KR930003134B1

KR930003134B1 - 전자비임 노광(露光)방법과 그의 장치

Info

Publication number: KR930003134B1
Application number: KR1019890001300A
Authority: KR
Inventors: 히로시 야스다; 준이찌 가이; 신지 미야끼; 야쓰시 다까하시
Original assignee: 후지쓰 가부시끼가이샤; 야마모도 다꾸마
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1993-04-22
Also published as: US4950910A; KR890013709A; DE68915007T2; DE68915007D1; EP0327093A3; EP0327093B1; EP0327093A2; JPH01199428A; JP2614884B2

Abstract

내용 없음.

Description

전자비임 노광(露光)방법과 그의 장치

제1도는 웨이퍼상에 묘사화된 패턴 영역 설명도.

제2도는 패턴농도 변화의 예를 나타내는 도.

제3도는 본 발명의 바람직한 실시예의 계통적 블록도.

제4도는 스테이지의 목표위치와 스테이지의 현재위치 사이의 관계 설명도.

제5도는 웨이퍼에 포함된 하나의 메인필드와 메인필드에 포함된 다수의 서브필드를 나타내는 도.

제6도는 모든 밴드에 대해 계산된 쇼트(shot)수의 예를 나타내는 그래프.

제7도는 제3도에 제시된 실시예의 중요부분을 변화시킨 블록도.

본 발명은 일반적으로 전자 비임 노광방법과 그 방법을 행하기 위한 장치, 특히 스텝 앤드 리피트 시스템(step and repeat system)과 스테이지 연속 이동 시스템이 결합된 전자 비임 노광방법과 그 방법을 행하기 위한 장치에 관한 것이다.

전자 비임 노광 시스템은 대규모 집적회로(LSI)의 미세한 패턴을 형성하기 위한 시스템으로써 공지되었다. 전자 비임 노광시스템의 실시예는 스텝 앤드 리피트 시스템이다. 스텝 앤드 리피트 시스템에서, 전자 비임은 노광하는 동안에 고정적으로 유지되는 스테이지 상에 놓인 반도체 웨이퍼와 같은 시료의 표면상의 노광 영역상에만 편향되고 조사된다. 노광후에, 스테이지는 소정의 길이만큼 옮겨지고 전자 비임은 다음 노광 영역상에 편향되고 조사된다. 상술된 절차는 반복적으로 수행되고, 그것에 의하여 바람직한 패턴들이 웨이퍼상에 묘사화(depict)된다.

전자 비임이 노광 영역을 제외한 영역위에는 조사되지 않기 때문에 패턴이 고패턴농도와 저패턴농도를 가질지라도 노광시간에 대해서는 심각한 문제가 발생하지 않는다. 한편, 노광은 스테이지가 이동하는 시간 동안에는 실행되지 않는다. 이러한 이유 때문에, 동일 패턴농도를 갖는 패턴들이 노출되는 경우에는 감소된 노광시간을 얻을 수 없다.

최근에, 미국특허번호 4,362,942에서 볼 수 있듯이 상술된 관점들을 고려한 스테이지 연속 이동 시스템이 제안되었었다. 제안된 스테이지 연속 이동 시스템에서, 패턴들은 스테이지가 항상 연속적으로 이동되는 동안 웨이퍼 상에 전자 비임을 조사하므로써 묘사화된다. 이 시스템에 의하여, 스텝 앤드 리피트 시스템에 의해 얻을 수 있는 것보다 더 짧은 노광시간을 얻을 수 있다.

그러나, 제안된 스테이지 연속 이동 시스템은 패턴농도에 따라 스테이지 연속 이동 속도를 선택하여야만 한다. 제1도는 상대적으로 적은 패턴농도를 갖는 영역 2와, 현저하게 많은 농도를 갖는 테스트 패턴 영역 3과 어라인먼트 영역 4와 같은 영역을 갖는 웨이퍼 1을 설명한다. 상술된 웨이퍼 1의 패턴농도는 제2도에 나타난 바와 같이, 웨이퍼 1상의 위치에 따라 변화한다. 웨이퍼 1상에 패턴을 형성하기 위해서, 모든 패턴 위치에 대해 최적의 스테이지 연속 이동 속도를 선택하는 것이 필요하다. 그러나, 사실 상기의 제안을 행한다는 것이 매우 어렵다. 이러한 이유 때문에, 실제적인 동작에 있어서, 스테이지 연속 이동 속도가 최대 패턴농도를 갖는 영역을 묘사화할 수 있도록 고정적으로 선택된다.

그러나, 상기는 스테이지 연속 이동 시스템의 본질적인 특징, 즉, 고속 노광이 보다 적은 패턴농도 영역의 존재로 인하여 얻어질 수 없다는 결점을 갖는다.

