JPS60173834A - マルチ荷電ビ−ム露光装置 - Google Patents
マルチ荷電ビ−ム露光装置Info
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- JPS60173834A JPS60173834A JP59024325A JP2432584A JPS60173834A JP S60173834 A JPS60173834 A JP S60173834A JP 59024325 A JP59024325 A JP 59024325A JP 2432584 A JP2432584 A JP 2432584A JP S60173834 A JPS60173834 A JP S60173834A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、集積回路等の製造に用いるマルチ荷電ビーム
露光装置に関するもので、特に、マ]・リソクス状に多
数配置された対物レンズを通過する各ビームに対して、
それぞれ偏向歪補正を行うことにより、ウェハ全体に対
して平均して描画精度の向上を図り、LSIチップ生産
時等の歩留り向」二を=f能としようとするものである
。
露光装置に関するもので、特に、マ]・リソクス状に多
数配置された対物レンズを通過する各ビームに対して、
それぞれ偏向歪補正を行うことにより、ウェハ全体に対
して平均して描画精度の向上を図り、LSIチップ生産
時等の歩留り向」二を=f能としようとするものである
。
従来、荷電ビームを用いた露光装置として(])スポッ
トビーム方式、(2)成形ビーム方式、(3)マスク転
写方式、(4)マルチビーム方式、等による装置が開発
されている。このうち、(1)及び(2)の方式は、1
本のビームを使用する方式であることから、パタン描画
時の露光時間が長く、スループットが十分てないという
問題があった。(3)のマスク転写方式では、予めマス
クパタンを用意する必要があり、任意パタンを電気的に
発生ずることができず、また、マスク製作の困難性があ
り、マスクとウェハの位置合わせがガ1しく、電子光学
系の歪やチップの歪等の・補正ができないという問題が
あった。これに対し、(4)のマルチビーム方式は、多
数のビームを同時に発生してパタンを描画する方式てあ
り、(1,1、(2)の方式に比較して描画時間が短縮
され、高いスループットが期待でき、有利な方式である
。
トビーム方式、(2)成形ビーム方式、(3)マスク転
写方式、(4)マルチビーム方式、等による装置が開発
されている。このうち、(1)及び(2)の方式は、1
本のビームを使用する方式であることから、パタン描画
時の露光時間が長く、スループットが十分てないという
問題があった。(3)のマスク転写方式では、予めマス
クパタンを用意する必要があり、任意パタンを電気的に
発生ずることができず、また、マスク製作の困難性があ
り、マスクとウェハの位置合わせがガ1しく、電子光学
系の歪やチップの歪等の・補正ができないという問題が
あった。これに対し、(4)のマルチビーム方式は、多
数のビームを同時に発生してパタンを描画する方式てあ
り、(1,1、(2)の方式に比較して描画時間が短縮
され、高いスループットが期待でき、有利な方式である
。
従来、(4)のマルチビーム方式のマルチ電子ビーム露
光装置の一例として、1. Broclie、 E、
R,Wesjerb−erg、 D、 R,Cone、
J、 J、 Muray、 N、 Williams
、 and L、 Ga51o−rek : ” A
Multiple−Electron−Beam Ex
posure System forHigh−Thr
oughput、 Direct−Write Sub
micromeLer Lithog−raphy−I
E E E Trans、 on Electron
Devices、 VOl、 ED−28゜p、 1
422 (1981)に掲載されている多数のアパーチ
ャレンズが二次元マl−IJフックス状配列されたフラ
イズアイレンズを用いた装置を第1図に示す。
光装置の一例として、1. Broclie、 E、
R,Wesjerb−erg、 D、 R,Cone、
J、 J、 Muray、 N、 Williams
、 and L、 Ga51o−rek : ” A
Multiple−Electron−Beam Ex
posure System forHigh−Thr
oughput、 Direct−Write Sub
micromeLer Lithog−raphy−I
E E E Trans、 on Electron
Devices、 VOl、 ED−28゜p、 1
422 (1981)に掲載されている多数のアパーチ
ャレンズが二次元マl−IJフックス状配列されたフラ
イズアイレンズを用いた装置を第1図に示す。
101は電子銃部、102はブランカ、103および1
04は偏向器、105はビーム制限アパーチャとレンス
アハーチャでjH成される静電レンズ、]、06ハ静電
レンズ105を多数配置することで構成したフライズア
イレンズ、107はステージ、108はステー シ10
7に搭載されたウェハ、109バーyライズアイレンス
IO6ヲ通過する前の電子ビーム、110ニ代表すれる
ビームは、フライズアイレンスlo6ヲ通過シた後の電
子ビーム、]]1はオブジェクト。
