JPWO2008120391A1 - Multi-column electron beam exposure apparatus and multi-column electron beam exposure method - Google Patents

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Abstract

【課題】露光精度を向上させるとともにキャリブレーション時間を調整して露光スループットを向上させることが可能なマルチコラム電子ビーム露光装置及びマルチコラム電子ビーム露光方法を提供すること。【解決手段】マルチコラム電子ビーム露光装置は、複数個のコラムセルと、電子ビーム特性検出部と、露光データに基づいて電子ビームを偏向する偏向器と、電子ビーム特性検出部を用い、過去の複数回のキャリブレーション時刻における複数の計測値を滑らかに結ぶ連続関数であって次のキャリブレーション時刻までの電子ビーム特性を描画時刻とともに連続的に変化する予測関数を用いて、電子ビーム特性の予測値を算出し、各コラムセルの露光データに対する補正量を算出する制御部とを有する。制御部は電子ビーム特性の測定値と予測値との差分に応じて、キャリブレーション時刻の間隔を調整する。【選択図】図7To provide a multi-column electron beam exposure apparatus and a multi-column electron beam exposure method capable of improving exposure accuracy and improving exposure throughput by adjusting calibration time. A multi-column electron beam exposure apparatus uses a plurality of column cells, an electron beam characteristic detector, a deflector for deflecting an electron beam based on exposure data, and an electron beam characteristic detector. Prediction of electron beam characteristics using a prediction function that smoothly connects multiple measurement values at multiple calibration times and changes the electron beam characteristics up to the next calibration time continuously with the drawing time A control unit that calculates a value and calculates a correction amount for the exposure data of each column cell. The control unit adjusts the calibration time interval according to the difference between the measured value and the predicted value of the electron beam characteristics. [Selection] Figure 7

Description

本発明は、電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法に関し、特に、複数のコラムセルを設けて露光処理を行うとともに高精度にビームキャリブレーションを行う際に好適なマルチコラム電子ビーム露光装置及びマルチコラム電子ビーム露光方法に関する。   The present invention relates to an electron beam exposure apparatus and an electron beam exposure method, and in particular, a multi-column electron beam exposure apparatus and a multi-column suitable for performing exposure processing by providing a plurality of column cells and performing high-precision beam calibration. The present invention relates to an electron beam exposure method.

従来の電子ビーム露光装置では、ステンシルマスクに可変矩形開口又は複数のステンシルマスクパターンを用意し、ビーム偏向によりそれらを選択してウエハに転写露光している。この電子ビーム露光装置では複数のマスクパターンが用意されるが、露光に使用される電子ビームは1本であり、一度に転写されるパターンは一つのマスクパターンだけである。   In a conventional electron beam exposure apparatus, a variable rectangular opening or a plurality of stencil mask patterns are prepared in a stencil mask, and these are selected by beam deflection and transferred and exposed on a wafer. In this electron beam exposure apparatus, a plurality of mask patterns are prepared, but only one electron beam is used for exposure, and only one mask pattern is transferred at a time.

このような露光装置として、例えば特許文献1には部分一括露光をする電子ビーム露光装置が開示されている。部分一括露光とは、マスク上に配置した複数個、例えば100個のステンシルパターンからビーム偏向により選択した一つのパターン領域、例えば300×300μmの領域にビームを照射し、ビーム断面をステンシルパターンの形状に成形し、さらにマスクを通過したビームを後段の偏向器で偏向振り戻し、電子光学系で決まる一定の縮小率、例えば1/60に縮小し、試料面に転写する。一度に照射される試料面の領域は、例えば5×5μmである。露光するデバイスパターンに応じてマスク上のステンシルパターンを適切に用意すれば、可変矩形開口だけの場合より、必要な露光ショット数が大幅に減少し、スループットが向上する。   As such an exposure apparatus, for example, Patent Document 1 discloses an electron beam exposure apparatus that performs partial batch exposure. Partial batch exposure refers to irradiating a beam to one pattern area selected by beam deflection from a plurality of, for example, 100 stencil patterns arranged on a mask, for example, an area of 300 × 300 μm, and the beam cross section is the shape of the stencil pattern. Then, the beam that has passed through the mask is deflected back by a later stage deflector, reduced to a constant reduction rate determined by the electron optical system, for example, 1/60, and transferred to the sample surface. The area of the sample surface irradiated at one time is, for example, 5 × 5 μm. If the stencil pattern on the mask is appropriately prepared according to the device pattern to be exposed, the number of exposure shots required is greatly reduced and the throughput is improved as compared with the case of only the variable rectangular aperture.

さらに、このようなコラム一つ一つの大きさを小さくしたもの(以下、コラムセルと呼ぶ)を複数個集め、ウエハ上に並べて並列して露光処理するマルチコラム電子ビーム露光装置が提案されている(非特許文献2参照)。各コラムセルはシングルコラムの電子ビーム露光装置のコラムと同等であるが、マルチコラム全体では並列して処理するため、コラム数倍の露光スループットの増加が可能である。   Furthermore, there has been proposed a multi-column electron beam exposure apparatus that collects a plurality of such columns each having a smaller size (hereinafter referred to as a column cell) and performs exposure processing in parallel on a wafer. (Refer nonpatent literature 2). Each column cell is equivalent to the column of a single column electron beam exposure apparatus, but the entire multi-column processes in parallel, so that the exposure throughput can be increased by the number of columns.

上述したようなマルチコラム電子ビーム露光装置において、スループットの向上を図ることができる。   In the multi-column electron beam exposure apparatus as described above, throughput can be improved.

しかし、各コラムセルの照射領域の境界で、露光パターンのつなぎ精度が悪くなる現象が発生する。図1は、コラムセル相互間の位置で、所望のパターンが得られない例を示している。図1(a)は、第1のコラムセルの照射領域1と第2のコラムセルの照射領域2の境界における所望のパターン3を示している。図1(b)は露光した結果、得られるパターンの一例であり、領域1ではパターン5のように露光され、領域2ではパターン4のように露光され、所望の露光3とは異なってしまう。このように、露光パターンの幅が各領域で異なり、所望のパターンが露光されない場合が発生する。また、露光される位置がずれ、最悪の場合には、パターンが切れてしまうおそれもある。   However, a phenomenon occurs in which the connection accuracy of the exposure patterns deteriorates at the boundary between the irradiation regions of the column cells. FIG. 1 shows an example in which a desired pattern cannot be obtained at positions between column cells. FIG. 1A shows a desired pattern 3 at the boundary between the irradiation region 1 of the first column cell and the irradiation region 2 of the second column cell. FIG. 1B shows an example of a pattern obtained as a result of the exposure. In the area 1, the pattern 5 is exposed, and in the area 2 the pattern 4 is exposed, which is different from the desired exposure 3. As described above, the width of the exposure pattern is different in each region, and a desired pattern may not be exposed. In addition, the exposure position is shifted, and in the worst case, the pattern may be cut off.

上記のようなコラムセル間で連続するパターンを露光しないように設計される場合は特に問題はないが、複数のコラムセルの位置を考慮して設計をすることは設計自由度を著しく小さくしてしまい、コラムセル間に連続するパターンを露光することは避けられない。   There is no particular problem when it is designed not to expose a continuous pattern between column cells as described above, but designing with consideration of the position of multiple column cells significantly reduces the design freedom. Therefore, it is inevitable to expose a continuous pattern between column cells.

また、例えば、描画するパターンの幅が広く、コラムセル相互間のつなぎ位置でパターンがずれていたとしても接続されていれば良い場合には特に問題はないが、トランジスタのゲートのように、パターン幅が狭い場合にはつなぎ精度を高くすることが要求される。   Also, for example, there is no particular problem if the pattern to be drawn is wide, and even if the pattern is displaced even if the pattern is shifted at the connection position between the column cells, there is no problem. When the width is narrow, it is required to increase the connecting accuracy.

各コラムセルにおける電子ビームは、コラムセル内部の部品間の距離の温度膨張による変化や、コラムセル全体の回転や気圧による伸縮などの影響を受けると考えられる。例えば、コラムセル間の距離を75mmとしたとき、コラムセルを構成する純鉄の温度膨張係数は12ppmであるため、1℃の温度変化で900nmの位置ずれを起こす。これにより、ビーム位置がずれると考えられる。   The electron beam in each column cell is considered to be affected by changes in the distance between components inside the column cell due to temperature expansion, rotation of the entire column cell, and expansion / contraction due to atmospheric pressure. For example, when the distance between the column cells is 75 mm, the temperature expansion coefficient of pure iron constituting the column cells is 12 ppm, and thus a positional shift of 900 nm occurs with a temperature change of 1 ° C. Thereby, it is considered that the beam position shifts.

このようなビーム位置ずれのキャリブレーションのために、予め決められた時間毎にビーム位置の調整が行われている。これに関する技術として、特許文献3にはビームドリフトを予測してドリフトを補正する方法が開示されている。   In order to calibrate the beam position deviation, the beam position is adjusted every predetermined time. As a technique related to this, Patent Document 3 discloses a method of correcting a drift by predicting a beam drift.