본 발명의 일반적인 목적은 전술된 단점이 제거된 전자 비임 노광 방법과 그를 행하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 더욱 특별한 목적은, 증가되는 속도로 웨이퍼 상에 다양한 패턴농도를 갖는 패턴들을 묘사화하는 것이 가능한 전자 비임 노광 방법과 그의 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 목적들은 전자 비임을 조사하므로써 이동하는 스테이지 상에 놓인 다수의 노광 영역을 갖는 시료상에 피턴을 묘사화하기 위한 방법에 의해 성취될 수 있고, 다음의 단계들로 이루어진다. 각각의 노광 영역에서 패턴농도는 노출된 패턴의 데이타로 부터 계산된다. 다음 계산된 패턴농도는 소정의 임계값과 비교된다. 다음, 첫번째 노광 영역에서 계산된 패턴농도가 소정의 임계값보다 적을 때, 노광 영역중의 첫번째 노광 영역에서의 패턴은 스테이지 연속 이동 처리에 의해 묘사화된다. 한편, 두번째 노광 영역에서는 계산된 패턴농도가 소정의 임계값보다 많거나 같을 때 노광 영역중의 두번째 노광 영역에서의 패턴은 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 묘사화된다.

본 발명의 상기 목적들은, 시료상에 전자 비임을 조사하므로써 다수의 노광 영역을 갖는 시료상에 패턴을 묘사화하고, 시료가 그것의 위에 놓여진 스테이지, 전자 비임을 발생하기 위한 전자 비임 발생기, 전자 비임 발생기에 의해 발생된 전자 비임을 편향하기 위한 디플렉터, 노출된 패턴에 관하여 패턴데이타에 근거를 둔 편향 신호와 함께 디플렉터를 제공하기 위한 편향 신호 발생기, 스테이지를 구동하기 위한 스테이지 구동장치, 패턴농도가 소정의 임계값보다 많거나 같은지를, 아니면 그렇지 않은지를 식별하고, 소정의 임계값보다 높거나 또는 같은 패턴농도가 얻어질 때 스테이지 구동장치를 제공하고, 소정의 임계값보다 적은 패턴농도가 얻어질 때 스테이지를 연속적으로 이동시킬 수 있도록 제어신호를 갖는 스테이지 구동장치를 제공하기 위한 제어장치들을 포함하는 전자 비임 노광장치에 의해 성취될 수 있다.

다른 목적, 본 발명의 특징과 장점은 수반된 도면들과 함께 이하에 상세히 서술하므로써 분명해질 것이다.

제3도에 의거하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 서술된다. 제3도를 언급하면 전자 비임은 캐소우드 6, 그리드 7과 애노드 8을 포함하는 전자총으로 부터 방출된다. 방출된 전자 비임은 첫번째 슬릿 9, 비임 사이즈를 변화하기 위한 디플렉터 10, 직사각형으로 전자 비임을 형성하기 위한 두번째 슬릿 11, 메인 디플렉터 12를 구성하는 코일 12X와 12Y, 그리고 서브 디플렉터 13을 구성하는 전극 13, 블랭킹 디플렉터 51, 그리고 블랭킹 애퍼춰(aperture) 52를 통과하여 마침내 스테이지 14상에 놓인 웨이퍼 15위에 조사된다. 이 직사각형 전자 비임은 사이즈-가변형성 비임이다. 코일 12X와 12Y로 이루어진 메인 디플렉터 12는 약 10mm보다 작거나 같은 값에 대응하는 대량의 편향량으로 X축과 Y축 방향에 전자 비임을 편향하기 위한 기능을 한다. 메인 디플렉터 12에 의해 편향되는 전자 비임에 의해 커버될 수 있는 영역은 메인필드로서 정의된다. 메인필드는 다수의 서브필드로 이루어진다. 전극 13으로 이루어진 서브 디플렉터는 약 100μm보다 작거나 같은 값에 대응하는 소량의 편향량으로 X축 방향에 전자 비임을 편향하기 위한 기능을 한다. 각각의 서브 필드내에서의 패턴들은 서브 디플렉터 13에 의해 전자 비임을 편향시킴으로써 묘사화(depict)될 수 있다.

간략성을 위해 제3도에서는, 전자 비임을 웨이퍼 15상 Y축 방향으로 주사시키기 위한 서브 디플렉터와 관련된 제어시스템을 생략하였다. 그러나, 실용에 있어서, 그들의 부분은 전자 비임 노광장치를 구성하기 위해 필요하다.

