JPS6244404B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6244404B2 JPS6244404B2 JP15551182A JP15551182A JPS6244404B2 JP S6244404 B2 JPS6244404 B2 JP S6244404B2 JP 15551182 A JP15551182 A JP 15551182A JP 15551182 A JP15551182 A JP 15551182A JP S6244404 B2 JPS6244404 B2 JP S6244404B2
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- Japan
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- exposure
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- sample
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 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
- H01J37/30—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)
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。
ーム露光装置の改良に関する。
近年、Siウエーハやマスク等の試料に微細なパ
ターンを形成するものとして、各種の電子ビーム
露光装置が開発されている。そして、高速露光が
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つている。
ターンを形成するものとして、各種の電子ビーム
露光装置が開発されている。そして、高速露光が
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つている。
可変整形電子ビームを用いる電子ビーム露光装
置は、試料台をステツプ移動し試料台の停止中に
露光する所謂ステツ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謂連続
移動方式のものとに大別される。ステツプアンド
リピート方式では、試料台のステツプ移動に要す
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要がある。
しかし、電子ビームの偏向領域を大きくすると、
偏向収差の補正等が困難となり、さらにビームの
電流密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。このため、露光精度の低下を招
くことになる。これに対し、連続移動方式では、
ステツプアンドリピート方式における単位面積当
りの描画速度と等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
つて、高速露光及び高精度露光には、連続移動方
式の方が優れている。
置は、試料台をステツプ移動し試料台の停止中に
露光する所謂ステツ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謂連続
移動方式のものとに大別される。ステツプアンド
リピート方式では、試料台のステツプ移動に要す
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要がある。
しかし、電子ビームの偏向領域を大きくすると、
偏向収差の補正等が困難となり、さらにビームの
電流密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。このため、露光精度の低下を招
くことになる。これに対し、連続移動方式では、
ステツプアンドリピート方式における単位面積当
りの描画速度と等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
つて、高速露光及び高精度露光には、連続移動方
式の方が優れている。
ところが、連続移動方式の電子ビーム露光装置
にあつては、次のような問題があつた。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つた。これは、装置の偏向制
御回路の動作が露光パターンの粗密に対して待ち
時間の要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、また計算機によるシ
ユミレーシヨンでも最適速度に決定することは困
難である。
にあつては、次のような問題があつた。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つた。これは、装置の偏向制
御回路の動作が露光パターンの粗密に対して待ち
時間の要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、また計算機によるシ
ユミレーシヨ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
模式図であり、図中１は正規の偏向領域、２，
３，４，５，６は露光すべきパターン、７，８，
９は可変整形電子ビームを示している。試料台は
矢印Ａ方向に連続移動し、電子ビームは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においてパターン２が露光され
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においてパターン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パター
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。つまり、試料台の移動速度が速過ぎ
ると露光領域１内では露光できないパターン２が
現われ露光精度の低下を招き、移動速度が遅過ぎ
るとパターン６を露光する場合の如き待ち時間が
長くなり露光速度の低下を招くのである。
模式図であり、図中１は正規の偏向領域、２，
３，４，５，６は露光すべきパターン、７，８，
９は可変整形電子ビームを示している。試料台は
矢印Ａ方向に連続移動し、電子ビームは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においてパターン２が露光され
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においてパターン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パター
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。つまり、試料台の移動速度が速過ぎ
ると露光領域１内では露光できないパターン２が
現われ露光精度の低下を招き、移動速度が遅過ぎ
るとパターン６を露光する場合の如き待ち時間が
長くなり露光速度の低下を招くのである。
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
度の高速化をはかり得る電子ビーム露光装置を提
供することにある。
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
度の高速化をはかり得る電子ビーム露光装置を提
供することにある。
電子ビームによりウエーハの直接露光を行うに
際しては、同一ウエーハ上及びウエーハ毎に多数
の同一チツプパターンを露光するのが通常であ
る。このため、例えば１チツ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要する時間
は、同一パターンの全ウエーハ露光に対し十分小
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チツプ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行う。この決定は、
設定した移動速度で試行したときに、電子ビーム
の偏向が所定の偏向領域で正常に行われたか否か
を判定する回路を備えることによつて実現でき
る。試行による最適速度の決定は、２分割法等を
用いることにより短時間で、かつ精度良く行うこ
