TWI804935B - 帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置 - Google Patents
帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI804935B TWI804935B TW110127948A TW110127948A TWI804935B TW I804935 B TWI804935 B TW I804935B TW 110127948 A TW110127948 A TW 110127948A TW 110127948 A TW110127948 A TW 110127948A TW I804935 B TWI804935 B TW I804935B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- lens
- particle beam
- charged particle
- value
- resolution
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/21—Means for adjusting the focus
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
- G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
- G03F7/2061—Electron scattering (proximity) correction or prevention methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
- H01J37/1471—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path for centering, aligning or positioning of ray or beam
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
- H01J37/1472—Deflecting along given lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
- H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
- H01J2237/0435—Multi-aperture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
- H01J2237/1501—Beam alignment means or procedures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/21—Focus adjustment
- H01J2237/216—Automatic focusing methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
本發明的一實施形態提供一種可降低在帶電粒子束的調整時所產生的孔徑的損傷的帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置。一實施形態的帶電粒子束調整方法包括下述步驟:利用將發射電流設為較目標值小的第一調整值的帶電粒子束,對於具有以成為帶電粒子束的焦點位置的方式而配置的孔部的孔徑基板,使用電子透鏡的多個透鏡值來分別進行掃描,求出第一解析度;求出多個透鏡值與第一解析度的第一函數,從而求出透鏡值範圍;利用將發射電流設為第二調整值的帶電粒子束,使用被設定為避開透鏡值範圍的多個透鏡值來分別掃描孔徑基板,求出第二解析度;求出多個透鏡值與第二解析度的第二函數,推測正焦點時的透鏡值;以及將電子透鏡調整為正焦點時的透鏡值。
Description
本發明是有關於一種帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置。
帶電粒子束照射裝置中,進行使帶電粒子束對準電子透鏡的正焦點(Just focus)的聚焦調整、或者使帶電粒子束通過孔徑(aperture)中心的定心(centering)調整。在此種帶電粒子束的調整時,經電子透鏡聚束的帶電粒子束於孔徑基板上進行掃描。此時,孔徑基板有時會被帶電粒子束加熱而損傷。
因此,以往,於帶電粒子束的調整中,將來自電子槍的帶電粒子束的發射(emission)電流(釋放強度)設定為較目標值小的值,於調整後恢復為目標值。此時,使帶電粒子束的發射電流恢復為目標值後,不實施帶電粒子束對孔徑基板上進行掃描的調整。
