JPS5944825A - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents

電子ビ−ム露光装置

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JPS5944825A
JPS5944825A JP15551182A JP15551182A JPS5944825A JP S5944825 A JPS5944825 A JP S5944825A JP 15551182 A JP15551182 A JP 15551182A JP 15551182 A JP15551182 A JP 15551182A JP S5944825 A JPS5944825 A JP S5944825A
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JP
Japan
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electron beam
speed
exposure
sample stage
deflection
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JP15551182A
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JPS6244404B2 (ja
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Mineo Goto
後藤 峰夫
Ryoichi Yoshikawa
良一 吉川
Sadao Sasaki
佐々木 貞夫
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/304Controlling 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、可変整形電子ビームを用いた電子ビーム露光
装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、Stウェーハやマスク等の試料に微細な・ぐター
ンを形成するものとして、各棟の′電子ビム蕗光装置が
開発されている。喧して、重速露光が可能な可変整形電
子ビームを用いる電子ビーム露光装置も実用化されるに
至っている。
可変整形電子ビームを用いる電子ビーム露光装置は、試
料台をステップ移動し試料台のb′−止中にシ各尤する
所謂ステップアンドリピート方式のものと、試料台を連
続移動しながら露光する所副連hjL移動方式のものと
に大別される。ステップアンドリピート方式では、試料
台のステツノ0移動に要する時間が長いため、電子ビー
ムの偏向領域を大きくし試料台の移動回数を少なくする
必費がある。し〃)シ、′μ電子ビーム偏向領域を大き
くすると、偏向収差の補正等が困難となシ、さらにビー
ムの嵐流晶度を大さくした場合のエツジのボケ等を防止
できなくなる。この/Cめ・露光8’N度の低下を招く
ことになる。これに対し、連続移動方式では、ステップ
アントリビー1・方式にあ・ける単位向槓当シの描画速
度と寺しい描画速度を得るのに、その偏向領域を十分小
さくすることができる。したがって、高速路)“C及び
尚イ’+’i I!iL路元に路光連続移動方式の方が
後れている。
ところが、連続移動方式の′電子ビーム繕光装置にりっ
では、次のような問題があった。すなわち、試料台を連
続移動する場合の移動速度の決定は、露光速度や信頼性
の上で重要な問題であるにも拘わらず困難であった。こ
れは、装置の偏向制御回路の動作が線光パターンの粗密
に対して待ち時間の侠素を含んでいるためであり、上記
移動速度を解析的には決定できず、またH1算機による
シュミレーションでも最適速度に決定することは困難で
ある。
第1図は連続移動方式における露光作用を示す模式図で
あシ、図中1は正規の偏向領域、2゜J、4,5.6は
露光ずべきノぐターン、7,8゜9は可変整形電子ビー
ムを示している。試オ・1合は矢印入方向に連続移動し
、亀士ビームQよ7゜8.9の順に矢印B方向に偏向走
査されるものとする。いま、時刻tにおいて・やターン
2が路光されていないとすると、電子ビームが偏向領域
1外に偏向されパターン2が露光される。このため、パ
ターン2の露光精度は低下したものとなる。また、時刻
tにおいて79ターフ3.4゜5の露光が全て終了して
いると、試料台の移動により ノルターン6が偏向領域
1内に入るまで露光は中断されることになる。つまυ、
試料台の移動速度が遠退きると露光領域1内では露)Y
Sできない・ぐターフ2が現われ篇光精度の低下を招き
、移動速度が遅過ぎると・母ターン6を露光する場合の
如き待ち時間が長くな如露光速度の低下を招くのである
〔発明の目的〕
本発明の目的は、可変整形電子ビームを用いる連続移動
方式における試料台移動速度を最適値に設定することが
でき、露光精度の向上及び露光速度の尚連化をはかシ得
る電子ビーム露光装置を提供することにある。
〔発明のJ#、要〕
電子ビームによシウェーハの直接露光を行うに際しては
、同一ウェーハ上及びウェーハ毎に多数の同一チップ・
やターンを露光するのが通常である。このため、例えは
