JPS636140B2 - - Google Patents

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JPS636140B2
JPS636140B2 JP57037633A JP3763382A JPS636140B2 JP S636140 B2 JPS636140 B2 JP S636140B2 JP 57037633 A JP57037633 A JP 57037633A JP 3763382 A JP3763382 A JP 3763382A JP S636140 B2 JPS636140 B2 JP S636140B2
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JP
Japan
Prior art keywords
small
deflection system
distortion correction
deflection
deflector
Prior art date
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Expired
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JP57037633A
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English (en)
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JPS58154230A (ja
Inventor
Kaoru Nakamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Nihon Denshi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Denshi KK filed Critical Nihon Denshi KK
Priority to JP3763382A priority Critical patent/JPS58154230A/ja
Publication of JPS58154230A publication Critical patent/JPS58154230A/ja
Publication of JPS636140B2 publication Critical patent/JPS636140B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/153Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高精度と高スループツトを実現した電
子ビーム露光方法に関する。
近年、LSIや超LSI素子製作の担い手として電
子ビーム露光方法が注目を浴びている。一般に、
電子ビーム露光方法により直接材料上に図形を描
画する場合、ビームの照射すべき位置を指定する
信号をデイジタル電子計算機から、デイジタルア
ナログコンバータ(以後DACと称す)を介して
偏向器へ送ることにより、電子ビームを材料上で
適宜に走査して図形描画を行つている。この様な
露光方法において、品質、性能及びスループツト
を向上させる為には前記ビームの走査幅の拡大を
考えねばならないが、走査幅を拡大するとビーム
の偏向歪も拡大するので、描画位置精度維持の為
には、偏向歪の無視出来るか又は簡単な補正で済
む小振幅でビームを使用せざるを得ない。しか
し、小振幅で描画する場合、ステージの移動等の
機械的手段に依存する割合が高くなり結果的にス
ループツトが低下してしまう。そこで、最近、こ
れらの点を全て解決した偏向系を備えた露光方法
が提案された(特公昭53−24792号)。この偏向系
は大偏向系と小偏向系からなり、大偏向系として
高精度DAC即ち偏向幅の大きい(ビツト数の大
きい)DACを用い、小偏向系として高速DAC即
ち偏向幅の小さい(ビツト数の小さい)DACを
用い、これら二つの偏向系を加算的に動作せるよ
うにしたものである。実際の図形を描画する時
は、材料上を仮想的に基準区画に区分し、予め小
偏向系の偏向範囲に入る図形データ(ビームの照
射位置を示すデータ)と、基準区画位置を示すデ
ータを用意し、基準区画を大偏向系で指定し且つ
該基準区画内におけるビームの照射位置を小偏向
系で指定するようにして図形を描画している。こ
の方法によれば、小偏向系で描画可能な一群の図
形データを処理する度に、一度大偏向系を動作さ
せるだけでよいので、高速且つ高精度な図形描画
