TW201624521A - 加速電壓漂移的修正方法,帶電粒子束的漂移修正方法,及帶電粒子束描繪裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明一個態樣之加速電壓漂移的修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值,演算第1與第2調整值之偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用修正值,修正施加至射束源之加速電壓。

Description

加速電壓漂移的修正方法,帶電粒子束的漂移修正方法,及帶電粒子束描繪裝置
本發明係加速電壓漂移的修正方法、帶電粒子束的漂移修正方法、及帶電粒子束描繪裝置,例如有關電子束描繪裝置中進行對射束源施加之加速電壓的漂移修正之手法。
肩負半導體裝置微細化發展的微影(lithography)技術,在半導體製程當中是唯一生成圖樣的極重要製程。近年來隨著LSI的高度積體化,半導體裝置所要求之電路線寬正逐年微細化。為了對這些半導體裝置形成所需之電路圖樣,必須有高精度的原圖圖樣(亦稱為倍縮光罩(reticle)或光罩(mask))。在此,電子線(電子束)描繪技術在本質上具有優良的解析力,故被用來生產高精度的原圖圖樣。
圖10為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。可變成形型電子線(EB:Electron beam)描繪裝置,係如下述般動作。在第1孔徑410,形成有用來將電 子線330成形之矩形的開口411。此外,在第2孔徑420,形成有將通過第1孔徑410的開口411之電子線330成形為所需的矩形形狀之可變成形開口421。從帶電粒子源430照射,通過第1孔徑410的開口411之電子線330,會因偏向器而偏向,然後通過第2孔徑420的可變成形開口421的一部分,照射至朝規定的某方向(例如訂為X方向)連續性移動之平台上所裝載之試料340。也就是說,能夠通過第1孔徑410的開口411與第2孔徑420的可變成形開口421這兩者之矩形形狀,會描繪在朝X方向連續性移動之平台上所裝載之試料340的描繪區域上。使其通過第1孔徑410的開口411與第2孔徑420的可變成形開口421這兩者,並作成為任意形狀之方式,便稱為可變成形方式(VSB:Variable Shaped Beam方式)。
描繪裝置中,藉由從高壓電源對電子槍的陰極施加加速電壓,來放出電子束。由於該高壓電源的緣故,加速電壓會在規格值內有微小的變動,但伴隨長期的時間經過可能會發生漂移(drifting)。因加速電壓的變化造成射束的照射位置偏離等已有所聞(例如參照PCT國際公開公報WO2009/136441A1號公報)。產生漂移的加速電壓為高電壓,於描繪裝置運用中難以高精度地測定加速電壓的微小變動。故,加速電壓的微小漂移本身有著難以修正之問題。因此,以往並非修正加速電壓的漂移本身,而是定期地實施各種射束調整,藉此修正加速電壓漂移引起之射束變動,以維持描繪精度。然而,由複數個調整項目所實 施之各種射束調整需花費時間,會對描繪裝置的產能造成影響。
本發明提供一種可修正加速電壓的漂移之加速電壓漂移的修正方法、帶電粒子束的漂移修正方法及帶電粒子束描繪裝置。
本發明一個態樣之加速電壓漂移的修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值,演算第1與第2調整值之偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用修正值,修正施加至射束源之加速電壓。
本發明另一個態樣之加速電壓漂移的修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的偏向靈敏度受到調整而使得帶電粒子束的偏向區域成為規定的偏向區域形狀後,於規定期間經過後,重新測定帶電粒子束的偏向靈敏度,演算依規定的偏向區域形狀測定出之偏向靈敏度的偏移量, 利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用前述修正值,修正施加至前述射束源之加速電壓。
本發明一個態樣之帶電粒子束的漂移修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值之工程,演算第1與第2調整值之偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用修正值,修正施加至射束源之加速電壓。
