JP3169399B2 - 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法Info
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- JP3169399B2 JP3169399B2 JP23984791A JP23984791A JP3169399B2 JP 3169399 B2 JP3169399 B2 JP 3169399B2 JP 23984791 A JP23984791 A JP 23984791A JP 23984791 A JP23984791 A JP 23984791A JP 3169399 B2 JP3169399 B2 JP 3169399B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム露光装
置及びその制御方法に関するものであり、更に詳しく言
えば、連続ステージ移動する被露光対象に電子ビームを
偏向照射し、半導体集積回路(以下LSIという)のパ
ターン描画処理をする装置及びその制御方法に関するも
のである。
置及びその制御方法に関するものであり、更に詳しく言
えば、連続ステージ移動する被露光対象に電子ビームを
偏向照射し、半導体集積回路(以下LSIという)のパ
ターン描画処理をする装置及びその制御方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの高集積化、高密度化に伴
い微細パターン露光は、ホトリングラフィに代わって、
荷電粒子線を用いる方法、例えば、電子ビームやX線に
よるパターン露光に移行されつつある。ところで、パタ
ーン描画処理の高速化と処理効率の向上とを図るためス
テージ連続移動露光方式が開発されている。これによれ
ば、被露光対象を載置したステージが連続移動させた状
態において、電子ビームを主偏向領域間に移動させる場
合には、電磁偏向器によりそれが電磁偏向処理される。
また、副偏向領域において、パターン描画処理をする場
合には静電偏向器により電子ビームが静電偏向処理され
る。
い微細パターン露光は、ホトリングラフィに代わって、
荷電粒子線を用いる方法、例えば、電子ビームやX線に
よるパターン露光に移行されつつある。ところで、パタ
ーン描画処理の高速化と処理効率の向上とを図るためス
テージ連続移動露光方式が開発されている。これによれ
ば、被露光対象を載置したステージが連続移動させた状
態において、電子ビームを主偏向領域間に移動させる場
合には、電磁偏向器によりそれが電磁偏向処理される。
また、副偏向領域において、パターン描画処理をする場
合には静電偏向器により電子ビームが静電偏向処理され
る。
【0003】また、偏向領域を移動する際に、電磁偏向
器のインダクタンスにより、主偏向増幅器が整定するま
で時間を要する。このため、ある偏向領域から他の偏向
領域に移動するジャンプ量に応じて一定待ち時間を設定
し、その待ち時間後に、パターン描画処理を開始するよ
うに電子ビームが偏向制御されている。しかし、通常の
ステップ&リピート露光方式とは異なり、ステージ連続
移動露光方式では、ステージ位置データを一定周期で読
み取り、該データを偏向処理系にフィードバックをする
必要がある。このため、一定待ち時間の終了直前に読み
取られたステージ位置データを原因として、該待ち時間
が終了した後であっても、電磁偏向器が非安定状態とな
ることがある。このことで、描画パターンに揺れが生
じ、正確なパターン描画処理をすることができず、当該
露光装置の信頼度の低下を招くという問題がある。
器のインダクタンスにより、主偏向増幅器が整定するま
で時間を要する。このため、ある偏向領域から他の偏向
領域に移動するジャンプ量に応じて一定待ち時間を設定
し、その待ち時間後に、パターン描画処理を開始するよ
うに電子ビームが偏向制御されている。しかし、通常の
ステップ&リピート露光方式とは異なり、ステージ連続
移動露光方式では、ステージ位置データを一定周期で読
み取り、該データを偏向処理系にフィードバックをする
必要がある。このため、一定待ち時間の終了直前に読み
取られたステージ位置データを原因として、該待ち時間
が終了した後であっても、電磁偏向器が非安定状態とな
ることがある。このことで、描画パターンに揺れが生
じ、正確なパターン描画処理をすることができず、当該
露光装置の信頼度の低下を招くという問題がある。
【0004】そこで、パターン描画処理の開始時刻を電
磁偏向器の静態安定に係る待ち時間のみに依存すること
なく、該ステージ位置読み取り制御動作の周期に基づく
別の待ち時間回路の出力を導入して正確にパターン描画
処理をし、ステージ連続移動方式の露光処理の信頼性の
向上を図ることができる装置及び方法が望まれている。
磁偏向器の静態安定に係る待ち時間のみに依存すること
なく、該ステージ位置読み取り制御動作の周期に基づく
別の待ち時間回路の出力を導入して正確にパターン描画
処理をし、ステージ連続移動方式の露光処理の信頼性の
向上を図ることができる装置及び方法が望まれている。
【0005】処で図7及び図8は、従来例に係る電子ビ
ーム露光装置の構成図である。図において、電子ビーム
1aにより、半導体ウエハ等の被露光対象8にLSIパ
ターンを描画処理をする装置は、電子銃1、静電偏向器
2、電磁偏向器3、副偏向駆動回路4、主偏向駆動回路
5、レーザ測長器6A、ステージ移動装置6B、ステー
ジ制御回路6C、ステージ位置補正回路6D、ステージ
6E及びCPU(中央演算処理装置)7等から成る。
ーム露光装置の構成図である。図において、電子ビーム
1aにより、半導体ウエハ等の被露光対象8にLSIパ
ターンを描画処理をする装置は、電子銃1、静電偏向器
2、電磁偏向器3、副偏向駆動回路4、主偏向駆動回路
5、レーザ測長器6A、ステージ移動装置6B、ステー
ジ制御回路6C、ステージ位置補正回路6D、ステージ
6E及びCPU(中央演算処理装置)7等から成る。
【0006】なお、主偏向駆動回路5は、メインデフデ
ータバッファ5A、メインデフ位置設定回路5B、加算
/出力回路5C、第2の補正演算回路5D、待ち時間回
路5E、主偏向増幅器5F、フィールドメモリ5G、デ
ジタル/アナログ変換器DAC2,DAC3、増幅器A
MP1,AMP2等から成る。また、当該露光装置の機
能は、ステージ移動装置6Bによりステージ6Eに載置
された被露光対象8が連続移動され、併せて、電子銃1
から被露光対象8に電子ビーム1aが出射されると、静
電偏向器2や電磁偏向器3により、該電子ビーム1aが
偏向処理される。この際の偏向処理は、例えば、被露光
対象8の副偏向領域にパタン描画処理をする場合には、
まず、副偏向駆動回路4のサブデフデータバッファ4A
に副偏向露光データSDが入力されると、それがサブデ
フパターン発生回路4B、第1の補正演算回路4C、D
/A変換器DAC1、フィールドメモリ5G、副偏向増
幅器4Dにより信号処理されて、副偏向信号SSDが静
電偏向器2に出力される。これにより、電子ビーム1a
が静電偏向処理される。
ータバッファ5A、メインデフ位置設定回路5B、加算
/出力回路5C、第2の補正演算回路5D、待ち時間回
路5E、主偏向増幅器5F、フィールドメモリ5G、デ
ジタル/アナログ変換器DAC2,DAC3、増幅器A
MP1,AMP2等から成る。また、当該露光装置の機
能は、ステージ移動装置6Bによりステージ6Eに載置
された被露光対象8が連続移動され、併せて、電子銃1
から被露光対象8に電子ビーム1aが出射されると、静
電偏向器2や電磁偏向器3により、該電子ビーム1aが
偏向処理される。この際の偏向処理は、例えば、被露光
対象8の副偏向領域にパタン描画処理をする場合には、
まず、副偏向駆動回路4のサブデフデータバッファ4A
に副偏向露光データSDが入力されると、それがサブデ
フパターン発生回路4B、第1の補正演算回路4C、D
/A変換器DAC1、フィールドメモリ5G、副偏向増
幅器4Dにより信号処理されて、副偏向信号SSDが静
電偏向器2に出力される。これにより、電子ビーム1a
が静電偏向処理される。
【0007】なお、副偏向領域におけるパターン描画処
理の開始タイミングは、主偏向駆動回路5の待ち時間発
生回路5Eからの描画開始信号S31により行われる。
また、被露光対象8の主偏向領域間をステージ6Eが移
動する場合には、まず、主偏向駆動回路5のメインデフ
データバッファ5Aに主偏向露光データMDが入力され
ると、メインデフ位置設定回路5Bにより偏向先の位置
が設定され、その偏向先の主偏向データMD11とステ
ージ制御回路6Cからのステージ位置データSTDとが
加算/出力回路5Cにより演算される。また、第2の補
正演算回路5Dにより、ステージ移動量と偏向先の位置
への偏向量とが補正処理される。この補正処理された主
偏向データMD12が主偏向増幅器5Fにより信号処理
されて、その主偏向信号S21が電磁偏向器3に出力さ
れる。これにより、電子ビーム1aが電磁偏向処理され
る。この際に、待ち時間回路5Eは第2の補正演算回路
5Dからの補正処理された主偏向データMD12に含ま
れる主偏向セット信号S11(第7図参照)に基づいて
電子ビーム1aの偏向量(ジャンプ量)に応じたパルス
信号PSを発生する。このパルス信号PSは、主偏向増
幅器5Fが整定するまでの待ち時間Tを規定するもので
あり、「H」レベルが待ち動作を示し、「L」レベルが
非待ち動作を示すものである。
理の開始タイミングは、主偏向駆動回路5の待ち時間発
生回路5Eからの描画開始信号S31により行われる。
また、被露光対象8の主偏向領域間をステージ6Eが移