が実現され、ほとんどが小偏向系の動作だけで済
むので、スループツトが向上する。尚、この方法
においては、描画データをマトリツクス状の基準
区画に区分しないで、小偏向系の許容範囲内の偏
向幅以内の大きさの小区画位置をあらかじめ定め
られたメツシユ状の基準設定位置として大偏向系
で指定し、該小区画内の描画データの個々のビー
ム照射位置を小偏向系で指定するようにする。
又、ランダムに小区画を指定して、該小区画内に
図形を描画するようにしてもよい。(特願昭53−
151593号) さて、偏向系は諸要因により偏向歪が不可避な
ので、該歪を補正する為の歪補正器を偏向系に付
けなければならない。しかし、偏向歪は各偏向系
において特有なものなので、前記大偏向系と小偏
向系から成る偏向系(各々X方向偏向系Y方向偏
向系とから成る)二組の歪補正器が必要となる。
従つてコストの上昇、装置の複雑化及びスループ
ツトの低下が生じる。
本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、
大偏向系と小偏向系の歪補正を一つの歪補正器で
行う様にした新規な電子ビーム露光方法を提供す
るものである。
今、第1図に示す様に、材料上の小領域P内の
Q点にビームを照射する場合を例に取る。大偏向
系への入力を〓0、大偏向系の歪補正値をΔ〓0
小偏向系への入力を〓1、小偏向系の歪補正値を
Δ〓1とすれば、図の如きベクトル図に従つて、
Q点が照射される。ここで、 〓0+〓1=〓A (1) Δ〓0+Δ〓1=Δ〓A (2) と置けば、破線に示すベクトル図に従つて、Q点
に達する。又、図中一点鎖線で示したベクトル〓
は〓A+Δ〓Aを示す。
さて本発明は、大偏向器の偏向歪補正関数を
((〓0)=〓0+Δ〓0)小偏向器の偏向歪補正
関数を((〓1)=〓1+Δ〓1)とした時、前
記(1)と(2)の関係から、 (〓0)+(〓1)=(〓0+〓1)=(〓A
(3) なる関係、即ち、ベクトルの途中経路いかんに拘
わらず、最終位置をもつて大偏向と小偏向の歪補
正関数を一つの関数fにて近似できる範囲内にお
いて、一つの偏向歪補正器だけで大偏向系と小偏
向系の歪補正を行おうとするものである。
第2図は本発明の電子ビーム露光方法の一応用
例を示した電子ビーム露光装置の概略図である。
図中1は電子銃で、該電子銃から射出された電子
ビームは集束レンズ等から成るレンズ群2により
材料6上に投影される。又、該ビームは同時に偏
向器の動作により、材料6上の適宜な箇所を走査
する。この偏向器はX、Y方向偏向器共夫々、大
偏向器7X,7Yと小偏向系8X,8Yからな
り、小偏向器は該小偏向器の歪補正が及ぶ範囲の
小領域内のビーム位置の指定を、大偏向器は該小
領域の指定を行う(特願昭53−151593号参照)。
9はデイジタル電子計算機で、小領域の位置信号
を夫々、X方向高精度DAC10、加算器11及
び減算器12、Y方向高精度DAC13、加算器
14及び減算器15へ送る。又、該小領域内のビ
ーム照射位置信号を夫々前記加算器11,14へ
送る。更に、前記X方向大偏向器7Xの歪補正値
を作成する為の信号とX方向小偏向器8Xの歪補
正値を作成する為の信号及びY方向偏向器7Yの
歪補正値を作成する為の信号とY方向小偏向器8
Yの歪補正値を作成する為の信号を夫々偏向歪補
正演算器16へ送る。前記X方向高精度DAC1
0及びY方向高精度DAC13の出力は夫々増幅
器17,18を介して前記X方向大偏向器、Y方
向大偏向器へ送られる。又、前記加算器11,1
4は出力を夫々前記偏向歪補正演算器16へ送
る。該演算器は入力信号に基づいて、X方向の
大、小偏向器の歪補正値の合計値、Y方向の大、
小偏向器の歪補正値の合計値を含んだ出力を夫々
前記減算器12,15へ送る。該減算器12,1
5は出力を夫々、X方向高速DAC19及び増幅
器21を介して前記X方向小偏向器8X、Y方向
高速DAC20及び増幅器22を介して前記Y方
向小偏向器8Yへ送る。
斯くの如き装置において、第1図に示す如き小
領域P内のQの位置へビームを照射する場合、電
子計算機9は小領域Pの位置に対応した信号X0
Y0をX方向高精度DAC10、加算器11及び減
算器12、Y方向高精度DAC13、加算器14
及び減算器へ、該小領域内のビーム照射位置に対
応した信号X1,Y1を夫々前記加算器11,14
へ、偏向歪補正係数データa1〜a3、b1〜b3を偏向
歪補正演算器16へ送る。すると、該演算器には
前記加算器11,14から夫々XA(=X0+X1)、
YA(=Y0+Y1)なる出力が送られてくるので、
前記偏向歪補正係数データa1〜a3、b1〜b3と該出
力XA,YAとから、偏向歪補正値を含む偏向系へ