しかしながら、ビーム位置を高精度にするためにキャリブレーションを高頻度に行うと、露光スループットが低下してしまうという問題が発生する。例えば、4本のコラムセルを使用した場合、校正時間に5秒かかり、60秒毎に校正を実施すると仮定すると、全体の露光時間のうち1/12の時間が露光に寄与しない無駄な時間となってしまう。
なお、特許文献3ではビームドリフトの予測に際し、実際に描画するウエハと同じウエハに同じパターンを描画してビームドリフトを求めた結果を使用している。このためコラムセルの温度変化等による影響が考慮されておらず、ビームドリフトを高精度に予測することは困難である。
特開2004−88071号公報 T.Haraguchi et.al. J.Vac.Sci.Technol, B22(2004)985 特開平11−8171号公報
However, if calibration is frequently performed in order to make the beam position highly accurate, there arises a problem that the exposure throughput is lowered. For example, if four column cells are used, it takes 5 seconds for the calibration time, and assuming that calibration is performed every 60 seconds, 1/12 of the total exposure time is a useless time that does not contribute to exposure. turn into.
In Patent Document 3, when predicting the beam drift, the result obtained by drawing the same pattern on the same wafer as the wafer to be actually drawn to obtain the beam drift is used. For this reason, the influence due to the temperature change of the column cell is not considered, and it is difficult to predict the beam drift with high accuracy.
JP 2004-88071 A T. Haraguchi et.al. J. Vac. Sci. Technol, B22 (2004) 985 Japanese Patent Laid-Open No. 11-8171

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、目的は、露光精度を向上させるとともにキャリブレーション時間を調整して露光スループットを向上させることが可能なマルチコラム電子ビーム露光装置及びマルチコラム電子ビーム露光方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a multi-column electron beam exposure apparatus and a multi-column electron beam exposure apparatus capable of improving exposure accuracy by adjusting calibration time and improving exposure throughput. A column electron beam exposure method is provided.

上記した課題は、複数個のコラムセルと、電子ビーム特性を測定する電子ビーム特性検出部を備えた試料ホルダーを載置するウエハステージと、露光データに基づいて電子ビームを偏向する各コラムセルに備えられた偏向器と、前記電子ビーム特性検出部を用い、過去の複数回のキャリブレーション時刻における複数の計測値を滑らかに結ぶ連続関数であって次のキャリブレーション時刻までの電子ビーム特性を描画時刻とともに連続的に変化する予測関数を用いて、電子ビーム特性の予測値を算出し、各コラムセルの露光データに対する補正量を算出する算出する制御部とを有することを特徴とするマルチコラム電子ビーム露光装置により解決する。   The above-described problems are related to a plurality of column cells, a wafer stage on which a sample holder having an electron beam characteristic detection unit for measuring electron beam characteristics is mounted, and each column cell that deflects an electron beam based on exposure data. Using the provided deflector and the electron beam characteristic detector, a continuous function that smoothly connects a plurality of measured values at a plurality of past calibration times and draws the electron beam characteristics up to the next calibration time A multi-column electron, comprising: a control unit that calculates a predicted value of electron beam characteristics using a prediction function that continuously changes with time, and calculates a correction amount for exposure data of each column cell. This is solved by a beam exposure apparatus.

この形態に係るマルチコラム電子ビーム露光装置において、前記電子ビーム特性は、照射される電子ビームのビーム位置又はビーム強度であっても良く、前記電子ビーム特性検出部は、基準マークを有するキャリブレーションチップ又はファラデーカップであっても良い。基準マークは、試料ホルダー上に形成されて良く、また、ウエハ上に形成された位置決め用マーク、その他任意のマークを適用しても良い。   In the multi-column electron beam exposure apparatus according to this aspect, the electron beam characteristic may be a beam position or a beam intensity of an irradiated electron beam, and the electron beam characteristic detection unit includes a calibration chip having a reference mark. Or it may be a Faraday cup. The reference mark may be formed on the sample holder, and a positioning mark formed on the wafer or any other mark may be applied.

また、前記所定の予測関数は、次式で表される関数であっても良い。

Figure 2008120391
The predetermined prediction function may be a function represented by the following equation.
Figure 2008120391

ここで、Δ(T)は時刻Tにおける予測値、piは時刻Tiにおける電子ビーム特性の計測値、nは自然数である。   Here, Δ (T) is a predicted value at time T, pi is a measured value of electron beam characteristics at time Ti, and n is a natural number.

また、この形態に係るマルチコラム電子ビーム露光装置において、前記コラムセル間のつなぎ精度の許容誤差を最適許容誤差と当該最適許容誤差より誤差範囲の広い限界許容誤差とし、前記制御部は、前記予測値と計測値との差が限界許容誤差より大きいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を短くし、かつ、当該計測値が測定された時刻と当該時刻の直前に実測された時刻の間に露光処理された領域を検査が必要な領域と設定し、前記予測値と計測値との差が最適許容誤差より小さいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を長くし、前記予測値と計測値との差が最適許容誤差から限界許容誤差の間のときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を標準時間間隔とすることにより前記キャリブレーション時刻の間隔を調整するようにしても良い。   Further, in the multi-column electron beam exposure apparatus according to this aspect, an allowable error of the connection accuracy between the column cells is set as an optimal allowable error and a limit allowable error having a wider error range than the optimal allowable error, and the control unit When the difference between the measured value and the measured value is larger than the limit tolerance, the calibration time interval is shortened, and the exposure is performed between the time when the measured value is measured and the time measured immediately before the measured time. The processed area is set as an area that needs to be inspected, and when the difference between the predicted value and the measured value is smaller than the optimum allowable error, the calibration time interval is increased and the predicted value and the measured value are When the difference is between the optimum tolerance and the marginal tolerance, the calibration time interval is adjusted by setting the calibration time interval as a standard time interval. It may be.

本発明では、数点の電子ビーム特性の計測値を、ビームドリフトを予測する予測関数に適用して、ビーム位置又はビーム強度のドリフトを予測している。予測関数は、過去に実測した数点を通る曲線を現す関数である。次のキャリブレーションにおける電子ビーム特性の実測までの間、このドリフト予測値に基づいて偏向器に印加する電圧値を算出している。これにより、ビーム照射位置、ビーム強度の精度を向上させることが可能となる。ひいては、複数のコラムセル間のつなぎ精度を向上させ、露光スループットを向上させる。   In the present invention, the measurement values of several electron beam characteristics are applied to a prediction function for predicting the beam drift to predict the drift of the beam position or the beam intensity. The prediction function is a function that represents a curve passing through several points measured in the past. The voltage value applied to the deflector is calculated based on this drift prediction value until the actual measurement of the electron beam characteristics in the next calibration. This makes it possible to improve the accuracy of the beam irradiation position and beam intensity. As a result, the connection accuracy between a plurality of column cells is improved, and the exposure throughput is improved.

また、電子ビーム特性の予測値と計測値との差分に応じて、ビーム特性の実測を行うキャリブレーション間隔を調整している。例えば、コラムセル間のつなぎ精度の許容誤差を最適許容誤差と当該最適許容誤差より誤差範囲の広い限界許容誤差とし、予測値と当該予測値の時刻における計測値との差が最適許容誤差より小さいときは、キャリブレーション時刻の間隔を長くしている。これにより、キャリブレーションにとられる時間を短くすることができ、露光スループットを向上させることが可能となる。   Further, the calibration interval for actually measuring the beam characteristics is adjusted according to the difference between the predicted value and the measured value of the electron beam characteristics. For example, the tolerance of the accuracy of connection between column cells is the optimum tolerance and the marginal tolerance with a wider error range than the optimum tolerance, and the difference between the predicted value and the measured value at the time of the forecast value is smaller than the optimum tolerance. When the calibration time interval is long. Thereby, the time taken for calibration can be shortened, and the exposure throughput can be improved.

また、本発明の他の形態によれば、上記の形態に係るマルチコラム電子ビーム露光装置において実施されるマルチコラム電子ビーム露光方法が提供される。その一形態に係るマルチコラム電子ビーム露光方法は、複数個のコラムセルを具備するマルチコラム電子ビーム露光装置の各コラムセルにおいて、所定の時間間隔で電子ビーム特性検出部により検出した電子ビーム特性のキャリブレーションを行う露光方法であって、キャリブレーション時刻に電子ビーム特性を測定して電子ビーム特性の計測値を取得するステップと、前記計測値を所定の予測関数に適用して当該キャリブレーション時間の直後のキャリブレーション時刻までの電子ビーム特性の予測値を算出するステップと、前記電子ビーム特性の予測値を基に露光データを補正するステップと、前記補正された露光データに従って露光処理を実施するステップとを有することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-column electron beam exposure method implemented in the multi-column electron beam exposure apparatus according to the above aspect. A multi-column electron beam exposure method according to an embodiment includes an electron beam characteristic detected by an electron beam characteristic detection unit at a predetermined time interval in each column cell of a multi-column electron beam exposure apparatus including a plurality of column cells. An exposure method for performing calibration, measuring an electron beam characteristic at a calibration time to obtain a measured value of the electron beam characteristic, and applying the measured value to a predetermined prediction function to calculate the calibration time. A step of calculating a predicted value of the electron beam characteristics up to the calibration time immediately after, a step of correcting exposure data based on the predicted value of the electron beam characteristics, and a step of performing an exposure process according to the corrected exposure data It is characterized by having.