動する場合には、まず、主偏向駆動回路5のメインデフ
データバッファ5Aに主偏向露光データMDが入力され
ると、メインデフ位置設定回路5Bにより偏向先の位置
が設定され、その偏向先の主偏向データMD11とステ
ージ制御回路6Cからのステージ位置データSTDとが
加算/出力回路5Cにより演算される。また、第2の補
正演算回路5Dにより、ステージ移動量と偏向先の位置
への偏向量とが補正処理される。この補正処理された主
偏向データMD12が主偏向増幅器5Fにより信号処理
されて、その主偏向信号S21が電磁偏向器3に出力さ
れる。これにより、電子ビーム1aが電磁偏向処理され
る。この際に、待ち時間回路5Eは第2の補正演算回路
5Dからの補正処理された主偏向データMD12に含ま
れる主偏向セット信号S11(第7図参照)に基づいて
電子ビーム1aの偏向量(ジャンプ量)に応じたパルス
信号PSを発生する。このパルス信号PSは、主偏向増
幅器5Fが整定するまでの待ち時間Tを規定するもので
あり、「H」レベルが待ち動作を示し、「L」レベルが
非待ち動作を示すものである。
【0008】これにより、連続ステージ移動する被露光
対象8に電子ビーム1aを偏向照射し、LSIのパター
ン描画処理をすることができる。
対象8に電子ビーム1aを偏向照射し、LSIのパター
ン描画処理をすることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例によ
れば、連続ステージ移動する被露光対象8の任意の偏向
領域から他の偏向領域に電子ビーム1aを移動させて描
画処理を継続する場合、図9に示すように、その描画開
始処理時刻Txが待ち時間Tの経過後に立ち下がる描画
開始信号S31に同期している。
れば、連続ステージ移動する被露光対象8の任意の偏向
領域から他の偏向領域に電子ビーム1aを移動させて描
画処理を継続する場合、図9に示すように、その描画開
始処理時刻Txが待ち時間Tの経過後に立ち下がる描画
開始信号S31に同期している。
【0010】このため、連続ステージ移動するステージ
位置データSTDの読み取り周期と待ち時間Tによって
は、該待ち時間T経過直前に主偏向増幅器5Fに補正さ
れた主偏向データMD12に含まれる主偏向セット信号
S11が出力され、この状態から僅かに遅れて描画開
始信号S31が副偏向駆動回路4のサブデフパターン発
生回路4Bに出力される場合がある。これは、連続移動
するステージ6Eの位置を測定するレーザ測長器6A、
ステージ制御回路6Cのレーザカウンタ61、オフセッ
トレジスタ62、加算器63、ステージ読み取りレジス
タ64、減算器66及び主偏向駆動回路5により構成さ
れる電磁偏向フィードバック制御系やレーザ測長器6
A、レーザカウンタ61、減算器67、第3の補正回路
68、D/A変換器DAC4により構成される静電偏向
フィードバック制御系の微妙な制御ずれ等により生ずる
ものと考えられる。このことで、主偏向増幅器5Fが整
定しない状態、すなわち、同図の主偏向信号S21の不
定状態部分10において、副偏向露光領域におけるパタ
ーン描画処理が開始される。
位置データSTDの読み取り周期と待ち時間Tによって
は、該待ち時間T経過直前に主偏向増幅器5Fに補正さ
れた主偏向データMD12に含まれる主偏向セット信号
S11が出力され、この状態から僅かに遅れて描画開
始信号S31が副偏向駆動回路4のサブデフパターン発
生回路4Bに出力される場合がある。これは、連続移動
するステージ6Eの位置を測定するレーザ測長器6A、
ステージ制御回路6Cのレーザカウンタ61、オフセッ
トレジスタ62、加算器63、ステージ読み取りレジス
タ64、減算器66及び主偏向駆動回路5により構成さ
れる電磁偏向フィードバック制御系やレーザ測長器6
A、レーザカウンタ61、減算器67、第3の補正回路
68、D/A変換器DAC4により構成される静電偏向
フィードバック制御系の微妙な制御ずれ等により生ずる
ものと考えられる。このことで、主偏向増幅器5Fが整
定しない状態、すなわち、同図の主偏向信号S21の不
定状態部分10において、副偏向露光領域におけるパタ
ーン描画処理が開始される。
【0011】これにより、被露光対象8に歪んだパター
ン等が露光処理されることからステージ連続移動方式に
係る露光処理の信頼度の低下を招くという問題がある。
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、パターン描画処理の開始時刻を電磁偏向器の整
定に係る待ち時間のみに依存することなく、該ステージ
位置読み取り制御動作の周期に基づく別の待ち時間回路
の出力を導入して正確にパターン描画処理をし、ステー
ジ連続移動方式の露光処理の信頼度の向上を図ることが
可能となる荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法の
提供を目的とする。
ン等が露光処理されることからステージ連続移動方式に
係る露光処理の信頼度の低下を招くという問題がある。
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、パターン描画処理の開始時刻を電磁偏向器の整
定に係る待ち時間のみに依存することなく、該ステージ
位置読み取り制御動作の周期に基づく別の待ち時間回路
の出力を導入して正確にパターン描画処理をし、ステー
ジ連続移動方式の露光処理の信頼度の向上を図ることが
可能となる荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法の
提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明における荷電粒子ビーム露光装置は以下のような
技術構成を有するものである。即ち、図1〜図3は、本
発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の原理図を示してい
る。その露光装置は、被露光対象18に荷電粒子ビーム
11aを出射する荷電粒子発生手段11と、前記荷電粒
子ビーム11aを偏向する第1及び第2の偏向手段12
及び13と、前記第1の偏向手段12の出力を制御する
第1の偏向駆動手段14と、前記第2の偏向手段13の
出力を制御する第2の偏向駆動手段15と、前記被露光
対象18の移動制御をするステージ駆動/制御手段16
と、前記荷電粒子発生手段11、第1の偏向駆動手段1
4、第2の偏向駆動手段15及びステージ駆動/制御手
段16の入出力を制御する制御手段17とを具備し、前
記第2の偏向駆動手段15が、少なくとも、主偏向デー
タMD1とステージ位置データSTDとを入力して、補
正された主偏向データMD2を出力するデータ補正演算
手段15Aと、前記補正された主偏向データMD2に基
づいて主偏向信号S2を出力する偏向信号出力手段15
Bと、前記補正された主偏向データMD2に基づいて第
1のパルス信号PS1を発生する第1の待ち時間発生手
段15Cと、第1のパルス信号PS1の発生に同期して
第2のパルス信号PS2を発生する第2の待ち時間発生
手段15Dと、前記第1、第2のパルス信号PS1,P
S2を比較して描画開始信号S3を出力する比較出力手
段15Eから成ることを特徴とし、更には、その露光装
置の制御方法であって、前記電子ビーム11aを電磁偏
向する主偏向データMD1とステージ位置読み取り処理
に基づいて得られるステージ位置データSTDとの入力
処理をし、前記入力処理に基づいて主偏向データMD1
のデータ演算補正処理をし、前記データ演算補正処理さ
れた主偏向データMD2に基づいて主偏向信号S2の出
力処理をし、併せて、前記データ演算補正処理された主
偏向データMD2に基づいて第1のパルス信号PS1の
発生処理をするとともに該第1のパルス信号PS1の発
生と同期させて第2のパルス信号PS2の発生処理を行
い、前記第1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較
処理に基づいて描画開始信号S3の出力処理をすること
を特徴とし、上記目的を達成する。
本発明における荷電粒子ビーム露光装置は以下のような
技術構成を有するものである。即ち、図1〜図3は、本
発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の原理図を示してい
る。その露光装置は、被露光対象18に荷電粒子ビーム
11aを出射する荷電粒子発生手段11と、前記荷電粒
子ビーム11aを偏向する第1及び第2の偏向手段12
及び13と、前記第1の偏向手段12の出力を制御する
第1の偏向駆動手段14と、前記第2の偏向手段13の
出力を制御する第2の偏向駆動手段15と、前記被露光
対象18の移動制御をするステージ駆動/制御手段16
と、前記荷電粒子発生手段11、第1の偏向駆動手段1
4、第2の偏向駆動手段15及びステージ駆動/制御手
段16の入出力を制御する制御手段17とを具備し、前
記第2の偏向駆動手段15が、少なくとも、主偏向デー
タMD1とステージ位置データSTDとを入力して、補
正された主偏向データMD2を出力するデータ補正演算
手段15Aと、前記補正された主偏向データMD2に基
づいて主偏向信号S2を出力する偏向信号出力手段15
Bと、前記補正された主偏向データMD2に基づいて第
1のパルス信号PS1を発生する第1の待ち時間発生手
段15Cと、第1のパルス信号PS1の発生に同期して
第2のパルス信号PS2を発生する第2の待ち時間発生
手段15Dと、前記第1、第2のパルス信号PS1,P
S2を比較して描画開始信号S3を出力する比較出力手
段15Eから成ることを特徴とし、更には、その露光装