메인 디플렉터 메모리 17은 메인필드에서 좌표가 지시하는 패턴데이타 M_x, M_y를 저장한다. 서브 디플렉션 메모리 18은 서브필드에서 좌표가 지시하는 패턴데이타 S_x, S_y를 저장한다. 메인 디플렉션 메모리 17은 또한 상기 좌표 M_x, M_y와 포인터 Pi, Pj와 관련된 서브필드에서 관련된 패턴데이타를 저장하는 서브 디플렉션 메모리 18 영역의 시작 어드레스와 종료 어드레스를 나타내는 포인트 Pi와 Pj를 저장한다. 서브 디플렉션 메모리 18은 또한 직사각형 전자 비임의 세로와 측면의 길이를 나타내는 데이타 SS_x, SS_y를 저장하고, 제어시스템(간략성을 위해 도시되지 않았음)을 경유하여 비임 사이즈를 변화시키기 위해 사용되는 디플렉터 10에 공급된다.

데이타 뱅크 중앙처리장치(이하에서는 간단히 데이타 뱅크 CPU라 칭함) 53은 메인 디플렉션 메모리 17과 서브 디플렉션 메모리 18에 저장되는 데이타를 저장한다. 데이타 뱅크 CPU53은 자기 디스크 장치와 같은 외부 메모리 장치(도시되지 않았음)로 부터 데이타를 읽어내고, 읽어낸 데이타를 프로세서 54에 공급한다. 프로세서 54는 데이타 뱅크 CPU53으로 부터 메인 디플렉션 메모리 17과 서브 디플렉션 메모리 18에 데이타를 공급한다. 프로세서 54는 또한 각각의 서브필드 또는 각각의 메인필드에서 패턴들을 묘사화하기 위해 필요한 쇼트수와 같은 패턴농도상의 정보를 계산하고, 노출된 각각의 필드를 노광시키기 위해 필요한 노광 시간을 계산한다. 이 계산은 이하에 상세히 서술될 것이다.

스테이지는 모터 20에 의해 X축과 Y축 방향으로 구동되고, 디지탈 시그날 프로세서(도시되지 않았음)를 포함하는 모터 구동회로 19에 의해 제어된다. 예를들어 헬륨(He)-네온(Ne)레이저를 포함하는 레이저 간섭계 21은 스테이지 14의 현재위치(좌표 X, Y)를 나타낸다. 레이저 간섭계 21은 λ/48 또는 λ/120에 대응하는 모든 변동 펄스중 하나를 발생시키고, λ는 레이저의 파장이다. 발생된 펄스는 레이저 간섭계 21로 부터 얻은 레이저 클럭과 함께 스테이지 레이저 간섭계 카운터 22(이하에서는 간단히 카운터라 칭함)에 공급된다. 레이저 클럭을 갖는 동기성에서, 카운터 22는 레이저 간섭계 21로 부터 얻은 펄스의 극성에 따라 가산 또는 감산한다.

목표 스테이지 위치 레지스터(이하에서는 간단히 레지스터라 칭함) 23은 목표 위치로서 제4도에 나타난 바와 같이, 좌표 X₂를 기록하고, 패턴데이타에 의해 정의된 직사각형 영역의 메인필드 41의 중심은 장치의 컬럼(column) 중심과 일치되어야 한다. 제4도에서, 시간 t에서의 좌표인 X₁(t)는 스테이지 14의 현재 좌표를 표시하고, 42는 메인필드 41에 포함된 다수의 서브필드들 중의 하나를 지시한다. 물론, 장치는 Y좌표에 대해 목표 위치로서 좌표 Y₂를 저장하기 위한 다른 레지스터를 갖는다. 그러나, 간략성을 위해 Y좌표에 대한 레지스터는 제3도로 부터 생략되었다. 그러므로, 이하에는 X좌표에 대해 설술된다. 중앙처리장치(이하에서는 간단히 cpu라 칭함) 16은 X₂값을 레지스터 23에 공급된다.

cpu16은 프로세서 54에 의해 계산된 패턴농도가 소정의 값을 초과했는지 안했는지를 판별한다. 다음 cpu16은 판별 결과에 근거하여 스테이지 연속 이동 모드와 스텝 앤드 리피트 모드중 하나를 선택한다.

프로세서 54는 주어진 데이타 뱅크 cpu53으로 부터 공급된 데이타로 부터 패턴농도를 계산한다. 제5도는 웨이퍼 15상의 다수의 메인필드 중의 하나를 나타낸다. 설명된 메인필드는 좌표(I, J)로 나타낸다. 메인필드는 다수의 서브필드들(설명된 예에서는 25개 서브필드)로 이루어진다. 각각의 서브필드는 좌표(i, j)로 나타낸다. 좌표 I와 i는 X축 방향과 관련되고, 좌표 J와 j는 Y축 방향과 관련된다. 밴드는 메인필드내에서 Y축 방향에 서브필드로 구성되는 어라인먼트로서 정의된다. 설명된 예에서, 5밴드들은 메인필드에 포함된다. 프로세서 54는 모든 밴드에 대한 노광 쇼트들의 수를 계산한다. 메인필드(I, J)에서 서브필드(i, j)에 대해 추측되는 노광 쇼트들의 수는 Nsub(i, j, I, J)로서 나타낸다. 그러므로 j번째 밴드에 대한 노광 쇼트들의 수는

로써 나타내고, n은 j번째 밴드에 포함된 서브필드들의 수이다. 제5도에서 설명하는 예에서는 n=5이다.