図1(a)、(b)は、マルチコラム電子ビーム露光装置における問題点を説明する図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining problems in a multi-column electron beam exposure apparatus. 図2は、本発明に係るマルチコラム電子ビーム露光装置の構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a multi-column electron beam exposure apparatus according to the present invention. 図3は、図2に係る露光装置における1つのコラムセルの構成図である。FIG. 3 is a block diagram of one column cell in the exposure apparatus according to FIG. 図4は、図2に係る露光装置のコラムセル制御部の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a column cell control unit of the exposure apparatus according to FIG. 図5は、コラムセルが4本の場合の露光範囲を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an exposure range when there are four column cells. 図6は、ビーム位置ずれの予測曲線を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a prediction curve of beam position deviation. 図7は、ビーム位置ずれの予測及び計測値との差を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the prediction of the beam position deviation and the difference from the measured value. 図8は、キャリブレーション時間調整処理を説明するフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining the calibration time adjustment processing. 図9は、ホルダー交換を考慮したビーム位置ずれの予測曲線を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a prediction curve of beam position deviation considering holder replacement. 図10は、コラムセル間の経時変化を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the change over time between the column cells.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(マルチコラム電子ビーム露光装置の構成)
図2は、本実施形態に係るマルチコラム電子ビーム露光装置の概略構成図である。
マルチコラム電子ビーム露光装置は、電子ビームコラム10と電子ビームコラム10を制御する制御部20に大別される。このうち、電子ビームコラム10は、同等なコラムセル11が複数、例えば16集まって、全体のコラムが構成されている。すべてのコラムセル11は後述する同じユニットで構成される。コラムセル11の下には、例えば300mmウエハ12を搭載したウエハステージ13が配置されている。
(Configuration of multi-column electron beam exposure system)
FIG. 2 is a schematic block diagram of the multi-column electron beam exposure apparatus according to the present embodiment.
The multi-column electron beam exposure apparatus is roughly divided into an electron beam column 10 and a controller 20 that controls the electron beam column 10. Among these, the electron beam column 10 is composed of a plurality of equivalent column cells 11, for example, 16 to form an entire column. All the column cells 11 are composed of the same unit described later. Under the column cell 11, for example, a wafer stage 13 on which a 300 mm wafer 12 is mounted is disposed.

一方、制御部20は、電子銃高圧電源21、レンズ電源22、デジタル制御部23、ステージ駆動コントローラ24及びステージ位置センサ25を有する。これらのうち、電子銃高圧電源21は電子ビームコラム10内の各コラムセル11の電子銃を駆動させるための電源を供給する。レンズ電源22は電子ビームコラム10内の各コラムセル11の電磁レンズを駆動させるための電源を供給する。デジタル制御部23は、コラムセル11各部をコントロールする電気回路であり、ハイスピードの偏向出力などを出力する。デジタル制御部23はコラムセル11の数に対応する分だけ用意される。   On the other hand, the control unit 20 includes an electron gun high-voltage power supply 21, a lens power supply 22, a digital control unit 23, a stage drive controller 24, and a stage position sensor 25. Among these, the electron gun high-voltage power supply 21 supplies power for driving the electron gun of each column cell 11 in the electron beam column 10. The lens power supply 22 supplies power for driving the electromagnetic lens of each column cell 11 in the electron beam column 10. The digital control unit 23 is an electric circuit that controls each part of the column cell 11 and outputs a high-speed deflection output or the like. The number of digital control units 23 corresponding to the number of column cells 11 is prepared.

ステージ駆動コントローラ24は、ステージ位置センサ25からの位置情報を基に、ウエハ12の所望の位置に電子ビームが照射されるようにウエハステージ13を移動させる。上記の各部21〜25は、ワークステーション等の統合制御系26によって統合的に制御される。   The stage drive controller 24 moves the wafer stage 13 based on the position information from the stage position sensor 25 so that the electron beam is irradiated to a desired position on the wafer 12. Each of the above-described units 21 to 25 is controlled in an integrated manner by an integrated control system 26 such as a workstation.

上述したマルチコラム電子ビーム露光装置では、すべてのコラムセル11は同じコラムユニットで構成されている。   In the above-described multi-column electron beam exposure apparatus, all the column cells 11 are composed of the same column unit.

図3は、マルチコラム電子ビーム露光装置に使用される各コラムセル11の概略構成図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of each column cell 11 used in the multi-column electron beam exposure apparatus.

各コラムセル11は、露光部100と、露光部100を制御するコラムセル制御部31とに大別される。このうち、露光部100は、電子ビーム生成部130、マスク偏向部140及び基板偏向部150によって構成される。   Each column cell 11 is roughly divided into an exposure unit 100 and a column cell control unit 31 that controls the exposure unit 100. Among these, the exposure unit 100 includes an electron beam generation unit 130, a mask deflection unit 140, and a substrate deflection unit 150.

電子ビーム生成部130では、電子銃101から生成した電子ビームEBが第1電磁レンズ102で収束作用を受けた後、ビーム整形用マスク103の矩形アパーチャ103aを透過し、電子ビームEBの断面が矩形に整形される。   In the electron beam generator 130, the electron beam EB generated from the electron gun 101 is converged by the first electromagnetic lens 102, then passes through the rectangular aperture 103 a of the beam shaping mask 103, and the cross section of the electron beam EB is rectangular. To be shaped.

その後、電子ビームEBは、マスク偏向部140の第2電磁レンズ105によって露光マスク110上に結像される。そして、電子ビームEBは、第1、第2静電偏向器104、106により、露光マスク110に形成された特定のパターンPに偏向され、その断面形状がパターンPの形状に整形される。   Thereafter, the electron beam EB is imaged on the exposure mask 110 by the second electromagnetic lens 105 of the mask deflection unit 140. The electron beam EB is deflected to a specific pattern P formed on the exposure mask 110 by the first and second electrostatic deflectors 104 and 106, and the cross-sectional shape thereof is shaped into the pattern P.

なお、露光マスク110はマスクステージ123に固定されるが、そのマスクステージ123は水平面内において移動可能であって、第1、第2静電偏向器104、106の偏向範囲(ビーム偏向領域)を超える部分にあるパターンPを使用する場合、マスクステージ123を移動することにより、そのパターンPをビーム偏向領域内に移動させる。   Although the exposure mask 110 is fixed to the mask stage 123, the mask stage 123 is movable in a horizontal plane, and the deflection range (beam deflection region) of the first and second electrostatic deflectors 104 and 106 is set. In the case of using the pattern P in the part exceeding, the pattern P is moved into the beam deflection region by moving the mask stage 123.

露光マスク110の上下に配された第3、第4電磁レンズ108、111は、それらの電流量を調節することにより、電子ビームEBを基板上で結像させる役割を担う。   The third and fourth electromagnetic lenses 108 and 111 arranged above and below the exposure mask 110 play a role of forming an image of the electron beam EB on the substrate by adjusting their current amounts.

露光マスク110を通った電子ビームEBは、第3、第4静電偏向器112、113の偏向作用によって光軸Cに振り戻された後、第5電磁レンズ114によってそのサイズが縮小される。   The size of the electron beam EB that has passed through the exposure mask 110 is reduced by the fifth electromagnetic lens 114 after being returned to the optical axis C by the deflection action of the third and fourth electrostatic deflectors 112 and 113.

マスク偏向部140には、第1、第2補正コイル107、109が設けられており、それらにより、第1〜第4静電偏向器104、106、112、113で発生するビーム偏向収差が補正される。   The mask deflection unit 140 is provided with first and second correction coils 107 and 109, which correct beam deflection aberrations generated by the first to fourth electrostatic deflectors 104, 106, 112, and 113. Is done.

その後、電子ビームEBは、基板偏向部150を構成する遮蔽板115のアパーチャ115aを通過し、第1、第2投影用電磁レンズ116、121によって基板上に投影される。これにより、露光マスク110のパターンの像が、所定の縮小率、例えば1/10の縮小率で基板に転写されることになる。   Thereafter, the electron beam EB passes through the aperture 115a of the shielding plate 115 constituting the substrate deflecting unit 150, and is projected onto the substrate by the first and second projection electromagnetic lenses 116 and 121. As a result, the pattern image of the exposure mask 110 is transferred to the substrate at a predetermined reduction ratio, for example, a reduction ratio of 1/10.

基板偏向部150には、第5静電偏向器119と電磁偏向器120とが設けられており、これらの偏向器119、120によって電子ビームEBが偏向され、基板の所定の位置に露光マスクのパターンの像が投影される。   The substrate deflecting unit 150 is provided with a fifth electrostatic deflector 119 and an electromagnetic deflector 120, and the electron beam EB is deflected by these deflectors 119 and 120, and the exposure mask is placed at a predetermined position on the substrate. An image of the pattern is projected.

更に、基板偏向部150には、基板上における電子ビームEBの偏向収差を補正するための第3、第4補正コイル117、118が設けられる。   Further, the substrate deflection unit 150 is provided with third and fourth correction coils 117 and 118 for correcting the deflection aberration of the electron beam EB on the substrate.

一方、コラムセル制御部31は、電子銃制御部202、電子光学系制御部203、マスク偏向制御部204、マスクステージ制御部205、ブランキング制御部206及び基板偏向制御部207を有する。これらのうち、電子銃制御部202は電子銃101を制御して、電子ビームEBの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部203は、電磁レンズ102、105、108、111、114、116及び121への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部206は、ブランキング電極127への印加電圧を制御することにより、露光開始前から発生している電子ビームEBを遮蔽板115上に偏向し、露光前に基板上に電子ビームEBが照射されるのを防ぐ。   On the other hand, the column cell control unit 31 includes an electron gun control unit 202, an electron optical system control unit 203, a mask deflection control unit 204, a mask stage control unit 205, a blanking control unit 206, and a substrate deflection control unit 207. Among these, the electron gun control unit 202 controls the electron gun 101 to control the acceleration voltage of the electron beam EB, beam emission conditions, and the like. Further, the electron optical system control unit 203 controls the amount of current to the electromagnetic lenses 102, 105, 108, 111, 114, 116 and 121, and the magnification and focus of the electron optical system in which these electromagnetic lenses are configured. Adjust the position. The blanking control unit 206 controls the voltage applied to the blanking electrode 127 to deflect the electron beam EB generated before the start of exposure onto the shielding plate 115, and before the exposure, the electron beam EB is applied onto the substrate. Is prevented from being irradiated.