置の制御方法であって、前記電子ビーム11aを電磁偏
向する主偏向データMD1とステージ位置読み取り処理
に基づいて得られるステージ位置データSTDとの入力
処理をし、前記入力処理に基づいて主偏向データMD1
のデータ演算補正処理をし、前記データ演算補正処理さ
れた主偏向データMD2に基づいて主偏向信号S2の出
力処理をし、併せて、前記データ演算補正処理された主
偏向データMD2に基づいて第1のパルス信号PS1の
発生処理をするとともに該第1のパルス信号PS1の発
生と同期させて第2のパルス信号PS2の発生処理を行
い、前記第1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較
処理に基づいて描画開始信号S3の出力処理をすること
を特徴とし、上記目的を達成する。
【0013】
【作用】本発明の装置及びその制御方法によれば、図1
及び図2に示すように、データ補正演算手段15A、偏
向信号出力手段15B、第1の待ち時間発生手段15
C、第2の待ち時間発生手段15D、比較出力手段15
Eから成る第2の偏向駆動手段15が設けられ、データ
演算補正処理された主偏向データMD2に含まれる主偏
向セット信号S1に基づいて第1のパルス信号PS1の
発生処理をするとともに該第1のパルス信号の発生に同
期させて第2のパルス信号PS2の発生処理を行い、該
第1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較処理に基
づいて描画開始信号S3の出力処理がされている。
及び図2に示すように、データ補正演算手段15A、偏
向信号出力手段15B、第1の待ち時間発生手段15
C、第2の待ち時間発生手段15D、比較出力手段15
Eから成る第2の偏向駆動手段15が設けられ、データ
演算補正処理された主偏向データMD2に含まれる主偏
向セット信号S1に基づいて第1のパルス信号PS1の
発生処理をするとともに該第1のパルス信号の発生に同
期させて第2のパルス信号PS2の発生処理を行い、該
第1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較処理に基
づいて描画開始信号S3の出力処理がされている。
【0014】例えば、ステージ駆動/制御手段16によ
り連続移動される被露光対象18に荷電粒子発生手段1
1を介して荷電粒子ビーム11aが出射されると、該ビ
ーム11aが第1及び第2の偏向手段12及び13によ
り偏向される。この際に、被露光対象18の任意の偏向
領域から他の偏向領域に電子ビーム11aを移動させて
描画処理をする場合、主偏向データMD1とステージ位
置データSTDとがデータ補正演算手段15Aに入力さ
れ、該演算手段15Aにより補正された主偏向データM
D2が偏向信号出力手段15B、第1、第2の待ち時間
発生手段15C,15Dに出力される。ここで、第1の
待ち時間発生手段15Cでは、補正された主偏向データ
MD2に含まれる主偏向セット信号S1をスタート信号
にして、予め設定された電子ビーム11aの移動量に応
じたパルス幅φ1の第1のパルス信号PS1が発生す
る。
り連続移動される被露光対象18に荷電粒子発生手段1
1を介して荷電粒子ビーム11aが出射されると、該ビ
ーム11aが第1及び第2の偏向手段12及び13によ
り偏向される。この際に、被露光対象18の任意の偏向
領域から他の偏向領域に電子ビーム11aを移動させて
描画処理をする場合、主偏向データMD1とステージ位
置データSTDとがデータ補正演算手段15Aに入力さ
れ、該演算手段15Aにより補正された主偏向データM
D2が偏向信号出力手段15B、第1、第2の待ち時間
発生手段15C,15Dに出力される。ここで、第1の
待ち時間発生手段15Cでは、補正された主偏向データ
MD2に含まれる主偏向セット信号S1をスタート信号
にして、予め設定された電子ビーム11aの移動量に応
じたパルス幅φ1の第1のパルス信号PS1が発生す
る。
【0015】さらに、第2の待ち時間発生手段15Dで
は、同様に主偏向セット信号S1をスタート信号にし
て、第2のパルス信号PS2が発生する。この第2のパ
ルス信号PS2のパルス幅φ2が、第1のパルス信号P
S1のパルス幅よりも短く規定されている。このため、
偏向信号出力手段15Bから偏向信号S2が第2の偏向
手段13に出力されるが、主偏向セット信号S1に基づ
いて起動された第1のパルス信号PS1と例えば主偏向
セット信号S1をトリガ信号として第2のパルス信号P
S2が発生する。これにより、第1のパルス信号PS1
と第2のパルス信号PS2とが比較処理、例えば、両信
号PS1,PS2の立ち下がり(終了時点)の論理和主
力処理に基づいて、描画開始信号S3を比較出力手段1
5Eから第1の偏向駆動手段14に出力することができ
る。つまり主たる偏向手段13である電磁偏向器23を
偏向させる第2の偏向駆動手段15に設けられる主偏向
増幅器25Gが整定される間は第2の偏向手段13その
ものは偏向されるが、第1の偏向手段12である静電偏
向器はその間、第1の偏向駆動手段14により作動させ
ないで、ブランキングをONにさせておく等の操作を行
わせ、荷電粒子ビームがウェーハ等の被露光物体に確実
に到達しないように構成しておくものである。
は、同様に主偏向セット信号S1をスタート信号にし
て、第2のパルス信号PS2が発生する。この第2のパ
ルス信号PS2のパルス幅φ2が、第1のパルス信号P
S1のパルス幅よりも短く規定されている。このため、
偏向信号出力手段15Bから偏向信号S2が第2の偏向
手段13に出力されるが、主偏向セット信号S1に基づ
いて起動された第1のパルス信号PS1と例えば主偏向
セット信号S1をトリガ信号として第2のパルス信号P
S2が発生する。これにより、第1のパルス信号PS1
と第2のパルス信号PS2とが比較処理、例えば、両信
号PS1,PS2の立ち下がり(終了時点)の論理和主
力処理に基づいて、描画開始信号S3を比較出力手段1
5Eから第1の偏向駆動手段14に出力することができ
る。つまり主たる偏向手段13である電磁偏向器23を
偏向させる第2の偏向駆動手段15に設けられる主偏向
増幅器25Gが整定される間は第2の偏向手段13その
ものは偏向されるが、第1の偏向手段12である静電偏
向器はその間、第1の偏向駆動手段14により作動させ
ないで、ブランキングをONにさせておく等の操作を行
わせ、荷電粒子ビームがウェーハ等の被露光物体に確実
に到達しないように構成しておくものである。
【0016】このことで、電磁偏向フィードバック制御
系や静電偏向フィードバック制御系の微妙な制御ずれや
従来例のように連続ステージ移動するステージ位置デー
タSTDの読み取り時刻の誤差等が生じた場合であって
も、従来のように待ち時間経過直前に第1の偏向駆動手
段14に描写開始信号S3が出力されることがなくな
る。
系や静電偏向フィードバック制御系の微妙な制御ずれや
従来例のように連続ステージ移動するステージ位置デー
タSTDの読み取り時刻の誤差等が生じた場合であって
も、従来のように待ち時間経過直前に第1の偏向駆動手
段14に描写開始信号S3が出力されることがなくな
る。
【0017】これにより、偏向信号出力手段15Bが整
定しない状態において、パターン描画処理が開始される
ことが無くなる。このことで、被露光対象18に正確な
パターン露光処理をすることができることからステージ
連続移動方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ること
が可能となる。
定しない状態において、パターン描画処理が開始される
ことが無くなる。このことで、被露光対象18に正確な
パターン露光処理をすることができることからステージ
連続移動方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ること
が可能となる。
【0018】
【実施例】以下に本発明の具体例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図4〜図6は、本発明の実施例に係る
荷電粒子ビーム装置及びその制御方法を説明する図であ
り、図4,5は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光
装置の構成図を示している。
詳細に説明する。図4〜図6は、本発明の実施例に係る
荷電粒子ビーム装置及びその制御方法を説明する図であ
り、図4,5は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光
装置の構成図を示している。
【0019】図において、荷電粒子ビームの一実施例と
なる電子ビーム21aを用いた電子ビーム露光装置は、
電子銃21、静電偏向器22、電磁偏向器23、副偏向
駆動回路24、主偏向駆動回路25、レーザ測長器26
A、ステージ移動装置26B、ステージ制御回路26
C、ステージ位置補正回路26D、ステージ26E等か
ら成る。
なる電子ビーム21aを用いた電子ビーム露光装置は、
電子銃21、静電偏向器22、電磁偏向器23、副偏向
駆動回路24、主偏向駆動回路25、レーザ測長器26
A、ステージ移動装置26B、ステージ制御回路26
C、ステージ位置補正回路26D、ステージ26E等か
ら成る。
【0020】すなわち、21は荷電粒子発生手段11の
一実施例となる電子銃であり、電子ビーム21aを被露
光対象28に出射するものである。22は第1の偏向手
段12の一実施例となる静電偏向器であり、電子ビーム
21aの静電偏向処理をするものである。23は第2の
偏向手段13の一実施例となる電磁偏向器であり、電子