然而,因將發射電流設為目標值之後發生的陰極、高壓電源的漂移(drift)或者電子透鏡(聚束透鏡(condenser lens))的漂移等,有時需要聚焦調整及定心調整。此時,在將發射電流設為目標值的狀態下,每當調整時反覆進行帶電粒子束對孔徑基板的掃描,孔徑基板成為高溫,因此會產生下述問題,即,因污染(contamination)而發生充電(charge),從而束電流變得不穩定。而且,孔徑基板的損傷(damage)累積而產生熔損,有時需要更換孔徑基板。
本發明的一實施形態提供一種可降低帶電粒子束的調整時所產生的孔徑基板的污染或損傷而實現長壽命化的帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置。
本發明的一實施形態的帶電粒子束調整方法包括下述步驟:利用將發射電流設為較用於描繪的目標值小的第一調整值的帶電粒子束,對於具有以成為帶電粒子束的焦點位置的方式而配置的孔部的孔徑基板,使用設於孔徑基板的上游側的電子透鏡的多個透鏡值來分別進行掃描,求出多個透鏡值的各透鏡值下的第一解析度;求出多個透鏡值與第一解析度的第一函數,根據所述第一函數,求出將在帶電粒子束的實際描繪時解析度達到最小的正焦點時的透鏡值加上規定的容限所得的透鏡值範圍;利用將發射電流設為較第一調整值大且為目標值以下的第二調整值的帶電粒子束,使用被設定為避開透鏡值範圍的多個透鏡值來分別掃描孔徑基板,求出多個透鏡值的各透鏡值下的第二解析度;求出多個透鏡值與第二解析度的第二函數,根據所述第二函數來推測正焦點時的透鏡值;以及將電子透鏡調整為所推測出的正焦點時的透鏡值。
以下,參照圖式來說明本發明的實施形態。本實施形態並不限定本發明。
(第一實施形態)
圖1是第一實施形態的帶電粒子束照射裝置的概略圖。本實施形態中,作為帶電粒子束照射裝置的一例,對多帶電粒子束描繪裝置的結構進行說明。
然而,本發明的帶電粒子束照射裝置並不限定於多帶電粒子束描繪裝置,例如也可為單帶電粒子束描繪裝置或帶電粒子束檢查裝置。而且,帶電粒子束並不限定於電子束,亦可為離子束等其他的帶電粒子束。
圖1所示的帶電粒子束照射裝置1包括:描繪部W,對作為描繪對象的基板24照射電子束而描繪所期望的圖案;以及控制部C,對描繪部W的動作進行控制。
描繪部W具有電子束鏡筒2及描繪室20。於電子束鏡筒2內,配置有電子槍(釋放部)4、照明透鏡系統6、成形孔徑陣列基板8、消隱(blanking)孔徑陣列基板10、縮小透鏡12、限制孔徑構件14、物鏡16、偏向器18以及對準機構40。
照明透鏡系統6具有電子透鏡6a及電子透鏡6b。電子透鏡6b是於從電子槍4釋放的電子束30的束行進方向上,較電子透鏡6a而配置於後側(下游側)。
對準機構40被設於電子槍4與成形孔徑陣列基板8之間,具有對準線圈42、對準線圈44及對準線圈46與在中央部形成有圓形的孔徑48a的孔徑基板48。
對準線圈42調整電子束30向電子透鏡6a的入射位置。對準線圈44調整電子束30向孔徑48a的入射角。對準線圈46調整電子束30向孔徑48a的入射位置。
於孔徑基板48,設有檢測器,所述檢測器對未通過中央部的孔部而被孔徑基板48遮蔽的電子(束電流)進行檢測。
於描繪室20內配置有載台22。於載台22上,載置有作為描繪對象的基板24。作為描繪對象的基板24例如包含晶圓、使用以準分子雷射器為光源的步進器(stepper)或掃描器等縮小投影型曝光裝置或者極紫外光(Extreme Ultraviolet,EUV)曝光裝置將圖案轉印至晶圓的曝光用的遮罩。
從電子槍4(釋放部)釋放的電子束30通過對準機構40來調整光軸,通過孔徑48a而大致垂直地對成形孔徑陣列基板8進行照明。於成形孔徑陣列基板8上,以規定的排列間距呈矩陣狀地形成有多個孔部(開口部)。各孔部例如均由相同尺寸形狀的矩形或圓形所形成。
電子束30對成形孔徑陣列基板8進行照明,電子束30的一部分分別通過多個孔部,由此,形成圖1所示的多射束(multibeam)30a~30e。
於消隱孔徑陣列基板10上,對準成形孔徑陣列基板8的各孔部的配置位置而形成有貫穿孔,於各貫穿孔中,分別配置有由一對兩個電極組成的消隱器(blanker)。通過各貫穿孔的多射束30a~30e分別獨立地藉由消隱器所施加的電壓而偏向。藉由該偏向,各射束受到消隱控制。
藉由消隱孔徑陣列基板10的消隱器而偏向的電子束被限制孔徑構件14遮蔽。另一方面,未藉由消隱孔徑陣列基板10的消隱器而偏向的電子束通過限制孔徑構件14的孔部。並且,從射束開啟直至射束關閉為止通過了限制孔徑構件14的射束成為一次量的曝光照射(shot)的射束。
通過了限制孔徑構件14的多射束30a~30e藉由物鏡16而聚焦,成為所期望的縮小率的圖案像。通過了限制孔徑構件14的各射束(多射束整體)藉由偏向器18而統一偏向為相同方向,從而照射至基板24。
