JPS58157132A - 荷電粒子ビ−ム露光装置 - Google Patents
荷電粒子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS58157132A JPS58157132A JP3906882A JP3906882A JPS58157132A JP S58157132 A JPS58157132 A JP S58157132A JP 3906882 A JP3906882 A JP 3906882A JP 3906882 A JP3906882 A JP 3906882A JP S58157132 A JPS58157132 A JP S58157132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deviation
- reference plane
- height
- stage
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (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が材料上の予定の位置へ正しく
照射されるようにした荷電ビーム露光装置に関する。電
子ビーム露光装置等の荷電粒子ビーム露光ＩＩ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、
ビーム手段から発生し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
ビー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図に示す様に、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Ｐ１と点Ｐ
２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ＰＩ Ｐ２園距離り
だ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、予定外の点Ｐ３に照射されてしま
う。この様な誤照射は、サブミクロンオーダーの精度で
パターンを描画する電子ビーム露光装置において、ゆゆ
しき問題である。
照射されるようにした荷電ビーム露光装置に関する。電
子ビーム露光装置等の荷電粒子ビーム露光ＩＩ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、
ビーム手段から発生し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
ビー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図に示す様に、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Ｐ１と点Ｐ
２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ＰＩ Ｐ２園距離り
だ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、予定外の点Ｐ３に照射されてしま
う。この様な誤照射は、サブミクロンオーダーの精度で
パターンを描画する電子ビーム露光装置において、ゆゆ
しき問題である。
本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、荷電粒子
ビーム発生手段、集束レンズ、材料上でのビームの位置
を制御する偏向器、少なくとも二個のマークが適宜距離
離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Ｉｆ（高さ）が夫々異なるようになした基準部
材を設けたステージ、前記ビーム発生手段又はステージ
を相対的に移動させる手段、該移動により前記各々のマ
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
するずれを測定す把手段、材料上における描画位置の材
料基準面に垂直な方向への変位量（高さ）を検出する手
段を具備し、材料上における描画位置へのビーム照射時
において、前記ずれを測定する手段からの出力と前記高
さを検出する手段からの出力に基づいて、前記移動手段
又は偏向器をコントロールせしめるようになした新規な
荷電粒子ビーム露光装置を提供するものである。
ビーム発生手段、集束レンズ、材料上でのビームの位置
を制御する偏向器、少なくとも二個のマークが適宜距離
離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Ｉｆ（高さ）が夫々異なるようになした基準部
材を設けたステージ、前記ビーム発生手段又はステージ
を相対的に移動させる手段、該移動により前記各々のマ
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
するずれを測定す把手段、材料上における描画位置の材
料基準面に垂直な方向への変位量（高さ）を検出する手
段を具備し、材料上における描画位置へのビーム照射時
において、前記ずれを測定する手段からの出力と前記高
さを検出する手段からの出力に基づいて、前記移動手段
又は偏向器をコントロールせしめるようになした新規な
荷電粒子ビーム露光装置を提供するものである。
第２図は本発明の一実施例を示した電子ビーム露光装置
で、電子銃３から射出された電子ビームは、集束レンズ
４により集束され、デジタル電子計算機５（以後ＣＰｔ
Ｊと称す）からの指令により作動する偏向レンズ６によ
り材料上で位置制御される。該材料１４は第３図に示す
様にステージ２の上に載置されており、該ステージのＸ
、Ｙｌ１面には、例えば二個の十字状マーク（Ｍｌ、Ｍ
