JPS63216342A - 荷電粒子線描画装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は静電レンズによって集束されたイオンビーム等
の荷電粒子線を材料に照射しながら、描画を行なうよう
にした荷電粒子線描画装置に関する。

［従来の技術］ イオンビーム描画装置等の荷電粒子線装置においては、
静電レンズにより荷電粒子線を集束して被描画材料に照
射するようにしている。この荷電粒子線の集束に用いら
れる静電レンズとしては、アインツエルレンズと称され
るものが使用されている。アインツエルレンズは３枚の
静Ｔｉ電極を有し、両端の電極を接地すると共に、中央
の電極に高圧を印加してレンズ作用を行なわせるように
している。

このような静電レンズを使用した従来の荷電粒子線装置
においては、装置使用に伴いレンズ電極表面の汚れが増
加して放電が発生する。このような放電のうち大規模な
ものが発生した瞬間にはレンズ作用が大きく乱されるた
め、この発生期間中に形成された描画パターンは所定の
ものとは異なってしまう。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら従来においては、このような静電レンズの
電極間に放電が生じても、描画が終了後、描画結果を検
査してそれに初めて気付くだけであった。そのため、一
枚の描画材料に描画を重ねていわゆる重ね描画する場合
、１回目の描画中の放電の発生のため、２回目の重ね描
画が無駄である描画区画に対しても２回目の描画を行な
っており、無駄な描画時間を費やしている。又、全描画
終了後、描画区画を単位として切り欠いて回路素子を作
成する場合に、ｔＩｌ電によって描画を失敗した区画と
それ以外の区画を簡単に弁別することができなかった。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、描画中にレン
ズ作用を大きく乱すような放電が発生した場合には、こ
の放電発生時の描画位置情報を自動的に取り出すことの
できる荷電粒子線描画装置を提供することを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］ そのため本発明は、静電レンズによって荷電粒子線を集
束するための手段と、該集束された荷電粒子線の材料へ
の照射位置を制御するため該荷電粒子線を偏向するため
の手段と、該材料の位置を移動させるための材料移動手
段と、該荷電粒子線偏向手段又は材料移動手段に荷電粒
子線の照射位置情報を与えながら描画を行なうことによ
り該材わ１上に所定パターンの描画を行なうようにした
荷電粒子線描画装置において、前記静電レンズを構成す
る静電電極間の放電電流を検出し該放電電流が基準値を
越えた際に応答信号を発生する放電検出回路と、眞記荷
電粒子線の材料への前記放Ｔｉ発生時における照射位置
情報を前記応答信号に基づいて取り出すための手段を備
えたことを特徴としている。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示すためのもので、図中１
は種々のイオン種のイオンを発生ずることのできるイオ
ン銃、２は加速電極、３は静電集束レンズ、４はＥＸＢ
フィルター、５は静電対物レンズ、６はイオンビーム１
Ｂの照射位置を制御するための静電偏向器、７は移動ス
テージ８上に載置された被露光材料としてのウェハーで
ある。前記静電集束レンズ３は接地された第１．第２の
静電電極３ａ、３ｂと高電圧が印加される第３の静電電
極３Ｃとより成り、静電対物レンズ５は接地された第１
．第２の静電電極と高電圧が印加される第３の静電電極
５Ｃとより成る。９は高圧電源であり、高圧電源９の端
子９ａより前記加速電極２に＋Ｖの高電圧が印加されて
いる。更に、電源９の端子９ｂより前記静Ｎ電極３Ｃに
＋Ｖ／４の高電圧が印加されていると共に、静電電極５
Ｃに電源９の端子９Ｃより＋Ｖ／２の高電圧が印加され
ている。１０．１１は放電電流検出用抵抗であり、これ
ら抵抗の両端は各々放電検出信号発生回路１２．１３に
接続されている。放電検出信号発生回路１３は、比較器
１４と基準信号源１５とフォトカップラー１６を備えて
いる。比較器１４は静電レンズの作用に大きな影響を及
ぼす程度の大放電を検出するために用意されている。そ
のため、基準信号源１５の基準信号のレベルは比較的大
きな値に設定されている。フォトカップラー１６は高電
位側に配置された発光素子１６ａと低電位側に配置され
た受光素子１６ｂより成り、高電位側で発生した放電電
流検出信号を低電位側に伝達するために使用される。放
電検出信号発生回路１２も回路１３と全く同様の構成を
している。１７は偏向信号発生回路、１８はステージ駆
動信号発生回路、１９はＣＰＵ、２０は記憶装置、２１
は入力装置、２２はＣＲＴ、２３はパスラインである。

次にＣＰＵの機能を説明するためのブロック図である第
２図をも参照して、上述した実施例装置の動作を説明す
る。尚、第２図において、第１図と同一の構成要素に対
しては同一符号を付している。

まず、イオン銃１よりイオンビームＩＢを発生させると
、イオンビームＩＢは加速電極２により加速され、集束
レンズ３によって集束され、Ｅ×Ｂフィルター４によっ
て所定のイオン種以外のイオンを除かれた後、対物レン
ズ５によって更に集束されてウェハー７に照射される。

さて、周知のように静電偏向器６による偏向によって歪
無く描画できる領域の大きさには限界があるため、ＣＰ
Ｕ１９は記憶装置１５の描画位置情報記憶部２６（第２
図）に記憶されているステージ位置情報を読み出してス
テージ駆動信号発生回路８に送り、ステージ８を移動さ
せて最初の描画区画Δを光軸向ｆに配置する。そこで、
ＣＰＵ１９は描画位置情報記憶部２６に記憶されている
偏向量データを読み出して偏向信号発生回路１７に幅内
信号を送り、イオンビームＩＢを偏向器６で偏向しなが
らウェハー７上に所定パターンの描画を行なって行く。