基板偏向制御部207は、第5静電偏向器119への印加電圧と、電磁偏向器120への電流量を制御することにより、基板の所定の位置上に電子ビームEBが偏向されるようにする。上記の各部202〜207は、ワークステーション等の統合制御系26によって統合的に制御される。   The substrate deflection control unit 207 controls the applied voltage to the fifth electrostatic deflector 119 and the amount of current to the electromagnetic deflector 120 so that the electron beam EB is deflected to a predetermined position on the substrate. To do. The above-described units 202 to 207 are controlled in an integrated manner by an integrated control system 26 such as a workstation.

図4は、マルチコラム型電子ビーム露光装置におけるコラムセル制御部31の模式図である。コラムセル制御部31はコラムセル11のそれぞれが有している。各コラムセル制御部31はマルチコラム型電子ビーム露光装置の全体を制御する統合制御系26とバス34で接続される。また、統合記憶部33は、例えばハードディスクで構成され、露光データ等すべてのコラムセルで必要となるデータが格納されている。統合記憶部33も統合制御系26とバス34で接続されている。   FIG. 4 is a schematic diagram of the column cell control unit 31 in the multi-column electron beam exposure apparatus. Each column cell 11 has a column cell control unit 31. Each column cell control unit 31 is connected by a bus 34 to an integrated control system 26 that controls the entire multi-column electron beam exposure apparatus. Further, the integrated storage unit 33 is composed of, for example, a hard disk, and stores data necessary for all column cells such as exposure data. The integrated storage unit 33 is also connected to the integrated control system 26 via the bus 34.

このように構成されたマルチコラム型電子ビーム露光装置において、ウエハステージ13に載置したウエハ12上に露光するパターンの露光データを統合記憶部33から各コラムセル制御部31のコラムセル記憶部35に転送する。転送された露光データは、補正が必要であれば各コラムセル制御部31の補正部36において補正され、各コラムセル11に割り当てられたウエハ12上の露光領域で同一のパターンが露光される。   In the multi-column electron beam exposure apparatus configured as described above, exposure data of a pattern to be exposed on the wafer 12 placed on the wafer stage 13 is transferred from the integrated storage unit 33 to the column cell storage unit 35 of each column cell control unit 31. Forward to. The transferred exposure data is corrected by the correction unit 36 of each column cell control unit 31 if correction is necessary, and the same pattern is exposed in the exposure region on the wafer 12 assigned to each column cell 11.

次に、各コラムセルで使用する電子ビームのビームドリフトを適切に補正する処理について説明する。本実施形態では、ビーム特性として、ビーム位置特性及びビーム強度特性を対象とする。ビーム位置特性は、照射するビームが所望の位置に正確に照射されるか否かを示す特性である。ビーム強度特性は、例えば可変矩形ビームに整形したときに、所望の形状になっており、ビーム電流が所望の大きさになっているか否かを示す特性である。また、ビーム特性を検出する装置として、キャリブレーションチップを使用する場合とファラデーカップを使用する場合を対象とする。   Next, processing for appropriately correcting the beam drift of the electron beam used in each column cell will be described. In the present embodiment, beam position characteristics and beam intensity characteristics are targeted as beam characteristics. The beam position characteristic is a characteristic indicating whether or not a desired beam is accurately irradiated to a desired position. The beam intensity characteristic is a characteristic indicating, for example, whether or not the beam current has a desired shape when the beam is shaped into a variable rectangular beam. In addition, as a device for detecting beam characteristics, a case where a calibration chip is used and a case where a Faraday cup is used are targeted.

図5は、試料43において4本のコラムセルの電子ビームによって照射される領域を示した図である。43aから43dは、各コラムセルの照射領域を示している。例えば、照射領域43dでは、矢印51に示す順序で、図5の左側からフィールド毎に露光処理を行う。同様に、照射領域43aでは、矢印52に示す順序で露光処理を行う。   FIG. 5 is a diagram showing a region irradiated with the electron beams of four column cells in the sample 43. Reference numerals 43a to 43d denote irradiation areas of the column cells. For example, in the irradiation region 43d, exposure processing is performed for each field from the left side of FIG. Similarly, in the irradiation region 43a, the exposure processing is performed in the order indicated by the arrow 52.

このような露光処理において、コラムセルの照射領域間53に跨るパターンを露光する場合、パターンのつなぎ精度が悪くなる現象が発生する。   In such an exposure process, when a pattern extending between the irradiation regions 53 of the column cells is exposed, a phenomenon that the pattern joining accuracy is deteriorated occurs.

コラムセル相互間のビーム特性が完全に等間隔性がとれていれば上記のような問題が発生しない。ビーム特性の等間隔性を損なう要因として、各コラムセルで使用される電磁界レンズの熱膨張及び気圧変化が考えられる。これらの要因は時々刻々変化するため、これに追従することが必要となる。   If the beam characteristics between the column cells are completely equidistant, the above problem does not occur. As a factor that impairs the equidistant property of the beam characteristics, thermal expansion and change in atmospheric pressure of the electromagnetic lens used in each column cell can be considered. Since these factors change from moment to moment, it is necessary to follow them.

通常、予め決められた時間間隔で電子ビームのキャリブレーションを行っている。この場合、例えば、ある時点において電子ビームの照射位置のキャリブレーションを行い、次のキャリブレーションまでは同じ補正値を用いて補正している。すなわち、この間は電子ビームの照射位置の位置ずれ量が変化しているにもかかわらず、キャリブレーション時に実測した位置に対する補正値を使用しているため、正確に補正することができず、精度劣化の原因となる。   Usually, calibration of an electron beam is performed at a predetermined time interval. In this case, for example, the irradiation position of the electron beam is calibrated at a certain time, and correction is performed using the same correction value until the next calibration. That is, during this time, although the positional deviation amount of the electron beam irradiation position has changed, the correction value for the position actually measured at the time of calibration is used. Cause.

本実施形態では、位置ずれ量を実測した後、位置ずれが、どのように変化するかを予測して、露光データを補正するようにしている。   In this embodiment, after actually measuring the amount of positional deviation, the exposure data is corrected by predicting how the positional deviation will change.

図6は、電子ビームを照射したときの時間に対する照射位置のずれを予測したビーム位置予測曲線を示す図である。図6の横軸は時間を、縦軸は照射位置を示している。なお、位置ずれはx方向とy方向を考慮することが必要であるが、図6ではxまたはyの一方向の位置ずれを対象としている。   FIG. 6 is a diagram illustrating a beam position prediction curve in which a deviation of the irradiation position with respect to time when the electron beam is irradiated is predicted. The horizontal axis in FIG. 6 represents time, and the vertical axis represents the irradiation position. In addition, although it is necessary to consider the x direction and the y direction for the positional deviation, FIG. 6 deals with the positional deviation in one direction of x or y.

図6のP1,P2,P3はそれぞれキャリブレーションの時間T1,T2,T3に測定した計測値である。ビーム位置特性の検出は、キャリブレーションチップ上に形成した基準マークを使用し、周知の方法によって行う。すなわち、基準マークの中心が各コラムセルの光軸直下に位置するようにウエハステージを移動し、基準マーク上を電子ビームが照射するように電子ビームを偏向器を用いて走査する。反射電子検出器により走査時の反射電子信号を検出し、この反射電子信号を信号処理して、ビーム照射位置を算出する。実際の基準マークの配置されている位置と比較することにより、電子ビームの照射位置を算出し、ビーム位置特性を測定する。   P1, P2, and P3 in FIG. 6 are measured values measured at calibration times T1, T2, and T3, respectively. The detection of the beam position characteristic is performed by a known method using a reference mark formed on the calibration chip. That is, the wafer stage is moved so that the center of the reference mark is located immediately below the optical axis of each column cell, and the electron beam is scanned using a deflector so that the electron beam is irradiated on the reference mark. A backscattered electron signal is detected by the backscattered electron detector, and the backscattered electron signal is signal-processed to calculate a beam irradiation position. By comparing with the position where the actual reference mark is arranged, the irradiation position of the electron beam is calculated, and the beam position characteristic is measured.

図6の曲線D1(T)〜D4(T)は、4本のコラムセルのそれぞれにおいて予測関数を用いて算出されるビーム位置予測曲線である。本実施形態では、式(1)に示す予測関数を採用する。

Figure 2008120391
Curves D1 (T) to D4 (T) in FIG. 6 are beam position prediction curves calculated using a prediction function in each of the four column cells. In this embodiment, the prediction function shown in Formula (1) is adopted.
Figure 2008120391

ここで、Δ(T)は時刻Tにおける予測値、piは時刻Tiにおける電子ビーム特性の計測値、nは自然数である。   Here, Δ (T) is a predicted value at time T, pi is a measured value of electron beam characteristics at time Ti, and n is a natural number.