２及びＭ３ 、 Ｍ４ ）を適宜距１（例えばし）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１Ｘ、ＩＹを各々、マークＭ
１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方向に
対して、例えば角度θ傾く様に設置する。前記ステージ
２は、ＯＡ変換器７及びモータ制御回路８を介して前記
ＣＰＵ５の指令により作動するモータ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
よりマークから発生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１２に送られる
。該演算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め位置を測定する。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。
で、電子銃３から射出された電子ビームは、集束レンズ
４により集束され、デジタル電子計算機５（以後ＣＰｔ
Ｊと称す）からの指令により作動する偏向レンズ６によ
り材料上で位置制御される。該材料１４は第３図に示す
様にステージ２の上に載置されており、該ステージのＸ
、Ｙｌ１面には、例えば二個の十字状マーク（Ｍｌ、Ｍ
２及びＭ３ 、 Ｍ４ ）を適宜距１（例えばし）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１Ｘ、ＩＹを各々、マークＭ
１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方向に
対して、例えば角度θ傾く様に設置する。前記ステージ
２は、ＯＡ変換器７及びモータ制御回路８を介して前記
ＣＰＵ５の指令により作動するモータ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
よりマークから発生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１２に送られる
。該演算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め位置を測定する。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、該測定値を前記ＣＰＵ５へ送る。例
えば、第４図に示す様に、もしビーム軸が基準面に垂直
な方向Ｑに対し全くずれが無ければ、マークＭ１とＭ２
の距離がＬ１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 ＣＯ８θの距離移動した位ｍＷで
ビームに照射されるので、Ｌ ＧＯ８θ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
ているのでＮ（＞ＬＣＯ３θ）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としＣＯＳ
θとの差Ｅ、を算出しＥ＋＝ＬＳｉｎθｔａｎαから、
ビーム軸の基準面に垂直な方向に対するＸ方向のずれ、
α（−ｔａｎ ’凰Ｅｔ／Ｌｓｉｎθ）を演Ｗｉｎ。又
、ビーム軸の基準面に垂直な方向に対する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。第２図において、１
５は材料１４面上のパターン描画領域内のビーム照射位
置の基準面に垂直な方向への変位を検出する高さ検出装
置で、材料上へのパターン描画の前にビーム照射位置の
高さを測定し、その測定値を前記ＣＰＵ５へ送る（特願
昭５４−１７２８００号及び特願昭５５−１３６１６１
号参照）。
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、該測定値を前記ＣＰＵ５へ送る。例
えば、第４図に示す様に、もしビーム軸が基準面に垂直
な方向Ｑに対し全くずれが無ければ、マークＭ１とＭ２
の距離がＬ１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 ＣＯ８θの距離移動した位ｍＷで
ビームに照射されるので、Ｌ ＧＯ８θ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
ているのでＮ（＞ＬＣＯ３θ）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としＣＯＳ
θとの差Ｅ、を算出しＥ＋＝ＬＳｉｎθｔａｎαから、
ビーム軸の基準面に垂直な方向に対するＸ方向のずれ、
α（−ｔａｎ ’凰Ｅｔ／Ｌｓｉｎθ）を演Ｗｉｎ。又
、ビーム軸の基準面に垂直な方向に対する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。第２図において、１
５は材料１４面上のパターン描画領域内のビーム照射位
置の基準面に垂直な方向への変位を検出する高さ検出装
置で、材料上へのパターン描画の前にビーム照射位置の
高さを測定し、その測定値を前記ＣＰＵ５へ送る（特願
昭５４−１７２８００号及び特願昭５５−１３６１６１
号参照）。
斯くの−如き装置において、材料１４上へのパタ−ン描
画の前に、前記したビーム軸の材料基準面に垂直な方向
に対するずれα（β）の測定が行われ、続いて材料上の
描画位置の高さｈの測定が行われる。前記ＣＰＵ５は、
これらの測定により次の演算を行う。即ちビーム軸の材
料基準面に垂直な方向に対するずれα（β）の正接ｔａ
ｎα（ｔａｎβ）に材料上における描画位置の基準面か
らの高さｈを掛けた、所謂ビーム軸の材料基準面に、垂
直な方向に対するずれによる、描画位置のずれｈｔａｎ
ａ （ｈ ｔａｎβ）を補正する量（−ｈｔａｎα及
び−ｈ ｔａｎβ）を演算する。そして、該ＣＰＵはこ
の補正量を持つ信号を、パターン描画時、ＤＡ変換器７