第３図に示すように、ウェハー７の最初の区画Ａの描画
を終えると、ウェハー７を移動させて次の区画Ｂを描画
し、順次区画Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ。

・・・と描画して行く。尚、区画Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の夫
々には同一の回路パターンが描画され、全描画終了時に
はこれら区画を単位としてウェハーが切り欠かれ、これ
ら区画の夫々から回路素子が作成される。

このような描画の最中に、電極５Ｃと電極５ａ又は電極
５ｂ間に静電対物レンズ５のレンズ作用を大きく損うよ
うな大放電が発生すると、比較器１４の出力レベルがハ
イとなり、そのため、フォトカップラー１６の受光素子
１６ｂよりの出力レベールがハイとなる。従って放電検
出信号発生回路１３よりの放電検出信号がＣＰＵ１９に
送られる。

ＣＰＵ１９はこの信号を第２図のオア機能２４を介して
受け、第２図のブロック２５に示すように、放電発生時
の描画位置情報の取り出しを指示する信号を発生させる
。この指示信号は描画位置情報記憶部２６に送られる、
この信号に基づいて放電発生時におけるステージ位置を
表わす情報とイオンビームの偏向量を表わす情報が描画
位置情報記憶部２６より取り出されて放電時描画位置情
報記憶部２７に送られる。更にＣＰＵ１９は放電時描画
位置情報記憶部２７に格納された描画位置情報に基づい
て第２図のブロック２８に示すように放電が発生した描
画区画の割り出しを行なう。この機能は中位となる描画
区画がステージ位置のステップ移動のみによって設定さ
れるものと一対一に対応していない場合に特に必要にな
る。次にＣＰＵ１９は割り出された放電時の描画区画情
報に基づいて、第２図のブロック２５に示すように放電
によって描画を失敗した区画を他の区画と識別できるよ
うにＣＲＴ２２にグラフィック表示する。

その結果、ＣＲＴ２２には第４図に示すように描画失敗
区画Ｕが表示される。又、ＣＰＵ１９は描画区画割り出
し２３によって得られた描画失敗区画情報に基づいて、
第２図のブロック２４に示すように描画位置情報修正信
号を作成し、この信号に基づいて描画位置情報記憶部２
６に記憶されている描画位置情報を修正する。第１回目
のウェハー７の描画が終了すると、ＣＰＵ１９はＥＸＢ
フィルター４に制御信号を送って取り出すイオンの種類
の変更を行なうと共に、ウェハー７のＲ初の区画Ａを光
軸直下に配置して第２回目の描画を行なう。この第２回
目の描画の際には、描画位置情報記憶部２６に記憶され
ている描画位置情報は第１回目の描画時に放電により描
画失敗した区画はスキップするように修正されているた
め、第２回目以降の描画時には自動的に第１回目の描画
時に失敗した区画をスキップして重ね描画が行なわれる
。

尚、上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、本発
明は変形して実施することができる。

例えば、描画位置情報が描画区画を単位として構成され
ている場合には、描画区画を表わすラベル信号をそのま
ま取り出すようにずれば良い。

又実施例においては、放電により描画失敗した位置を描
画区画の単位で表示するようにしたが、描画区画のみな
らずその区画内の位置まで表示し、荷電粒子線を使用し
ての露光パターンの検査作業や描画パターンの修復作業
を容易に行ない得るようにしても良い。

又、上述した実施例においては、放電による描画失敗区
画情報を巾ね描画時の描画区画スキップ情報として使用
するようにしたが、描画区画を単位として切り欠いて回
路素子として利用する際の、使用可能な描画区画情報と
して利用するようにしてら良い。

［発明の効果］ 上述した実施例から明らかなように、本発明においては
、静電レンズの各電極間の放電の発生を検出し、この検
出信号に基づいて放電発生時の描画位置情報を取り出す
ようにしたため、放電によって描画失敗した描画区画へ
の無駄な重ね描画を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図はＣ
ＰＵの機能を説明するための図、第３図は描画に伴うウ
ェハーの移動を説明するための図、第４図は放電が発生
した描画区画のＣＲＴによる表示例を示すための図であ
る。 １：イオン銃　　　　２：加速電極 ３：静電集束レンズ ３ａ、３ｂ、３ｃ、５ａ、５ｂ、５ｃ：静電電極４：Ｅ
ＸＢフィルター ５：静電対物レンズ　６：静電偏向器 ７：ウェハー　　　　８：ステージ ９：高圧電源　　　　１０．１１＝検出抵抗１２．１３
：放電検出信号発生回路 １４：比較器　　　　１５：基準信号源１６：フオ１−
カップラー １７：［Ｉ；ｉ白信号発生回路 １８：ステージ駆動信号発生回路 １９：ＣＰＵ　　　　　２０：記憶装置２１：入力装置
　　　２２：ＣＲＴ ２３：バスライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電レンズによつて荷電粒子線を集束するための手段と
   、該集束された荷電粒子線の材料への照射位置を制御す
   るため該荷電粒子線を偏向するための手段と、該材料の
   位置を移動させるための材料移動手段と、該荷電粒子線
   偏向手段又は材料移動手段に荷電粒子線の照射位置情報
   を与えながら描画を行なうことにより該材料上に所定パ
   ターンの描画を行なうようにした荷電粒子線描画装置に
   おいて、前記静電レンズを構成する静電電極間の放電電
   流を検出し該放電電流が基準値を越えた際に応答信号を
   発生する放電検出回路と、前記荷電粒子線の材料への前
   記放電発生時における照射位置情報を前記応答信号に基
   づいて取り出すための手段を備えたことを特徴とする荷
   電粒子線描画装置。