理想的是,一次照射的多射束以將成形孔徑陣列基板8的多個孔部的排列間距乘以所述所期望的縮小率所得的間距而排列。該描繪裝置在以連續地依序照射曝光照射射束的光柵(raster)掃描方式來進行描繪動作而描繪所期望的圖案時,根據圖案,藉由消隱控制來將所需的射束控制為射束開啟。當載台22連續移動時,藉由偏向器18來進行控制,以使射束的照射位置追隨於載台22的移動。
控制部C具有控制計算機50、記憶裝置52、運算部53、線圈控制電路54、透鏡控制電路55、描繪控制電路56以及訊號獲取電路58。控制計算機50的各功能既可由硬體構成,也可由軟體構成。在由軟體構成的情況下,也可將實現控制計算機50的至少一部分功能的程式收納至唯讀光碟(Compact Disc-Read Only Memory,CD-ROM)等記錄媒體中,並使電腦來讀取而執行。記錄媒體並不限定於磁碟或光碟等可裝卸者,亦可為硬碟裝置或記憶體等固定型的記錄媒體。
控制計算機50例如從記憶裝置52獲取描繪資料,對描繪資料進行多級的資料轉換處理而生成裝置固有的曝光照射資料,並輸出至描繪控制電路56。於曝光照射資料中,定義了各曝光照射的照射量及照射位置座標等。
描繪控制電路56控制描繪部W的各部來進行描繪處理。例如,描繪控制電路56將各曝光照射的照射量除以電流密度而求出照射時間t,於進行對應的曝光照射時,對消隱孔徑陣列基板10的對應的消隱器施加偏向電壓,以使得以照射時間t來進行射束開啟。
而且,描繪控制電路56以各射束偏向曝光照射資料所示的位置(座標)的方式來運算偏向量,對偏向器18施加偏向電壓。藉此,此次曝光照射的多射束統一受到偏向。
於對準機構40中,利用對準線圈44來進行調整,以使電子束30垂直地入射至孔徑48a。若電子束30向孔徑48a的入射角的調整不夠充分,則存在下述情況,即,無法利用電子束30來對成形孔徑陣列基板8的所期望的孔部進行照明,而導致照射至基板24的多射束(射束陣列)產生缺口。
因此,本實施形態中,控制計算機50的調整部51定期地進行電子束30的聚焦調整。以下,對本實施形態的電子束30的調整方法進行說明。
圖2是表示第一實施形態的電子束30的調整方法的流程的流程圖。
首先,調整部51向高壓電源60指示將從電子槍4釋放的電子束30的發射電流E設定為第一調整值Eh的指令(步驟S11)。高壓電源60基於來自調整部51的指令,將與第一調整值Eh對應的電流供給至電子槍4。第一調整值Eh例如可設為描繪時的目標值Et的40%-60%。
接下來,調整部51將進行電子束30的粗軸調整的指令輸出至線圈控制電路54(步驟S12)。線圈控制電路54基於來自調整部51的指令,對使從電子槍4釋放的電子束30通過孔徑48a而到達載台22的對準線圈44的電流值進行粗調整。在粗軸調整中,只要電子束30到達載台22即可。此時,改變對電子透鏡6a、電子透鏡6b供給的電流值(以下稱作透鏡值)來測定解析度,粗略地進行對焦。此時,於運算部53中,求出將被認為在實際描繪時解析度達到最小的透鏡值加上規定的容限所得的範圍(區域R)。
例如,首先,基於藉由模擬而求出的孔徑基板48的位置的電子束徑與孔徑基板48的溫度的關係,算出孔徑基板成為規定的溫度以下、例如成為孔徑基板48的熔點以下的電子束徑的範圍。另一方面,改變透鏡值,獲取孔徑基板48上的電子束像(掃描像),根據掃描像來求出電子束徑。並且,基於透鏡值與電子束徑的關係,根據孔徑基板48成為規定的溫度以下的電子束徑的範圍來求出區域R。
接下來,調整部51向高壓電源60指示將電子束30的發射電流E由所述第一調整值Eh變更為所述目標值Et(第二調整值)的指令(步驟S13)。高壓電源60基於來自調整部51的指令,將與目標值Et對應的電流供給至電子槍4。
接下來,調整部51向透鏡控制電路55輸出進行電子束30的精調整的指令(步驟S14)。透鏡控制電路55基於來自調整部51的指令,進行對電子透鏡6a、電子透鏡6b的透鏡值進行調整的精調整。
圖3是表示利用電子束30來沿一方向掃描孔徑基板48時的電子的線輪廓的圖表。圖3中,橫軸表示電子束30對孔徑基板48的掃描位置。另一方面,縱軸表示由設於孔徑基板48的檢測器所檢測出的電子的強度。
圖3所示的線輪廓中,隨著電子束30接近孔徑48a,電子的檢測強度變小。調整部51在經由訊號獲取電路58而獲取電子的檢測強度時,算出所獲取的電子的檢測強度的解析度(Resolution)。調整部51例如算出從預先設定的截止上限值VTHmax及截止下限值VTHmin與輪廓分別相交的點引下垂線時的、兩根垂線的寬度來作為解析度。
算出解析度後,調整部51對透鏡控制電路55輸出使電子透鏡6a、電子透鏡6b的透鏡值發生變化的指令。當藉由透鏡控制電路55使透鏡值發生變化時,調整部51再次利用電子束30來沿一方向掃描孔徑48a,而算出解析度。