の入力値の演算を行う。即ち、例えば、 XT=Xs+a1+a2×s+a3Ys=Xs+ΔXs ………(4) YT=Ys+b1+b2×s+b3Ys=Ys+ΔYs ………(5) (但し、入力を(Xs、Ys)、出力を(XT、YT)、
偏向歪補正値を(ΔXs、ΔYs)、歪補正係数をa1
a2、a3、b1、b2、b3とする)の式で表される偏向
歪補正値を含む偏向系への入力値演算式中のXs、
Ysに夫々XA,YAを代入して、XB,YBを出力す
る。該出力が送られて来た減算器12,15は該
出力XB,YBから高精度DAC10,13へ送られ
る信号X0,Y0を差引いた信号(XB−X0)、(YB
Y0)(第1図中二点鎖線のベクトル図参照)を
夫々X方向高速偏向器19、Y方向高速偏向器2
0へ送る。これらの信号(XB−X0)、(YB−Y0
は第1図にて明らかな様に、ΔX0+X1+ΔX1
即ち小領域P内のQ点の位置を示す信号と大偏向
器及び小偏向器の歪補正値とを含む信号に等し
い。而して、前記X方向高精度DAC10、X方
向高速度DAC19、Y方向高精度DAC13、Y
方向高速度DAC20は各々、増幅器を介して出
力X0,XB−X0,Y0,YB−Y0を、X方向大偏向
器7X、X方向小偏向器8X、Y方向大偏向器7
Y、Y方向小偏向器8Yへ送るので、全ての偏向
器による偏向歪が補正され、ビームは目的の位置
Qへ照射される。
尚、前記実施例における偏向歪補正値を含む偏
向系への入力値の演算を、(4)式と(5)式で示す低次
のものを使用して行つたが、(6)式と(7)式に示す高
次のものを使用すればより精度が良くなる。
XT′=c1+c2Xs+c3Ys+c4Xs2+c5XsYs+c6Ys2+c7Xs3
+c8Xs2Ys +c9XsYs2+c10Ys3+ ………(6) YT′=d1+d2Xs+d3Ys+d4Xs2+d5XsYs+d6Ys2+d7Xs3
+d8Xs2Ys +d9XsYs2+d10Ys3+ ………(7) (但し(XT′、YT′)は出力、c1〜c10及びd1〜d10
は高次式における歪補正係数) 又、本発明を電子ビーム断面整形用マスクが一
枚からなる断面固定型電子ビーム露光装置や、複
数枚のマスクと上位マスクの孔を通過したビーム
を適宜偏向して下位マスクの孔を通過させる断面
可変型の電子ビーム露光装置にも応用できる。
又、前記実施例では、小偏向系に大偏向系の歪
補正値と小偏向系の歪補正値の合計値を含んだ小
領域内のビーム照射位置に対応した信号を供給す
る様に成したが、大偏向系に大偏向系の歪補正値
と小偏向系の歪補正値の合計値を含んだ小領域の
位置に対応した信号を供給する様に成しても良
い。
本発明によれば、大偏向系と小偏向系の歪補正
を一つの歪補正器で行う様にしたので、コストの
ダウン、装置の簡略化及びスループツトの向上を
もたらす。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理及び動作の説明を補足す
る為のベクトル図、第2図は本発明の一応用例と
して示した電子ビーム露光装置のブロツク図であ
る。 6:試料、7X:X方向大偏向器、7Y:Y方
向大偏向器、8X:X方向小偏向器、8Y:Y方
向小偏向器、9:デイジタル電子計算機、10:
X方向高精度DAC、11:加算器、12:減算
器、13:Y方向高精度DAC、14:加算器、
15:減算器、16:偏向歪補正演算器、19:
X方向高速DAC、20:Y方向高速DAC。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 小領域の位置に対応した信号と該小領域内の
    電子ビームの位置に対応した信号とを加算したも
    のと、歪補正係数データとから大偏向系の歪補正
    値と小偏向系の歪補正値の合計値を含んだ偏向系
    入力を一つの歪補正器で作成し、該作成した偏向
    系入力から前記小領域の位置に対応した信号又は
    小領域内の電子ビームの位置に対応した信号を差
    引き、前者の差引きを行なつた場合には差信号を
    高速DA変換器を用いた小偏向系に供給すると同
    時に前記小領域の位置に対応した信号を高精度
    DA変換器を用いた大偏向系に供給し、後者の差
    引きを行なつた場合には差信号を該大偏向系に供
    給すると同時に前記小領域内の電子ビームの位置
    に対応した信号を該小偏向系に供給する様にした
    電子ビーム露光方法。
JP3763382A 1982-03-10 1982-03-10 電子ビ−ム露光方法 Granted JPS58154230A (ja)

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