ビーム21aの電磁偏向処理をするものである。
一実施例となる電子銃であり、電子ビーム21aを被露
光対象28に出射するものである。22は第1の偏向手
段12の一実施例となる静電偏向器であり、電子ビーム
21aの静電偏向処理をするものである。23は第2の
偏向手段13の一実施例となる電磁偏向器であり、電子
ビーム21aの電磁偏向処理をするものである。
【0021】24は第1の偏向駆動手段14の一実施例
となる副偏向駆動回路であり、サブデフデータバッファ
24A、サブデフパターン発生回路24B、第1の補正
演算回路24C、D/A変換器DAC1、副偏向増幅器
24Dから成る。副偏向駆動回路24の機能は、サブデ
フデータバッファ24Aに副偏向露光データSDが入力
されると、それがサブデフパターン発生回路24B、第
1の補正演算回路24C、D/A変換器DAC1、フィ
ールドメモリ25H、副偏向増幅器24Eにより信号処
理されて、副偏向信号SSDが静電偏向器22に出力さ
れる(電子ビーム21aの静電偏向処理)。
となる副偏向駆動回路であり、サブデフデータバッファ
24A、サブデフパターン発生回路24B、第1の補正
演算回路24C、D/A変換器DAC1、副偏向増幅器
24Dから成る。副偏向駆動回路24の機能は、サブデ
フデータバッファ24Aに副偏向露光データSDが入力
されると、それがサブデフパターン発生回路24B、第
1の補正演算回路24C、D/A変換器DAC1、フィ
ールドメモリ25H、副偏向増幅器24Eにより信号処
理されて、副偏向信号SSDが静電偏向器22に出力さ
れる(電子ビーム21aの静電偏向処理)。
【0022】なお、副偏向露光領域におけるパターン描
画処理の開始タイミングは、主偏向駆動回路25の第
1、第2の待ち時間発生回路25E,25Fの信号処理
により得られる描画開始信号S3に基づいて行われる。
また、描画開始信号S3がDSP27Bを介してデータ
転送処理される。25は第2の偏向駆動手段15の一実
施例となる主偏向駆動回路であり、メインデフデータバ
ッファ25Aやメインデフ位置設定回路25Bと、デー
タ演算手段15Aの一例となる加算/出力回路25C及
び第2の補正演算回路25Dと、偏向信号出力手段15
Bの一例となる主偏向増幅器25Gと、第1の待ち時間
発生手段15Cの一例となる第1の待ち時間回路25E
と、第2の待ち時間発生手段15Dの一例となる第2の
待ち時間回路25Fと、比較出力手段15Eの一例とな
る論理和演算器OR及びフィールドメモリ25H、その
他の偏向増幅器AMP1,AMP2から成る。尚本具体
例における第2の補正手段25Dは微少なひずみを調整
する機能を有するものであり、必要により使用すればよ
く、場合によっては省略することも可能である。該第2
の補正手段25Dを省略した場合には、加算/出力回路
25Cの出力を主偏向データMD1とすることが出来
る。
画処理の開始タイミングは、主偏向駆動回路25の第
1、第2の待ち時間発生回路25E,25Fの信号処理
により得られる描画開始信号S3に基づいて行われる。
また、描画開始信号S3がDSP27Bを介してデータ
転送処理される。25は第2の偏向駆動手段15の一実
施例となる主偏向駆動回路であり、メインデフデータバ
ッファ25Aやメインデフ位置設定回路25Bと、デー
タ演算手段15Aの一例となる加算/出力回路25C及
び第2の補正演算回路25Dと、偏向信号出力手段15
Bの一例となる主偏向増幅器25Gと、第1の待ち時間
発生手段15Cの一例となる第1の待ち時間回路25E
と、第2の待ち時間発生手段15Dの一例となる第2の
待ち時間回路25Fと、比較出力手段15Eの一例とな
る論理和演算器OR及びフィールドメモリ25H、その
他の偏向増幅器AMP1,AMP2から成る。尚本具体
例における第2の補正手段25Dは微少なひずみを調整
する機能を有するものであり、必要により使用すればよ
く、場合によっては省略することも可能である。該第2
の補正手段25Dを省略した場合には、加算/出力回路
25Cの出力を主偏向データMD1とすることが出来
る。
【0023】主偏向駆動回路25の機能は、主偏向駆動
回路25のメインデフデータバッファ25Aに主偏向露
光データMDが入力されると、メインデフ位置設定回路
25Bにより偏向先の位置が設定され、その偏向先の位
置に係る主偏向データMD1とステージ制御回路26C
からのステージ位置データSTDとが加算/出力回路2
5Cにより演算される。主偏向データMD2が出力され
るまた必要によっては該主偏向データMD2は第2の補
正演算回路25Dにより、ステージ移動量と偏向先の位
置への偏向量とが補正処理される。この主偏向データM
D2が主偏向増幅器25Gにより信号処理されて、その
主偏向信号S2が電磁偏向器23に出力される。これに
より、連続ステージ移動する被露光対象28の偏向露光
領域間に電子ビーム21aを移動させることができる
(電子ビーム21aの電磁偏向処理)。
回路25のメインデフデータバッファ25Aに主偏向露
光データMDが入力されると、メインデフ位置設定回路
25Bにより偏向先の位置が設定され、その偏向先の位
置に係る主偏向データMD1とステージ制御回路26C
からのステージ位置データSTDとが加算/出力回路2
5Cにより演算される。主偏向データMD2が出力され
るまた必要によっては該主偏向データMD2は第2の補
正演算回路25Dにより、ステージ移動量と偏向先の位
置への偏向量とが補正処理される。この主偏向データM
D2が主偏向増幅器25Gにより信号処理されて、その
主偏向信号S2が電磁偏向器23に出力される。これに
より、連続ステージ移動する被露光対象28の偏向露光
領域間に電子ビーム21aを移動させることができる
(電子ビーム21aの電磁偏向処理)。
【0024】この際に、第1の待ち時間回路25Eは加
算/出力回路25Cから出力される主偏向データMD2
は第2の補正演算回路25Dから出力される補正された
主偏向データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に
基づいて電子ビーム21aの偏向量(ジャンプ量)に応
じた第1のパルス信号PS1を発生するものである。こ
のパルス信号PS1は、そのパルス幅がφ1であり、主
偏向増幅器25Gが整定するまでの待ち時間Tを規定す
るものである。尚この間電子ビーム21aはブランキン
グはON状態におかれていることが好ましい。ここで、
パルス信号PS1の「H」レベルが待ち動作を示し、
「L」レベルが非待ち動作を示すものである。
算/出力回路25Cから出力される主偏向データMD2
は第2の補正演算回路25Dから出力される補正された
主偏向データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に
基づいて電子ビーム21aの偏向量(ジャンプ量)に応
じた第1のパルス信号PS1を発生するものである。こ
のパルス信号PS1は、そのパルス幅がφ1であり、主
偏向増幅器25Gが整定するまでの待ち時間Tを規定す
るものである。尚この間電子ビーム21aはブランキン
グはON状態におかれていることが好ましい。ここで、
パルス信号PS1の「H」レベルが待ち動作を示し、
「L」レベルが非待ち動作を示すものである。
【0025】該第1のパルス信号(PS1)のパルス幅
(φ1)は、現在露光ビームが存在する位置と目標描写
位置との差分値に比例する幅に設定されていることが好
ましく更には、該第1のパルス信号(PS1)のパルス
幅は、前記主偏向セット信号(S1)の複数個のパルス
を含むように構成されていることが好ましい。本発明に
おける上記第1のパルス信号PS1のパルス幅は、主偏
向器の前回の偏向量と今回の偏向量との差分、ステージ
の移動速度等にもとづいて適宜に決定することが出来
る。更に本発明において、上記第1のパルス信号PS1
は、例えばメデンデフ位置設定回路25Bからのメイン
デフ位置設定データMD1と、ステージ位置制御回路2
6Cから出力される露光ビームの現在の位置に関するデ
ータSTDとから、現在の露光ビームが、次の目標露光
領域における移動目標位置までの差分を算出するととも
に、現在描画中の描画領域の描画操作の終了を検出しそ
の操作の終了が検出されると当該加算出力回路25Cか
ら主偏向データMD2に含まれる主偏向セット記号S1
を発生させ電子ビームを次の描画領域の目標位置に向け
て、上記差分値を減算しながら偏向移動させるものであ
り、それと同時に該主偏向セット信号S1の最初のパル
スに応答して第1の待ち時間発生回路25Eから第1
のパルス信号PS1が発生されるのである。本具体例に
おいて、上記主偏向セット信号S1は、上記加算/出力
回路が、当該露光ビームが所定の描画領域の描画を終了
したことを検出した出力信号と基準クロックCLKとが
一致した時をもって出力され、以下MD2信号が出力さ
れている間中、基準クロックの出力に応答してそれぞれ
複数の主偏向セット信号S1(、、、…)が出
力される。一方本具体例における、第2の待ち時間回路
25F第2のパルス信号(PS2)を発生するものであ
って、基本的には該第2のパルス信号PS2の出力は前
記第1のパルス信号PS1のパルス発生に同期する形で
出力される様に構成されるものである。その1例として
は、図4,5に示すように第2の待ち時間回路25Fは
同様に該補正演算回路25Dからの補正された主偏向デ
ータMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基づいて
第2のパルス信号PS2を発生するものであってもよ
く、或は、第1の待ち時間発生回路の出力PS1の発生
