材料を水平方向に移
動させ、ビームを照射しても、Ｐ２には照射されず、予
定外のｒ’Ａ Ｐ ３に照射されてしまう。この様な問
題はサブミクロンオーダーの精度でパターンを描画する
荷電ビーム露光しこおいては、特にゆゆしき問題である
。
に示づ様に同一材料Ｓ上にあるが、材料基準面と平行な
同一面上にない点Ｐ＋と点Ｐ２を、該材料の移動により
、材料基準面に垂直な方向Ｑに対し成る角度ずれた軸を
有する電子ビームＥＢで照射する場合、Ｐｌの照射後、
予め既知のＰＩＰｚ間距１１−たけ材料を水平方向に移
動させ、ビームを照射しても、Ｐ２には照射されず、予
定外のｒ’Ａ Ｐ ３に照射されてしまう。この様な問
題はサブミクロンオーダーの精度でパターンを描画する
荷電ビーム露光しこおいては、特にゆゆしき問題である
。
本発明はこの様な問題に鑑み否なされたもので、少なく
とも二個のマークを適宜距離間して同一部材に設け、ビ
ーム照射り向をほぼ固定し該部材を段を移動させて各々
のマークを検出する際、各々のマークの基準面に垂直な
方向の位置を異ならしめて検出することにより、荷電粒
子ビーム軸の基準面に垂直な方向からのずれを測定する
ようにした新規なビーム軸のずれ測定方法及び装置を提
供するものである。
とも二個のマークを適宜距離間して同一部材に設け、ビ
ーム照射り向をほぼ固定し該部材を段を移動させて各々
のマークを検出する際、各々のマークの基準面に垂直な
方向の位置を異ならしめて検出することにより、荷電粒
子ビーム軸の基準面に垂直な方向からのずれを測定する
ようにした新規なビーム軸のずれ測定方法及び装置を提
供するものである。
次に本発明の実施例について説明する。
先ず、第２図に示す様に、例えば二個の十字状マーク（
Ｍｌ、Ｍ２及びＭ３．Ｍ４）を適宜距離（例えばＬ）離
して設けた細長い熱膨張係数の小さな材質のもの（例え
ば石英）で形成された基準板ＩＸ、ＩＹを各々、水平面
上二方向に移動可能なステージ２のＸ、Ｙ側面へ、マー
クＭ１とＭ２を結ぶライン、Ｍ３とＭ４を結ぶラインが
夫々Ｘ方向、Ｙ方向と平行になる様に且つ材料基準面に
垂直な方向に、例えば角度θ傾く様に設置する。
Ｍｌ、Ｍ２及びＭ３．Ｍ４）を適宜距離（例えばＬ）離
して設けた細長い熱膨張係数の小さな材質のもの（例え
ば石英）で形成された基準板ＩＸ、ＩＹを各々、水平面
上二方向に移動可能なステージ２のＸ、Ｙ側面へ、マー
クＭ１とＭ２を結ぶライン、Ｍ３とＭ４を結ぶラインが
夫々Ｘ方向、Ｙ方向と平行になる様に且つ材料基準面に
垂直な方向に、例えば角度θ傾く様に設置する。
第３図はこの様な基−板ＩＸ、ＩＹを設けたステージ２
が配置された電子ビーム装置（例えば、電子ビーム露光
装置〉の概略を示すもので、該ステージ１−にはマスク
ブランクの如き被露光材料が載ゼられている。該装置に
おいて、被露光材料上にパターン等を描く時には、電子
銃３からの電子ビームを東栄レンズ４により材料上に集
束させ、その位置の制御はデジタル電子計算゛機５（以
後ｃｐｕと称す）からの指令により作動する偏向器６に
より行われる。前記ステージ２は、七−夕制御回路８を
介して前記ｃｐｕ ５の指令により作動するｔ−タ９に
より適宜水平面上二次方向に移動する。特に、前記パタ
ーン描画前に行われるビーム軸のずれ測定時には、側面
に設置された基準板ＩＸ（又はＩＹ）の各マークをビー
ムの偏向中心付近で前記偏向器６によりデジタル走査す
る。該走査によりマークから発住した反射電子は検出器
１０に検出され、波形整形回路１１を介して演算回路１
２に送られる。該演梼回路は該反射電子信号に基づき前
記デジタル走査信号を尺度としてマークの位置を測定す
る。この際、マークがビームの偏向中心付近になければ
、前記ステージ２を移動させてマークを偏向中心付近に
持って来る。このステージの位置は例えばレーザ測長器
７により測定され、該測定されたステージの位置信号は
前記演算回路１２へ送られる。該演算回路は前記デジタ
ル走査信号と前記レーザ測長器７からのステージ位置信
号により、マーク位置を測定し前記ｃｐｕ ５へその測
定値を送る。例えば、第４図に示す様にもしビーｌい軸
が基準面に垂直な方向Ｑに対し全くずれが無ければ、マ
ークＭ＋ とＭ２の距離が１−１基準板１Ｘの傾きがθ
であることから実質的にマークＭ２がＬ ＣＯ３θの距
離移動した位置Ｗでビームに照射されるので１ｃｏｓθ
に対応しているが、ビーム軸が基準面に垂直な方向Ｑに
対し角度αずれているのぐ、Ｎ（＞Ｌｃｏｓθ）に対応