圖4是表示透鏡值與解析度的關係的圖表。圖4中,橫軸表示透鏡值,縱軸表示解析度。如圖4所示,調整部51避開包含成為正焦點的解析度達到最小的透鏡值的區域R,而關於區域R周邊的多個透鏡值的各透鏡值來重新算出解析度(步驟S15)。換言之,調整部51一邊使透鏡值發生變化一邊算出解析度,直至解析度下降至預先設定的值為止。
隨後,調整部51例如進行函數擬合(function fitting),而算出以近似式來表示透鏡值與解析度的關係的函數f(步驟S16)。因此,為了進行更高精度的函數擬合,較佳為於更多的透鏡值下進行測定。繼而,調整部51基於函數f,求出解析度達到最小的透鏡值即正焦點(步驟S17)。再者,圖4所示的函數f為二次函數,但次數並無限定,亦可為一次函數。
當求出成為電子透鏡6a、電子透鏡6b的正焦點的透鏡值時,電子束30的聚焦調整完成。隨後,描繪控制電路56使用以目標值Et而釋放的電子束30來對基板24執行描繪處理。
所述的本實施形態中,當使電子束30對準電子透鏡6a、電子透鏡6b的正焦點時,圖3所示的線輪廓的斜度變得陡峭。因此,當利用對準了正焦點的電子束30來反覆進行對孔徑基板48的掃描時,會對孔徑基板48造成大的損傷。
因此,本實施形態中,於進行電子束30的粗軸調整(步驟S12)時,進行電子束30的粗略的聚焦調整。隨後,避開正焦點的附近而僅在周邊區域進行孔徑基板48的掃描,並基於掃描的結果,藉由函數擬合來求出正焦點。藉此,可使用目標值即實際描繪的發射電流來求出正焦點,並且避免預計會對孔徑基板48造成大的損傷的條件下的掃描,因此可降低電子束30的調整時所產生的孔徑基板48的損傷。
(第二實施形態)
對本發明的第二實施形態進行說明。本實施形態中,裝置結構與所述第一實施形態的帶電粒子束照射裝置1同樣,因此省略說明。以下,參照圖5來說明本實施形態的電子束30的聚焦調整方法。
圖5是表示第二實施形態的電子束30的調整方法的流程的流程圖。
首先,與第一實施形態同樣,調整部51向高壓電源60指示將從電子槍4釋放的電子束30的發射電流E設定為第一調整值Eh的指令(步驟S21)。接下來,亦與第一實施形態同樣,調整部51向線圈控制電路54輸出進行電子束30的粗軸調整的指令(步驟S22)。
接下來,在所述的第一實施形態中,將電子束30的發射電流E由第一調整值Eh提高至目標值Et而進行精調整。於精調整中,避開成為電子透鏡6a、電子透鏡6b的正焦點的條件附近而利用電子束30來掃描孔徑基板48。然而,僅僅避開成為正焦點的條件附近,有時仍無法完全避免孔徑基板48的損傷。
因此,本實施形態中,以較第一調整值Eh大且較目標值Et小的第二調整值Em來進行精調整。此時,可安裝下述程式,即,自動地偵測發射電流E高的情況而調低至第二調整值Em為止後,開始孔徑基板48上的掃描。具體而言,調整部51向高壓電源60發送詢問當前的發射電流E的指令。調整部51基於來自高壓電源60的響應來判定發射電流E是否為第二調整值Em(步驟S23)。調整部51根據判定結果,對高壓電源60輸出將發射電流E變更為第二調整值Em的指令(步驟S24)。此時,第二調整值Em例如為目標值Et的80%-95%。
當發射電流E被變更為第二調整值Em時,調整部51向透鏡控制電路55輸出進行電子束30的精調整的指令(步驟S25)。於精調整時,與第一實施形態同樣地,調整部51避開成為電子透鏡6a、電子透鏡6b的正焦點的條件而利用電子束30來掃描孔徑基板48,基於掃描的結果,藉由函數擬合來求出正焦點。
當電子束30的精調整結束時,調整部51向高壓電源60指示將電子束30的發射電流E由第二調整值Em變更為目標值Et的指令(步驟S26)。藉此,電子束30的聚焦調整完成。隨後,描繪控制電路56使用以目標值Et而釋放的電子束30來對基板24執行描繪處理。
根據以上說明的本實施形態,於精調整中,利用以較目標值Et小的第二調整值Em而釋放的電子束30來掃描孔徑基板48。因此,可進一步降低孔徑基板48的損傷。
(第三實施形態)
對本發明的第三實施形態進行說明。本實施形態中,裝置結構亦與所述的第一實施形態的帶電粒子束照射裝置1同樣,因此省略詳細說明。以下,對本實施形態的電子束30的調整方法進行說明。
本實施形態中,亦與第一實施形態同樣,將電子束30的發射電流E設定為第一調整值Eh(步驟S11),而進行粗軸調整(步驟S12)。
繼而,與第一實施形態同樣地,將發射電流E調高至目標值Et(步驟S13),進行精調整。本實施形態中,精調整的內容與第一實施形態不同。
圖6是表示第三實施形態的精調整步驟的平面圖。本實施形態中,如圖6所示,調整部51於孔徑基板48上,使電子束30沿彼此正交的X方向及Y方向進行掃描。
具體而言,調整部51關於X方向及Y方向的各方向,每當使電子透鏡6a、電子透鏡6b的透鏡值發生變化時,獲取由孔徑基板48的檢測器所檢測出的電子的線輪廓。繼而,調整部51基於各線輪廓來算出解析度。此時,與第一實施形態同樣,避開解析度達到最小的透鏡值的條件,而關於多個透鏡值的各透鏡值來算出解析度。最後,調整部51對所算出的多個解析度進行函數擬合,藉此來求出正焦點。