とができる。例えば、試料台の最適速度をＭ、最
低速度をＬとしたとき、第１回目の試行を（Ｍ＋
Ｌ）／２の速度で行い、このときの判定情報の成
否により次に（3M＋Ｌ）／４或いは（Ｍ＋
3L）／４の速度で試行し、これを繰り返す。な
お、試行の際には実際に試料台を連続移動させる
か、或いは停止した状態で疑似的に等価な動作を
行わせることも可能である。
際しては、同一ウエーハ上及びウエーハ毎に多数
の同一チツプパターンを露光するのが通常であ
る。このため、例えば１チツ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要する時間
は、同一パターンの全ウエーハ露光に対し十分小
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チツプ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行う。この決定は、
設定した移動速度で試行したときに、電子ビーム
の偏向が所定の偏向領域で正常に行われたか否か
を判定する回路を備えることによつて実現でき
る。試行による最適速度の決定は、２分割法等を
用いることにより短時間で、かつ精度良く行うこ
とができる。例えば、試料台の最適速度をＭ、最
低速度をＬとしたとき、第１回目の試行を（Ｍ＋
Ｌ）／２の速度で行い、このときの判定情報の成
否により次に（3M＋Ｌ）／４或いは（Ｍ＋
3L）／４の速度で試行し、これを繰り返す。な
お、試行の際には実際に試料台を連続移動させる
か、或いは停止した状態で疑似的に等価な動作を
行わせることも可能である。
本発明はこのような点に着目し、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、上記試料台の移動速度を設定し、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
設定速度で複数回の試行を繰り返すことにより実
際の露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。
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、上記試料台の移動速度を設定し、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
設定速度で複数回の試行を繰り返すことにより実
際の露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。
本発明によれば、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度を正確に
決定することができる。しかも、最適移動速度決
定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
たがつて、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
の大幅な向上をはかり得る。
を行うことにより試料台の最適移動速度を正確に
決定することができる。しかも、最適移動速度決
定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
たがつて、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
の大幅な向上をはかり得る。
第２図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム
露光装置を示す概略構成図である。図中１１は電
子銃であり、この電子銃から発射された電子ビー
ムは電磁レンズ１２、ビーム形成用アパーチヤ１
３及びビーム形成用偏向板１４により所望のビー
ム形状に整形され、ブランキング板１５及び走行
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
により作動する駆動回路２０によつて、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）にはステツプ移動するものとな
つている。試料台１７の移動位置はレーザ測長器
２１により検出され、この検出情報（位置パルス
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を有す
るものである。ここで試行とは、実際の露光とは
異なり、試料１８に電子ビームを照射することな
く模擬的に露光することを意味する。
露光装置を示す概略構成図である。図中１１は電
子銃であり、この電子銃から発射された電子ビー
ムは電磁レンズ１２、ビーム形成用アパーチヤ１
３及びビーム形成用偏向板１４により所望のビー
ム形状に整形され、ブランキング板１５及び走行
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
により作動する駆動回路２０によつて、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）にはステツプ移動するものとな
つている。試料台１７の移動位置はレーザ測長器
２１により検出され、この検出情報（位置パルス
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を有す
るものである。ここで試行とは、実際の露光とは
異なり、試料１８に電子ビームを照射することな
く模擬的に露光することを意味する。
なお、図中２３はインタフエース、２４はブラ
ンキング電圧及びビーム形成電圧を印加するため
の描画制御回路を示している。また、前記偏向制
御回路２２は偏向板１６に偏向電圧を印加するた
めのもので、この偏向制御回路２２には試行時に
電子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。
ンキング電圧及びビーム形成電圧を印加するため
の描画制御回路を示している。また、前記偏向制
御回路２２は偏向板１６に偏向電圧を印加するた
めのもので、この偏向制御回路２２には試行時に
電子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
１、位置レジスタ３２、加減算回路３３，３４偏
向領域レジスタ３５及びラツチ回路３６から構成
されている。位置カウンタ３１には前記試料台１
７の位置情報、つまりレーザ測長器２１からの位
置パルス信号S1が供給され、位置レジスタ３２に
は露光すべきパターンの位置データS2が供給され
る。位置カウンタ３１から出力される試料台位置
信号S3及び位置レジスタ３２から出力される露光
位置信号S4は加減算回路３３に供給される。加減
算回路３３は上記信号S4から信号S3が減算され偏
向位置信号（S4−S3）が出力される。この偏向位
置信号（S4−S3）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S5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S5から信号（S4−S3）
が減算され、その結果がラツチ回路３４に保持さ
れる。つまり、１回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り
加減算回路３４の出力が正或いは負となり、ラツ
チ回路３６に上記偏向の成否が保持される。そし
て、このラツチ回路３６の出力、つまり偏向の成
否を示す判定情報は前記計算機１９に送出される
ものとなつている。
１、位置レジスタ３２、加減算回路３３，３４偏
向領域レジスタ３５及びラツチ回路３６から構成
されている。位置カウンタ３１には前記試料台１
７の位置情報、つまりレーザ測長器２１からの位
置パルス信号S1が供給され、位置レジスタ３２に
は露光すべきパターンの位置データS2が供給され
る。位置カウンタ３１から出力される試料台位置
信号S3及び位置レジスタ３２から出力される露光
位置信号S4は加減算回路３３に供給される。加減
算回路３３は上記信号S4から信号S3が減算され偏
向位置信号（S4−S3）が出力される。この偏向位
置信号（S4−S3）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S5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S5から信号（S4−S3）
が減算され、その結果がラツチ回路３４に保持さ