に応答して最初の第2のパルス信号を出力し、以後は基
準クロックに応答して後続のパルスを発生させるように
構成したものであっても良く、更には、前記主偏向デー
タMD2に含まれる主偏向セット信号S1の最初のパル
スに同期して最初の第2のパルス信号を出力し以後は
基準クロックCLKに応答して出力されたものであって
も良い。又他の具体例としては、第2のパルス信号(P
S2)は該第1のパルス信号(PS1)の出力をトリガ
ーとし、所定の周期及び所定のパルス幅のパルスを発生
させる内部発振回路により発生されるものであっても良
い。
(φ1)は、現在露光ビームが存在する位置と目標描写
位置との差分値に比例する幅に設定されていることが好
ましく更には、該第1のパルス信号(PS1)のパルス
幅は、前記主偏向セット信号(S1)の複数個のパルス
を含むように構成されていることが好ましい。本発明に
おける上記第1のパルス信号PS1のパルス幅は、主偏
向器の前回の偏向量と今回の偏向量との差分、ステージ
の移動速度等にもとづいて適宜に決定することが出来
る。更に本発明において、上記第1のパルス信号PS1
は、例えばメデンデフ位置設定回路25Bからのメイン
デフ位置設定データMD1と、ステージ位置制御回路2
6Cから出力される露光ビームの現在の位置に関するデ
ータSTDとから、現在の露光ビームが、次の目標露光
領域における移動目標位置までの差分を算出するととも
に、現在描画中の描画領域の描画操作の終了を検出しそ
の操作の終了が検出されると当該加算出力回路25Cか
ら主偏向データMD2に含まれる主偏向セット記号S1
を発生させ電子ビームを次の描画領域の目標位置に向け
て、上記差分値を減算しながら偏向移動させるものであ
り、それと同時に該主偏向セット信号S1の最初のパル
スに応答して第1の待ち時間発生回路25Eから第1
のパルス信号PS1が発生されるのである。本具体例に
おいて、上記主偏向セット信号S1は、上記加算/出力
回路が、当該露光ビームが所定の描画領域の描画を終了
したことを検出した出力信号と基準クロックCLKとが
一致した時をもって出力され、以下MD2信号が出力さ
れている間中、基準クロックの出力に応答してそれぞれ
複数の主偏向セット信号S1(、、、…)が出
力される。一方本具体例における、第2の待ち時間回路
25F第2のパルス信号(PS2)を発生するものであ
って、基本的には該第2のパルス信号PS2の出力は前
記第1のパルス信号PS1のパルス発生に同期する形で
出力される様に構成されるものである。その1例として
は、図4,5に示すように第2の待ち時間回路25Fは
同様に該補正演算回路25Dからの補正された主偏向デ
ータMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基づいて
第2のパルス信号PS2を発生するものであってもよ
く、或は、第1の待ち時間発生回路の出力PS1の発生
に応答して最初の第2のパルス信号を出力し、以後は基
準クロックに応答して後続のパルスを発生させるように
構成したものであっても良く、更には、前記主偏向デー
タMD2に含まれる主偏向セット信号S1の最初のパル
スに同期して最初の第2のパルス信号を出力し以後は
基準クロックCLKに応答して出力されたものであって
も良い。又他の具体例としては、第2のパルス信号(P
S2)は該第1のパルス信号(PS1)の出力をトリガ
ーとし、所定の周期及び所定のパルス幅のパルスを発生
させる内部発振回路により発生されるものであっても良
い。
【0026】前記した荷電粒子ビーム露光装置におい
て、前記第2のパルス信号(PS2)のパルス幅(φ
2)が前記第1のパルス信号(PS1)のパルス幅(φ
1)よりも短いことが好ましい。又本具体例において、
該第2のパルス信号(PS2)のパルス幅は、該第1の
パルス信号(PS1)のパルス幅内に含まれる複数個の
主偏向パルスのうちの最後のパルスのたち上り又はた
ち下り時点と該第2の偏向手段(13)が整定を完了す
るまでの時点との差分をカバーするに十分な長さとなる
様に設定されていることが好ましい。本具体例におい
て、第1パルス信号PS1のパルス幅φ1に含まれる主
偏向セット信号S1のパルスの個数は特に限定されるも
のではなく、主偏向器の偏向量、ステージ移動速度、等
にもとづいて適宜決定すれば良い。図6の具体例では4
個(〜)の主偏向セット信号S1が第1パルス信号
PS1のパルス幅φ1中に含まれている例を示してい
る。
て、前記第2のパルス信号(PS2)のパルス幅(φ
2)が前記第1のパルス信号(PS1)のパルス幅(φ
1)よりも短いことが好ましい。又本具体例において、
該第2のパルス信号(PS2)のパルス幅は、該第1の
パルス信号(PS1)のパルス幅内に含まれる複数個の
主偏向パルスのうちの最後のパルスのたち上り又はた
ち下り時点と該第2の偏向手段(13)が整定を完了す
るまでの時点との差分をカバーするに十分な長さとなる
様に設定されていることが好ましい。本具体例におい
て、第1パルス信号PS1のパルス幅φ1に含まれる主
偏向セット信号S1のパルスの個数は特に限定されるも
のではなく、主偏向器の偏向量、ステージ移動速度、等
にもとづいて適宜決定すれば良い。図6の具体例では4
個(〜)の主偏向セット信号S1が第1パルス信号
PS1のパルス幅φ1中に含まれている例を示してい
る。
【0027】本発明では、この第1、第2のパルス信号
PS1,PS2が論理和演算器ORにより比較処理さ
れ、その結果が描画開始信号S3となってDSP27B
に出力される。その結果ブランキング状態にあった電子
ビームは静電偏向器22を介して被露光対象表面に露光
される。即ち本発明においては、第1のパルス信号PS
1がOFFする直前に主偏向セット信号パルスS1が
発生した場合従来ではメインデフレクター即ち電磁偏向
器23を制御する主偏向増幅器(25G)の出力が不安
定な状態の間でも描画開始信号が出力されてしまったの
に対し、本発明では、最終段の主偏向セット信号パルス
S1が出力されてから後の上記主偏向増幅器(25
G)の出力が安定するに十分な時間、描画開始信号の出
力を抑制させ、非描画開始状態をその間継続的に維持さ
せる様にするものである。
PS1,PS2が論理和演算器ORにより比較処理さ
れ、その結果が描画開始信号S3となってDSP27B
に出力される。その結果ブランキング状態にあった電子
ビームは静電偏向器22を介して被露光対象表面に露光
される。即ち本発明においては、第1のパルス信号PS
1がOFFする直前に主偏向セット信号パルスS1が
発生した場合従来ではメインデフレクター即ち電磁偏向
器23を制御する主偏向増幅器(25G)の出力が不安
定な状態の間でも描画開始信号が出力されてしまったの
に対し、本発明では、最終段の主偏向セット信号パルス
S1が出力されてから後の上記主偏向増幅器(25
G)の出力が安定するに十分な時間、描画開始信号の出
力を抑制させ、非描画開始状態をその間継続的に維持さ
せる様にするものである。
【0028】なお、26Aはステージ駆動/制御手段1
6の一部を構成するレーザ測長器であり、ステージ移動
装置26Bにより移動されるステージ26Eの位置を測
定するものである。また、ステージ制御回路26Cは、
レーザカウンタ61、オフセットレジスタ62、加算器
63、ステージ読み取りレジスタ64、目標値設定レジ
スタ65、減算器66及び67から成る。ステージ制御
回路26Cの機能は、レーザ測長器26Aにより測定さ
れた変位パルスをレーザカウンタ61により計数し、そ
れをオフセットレジスタ62、加算器63により演算処
理し、演算処理されたステージ位置読み取りデータをス
テージ読み取りレジスタ64に格納する。また、DSP
27Bからのステージ目標位置データ等を目標値設定レ
ジスタ65に設定すると共に、減算器66により移動制
御量の演算処理をする。これにより、ステージ位置デー
タSTDが主偏向駆動回路25の加算/出力回路25C
に出力される。同様に、減算器67により演算されたス
テージ位置データSTSがステージ位置補正回路26D
に出力される。
6の一部を構成するレーザ測長器であり、ステージ移動
装置26Bにより移動されるステージ26Eの位置を測
定するものである。また、ステージ制御回路26Cは、
レーザカウンタ61、オフセットレジスタ62、加算器
63、ステージ読み取りレジスタ64、目標値設定レジ
スタ65、減算器66及び67から成る。ステージ制御
回路26Cの機能は、レーザ測長器26Aにより測定さ
れた変位パルスをレーザカウンタ61により計数し、そ
れをオフセットレジスタ62、加算器63により演算処
理し、演算処理されたステージ位置読み取りデータをス
テージ読み取りレジスタ64に格納する。また、DSP
27Bからのステージ目標位置データ等を目標値設定レ
ジスタ65に設定すると共に、減算器66により移動制
御量の演算処理をする。これにより、ステージ位置デー
タSTDが主偏向駆動回路25の加算/出力回路25C
に出力される。同様に、減算器67により演算されたス
テージ位置データSTSがステージ位置補正回路26D
に出力される。
【0029】ステージ位置補正回路26Dは、第3の補
正回路68、D/A変換器DAC4により成る。また、
ステージ位置補正回路26Dの機能は、減算器67によ
り演算されたステージ位置データSTSを補正処理し
て、それをD/A変換処理し、副偏向増幅器24Eに出
力するものである。27Aは制御手段17の一部を構成
するCPU(中央演算処理装置)であり、電子銃21、
副偏向駆動回路24のサブデフデータバッファ24A、
主偏向駆動回路25のメインデフデータバッファ25A