제6도는 모든 밴드에 대해 계산되는 쇼트수의 예를 나타내는 그래프이다. 다음 프로세서 54는 소정의 임계값 Nref와 모든 밴드에 대해 계산되는 노광 쇼트들의 수를 비교한다. 다음 프로세서 54는 비교결과에 근거하여, 관련된 밴드가 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 노출되어야 하는지, 또는 스테이지 연속 이동 모드에 의해 노출되어야 하는지의 여부를 결정짓는다. 제6도에서 밴드 3은 소정의 임계값 Nref보다 많은 패턴농도를 갖는다. 그러므로, 밴드 3에서 서브필드들은 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 노출되고, 밴드 3을 제외한 남아있는 서브필드들은 스테이지 연속 이동 모드에 의해 노출된다. 실제적인 노광 작용에서, 스테이지 연속 이동 모드에 의해 노출되는 모든 밴드들이 처리된 후에, 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 노출되는 잔존 밴드들이 노출된다. 안으로, 밴드들이 순서대로 노출될 수도 있다. 즉, 관련된 밴드가 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 노출되어야 한다고 판별되면 상기 밴드는 스텝 앤드 리피트 모드에 의해 노출된다. 한편, 관련된 밴드가 스테이지 연속 이동 모드에 의해 노출되어야 한다고 식별되면 상기 밴드는 스테이지 연속 이동 모드에 의해 노출된다. 선택되는 노광 모드의 판별이 모든 밴드에 대해 수행될 수 있더라도 모든 서브필드에 대해 노광시스템을 결정하는 것이 또한 가능하다. 이 경우, 쇼트들의 수는 모든 서브필드에 대해 계산된다. 또한 모든 메인필드에 대해 노광시스템을 결정할 수도 있다. 이 경우, 메인필드의 각 밴드에서 쇼트의 수에 대한 평균은 임계값 Nref와 비교된다. 제6도에 나타난 바와 같이, 메인필드(I, J)는 Nref보다 낮은 평균 A₁를 갖고, 메인필드(I+1, J)는 Nref보다 높은 평균 A₁+1을 갖는다.

웨이퍼의 시트를 노출시킴에 따라 상기 두개의 노광시스템에 대한 조합은 크게 감소될 수 있다. 즉, 웨이퍼의 시트를 노출시키는 총 노광시간 Ttotal은 다음과 같이 나타낼 수 있다 :

여기서 Tshot는 하나의 쇼트에 필요한 시간, Ttran은 쇼트로부터 다음 쇼트까지 전자 비임을 이동시키는데 걸리는 시간, Tmj는 서브필드로 부터 다음 서브필드까지 전자 비임을 이동시키는데 걸리는 메인점프 시간, 그리고 Toh는 웨이퍼 15를 전송하고 위치를 정하는데 필요한 오버헤드 시간이다. 총 노광시간 Ttotal이 쇼트들의 수 Nsub(i, j, I, J)에 크게 의존한다는 것은 공식(1)로 부터 알 수 있다. 그러므로, Nsub(i, j, I, J)에 의존하는 노광모드를 변화시킴으로서 총 노광시간 Ttotal을 감소시킬 수 있다.

제3도로 돌아가서, 패턴농도가 소정의 임계값보다 낮으면, cpu16은 모터 20이 고정된 속도로 연속적으로 회전하도록 모터 구동회로 19에 지시한다. 더구나, cpu16은 각각의 서브필드에 대해 노광처리가 시작되는 순간에만 하이레벨로 절환되는 세트펄스를 발생시킨다. 상술된 하이레벨의 세트펄스는 시그날 라인 101을 통과해 AND게이트 24에 공급되고, 그것에 의하여 개방된다. 그러므로, 그 시간에 카운터 22에서 계산되는 값은 AND게이트 24를 통과하도록 허용되고 스테이지 위치 입력 레지스터(이하에서는 간단히 레지스터라 칭함) 25에 전달된다. 그러므로, 각각의 서브필드가 노출되기 시작하는 순간에 발생하는 스테이지 14의 현재위치 X₁(to)는 레지스터 25에 입력된다.

