JP2560745B2 - Electron beam exposure method - Google Patents
Electron beam exposure methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 振動に対してビーム照射を制御するようにした電子ビ
ーム露光方法に関し， 不測の振動が起きた場合でも振幅が許容値を越えるよ
り前にビーム照射を停止でき，微細パターンの描画を可
能にすることを目的とし， ステージを移動して行う露光装置のコラム，チャンバ
ー壁，ステージ，被露光体のホルダの内少なくとも一箇
所に加速度計を取り付け，検知された加速度または速度
または変位の測定値について，過去の一定時間間隔の複
数の測定値から外挿により一定時間後の測定値を予測
し，該予測値が予め設定した許容値を越えた場合にビー
ム照射を停止して露光を中止する構成とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to an electron beam exposure method in which beam irradiation is controlled with respect to vibration, and even if unexpected vibration occurs, beam irradiation can be stopped before the amplitude exceeds the allowable value. , Accelerometers are attached to at least one of the columns of the exposure system, the chamber walls, the stage, and the holder of the object to be exposed by moving the stage in order to enable the drawing of fine patterns, and the detected acceleration is detected. Alternatively, with respect to the measured value of velocity or displacement, the measured value after a fixed time is predicted by extrapolation from a plurality of measured values at a fixed time interval in the past, and when the predicted value exceeds a preset allowable value, beam irradiation is performed. It is configured to stop and stop the exposure.
本発明は装置の振動に対してビーム照射を制御するよ
うにした電子ビーム露光方法に関する。The present invention relates to an electron beam exposure method in which beam irradiation is controlled with respect to vibration of an apparatus.
電子ビーム露光は集積回路の製造において，微細パタ
ーンの描画に広く用いられている。Electron beam exposure is widely used for drawing fine patterns in the manufacture of integrated circuits.
微細パターンの描画に際しては，その高精度化のため
に露光装置の防振対策が極めて重要な問題となる。When drawing a fine pattern, anti-vibration measures of the exposure apparatus are a very important issue for high precision.
第４図は従来例の電子ビーム露光方法を説明する装置
の模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for explaining a conventional electron beam exposure method.
図において,1はコラム,2はチャバー,3はステージ,4は
ホルダー,5はステージ駆動装置,6は電子ビームである。In the figure, 1 is a column, 2 is a chabber, 3 is a stage, 4 is a holder, 5 is a stage driving device, and 6 is an electron beam.
電子ビーム露光装置のステージの移動が，例えばステ
ップアンドリピートのときは，例えば5mmピッチ（ステ
ップ）で移動と停止を繰り返している。When the stage movement of the electron beam exposure apparatus is, for example, step and repeat, the movement and stop are repeated at a pitch of 5 mm (step).
ステージ３が移動すると，ステージ駆動装置５のモー
タや，各部の動きにより振動が発生する。When the stage 3 moves, vibrations are generated by the motor of the stage driving device 5 and the movement of each part.
図中，両方向の矢印は振動の起こる部位を示し，各部
位の振幅は0.1〜0.3μm,周波数は200〜400Hz程度であ
る。In the figure, the double-headed arrows indicate the parts where vibration occurs, the amplitude of each part is 0.1 to 0.3 μm, and the frequency is about 200 to 400 Hz.
第５図（１）〜（３）はそれぞれ時間に対するステー
ジの変位，速度および振幅の関係を示す。FIGS. 5 (1) to (3) show the relationships of stage displacement, velocity and amplitude with respect to time.
従来は，第５図（３）に示される実験的に求めた整定
時間（振動の収斂する時間）τの間は，ビーム照射を止
め露光しないで待っている。Conventionally, the beam irradiation is stopped and exposure is not waited for the experimentally determined settling time (time for vibration to converge) τ shown in FIG. 5 (3).
上記の振動はいつも同じ振動なら問題はないが，不測
の振動が起こると，振動を検知する機能を持たないため
に実験的に求めた整定時間τ内には整定しないで，露光
パターンに振動が重畳してしまうという問題が生ずる。There is no problem if the above vibration is always the same, but if an unexpected vibration occurs, it does not settle within the experimentally settling time τ because it does not have a function to detect the vibration, and the vibration in the exposure pattern The problem of overlapping occurs.