04は偏向器、105はビーム制限アパーチャとレンス
アハーチャでjH成される静電レンズ、]、06ハ静電
レンズ105を多数配置することで構成したフライズア
イレンズ、107はステージ、108はステー シ10
7に搭載されたウェハ、109バーyライズアイレンス
IO6ヲ通過する前の電子ビーム、110ニ代表すれる
ビームは、フライズアイレンスlo6ヲ通過シた後の電
子ビーム、]]1はオブジェクト。
アパーチャである。
フライズアイレンズ106の径は約10.5cmであり
、フライズアイレンズ106J:に電子ビーム1.09
は一様に照射されている。フライズアイレンズ1.06
(7)各静電レンズ−105を通して、オブジェクト・
アパーチャ11]の像が、ウェハ108上に、静電レン
ズの個数分だけ投影される。偏向器103および1.0
4に入力される偏向信号によって、フライズアイレンズ
106を通過した後の各ビーム110は、約2o。
、フライズアイレンズ106J:に電子ビーム1.09
は一様に照射されている。フライズアイレンズ1.06
(7)各静電レンズ−105を通して、オブジェクト・
アパーチャ11]の像が、ウェハ108上に、静電レン
ズの個数分だけ投影される。偏向器103および1.0
4に入力される偏向信号によって、フライズアイレンズ
106を通過した後の各ビーム110は、約2o。
μm程度の幅で一方向に一斉に偏向され、複数チップを
同時に描画する。ステージ107の移動方向はビームの
偏向方向と直角の方向である。
同時に描画する。ステージ107の移動方向はビームの
偏向方向と直角の方向である。
荷電ビーム露光装置を用いて、試料面上に荷電ビームを
正確に位置決めしてパタンを露光するためには荷電ビー
ム露光装置の光学系に固有な偏向歪を測定し、この測定
結果に基づき適当なビーム位に補正を加える必要がある
。1本のビームを用いた装置における偏向歪補正は比較
的容易であったが、複数個の電子レンズを、100個程
度マトリックス状に配置したフライズアイレンズを用い
るマルチ荷電ビーム露光装置においては、各々の電子レ
ンズにおける偏向歪が異なるため、各々の電子レンズに
おける偏向歪を高精度に補正することは困シ11Fであ
るという問題があった。
正確に位置決めしてパタンを露光するためには荷電ビー
ム露光装置の光学系に固有な偏向歪を測定し、この測定
結果に基づき適当なビーム位に補正を加える必要がある
。1本のビームを用いた装置における偏向歪補正は比較
的容易であったが、複数個の電子レンズを、100個程
度マトリックス状に配置したフライズアイレンズを用い
るマルチ荷電ビーム露光装置においては、各々の電子レ
ンズにおける偏向歪が異なるため、各々の電子レンズに
おける偏向歪を高精度に補正することは困シ11Fであ
るという問題があった。
〔発明のL1的〕
本発明の1」的は、従来技術での上記した問題点を解決
し、二次元マトリックス状に配列された電子レンズから
成るフライズアイレンズにおける各電子レンズに対応し
た偏向歪補正を行なうことにより、高い描画位置精度を
得るようにしたマルチ荷電ビーム露光装置を提供するこ
とにある。
し、二次元マトリックス状に配列された電子レンズから
成るフライズアイレンズにおける各電子レンズに対応し
た偏向歪補正を行なうことにより、高い描画位置精度を
得るようにしたマルチ荷電ビーム露光装置を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、フライス
アイレンズ中の各電子レンズを通過する個々のビームに
対してそれぞれ独立に偏向歪を補正する手段を設ける構
成とすること、特に、補正手段として、電子レンズを通
過した各ビームごとに設置される偏向器と、これらの各
偏向器に対してそれぞれ独立に偏向歪補正を行なう固有
偏向歪補正回路と、これらの固有偏向歪補正回路に設定
する補正係数を個々の電子レンズの配置6位置の関数と
してめる演算手段とから成る補正手段を設ける構成とす
ることにある。
アイレンズ中の各電子レンズを通過する個々のビームに
対してそれぞれ独立に偏向歪を補正する手段を設ける構
成とすること、特に、補正手段として、電子レンズを通
過した各ビームごとに設置される偏向器と、これらの各
偏向器に対してそれぞれ独立に偏向歪補正を行なう固有
偏向歪補正回路と、これらの固有偏向歪補正回路に設定
する補正係数を個々の電子レンズの配置6位置の関数と
してめる演算手段とから成る補正手段を設ける構成とす
ることにある。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第2図は本発明の実施例によるマルチ電子ビーム露光装
置である。200は電子ビーム、201は電子銃部、2
02はブランカ、203はオブ/エクト・アパーチャ、
204は1組の2段偏向器で、X方向、Y方向に2組設
置されているが、ここでは1組のみを示している。20
5は5×5本のビームの中てq等定のビームのみを照射
する際、他のビームを遮断するだめの機械的な高速ンヤ
ッタ、20Gは静電レンズを5×5の7トソツクス状に
1cm間隔て配置したフライズアイレンズ、207は反
射電子検出器、208は各々のビームにス−1して設置
した偏向器、209はシリコン上に設置した幅1μmの
十字彫金マーク、2]0はソリコンウェハ、211はス
テージ、212はステージ211を駆動するモータ、2
13はステージ211の制御回路、214はステージ2