lチップの露光における試料台の最適移動速度を決定す
るのに侠する時間は、同一パターンの全つェーノS露光
に対し十分小さい割合と考えられる。そこで本発明では
、実際の露光を行う前に露光すべきパターンの、例えば
1チツグについて実描画と同様な条件で試行することに
より最適速度の決定を7エう。この決定は、設定した移
動速度で試行しン乞ときに、電子ビームの偏向がl夕f
定の圓回狽域で正常に行われたか否かを判定する回路を
υ11えることによって実現できる。試イ丁によるj反
膓速度の決定は、2分割法等を用いることにより短11
.f間で、かつlit IK良く行うことができる。F
IJえQよ、試料台の最適速度をM1最低速度をLとし
たとき、第1回目の試行を(M十L)/2の速度で↑]
い、このときの判だ情報の成否により次に(3M+1.
)/4或いは(M+ 3 L )/4の速度で試行し、
これをA=s D返す。なお、試行の際には実kxiに
試料台を運航移動させるか、或いは停止し/こ状態で疑
似的に等価な動作をイ〕わせることも1りl6である。
本発明はこのような点に潴目し、試年1台を】−」す続
移動しながら司震整形電子ビーム忙・U旧11」シて試
料上にハ[望のパターンを露光する電子ビームふみ光装
置において、上記試料台の移動速度を、良定し、この設
定速度で試料台を連続移動すると共にパターンデータに
応じて電子ビームを偏向して露光の試行を行い、この試
行中に電子ビームの偏向が所定の偏向領域内で行われた
か否かを判定し、この判定情報に基づいて上記設定速度
を可変し、異なる設定速度で被数回の試行を探シ返すこ
とによシ実際の無光前に試料台の最適移動速度を決定す
るようにしたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれは、実際に試料台を移動して試行を行うこ
とにより試料台の最適移動速成を正確に決定することが
できる。しかも、最適移動速度決冗のための試行に要す
る時間は、試料全体の露光に要する時間に比して極めて
短いものである。したがって、可変整形電子ビームを用
いる連続移動方式電子ビーム露光装置の露光精度及び露
光速度の大幅な同上をはかシ得る。
〔発明の実施例〕
第2図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム蕗光装置
を示す概略構成図である。図中11は電子銃であシ、こ
の電子銃から発射された電子ビームは電磁レンズ12、
ビーム形成用アバ15及び走査用偏向板16を介して試
料台17上の試料18に照射される。試料台17は計算
機19からの指令によシ作動する駆動回路20によって
、一方向(紙面左右方向)に連続移動、該方向と直交す
る(紙面表裏方向)にはステップ移動するものとなって
いる。試料台17の移動位置はレーザ測長器21によシ
検出され、この検出情報(位置ノクルス信号)は偏向制
御回路22に送出される。計算機19は可変整形電子ビ
ームを用いる試料台連続移動方式の従来の電子ビーム露
光装置で必要とされる機能の他に、試料台17の移動速
度を可変設定する機能及び模擬的に露光を行う試行機能
ヲ南するものである。ここで試行とは、実際の露光とは
異なシ、試料18に電子ビームを照射することなく模j
k的に露光することを意味する。
なお、図中23はインタフェース、24はブランキング
電圧及びビーム形成′屯圧を印加するための描画制御回
路を示している。祉だ、前記偏向制御回路22は偏向板
16に偏向電圧を印加するだめのもので、この偏向制御
回路22には試行時に電−j−ビームが所定の偏向領域
で偏向されたか否かを判定するための判定回路が含まれ
ている。
判定回路は第3図に示す如く位置カウンタ3ノ、位置レ
ジスタ32、加減算回路33.34、偏向狽城レジスタ
35及びラッチ回路36から構成されている。位置カウ
ンタ3ノには前記試料台17の位置情報、つまシレーザ
測長器21からの位置パルス信号S、が供給され、位置
レジスタ32にはM)tすべきノ9ターンの位置データ
S2が供給される。位置カウンタ3ノから出力される試
料台位置惰力S3及び位置レジスタ32から出力される
線光位置信号S4は加減算回路33に供給される。加減
算回路33では上記信号S4から信号S3が減算され偏
向位置信号(S4S8)が出力される。この偏向位置信
号(84−83)は、電子ビームの正規の偏向領域を保
持した偏向領域レジスタ35からの偏向領域信号Sg 
と共に加減算回路34に供給される。
加減算回路34では上記信号S、から信号(s4−8g
 )が減算され、その結果がランチ回路34に保持され
る。つまシ、11!2!の試行において電子ビームの偏
向が正規の偏向領域内で行われたか否かによυ加@算回
路34の出力が正或いは負となシ、ラッチ回路36に上
記偏向の成否が保持される。そして、このラッチ回路3
6の出力、つまシ偏向の成否を示す判定情報は前記計u
iaz9に送出されるものとなっている。
このような構成であれは、笑除の無光前にまず過当な移
動速度が股ボされ、この設定速度で試料台17を連#L
移動すると共に、模凝的な路光、つ1υ臥行が行われる
。そして、この試行時に′電子ビームの偏向が正規の偏
向領域でrIわれだ場合、判定回路の判定情報によシ削
記設定速度より速い速度が設定されこの設定速度で試科