本發明另一個態樣之帶電粒子束的漂移修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的偏向靈敏度受到調整而使得帶電粒子束的偏向區域成為規定的偏向區域形狀後,於規定期間經過後,重新測定帶電粒子束的偏向靈敏度,演算依規定的偏向區域形狀測定出之偏向靈敏度的偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正 值,利用修正值,修正施加至射束源之加速電壓。
本發明一個態樣之帶電粒子束描繪裝置,其特徵為,具備:描繪部,利用焦點位置藉由第1調整值而受到調整之帶電粒子束,對試料描繪圖樣;測定部,具有至少一個電路,於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值;偏移量演算部,具有前述至少一個電路,演算第1與第2調整值之偏移量;記憶裝置,記憶前述偏移量與加速電壓的修正值之相關關係;修正值演算部,具有前述至少一個電路,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和演算出的偏移量相對應之對放出帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值;修正部,具有前述至少一個電路,利用修正值,修正對射束源施加之加速電壓。
10‧‧‧陰極
50‧‧‧描繪資料處理部
52‧‧‧描繪控制部
54‧‧‧測定部
55‧‧‧演算部
58‧‧‧修正值演算部
60‧‧‧修正部
62‧‧‧加速電壓電源
64‧‧‧韋乃特用電源
66‧‧‧加熱器用電源
70‧‧‧電流計
74‧‧‧陽極電極
76‧‧‧韋乃特電極
79‧‧‧加熱器
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧平台
106‧‧‧XY平台
107‧‧‧Z平台
108‧‧‧支撐構件
109‧‧‧標記
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
120‧‧‧偏向控制電路
130‧‧‧透鏡控制電路
132‧‧‧DAC放大器
134‧‧‧放大器
140、142、144‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
170‧‧‧高壓電源電路
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧第1孔徑
204‧‧‧投影透鏡
205‧‧‧偏向器
206‧‧‧第2孔徑
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧主偏向器
209‧‧‧副偏向器
212‧‧‧遮沒偏向器
214‧‧‧遮沒孔徑
216‧‧‧檢測器
330‧‧‧電子線
340‧‧‧試料
410‧‧‧第1孔徑
411‧‧‧開口
420‧‧‧第2孔徑
421‧‧‧可變成形開口
430‧‧‧帶電粒子源
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。
圖2為實施形態1中電子槍與高壓電源電路的電路構成一例示意圖。
圖3為實施形態1中加速電壓漂移的修正方法的主要工程示意流程圖。
圖4為實施形態1中對焦調整的方式說明用概念圖。
圖5為實施形態1中對焦位置的偏移說明用圖表一例。
圖6為實施形態1中相關表格的一例示意圖。
圖7為實施形態1中對焦偏移與經過時間之關係示意圖。
圖8為實施形態2中加速電壓漂移的修正方法的主要工程示意流程圖。
圖9為實施形態2中偏向靈敏度測定說明用圖。
圖10為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。
以下在實施形態中,作為帶電粒子束的一例,係以使用了電子束之構成來做說明。但,帶電粒子束並非限於電子束,也可以是離子束等使用了帶電粒子的射束。此外,作為帶電粒子束裝置的一例,係說明可變成形型描繪裝置。
以下在實施形態中,說明可修正加速電壓的漂移之方法及描繪裝置。
實施形態1.
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。圖1中,描繪裝置100具備描繪部150與控制部160。描繪裝置100為帶電粒子束描繪裝置之一例。特別是可變成形型描繪裝置之一例。描繪部150具備電子鏡筒102與描繪室103。在電子鏡筒102內,配置有電子槍201、照明透鏡202、遮沒偏向器212、遮沒孔徑214、第1孔徑203、投影透鏡204、偏向器205、第2孔徑206、對物透鏡207、檢測器216、主偏向器208及副偏向器209。在描繪室103內配置有平台105。平台105,具有可朝水平方向(x,y方向)移動之XY平台106、及配置於XY平台106上而可朝上下方向(Z方向)移動之Z平台107。Z平台107並非在XY平台106上面全面,而是留空一部分區域而配置。在Z平台107上,配置著塗布有阻劑之作為描繪對象的光罩等試料101。試料101包括製造半導體裝置時之曝光用光罩。此外,試料101包括已塗布阻劑,但尚未受到任何描繪之光罩底板(mask blanks)。此外,在XY平台106上和Z平台107不同之區域,例如配置棒狀的支撐構件108,在支撐構件108上配置標記109。標記109的上面的高度位置係被配置(固定)於,在Z平台107上配置著試料101的狀態下,藉由Z平台107的移動而可使試料101上面和標記109的上面位於相同高度位置之高度位置。