11上に設置された測長用ミラー、215はレーザ測長
器、216はD/A変換器および信号増幅器、217は
偏向器204に与える信号電圧設定回路、218は複数
本ビームに対して、まとめて偏向歪補正をおこなう回路
で、以下この回路を共通偏向歪補正回路とよぶ。219
はデータプロセソザ、220は信号増幅器を含む信号処
理回路、221はD/A変換器および信号増幅器、22
2は各々のビームに対して固有に偏向歪補正をおこなう
回路で、以下この回路を固有偏向歪補正回路とよぶ。固
有偏向歪・油止回路222は、5×5本のビームのそれ
ぞれに対応して、5×5系統設置されているが、ここで
は簡単のため、これらをまとめて1つにして示しである
。
置である。200は電子ビーム、201は電子銃部、2
02はブランカ、203はオブ/エクト・アパーチャ、
204は1組の2段偏向器で、X方向、Y方向に2組設
置されているが、ここでは1組のみを示している。20
5は5×5本のビームの中てq等定のビームのみを照射
する際、他のビームを遮断するだめの機械的な高速ンヤ
ッタ、20Gは静電レンズを5×5の7トソツクス状に
1cm間隔て配置したフライズアイレンズ、207は反
射電子検出器、208は各々のビームにス−1して設置
した偏向器、209はシリコン上に設置した幅1μmの
十字彫金マーク、2]0はソリコンウェハ、211はス
テージ、212はステージ211を駆動するモータ、2
13はステージ211の制御回路、214はステージ2
11上に設置された測長用ミラー、215はレーザ測長
器、216はD/A変換器および信号増幅器、217は
偏向器204に与える信号電圧設定回路、218は複数
本ビームに対して、まとめて偏向歪補正をおこなう回路
で、以下この回路を共通偏向歪補正回路とよぶ。219
はデータプロセソザ、220は信号増幅器を含む信号処
理回路、221はD/A変換器および信号増幅器、22
2は各々のビームに対して固有に偏向歪補正をおこなう
回路で、以下この回路を固有偏向歪補正回路とよぶ。固
有偏向歪・油止回路222は、5×5本のビームのそれ
ぞれに対応して、5×5系統設置されているが、ここで
は簡単のため、これらをまとめて1つにして示しである
。
223は/ヤッタ205の制御回路、224はCPUイ
ンタフェイス制御回路、225は制御用計算機である。
ンタフェイス制御回路、225は制御用計算機である。
第2図の装置においても、第1図の装置と同様に、シリ
コ/ウェハ210上に、オブジェクI・・アパーチャ2
03の縮小像をフライズアイレンズ20Gのレンズの個
数分たけ同時に照射する。本装置においては、第1図に
示した装置と異なり、各レンズに対応する偏向領域内で
の照射位置(x、 y)は、偏向器204および偏向器
208の両者によって決定される。
コ/ウェハ210上に、オブジェクI・・アパーチャ2
03の縮小像をフライズアイレンズ20Gのレンズの個
数分たけ同時に照射する。本装置においては、第1図に
示した装置と異なり、各レンズに対応する偏向領域内で
の照射位置(x、 y)は、偏向器204および偏向器
208の両者によって決定される。
第3図は、フライスアイレンズ206における5×5の
静電レンズの配置を示す図である。301〜309は、
3×3個の代表レンズである。
静電レンズの配置を示す図である。301〜309は、
3×3個の代表レンズである。
第4図はフライズアイレンズ206における1つの静電
レンズに対する偏向領域を示した図である。
レンズに対する偏向領域を示した図である。
400は偏向領域、401〜409は偏向領域400内
の代表点であり、代表点間のX方向距離およびY方向距
離は40μmである。なお、最大偏向領域は100μm
1であるが、第4図で示した点401.403.4.0
9および4.07で囲まれた領域は80μmである。
の代表点であり、代表点間のX方向距離およびY方向距
離は40μmである。なお、最大偏向領域は100μm
1であるが、第4図で示した点401.403.4.0
9および4.07で囲まれた領域は80μmである。
本装置は、以」二で説明したような構成になっている。
つぎに、本装置により、高精度な描画をおこなうために
必要な偏向歪補正方法について説明する。最初に、共通
偏向歪補正回路218に設定する補正係数をめる方法に
ついて述べ、つぎに固有偏向歪補正回路222に設定す
る補正係数をめる方法について述べる。
必要な偏向歪補正方法について説明する。最初に、共通
偏向歪補正回路218に設定する補正係数をめる方法に
ついて述べ、つぎに固有偏向歪補正回路222に設定す
る補正係数をめる方法について述べる。
まず、共通偏向歪補正回路218に設定する補正係数を
めるに際して、共通偏向歪補正回路218および固有偏
向歪補正回路222に設定する補正係数をすべて0にし
、偏向歪補正が全くなされない状態にする。フライズア
イレンズ206の5×5個の静電レンズの中で最初に偏
向歪を測定する1つの静電レンズ301に着目し、該静
電レンズ301を通過するビームのみが試料面上に達す
るように、シャッタ205を設定する。すなわち、レン
ズ301に対応したシャッタのみを開放にし、他のシャ
ッタはすべて閉じる。
めるに際して、共通偏向歪補正回路218および固有偏
向歪補正回路222に設定する補正係数をすべて0にし
、偏向歪補正が全くなされない状態にする。フライズア
イレンズ206の5×5個の静電レンズの中で最初に偏