白17を連続移動すると共に、再び試行が行われる。上
記試行が繰り返され電子ビームの偏向が正規の偏向領域
で行われなかった場合、判定回路の判定情報によシこれ
以降の試行は停止される。そして、最後の試行の前の試
行時に設定l〜だ設定速1![が試料台J7の最適移動
速度として決定される。なお、この後試料台17を一力
向に上記最適移動速度で連続移動すると共に、可変整形
電子ビームを該移動方向と直父する方向に偏向走査する
ことによって、試料18が実際に露光されることになる
かくして本装置によれは、実際の露光前記試料台)7の
最適移動速度が決定されるので1嬉光祐度の低下を招く
ことなく、露光速度を最大限に速くすることができる0
本発明者等の実験によれは、最高速度60 [+4/s
ee 、]の場合に・決定棺度2〔11IIV/8eC
〕の範囲で試料台17の最適移動速度を数分位内で決定
することが可能であった。
なお、本発明Vよ上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えば、n11把判に回路は第3図に示す構成に
限定されるものではなく、仕()アに応じて適宜菱史す
ることがb」能である。また、実殉例ではラスク走査方
式について碗明したが、偏向領域の蕗冗miJ能領域内
に′電子ビームをベクタ偏量しで、ショット、すなわち
ある時間を内で試料面上で電子ビームの移動を停止ずゐ
方式にも適用EJ能でおる。嘔らに、MiJ記移動速度
DJ変手段は2分割法に何ら限定芒れるもの1はない。
その他本発明の要旨を逸脱しない軛四で、独々変形し1
実−すゐことかてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は′亀子ヒーム露尤の問題点【簡明するだめの模
式図・第2図は本兄明の一夫軸例に係わる電子ビーム蕗
光装置を示す概略格成図、第3図は上記実施例装置の要
部猶成を具体的にポすブロック図でめる。 11・・・電子銃、ノ2・・・電磁レンズ、13・・・
ビーム搬形用アパーチャ、14・・・ビーム整形用偏向
板、J5・・・ブランキング板、16・・・走五用偏向
板、17・・・試料台、18・・・試料、19・・・計
算機・ 20・・・(駆動回路、2I・・・レーザ測長
器、22・°゛遍同制御回路、23・・・インタフェー
ス、24・・・描画it’制御回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  試料台を連続移動しながら可変整形電子ビー
    ムを偏向して試料上に所望のパターンを露光する電子ビ
    ーム露光装置において、前記試料台の移動速度を設定す
    る移動速度設定手段と、この手段により設定した速度で
    上記試料台を連続移動すると共にパターンデータに応じ
    て電子ビームを偏向し露光の試行を行う手段と、この手
    段による試行中に電子ビームの偏向が所定の偏向領域内
    で行われたか否かを判定する判定手段と、この手段によ
    シ得られた判定情報に基づいて前記設定速度を可変する
    設定速度可変手段とを具備し、異なる設定速度で試行を
    繰シ返し実際の露光前に試料台の最適移動速度を決定す
    ることを特徴とする′電子ビーム露光装置。
  2. (2)  前記可変整形電子ビームを偏向する手段とし
    て、前記試料台の移動方向と直交する方向に電子ビーム
    をマスク走査することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の電子ビーム露光装置。
  3. (3)  前記可変整形電子ビームを偏向する手段とし
    て、偏向領域の鱈元可能領域内へ電子ビームをペクタ偏
    向してショットすることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の電子ビーム蕗光装置。
JP15551182A 1982-09-07 1982-09-07 電子ビ−ム露光装置 Granted JPS5944825A (ja)

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JPS6244404B2 JPS6244404B2 (ja) 1987-09-21

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61257046A (ja) * 1985-05-10 1986-11-14 Fujitsu Ltd 回線制御方式
JPS62122214A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Toshiba Mach Co Ltd 電子ビーム描画装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0448016B2 (ja) * 1985-05-10 1992-08-05 Fujitsu Ltd
JPS62122214A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Toshiba Mach Co Ltd 電子ビーム描画装置

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