控制部160,具有控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路120、透鏡控制電路130、DAC(數位/類比變 換器)放大器132、放大器134、磁碟裝置等記憶裝置140,142,144、及高壓電源電路170。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路120、透鏡控制電路130、放大器134、記憶裝置140,142,144、及高壓電源電路170係透過未圖示之匯流排而彼此連接。
在控制計算機110內,配置著描繪資料處理部50、描繪控制部52、測定部54、偏移量演算部55、修正值演算部58、及修正部60。描繪資料處理部50、描繪控制部52、測定部54、偏移量演算部55、修正值演算部58、及修正部60這些一連串的「~部」,是具有至少一個電子電路、至少一個電腦、至少一個處理器、至少一個電路基板、或至少一個半導體裝置等這類至少一個電路而執行。一連串的「~部」的各「~部」,可具有上述至少一個電路內的同一電路或同一電路群,亦可具有不同電路或不同電路群。或是,亦可一連串的「~部」的一部分的「~部」具有上述至少一個電路內的同一電路或同一電路群,其餘「~部」則具有上述至少一個電路內的不同電路或不同的同一電路群。對於描繪資料處理部50、描繪控制部52、測定部54、偏移量演算部55、修正值演算部58、及修正部60輸出入之資訊及演算中之資訊會隨時存儲於記憶體112。
此處,圖1中記載了用以說明實施形態1所必須之構成。對描繪裝置100而言,通常也可具備必要的其他構造。舉例來說,作為位置偏向(對物偏向)用,會使用主 偏向器208與副偏向器209的主副2段之多段偏向器,但藉由1段偏向器或3段以上之多段偏向器來進行位置偏向之情況亦可。此外,對於描繪裝置100,亦可連接滑鼠或鍵盤等輸入裝置、監視器裝置、及外部介面電路等。
圖2為實施形態1中電子槍與高壓電源電路的電路構成一例示意圖。在高壓電源電路170內,配置加速電壓電源62與韋乃特(Wehnelt)用電源64與加熱器用電源66。加速電壓電源62的陰極(-)側,在電子槍201內透過加熱器79連接至陰極10。加速電壓電源62的陽極(+)側,連接至電子槍201內的陽極電極74且被接地。此外,在加速電壓電源62的陽極(+)與陽極電極74之間串聯連接有電流計70。此外,加速電壓電源62的陰極(-),還分歧連接至韋乃特用電源64的陽極(+),韋乃特用電源64的陰極(-),連接至配置於陰極10與陽極電極74之間之韋乃特電極76。加熱器用電源66連接至加熱器79。又,於電子束放出時,電子槍201的配置環境藉由未圖示之真空泵浦而維持在規定壓力之真空狀態後,在從韋乃特用電源64對韋乃特電極76施加一定的負的韋乃特電壓(偏壓),從加速電壓電源62對陰極10施加一定的負的加速電壓之狀態下,以加熱器79加熱陰極10,則從陰極10放出電子(電子群),放出電子(電子群)藉由加速電壓受到加速成為電子束而朝向陽極電極74行進。
此處,若加速電壓變動,則電子束200的焦點會因此 而偏移。換言之,加速電壓與射束的焦點之間有著相關關係。鑑此,實施形態1中,是測定焦點偏移,來取代難以測定微細變動之加速電壓,並利用該相關關係,依射束的焦點偏移來修正加速電壓的變動(漂移)。修正該加速電壓漂移,會連帶地修正加速電壓引起之射束漂移(射束變動)。
鑑此,在開始描繪處理前,事先藉由實驗等求出加速電壓與射束的焦點之間的相關關係。具體而言,電子束200的焦點位置是藉由對物透鏡207而受到調整。鑑此,令加速電壓變動,故意令其發生焦點偏移,並藉由透鏡控制電路130控制對物透鏡207,測定為了將電子束的焦點合焦至所需位置而對對物透鏡207輸出之例如電流值或電壓值這類透鏡值(調整值)的偏移量。像這樣,求出加速電壓的變動量與用來將焦點合焦的透鏡值(調整值)的偏移量之關係。依該關係,作成用來將焦點合焦的透鏡值(調整值)的偏移量與修正加速電壓的變動之例如電壓值等修正值之相關表格(相關關係)。作成的相關表格,存儲於記憶裝置144。此處,作為一例是使用相關表格,但並不限於此。相關關係資料,除表格以外例如亦可為變換式等。