向歪を測定する1つの静電レンズ301に着目し、該静
電レンズ301を通過するビームのみが試料面上に達す
るように、シャッタ205を設定する。すなわち、レン
ズ301に対応したシャッタのみを開放にし、他のシャ
ッタはすべて閉じる。
つぎに、静電レンズ301に対する偏向領域の中心40
5にマーク209の中心が来るようにステージ211を
移動する。本装置のステージ211の最大停止位置誤差
は2μmであり、ステージ2]1の移動後のマーク20
9の中心は、偏向領域の中心405を中央とした4 、
mOの領域内に停止する。つぎに、+5μmの偏向によ
り周知のマーク検出技術によりマーク検出をおこなう。
5にマーク209の中心が来るようにステージ211を
移動する。本装置のステージ211の最大停止位置誤差
は2μmであり、ステージ2]1の移動後のマーク20
9の中心は、偏向領域の中心405を中央とした4 、
mOの領域内に停止する。つぎに、+5μmの偏向によ
り周知のマーク検出技術によりマーク検出をおこなう。
+5μm程度の偏向量に対しては偏向歪をほとんど無視
できるため、マーク検出結果を(xmo、’ Ymo
)とすると、この(Xmo、 Ymo)に含まれる偏向
歪は無視てき、この(Xmo、 Ymo )は、偏向中
心405からマーク209の中心までを高精度に測定し
た距離と考えて問題ない。この時、レーザ測長器215
によりステージ2]1の停j1−位置を高精度に測定し
た結果を(Xso、 Yso )とする。
できるため、マーク検出結果を(xmo、’ Ymo
)とすると、この(Xmo、 Ymo)に含まれる偏向
歪は無視てき、この(Xmo、 Ymo )は、偏向中
心405からマーク209の中心までを高精度に測定し
た距離と考えて問題ない。この時、レーザ測長器215
によりステージ2]1の停j1−位置を高精度に測定し
た結果を(Xso、 Yso )とする。
マーク検出結果(Xmo、 Ymo)とレーザ測長器果
(Xso Ye。)を用いて、偏向中心405とマーク
209の中心を一致させた場合のステー7211の停止
位置は(Xso Xmo、 Yso −Ymo )であ
ることがめられる。第5図(a)は、このように、偏向
中心405とマーク209の中心が一致したときのステ
ージ211の停止状態を示す模式図である。xB軸、Y
8軸は、レーサ測長器215により高精度に測定したス
テージ停止位置のX座標、Y座標を示す。
(Xso Ye。)を用いて、偏向中心405とマーク
209の中心を一致させた場合のステー7211の停止
位置は(Xso Xmo、 Yso −Ymo )であ
ることがめられる。第5図(a)は、このように、偏向
中心405とマーク209の中心が一致したときのステ
ージ211の停止状態を示す模式図である。xB軸、Y
8軸は、レーサ測長器215により高精度に測定したス
テージ停止位置のX座標、Y座標を示す。
つぎに、偏向領域400内の3×3の代表点401〜4
09が金マーク209の中心の移動「1標値になるよう
にして順次ステージ211を移動する。各代表点におい
て、マーク検出およびステージ211の停止位置のレー
ザ測長をおこなう。第5図(b)は、代表点401か金
マーク209の中心の移動l目を標値になるようにして
ステージ211を移動した時の、ステージ211の停止
状態を示す模式図である。第5図(b)に示すように、
ステー7211を移動した場合に、ステージ211の停
止位置のレーサ測長結果を(XS□。
09が金マーク209の中心の移動「1標値になるよう
にして順次ステージ211を移動する。各代表点におい
て、マーク検出およびステージ211の停止位置のレー
ザ測長をおこなう。第5図(b)は、代表点401か金
マーク209の中心の移動l目を標値になるようにして
ステージ211を移動した時の、ステージ211の停止
状態を示す模式図である。第5図(b)に示すように、
ステー7211を移動した場合に、ステージ211の停
止位置のレーサ測長結果を(XS□。
Ys□)とすると、第5図(a)の状態から第5図(b
)の状態にステージ211か移動したときのX方向移動
距離およびY方向移動距離(xo工、Yoよ)は、(X
c工。
)の状態にステージ211か移動したときのX方向移動
距離およびY方向移動距離(xo工、Yoよ)は、(X
c工。
Yci)=(Xsi XSo+Xmo、 Ysi Ys
o+Ymo)である。したがって、ステージ211を移
動した後1こおこなった各代表点でのマーク検出の結果
を(Xm□、 y、n、)であられすとすると、偏向器
へ送出する値、すなわち偏向の入力値(Xm□、Ymj
、)に対し、実際の偏向量は(Xc工、Yoよ)である
゛ということになる。最初に偏向歪を測定する静電レン
ズ301に苅して、(Xmi、 Ymi )と(xoユ
、 Yci)のデータの組が偏向領域400内の各代表
点401〜409に対応して9組得られる。以上で静電
レンズ30]を通過するビームに対する偏向歪の測定が
終了する。
o+Ymo)である。したがって、ステージ211を移
動した後1こおこなった各代表点でのマーク検出の結果
を(Xm□、 y、n、)であられすとすると、偏向器
へ送出する値、すなわち偏向の入力値(Xm□、Ymj
、)に対し、実際の偏向量は(Xc工、Yoよ)である
゛ということになる。最初に偏向歪を測定する静電レン
ズ301に苅して、(Xmi、 Ymi )と(xoユ