れる。つまり、１回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り
加減算回路３４の出力が正或いは負となり、ラツ
チ回路３６に上記偏向の成否が保持される。そし
て、このラツチ回路３６の出力、つまり偏向の成
否を示す判定情報は前記計算機１９に送出される
ものとなつている。
このような構成であれば、実際の露光前にまず
適当な移動速度が設定され、この設定速度で試料
台１７を連続移動すると共に、模擬的な露光、つ
まり試行が行われる。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行われた場合、
判定回路の判定情報により前記設定速度より速い
速度が設定されこの設定速度で試料台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
で行われなかつた場合、判定回路の判定情報によ
り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した設定速度が試料台１
７の最適移動速度として決定される。なお、この
後試料台１７を一方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
向と直交する方向に偏向走査することによつて、
試料１８が実際に露光されることになる。
適当な移動速度が設定され、この設定速度で試料
台１７を連続移動すると共に、模擬的な露光、つ
まり試行が行われる。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行われた場合、
判定回路の判定情報により前記設定速度より速い
速度が設定されこの設定速度で試料台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
で行われなかつた場合、判定回路の判定情報によ
り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した設定速度が試料台１
７の最適移動速度として決定される。なお、この
後試料台１７を一方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
向と直交する方向に偏向走査することによつて、
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ば、実際の露光前記試料
台１７の最適移動速度が決定されるので、露光精
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。本発明者等の実験によれ
ば、最高速度60〔ｍ／sec〕の場合に、決定精度
２〔ｍ／sec〕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つた。
台１７の最適移動速度が決定されるので、露光精
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。本発明者等の実験によれ
ば、最高速度60〔ｍ／sec〕の場合に、決定精度
２〔ｍ／sec〕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つた。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記判定回路は第３図に示
す構成に限定されるものではなく、仕様に応じて
適宜変更することが可能である。また、実施例で
はラスタ走査方式について説明したが、偏向領域
の露光可能領域内に電子ビームをベクタ偏向し
て、シヨツト、すなわちある時間ｔ内で試料面上
で電子ビームの移動を停止する方式にも適用可能
である。さらに、前記移動速度可変手段は３分割
法に何ら限定されるものではない。その他本発明
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。
のではない。例えば、前記判定回路は第３図に示
す構成に限定されるものではなく、仕様に応じて
適宜変更することが可能である。また、実施例で
はラスタ走査方式について説明したが、偏向領域
の露光可能領域内に電子ビームをベクタ偏向し
て、シヨツト、すなわちある時間ｔ内で試料面上
で電子ビームの移動を停止する方式にも適用可能
である。さらに、前記移動速度可変手段は３分割
法に何ら限定されるものではない。その他本発明
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。
第１図は電子ビーム露光の問題点を説明するた
めの模式図、第２図は本発明の一実施例に係わる
電子ビーム露光装置を示す概略構成図、第３図は
上記実施例装置の要部構成を具体的に示すブロツ
ク図である。 １１……電子銃、１２……電磁レンズ、１３…
…ビーム整形用アパーチヤ、１４……ビーム整形
用偏向板、１５……ブランキング板、１６……走
査用偏向板、１７……試料台、１８……試料、１
９……計算機、２０……駆動回路、２１……レー
ザ測長器、２２……偏向制御回路、２３……イン
タフエース、２４……描画制御回路。
めの模式図、第２図は本発明の一実施例に係わる
電子ビーム露光装置を示す概略構成図、第３図は
上記実施例装置の要部構成を具体的に示すブロツ
ク図である。 １１……電子銃、１２……電磁レンズ、１３…
…ビーム整形用アパーチヤ、１４……ビーム整形
用偏向板、１５……ブランキング板、１６……走
査用偏向板、１７……試料台、１８……試料、１
９……計算機、２０……駆動回路、２１……レー
ザ測長器、２２……偏向制御回路、２３……イン
タフエース、２４……描画制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、この手段により
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
度で試行を繰り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 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
ビームをラスタ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 前記可変整形電子ビームを偏向する手段とし
て、偏向領域の露光可能領域内へ電子ビームをベ
クタ偏向してシヨツ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露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551182A JPS5944825A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551182A JPS5944825A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944825A JPS5944825A (ja) | 1984-03-13 |
| JPS6244404B2 true JPS6244404B2 (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=15607644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15551182A Granted JPS5944825A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944825A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61257046A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Fujitsu Ltd | 回線制御方式 |
| JPH0722106B2 (ja) * | 1985-11-22 | 1995-03-08 | 東芝機械株式会社 | 電子ビーム描画装置 |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15551182A patent/JPS5944825A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5944825A (ja) | 1984-03-13 |
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