圖3為實施形態1中加速電壓漂移的修正方法的主要工程示意流程圖。圖3中,實施形態1之加速電壓漂移的修正方法,係實施對焦(焦點)測定工程(S102)、對焦偏移量演算工程(S106)、修正值演算工程(S108)、加 速電壓修正工程(S110)這一連串工程。
於描繪裝置100啟動時,會實施各種射束調整。故,加速電壓本身亦如初始值般呈不發生漂移之狀態。對於高壓電源電路170內的加速電壓電源62,例如設定-50kV的加速電壓。此外,藉由透鏡控制電路130的透鏡值1(第1調整值)來控制對物透鏡207,將電子束200的焦點合焦至所需位置。在該狀態下執行對試料101描繪圖樣之描繪處理。此處,於描繪時,首先描繪裝置100如以下般動作。首先,描繪資料處理部50,從記憶裝置140讀出描繪對象晶片的圖樣資料(描繪資料),進行複數段的資料變換處理而生成裝置固有的擊發資料。晶片的圖樣資料中,定義著至少一個以上的圖形圖樣。然而,為了以描繪裝置100描繪圖形圖樣,必須將晶片的圖樣資料中定義之圖形圖樣分割成1次射束的擊發所能照射之尺寸。鑑此,描繪資料處理部50中,為了實際描繪,係將各圖形圖樣分割成1次射束的擊發所能照射的擊發尺寸,以生成擊發圖形。接著,對於每一擊發圖形生成擊發資料。擊發資料中例如定義著圖形種類、圖形尺寸、及照射位置這類圖形資料。此外,定義著與照射量相應之照射時間。生成的擊發資料會被存放於記憶裝置142。
描繪裝置100中,試料101的描繪區域,在主偏向器208的可偏向寬度內,例如朝y方向被假想分割成長條狀的複數個條紋區域。此外,各條紋區域,在副偏向器209的可偏向尺寸內,以網目狀被假想分割成複數個子照野 (subfield;SF)(小區域)。然後,在各SF的各擊發位置描繪相對應之擊發圖形。
描繪裝置100中,使用該複數段的偏向器,對每一條紋區域漸次進行描繪處理。此處,作為一例,係使用主偏向器208、及副偏向器209這樣的2段偏向器。XY平台105例如一面朝向-x方向連續移動,一面針對第1個條紋區域朝向x方向漸次進行描繪。然後,第1個條紋區域的描繪結束後,以同樣方式,或朝向反方向漸次進行第2個條紋區域之描繪。以後,以同樣方式,漸次進行第3個以後的條紋區域之描繪。然後,主偏向器208,是以追隨XY平台105的移動之方式,將電子束200依序偏向至SF的基準位置。此外,副偏向器209,將電子束200從各SF的基準位置偏向至照射於該SF內之射束的各擊發位置。像這樣,主偏向器208、及副偏向器209具有尺寸不同的偏向區域。
偏向控制電路120,因應擊發資料中定義之位置生成主偏向資料、及副偏向資料。同樣地,依據擊發資料或另行備妥之照射時間資料(照射量資料),生成遮沒資料。同樣地,因應擊發資料中定義之圖形種類及尺寸,生成成形資料。主偏向資料被輸出至DAC放大器132。副偏向資料,輸出至未圖示之副偏向用的DAC放大器。遮沒資料,輸出至未圖示之遮沒控制用的DAC放大器。成形資料,輸出至未圖示之射束成形用的DAC放大器。
然後,在未圖示之遮沒控制用的DAC放大器中,將 數位訊號變換為類比訊號,並將其放大後,施加至遮沒偏向器212以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓,電子束200會被偏向,進行射束ON與射束OFF的切換,藉此形成各擊發的射束。
在未圖示之成形偏向控制用的DAC放大器中,將數位訊號變換為類比訊號,並將其放大後,施加至偏向器205以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓,電子束200會被偏向,通過了第1孔徑203的電子束200於第2孔徑206的開口部通過位置會受到控制,藉此使各擊發的射束可變成形。
DAC放大器132中,將數位訊號變換為類比訊號,並將其放大後,施加至主偏向器208以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓,電子束200會被偏向,各擊發的射束會偏向至以網目狀被假想分割之規定的子照野(SF)的基準位置。
在未圖示之副偏向用的DAC放大器中,將數位訊號變換為類比訊號,並將其放大後,施加至副偏向器209以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓,電子束200會被偏向,各擊發的射束會偏向至以網目狀被假想分割之規定的子照野(SF)內的各擊發位置。
像以上這樣,依據受到偏向控制電路120控制之各DAC放大器所發出的訊號,描繪部150利用電子束200將該圖形圖樣描繪至試料101。具體而言係如下述般動作。