、 Yci)のデータの組が偏向領域400内の各代表
点401〜409に対応して9組得られる。以上で静電
レンズ30]を通過するビームに対する偏向歪の測定が
終了する。
つぎに、フライズアイレンズ206の5×5個の静電レ
ンズの中で第2番「Iに偏向歪を測定する静電レンズ3
02を通過するビームのみが試料面上に達するように、
シャッタ205を設定する。つぎに前述の手順て静電レ
ンズ302にZ=Jする偏向歪を測定する。以上のよう
な操作の繰り返しにより、フライズアイレンズ206の
中の静電レンズ301〜309を通過するビームに対す
る偏向歪をすべて測定する。静電レンズ301〜309
に対して偏向歪の測定が終了した場合に得られる(Xm
工、Ym□)と(Xcユ。
ンズの中で第2番「Iに偏向歪を測定する静電レンズ3
02を通過するビームのみが試料面上に達するように、
シャッタ205を設定する。つぎに前述の手順て静電レ
ンズ302にZ=Jする偏向歪を測定する。以上のよう
な操作の繰り返しにより、フライズアイレンズ206の
中の静電レンズ301〜309を通過するビームに対す
る偏向歪をすべて測定する。静電レンズ301〜309
に対して偏向歪の測定が終了した場合に得られる(Xm
工、Ym□)と(Xcユ。
Yo工)のデータの組は3X3X9=81組である。
つぎに、偏向歪測定で得られた81組の測定データを基
に、最小二乗法を用いて以下に示す偏向歪補正式を決定
する。すなわち、次の式は共通偏向歪補正回路218の
機能を示す論理式である。
に、最小二乗法を用いて以下に示す偏向歪補正式を決定
する。すなわち、次の式は共通偏向歪補正回路218の
機能を示す論理式である。
ここて、(x、y)は各電子レンズに対する偏向領域の
中心を原点と定義した偏向座標値であり、偏向領域内の
電子ビームの照射位置の設計値である。(XD、YD)
は偏向歪補正後の偏向領域内の電子ビームの照射位置の
座標であり、試料にバタンを描画する場合には(XD、
YD)の値に基づいてビームを・偏向することになる。
中心を原点と定義した偏向座標値であり、偏向領域内の
電子ビームの照射位置の設計値である。(XD、YD)
は偏向歪補正後の偏向領域内の電子ビームの照射位置の
座標であり、試料にバタンを描画する場合には(XD、
YD)の値に基づいてビームを・偏向することになる。
すなわち、(x、y)は、制御用計算機225から、共
通偏向歪補正回路218へ送られてくるバタンデータに
おけるX座標Y座標、(XDYD)は共通偏向歪補正回
路218から出力されるX座標、Y座標である。Ao−
A3゜Bo−B、、は、共通偏向歪補正回路218iこ
設定する補正係数である。
通偏向歪補正回路218へ送られてくるバタンデータに
おけるX座標Y座標、(XDYD)は共通偏向歪補正回
路218から出力されるX座標、Y座標である。Ao−
A3゜Bo−B、、は、共通偏向歪補正回路218iこ
設定する補正係数である。
ところで、偏向歪の測定において、偏向器204への入
力値(Xm工、Ymよ)に対し、実際の偏向量は(Xc
i、 Yci )てあった。そこで、(Xci、、 Y
ci) 全人力し、(Xmi、 Ym工)を出力する共
通偏向歪補正回路218を通したデータを偏向器204
へ入力すると、実際の偏向量は(Xcよ、Yci)に戻
り、照射位置の設計値と試料面上での実際の偏向量を一
致させることができるわけである。そこで、(1)式の
(x。
力値(Xm工、Ymよ)に対し、実際の偏向量は(Xc
i、 Yci )てあった。そこで、(Xci、、 Y
ci) 全人力し、(Xmi、 Ym工)を出力する共
通偏向歪補正回路218を通したデータを偏向器204
へ入力すると、実際の偏向量は(Xcよ、Yci)に戻
り、照射位置の設計値と試料面上での実際の偏向量を一
致させることができるわけである。そこで、(1)式の
(x。
Y ) ニ(Xci、 Yci)を代入し、(XI)、
Yl) )ニ(Xmj。
Yl) )ニ(Xmj。
Ymよ)を代入することにより、81組の連立4元1次
方程式をたてる。未知数の数より方程式の数か多いので
最小二乗法によって解を得る。すなわち、まず をめ、 の8個の方程式から、補正係数A。−A3、B、〜B3
をめる。
方程式をたてる。未知数の数より方程式の数か多いので
最小二乗法によって解を得る。すなわち、まず をめ、 の8個の方程式から、補正係数A。−A3、B、〜B3
をめる。
なお、(1)式における補正係数をめる方法として、ま
ず、各レンズ301〜309を通過するビームそれぞれ
に刻しての偏向歪係数A。、、〜A3.、Bo。
ず、各レンズ301〜309を通過するビームそれぞれ
に刻しての偏向歪係数A。、、〜A3.、Bo。
〜B3j(j=]〜9)を、最小二乗法よりめておき、
共通の偏向歪補正係数A。−A3、B o ””’−8
3は偏向歪係数AOj −A3.、BOj −B3.の
それぞれの平均値としてめてもよい。
共通の偏向歪補正係数A。−A3、B o ””’−8
3は偏向歪係数AOj −A3.、BOj −B3.の
それぞれの平均値としてめてもよい。
つぎに、個々のビームに対応して偏向歪補正をおこなう
固有偏向歪補正回路222に設定する偏向歪補正係数を
める方法として、2種類の方法について述べる。
固有偏向歪補正回路222に設定する偏向歪補正係数を
める方法として、2種類の方法について述べる。
まず、固有偏向歪補正回路222に設定する補正係数は