している。ｃｐｕ ５は、前記演算回路１２の出力に対
応したＮと、Ｌｃｏｓθとの差Ｅ＋を締出し、Ｅ＋＝Ｌ
−３ｉｎθｔａｎαから、ビーム軸の基準面に垂直な方
向Ｑに対するＸ方向のずれａ （＝ｔａｎ ’ Ｅｔ
−／Ｌ ）を演算する。又、ビーム軸の基準面に垂直な
方向Ｑに対するＹ方向のずれβは、マークＭ３．Ｍ４が
設けられた基準板１Ｙを前記の如くして使い、同様に求
められる。
が配置された電子ビーム装置（例えば、電子ビーム露光
装置〉の概略を示すもので、該ステージ１−にはマスク
ブランクの如き被露光材料が載ゼられている。該装置に
おいて、被露光材料上にパターン等を描く時には、電子
銃３からの電子ビームを東栄レンズ４により材料上に集
束させ、その位置の制御はデジタル電子計算゛機５（以
後ｃｐｕと称す）からの指令により作動する偏向器６に
より行われる。前記ステージ２は、七−夕制御回路８を
介して前記ｃｐｕ ５の指令により作動するｔ−タ９に
より適宜水平面上二次方向に移動する。特に、前記パタ
ーン描画前に行われるビーム軸のずれ測定時には、側面
に設置された基準板ＩＸ（又はＩＹ）の各マークをビー
ムの偏向中心付近で前記偏向器６によりデジタル走査す
る。該走査によりマークから発住した反射電子は検出器
１０に検出され、波形整形回路１１を介して演算回路１
２に送られる。該演梼回路は該反射電子信号に基づき前
記デジタル走査信号を尺度としてマークの位置を測定す
る。この際、マークがビームの偏向中心付近になければ
、前記ステージ２を移動させてマークを偏向中心付近に
持って来る。このステージの位置は例えばレーザ測長器
７により測定され、該測定されたステージの位置信号は
前記演算回路１２へ送られる。該演算回路は前記デジタ
ル走査信号と前記レーザ測長器７からのステージ位置信
号により、マーク位置を測定し前記ｃｐｕ ５へその測
定値を送る。例えば、第４図に示す様にもしビーｌい軸
が基準面に垂直な方向Ｑに対し全くずれが無ければ、マ
ークＭ＋ とＭ２の距離が１−１基準板１Ｘの傾きがθ
であることから実質的にマークＭ２がＬ ＣＯ３θの距
離移動した位置Ｗでビームに照射されるので１ｃｏｓθ
に対応しているが、ビーム軸が基準面に垂直な方向Ｑに
対し角度αずれているのぐ、Ｎ（＞Ｌｃｏｓθ）に対応
している。ｃｐｕ ５は、前記演算回路１２の出力に対
応したＮと、Ｌｃｏｓθとの差Ｅ＋を締出し、Ｅ＋＝Ｌ
−３ｉｎθｔａｎαから、ビーム軸の基準面に垂直な方
向Ｑに対するＸ方向のずれａ （＝ｔａｎ ’ Ｅｔ
−／Ｌ ）を演算する。又、ビーム軸の基準面に垂直な
方向Ｑに対するＹ方向のずれβは、マークＭ３．Ｍ４が
設けられた基準板１Ｙを前記の如くして使い、同様に求
められる。
次に、他の実施例について説明する。即ち、前記第２図
において、基準板ＩＸ（ＩＹ）を夫々手動又はｃｐｕ
５の指令により作動する別のモータにより回転可能にス
テージ２へ取付け、初め前記実施例の如く基準面に垂直
なｈ向Ｑの右方向に角度θ傾けてマークＭｌ、Ｍ２を検
出１ノ、次に元の状態から逆／ｊ向（即ち、基準面に垂
直な方向Ｑの左方向）に角度θ傾けてマークＭｌ、Ｍ２
を検出すれば、演算回路１２から各々Ｎ＋（＝Ｌｃｏｓ
Ｏ十Ｆ：、＋ ） 、 Ｎ２ （＝ｌ−ＣＯ３θ−Ｅ
、）の出力がｃｐｕ５へ送られる。該ｃｐｕ ５は、該
二つの測定値の差２Ｅ＋ （＝２１ｓｉｎθｔａｎα
）を２で割り（平均をとり）、ビームの基準面に垂直な
方向Ｑに対するずれを演算づる。この様にして求められ
たずれは精度が極めて良く、この方法を使うなら、基準
板として多少熱膨張係数の大きい材質のものを使用出来
る。 ′１ 更に、他の実施例について次に説明する。即ち、前記第
２図における基準板として、第５図１Ｘ″（ＩＹ′）に
示す如き材料基準面に垂直な方向に長さ１］の段差を有
し、上段にマークＭｌ（Ｍ３）を、上段にＭ２（Ｍ４）
を設けた基準板を、ステージ２の側面に各段の面が材料
基準面に対し平行になる様に配置し、前記の如くマーク
Ｍ１．Ｍ２を検出づる。この場合には、基準板が材料基
準面に対し傾けられていないので、マーク間隔測定値Ｎ
−はマーク間距離りと誤差Ｅ＋ −との和に等しい。従
って、ｃ’ｐｕ ５は該誤差Ｅ＋ −を前記マーク間隔
測定値Ｎ−とマーク間距離りから篩出し、該差Ｅ１−と
基準板の段差Ｈから、ビーム軸の基準面に垂直な方向に
対するＸ方向（Ｙ方向）のずれａ （＝ｔａｎ ’ Ｅ
＋ −／Ｌ） 、βを演算スル。
において、基準板ＩＸ（ＩＹ）を夫々手動又はｃｐｕ