從電子槍201(放出部)放出的電子束200,當通過遮沒偏向器212內時,藉由受到來自遮沒用的DAC放大器之偏向訊號所控制之遮沒偏向器212,在射束ON的狀態下被控制成通過遮沒孔徑214,在射束OFF的狀態則被偏向而使得射束全體被遮沒孔徑214遮蔽。從射束OFF的狀態變為射束ON,其後再變為射束OFF為止前通過了遮沒孔徑214的電子束200,便成為1次電子束的擊發。遮沒偏向器212係控制通過的電子束200的方向,而交互地生成射束ON的狀態及射束OFF的狀態。舉例來說,只要在射束ON的狀態下不施加電壓,而在射束OFF時對遮沒偏向器212施加電壓即可。在該各擊發的照射時間t內,照射至試料101之電子束200的每一擊發的照射量會受到調整。
如以上這樣,藉由通過遮沒偏向器212及遮沒孔徑214而生成之各擊發的電子束200,會藉由照明透鏡202而對具有矩形孔之第1成形孔徑203全體做照明。此處,係將電子束200先成形為矩形。然後,通過第1成形孔徑203的第1孔徑像之電子束200,會藉由投影透鏡204而被投影至第2成形孔徑206上。藉由偏向器205,該第2成形孔徑206上的第1孔徑像受到偏向控制,而能夠改變其射束形狀及尺寸(進行可變成形)。該可變成形會對每個擊發進行,通常對於每個擊發會成形為不同的射束形狀及尺寸。然後,通過了第2成形孔徑206之第2孔徑像的電子束200,會藉由對物透鏡207而將焦點對合(合 焦),藉由主偏向器208及副偏向器209而受到偏向,照射至連續性移動的XY平台105上配置之試料101的所需位置。圖1中揭示使用主副2段的多段偏向來做位置偏向之情形。在此情形下,可藉由主偏向器208在SF30的基準位置上,一面追隨平台移動一面將該擊發的電子束200偏向,並藉由副偏向器209將該擊發的射束偏向至SF內的各照射位置。反覆該動作,將各擊發的擊發圖形銜接,藉此描繪所需圖樣。該描繪動作,對每一條紋實施。
在像以上這樣漸次反覆實施描繪動作當中,伴隨時間經過,從高壓電源電路170對電子槍201施加之加速電壓會發生微小的變動(漂移)。
作為對焦(焦點)測定工程(S102),測定部54,於電子束200的焦點位置藉由透鏡值1(第1調整值)受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整電子束200的焦點位置的情形下之透鏡值2(第2調整值)。
圖4為實施形態1中對焦調整的方式說明用概念圖。事先在固定標記109上調整電子束200的對焦。調整可藉由對物透鏡207的激磁來進行。
圖5為實施形態1中對焦位置的偏移說明用圖表一例。圖5中,縱軸表示射束直徑,橫軸表示對焦位置。圖5中,對焦位置「0」表示在標記109受到對焦調整之基準位置。受調整之對焦位置,係和在標記109射束直徑成為最小之反曲點一致。射束直徑,可藉由檢測器216測定對標記109照射之電子束200的反射電子或2次電子,並 由測定結果演算。
描繪時,會令Z平台107朝Z方向做△Z移動,以使試料101表面(描繪面)與固定標記109的表面之高度一致。例如,可藉由未圖示之Z感測器測定試料101面與標記109表面的高度位置,然後以Z平台107移動試料101面的高度位置以配合標記109表面的高度位置。藉由原本的透鏡值1(激磁值1)而受到調整之焦點位置,會因經時變化而偏移,藉由對焦調整重新以透鏡值2(激磁值2)調整,以消弭該焦點偏移(對焦偏移)。
作為對焦偏移量演算工程(S106),偏移量演算部55,演算透鏡值1(激磁值1:第1調整值)與透鏡值2(激磁值2:第2調整值)之偏移量(差分)。
作為修正值演算工程(S108),修正值演算部58,從記憶裝置144(記憶部)讀出相關表格(相關關係),利用記憶裝置144中記憶之相關表格,演算和透鏡值的偏移量相對應之對放出電子束200的電子槍201(射束源)施加之加速電壓的修正值。
圖6為實施形態1中相關表格的一例示意圖。圖6中,定義著和透鏡值的各偏移量相對應之加速電壓的修正值。修正值演算部58,只要讀出和透鏡值的偏移量相對應之加速電壓的修正值即可。當相關表格中未定義著剛好相對應之偏移量的情形下,可進行將相關表格中定義之和前後的偏移量相對應之加速電壓的修正值做線性內插之演算等,來取得所需之加速電壓的修正值。
作為加速電壓修正工程(S110),修正部60,利用取得的修正值,生成將對電子槍201施加之加速電壓予以修正之修正控制訊號,並輸出至高壓電源電路170。在高壓電源電路170(修正部的一例)內,加速電壓電源62將和輸入的修正控制訊號相對應之電壓加計至加速電壓,藉此修正。然後,對電子槍201施加修正後之加速電壓。例如,會加計數V~數1000V的修正電壓。修正電壓的正負極性可因偏移量而變化。其後的描繪處理,會利用從被施加了修正後的加速電壓之電子槍201放出的電子束200來執行。即使難以藉由電壓計測定加速電壓變動,只要藉由電壓施加側亦即加速電壓電源62來調整施加電壓,如此便能修正漂移量。
