JPS62149126A - 荷電ビ−ム露光方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分封〕 本発明は、荷電ビーム露光方法番こ係わり、特に大偏向
と小偏向との２種の偏向を利用した荷電ビーム露光方法
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電子ビーム露光方法において、電子ビームを偏向によっ
て位置決めを行うためのＤＡ変換器のセトリング時間は
、スループットに多大な影響を与える。セトリング時間
を短縮するために、大偏向領域をカバーする主偏向用高
速ＤＡ変換器と、小偏向領域のための副偏向用高速ＤＡ
変換器とを用い、主副２段偏向を行う方法は、非常に効
果のある方法である。この方法は、文献（Ｅ、Ｖ、Ｗｅ
ｄｅｒａｎｄ　ＲｏＤ、Ｍｏｏｒｅ、Ｊ　、Ｖａｃ、Ｓ
ｃｉ　、Ｔｅｃｈｎｏｌ　、ｌ　６　、１７８Ｑ（１９
７９））　　に見られるように、電子ビーム露光装置Ｅ
Ｌ−２（商品名）で実用化した。この装置の発表以降に
発表された可変成形ビームを用いた電子ビーム露光装置
の大部分はこの方法を用いていることからも、この方法
の有効性が実証されている。

しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があった。即ち、試料台を停止して露光する方式である
ので、試料台移動に伴う無駄時間のためスループットが
低い。電子ビーム露光装置（こおいて露光を行うときの
試料台の移動時間は、スループットに多大な影響を及ぼ
すことは周知である。試料台の停止時に露光を行う方法
は、ある露光領域から次の露光領域に移るときの試料台
移動に伴う時間が多大であるため、偏向領域を大きくし
て試料台のステップ＆リピートする時間を短縮すること
がスループット向上のために必要となっている。

ところが、大偏向を行うには、偏向に伴う収差や歪み等
の影響でパターン精度を向上することが困難であり、偏
向におけるワーキング距離を大きくとるために、電子ビ
ームの電流密度か低下して、その結果スループットか低
下する等の問題が発生する。一方、試料台の移動中に露
光を行う場合には、試料台の移動に伴う無駄時間はステ
ップ＆リピート方式に比べ著しく小さくできる利点があ
る。

これらのことにより、試料台の連続移動中に主副２段偏
向でパターンを描画することが電子ビーム露光装置のス
ループントを向上する上で非常正こ有利なことが判る。

しかし、試料台の連続移動中に主副２段偏向により露光
する方式では、試料台の移動（こ伴う、偏向位置の補正
を行なわなくてはならない。この補正は、副偏向により
偏向可能な小領域の露光中は、主偏器に、試料台位置補
正用Ｌ）／Ａ変換器により、試料台の移動情報をフィー
ドバックして補正する方式により、容易ｌこ実現するこ
とができる。例えばＰｅｒｋｉｎ−Ｅ１ｍｅｒ社の電子
線露光装［ＡＥＢＬＥ−１５０などでも、この試料台移
動補正方式が用いられている。しかし、本試料台移動補
正方式では、試料台の移動情報を連続的にＤ／Ａｉ換器
にフィードバンクするためにＤ／Ａ変換器のグリッチの
発生がよけられず、テグリソチャー等をつけても、大き
なりリッチの発生の場合には、十分に補正されず、描画
精度低下の原因となっていた。