及びステージ移動装置26B等の入出力を制御するもの
である。また、27Bは制御手段17の他の部分を構成
するDSP(デジタル信号プロセッサ)であり、ステー
ジ位置読み取り処理や描画開始信号等のデータ転送処理
の高速化を図るために設けている。なお、29はその他
の偏向器であり、焦点調整コイルや歪み補正コイルであ
る。該コイルは、主偏向駆動回路25のその他の偏向増
幅器AMP1やAMP2により駆動される。これらによ
り、本発明の実施例に係る電子ビーム露光装置を構成す
る。
正回路68、D/A変換器DAC4により成る。また、
ステージ位置補正回路26Dの機能は、減算器67によ
り演算されたステージ位置データSTSを補正処理し
て、それをD/A変換処理し、副偏向増幅器24Eに出
力するものである。27Aは制御手段17の一部を構成
するCPU(中央演算処理装置)であり、電子銃21、
副偏向駆動回路24のサブデフデータバッファ24A、
主偏向駆動回路25のメインデフデータバッファ25A
及びステージ移動装置26B等の入出力を制御するもの
である。また、27Bは制御手段17の他の部分を構成
するDSP(デジタル信号プロセッサ)であり、ステー
ジ位置読み取り処理や描画開始信号等のデータ転送処理
の高速化を図るために設けている。なお、29はその他
の偏向器であり、焦点調整コイルや歪み補正コイルであ
る。該コイルは、主偏向駆動回路25のその他の偏向増
幅器AMP1やAMP2により駆動される。これらによ
り、本発明の実施例に係る電子ビーム露光装置を構成す
る。
【0030】図6は、本発明の実施例に係る描画開始動
作を説明するタイムチャートを示している。図におい
て、電子ビーム21aが静電偏向器22及び電磁偏向器
23により偏向処理されるものとすれば、被露光対象2
8の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビーム21
aを移動させて描画処理をする場合、まず、主偏向デー
タMDとステージ位置データSTDとの入力処理をす
る。
作を説明するタイムチャートを示している。図におい
て、電子ビーム21aが静電偏向器22及び電磁偏向器
23により偏向処理されるものとすれば、被露光対象2
8の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビーム21
aを移動させて描画処理をする場合、まず、主偏向デー
タMDとステージ位置データSTDとの入力処理をす
る。
【0031】この際に、主偏向露光データMDがメイン
デフデータバッファ25Aから読み出されて、メインデ
フ位置設定回路25Bにより偏向先の位置が設定され
る。また、偏向先の位置に係る主偏向データMD1が加
算/出力回路25Cに出力される。ここで、連続移動さ
れる被露光対象28のステージ位置がレーザ測長器26
Aにより測定され、そのステージ位置データSTDがス
テージ制御回路26Cを介して加算/出力回路25Cに
出力される。また前述した通り、加算/出力回路25C
により主偏向データMD1とステージ位置データSTD
とが加算処理される。これにより、偏向先の位置(目標
位置)とステージ現在位置との差分値が演算処理され
る。そして前述したように例えば上記差分値に従って次
の描画目標領域の所定の目標位置に、電子ビームを偏向
させるための主偏向セット信号S1を、現在の描画領域
の描画操作終了の信号に同期して出力され、その主偏向
セット信号S1〜S1に同期して電子ビームは描画
目標位置に向って上記差分値を縮めながら順次移動偏向
される。次に本具体例においては、加算/出力回路25
Cから出力された主偏向セット信号S1を含む主偏向デ
ータMD2は主偏向増幅回路25Gに出力され、その結
果該主偏向増幅回路25Gから電磁偏向器23を駆動さ
せる主偏向信号S2が出力される。
デフデータバッファ25Aから読み出されて、メインデ
フ位置設定回路25Bにより偏向先の位置が設定され
る。また、偏向先の位置に係る主偏向データMD1が加
算/出力回路25Cに出力される。ここで、連続移動さ
れる被露光対象28のステージ位置がレーザ測長器26
Aにより測定され、そのステージ位置データSTDがス
テージ制御回路26Cを介して加算/出力回路25Cに
出力される。また前述した通り、加算/出力回路25C
により主偏向データMD1とステージ位置データSTD
とが加算処理される。これにより、偏向先の位置(目標
位置)とステージ現在位置との差分値が演算処理され
る。そして前述したように例えば上記差分値に従って次
の描画目標領域の所定の目標位置に、電子ビームを偏向
させるための主偏向セット信号S1を、現在の描画領域
の描画操作終了の信号に同期して出力され、その主偏向
セット信号S1〜S1に同期して電子ビームは描画
目標位置に向って上記差分値を縮めながら順次移動偏向
される。次に本具体例においては、加算/出力回路25
Cから出力された主偏向セット信号S1を含む主偏向デ
ータMD2は主偏向増幅回路25Gに出力され、その結
果該主偏向増幅回路25Gから電磁偏向器23を駆動さ
せる主偏向信号S2が出力される。
【0032】更に本具体例においては上記加算/出力回
路25Cから出力された主偏向データMD2は第1の待
ち時間発生回路25Eに入力させ、上述したように第1
のパルス信号PS1を発生する。一方第2の待ち時間発
生回路25Fは基本的には上述した通り第1のパルス信
号PS1の出力に同期する様に構成されるものであれば
如何なる構成であってもよく、前述したいくつかの例を
用いることが出来るが、第3図に示す具体例において
は、加算/出力回路25Cから出力される主偏向データ
MD2を第1の待ち時間発生回路と同様に入力すること
により第2のパルス信号の発生トリガーとする例を示し
てある。本具体例においては、該加算/出力回路25C
と主偏向増幅器25Gとの間に必要に応じて該加算/出
力回路(25C)の出力に含まれる微少なずれを調整す
るため、第2の演算回路25Dを設けることも出来る
が、これは必須ではない。もし、図4,5において第2
の演算回路25Dを設ける場合には、第2の演算補正回
路25Dにより主偏向データMD2が差分値に基づいて
補正演算処理され、補正された主偏向データMD2が主
偏向増幅回路25G、第1、第2の待ち時間回路25
E,25Fに出力されることになる。なお、本発明にお
ける主偏向データMD2の内容は、偏向先の位置(目標
位置)とステージ現在位置との差分値及び被露光領域の
原点から描画開始位置の座標値を演算した偏向データで
あり、また、描画開始位置において描画処理を開始する
ため描画開始信号S3の補助クロックとなる主偏向セッ
ト信号S1から成るものである。
路25Cから出力された主偏向データMD2は第1の待
ち時間発生回路25Eに入力させ、上述したように第1
のパルス信号PS1を発生する。一方第2の待ち時間発
生回路25Fは基本的には上述した通り第1のパルス信
号PS1の出力に同期する様に構成されるものであれば
如何なる構成であってもよく、前述したいくつかの例を
用いることが出来るが、第3図に示す具体例において
は、加算/出力回路25Cから出力される主偏向データ
MD2を第1の待ち時間発生回路と同様に入力すること
により第2のパルス信号の発生トリガーとする例を示し
てある。本具体例においては、該加算/出力回路25C
と主偏向増幅器25Gとの間に必要に応じて該加算/出
力回路(25C)の出力に含まれる微少なずれを調整す
るため、第2の演算回路25Dを設けることも出来る
が、これは必須ではない。もし、図4,5において第2
の演算回路25Dを設ける場合には、第2の演算補正回
路25Dにより主偏向データMD2が差分値に基づいて
補正演算処理され、補正された主偏向データMD2が主
偏向増幅回路25G、第1、第2の待ち時間回路25
E,25Fに出力されることになる。なお、本発明にお
ける主偏向データMD2の内容は、偏向先の位置(目標
位置)とステージ現在位置との差分値及び被露光領域の
原点から描画開始位置の座標値を演算した偏向データで
あり、また、描画開始位置において描画処理を開始する
ため描画開始信号S3の補助クロックとなる主偏向セッ
ト信号S1から成るものである。
【0033】次いで、データ演算補正処理された主偏向
データMD2に基づいて主偏向増幅回路25Gで主偏向
信号S2の出力処理をする。この際に、主偏向増幅回路
25Gから電磁偏向器23にアナログ偏向駆動電圧が出
力される。これに併せて、データ演算補正処理された主
偏向データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基
づいて第1、第2の待ち時間発生回路25E,25F
で、第1、第2のパルス信号PS1の発生処理をする。
ここで、第1の待ち時間発生回路25Eでは、主偏向セ
ット信号S1の立ち下がりに同期して予め設定された
電子ビーム21aの移動量に応じたパルス幅φ1の第1
のパルス信号PS1が発生する。さらに、第2の待ち時
間発生回路25Fでは、同様に主偏向セット信号S1の
立ち下がりに同期して第2のパルス信号PS2が発生
する。この際の第2のパルス信号PS2のパルス幅φ2
は、第1のパルス信号PS1のパルス幅φ1よりも短く
規定されている。
データMD2に基づいて主偏向増幅回路25Gで主偏向
信号S2の出力処理をする。この際に、主偏向増幅回路
25Gから電磁偏向器23にアナログ偏向駆動電圧が出
力される。これに併せて、データ演算補正処理された主
偏向データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基
づいて第1、第2の待ち時間発生回路25E,25F