加速電壓修正後,可再度執行對焦(焦點)測定工程(S102),確認對焦偏移是否獲得修正。對焦會因加速電壓漂移以外的原因而變動。但,若藉由修正加速電壓而對焦偏移有一部分受到修正,便可知是修正了加速電壓漂移引起之對焦偏移。此外,若對焦偏移有一部分受到修正,反過來可推知是加速電壓漂移受到了修正。
圖7為實施形態1中對焦偏移與經過時間之關係示意圖。如圖7所示,伴隨時間經過對焦偏移量會變大,但能夠藉由進行加速電壓的漂移修正來歸零。進行加速電壓的漂移修正之頻率(周期),較佳是調整成在對焦偏移量超出容許值以前進行。例如可以數週或數個月等為單位來實施。
如上所述,實施形態1中,能夠修正加速電壓的漂移。故,能夠謀求加速電壓的長期性穩定。其結果,能夠減少以複數個調整項目來實施之各種射束調整的實施頻率。此外,能夠藉由對焦偏移調整來修正加速電壓的漂移,故調整項目相較於以往能夠大幅減少,能夠抑制產能劣化。該加速電壓的漂移修正,亦成為射束漂移修正。
實施形態2.
實施形態1中,著眼於加速電壓與射束的焦點之間的相關關係,說明了修正加速電壓的漂移之構成。但,並不限於此情形。實施形態2中,所說明之構成係著眼於加速電壓與偏向器所致對於射束的偏向靈敏度之間的相關關係。描繪裝置100的構成如同圖1。此外,以下除特別說明的點以外之內容,均可與實施形態1相同。
除了電子束200的焦點偏移以外,若加速電壓變動,則偏向器所致對於射束的偏向靈敏度會因此而偏移。換言之,加速電壓與射束的偏向靈敏度之間有著相關關係。鑑此,實施形態2中,是測定偏向靈敏度偏移,來取代難以測定微細變動之加速電壓,並利用該相關關係,依射束的偏向靈敏度偏移來修正加速電壓的變動(漂移)。藉由修正該加速電壓漂移,會連帶地修正加速電壓引起之射束漂移(射束變動)。
鑑此,在開始描繪處理前,事先藉由實驗等求出加速電壓與射束的偏向靈敏度之間的相關關係。具體而言,電 子束200,例如是藉由主偏向器208而被偏向至主偏向器208的偏向區域內之所需的SF的基準位置。鑑此,令加速電壓變動,故意令其發生偏向靈敏度偏移,並藉由偏向控制電路120控制主偏向器208,測定當將電子束200偏向至偏向區域內的複數個位置時之偏向位置,以取得可偏向之偏向區域形狀。然後,測定該偏向位置的偏移量(偏向區域形狀的偏移量:偏向靈敏度偏移量)。像這樣,求出加速電壓的變動量與偏向靈敏度的偏移量之關係。依該關係,修正偏向靈敏度的偏移量與加速電壓之變動。例如作成與電壓值等修正值之相關表格(相關關係)。作成的相關表格,存儲於記憶裝置144。此處,作為一例是使用相關表格,但並不限於此。相關關係資料,除表格以外例如亦可為變換式等。
圖8為實施形態2中加速電壓漂移的修正方法的主要工程示意流程圖。圖8中,實施形態2之加速電壓漂移的修正方法,係實施偏向靈敏度測定工程(S103)、偏向靈敏度偏移量演算工程(S107)、修正值演算工程(S108)、加速電壓修正工程(S110)這一連串工程。
於描繪裝置100啟動時,會實施各種射束調整。故,加速電壓本身亦如初始值般呈不發生漂移之狀態。對於高壓電源電路170內的加速電壓電源62,例如設定-50kV的加速電壓。此外,偏向控制電路120中,例如是修正偏向位置乃至於修正偏向量而使得主偏向器208所致之電子束200的偏向區域例如成為矩形(規定的偏向區域形 狀),藉此事先調整電子束的偏向靈敏度。亦可利用副偏向器209的偏向靈敏度來取代主偏向器208。在該狀態下執行對試料101描繪圖樣之描繪處理。
如同實施形態1般,在漸次反覆實施描繪動作當中,伴隨時間經過,從高壓電源電路170對電子槍201施加之加速電壓會發生微小的變動(漂移)。
作為偏向靈敏度測定工程(S103),測定部54,於電子束200的偏向靈敏度受到調整而使得電子束200的偏向區域成為矩形(規定的偏向區域形狀)後,於規定期間經過後,重新測定電子束200的偏向靈敏度。
圖9為實施形態2中偏向靈敏度測定說明用圖。令平台105依序移動,使得標記109被配置於主偏向器208的矩形的偏向區域的四隅位置。於各標記位置藉由主偏向器208將電子束200偏向,在標記109上掃描(scan)。然後,以檢測器216檢測掃描時的反射電子或2次電子。檢測訊號被傳輸至放大器134,受到放大,並從類比訊號變換為數位訊號後,傳輸至測定部54。測定部54,依該檢測訊號演算標記109的檢測位置。測定部54,可依在主偏向器208的矩形的偏向區域的四隅位置測定出之各位置來演算偏向區域形狀。由於偏向扭曲,偏向區域的形狀會如圖9所示般成為偏離矩形之形狀。藉由在偏向區域的四隅以外的複數個位置做測定,能夠取得高精度的偏向區域形狀。只要能掌握該偏向區域形狀,便可得知所需偏向位置與實際的偏向位置之差,故能得到偏向靈敏度。