한편, 패턴농도가 소정의 임계값보다 많거나 같으면, cpu16은 관련된 메인필드가 노출될 때 스테이지 14가 고정적으로 유지되는 것과 같은 방법으로 모터 구동회로를 통하여 모터 20을 제어하고, 다음에 상기 메인필드를 완성한 후에 다음 메인필드의 노광처리가 시작될 때까지 구동된다. 모터 구동회로 19가 상술된 방법으로 제어됨과 동시에, cpu16은 시그날 라인 102를 통과하여 레지스터 23에 저장된 목표위치 X₂에 동일한 값을 레지스터 22에 공급하고, 시그날 라인 101을 통과하여 로우레벨로 유지된 세트 시그날을 레지스터 23에 공급하므로써 단락되는 AND게이트 24를 갖는다. 그러므로, 이 시간에, 목표위치 X₂는 레지스터 25에 전달된다.

상기에 서술된 바와 같이, 스테이지 연속 이동 모드가 선택되면, 각각의 서브필드에 대해 노광처리가 시작되는 순간에 발생하는 스테이지 14의 현재위치 즉 X₁(to)가 레지스터 25에 입력된다. 한편, 스텝 앤드 리피트 모드가 선택되면, 목표위치 X₂가 레지스터 25에 입력되는 순간 각각의 서브필드에 대해 노광이 시작된다.

레지스터 25에 입력된 데이타는 차분기 27과 28에 공급된다. 차분기 28은 스테이지 연속 이동 모드가 선택되면, 각각의 서브필드 노광 시작 시간에 위치 X₁(to)와 목표위치 X₂사이의 차를 계산한다. 한편, 스텝 앤드 리피트 모드가 선택되면, 차분기 28은 레지스터 23으로 부터 공급되는 목표위치 X₂와 레지스터 25로 부터 공급되는 값 X₂사이의 차를 계산한다. 후자의 경우, 차분기 28에 의해 계산되는 차가 0과 같다는 것이 알려져 있다. 차분기 28에 의해 계산되는 차는 가산기 29에 공급되고, 또한 관련된 패턴데이타 Mx도 공급된다. 다음 가산기 29는 차와 패턴데이타 Mx를 더한다. 스테이지 연속 이동 모드 동안에 차 X₂-X₁(to)는 패턴데이타 Mx와 더해지는 한편, 0값은 스텝 앤드 리피트 모드 동안에 패턴 데이타 Mx와 더해진다. 가산결과는 메인 디플렉터 12에 의해 편향되는 비임위치를 지시한다.

다음 가산결과는 메인필드 왜곡 보정 메모리 33과 보정연산회로 32에 공급된다. 메인필드 왜곡 보정 메모리 33은 게인(gain), 로테이션, 트래퍼조이드(trapizoid), 그리고 오프세트에 대해 왜곡을 보정하기 위해 사용되는 왜곡 데이타를 저장한다. 왜곡 데이타는 메인필드 왜곡 보정 메모리 33으로 부터 읽어내고, 보정 연산회로 32에 공급된다. 다음 보정연산회로 32는 왜곡 데이타에 의거한 가산기 29로 부터 공급되는 데이타를 보정한다. 보정연산회로 32에서 실행되는 보정동작은 다음에 정의된다.

X'=G_x. X+R_x. Y+H_x. X. Y+O_x(2)

Y'=G_y. Y+R_y. X+H_y. X. Y+O_y(3)

여기서 X와 Y는 가산기 29와 Y좌표에 대한 가산기(도시되지 않았음)로 부터 공급되는 데이타를 나타내고, G_x와 G_y는 개인 보정계수, R_x와 R_y는 로테이션 보정계수, H_x와 H_y는 트래퍼조이드 보정계수, O_x와 O_y는 오프세트 보정계수, 그리고 X'과 Y'은 보정된 데이타를 나타낸다. 공식(2)에 의해 정의된 보정된 데이타 X'은 메인 디플렉터 12의 코일 12X에 관한 메인 디플렉션 디지탈 아날로그 변환기 34X(이하에서는 간단히 메인 디플렉션 DAC라 칭함)에 공급된다. 마찬가지로, 공식(3)에 의해 정의된 보정된 데이타 Y'은 메인 디플렉터 12의 코일 12y에 관한 메인 디플렉션 DAC 34y에 공급된다. 메인 디플렉션 DAC를 34x와 34y는 보정된 데이타를 디지탈 형식으로 아날로그 시그날로 변환시켜, 코일 12x와 12y 각각에 공급된다.