例えば、式(1)において、n=3とし、過去の3つの時点T1,T2,T3(T1<T2<T3)のデータを使用し、T1での計測値をP1,T2での計測値をP2,T3での計測値をP3とすると、時刻Tにおけるビーム位置の予測値Δ(T)は次の2次式で求められる。

Figure 2008120391
For example, in the equation (1), n = 3, data of the past three time points T1, T2, and T3 (T1 <T2 <T3) are used, and the measured value at T1 is changed to the measured value at P1 and T2. Assuming that the measured values at P2 and T3 are P3, the predicted value Δ (T) of the beam position at time T can be obtained by the following quadratic expression.
Figure 2008120391

図7は、図6における一つのコラムセルに対するビーム位置予測曲線D1(T)を示した図である。図7において、時刻T3から次のキャリブレーションまでの間は、時刻T3において算出した式(2)によりビーム位置を算出する。ビーム位置予測曲線D1(T)は、計測値P1,P2,P3を通過するカーブフィットした予測曲線である。なお、Δ(T)においてn=2を適用する場合、例えば、計測値P2,P3を通過する予測曲線は、直線となる。   FIG. 7 is a diagram showing a beam position prediction curve D1 (T) for one column cell in FIG. In FIG. 7, between the time T3 and the next calibration, the beam position is calculated by the equation (2) calculated at the time T3. The beam position prediction curve D1 (T) is a curve fitting prediction curve that passes through the measurement values P1, P2, and P3. When n = 2 is applied in Δ (T), for example, the prediction curve that passes through the measurement values P2 and P3 is a straight line.

時刻T3から次のキャリブレーションまでの時間間隔は任意に設定してよい。例えば、一フィールドの露光時間に合わせるようにして時間間隔を決定する。   The time interval from time T3 to the next calibration may be set arbitrarily. For example, the time interval is determined so as to match the exposure time of one field.

ビーム位置を算出した後、そのずれ量をキャンセルするようなビーム偏向量を算出する。例えば図7のT3′においてP3′と予測されたとする。この場合、−P3′になるように各コラムセルの第5静電偏向器119に印加する電圧量を補正する値を算出する。   After calculating the beam position, a beam deflection amount that cancels the deviation amount is calculated. For example, assume that P3 'is predicted at T3' in FIG. In this case, a value for correcting the amount of voltage applied to the fifth electrostatic deflector 119 of each column cell is calculated so as to be −P3 ′.

試料上で電子ビームの照射位置をかえる偏向器の、X方向とY方向の2方向の電極を有する静電偏向器に加えられる電圧は、X方向の入力は式(3)、Y方向の入力は式(4)で表わされる。
X'=AX+BY+HxXY+Ox(t)……(3)
Y'=CX+DY+HyXY+Oy(t)……(4)
この値に比例した電圧が静電偏向器の電極に印加され、電子ビームを偏向する。この式においてA,B,C,D,Hx,Hy,Ox,Oyは調整係数である。
The voltage applied to the electrostatic deflector having two electrodes in the X direction and the Y direction of the deflector that changes the irradiation position of the electron beam on the sample is expressed by the equation (3), the input in the Y direction. Is represented by equation (4).
X ′ = AX + BY + HxXY + Ox (t) (3)
Y ′ = CX + DY + HyXY + Oy (t) (4)
A voltage proportional to this value is applied to the electrode of the electrostatic deflector to deflect the electron beam. In this equation, A, B, C, D, Hx, Hy, Ox, and Oy are adjustment coefficients.

偏向器に印加する電圧のうち、例えば、Ox,Oyを調整することによって上記の位置ずれをなくすようにする。   Of the voltages applied to the deflector, for example, Ox and Oy are adjusted to eliminate the above-described positional deviation.

これらの値を各コラムセル記憶部35に格納し、各コラムセルで電子ビームを照射する際に補正された電圧量で電子ビームを偏向する。   These values are stored in each column cell storage unit 35, and the electron beam is deflected with a voltage amount corrected when the electron beam is irradiated on each column cell.

次に、キャリブレーションを実施する間隔の最適化について説明する。   Next, optimization of the interval for performing calibration will be described.

図7に示すように、キャリブレーション時刻T3においてビーム特性を実測した後、次のキャリブレーション時刻Tnextまでは予測関数に基づいて補正している。時刻Tnextにおける予測値Pp(Tnext)も予測関数に基づいて算出されている。As shown in FIG. 7, after actually measuring the beam characteristics at the calibration time T3, correction is performed based on the prediction function until the next calibration time Tnext . The predicted value Pp (T next ) at time T next is also calculated based on the prediction function.

補正された露光データに従って露光処理を行い、時刻Tnextになった時点で再びビーム特性を実測する。このとき予測値Pp(Tnext)と計測値Pa(Tnext)との差分Pa(Tnext)−Pp(Tnext)をビーム特性誤差δとする。An exposure process is performed according to the corrected exposure data, and the beam characteristic is measured again at time T next . At this time, a difference Pa (T next ) −Pp (T next ) between the predicted value Pp (T next ) and the measured value Pa (T next ) is set as a beam characteristic error δ.

このビーム特性誤差δの値によって、キャリブレーションの間隔を調整する。本実施形態では、コラムセル相互間のつなぎ精度の最適な許容誤差δasを0.6nmとし、限界の許容誤差δalを1nmと仮定する。最適な許容誤差δasとは最も望ましい誤差であり、この許容誤差に入らない場合は要注意状態であるとする。限界の許容誤差δalとは、この許容誤差に入らない場合は不適格であるとする。   The calibration interval is adjusted according to the value of the beam characteristic error δ. In the present embodiment, it is assumed that the optimum allowable error δas of the connection accuracy between the column cells is 0.6 nm and the limit allowable error δal is 1 nm. The optimum allowable error δas is the most desirable error. If the allowable error δas does not fall within this allowable error, it is assumed that it is a state of caution. The limit tolerance δal is considered to be ineligible if it does not fall within this tolerance.

各コラムセルのビーム特性の誤差がつなぎ精度の最適な許容誤差δasより小さければ、つなぎ精度は1.2nm以下となる。逆に各コラムセルのビーム特性の誤差がつなぎ精度の限界の許容誤差δalより大きければ、正常な範囲を超えてしまうと判断する。この場合は、この予測関数を基に描画した部分を異常と判断し、露光処理後、この描画部分を検査機にかけるようにする。   If the error of the beam characteristics of each column cell is smaller than the optimum allowable error δas of the connection accuracy, the connection accuracy is 1.2 nm or less. On the contrary, if the error of the beam characteristics of each column cell is larger than the allowable error δal of the limit of the connection accuracy, it is determined that the normal range is exceeded. In this case, it is determined that the portion drawn based on the prediction function is abnormal, and after the exposure processing, the drawn portion is applied to the inspection machine.

ビーム特性誤差δの値によって、次の3つの場合に分けてキャリブレーション間隔の調整を行う。   Depending on the value of the beam characteristic error δ, the calibration interval is adjusted in the following three cases.

(i)|δ|<0.6nmの場合
この場合は、コラムセル間のつなぎ精度の最適な許容誤差δasの範囲内であるので、予測値を基にしたビーム位置補正によって精度良く露光処理を行うことができる。従って、キャリブレーション間隔を伸ばすことができる。これにより、スループットの向上を図ることができる。
(I) In the case of | δ | <0.6 nm In this case, since it is within the range of the optimum allowable error δas of the connection accuracy between the column cells, the exposure process is accurately performed by the beam position correction based on the predicted value. It can be carried out. Therefore, the calibration interval can be extended. Thereby, the throughput can be improved.

(ii)0.6nm≦|δ|≦1nmの場合
この場合は、最適な許容誤差δasの範囲ではないが、コラムセル間のつなぎ精度の限界の許容誤差δalの範囲に入っている。従って、このときのキャリブレーション間隔を標準時間間隔とし、キャリブレーション間隔の変更は行わない。
(Ii) In the case of 0.6 nm ≦ | δ | ≦ 1 nm In this case, it is not within the range of the optimum allowable error δas, but is within the range of the allowable error δal at the limit of the connection accuracy between the column cells. Therefore, the calibration interval at this time is set as the standard time interval, and the calibration interval is not changed.

(iii)1nm<|δ|の場合
この場合は、コラムセル間のつなぎ精度の限界の許容誤差δalの範囲に入らず、このままのキャリブレーション間隔で校正を行うと精度が劣化してしまう。よって、キャリブレーション間隔を短縮するようにして、計測値との誤差が小さくなるようにする。これにより、所定のつなぎ精度を維持できる。
(Iii) In the case of 1 nm <| δ | In this case, if the calibration is performed at this calibration interval without entering the range of the allowable error δal of the limit of the connection accuracy between the column cells, the accuracy deteriorates. Therefore, the calibration interval is shortened so that the error from the measured value becomes small. Thereby, a predetermined joining accuracy can be maintained.

このように、本実施形態では、位置ずれの履歴から、過去の数点における位置ずれを抽出し、予測関数を用いて予測曲線を求める。予測曲線の信頼度が高ければ位置ずれを予め算出して、各コラムセルにおけるビーム照射位置を正確な位置に調整することが可能となる。ひいては、マルチコラムの場合のつなぎ精度が向上し、露光スループットが向上する。   As described above, in the present embodiment, position shifts at several past points are extracted from the position shift history, and a prediction curve is obtained using the prediction function. When the reliability of the prediction curve is high, it is possible to calculate the positional deviation in advance and adjust the beam irradiation position in each column cell to an accurate position. As a result, the connecting accuracy in the case of multi-column is improved, and the exposure throughput is improved.