５の指令により作動する別のモータにより回転可能にス
テージ２へ取付け、初め前記実施例の如く基準面に垂直
なｈ向Ｑの右方向に角度θ傾けてマークＭｌ、Ｍ２を検
出１ノ、次に元の状態から逆／ｊ向（即ち、基準面に垂
直な方向Ｑの左方向）に角度θ傾けてマークＭｌ、Ｍ２
を検出すれば、演算回路１２から各々Ｎ＋（＝Ｌｃｏｓ
Ｏ十Ｆ：、＋ ） 、 Ｎ２ （＝ｌ−ＣＯ３θ−Ｅ
、）の出力がｃｐｕ５へ送られる。該ｃｐｕ ５は、該
二つの測定値の差２Ｅ＋ （＝２１ｓｉｎθｔａｎα
）を２で割り（平均をとり）、ビームの基準面に垂直な
方向Ｑに対するずれを演算づる。この様にして求められ
たずれは精度が極めて良く、この方法を使うなら、基準
板として多少熱膨張係数の大きい材質のものを使用出来
る。 ′１ 更に、他の実施例について次に説明する。即ち、前記第
２図における基準板として、第５図１Ｘ″（ＩＹ′）に
示す如き材料基準面に垂直な方向に長さ１］の段差を有
し、上段にマークＭｌ（Ｍ３）を、上段にＭ２（Ｍ４）
を設けた基準板を、ステージ２の側面に各段の面が材料
基準面に対し平行になる様に配置し、前記の如くマーク
Ｍ１．Ｍ２を検出づる。この場合には、基準板が材料基
準面に対し傾けられていないので、マーク間隔測定値Ｎ
−はマーク間距離りと誤差Ｅ＋ −との和に等しい。従
って、ｃ’ｐｕ ５は該誤差Ｅ＋ −を前記マーク間隔
測定値Ｎ−とマーク間距離りから篩出し、該差Ｅ１−と
基準板の段差Ｈから、ビーム軸の基準面に垂直な方向に
対するＸ方向（Ｙ方向）のずれａ （＝ｔａｎ ’ Ｅ
＋ −／Ｌ） 、βを演算スル。
この様にビーム軸の基準面に垂直な方向に対するずれα
（β）が測定されれば、電子ビーム露光Ｓ装置等では、
材料上における描画位置の基準面からの高さｈに、この
ずれα（β）の正接（ｔａｎα１１、□１ 及びｔａｎβ）を掛けた＼所謂ビーム軸の基準面に垂直
な方向に対するずれによる描画の位置のずれｈ ｔａｎ
ａ （ｈ ｔａｎβ）を補正するｌ （−ｈ ｔａｎ
ａ及び−ｈ ｔａｎβ）を、照射位置指定用偏向器（
第２図の６に相当）又は新たに設けた偏向器に送るか、
父はｃｐｕ ５の描画位置データに加算するか又はずれ
自をステージの移動データに加算することによ−）（所
定の描画位置へビームを照射することが出来る。
（β）が測定されれば、電子ビーム露光Ｓ装置等では、
材料上における描画位置の基準面からの高さｈに、この
ずれα（β）の正接（ｔａｎα１１、□１ 及びｔａｎβ）を掛けた＼所謂ビーム軸の基準面に垂直
な方向に対するずれによる描画の位置のずれｈ ｔａｎ
ａ （ｈ ｔａｎβ）を補正するｌ （−ｈ ｔａｎ
ａ及び−ｈ ｔａｎβ）を、照射位置指定用偏向器（
第２図の６に相当）又は新たに設けた偏向器に送るか、
父はｃｐｕ ５の描画位置データに加算するか又はずれ
自をステージの移動データに加算することによ−）（所
定の描画位置へビームを照射することが出来る。
尚、前記実施例ぐはビーム照射り向を大略固定し基準板
を移動させるようにしたが、基準板を固定し、電子線鏡
体を移動させるようにしてマーク検出を行ってもよい。
を移動させるようにしたが、基準板を固定し、電子線鏡
体を移動させるようにしてマーク検出を行ってもよい。
本弁明によれば、萄電粒子ビーム軸の材料基準面に垂直
な方向からのずれを簡単に且つ正確に測定ジることが出
来るので、高精度なビーム照射位ｌｌ刊−が行える。
な方向からのずれを簡単に且つ正確に測定ジることが出
来るので、高精度なビーム照射位ｌｌ刊−が行える。
第１図は従来の問題点の説明に用いた図、第２図は本発
明の基準板の一例を設けたステージを示づもの、第３図
は本発明の一応用例として示した電ｒビーム露光装置、
第４図及び第５図は本発明のＭ単板及び動作の説明に用
いた図である。 Ｑ：材料基準面に垂直な方向、ＦＢ＝電子ビーム、Ｍ＋
〜Ｍ４ ： ’？−り、ＩＸ、ＩＹ、ＩＸ′″。 １Ｙ−：基準板、２：ステージ、５：電子計算機（ｃｐ
ｕ）、６：偏向器、７：レーザ測長器、１２：演算回路
。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄 第１図 ＋ 、：１゜ ３″−［］ 第３１匍
明の基準板の一例を設けたステージを示づもの、第３図
は本発明の一応用例として示した電ｒビーム露光装置、
第４図及び第５図は本発明のＭ単板及び動作の説明に用
いた図である。 Ｑ：材料基準面に垂直な方向、ＦＢ＝電子ビーム、Ｍ＋
〜Ｍ４ ： ’？−り、ＩＸ、ＩＹ、ＩＸ′″。 １Ｙ−：基準板、２：ステージ、５：電子計算機（ｃｐ