作為偏向靈敏度偏移量演算工程(S107),偏移量演算部55,演算依主偏向器208的例如矩形的偏向區域形狀(規定的偏向區域形狀)測定出之偏向靈敏度的偏移量。此處,是針對偏向區域的基準點,例如圖9所示左下角部的一點來演算偏移量。可得到x方向的偏移量與y方向的偏移量,故例如演算從矩形的左下角部O的一點起算扭曲至相當於偏向區域形狀左下角部之位置O’的一點為止之向量,以作為偏移量。
作為修正值演算工程(S108),修正值演算部58,利用記憶裝置144中記憶之相關關係,演算和偏移量相對應之對放出電子束200的電子槍201施加之加速電壓的修正值。加速電壓修正工程(S110)的內容和實施形態1相同。
加速電壓修正後,可再度執行偏向靈敏度測定工程(S103),確認偏向靈敏度偏移是否獲得修正。偏向靈敏度會因加速電壓漂移以外的原因而變動。但,若藉由修正加速電壓而偏向靈敏度偏移有一部分受到修正,便可知是修正了加速電壓漂移引起之偏向靈敏度偏移。此外,若偏向靈敏度偏移有一部分受到修正,反過來可推知是加速電壓漂移受到了修正。
進行加速電壓的漂移修正之頻率(周期),較佳是調整成在偏向靈敏度偏移量超出容許值以前進行。例如可以數週或數個月等為單位來實施。
如上所述,實施形態2中,能夠修正加速電壓的漂 移。故,能夠謀求加速電壓的長期性穩定。其結果,能夠減少以複數個調整項目來實施之各種射束調整的實施頻率。此外,能夠藉由偏向靈敏度偏移測定來修正加速電壓的漂移,故調整項目相較於以往能夠大幅減少,能夠抑制產能劣化。該加速電壓的漂移修正,亦成為射束漂移修正。
以上已參照具體例說明了實施形態。但,本發明並非由該些具體例所限定。
此外,針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分等雖省略記載,但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。例如,有關控制描繪裝置100之控制部構成雖省略其記載,但當然可適當選擇使用必要之控制部構成。
其他具備本發明之要素,且所屬技術領域者可適當變更設計之所有加速電壓漂移的修正方法、帶電粒子束的漂移修正方法、及帶電粒子束描繪裝置,均包含於本發明之範圍。
雖已說明了本發明的幾個實施形態,但該些實施形態僅是提出作為例子,並非意圖限定發明範圍。該些新穎之實施形態,可以其他各種形態來實施,在不脫離發明要旨之範圍內,能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形,均包含於發明範圍或要旨當中,且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
50‧‧‧描繪資料處理部
52‧‧‧描繪控制部
54‧‧‧測定部
55‧‧‧演算部
58‧‧‧修正值演算部
60‧‧‧修正部
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧平台
106‧‧‧XY平台
107‧‧‧Z平台
108‧‧‧支撐構件
109‧‧‧標記
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
120‧‧‧偏向控制電路
130‧‧‧透鏡控制電路
132‧‧‧DAC放大器
134‧‧‧放大器
140、142、144‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
170‧‧‧高壓電源電路
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧第1孔徑
204‧‧‧投影透鏡
205‧‧‧偏向器
206‧‧‧第2孔徑
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧主偏向器
209‧‧‧副偏向器
212‧‧‧遮沒偏向器
214‧‧‧遮沒孔徑
216‧‧‧檢測器

Claims (13)

  1. 一種加速電壓漂移的修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值,演算前述第1與第2調整值之偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和前述偏移量相對應之對放出前述帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用前述修正值,修正施加至前述射束源之加速電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之修正方法,其中,前述相關關係,為加速電壓與帶電粒子束的焦點之間的相關關係。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之修正方法,其中,作為前述相關關係,是使用藉由下述方式取得之加速電壓與帶電粒子束的焦點之間的相關關係,即,令加速電壓變動,在故意令其發生焦點偏移的狀態下,測定為了將帶電粒子束的焦點合焦至所需位置之調整值的偏移量。