また、本実施形態では、予測値と計測値との差の値によってキャリブレーション時間間隔を調整している。予測値と計測値との誤差が所定の値より小さい場合は、露光精度を保ったまま、キャリブレーションの頻度を少なくすることができ、露光に寄与しない時間を減らして露光スループットを向上させることができる。   In the present embodiment, the calibration time interval is adjusted based on the difference between the predicted value and the measured value. When the error between the predicted value and the measured value is smaller than the predetermined value, the calibration frequency can be reduced while maintaining the exposure accuracy, and the exposure throughput can be improved by reducing the time not contributing to exposure. it can.

また、予測値と計測値との誤差が所定の値より大きい場合は、キャリブレーションの頻度を多くして、露光精度を向上させることが可能になる。キャリブレーションの頻度を増やした結果露光精度が向上した場合には、再度キャリブレーションの頻度を少なくすることも可能であり、露光開始から終了まで露光精度を保ちながら露光スループットを向上させることが可能となる。   Further, when the error between the predicted value and the measured value is larger than a predetermined value, it is possible to increase the calibration frequency and improve the exposure accuracy. If the exposure accuracy improves as a result of increasing the frequency of calibration, the frequency of calibration can be reduced again, and the exposure throughput can be improved while maintaining the exposure accuracy from the start to the end of exposure. Become.

なお、ビーム強度もビーム位置と同様に時間の経過に伴い変動する。従って、ビーム強度のドリフトを、計測値を基にした予測関数に適用して、キャリブレーション間の予測値を算出するようにする。   Note that the beam intensity also varies with the passage of time, like the beam position. Therefore, the beam intensity drift is applied to a prediction function based on the measurement value to calculate a prediction value between calibrations.

例えば、可変矩形の場合、断面が矩形に整形された電子ビームをマスクの矩形開口と重ねあわせ、横Sx,縦Syの矩形に整形するものとする。このとき、x方向とy方向の2方向の電極を有する静電偏向器に加えられる電圧は、x方向の入力は式(5)、y方向の入力は式(6)で表わされる。
Sx'=ASx+BSy+HxSxSy+Ox(t)……(5)
Sy'=CSx+DSy+HySxSy+Oy(t)……(6)
上記式(5)、(6)において、係数Ox,Oy、あるいは係数AからDを調整し、ドリフトした分を正常値に戻すようにする。また、ビームのショット時間を調整して、ビーム電流を正常値に合わせるようにしても良い。これらの値を各コラムセル記憶部35に格納しておき、実際に露光するときに、このデータに従って露光処理を行う。
For example, in the case of a variable rectangle, an electron beam whose cross section is shaped into a rectangle is overlapped with a rectangular opening of the mask and shaped into a rectangle of horizontal Sx and vertical Sy. At this time, the voltage applied to the electrostatic deflector having the two electrodes in the x direction and the y direction is expressed by the equation (5) for the input in the x direction and the equation (6) for the input in the y direction.
Sx ′ = ASx + BSy + HxSxSy + Ox (t) (5)
Sy ′ = CSx + DSy + HySxSy + Oy (t) (6)
In the above formulas (5) and (6), the coefficients Ox, Oy, or the coefficients A to D are adjusted to return the drifted amount to the normal value. Further, the beam shot time may be adjusted to adjust the beam current to a normal value. These values are stored in each column cell storage unit 35, and exposure processing is performed according to this data when actually exposing.

(マルチコラム電子ビーム露光方法の説明)
次に、上記したマルチコラム電子ビーム露光装置における露光方法について説明する。
(Explanation of multi-column electron beam exposure method)
Next, an exposure method in the above-described multi-column electron beam exposure apparatus will be described.

図8は、本実施形態に係るマルチコラム電子ビーム露光装置によるビームドリフト予測及びキャリブレーション時間間隔調整処理を含んだ露光処理を説明するためのフローチャートである。なお、ビームドリフト予測及びキャリブレーション時間間隔調整処理は一つのコラムセルにおける処理を対象とする。   FIG. 8 is a flowchart for explaining exposure processing including beam drift prediction and calibration time interval adjustment processing by the multi-column electron beam exposure apparatus according to the present embodiment. Note that the beam drift prediction and calibration time interval adjustment processing is targeted for processing in one column cell.

まず、ステップS11で、初期設定をする。初期設定では、キャリブレーションの時間間隔を決定する。例えば、5分とする。また、キャリブレーション時間を示すカウンタnを1とする。   First, in step S11, initialization is performed. In the initial setting, the calibration time interval is determined. For example, 5 minutes. Also, a counter n indicating the calibration time is set to 1.

次に、ステップS12では、キャリブレーションの時間か否かを判定する。キャリブレーション時間であればステップS13に移行し、キャリブレーション時間でなければステップS18に移行する。   Next, in step S12, it is determined whether it is time for calibration. If it is the calibration time, the process proceeds to step S13, and if it is not the calibration time, the process proceeds to step S18.

次に、ステップS13では、キャリブレーション時間T(n)におけるビーム位置を測定し、ビーム位置ずれの計測値を取得して記憶部に記録する。ビーム位置はコラムセルの偏向器によって電子ビームを、基準マーク上を通過するように走査して、基準マークの反射電子を取得し、信号処理をしてビーム位置を取得する。   Next, in step S13, the beam position at the calibration time T (n) is measured, and a measurement value of the beam position deviation is acquired and recorded in the storage unit. The beam position is scanned by the deflector of the column cell so that the electron beam passes over the reference mark, the reflected electrons of the reference mark are acquired, and the signal processing is performed to acquire the beam position.

次のステップS14、S15においてキャリブレーション間隔の調整を行う。   In the next steps S14 and S15, the calibration interval is adjusted.

ステップS14では、直前のキャリブレーション時間T(n−1)において予測された時間T(n)でのビーム位置ずれの予測値を記憶部35から取得する。   In step S <b> 14, the predicted value of the beam position deviation at the time T (n) predicted in the immediately previous calibration time T (n−1) is acquired from the storage unit 35.

次にステップS15では、ステップS13において実測したビーム位置ずれの計測値と、ステップS14で取得した予測関数で予測したビーム位置ずれの予測値との差分(ビーム特性誤差)を算出する。   Next, in step S15, a difference (beam characteristic error) between the measured value of the beam position deviation actually measured in step S13 and the predicted value of the beam position deviation predicted by the prediction function acquired in step S14 is calculated.

算出したビーム特性誤差に応じてキャリブレーションの時間間隔を調整する。例えば、コラムセル相互間のつなぎ精度の最適な許容誤差δasと限界の許容誤差δalを仮定する。各コラムセルのビーム特性誤差が最適な許容誤差δasより小さければ、キャリブレーション間隔の変更はしないか、又はキャリブレーション間隔を伸ばすようにする。また、ビーム特性誤差が最適な許容誤差δasと限界の許容誤差δalの間にある場合はキャリブレーション間隔を標準値から変化させない。また、ビーム特性誤差が限界の許容誤差δalを越えている場合はキャリブレーション間隔を短くする。   The calibration time interval is adjusted according to the calculated beam characteristic error. For example, the optimum allowable error δas and the limit allowable error δal of the connection accuracy between the column cells are assumed. If the beam characteristic error of each column cell is smaller than the optimum allowable error δas, the calibration interval is not changed or the calibration interval is extended. When the beam characteristic error is between the optimum allowable error δas and the limit allowable error δal, the calibration interval is not changed from the standard value. When the beam characteristic error exceeds the limit allowable error δal, the calibration interval is shortened.

次に、ステップS16では、キャリブレーションを実施した時点T(n)以降の次のキャリブレーションT(n+1)までのビーム位置ずれを予測し、記憶部35に格納する。   Next, in step S <b> 16, the beam position deviation from the time T (n) at which calibration is performed to the next calibration T (n + 1) is predicted and stored in the storage unit 35.

ビーム位置ずれは、キャリブレーションを実施した時点以前のn個のビーム位置の計測値を予測関数に適用して算出する。この予測関数は、本実施形態において説明した式(1)に示す関数である。例えば、式(1)において3点の計測値を基にして2次の予測関数が得られる。   The beam position deviation is calculated by applying the measurement values of the n beam positions before the calibration is performed to the prediction function. This prediction function is a function shown in Formula (1) demonstrated in this embodiment. For example, a quadratic prediction function is obtained based on the measurement values at three points in the equation (1).

次に、ステップS17では、ステップS16で算出したビーム位置ずれを基に、キャリブレーション実施時点以降で次のキャリブレーション実施までの間のビーム位置ずれをなくすように偏向器に印加する電圧の補正量を算出する。例えば、ウエハ(試料)の1フィールドが露光される時間(例えば2秒)ごとの補正量の算出を行う。   Next, in step S17, based on the beam position deviation calculated in step S16, the correction amount of the voltage applied to the deflector so as to eliminate the beam position deviation after the calibration is performed until the next calibration is performed. Is calculated. For example, the correction amount is calculated every time (for example, 2 seconds) when one field of the wafer (sample) is exposed.

次に、ステップS18では、ステップS17で算出し記憶部35に格納された補正量に相当する電圧を偏向器に印加するようにして、露光処理を実施する。   Next, in step S18, an exposure process is performed by applying a voltage corresponding to the correction amount calculated in step S17 and stored in the storage unit 35 to the deflector.

次に、ステップS19では、露光が終了したか否かの判定を行う。露光が終了した場合は本処理を終了し、露光が終了していない場合はステップS20でnを1加算してステップS12に戻り本処理を継続する。   Next, in step S19, it is determined whether or not the exposure is completed. If the exposure is completed, the process is terminated. If the exposure is not completed, n is incremented by 1 in step S20, and the process returns to step S12 to continue the process.

