JPS63308317A - 荷電ビ−ム露光装置 - 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〕 本発明は荷電ビーム露光装置に関し、特に各種パターン
を形成する半導体製造工程で使用される荷電ビーム露光
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、かかる荷電ビーム露光装置は、描画中に生じるビ
ームの時間的位置変動（以下、ビームドリフトと称す）
に対する位置補正として、描画中に等間隔（インターバ
ル）毎に又は露光パターン数がある一定数に達した時点
毎にビーム位置変動を測定し、その変動値に対して試料
を搭載したステージの位置を補正するという方法がとら
れている。

第４図はかかる従来の荷電ビーム露光装置を用いたとき
のビームドリフト補正特性図である。

第４図に示すように、この補正特性図は横軸に時間Ｔ’
、ｌｉＩ軸にビームドリフトΔＰをとっており、点線の
曲線１２はドリフト補正が行われないときのビームドリ
フトΔＰを表わし、実線の曲線１５Ｃは補正済ビーム位
置を表わしている。これによれば、横軸に示す等しいド
リフト測定インターバルＩが相当数経ないとビームドリ
フト八Ｐが下がらず、しかも始めに示す最大ビーム位置
誤差ΔＰ□８はきわめて大きな値となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のビーム位置補正においては、第４図に示
す様に位置補正の直前と位置補正の直後とでビーム位置
が急激に変化し、描画パターンに段差が生じるという問
題がある。

本発明の目的は、かかる描画パターンに段差を生じない
ような荷電ビーム露光装置を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の荷電ビーム露光装置は、ビーム発生部からの荷
電ビームを照射されるステージ上に置かれ、前記荷電ビ
ームによる描画中にインターバルを置いて前記荷電ビー
ムの位置変動を測定する手段と、過去複数回の描画にお
けるビーム位置時間変動データを記憶する手段と、前記
データを用いて演算を行ない１次回描画時のビーム位置
変動をシミュレーションする手段と、このシミュレーシ
ョン結果を記憶する手段と、このシミュレーション結果
に基づきリアルタイムで前記ステージ位置に補正を加え
る手段と、この補正結果に対し前記ビーム位置変動測定
結果に基づいてさらに位置補正を加える手段とを有して
いる。

要するに、本発明のビーム位置補正は過去複数回の描画
中に生じるビームドリフトデータに基づいて、次回描画
時のビームドリフトのシミュレーションを行ない、その
シミュレーション結果に従がってリアルタイムでビーム
位置補正を行うこと、および除去しきれないビームドリ
フト分をあるインターバルで行なうビームドリフト測定
結果に従がってさらに補正を行うことにある。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を説明するための荷電ビーム
露光装置の機能ブロック図である。

第１図に示すように、カラム１内に設けられたビーム発
生部２から発生する荷電粒子ビーム２ａの所望位置から
のずれは、ステージ３上に置かれたビーム位置測定部４
によって測定される。この測定は描画作業毎に等インタ
ーバルで行われ、測定されたビームドリフトはビームド
リフト処理部５で処理された後、ビームドリフトデータ
記憶部６に各描画毎に記憶される。一方、ビームドリフ
トシミュレーション７はビームドリフトデータ記憶部６
に記憶された過去複数回のビームドリフトデータに基づ
いて演算を行ない、次回描画時のビームドリフトシミュ
レーションする。このシミュレーションの結果はシミュ
レーション記憶部８に記憶される。

また実際の描画に際しては、シミュレーション記憶部８
に記憶されたシミュレーション結果に基づきドリフト補
正演算部９によりリアルタイムにステージ３の位置補正
データを演算し、その結果に基づきステージ位置制御部
１０によってステージ３の位置が補正される。

更に、ビームドリフト処理部５において等インターバル
で測定処理されたビームドリフトデータがドリフト補正
演算部９に入力され、前記シミュレーション結果による
リアルタイムな補正では補正しきれない分を補正する。

次に、ビーム位置補正の概念を第２図および第３図を用
いて説明する。

第２図は第１図における露光装置のドリフト測定インタ
ーバルを一定にしたときのビームドリフト補正特性図で
ある。

第２図に示すように、露光装置におけるビーム位置の変
動はビーム電流、カラムの真空度および温度等に大きな
変動がない限り、時間−位置変動特性グラフ上でほぼ一
定のカーブ１２（補正が行われない場合のビームドリフ
ト）を描くことが知られている。従って、シミュレーシ
ョン結果の予想ビームドリフト１３と実際のビームドリ
フト１２とは（′ｌぼ一致すると考えて良いが、微少な
パラメーター変化の結果、第２図に示す様に若干の差が
生じる。