すべて0とし、共通偏向歪補正回路218には、上記で
めた補正係数を設定する。この状態て、フライズアイレ
ンズ206の中の5×5個の各々のレンズについて、」
二記と同様の手順にて偏向歪を測定する。ここで、測定
された偏向歪は、共通偏向歪補正回路218を通しても
補正しきれなかった残存の偏向歪であり、その大きさは
、最大17zm程度である。したかって、個々のビーム
に対応して設置した偏向器208による偏向量は、11
5μmで十分てあり、この偏向器208自体による偏向
歪は無視して問題ない。
すべて0とし、共通偏向歪補正回路218には、上記で
めた補正係数を設定する。この状態て、フライズアイレ
ンズ206の中の5×5個の各々のレンズについて、」
二記と同様の手順にて偏向歪を測定する。ここで、測定
された偏向歪は、共通偏向歪補正回路218を通しても
補正しきれなかった残存の偏向歪であり、その大きさは
、最大17zm程度である。したかって、個々のビーム
に対応して設置した偏向器208による偏向量は、11
5μmで十分てあり、この偏向器208自体による偏向
歪は無視して問題ない。
各ビームに対応した偏向歪測定結果を基に、以下に示す
ような、各々のビームに対する偏向歪補正式を定める。
ような、各々のビームに対する偏向歪補正式を定める。
ここて、(x、y)は、(1)式の説明と同様に、各電
子レンズに対する偏向領域の中心を原点と定義した偏向
座標値であり、偏向領域内の電子ビームの原則位置の設
計値である。(Δxj、Δyj)は、レンズJを通過す
るビームに対応する残存した偏向歪の補正量である。す
なわち、(x、y)は、制御用計算機225から、レン
ズJに対応する固有偏向歪補正回路222へ送られて(
るパタンデータにおけるX座標、Y座標、(Δxj、Δ
yj)は、この固有偏向歪補正回路222から出力され
るX方向補正量、Y方向補正量である。aoj ” a
3j 、 1)oj −b3jは、この固有偏向歪補正
回路222に設定する補正係数である。
子レンズに対する偏向領域の中心を原点と定義した偏向
座標値であり、偏向領域内の電子ビームの原則位置の設
計値である。(Δxj、Δyj)は、レンズJを通過す
るビームに対応する残存した偏向歪の補正量である。す
なわち、(x、y)は、制御用計算機225から、レン
ズJに対応する固有偏向歪補正回路222へ送られて(
るパタンデータにおけるX座標、Y座標、(Δxj、Δ
yj)は、この固有偏向歪補正回路222から出力され
るX方向補正量、Y方向補正量である。aoj ” a
3j 、 1)oj −b3jは、この固有偏向歪補正
回路222に設定する補正係数である。
レンズJを通過するビームによるマーク検出において得
られたマーク検出値を(Xm□j、Ymよ、)、実際の
偏向量を(Xcij、 Ycよ、)とすると、1個のレ
ンズ゛Jに文1して、(Xm1j、 Ymij )と(
Xcj、j、 Ycij )の組合ぜが9組得られる。
られたマーク検出値を(Xm□j、Ymよ、)、実際の
偏向量を(Xcij、 Ycよ、)とすると、1個のレ
ンズ゛Jに文1して、(Xm1j、 Ymij )と(
Xcj、j、 Ycij )の組合ぜが9組得られる。
(4)式の(ΔXJ、Δyj)に、補正すべきfi (
Xm1j −Xcij 、 Ymij Ycij )を
代入し、(x、 y)に(Xmj、j、 Ymij )
を代入するコトニヨリ、9組の連立4元1次方程式を得
る。最小二乗法により、補正係数aoj”−a3j、
1)oj−1)3jをめる。
Xm1j −Xcij 、 Ymij Ycij )を
代入し、(x、 y)に(Xmj、j、 Ymij )
を代入するコトニヨリ、9組の連立4元1次方程式を得
る。最小二乗法により、補正係数aoj”−a3j、
1)oj−1)3jをめる。
つぎに、固有偏向歪補正回路222に設定する補正係数
の別の決定方法について説明する。上記の方法では、5
×5のすべてのレンズを通過するビームに対する偏向歪
をめたが、偏向歪の測定時間を短縮するため、ここでは
、代表のレンズ30]〜309の9組のレンズを通過す
るビームに対する偏向歪を測定し、この他のレンズ、ず
なわち5×5−3X3=16個のレンズに苅する固有偏
向歪補正回路222の補正係数は、9個の補正係数を基
にしてめる。
の別の決定方法について説明する。上記の方法では、5
×5のすべてのレンズを通過するビームに対する偏向歪
をめたが、偏向歪の測定時間を短縮するため、ここでは
、代表のレンズ30]〜309の9組のレンズを通過す
るビームに対する偏向歪を測定し、この他のレンズ、ず
なわち5×5−3X3=16個のレンズに苅する固有偏
向歪補正回路222の補正係数は、9個の補正係数を基
にしてめる。
(4)式における補正係数は、フライズアイレンズ20
6の中の各レンズの配置位1首の関数になると仮定し、
以下の式のように表す。
6の中の各レンズの配置位1首の関数になると仮定し、
以下の式のように表す。
ここで、(U、V)は、フライズアイレンズ206の中
てのレンズの配置位置を示す座標で、原点はレンズ30
5の中心にあり、U軸はレンズ302゜305、および
308の中心を含む座標軸、V軸はレンズ304.30
5.および306の中心を含む座標軸になっている。a
ij、 bijは、各レンズの補正係数である。
てのレンズの配置位置を示す座標で、原点はレンズ30
5の中心にあり、U軸はレンズ302゜305、および