圖7是表示電子束30對孔徑基板48的一般的2D掃描方法的平面圖。圖7所示的2D掃描方法中,於孔徑基板48周邊的多處部位使電子束30沿X方向進行掃描。根據2D掃描方法,相對於一個透鏡值,使電子束30沿相同的方向掃描若干次,獲取於孔徑基板48上檢測出的電子的線輪廓。
另一方面,本實施形態中,藉由相對於一個透鏡值而例如沿X方向及Y方向這兩個不同的方向分別各掃描一次的1D掃描,來獲取所述線輪廓。因此,根據本實施形態,掃描次數得以降低,因此可進一步降低對孔徑基板48的損傷。進而,掃描時間亦得以縮短,因此可削減精調整所需的時間。其結果,可使電子束30的調整在短時間結束。
(變形例)
圖8是表示第三實施形態的變形例的精調整步驟的平面圖。於所述的第三實施形態中,若每當聚焦調整時每次掃描相同的兩個方向,則損傷僅在孔徑基板48的掃描部分累積。
因此,本變形例中,調整部51每當進行調整時,或者對電子束30的聚焦調整的次數進行計數而每當調整次數達到規定數時,如圖8所示般旋轉掃描方向而使掃描方向的相位發生變化。藉此,孔徑基板48的掃描部分週期性地改變,因此損傷的累積被分散。因而,孔徑基板48的壽命變長,從而可實現長期使用。
再者,所述的實施形態及變形例中,對電子束30的聚焦調整方法進行了說明,但亦可適用於使電子束30通過孔徑48a中心的定心調整。於該定心調整中,亦避開成為電子透鏡6a、電子透鏡6b的正焦點的透鏡值的條件來掃描孔徑基板48,藉此可降低孔徑基板48的損傷。
而且,為了進一步降低孔徑基板48的損傷,亦可將電子束30的發射電流E下調至第二實施形態中所說明的第二調整值Em來掃描孔徑基板48。
此時,為了縮短掃描時間,亦可進行第三實施形態中所說明的1D掃描(參照圖8)。然而,於孔徑48a的位置大幅偏離的情況下,於1D掃描中,有可能無法捕捉到孔徑48a的中心位置。因此,理想的是,將圖7所示的2D掃描與圖8所示的1D掃描加以組合。例如,為了捕捉孔徑48a的位置而粗略地進行2D掃描,調整孔徑48a的位置,最後,利用1D掃描來確認定心調整,若設為此流程,則與兩次均進行2D掃描的情況相比,可縮短掃描時間。
再者,於該些實施形態中,進行了成形孔徑陣列基板8上游側的孔徑陣列中的交叉(cross over)位置的焦點調整,但亦可適用於下游側的限制孔徑構件14等中的交叉位置的焦點調整時。
對本發明的實施形態進行了若干說明,但該些實施形態僅為例示,並不意圖限定發明的範圍。該些實施形態可以其他的各種形態來實施,在不脫離發明主旨的範圍內可進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形包含在發明的範圍或主旨中,同樣包含在申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍內。
1:帶電粒子束照射裝置
2:電子束鏡筒
4:電子槍(釋放部)
6:照明透鏡系統
6a、6b:電子透鏡
8:成形孔徑陣列基板
10:消隱孔徑陣列基板
12:縮小透鏡
14:限制孔徑構件
16:物鏡
18:偏向器
20:描繪室
22:載台
24:基板
30:電子束
30a~30e:多射束
40:對準機構
42、44、46:對準線圈
48:孔徑基板
48a:孔徑
50:控制計算機
51:調整部
52:記憶裝置
53:運算部
54:線圈控制電路
55:透鏡控制電路
56:描繪控制電路
58:訊號獲取電路
60:高壓電源
C:控制部
f:函數
R:區域
S11~S17、S21~S26:步驟
VTHmax:截止上限值
VTHmin:截止下限值
W:描繪部
圖1是第一實施形態的帶電粒子束照射裝置的概略圖。
圖2是表示第一實施形態的電子束的調整方法的流程的流程圖。
圖3是表示利用電子束沿一方向掃描孔徑時的電子的線輪廓(line profile)的圖表。
圖4是表示透鏡值與解析度的關係的圖表。
圖5是表示第二實施形態的電子束的調整方法的流程的流程圖。
圖6是表示第三實施形態的精調整步驟的平面圖。
圖7是表示電子束對孔徑的一般的2D掃描方法的平面圖。
圖8是表示第三實施形態的變形例的精調整步驟的平面圖。
1:帶電粒子束照射裝置
2:電子束鏡筒
4:電子槍(釋放部)
6:照明透鏡系統
6a、6b:電子透鏡
8:成形孔徑陣列基板
10:消隱孔徑陣列基板
12:縮小透鏡
14:限制孔徑構件
16:物鏡
18:偏向器
20:描繪室
22:載台
24:基板
30:電子束
30a~30e:多射束
40:對準機構
42、44、46:對準線圈
48:孔徑基板
48a:孔徑
50:控制計算機
51:調整部
52:記憶裝置
53:運算部
54:線圈控制電路
55:透鏡控制電路
56:描繪控制電路
58:訊號獲取電路
60:高壓電源
C:控制部
W:描繪部
Claims (7)