上記問題点の解決は、電子ビーム露光装置の少なくと
も１箇所に加速度計を取り付け、該加速度計で検知され
た加速度に基づいて該加速度計を取り付けた位置の変位
量を求め、一定時間の間に順次求めた複数の変位量から
外挿によって該一定時間後の所定の時間における変位量
を予測し、該変位量の予測値が予め設定された許容値を
超える場合にビーム照射を停止して露光を中止すること
を特徴とする電子ビーム露光方法により達成される。To solve the above problems, an accelerometer is attached to at least one position of the electron beam exposure apparatus, the displacement amount of the position where the accelerometer is attached is obtained based on the acceleration detected by the accelerometer, and the accelerometer is attached within a fixed time. The displacement amount at a predetermined time after the fixed time is predicted by extrapolation from a plurality of displacement amounts sequentially obtained, and when the predicted value of the displacement amount exceeds a preset allowable value, the beam irradiation is stopped and the exposure is performed. Is achieved by the electron beam exposure method.
本発明は振動のピックアップとして加速度計を用いて
モニタし，現在までのデータを基にして算出された予測
値によりビーム照射を制御するようにしたものである。According to the present invention, an accelerometer is used as a vibration pickup for monitoring, and the beam irradiation is controlled by a predicted value calculated based on the data up to the present.
第１図は本発明の動作を説明する振幅の時間推移を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing the time transition of the amplitude for explaining the operation of the present invention.
この図は，ピックアップから検出する加速度または速
度または変位の内，変位〔増幅ｆ（ｔ）〕対時間ｔの関
係を示す。This figure shows the relationship between displacement [amplification f (t)] vs. time t of acceleration or velocity or displacement detected from the pickup.
いま，時間t1〜t5に対するｆ（t1）〜ｆ（t5）の５つ
の測定値からｆ（t6）の予測値Ｆ（t6）を外挿により求
めるときは次式を用いて求める。Now, when determined by extrapolation prediction value F (t 6) of f with respect to time t 1 ~t 5 (t 1) ~f (t 5) of the five measurements from f (t 6) using the following equation Ask for.
Ｆ（t6）＝Σ〔ｆ（ti）Π（t6−tj）／ Π（ti−tj）〕 ……（１） ここに，演算 Πはｉ≠j,j＝１→５ Σはｉ＝１→５ について行う。また,i,jは１〜５間の任意の数である。F (t 6 ) = Σ [f (t i ) Π (t 6 −t j ) / Π (t i −t j )] (1) where the calculation Π is i ≠ j, j = 1 → 5 Σ is performed for i = 1 → 5. Further, i, j is an arbitrary number between 1 and 5.
一般に，時間t1〜tnに対するｆ（t1）〜ｆ（tn）のｎ
個の測定値からｆ（tn+1）の予測値Ｆ（tn+1）を外挿に
より次式を用いて求める。In general, n of f (t 1) ~f (t n) with respect to time t 1 ~t n
The predicted value F (t n + 1 ) of f (t n + 1 ) is obtained from the individual measured values by extrapolation using the following formula.
Ｆ（tn+1）＝Σ〔ｆ（ti）Π（tn+1−tj）／ Π（ti−tj）〕 ……（２） ここに，演算 Πはｉ≠j,j＝１→ｎ Σはｉ＝１→ｎ について行う。またi,jは１〜ｎ間の任意の数である。F (t n + 1 ) = Σ [f (t i ) Π (t n + 1 −t j ) / Π (t i −t j )] (2) Here, the operation Π is i ≠ j, j = 1 → n Σ is performed for i = 1 → n. Further, i, j is an arbitrary number between 1 and n.
以上のようにして算出された予測値が許容値を越える
と判断したときビーム照射を停止する。When it is determined that the predicted value calculated as described above exceeds the allowable value, the beam irradiation is stopped.
第２図（１），および（２）はそれぞれ本発明の一実
施例による電子ビーム露光方法を説明する装置の模式断
面図とブロック図，および予測回路のブロック図であ
る。FIGS. 2A and 2B are a schematic sectional view and a block diagram of an apparatus for explaining an electron beam exposure method according to an embodiment of the present invention, and a block diagram of a prediction circuit, respectively.
第２図（１）において,1はコラム,2はチャンバー,3は
ステージ,4はホルダー,5はステージ駆動装置,6は電子ビ
ーム,7は加速度計（ピックアップ）,8はサンプリング回
路,9は予測回路,10は露光装置を制御するメインCPUであ
る。In Fig. 2 (1), 1 is a column, 2 is a chamber, 3 is a stage, 4 is a holder, 5 is a stage drive device, 6 is an electron beam, 7 is an accelerometer (pickup), 8 is a sampling circuit, and 9 is The prediction circuit, 10 is a main CPU that controls the exposure apparatus.