しかるに、第１図の機能ブロック回路の説明において述
べたように、ステージ位置補正によるビーム位置補正は
、シミュレーション結果にしながいリアルタイムに行わ
れ、更に等しいインターバルＩ毎に行なわれる実ドリフ
ト測定結果によっても補正が行なわれる。すなわち、曲
線１４ａ（実測定による補正済みシミュレーション結果
）にしたがって補正が行なわれる。この補正結果は補正
済みビーム位置を表す曲線１５ａのようになり、最大ビ
ーム位置誤差、ａ’Ｐ、、、は第４図に示す従来例のΔ
Ｐ□、１．５Ｃに比べ減少することがわかる。かかる第
２図に示す例では、約１／３に減少している。

第３図は第２図と同様のドリフト測定インターバルを可
変としたときのビームドリフト補正特性図である。

第３図に示すように、ドリフト測定インターバルＩｂは
シミュレーション結果の予想ビームドリフトを表す曲線
１３およびドリフトインターバルＰ’Ｑから算出される
。すなわち、第３図に示すように、ビーム位置変動が急
激な時間帯では、Ｉｂは短くなり、またビーム位置変動
が緩やかな時間帯ではＩｂは長くなる。その結果、従来
に比べてドリフト測定回数は減っているにもかかわらず
、最大ビーム位置誤差ΔＰ、１８は減少している。

従って、かかるビーム露光装置のビーム位置補正は従来
方法に比べてビーム位置決め精度が向上し、且つドリフ
ト測定に要する時間が減少するという利点を有する。か
かる第３図に示す例においては位置誤差が約１／６に、
また測定時間が１／２に減少している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は描画前にビームドリフト
をシミュレーションを行い且つそのシミュレーション結
果に基づきリアルタイムにステージ位置の補正を行なう
ことにより、ビーム位置決め精度を向上させパターン段
差を減少させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための荷電ビーム
露光装置の機能ブロック図、第２図は第１図における露
光装置のドリフト測定インターバルを一定にしたときの
ビームドリフト補正特性図、第３図は第２図と同様のド
リフト測定インターバルを可変としたときのビームドリ
フト補正特性図、第４図は従来の一例を説明するための
荷電ビーム露光装置におけるドリフト測定インターバル
が一定のときのビームドリフト補正特性図である。 １・・・カラム、２・・・ビーム発生部、２ａ・・・荷
電粒子ビーム、３・・・ステージ、４・・・ビーム位置
測定部、５・・・ビームドリフトデータ処理部、６・・
・ビームドリフトデータ記憶部、７・・・ビームドリフ
トシミュレーション部、８・・・シミュレーション記憶
部、９・・・ドリフト補正演算部、１０・・・ステージ
位置制御部、１２・・・補正が行われない場合のビーム
ドリフト、１３・・・シミュレーション結果の予想ビー
ムドリフト、１４ａ、１４ｂ・・・実測定による補正済
みシミュレーション結果のビームドリフト、１５ａ、１
５ｂ・・・補正済ビーム位置、Ｔ・・・時間、ＡＰ・・
・ビームドリフト、ｐｍ・・・ドリフトインターバル、
■・・・ドリフト測定インターバル（一定）、ｒｂ・・
・ドリフト測定インターバル（可変）、ＡＰ　１ｍａＸ
・・・最大ビーム位置誤差。 代理人　弁理士　内　原　　晋（′。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ビーム発生部からの荷電ビームを照射されるステージ
   上に置かれ、描画中にインターバルを置いて前記荷電ビ
   ームの位置変動を測定する手段と、過去複数回の描画お
   けるビーム位置時間変動データを記憶する手段と、前記
   データに基づいて演算を行ない、次回描画時のビーム位
   置変動をシミュレーションする手段と、このシミュレー
   ション結果を記憶する手段と、このシミュレーション結
   果に基づきリアルタイムで前記ステージ位置に補正を加
   える手段と、この補正に対して前記ビーム位置変動測定
   結果に基づいてさらに位置補正を加える手段とを含むこ
   とを特徴とする荷電ビーム露光装置。