(変形例1)
本変形例では、試料ホルダーの交換によるビームドリフトを考慮したビーム特性の予測について説明する。
(Modification 1)
In this modified example, prediction of beam characteristics in consideration of beam drift due to exchange of the sample holder will be described.

露光装置において、一つの試料の露光が終了すると、次の試料を試料ホルダーに搭載してウエハステージに載置する。試料ホルダーは複数用意されており、これらの試料ホルダーにはビーム特性を測定するための基準マークが形成されている。   When exposure of one sample is completed in the exposure apparatus, the next sample is mounted on the sample holder and placed on the wafer stage. A plurality of sample holders are prepared, and reference marks for measuring beam characteristics are formed on these sample holders.

ビーム位置予測曲線は試料ホルダーを交換することによりコラムセルの変化による影響に加えて新たに導入された試料ホルダーの影響を受けることになる。   The beam position prediction curve is affected by the newly introduced sample holder in addition to the effect of the column cell change by exchanging the sample holder.

コラムセルは気圧、温度の変化に影響を受けるが、試料ホルダーは気圧には影響を受けず、温度や材質の変化に影響を受ける。従って、コラムセルの変化によるビームドリフトと、試料ホルダーの変化によるビームドリフトとは独立に定義することができる。   The column cell is affected by changes in pressure and temperature, but the sample holder is not affected by pressure and is affected by changes in temperature and material. Therefore, the beam drift due to the change of the column cell and the beam drift due to the change of the sample holder can be defined independently.

また、複数の試料ホルダーにおいて、基準マークをすべて同じ位置に形成することは現実的に不可能である。従って、試料ホルダーの交換によって電子ビームの照射位置の基準が変動する。   Moreover, it is practically impossible to form all the reference marks at the same position in a plurality of sample holders. Accordingly, the reference of the irradiation position of the electron beam varies due to the exchange of the sample holder.

図9は、ビーム特性の経時変化を示す図である。試料ホルダーを交換した直後は、図9のAに示すように、ビーム位置予測曲線に不連続な位置ずれが発生する。   FIG. 9 is a diagram showing a change in beam characteristics with time. Immediately after exchanging the sample holder, as shown in FIG. 9A, discontinuous displacement occurs in the beam position prediction curve.

その後、ビーム位置特性は上記実施形態で示した計測値を通る曲線とは異なる軌道のビームドリフト曲線G1(T)で表わされる。さらに、時間が経過すると、試料ホルダー交換前のビーム位置予測曲線を平行移動した曲線(D1(T)+G1(T)+A)で表わされる。   Thereafter, the beam position characteristic is represented by a beam drift curve G1 (T) of an orbit different from the curve passing through the measurement values shown in the above embodiment. Furthermore, when time elapses, the beam position prediction curve before exchanging the sample holder is expressed by a parallel translation curve (D1 (T) + G1 (T) + A).

すなわち、ビーム位置予測関数は、試料ホルダーに依存するホルダードリフト予測関数Gk(T)と試料ホルダーに依存せずコラムセル毎に独立なコラムセルドリフト予測関数D(T)と、試料ホルダーに固有の定数Aとの和で式(7)のように定義される。   That is, the beam position prediction function includes a holder drift prediction function Gk (T) that depends on the sample holder, an independent column cell drift prediction function D (T) that does not depend on the sample holder, and is unique to the sample holder. The sum with the constant A is defined as in Expression (7).


Figure 2008120391

Figure 2008120391

ここで、Gk(T)は第k番目の試料ホルダーの搭載開始後におけるホルダードリフト関数であり、Akは試料ホルダー固有の定数である。   Here, Gk (T) is a holder drift function after the start of mounting of the kth sample holder, and Ak is a constant specific to the sample holder.

コラムセルの変化によるビームドリフトは、上記実施形態で定義した関数を使用する。また、試料ホルダーの変化によるビームドリフトは、関数Gk(T)で表し、この関数も上記実施形態で定義した関数と同様な関数を使用しても良い。   The beam drift due to the change of the column cell uses the function defined in the above embodiment. Further, the beam drift due to the change of the sample holder is represented by a function Gk (T), and this function may be a function similar to the function defined in the above embodiment.

また、試料ホルダーは、製造ばらつき等によってそれぞれ特性が異なる。従って、試料ホルダーを搭載した直後からビーム特性に変動を与えなくなるまでの挙動は、過去に使用したときの動きを平均化することによって固定関数として使用する。例えば、Gk(T)はその試料ホルダーを使用したときの過去のキャリブレーションで得られた計測値の平均値から新たな予測関数を算出するようにしても良い。なお、試料ホルダーの影響の及ぶ時間は1から10時間である。   The sample holders have different characteristics due to manufacturing variations. Therefore, the behavior from immediately after the sample holder is mounted until the beam characteristics are not changed is used as a fixed function by averaging the movements used in the past. For example, for Gk (T), a new prediction function may be calculated from an average value of measured values obtained by past calibration when the sample holder is used. The time that the sample holder affects is 1 to 10 hours.

(変形例2)
上記実施形態では、高精度にビーム特性を補正するために、コラムセルで使用する電子ビームに対してビーム位置等を実測してビームドリフトを検出し、さらに予測関数を用いてビームドリフトを予測した。本変形例では、複数のコラムセルのうち、一部のコラムセルで使用する電子ビームのビームドリフトの予測を他のコラムセルで使用する電子ビームのビームドリフトの予測値を利用して行う点が異なる。
(Modification 2)
In the above embodiment, in order to correct the beam characteristics with high accuracy, the beam drift is detected by actually measuring the beam position and the like of the electron beam used in the column cell, and the beam drift is predicted using the prediction function. . In this modification, the prediction of the beam drift of the electron beam used in some column cells among a plurality of column cells is performed using the predicted value of the beam drift of the electron beam used in other column cells. Different.

図10は、コラムセル間の経時変化を説明する図である。図10(a)のC1〜C16は16本のコラムセルの配置される位置を示している。図10(b)は、露光処理を開始してからある時間が経過した後、コラムセルが変動した状態を示している。図10(b)に示す状態で最外郭の4隅のコラムセルC1,C4,C13,C16で使用する電子ビームのビーム特性を測定した結果、それぞれM1,M4,M13,M16の位置にずれたことが判明したものとする。すなわち、この場合は図10(b)のようにコラムセルが回転する挙動を示したと推定される。このとき、これらのコラムセルに挟まれるコラムセル及び内側のコラムセルも同様の挙動をすることが推測される。   FIG. 10 is a diagram for explaining the change over time between the column cells. C1 to C16 in FIG. 10A indicate positions where 16 column cells are arranged. FIG. 10B shows a state in which the column cell has changed after a certain time has passed since the exposure process was started. As a result of measuring the beam characteristics of the electron beams used in the four outermost column cells C1, C4, C13, and C16 in the state shown in FIG. 10B, the positions shifted to the positions of M1, M4, M13, and M16, respectively. Shall be found. That is, in this case, it is presumed that the behavior of the column cell rotating as shown in FIG. At this time, it is presumed that the column cells sandwiched between these column cells and the inner column cells behave in the same manner.

これは、コラムセルは一つのチャンバー内に配設されるため、複数のコラムセルが受ける気圧の影響は多少の誤差はあるがすべてのコラムセルに共通と考えられるためである。従って、すべてのコラムセルの電子ビームに対してキャリブレーションのための実測を行う必要がない。   This is because the column cells are arranged in one chamber, so that the influence of the atmospheric pressure applied to a plurality of column cells is considered to be common to all the column cells with some errors. Therefore, it is not necessary to perform actual measurement for calibration on the electron beams of all column cells.

この場合、4隅のコラムセルC1,C4,C13,C16で使用する電子ビームに対して補正量を算出した後、その他のコラムセルの電子ビームに対しては、算出した補正量を比例配分する。   In this case, after calculating the correction amount for the electron beams used in the column cells C1, C4, C13, and C16 at the four corners, the calculated correction amounts are proportionally distributed to the electron beams of the other column cells. .

また、上記と同様の理由により、最外郭のコラムセルの電子ビームが補正の必要がなければ、内側のコラムセルの電子ビームに対しても補正の必要がないとみなすことができる。   For the same reason as described above, if the electron beam of the outermost column cell does not need to be corrected, it can be considered that the electron beam of the inner column cell does not need to be corrected.

このようにキャリブレーションのためのビーム位置等の実測は一部のコラムセルの電子ビームに対して行えば良いことになる。このため、露光に寄与しない時間を削減し、露光スループットを向上させることが可能となる。
In this way, the actual measurement of the beam position and the like for calibration may be performed on the electron beams of some column cells. For this reason, it is possible to reduce the time not contributing to exposure and improve the exposure throughput.