308の中心を含む座標軸、V軸はレンズ304.30
5.および306の中心を含む座標軸になっている。a
ij、 bijは、各レンズの補正係数である。
ます、9個のレンズ301〜309を通過すると−ムに
対する偏向歪補正式’JJ aij % aij 、
bij % bij (i =O〜3+J−]〜0)を
前に述べた方法と同様の方法でめる。つぎに、これらの
結果を、(5)式の左辺の(ajj、 bij )に、
また、あらかじめ測定しておいたレンズの配置座標(u
、v)を(5)式の右辺に代入し、1個の補正係数につ
いて9個の4元連立1次力程式をたてる。最小二乗法に
よって、po−p3゜および、QO−q3をめる。つき
に、(5)式により、補正係数のまた定まっていない5
X 5 ” 3 X 3 = 1.6個のレンズに対
応した固有偏向歪補正回路222の補正係数をめる。
対する偏向歪補正式’JJ aij % aij 、
bij % bij (i =O〜3+J−]〜0)を
前に述べた方法と同様の方法でめる。つぎに、これらの
結果を、(5)式の左辺の(ajj、 bij )に、
また、あらかじめ測定しておいたレンズの配置座標(u
、v)を(5)式の右辺に代入し、1個の補正係数につ
いて9個の4元連立1次力程式をたてる。最小二乗法に
よって、po−p3゜および、QO−q3をめる。つき
に、(5)式により、補正係数のまた定まっていない5
X 5 ” 3 X 3 = 1.6個のレンズに対
応した固有偏向歪補正回路222の補正係数をめる。
以上により、すべての偏向歪補正係数か設定されたこと
になり、この状態で描画をおこなえば、偏向領域400
内で高精度な照躬位箇の設定かできる。
になり、この状態で描画をおこなえば、偏向領域400
内で高精度な照躬位箇の設定かできる。
LSIパタンの描画においては、パタンを80μmD単
位であらかしめ分割しておき、80μm ずつ描画をお
こなう。ひとつの80μmOの領域内の描画が終了した
場合、つぎに描画すべき80μm の領域が、ビームの
偏向領域400と一致するように、ステージ211を移
動する。この動作を繰り返して、LSIチップパクンを
描画してゆく。5×5本のビームにより、25チツプの
描画が同時に終了する。
位であらかしめ分割しておき、80μm ずつ描画をお
こなう。ひとつの80μmOの領域内の描画が終了した
場合、つぎに描画すべき80μm の領域が、ビームの
偏向領域400と一致するように、ステージ211を移
動する。この動作を繰り返して、LSIチップパクンを
描画してゆく。5×5本のビームにより、25チツプの
描画が同時に終了する。
本装置においては、共通偏向歪補正回路218で、最大
偏向歪量を1μm以下に低減させ、固有偏向歪補正用偏
向器208自体の偏向歪は無視てきるようにすることに
より、歪補正方法を比較的単純にしている。全く補正を
かけない場合の最大偏向歪量が1μm程度であれば、固
有偏向歪補正のみで同様の効果が得られることは、いう
までもない。また、パタンごとの精度のばらつきが許さ
れる場合には共通偏向歪補正のみてもよい。
偏向歪量を1μm以下に低減させ、固有偏向歪補正用偏
向器208自体の偏向歪は無視てきるようにすることに
より、歪補正方法を比較的単純にしている。全く補正を
かけない場合の最大偏向歪量が1μm程度であれば、固
有偏向歪補正のみで同様の効果が得られることは、いう
までもない。また、パタンごとの精度のばらつきが許さ
れる場合には共通偏向歪補正のみてもよい。
なお、以上の偏向歪補正方法における偏向歪補正式にお
いて、シフト項までを考慮した式、−次項までを考慮し
た式、あるいはここで述べた式より、さらに高次項まで
考慮する式を用いてもよいことは自明である。
いて、シフト項までを考慮した式、−次項までを考慮し
た式、あるいはここで述べた式より、さらに高次項まで
考慮する式を用いてもよいことは自明である。
以上説明したように、本発明によれば、フライズアイレ
ンズの中の各レンズを通過するビームに7J’ して、
それぞれ偏向歪補正を行なうことにより、ウェハ全体に
対して平均して描画積層の向上を図ることがてき、マル
ヂ荷電ビーム露光装置を用いたL S Iチップ生産の
歩留りを上げることができる。
ンズの中の各レンズを通過するビームに7J’ して、
それぞれ偏向歪補正を行なうことにより、ウェハ全体に
対して平均して描画積層の向上を図ることがてき、マル
ヂ荷電ビーム露光装置を用いたL S Iチップ生産の
歩留りを上げることができる。
第1図はマルチ電子ビーム露光装置の従来例を示す図、
第2図は本発明の一実施例装置を示す同第3図はフライ
ズアイレンズにおける静電レンズの配置を示す図、第4
図はフライズアイレンズ中の一つの静電レンズの偏向領
域を示す図、第5図fa) 、 fb)はそれぞれステ
ージの停止状態を示す模式〔符号の説明〕 101、201・・・電子銃部 102.202・・ブ
ランカ103、104.、204.208・・偏向器]
、05・・・静電レンズ 106、206・・フライスアイレンズ107、21]
・ステージ 108・・・ウェハ109、110.2
00・・・電子ビーム111、203・ オブジェクト
・アパーチャ205・・・シャッタ 207・・・反射
電子検出器209・・・金マ’/ 210・・シリコン
ウェハ212・・・ステージ駆動モータ 213・・ステージ制御回路 214・・測長用ミラー 215・レーサ測長器21.