つぎに，この装置の動作を説明する。 Next, the operation of this device will be described.
例えば，ステージを移動しながら露光を行う場合につ
いて述べる。For example, a case where exposure is performed while moving the stage will be described.
加速度計７からの信号をサンプリング回路８と予測回
路９を通して装置各部の振動をモニタしている。予測回
路９から得られた振動の予測値が許容値を越えるかどう
かをメインCPU10で判定し，許容値以下であれば露光を
続ける。もし，許容値を越えると判断された時は，どの
パターンまで露光したかを記憶しておいて，露光を停止
する。つぎに，装置各部の構成を説明する。A signal from the accelerometer 7 is monitored by a sampling circuit 8 and a prediction circuit 9 for vibration of each part of the device. The main CPU 10 determines whether or not the predicted value of the vibration obtained from the prediction circuit 9 exceeds the allowable value. If it is less than the allowable value, the exposure is continued. If it is determined that the exposure value exceeds the permissible value, the exposure pattern is stored and the exposure is stopped. Next, the configuration of each part of the device will be described.
加速度計７は，センサとして，例えば電気容量の変化
により加速度を検知し，電圧に変換して増幅し，例えば
100mV/g（ｇは重力加速度）程度の出力をもつものを使
用する。The accelerometer 7 serves as a sensor, for example, to detect acceleration by a change in electric capacity, convert the voltage into a voltage, and amplify the voltage.
Use a device that has an output of about 100 mV / g (g is gravitational acceleration).
サンプリング回路８は，信号ｆ（ｔ）をサンプリング
アンドホールドし,ADコンバータを経てｆ（ti）を出力
する。サンプリングアンドホールド回路とADコンバータ
はコントロール回路によりにより制御される。The sampling circuit 8 samples and holds the signal f (t) and outputs f (t i ) via the AD converter. The sampling and hold circuit and the AD converter are controlled by the control circuit.
ここで，サンプリングの間隔Δｔは0.1msec程度に選
ぶ。Here, the sampling interval Δt is selected to be about 0.1 msec.
予測回路９は，例えば第２図（２）に示されるように
構成する。The prediction circuit 9 is constructed, for example, as shown in FIG.
予測回路に信号ｆ（ti）が入力されると，複数の遅延
回路11により， ｆ（ti）,f（ti-1）,f（ti-2）,f（ti-3）， ……,f（ti-n）． が演算回路12に入力されて（２）式の演算を行いＦ（t
i+1）が出力される。When the signal f (t i ) is input to the prediction circuit, f (t i ), f (t i-1 ), f (t i-2 ), f (t i-3 ), ……, f (t in ). Is input to the arithmetic circuit 12 to perform the arithmetic operation of the equation (2) and F (t
i + 1 ) is output.
ここに， ti-n＝ti−ｎ・Δｔ である。Here, t in = t i −n · Δt.
つぎに，実施例についてステージ移動を２つの場合に
分けて，振動の時間推移を説明する。Next, with respect to the embodiment, the stage movement will be divided into two cases, and the time transition of vibration will be described.
第３図（１），（２）はそれぞれステップアンドリピ
ートの場合とステージが連続移動する場合に対する振幅
の時間推移を示す図である。FIGS. 3 (1) and 3 (2) are diagrams showing the time transition of the amplitude in the case of step and repeat and in the case of continuous movement of the stage, respectively.
第３図（１）はステップアンドリピートの場合につい
て,Iはステージの移動期間,IIは振動の減衰期間,I＋II
は待ち期間,IIIは描画期間を示す。Figure 3 (1) shows the case of step-and-repeat, where I is the stage movement period, II is the vibration damping period, and I + II.
Indicates the waiting period, and III indicates the drawing period.
この場合は期間IIの減衰振動の振幅が許容限界以下に
なる点をモニタして露光を開始する。In this case, exposure is started by monitoring the point where the amplitude of the damped oscillation in period II becomes below the allowable limit.
第３図（２）はステージが連続移動する場合で，近年
ICの高集積化，高スループット化に対処してこの方式の
露光が用いられるようになった。Figure 3 (2) shows the case where the stage moves continuously.
This type of exposure has come to be used in response to higher integration and higher throughput of ICs.
図で,Lは許容限界で，振幅が許容限界Ｌを越える点Ａ
点を過去のデータより予測して振幅がＡ点に達する前に
露光を停止する。In the figure, L is the allowable limit, and the point A where the amplitude exceeds the allowable limit L
Exposure is stopped before the point is predicted from the past data and the amplitude reaches point A.