- 一種帶電粒子束調整方法,包括下述步驟:利用將發射電流設為較用於描繪的目標值小的第一調整值的帶電粒子束,對於具有以成為所述帶電粒子束的焦點位置的方式而配置的孔部的孔徑基板,使用設於所述孔徑基板的上游側的電子透鏡的多個透鏡值來分別進行掃描,求出所述多個透鏡值的各透鏡值下的解析度作為第一解析度;求出所述多個透鏡值與所述第一解析度的函數作為第一函數,根據所述第一函數,求出將在所述帶電粒子束的實際描繪時解析度達到最小的正焦點時的透鏡值加上規定的容限所得的透鏡值範圍;利用將所述發射電流設為較所述第一調整值大且為所述目標值以下的第二調整值的所述帶電粒子束,使用被設定為避開所述透鏡值範圍的多個透鏡值來分別掃描所述孔徑基板,求出所述多個透鏡值的各透鏡值下的解析度作為第二解析度;求出所述多個透鏡值與所述第二解析度的函數作為第二函數,根據所述第二函數來推測所述正焦點時的透鏡值;以及將所述電子透鏡調整為所推測出的所述正焦點時的透鏡值,所述多個透鏡值為對所述電子透鏡供給的電流值。
- 如請求項1所述的帶電粒子束調整方法,其中於所述掃描中,在各所述多個透鏡值下,在不同的兩個方向上進行一次元掃描。
- 如請求項1所述的帶電粒子束調整方法,其中所述規定的容限是基於預先求出的束徑與所述孔徑基板的溫度的關係、以及根據藉由改變所述透鏡值來照射所述帶電粒子束而獲取的掃描像所求出的所述孔徑基板上的束徑與所述透鏡值的關係而求出。
- 一種帶電粒子束描繪方法,使用以如請求項1所述的帶電粒子束調整方法進行了調整的所述透鏡值,利用將所述發射電流設為所述目標值的所述帶電粒子束來對照射對象物進行描繪。
- 一種帶電粒子束照射裝置,包括:釋放部,以規定的發射電流來釋放帶電粒子束;電子透鏡,設於所述釋放部的下游側,藉由透鏡值來調整所述帶電粒子束的焦點,所述多個透鏡值為對所述電子透鏡供給的電流值;孔徑基板,配置於所述電子透鏡的下游側,且具有以成為所述帶電粒子束的焦點位置的方式而配置的孔部;運算部,求出第一解析度與多個所述透鏡值的函數作為第一函數,其中,所述第一解析度是利用在較用於描繪的目標值小的所述發射電流即第一調整值下釋放的所述帶電粒子束,並使用多個所述透鏡值來掃描所述孔徑基板而獲得的解析度,根據所述第一函數,求出將所述電子透鏡的在所述帶電粒子束的實際描繪時解析度達到最小的正焦點時的透鏡值加上規定的容限所得的透鏡 值範圍,且求出第二解析度與多個所述透鏡值的函數作為第二函數,其中,所述第二解析度是利用在較所述第一調整值大且為所述目標值以下的所述發射電流即第二調整值下釋放的帶電粒子束,並使用避開所述透鏡值範圍的多個所述透鏡值來掃描所述孔徑基板而獲得的解析度,根據所述第二函數,來推測所述正焦點時的透鏡值;以及調整部,將所述電子透鏡調整為所推測出的所述正焦點時的透鏡值。
- 如請求項5所述的帶電粒子束照射裝置,其中於所述掃描中,在各所述多個透鏡值下,在不同的兩個方向上進行一次元掃描。
- 如請求項5所述的帶電粒子束照射裝置,其中所述規定的容限是基於預先求出的束徑與所述孔徑基板的溫度的關係、以及根據藉由改變所述透鏡值來照射所述帶電粒子束而獲取的掃描像所求出的所述孔徑基板上的束徑與所述透鏡值的關係而求出。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-148499 | 2020-09-03 | ||
JP2020148499A JP7411521B2 (ja) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 荷電粒子ビーム調整方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム照射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202211285A TW202211285A (zh) | 2022-03-16 |
TWI804935B true TWI804935B (zh) | 2023-06-11 |
Family
ID=80355901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110127948A TWI804935B (zh) | 2020-09-03 | 2021-07-29 | 帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11658002B2 (zh) |
JP (1) | JP7411521B2 (zh) |
KR (1) | KR102650476B1 (zh) |
TW (1) | TWI804935B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140293737A1 (en) * | 2012-06-08 | 2014-10-02 | Panasonic Corporation | Acousto-optic image capture device |