6.221 ・D/A変換及び増幅器217・・・信号
電圧設定回路 218・・共通偏向歪補正回路 2]9・・データブロセッザ 220・・増幅及び信号処理回路 222・−・固有偏向歪補正回路 223・・ツヤツタ制御回路 224・・・CPUインタフェイス制御回路225・・
制御用計算機 301〜309・・代表レンズ400・
・偏向領域 401〜409・・偏向領域の代表点 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助 1?1 図 r3 図 1′−4図
第2図は本発明の一実施例装置を示す同第3図はフライ
ズアイレンズにおける静電レンズの配置を示す図、第4
図はフライズアイレンズ中の一つの静電レンズの偏向領
域を示す図、第5図fa) 、 fb)はそれぞれステ
ージの停止状態を示す模式〔符号の説明〕 101、201・・・電子銃部 102.202・・ブ
ランカ103、104.、204.208・・偏向器]
、05・・・静電レンズ 106、206・・フライスアイレンズ107、21]
・ステージ 108・・・ウェハ109、110.2
00・・・電子ビーム111、203・ オブジェクト
・アパーチャ205・・・シャッタ 207・・・反射
電子検出器209・・・金マ’/ 210・・シリコン
ウェハ212・・・ステージ駆動モータ 213・・ステージ制御回路 214・・測長用ミラー 215・レーサ測長器21.
6.221 ・D/A変換及び増幅器217・・・信号
電圧設定回路 218・・共通偏向歪補正回路 2]9・・データブロセッザ 220・・増幅及び信号処理回路 222・−・固有偏向歪補正回路 223・・ツヤツタ制御回路 224・・・CPUインタフェイス制御回路225・・
制御用計算機 301〜309・・代表レンズ400・
・偏向領域 401〜409・・偏向領域の代表点 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助 1?1 図 r3 図 1′−4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (])二次元マトリックス状に配列された電子レンズか
ら成るフライズアイレンズを対物レンズとして用いるマ
ルチ荷電ビーム露光装置において、フライズアイレンズ
中の各電子レンズを通過する個々のビームに対してそれ
ぞれ独立に偏向歪を補正する手段を設けたことを特徴と
するマルチ荷電ビーム露光装置1G。 (2)前記偏向歪を補正する手段が、電子レンズを通過
した各ビームごとに設置される偏向器と、これらの各偏
向器に対してそれぞれ独立に偏向歪補正を行なう固有偏
向歪補正回路と、これらの固有偏向歪補正回路に設定す
る補正係数を個々の電子レンズの配置位置の関数として
める演算手段とから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のマルチ荷電ビーム露光装置。 (3)前記フライズアイレンズ中の各電子レンズを通過
する個々のビームは、前記フライズアイレンズに到達す
る前段においてすてにその複数本のビームに対して共通
に偏向歪を補正されたヒートであることを特徴とする特
許請求の範囲第11J1記載のマルチ荷電ビーム露光装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59024325A JPS60173834A (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | マルチ荷電ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59024325A JPS60173834A (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | マルチ荷電ビ−ム露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60173834A true JPS60173834A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12135023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59024325A Pending JPS60173834A (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | マルチ荷電ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60173834A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS646431A (en) * | 1987-06-27 | 1989-01-11 | Ig Tech Res Inc | House |
US4841242A (en) * | 1987-04-10 | 1989-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for testing conductor networks |
JPH09245708A (ja) * | 1996-03-04 | 1997-09-19 | Canon Inc | 電子ビーム露光装置とその露光方法 |
-
1984
- 1984-02-14 JP JP59024325A patent/JPS60173834A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4841242A (en) * | 1987-04-10 | 1989-06-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for testing conductor networks |
JPS646431A (en) * | 1987-06-27 | 1989-01-11 | Ig Tech Res Inc | House |
JPH09245708A (ja) * | 1996-03-04 | 1997-09-19 | Canon Inc | 電子ビーム露光装置とその露光方法 |
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