観測値が許容限界Ｌ以下のＢ点に達したときにステー
ジ速度をビーム照射停止前より低く設定して再度ビーム
照射を開始する。When the observed value reaches point B, which is equal to or less than the allowable limit L, the stage speed is set lower than before the beam irradiation was stopped, and the beam irradiation is restarted.
上記いずれの場合に対しても，異常信号が発生してい
た場合その振幅が許容値を越える以前に露光を停止する
ことができる。In any of the above cases, when an abnormal signal is generated, the exposure can be stopped before the amplitude exceeds the allowable value.
以上詳細に説明したように本発明によれば，常時装置
の振動をモニタし，不測の振動が起きた場合でも振幅が
許容値を越えるより前にビーム照射を停止することがで
きる。従って，露光パターンに振動が重畳することはな
く，微細パターンの描画が可能になる。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to constantly monitor the vibration of the apparatus and stop the beam irradiation before the amplitude exceeds the allowable value even if an unexpected vibration occurs. Therefore, it is possible to draw a fine pattern without vibration being superimposed on the exposure pattern.
第１図は本発明の動作を説明する振幅の時間推移を示す
図， 第２図（１），および（２）はそれぞれ本発明の一実施
例による電子ビーム露光方法を説明する装置の模式図面
とブロック図，および予測回路のブロック図， 第３図（１），（２）はそれぞれステップアンドリピー
トの場合とステージが連続移動する場合に対する振幅の
時間推移を示す図， 第４図は従来例の電子ビーム露光方法を説明する装置の
模式断面図， 第５図（１）〜（３）はそれぞれ時間に対するステージ
の変位，速度および振幅の関係を示す。 図において， １はコラム， ２はチャンバー， ３はステージ， ４はホルダー， ５はステージ駆動装置， ６は電子ビーム， ７は加速度計（ピックアップ）， ８はサンプリング回路， ９は予測回路， 10は露光装置を制御するメインCPU, 11は遅延回路， 12は演算回路 である。FIG. 1 is a diagram showing the time transition of amplitude for explaining the operation of the present invention, and FIGS. 2 (1) and 2 (2) are schematic drawings of an apparatus for explaining an electron beam exposure method according to an embodiment of the present invention. And a block diagram, and a block diagram of a prediction circuit, FIGS. 3 (1) and 3 (2) are diagrams showing the time transition of the amplitude in the case of step and repeat and in the case of continuous movement of the stage, and FIG. 4 is a conventional example. FIG. 5 (1) to FIG. 5 (3) are schematic cross-sectional views of the apparatus for explaining the electron beam exposure method of FIG. In the figure, 1 is a column, 2 is a chamber, 3 is a stage, 4 is a holder, 5 is a stage driving device, 6 is an electron beam, 7 is an accelerometer (pickup), 8 is a sampling circuit, 9 is a prediction circuit, and 10 is The main CPU that controls the exposure equipment, 11 is a delay circuit, and 12 is an arithmetic circuit.
Claims (1)
加速度計を取り付け、該加速度計で検知された加速度に
基づいて該加速度計を取り付けた位置の変位量を求め、
一定時間の間に順次求めた複数の変位量から外挿によっ
て該一定時間後の所定の時間における変位量を予測し、
該変位量の予測値が予め設定された許容値を超える場合
にビーム照射を停止して露光を中止することを特徴とす
る電子ビーム露光方法。1. An electron beam exposure apparatus is provided with an accelerometer at at least one location, and a displacement amount at a position where the accelerometer is attached is determined based on acceleration detected by the accelerometer.
Predicting a displacement amount at a predetermined time after the constant time by extrapolation from a plurality of displacement amounts sequentially obtained during the constant time,
An electron beam exposure method, wherein beam irradiation is stopped and exposure is stopped when the predicted value of the displacement amount exceeds a preset allowable value.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62227009A JP2560745B2 (en) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Electron beam exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP62227009A JP2560745B2 (en) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Electron beam exposure method |
Publications (2)
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| JPS6469011A JPS6469011A (en) | 1989-03-15 |
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Family Applications (1)
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| JP62227009A Expired - Fee Related JP2560745B2 (en) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | Electron beam exposure method |
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Families Citing this family (10)
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| JP6000695B2 (en) * | 2011-07-08 | 2016-10-05 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Charged particle beam drawing apparatus and charged particle beam drawing method |
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-
1987
- 1987-09-10 JP JP62227009A patent/JP2560745B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS6469011A (en) | 1989-03-15 |
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