  4. 一種加速電壓漂移的修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的偏向靈敏度受到調整而使得帶電粒子束的偏向區域成為規定的偏向區域形狀後,於規定期間經過後,重新測定帶電粒子束的偏向靈敏度,演算依前述規定的偏向區域形狀測定出之偏向靈敏度 的偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和前述偏移量相對應之對放出前述帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用前述修正值,修正施加至前述射束源之加速電壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之修正方法,其中,前述相關關係,為加速電壓與帶電粒子束的偏向靈敏度之間的相關關係。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之修正方法,其中,作為前述相關關係,是使用藉由下述方式取得之加速電壓與帶電粒子束的偏向靈敏度之間的相關關係,即,令加速電壓變動,在故意令其發生偏向靈敏度偏移的狀態下,測定將帶電粒子束偏向至偏向區域內的複數個位置時之偏向位置。
  7. 一種帶電粒子束的漂移修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值,演算前述第1與第2調整值之偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和前述偏移量相對應之對放出前述帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用前述修正值,修正施加至前述射束源之加速電 壓。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之漂移修正方法,其中,前述相關關係,為加速電壓與帶電粒子束的焦點之間的相關關係。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之漂移修正方法,其中,作為前述相關關係,是使用藉由下述方式取得之加速電壓與帶電粒子束的焦點之間的相關關係,即,令加速電壓變動,在故意令其發生焦點偏移的狀態下,測定為了將帶電粒子束的焦點合焦至所需位置之調整值的偏移量。
  10. 一種帶電粒子束的漂移修正方法,其特徵為:於帶電粒子束的偏向靈敏度受到調整而使得帶電粒子束的偏向區域成為規定的偏向區域形狀後,於規定期間經過後,重新測定帶電粒子束的偏向靈敏度,演算依前述規定的偏向區域形狀測定出之偏向靈敏度的偏移量,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和前述偏移量相對應之對放出前述帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值,利用前述修正值,修正施加至前述射束源之加速電壓。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之漂移修正方法,其中,前述相關關係,為加速電壓與帶電粒子束的偏向靈敏度之間的相關關係。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之漂移修正方法,其 中,作為前述相關關係,是使用藉由下述方式取得之加速電壓與帶電粒子束的偏向靈敏度之間的相關關係,即,令加速電壓變動,在故意令其發生偏向靈敏度偏移的狀態下,測定將帶電粒子束偏向至偏向區域內的複數個位置時之偏向位置。
  13. 一種帶電粒子束描繪裝置,其特徵為,具備:描繪部,利用焦點位置藉由第1調整值而受到調整之帶電粒子束,對試料描繪圖樣;測定部,具有至少一個電路,於帶電粒子束的焦點位置藉由第1調整值受到調整後,於經過規定期間後,測定當重新調整帶電粒子束的焦點位置的情形下之第2調整值;偏移量演算部,具有前述至少一個電路,演算前述第1與第2調整值之偏移量;記憶裝置,記憶前述偏移量與加速電壓的修正值之相關關係;修正值演算部,具有前述至少一個電路,利用記憶裝置中記憶之相關關係,演算和演算出的前述偏移量相對應之對放出前述帶電粒子束的射束源施加之加速電壓的修正值;修正部,具有前述至少一個電路,利用前述修正值,修正對前述射束源施加之加速電壓。
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