で、第1、第2のパルス信号PS1の発生処理をする。
ここで、第1の待ち時間発生回路25Eでは、主偏向セ
ット信号S1の立ち下がりに同期して予め設定された
電子ビーム21aの移動量に応じたパルス幅φ1の第1
のパルス信号PS1が発生する。さらに、第2の待ち時
間発生回路25Fでは、同様に主偏向セット信号S1の
立ち下がりに同期して第2のパルス信号PS2が発生
する。この際の第2のパルス信号PS2のパルス幅φ2
は、第1のパルス信号PS1のパルス幅φ1よりも短く
規定されている。
【0034】これにより、主偏向セット信号S1のパル
スの回数4、すなわち、該信号S1の各立ち下がり〜
に同期して第2のパルス信号PS2が4個発生し、パ
ルス信号PS2の立ち上がりから該信号PS2の立
ち下がりまでの見かけ上のパルス幅φ3が第1のパルス
信号PS1のパルス幅φ1よりも長くすることができ
る。
スの回数4、すなわち、該信号S1の各立ち下がり〜
に同期して第2のパルス信号PS2が4個発生し、パ
ルス信号PS2の立ち上がりから該信号PS2の立
ち下がりまでの見かけ上のパルス幅φ3が第1のパルス
信号PS1のパルス幅φ1よりも長くすることができ
る。
【0035】この第1、第2のパルス信号PS1,PS
2が立ち下がった「L」レベル(終了時点)を検出する
ことにより、従来例のような不定状態部分での描画開始
を回避することができる。例えば、両信号PS1,PS
2の信号レベル(終了時点)の論理和出力処理に基づい
て、描画開始信号S3を比較出力手段15Eから第1の
偏向駆動手段14に出力することができる。
2が立ち下がった「L」レベル(終了時点)を検出する
ことにより、従来例のような不定状態部分での描画開始
を回避することができる。例えば、両信号PS1,PS
2の信号レベル(終了時点)の論理和出力処理に基づい
て、描画開始信号S3を比較出力手段15Eから第1の
偏向駆動手段14に出力することができる。
【0036】これにより、副偏向駆動回路24では、描
画開始信号S3を基準にしてパターン描画処理を実行す
ることができる。このようにして、本発明の実施例に係
る露光装置及びその制御方法によれば、図4〜6に示す
ように、メインデフデータバッファ25A、メインデフ
位置設定回路25B、加算/出力回路25C、必要によ
り設けられる第2の補正演算回路25D、第1の待ち時
間発生回路25E、第2の待ち時間発生回路25F、論
理和演算器OR及び主偏向増幅器25Gから成る主偏向
駆動回路25が設けられ、データ演算処理された主偏向
データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基づい
て第1、第2のパルス信号PS1の発生処理をし、該第
1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較処理に基づ
いて描画開始信号S3の出力処理をしている。
画開始信号S3を基準にしてパターン描画処理を実行す
ることができる。このようにして、本発明の実施例に係
る露光装置及びその制御方法によれば、図4〜6に示す
ように、メインデフデータバッファ25A、メインデフ
位置設定回路25B、加算/出力回路25C、必要によ
り設けられる第2の補正演算回路25D、第1の待ち時
間発生回路25E、第2の待ち時間発生回路25F、論
理和演算器OR及び主偏向増幅器25Gから成る主偏向
駆動回路25が設けられ、データ演算処理された主偏向
データMD2に含まれる主偏向セット信号S1に基づい
て第1、第2のパルス信号PS1の発生処理をし、該第
1、第2のパルス信号PS1,PS2の比較処理に基づ
いて描画開始信号S3の出力処理をしている。
【0037】このため、ステージ連続移動される被露光
対象28の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビー
ム11aを移動させて描画処理をする場合、主偏向増幅
器25Gから偏向信号S2が電磁偏向器23に出力され
ると共に、主偏向データMD2に含まれる主偏向セット
信号S1に基づいて起動された第1のパルス信号PS1
と第2のパルス信号PS2とが比較処理、例えば、両信
号PS1,PS2の立ち下がり(終了時点)に基づい
て、その比較結果となる描画開始信号S3を論理演算器
ORから副偏向駆動回路24のサブデフデータ発生回路
24Bに出力することができる。このことで、電磁偏向
フィードバック制御系や静電偏向フィードバック制御系
の微妙な制御ずれや従来例のように連続ステージ移動す
るステージ位置データSTDの読み取り時刻の誤差等が
生じた場合であっても、待ち時間T経過直前に主偏向デ
ータMD2が主偏向増幅器25Gに出力されることがな
くなる。
対象28の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビー
ム11aを移動させて描画処理をする場合、主偏向増幅
器25Gから偏向信号S2が電磁偏向器23に出力され
ると共に、主偏向データMD2に含まれる主偏向セット
信号S1に基づいて起動された第1のパルス信号PS1
と第2のパルス信号PS2とが比較処理、例えば、両信
号PS1,PS2の立ち下がり(終了時点)に基づい
て、その比較結果となる描画開始信号S3を論理演算器
ORから副偏向駆動回路24のサブデフデータ発生回路
24Bに出力することができる。このことで、電磁偏向
フィードバック制御系や静電偏向フィードバック制御系
の微妙な制御ずれや従来例のように連続ステージ移動す
るステージ位置データSTDの読み取り時刻の誤差等が
生じた場合であっても、待ち時間T経過直前に主偏向デ
ータMD2が主偏向増幅器25Gに出力されることがな
くなる。
【0038】これにより、電子ビーム21aが整定しな
い状態において、パターン描画処理が開始されることが
無くなる。このことで、被露光対象28に正確なパター
ン露光処理をすることができることからステージ連続移
動方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ることが可能
となる。
い状態において、パターン描画処理が開始されることが
無くなる。このことで、被露光対象28に正確なパター
ン露光処理をすることができることからステージ連続移
動方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ることが可能
となる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置及び
その制御方法によれば、データ演算手段、偏向信号出力
手段、第1、第2の待ち時間発生手段、比較出力手段か
ら成る第2の偏向駆動手段が設けられ、データ演算補正
処理された主偏向データに基づいて第1、第2のパルス
信号の発生処理をし、該第1、第2のパルス信号の比較
処理に基づいて描画開始信号が出力処理されている。
その制御方法によれば、データ演算手段、偏向信号出力
手段、第1、第2の待ち時間発生手段、比較出力手段か
ら成る第2の偏向駆動手段が設けられ、データ演算補正
処理された主偏向データに基づいて第1、第2のパルス
信号の発生処理をし、該第1、第2のパルス信号の比較
処理に基づいて描画開始信号が出力処理されている。
【0040】このため、ステージ連続移動される被露光
対象の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビームを
移動させて描画処理をする場合、偏向信号出力手段から
偏向信号が第2の偏向手段に出力されると共に、主偏向
セット信号に基づいて起動された第1のパルス信号と第
2のパルス信号との比較結果に基づく描画開始信号によ
り静電偏向処理に移行することが可能となる。
対象の任意の偏向領域から他の偏向領域に電子ビームを
移動させて描画処理をする場合、偏向信号出力手段から
偏向信号が第2の偏向手段に出力されると共に、主偏向
セット信号に基づいて起動された第1のパルス信号と第
2のパルス信号との比較結果に基づく描画開始信号によ
り静電偏向処理に移行することが可能となる。
【0041】これにより、被露光対象に正確なパターン
露光処理をすることができることからステージ連続移動
方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ることが可能と
なる。
露光処理をすることができることからステージ連続移動
方式に係る露光処理の信頼性の向上を図ることが可能と
なる。
【図1】図1は、本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置
の原理図。
の原理図。
【図2】図2は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の
ブロックダイアグラムである。
ブロックダイアグラムである。
【図3】図3は本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置に
おけるタイミングチャートである。
おけるタイミングチャートである。
【図4】図4は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光
装置の構成図。
装置の構成図。
【図5】図5は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光
装置の構成図。
装置の構成図。
【図6】図6は、本発明の実施例に係る描画開始動作を
説明するタイムチャート。
説明するタイムチャート。
【図7】図7は、従来例に係る電子ビーム露光装置の構
成図。
成図。