US20150294833A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-10-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
TW201640554A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-11-16 | 荏原製作所股份有限公司 | 檢查裝置 |
JP2017539062A (ja) * | 2014-12-26 | 2017-12-28 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | ビーム減速を伴うイオン注入器におけるビーム角度調整のためのシステムおよび方法 |
CN110678954A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-01-10 | 艾克塞利斯科技公司 | 漂移模式和减速模式下具束角控制的离子注入系统 |
TW202143282A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-11-16 | 文淵閤智權價值顧問有限公司 | 掃描式電子顯微鏡 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0828207B2 (ja) | 1985-06-24 | 1996-03-21 | 株式会社東芝 | 荷電ビ−ム描画装置 |
JPH11224846A (ja) | 1998-02-04 | 1999-08-17 | Nikon Corp | レチクル照明光学系 |
JP4052731B2 (ja) | 1998-06-18 | 2008-02-27 | 株式会社アドバンテスト | 電子銃 |
JP2007049023A (ja) | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Nuflare Technology Inc | 電子ビーム描画方法 |
JP4997013B2 (ja) | 2007-07-31 | 2012-08-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子分光器を備えた電子顕微鏡 |
JP5123754B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2013-01-23 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 描画装置及び荷電粒子ビームの焦点合わせ方法 |
JP5905209B2 (ja) | 2011-05-18 | 2016-04-20 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法 |
JP6665809B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2020-03-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法 |
-
2020
- 2020-09-03 JP JP2020148499A patent/JP7411521B2/ja active Active
-
2021
- 2021-07-29 TW TW110127948A patent/TWI804935B/zh active
- 2021-08-31 KR KR1020210115263A patent/KR102650476B1/ko active IP Right Grant
- 2021-09-01 US US17/463,967 patent/US11658002B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140293737A1 (en) * | 2012-06-08 | 2014-10-02 | Panasonic Corporation | Acousto-optic image capture device |
US20150294833A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-10-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus |
JP2017539062A (ja) * | 2014-12-26 | 2017-12-28 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | ビーム減速を伴うイオン注入器におけるビーム角度調整のためのシステムおよび方法 |