패턴 제너레이터 30은 패턴데이타 Sx, Sy에 의해 지시된 서브필드에 대해 웨이퍼 15상에 묘사화되는 패턴데이타에 관련된 노광클럭(쇼트시간)을 발생시킨다. 패턴 제너레이터로 부터 얻어진 노광클럭은 서브 디플렉션 보정연산회로 31에 공급되고, 패턴데이타 Sx, Sy 그리고 왜곡 데이타는 또한 서브 디플렉션 메모리 18과 메인필드 왜곡 보정 메모리 33 각각으로 부터 공급된다. 서브 디플렉션 보정연산회로 31은 데이타 X와 Y가 데이타 Sx와 Sy로 대치되는 상술된 공식들 (2)와 (3)에 근거하여 보정 연산을 실행한다. 보정된 패턴데이타는 서브 디플렉션 DAC39에 공급되고, 패턴 제너레이터 30으로 부터 공급된 노광클럭과 동기화하여 보정된 패턴데이타를 아날로그 시그날로 변환시킨다. 서브 디플렉션 DAC39의 아날로그 출력신호는 관련된 서브필드에서 노출되는 패턴들을 표시한다.

한편, 차분기 28은 카운터 22로 부터 현재좌표 X₁(t)와 좌표 X1(to) 또는 X2를 공급받는다. 스테이지 연속 이동 모드가 선택되는 시간에, 차분기 27은 좌표 X1(to)와 좌표 X1(t)사이의 차를 계산한다. 스텝 앤드 리피트 모드가 선택되는 시간에, 차분기 27은 목표위치 X2와 좌표 X1(t)사이의 차를 계산한다. 계산된 차는 보정 연산 스테이지 피드백 회로 36에 공급되고, 왜곡 데이타는 메인필드 왜곡 메모리 33으로 부터 공급된다. 보정 연산 스테이지 피드백 회로 36은 초점조절, 비점수차(astigmatism)등에 대해 종래의 보정 연산을 실행한다. 보정 연산 스테이지 피드백 회로 36의 출력신호는 스테이지 피드백 DAC37에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 변환된 아날로그 신호는 서브 디플렉션 증폭기 38에 공급되고, 아날로그 신호는 서브 디플렉션 DAC39로 부터 공급된다. 서브 디플렉션 증폭기 38은 스테이지 피드백 DAC37로 부터 아날로그 신호와 서브 디플렉션 DAC39로 부터 아날로그 신호를 더한다. 차분기 27, 보정 연산 스테이지 피드백 회로 36, 그리고 스테이지 피드백 DAC37은 레이저 간섭계 21에 의해 발생된 레이저 클럭과 동기되어 동작한다. 노광 클럭과 레이저 클럭 사이에 아무런 관계가 없기 때문에, 서브 디플렉션 증폭기 38에 있어서 비슷한 가산동작이 설명된 실시예에 적용된다는 것이 알려졌다. 만약 서브 디플렉션 보정회로 31의 출력이 보정 연산 스테이지 피드백 회로 36에서 디지탈 형태로 가산된다면, 에러가 번번히 발생할 수 있어 쇼트들의 점핑을 야기시킨다.

본 발명의 실시예에서, 패턴농도가 소정의 임계값보다 적으면, 다시말해서, 스테이지 연속 이동 모드가 선택되면, 서브 디플렉션에 대한 보정량이 서브필드에 대해 노광처리하기 시작하는 시간에 얻어지는 현재의 스테이지가 결정된다. 더구나, 메인필드에 대한 보정량은 목표위치 X₂와 스테이지 위치 X1(to)사이의 차에 의해 결정된다.

한편, 패턴농도가 소정의 임계값보다 많거나 같으면, 다시말해서 스텝 앤드 리피트 모드가 선택되면, 메인 디플렉션에 대한 보정량은 0과 같은 값으로 세트되고, 서브 디플렉션에 대한 보정량은 목표위치 X2와 현재의 스테이지 위치 X1(t)사이의 차에 의해 결정된다.

전술된 실시예의 변동이 제7도에 의거하여 서술된다. 설명된 회로는 레지스터 25의 주변회로이다. 제7도에서 그들의 부분은 제3도에서 대응되는 부분들의 참조번호와 동일하다. 제7도를 언급하면, 거기에는 각각 두개의 입력단자를 갖는 두개의 AND게이트 44와 45가 제공된다. AND게이트 44는 카운터 22로 부터 얻어진 좌표 X1(to)를 공급받고, AND게이트 45는 레지스터 23으로 부터 공급된 목표위치 X2를 공급받는다. cpu16은 스텝 앤드 리피트 모드가 선택될 때, 하이레벨로 유지되는 시간동안 제어신호를 발생시키기 위해 지속된다. 상술된 제어신호는 시그날 라인 103을 통과하여, AND게이트 45에 공급되고, 위상전반기 46을 통과한 AND게이트 44에 공급된다. 제어신호가 하이레벨로 유지되는 시간동안, AND게이트 45는 개방되고, AND게이트 44는 단락된다. 이 같은 구조에 의하여, 레지스터 25에 목표위치 X2가 전달된다. 한편, 스테이지 연속 이동 모드가 선택될 때의 시간동안, cpu16은 각각의 서브필드에 대해 노광처리가 시작될 때만 짧은 기간을 갖는 로우레벨의 제어신호를 발생시킨다. 그것에 의하여, 그 시간에 얻어진 좌표 X1(to)는 AND게이트 44를 통과하여 레지스터 25에 전달된다.