ｕ）、６：偏向器、７：レーザ測長器、１２：演算回路
。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄 第１図 ＋ 、：１゜ ３″−［］ 第３１匍
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも二個のマークを適宜距離銀して同一部材
に設け、該部材とビーム発生手段とを相対的に移動させ
て各々のマークを検出してマーク間距離を検出し、この
検出値と基準値との差に基づいてビーム軸の基準面に垂
直な方向のずれを測定するビーム軸のすれ測定方法。 ２、前記部材を予め基準面に垂直に既知の角喰傾けて各
マークを検出するようにした特許請求の範囲１に記載の
ビーム軸のずれ測定方法。 ３、前記部材を基準面に垂直な方向に既知の角度傾けて
各マークを検出し、次に基準面に対し反対のｚＪ・向に
同じ既知の角度傾けて各マークを検出するようにした特
許請求の範囲１に記載のビーム軸のずれ測定方法。 ４、前記部材に、既知の基準面に垂直な方向の段差を設
け、各々の段にマークを設け、各マークを検出するよう
にした前記特許請求の範囲１に記載のビーム軸のずれ測
定方法。 ５、内置粒子ビーム発生手段、少なくとも二個のマーク
が適宜距離銀して設けられており、且つ該マークの基準
面に垂直な方向の位置が夫々異なるようになした基準部
材、前記発生手段と基準部材とを相対的に移動させる手
段、該移動により各々のマークを検出してマーク間距離
を検出し、該検出値と基準値との差に基づいてビーム軸
の基準面に垂直な方向に対するずれを測定する手段から
なるビーム軸のずれ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3763482A JPS58154152A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | ビ−ム軸のずれ測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3763482A JPS58154152A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | ビ−ム軸のずれ測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154152A true JPS58154152A (ja) | 1983-09-13 |
Family
ID=12503068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3763482A Pending JPS58154152A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | ビ−ム軸のずれ測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58154152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03138921A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-13 | Hitachi Ltd | 荷電粒子ビームの照射位置ずれ補正方法及び荷電粒子ビーム装置 |
| JP2002110530A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置 |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP3763482A patent/JPS58154152A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03138921A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-13 | Hitachi Ltd | 荷電粒子ビームの照射位置ずれ補正方法及び荷電粒子ビーム装置 |
| JP2002110530A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置 |
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