な２、上記の問題は電子ビームの代りにイオンビームを
用いるイ万ンビーム露元方法のついても同様に言えるこ
とである。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、試料台の連続移動中に、王、副２段の
偏向によって高速のパターン描画を行うことができ、且
つ試料台移動に伴う主偏向器の移動位置補正用１）／Ａ
変換器に発生するグリッチによる、精面精度低下を防い
だ、高精度高スループツトの荷電ビーム露光方法を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、試料台の連続移動中に主副２段の偏向
によって、パターン描画を行う際に、副偏向器Ｊこより
偏向可能な小領域の露光中に、主偏向器の試料移動位置
補正用Ｄ／Ａ変換器に入力される位置のディジクル情報
が、Ｄ／Ａ変換器に犬さなグリッチを発生する場合に、
副偏向による露光をグリッチの発生時間だけ中断する機
能を設けることにより、グリッチによる露光位置精度低
下を防し）−１Ｊ　／″　）−ア水　Ａ 即ち本発明は、ビーム偏向幅の大きな主偏向器及びビー
ム偏向幅の小さな副偏向器を用い、試料が載置された試
料台を連続移動しながら試料上に所望のパターンを描画
する荷電ビーム露光方法において、露光すべき領域を前
記副偏向器により偏向可能な小領域に分割して該小領域
毎に順次パターンを描画するに際し、小領域の露光中に
前記試料台の移動による露光位置の補正を、副偏向の露
光位置を変えることなく試料台の移動位詐：情報を移動
位置補正用主偏向器に偏向信号を送るＤ／Ａ変換器にフ
ィードバックして、副偏向の露光中連続的に主偏向位置
を補正することにより、位置補正を行い、かつ、移動位
置補正用の大きなグリッチの発生するビット変化の情報
により、副偏向の露光を中断し、リッチの発生時間の経
過後に丹び蕗元を続行し、中断した残りのパターンを描
画するようにした方法である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料台移動の袖正に除して生じる移動
位置補正主副偏器１）／Ａ変換器の大きなりリッチによ
る露光位置ずれを防ぐことが出来るために、高精度のパ
ターン露光を主副２段偏向、試料台連続移動描画方式で
、実現することが出来るため、高スループツト高精度の
高電ビーム露光を行うことが出来る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露
光装置を示す概略構成図である。図中１０は試料室であ
り、この試料室１０内には半導体ウェハ等の試料１１を
載置した試料台１２が収容されている。試料台１２は、
計算機３０からの指令を受けた試料台駆動回路３１によ
りＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向（紙面表裏方向）
に移動される。そして、試料台１２の移動位置はレーザ
測長系３２により測定され、その測定情報か計算機３０
及び後述する偏向制御回路３３に送出されるものとなっ
ている。

一方、試料室１０の上方には、電子歓２１、各種レンズ
２２ａ〜２２ｅ１各種偏向器２３〜２６及びビーム成形
アパーチャマスク２７ａ、２７ｂ等からなる電子光学鏡
筒２０が設けられている。

ここで、偏向器２３は、ビームをＯＮ　−ＯＦＦするブ
ランキング用偏向板であり、この偏向板２３にはブラン
キング制御回路３４からブランキング信号が印加される
。偏向器２４は、アパーチャマスク２７ａ、２７ｂの光
学的なアパーチャ重なりを利用してビームの寸法を可変
制御するビーム寸法可変用偏向板であり、この偏向板２
４には可変ビーム寸法制御回路３５から偏向信号が印加
される。

また、偏向器２５．２６は、ビームを試料上で走査する
ビーム走査用偏向板であり、これらの偏向板２５．２６
には偏向制御回路３３から偏向信号が印加されるものと
なっている。

ここで、偏向板２５は、ビームを試料上で大きく偏向す
る主偏向板で、偏向板２６はビームを試料上で小さく偏
向する副偏向板である。そして、主偏向板２５でビーム
位置を決定し、副偏向板で該偏向板２６の偏向可能領域
内の憤域を描画するものとなっている。なお、偏向制御
回路３３では、上記各偏向板２５．２６に対し高速のＤ
Ａ変換器を介して偏向電圧を印加するものとなっている
。

ＬＳＩｇ光データは計算機３０内のディスクから、高速
読み出し可能な露光データメモリー３６に送出され、該
メモリより偏向制御回路３３と可変成形ビーム寸法制御
回路３５へ、偏向制御回路３３からの同期信号によって
送られる。又偏向制御回路３３からの制御信号によって
、ブランキング制御回路３４可変成形ビーム寸法制御回
路３５が動作し、副偏向内の小領域の露光が主偏向位置
を変えながら順次露光される。