본 발명은 상술된 실시예들 만으로 제한되지 않으며 본 발명의 영역으로 부터 벗어나지 않고 변화와 수정을 가할 수 있다.

Claims

노출된 패턴의 데이타로 부터 각각의 노광 영역에서의 패턴농도를 계산하는 단계(a), 상기 계산된 패턴농도를 소정의 임계값(Nref)과 비교하는 단계(b), 첫번째 노광영역에서의 상기 계산된 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 적을 때, 스테이지(14)를 연속 이동 시키면서 시료가 노출되는 상기 첫번째 노광영역에 상기 패턴을 묘사화하는 단계(c), 두번째 노광영역에서의 상기 계산된 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 많거나 같을 때, 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 상기 노광영역의 두번째 노광영역에 상기 패턴을 묘사화하는 단계들로 이루어진, 전자 비임을 조사하므로서 이동 스테이지 상에 놓인 다수의 노광영역을 갖는 시료상에 패턴을 묘사화하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 스테이지 연속 이동 처리에 의해 첫번째 노광영역이 모두 노출된 후, 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 상기 두번째 노광영역에 상기 패턴을 묘사화하기 위한 단계(d)가 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 노출시키려는 노광영역이 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 노출되어야 한다고 판단될 때, 스테이지 연속 이동 처리에 의해 다음 노광영역을 노출시키지 않고 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 상기 패턴을 묘사화하기 위한 상기 단계(d)가 즉시 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 계산하는 패턴농도의 상기 단계(a)는 전자 비임이 반복적으로 각각의 노광영역에 조사되는 시간의 수에 상응하여 쇼트들의 수(Nsub)를 계산하는 보조단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 각각의 노광영역이 다수의 서브 디플렉션 필드(42)들로 분리된 메인 디플렉션 필드(41)에 대응되는 방법.
상기 시료가 위에 놓여진 스테이지와, 전자 비임을 발생하기 위한 전자 비임 발생수단(6, 7, 8)과, 상기 전자 비임 발생수단에 의해 발생되는 상기 전자 비임을 편향(deflection)하기 위해 상기 전자 비임 발생수단과 연결된 편향수단(10)과, 노출되는 상기 패턴에 관한 패턴데이타에 근거한 편향신호를 상기 편향수단에 제공하기 위한 편향신호 발생수단과, 상기 스테이지를 구동하기 위해 상기 스테이지에 연결된 스테이지 구동수단(19, 20)과, 상기 패턴데이타로 부터 패턴농도가 소정의 임계값보다 많거나 또는 같은지를 아니면 그렇지 않은지를 구별하고, 얻어진 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 많거나 또는 같을 때 상기 스테이지를 단속적으로 이동시키기 위하여 제어신호를 상기 스테이지 구동수단에 공급하고, 얻어진 상기 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 적을 때, 상기 스테이지를 연속적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제어신호를 상기 스테이지 구동수단에 공급하기 위해 상기 스테이지 구동수단과, 상기 편향신호 발생수단에 연결된 제어수단 등으로 이루어진, 시료상에 전자 비임을 조사시킴으로서 다수의 노광영역을 갖는 시료상에 패턴을 묘사화하기 위한 전자 비임 노광장치.
제6항에 있어서, 상기 편향수단이 메인 디플렉터(12)와 메인 디플렉터에 연결된 서브 디플렉터(13)를 포함하며, 상기 편향신호가 첫번째와 두번째 편향신호들로 이루어지고, 상기 편향신호 발생수단이 상기 메인 디플렉터에 상기 첫번째 편향신호를 공급하기 위한 상기 첫번째 편향신호 발생수단과, 상기 서브 디플렉터에 두번째 편향신호를 공급하기 위한 상기 두번째 편향신호 발생수단들로 이루어지고, 상기의 현재위치를 지시하는 좌표데이타를 발생시키기 위해 두번째 스테이지에 연결된 스테이지 위치 묘사화수단들과, 상기 스테이지의 현재위치를 지시하는 상기 좌표데이타를 저장하기 위해 상기 스테이지에 연결된 첫번째 저장수단들, 상기 패턴에 의해 정의되는 상기 노광영역의 각각의 중심이 상기 스테이지의 컬럼 중심과 일치되어야 하는 상기 스테이지에 대한 목표위치의 좌표데이타를 저장하기 위해 상기 스테이지에 연결된 두번째 저장수단들과, 노출된 상기 패턴데이타(Sx, Sy)로 부터 얻어진 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 많거나 같은 경우에 상기 두번째 저장수단들에 저장된 상기 목표위치의 좌표데이타를 수용하고, 상기 패턴데이타로 부터 얻어진 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 적은 경우에 상기 첫번째 저장수단들에 저장된 