を介してモータ制御回路８へ送り、ステージ２を前記補
正量に対応した量二次元的に移動させる。この結果、例
えビーム軸が基準面に垂直な方向に対しずれており且つ
、材料上の描画位置が基準面に対し変位していても、所
定の描画位置にビームが照射される。又偏向器６を用い
てビーム照射位置を補正する方法でも良い。
画の前に、前記したビーム軸の材料基準面に垂直な方向
に対するずれα（β）の測定が行われ、続いて材料上の
描画位置の高さｈの測定が行われる。前記ＣＰＵ５は、
これらの測定により次の演算を行う。即ちビーム軸の材
料基準面に垂直な方向に対するずれα（β）の正接ｔａ
ｎα（ｔａｎβ）に材料上における描画位置の基準面か
らの高さｈを掛けた、所謂ビーム軸の材料基準面に、垂
直な方向に対するずれによる、描画位置のずれｈｔａｎ
ａ （ｈ ｔａｎβ）を補正する量（−ｈｔａｎα及
び−ｈ ｔａｎβ）を演算する。そして、該ＣＰＵはこ
の補正量を持つ信号を、パターン描画時、ＤＡ変換器７
を介してモータ制御回路８へ送り、ステージ２を前記補
正量に対応した量二次元的に移動させる。この結果、例
えビーム軸が基準面に垂直な方向に対しずれており且つ
、材料上の描画位置が基準面に対し変位していても、所
定の描画位置にビームが照射される。又偏向器６を用い
てビーム照射位置を補正する方法でも良い。
又、これらステージ移動機構又は電子銃の位置を移動さ
せる機構に補正量を加えるのではなく、補正量を前記ビ
ーム照射位置を制御する偏向器６に直接送るか、又は予
めＣＰＩＪ５のメモリ内に記憶されている描画位置デー
タに加えて、該偏向器をコントロールして、ビームが所
定の描画位置に照射されるようにしてもよい。
せる機構に補正量を加えるのではなく、補正量を前記ビ
ーム照射位置を制御する偏向器６に直接送るか、又は予
めＣＰＩＪ５のメモリ内に記憶されている描画位置デー
タに加えて、該偏向器をコントロールして、ビームが所
定の描画位置に照射されるようにしてもよい。
本発明によれば、パターン描画時、描画位置以外の所に
照射されること無く、常に所定の描画位置にビームが照
射されるので、描画精度が著しく向上する。
照射されること無く、常に所定の描画位置にビームが照
射されるので、描画精度が著しく向上する。
第１図は従来の問題点を説明したもの、第２．図は本発
明の一実施例を示した電子ビーム露光装置の概略を示し
たもの、第３図はその一部詳細を示したもの、第４図は
本発明の詳細な説明を補足するためのものである。 Ｍ１〜Ｍ４：マーク、１Ｘ、１Ｙ：基準板、２：ステー
ジ、３：電子銃、５：デジタル電子計算機（ＣＰＬＪ）
、６：偏向器、７：レーザ測長器、９：モータ、１０：
検出器、１２：演算回路、１４：材料、１５：高さ検出
装置。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄
明の一実施例を示した電子ビーム露光装置の概略を示し
たもの、第３図はその一部詳細を示したもの、第４図は
本発明の詳細な説明を補足するためのものである。 Ｍ１〜Ｍ４：マーク、１Ｘ、１Ｙ：基準板、２：ステー
ジ、３：電子銃、５：デジタル電子計算機（ＣＰＬＪ）
、６：偏向器、７：レーザ測長器、９：モータ、１０：
検出器、１２：演算回路、１４：材料、１５：高さ検出
装置。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 加勢 忠雄
Claims (1)
- 荷電粒子ビーム発生手段、集束レンズ、材料上でのビー
ムの位置を制御する偏向器、少なくとも二個のマークが
適宜距離離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
を設けたステージ、前記ビーム発生手段及びステージを
相対的に移動させる手段、該移動により前記各々のマー
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、材料上における描画位置の基準
面からの高さを検出する手段を具備し、材料上における
描画位置へ“のビーム照射時において、前記ずれを測定
する手段からの出力と前記高さを検出する手段からの出
力に基づいて、前記移動手段又は偏向器をコントロール
せしめた荷電粒子ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3906882A JPS58157132A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 荷電粒子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3906882A JPS58157132A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 荷電粒子ビ−ム露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157132A true JPS58157132A (ja) | 1983-09-19 |
Family
ID=12542805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3906882A Pending JPS58157132A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 荷電粒子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157132A (ja) |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3906882A patent/JPS58157132A/ja active Pending
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