第２図は、本発明の試料台移動位置補正用主偏向Ｄ／Ａ
変換器３９のグリッチ制御回路部４０の動作の詳細を示
す図である。露光データメモリ３６から送出された露光
データは、偏向制御回路３３の露光データ制御回路４５
に門出され、小領域の露光位置情報とレーザー副長系３
２の位置信号から、主偏向１１／Ａ変換器３８に、主偏
向位置が設定され、設定後の試料台の移動量に応じた主
偏向位置移動補正データが試料台補正用Ｄ／Ａ変換器３
９へ送出され加算回路３７によって加算されたアナログ
信号が主偏向器２５に印加される。次に、小領域内の各
露光パターン位置により副偏向Ｄ／Ａ変換器４４に副偏
向内の露光位置が順次設定され副偏向器２６に、アナロ
グ信号が印加され露光が行なわれる。グリッチ制御回路
４０は、試料台移動補正用Ｄ／Ａ変換器３９に設定され
たＤ／Ａ変換器の入力情報とあらかじめ、露光データ制
御回路４５から設定されたグリッチレジスタ４３と比較
回路４１で比較される。グリッチは、Ｄ／に変換器の入
力情報が１２ｂｉｔ内でＡ（″簀０養１０００００００
１（Ｌ８Ｂ）からＢ〔←Ｉ膏１１１１１１１〕（Ｃ８Ｂ
）へ変化（畳は１，０どちらでも良い）又は、逆の変化
をする場合に大きく発生するため、試料台の移動方向に
応じてＡ、Ｂパターンが、グリッチレジスタ４３に設定
される。上記グリッチ発生パターンが検知されると、露
光データ制御回路４５へ信号が送出され、次にブランキ
ング制御信号をＯＦＦ’することにより露光が中断され
、信号遅延回路４２（こよって発生された遅延信号によ
って露光データ制御回路４５へ送出して、次にブランキ
ンク制御信号をＯＮすることにより露光が再スタートさ
れる。かくして本笑施方法によれば、試料台移動補正用
Ｄ／Ａ変換器３９１こよって発生したグリッチによって
生じる主偏向位置の微小な位置の誤差の発生を防ぐこと
が出来、この技術によって主副２段偏向による試料台連
続移動型の高スループツト荷電ビーム露光装置で、高精
度のパターン露光が実現できた。

〔発明の他の実施例〕

本発明は、上述した実施例方法に限定されるものではな
い。すなわち、露光装置の構成及び回路の構成は、上述
した例に限定されず、制御形態に応じた変形が可能で、
王削２段の偏向器により、試料台が連続移動中にパター
ンを露光する機能をそなえたものであればよい。又、電
子ビームのがわりにイオンビームを用い、るイオンビー
ム露光方法に適用することも可能である。その他車発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露
光装置を示す概略構成図、第２図は試料台移動位置補正
用主偏向１）／Ａ変換器３９のグリッチ制御回路の構成
図である。 １０・・・試料室、１１・・・試料、１２・・・試料台
、２０・・・電子光学鏡筒、２１・・・電子銃、２２ａ
〜２２ｅ・・・レンズ、２３・・・ブランキング用偏向
器、２４・・・ビーム寸法可変用偏向器、２５・・・ビ
ーム走査用偏向板（主偏向器）、２６・・・ビーム走査
用偏向板（副偏向器）、２７ａ　、２７ｂ・・・アパー
チャマスク、３０・・・計算機、３１・・・試料台駆動
回路、３２・・・レーザ測長系、３３・・・偏向制俸回
路、３４・・・ブランキング制御回路、３５・・・可変
成形ビーム寸法制御回路、３６・・・露光データメモリ
、３７・・・アナログ加算回路、３８・・・主偏向Ｄ／
Ａ変換器、３９・・・試料台移動補正用１）／Ａ変換器
、４０・・・グリッチ制両回路、４１・・・比戦回路、
４２・・・信号遅延回路、４３・・・移動位置カウンタ
、４４・・・副偏向Ｄ／Ａ変換器、４５・・・露光デー
タ制御回路。 代理人　升埋土　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビーム偏向幅の大きな主偏向器及びビーム偏向幅の小さ
   な副偏向器を用い、試料が載置された試料台を連続移動
   しながら試料上に所望のパターンを描画する荷電ビーム
   露光方法において、露光すべき領域を前記副偏向器によ
   り偏向可能な小領域に分割して該小領域毎に順次パター
   ンを描画する場合に前記小領域の露光中に前記試料台の
   移動による露光位置を補正するため前記主偏向器に前記
   試料台の位置情報をフィードバックするに際し、前記主
   偏向器に偏向信号を与えるＤ／Ａ変換器の大きなグリッ
   チを発生するディジタル入力情報の変化を検知して、該
   グリッチの発生する時間内に、前記小領域の露光を中断
   することを特徴とする荷電ビーム露光方法。