현지위치를 지시하는 좌표데이타를 수용하기 위해 상기 제어수단, 상기 두번째 저장수단 및 상기 첫번째 저장수단에 연결된 좌표데이타 입력 레지스터 수단들과, 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 공급되는 상기 좌표데이타와 상기 첫번째 저장수단들에 저장된 좌표데이타 사이의 첫번째 차를 계산하기 위해 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단과 상기 첫번째 저장수단에 연결된 첫번째 차분기(27)와, 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 공급된 좌표데이타와 상기 두번째 저장수단들에 저장된 좌표데이타 사이의 두번째 차를 계산하기 위해 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단과 상기 첫번째 저장수단에 연결된 두번째 차분기(28)와, 상기 첫번째 차분기로 부터 상기 첫번째 차에 따라 상기 두번째 편향신호 발생수단들로 부터 상기 두번째 편향신호를 조절하기 위해 상기 두번째 편향신호 발생수단과, 상기 첫번째 차분기에 첫번째 조절수단들과, 상기 두번째 차분기로 부터 상기 두번째 차에 따라 상기 첫번째 편향신호 발생수단들로 부터 상기 첫번째 편향신호를 조절하기 위해 상기 첫번째 편향신호 발생수단과 상기 두번째 차분기에 연결된 두번째 조절수단등을 포함하는 전자 비임 조광장치.
제7항에 있어서, 상기 소정의 시간은 상기 서브 영역들의 각각에 대해 노광이 시작될때의 시간이고, 상기 노광영역의 각각이 다수의 서브영역들로 이루어진 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 적을 때, 소정의 시간에서 얻어진 좌표데이타가 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들에 입력되고, 상기 시료가 상기 스테이지 구동수단을 연속적으로 이동시키기 위해 스테이지 연속 이동 처리에 의해 노출되고, 패턴농도가 상기 소정의 임계값보다 많거나 같을 때, 상기 목표위치의 좌표데이타가 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들에 입력되고, 상기 시료가 상기 스테이지 구동수단을 단속적으로 이동시키기 위해 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 노출되는 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 상기 시료가 스테이지 연속 이동처리에 의해 노출되면, 상기 첫번째 차분기(27)가 상기 소정의 시간에 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 좌표데이타와 노광중에 상기 첫번째 저장수단들로 부터 상기 좌표데이타 사이의 첫번째 차를 계산하고, 상기 시료가 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 노출되면, 상기 첫번째 차분기가 상기 소정의 시간에 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 공급된 좌표데이타와 노광중에 상기 첫번째 저장수단들로 부터 공급되는 상기 좌표데이타 사이의 첫번째 차를 계산하는 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 상기 시료가 스테이지 연속 이동 처리에 의해 노출되면, 상기 두번째 차분기(28)가 상기 소정의 시간에 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 좌표데이타와 상기 두번째 저장수단들로 부터 상기 좌표데이타 사이의 두번째 차를 계산하고, 상기 시료가 스텝 앤드 리피트 처리에 의해 노출되면, 상기 두번째 차분기가 상기 소정의 시간에 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들로 부터 좌표데이타와 상기 두번째 저장수단들로 부터 상기 좌표데이타 사이의 두번째 차를 계산하는 전자 비임 노광장치.
제6항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 시료상에 상기 패턴을 묘사화하기 위해 사용된 상기 패턴데이타를 사용하므로서 상기 시료안에 포함된 소정의 모든 영역에 대한 쇼트들의 수를 계산하므로서 상기 패턴농도를 계산하는 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 상기 좌표데이타 입력 레지스터 수단들이, 상기 첫번째 저장수단들에 연결된 첫번째 입력단자와 상기 제어수단들에 연결된 두번째 입력단자를 갖는 AND게이트를 포함하는 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 상기 좌표데이타 입력 레지스터가 상기 제어수단에 연결된 레지스터, 상기 제어수단에 연결된 인버터, 상기 제어수단에 연결된 첫번째 AND게이트(44)와 상기 레지스터에 연결된 두번째 AND게이트(45)를 포함하고, 상기 두번째 저장수단들이 상기 두번째 AND게이트를 통해 상기 레지스터에 결합된 전자 비임 노광장치.
제7항에 있어서, 상기 스테이지 위치 검출수단들과 상기 첫번째 차분기들이 서로 동기화되는 전자 비임 노광장치.