Claims (13)

複数個のコラムセルと、
電子ビーム特性を測定する電子ビーム特性検出部を備えた試料ホルダーを載置するウエハステージと、
露光データに基づいて電子ビームを偏向する各コラムセルに備えられた偏向器と、
前記電子ビーム特性検出部を用い、過去の複数回のキャリブレーション時刻における複数の計測値を滑らかに結ぶ連続関数であって次のキャリブレーション時刻までの電子ビーム特性を描画時刻とともに連続的に変化する予測関数を用いて、電子ビーム特性の予測値を算出し、各コラムセルの露光データに対する補正量を算出する制御部と
を有することを特徴とするマルチコラム電子ビーム露光装置。
A plurality of column cells;
A wafer stage on which a sample holder equipped with an electron beam characteristic detector for measuring electron beam characteristics is mounted;
A deflector provided in each column cell for deflecting an electron beam based on exposure data;
Using the electron beam characteristic detection unit, a continuous function that smoothly connects a plurality of measurement values at a plurality of past calibration times and continuously changes the electron beam characteristics up to the next calibration time with the drawing time. A multi-column electron beam exposure apparatus comprising: a control unit that calculates a predicted value of electron beam characteristics using a prediction function and calculates a correction amount for exposure data of each column cell.
前記電子ビーム特性は、照射される電子ビームのビーム位置又はビーム強度であることを特徴とする請求項1に記載のマルチコラム電子ビーム露光装置。   The multi-column electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the electron beam characteristic is a beam position or a beam intensity of an irradiated electron beam. 前記電子ビーム特性検出部は、基準マークを有するキャリブレーションチップ又はファラデーカップであることを特徴とする請求項1又は2に記載のマルチコラム電子ビーム露光装置。   The multi-column electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the electron beam characteristic detection unit is a calibration chip or a Faraday cup having a reference mark. 前記所定の予測関数は、次式で表されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光装置。

ここで、Δ(T)は時刻Tにおける予測値、piは時刻Tiにおける電子ビーム特性の計測値、nは自然数である。
The multi-column electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the predetermined prediction function is represented by the following equation.

Here, Δ (T) is a predicted value at time T, pi is a measured value of electron beam characteristics at time Ti, and n is a natural number.
前記コラムセル間のつなぎ精度の許容誤差を最適許容誤差と当該最適許容誤差より誤差範囲の広い限界許容誤差とし、
前記制御部は、前記予測値と計測値との差が限界許容誤差より大きいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を短くし、かつ、当該計測値が測定された時刻と当該時刻の直前に実測された時刻の間に露光処理された領域を検査が必要な領域と設定し、
前記予測値と計測値との差が最適許容誤差より小さいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を長くし、
前記予測値と計測値との差が最適許容誤差から限界許容誤差の間のときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を標準時間間隔とすることにより前記キャリブレーション時刻の間隔を調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光装置。
The tolerance of the connection accuracy between the column cells is the optimum tolerance and the limit tolerance with a wider error range than the optimum tolerance,
When the difference between the predicted value and the measured value is greater than the limit allowable error, the control unit shortens the interval of the calibration time and measures the time when the measured value is measured and immediately before the time. The area that was exposed during the specified time is set as the area that needs to be inspected,
When the difference between the predicted value and the measured value is smaller than the optimum tolerance, the calibration time interval is increased,
When the difference between the predicted value and the measured value is between an optimum tolerance and a marginal tolerance, the calibration time interval is adjusted by setting the calibration time interval as a standard time interval. The multi-column electron beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、複数のコラムセルのうち最外郭に配置されたコラムセルにおける電子ビーム特性の予測値を基に他のコラムセルのビーム特性の予測値を算出することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光装置。   The control unit calculates a predicted value of a beam characteristic of another column cell based on a predicted value of an electron beam characteristic in a column cell arranged at the outermost of the plurality of column cells. To 5. The multi-column electron beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5. 複数個のコラムセルを具備するマルチコラム電子ビーム露光装置の各コラムセルにおいて、所定の時間間隔で電子ビーム特性検出部により検出した電子ビーム特性のキャリブレーションを行う露光方法であって、
キャリブレーション時刻に電子ビーム特性を測定して電子ビーム特性の計測値を取得するステップと、
前記計測値を所定の予測関数に適用して当該キャリブレーション時間の直後のキャリブレーション時刻までの電子ビーム特性の予測値を算出するステップと、
前記電子ビーム特性の予測値を基に露光データを補正するステップと、
前記補正された露光データに従って露光処理を実施するステップと
を有することを特徴とするマルチコラム電子ビーム露光方法。
In each column cell of a multi-column electron beam exposure apparatus comprising a plurality of column cells, an exposure method for calibrating electron beam characteristics detected by an electron beam characteristic detection unit at a predetermined time interval,
Measuring an electron beam characteristic at a calibration time to obtain a measurement value of the electron beam characteristic;
Applying the measured value to a predetermined prediction function to calculate a predicted value of electron beam characteristics up to a calibration time immediately after the calibration time;
Correcting exposure data based on the predicted value of the electron beam characteristics;
And a step of performing an exposure process according to the corrected exposure data.
前記電子ビーム特性は、照射される電子ビームのビーム位置又はビーム強度であることを特徴とする請求項7に記載のマルチコラム電子ビーム露光方法。   The multi-column electron beam exposure method according to claim 7, wherein the electron beam characteristic is a beam position or a beam intensity of an irradiated electron beam. 前記電子ビーム特性検出部は、基準マークを有するキャリブレーションチップ又はファラデーカップであることを特徴とする請求項7又は8に記載のマルチコラム電子ビーム露光方法。   9. The multi-column electron beam exposure method according to claim 7, wherein the electron beam characteristic detection unit is a calibration chip or a Faraday cup having a reference mark. 前記所定の予測関数は、次式で表されることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光方法。

ここで、Δ(T)は時刻Tにおける予測値、piは時刻Tiにおける電子ビーム特性の計測値、nは自然数である。
The multi-column electron beam exposure method according to claim 7, wherein the predetermined prediction function is expressed by the following equation.

Here, Δ (T) is a predicted value at time T, pi is a measured value of electron beam characteristics at time Ti, and n is a natural number.
前記電子ビームの計測値を取得するステップと予測値を算出するステップの間に、
前記キャリブレーション時刻の直前のキャリブレーション時刻において予測された当該キャリブレーション時刻における電子ビーム特性の予測値を取得するステップと、
前記コラムセル間のつなぎ精度の許容誤差を最適許容誤差と当該最適許容誤差より誤差範囲の広い限界許容誤差とし、
前記予測値と計測値との差が限界許容誤差より大きいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を短くし、かつ、当該計測値が測定された時刻と当該時刻の直前に実測された時刻の間に露光処理された領域を検査が必要な領域と設定し、
前記予測値と計測値との差が最適許容誤差より小さいときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を長くし、
前記予測値と計測値との差が最適許容誤差から限界許容誤差の間のときは、前記キャリブレーション時刻の間隔を標準時間間隔とすることにより前記キャリブレーション時刻の間隔を調整するステップと
を有することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光方法。
Between the step of obtaining the measured value of the electron beam and the step of calculating the predicted value,
Obtaining a predicted value of the electron beam characteristic at the calibration time predicted at the calibration time immediately before the calibration time;
The tolerance of the connection accuracy between the column cells is the optimum tolerance and the limit tolerance with a wider error range than the optimum tolerance,
When the difference between the predicted value and the measured value is larger than the limit tolerance, the calibration time interval is shortened, and the time between the time when the measured value is measured and the time measured immediately before the time is measured. Set the area that was exposed to the area that requires inspection,
When the difference between the predicted value and the measured value is smaller than the optimum tolerance, the calibration time interval is increased,
Adjusting the calibration time interval by setting the calibration time interval as a standard time interval when the difference between the predicted value and the measured value is between an optimum allowable error and a limit allowable error. The multi-column electron beam exposure method according to claim 7, wherein:
前記ビーム特性の予測値を算出するステップにおいて、
複数のコラムセルのうち最外郭に配置されたコラムセルにおける電子ビーム特性の予測値を基に他のコラムセルのビーム特性の予測値を算出することを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載のマルチコラム電子ビーム露光方法。
In the step of calculating the predicted value of the beam characteristic,
12. The predicted value of the beam characteristic of another column cell is calculated based on the predicted value of the electron beam characteristic in the column cell arranged at the outermost of the plurality of column cells. The multi-column electron beam exposure method according to one item.
複数個のコラムセルと、
露光データに基づいて電子ビームを偏向する各コラムセルに備えられた偏向器と、
試料であるウエハを保持すると共に、電子ビーム特性を測定する電子ビーム特性検出部を備える試料ホルダーと、
前記試料ホルダーを載置して水平移動するウエハステージと、
前記電子ビーム特性検出部は、前記試料ホルダーに形成されて、電子ビーム特性を測定する基準マークを備え、
前記基準マークに基づいて、各コラムセルの電子ビームの照射位置が測定され、
過去の複数時刻で測定した前記照射位置情報に基づいて、カーブフィットする予測曲線を求め、求めた予測曲線から今後変化する補正量を算出し、算出した補正量に基づいて前記偏向器の偏向量を連続的に補正する制御部と、
を有することを特徴とするマルチコラム電子ビーム露光装置。
A plurality of column cells;
A deflector provided in each column cell for deflecting an electron beam based on exposure data;
A sample holder that holds an electron beam characteristic detector that holds a wafer as a sample and measures electron beam characteristics;
A wafer stage that horizontally moves by placing the sample holder;
The electron beam property detection unit includes a reference mark formed on the sample holder for measuring the electron beam property,
Based on the reference mark, the irradiation position of the electron beam of each column cell is measured,
Based on the irradiation position information measured at a plurality of past times, a prediction curve to be curve-fitted is calculated, a correction amount that will change in the future is calculated from the calculated prediction curve, and the deflection amount of the deflector is calculated based on the calculated correction amount A control unit that continuously corrects
A multi-column electron beam exposure apparatus.
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