【図8】図8は、従来例に係る電子ビーム露光装置の構
成図。
成図。
【図9】図9は、従来例に係る問題点を説明する信号波
形図である。
形図である。
11…荷電粒子発生手段 12…第1の偏向手段 13…第2の偏向手段 14…第1の偏向駆動手段 15…第2の偏向駆動手段 11a…荷電粒子ビーム 16…ステージ駆動/制御手段 17…制御手段 15A…データ補正演算手段 15B…偏向信号出力手段 15C…第1の待ち時間発生手段 15D…第2の待ち時間発生手段 15E…比較出力手段 MD1…主偏向データ MD2…補正された主偏向データ STD…ステージ位置データ S1…主偏向セット信号 S2…主偏向信号 S3…描画開始信号 CLK…基準クロック PS1…第1のパルス信号 PS2…第2のパルス信号 T0…基準クロックの単位周期 φ1,φ2…パルス幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 洋 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 甲斐 潤一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 斎藤 淳 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通オートメーション株式会社内 (72)発明者 坂本 樹一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 H01J 37/147 H01J 37/305
Claims (9)
- 【請求項1】 被露光対象(18)に荷電粒子ビーム
(11a)を出射する荷電粒子発生手段(11)と、前
記荷電粒子ビーム(11a)を偏向する偏向手段(1
3)と、前記偏向手段(13)の出力を制御する偏向駆
動手段(15)と、前記被露光対象(18)の移動制御
をするステージ駆動/制御手段(16)と、前記荷電粒
子発生手段(11)、偏向駆動手段(15)及びステー
ジ駆動/制御手段(16)の入出力を制御する制御手段
(17)とを具備し、 前記偏向駆動手段(15)が、少なくとも予め準備され
た記憶手段から供給される主偏向データ(MD1)と該
ステージ駆動/制御手段(16)より供給されるステー
ジ位置データ(STD)とを入力して、補正された主偏
向データ(MD2)を出力するデータ補正演算手段(1
5A)と、前記補正された主偏向データ(MD2)に基
づいて主偏向信号(S2)を出力する偏向信号出力手段
(15B)と、前記補正された主偏向データ(MD2)
の出力のタイミングに応じて第1のパルス信号(PS
1)を発生する第1の待ち時間発生手段(15C)と、
該第1のパルス信号(PS1)に基づいて該第1のパル
ス信号のパルス幅とは異なるパルス幅を有する第2のパ
ルス信号(PS2)を発生する第2の待ち時間発生手段
(15D)と、前記第1、第2のパルス信号(PS1,
PS2)を比較して描画開始信号(S3)を出力する比
較出力手段(15E)から成ることを特徴とする荷電粒
子ビーム露光装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、前記第1、第2のパルス信号(PS1,PS
2)は、前記補正された主偏向データ(MD2)に含ま
れる主偏向セット信号(S1)の出力のタイミングに応
じて発生することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装
置。 - 【請求項3】 請求項1において、第2のパルス信号
(PS2)は、該第1のパルス信号(PS1)の出力を
トリガーとして基準クロックに応答して発生されるもの
であることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項4】 請求項1において、該第2のパルス信号
(PS2)は該第1のパルス信号(PS1)の出力をト
リガーとし、所定の周期及び所定のパルス幅のパルスを
発生させる内部発振回路により発生されるものであるこ
とを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、前記第2のパルス信号(PS2)のパルス幅
(φ2)が前記第1のパルス信号(PS1)のパルス幅
(φ1)よりも短いことを特徴とする荷電粒子ビーム露
光装置。 - 【請求項6】 請求項1において、該第1のパルス信号
(PS1)のパルス幅(φ1)は、現在露光ビームが存
在する位置と目標描写位置との差分値に比例する幅に設
定されていることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 請求項6において、該第1のパルス信号
(PS1)のパルス幅は、前記補正された主偏向データ
(MD2)に含まれる前記主偏向セット信号(S1)の
複数個のパルスを含むように構成されていることを特徴
とする装置。 - 【請求項8】 請求項7において、該第2パルス信号
(PS2)のパルス幅は、該第1のパルス信号(PS
1)のパルス幅内に含まれる前記主偏向セット信号(S
1)の複数個のパルスのうちの最後のパルスのたち上り
又はたち下り時点と偏向手段(13)が整定を完了する
までの時点との差分をカバーするに十分な長さとなる様
に設定されていることを特徴とする荷電粒子ビーム露光
装置。 - 【請求項9】 請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置
の制御方法であって、前記電子ビーム(11a)をステ
ージ上の目標位置に電磁偏向する主偏向データ(MD
1)とステージ位置読み取り処理に基づいて得られるス
テージ位置データ(STD)をデータ補正演算手段に入
力して該主偏向データ(MD1)のデータ演算補正処理
をし、前記データ演算補正処理された主偏向データ(M
D2)に基づいて前記偏向手段の偏向量を制御する主偏
向信号(S2)の出力処理をし、併せて、前記データ演
算補正処理された主偏向データ(MD2)の出力タイミ
ングに応じて所定の長さを有する第1のパルス信号(P
S1)の発生処理をするとともに該第1のパルス信号よ
りも短かい長さを有する第2のパルス信号(PS2)を
発生し、所定の周期毎に前記目標位置と偏向開始時から
のステージの移動量(ベクトル)との差を比較して、そ
れに基づき前記主偏向信号を補正するとともに前記第2
のパルス信号を出力し、前記第1、第2のパルス信号
(PS1,PS2)が共に出力されなくなることを判断
し、これに、基づいて描画開始信号(S3)の出力処理
をすることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置の制御
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23984791A JP3169399B2 (ja) | 1990-09-20 | 1991-09-19 | 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-251110 | 1990-09-20 | ||
JP25111090 | 1990-09-20 | ||
JP23984791A JP3169399B2 (ja) | 1990-09-20 | 1991-09-19 | 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0562890A JPH0562890A (ja) | 1993-03-12 |
JP3169399B2 true JP3169399B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=26534450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23984791A Expired - Fee Related JP3169399B2 (ja) | 1990-09-20 | 1991-09-19 | 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3169399B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7265361B2 (en) * | 2005-09-28 | 2007-09-04 | Applied Materials, Inc. | Beam blanker driver system and method |
JP5111798B2 (ja) * | 2006-07-05 | 2013-01-09 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 描画装置、及び描画装置における描画方法 |
JP7458817B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2024-04-01 | 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法 |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP23984791A patent/JP3169399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0562890A (ja) | 1993-03-12 |
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