TW201640554A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-11-16 | 荏原製作所股份有限公司 | 檢查裝置 |
CN110678954A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-01-10 | 艾克塞利斯科技公司 | 漂移模式和减速模式下具束角控制的离子注入系统 |
TW202143282A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-11-16 | 文淵閤智權價值顧問有限公司 | 掃描式電子顯微鏡 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022042861A (ja) | 2022-03-15 |
KR20220030898A (ko) | 2022-03-11 |
US20220068591A1 (en) | 2022-03-03 |
JP7411521B2 (ja) | 2024-01-11 |
US11658002B2 (en) | 2023-05-23 |
KR102650476B1 (ko) | 2024-03-25 |
TW202211285A (zh) | 2022-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11037759B2 (en) | Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method | |
KR102115923B1 (ko) | 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법 | |
US11127566B2 (en) | Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method | |
KR20180056409A (ko) | 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법 | |
KR102081734B1 (ko) | 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 | |
JP2006278492A (ja) | 電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法 | |
US9336980B2 (en) | Electron beam writing apparatus, and method for adjusting convergence half angle of electron beam | |
JP2022146501A (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法 | |
TWI804935B (zh) | 帶電粒子束調整方法、帶電粒子束描繪方法以及帶電粒子束照射裝置 | |
KR102214984B1 (ko) | 애퍼처의 얼라이먼트 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
JP4676461B2 (ja) | 電子ビーム描画装置及び電子ビームの電流密度調整方法 | |
JP2020181902A (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP2019079953A (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP2002289517A (ja) | 電子ビーム近接露光装置及び方法 | |
KR102137680B1 (ko) | 하전 입자 빔 묘화 장치 및 블랭킹 회로의 고장 진단 방법 | |
KR101988911B1 (ko) | 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 그 조정 방법 | |
JP7192254B2 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法 | |
US20170270656A1 (en) | Method for inspecting blanking plate | |
JP7176480B2 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP2004193157A (ja) | 電子線照明光学系及び電子線露光装置 |