JP3393996B2 - 荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの非点収差補正方法 - Google Patents
荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの非点収差補正方法Info
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Description
導体装置等の微細なパターンを試料上に描画する荷電ビ
ーム描画装置に関する。
ーンを高精度に描画するための手段として、電子ビーム
等の荷電ビームを用いた描画装置が用いられている。近
年では、荷電ビームにより露光されるパターンを微細化
するため、より一層のビーム解像力の向上が望まれてい
る。そして、様々な低収差の荷電ビーム光学系の設計手
法や収差補正方法が提案されるに至っている。
る非点収差に関し、非点補正コイルを用いて偏向中心非
点収差を補正する手法、あるいは軸対称系の荷電ビーム
軌道により発生する荷電ビームの偏向量の2乗に比例し
た鞍型の非点収差を、試料上のビーム偏向位置に応じて
非点補正コイルを制御し補正する手法が存在する。さら
には、特開平7−201701号公報に記載された補正
手法として、試料上において電子ビームを主偏向器を用
いて大きく偏向した場合に生じる非点収差を、副偏向器
を構成する複数の電極のうち対向する1対の電極に印加
する駆動電圧を、主偏向器により生じた偏向量に対応し
て所定値だけ増加させ、対向する他の一対の電極に印加
する駆動電圧をこの所定値分減少させて補正するものが
ある。
の構成を、図11に示す。電子銃1から出力された電子
ビーム2が対物レンズ3により収束され、可動ステージ
6上に載置された試料5の上面に照射される。この電子
ビーム2は、静電型偏向器4により偏向され、試料5の
表面上における所望の位置に位置決めされる。対物レン
ズ3の動作はレンズ制御手段11により制御され、偏向
器4は偏向制御手段10により制御される。
ームプロファイルを測定するためのマークが取り付けら
れたマーク台7が設けられている。このマークを電子ビ
ーム2が走査すると反射電子又は二次電子等が発生し、
反射電子検出器13によって検出され、検出アンプ16
により増幅されて制御手段9に与えられる。制御手段9
は、与えられた情報に基づいてビームプロファイルから
ビーム分解能やビーム位置等を算出する。ここで、可動
ステージ6の位置はレーザ測長手段14がモニタしてお
り、測定された位置に基づいてステージ位置制御手段1
5が制御する。
コイル8が、対物レンズ3の付近に設置されており、そ
の補正値は非点補正コイル制御手段12により補正され
る。
手段10に与えることにより、静電型偏向器4にビーム
偏向電圧を印加させてビームを偏向させる。さらに、制
御手段9は対物レンズ制御手段11及び非点補正コイル
制御手段12を介してそれぞれ対物レンズ3及び非点補
正コイル12の動作を制御する。
領域に、静電型偏向器を用いて荷電ビームを偏向させた
場合に、偏向位置に応じてその大きさが変化する非点収
差を測定した結果を図12に示す。より具体的には、各
偏向位置において非点補正コイル8の励磁を変化させつ
つ対物レンズ3の励磁を変化させて電子ビームの焦点位
置を変化させ、ビーム校正用マーク上を電子ビームで走
査し、反射電子を電子検出器13で検出してビームプロ
ファイルを測定し、X方向及びY方向のビーム分解能を
算出し、最適な焦点位置を求めることにより得ることが
できる。このグラフは、X−Y方向における偏向位置
と、非点補正コイルによりもたらされる非点補正値との
関係を表しており、ここではXY平面(偏向領域面)が
その対角線方向、即ち45度方向に傾いた状態を示して
いる。尚、ここで非点収差の方向、即ち略矩形断面を有
するビームがマーク等の対象物上を走査するときの方向
は、0度、90度であるとする。
差は存在する。しかしながら、偏向中心の非点収差は非
点補正コイルを用いた従来の手法により補正することが
可能であり、ここでは零であるとする。図12では、偏
向位置が(x,y)=(500μm,500μm)であ
る場合、及び(−500μm,−500μm)である場
合に最も非点補正値が大きくなり、この両者の絶対値は
等しく、符号が逆向きである。また、ベクトルX−ベク
トルY、あるいはベクトルY−ベクトルX方向の対角線
上において、非点補正値は零である。
立て誤差に伴って四重極電場が発生した場合にはこのよ
うな非点収差が発生して描画パターンの精度に多大な悪
影響を及ぼす。そして、非点収差の大きさは、1000
μm×1000μmの偏向領域における四隅において
は、非点隔差に換算すると数十μmに及ぶ場合がある。
収差の補正手法には、以下のような問題が存在した。図
12に示された非点補正値をXY平面上に投影し、非点
補正コイルによる非点補正値を等高線で表すと、図13
(a)に示されるようなグラフが得られる。図12を用
いて上述したように、ここでは偏向中心の非点収差補正
値を零としており、偏向中心から見た偏向領域内におけ
る非点補正値の絶対値が最大である方向を太線の矢印で
表している。以降、この矢印で示される方向を便宜上非
点補正直の方向と称し、+X軸を0度とし半時計周りの
角度で表すこととする。
四重極場の状況、より具体的には荷電ビーム描画装置の
加工及び/又は組み立て精度によって非点補正値の方向
が異なることが判明した。例えば、図13(a)に示さ
れた非点補正値が最大である方向は45度であり、図1
3(b)に示された非点補正値が最大となる方向は90
度であり、図13(c)に示された非点補正値が最大と
なる方向は150度である。
公報に記載されている手法では、補正可能な非点補正値
の方向は固定されていた。この理由は、静電型偏向器に
おける1対の電極板に印加する非点補正用電圧と、他の
一対の電極板に印加する非点補正用電圧とは、絶対値が
同一で符号が反転した値に限定されていることにある。
このため、図13(a)に示されたような非点補正値の
方向が45度である場合、あるいは図示されていない2
25度である場合しか、補正することはできなかった。
さらには、この特開平7−201701号公報に記載さ
れている手法に従い、静電型偏向器に非点補正電圧を印
加すると、電子ビームの位置が所望の位置からずれてし
まい、この結果偏向位置歪みが発生することが明らかと
なった。
向に制約を受けることなく、非軸対称な非点収差を、平
易かつ高精度に補正することによって、高精度なパター
ン描画が可能な荷電ビーム描画装置を提供することを目
的とする。
装置は、試料上に荷電ビームを照射して該試料上に所望
のパターンを描画する装置であって、荷電ビームを試料
上の所望の位置に偏向する偏向器と、前記偏向器の動作
を制御する偏向制御手段と、試料上の偏向中心における
非点収差を補正する非点収差補正手段と、予め測定して
得られた前記非点収差補正手段による非点収差補正値と
前記偏向器に印加する非点収差補正電圧との関係を示す
第1の情報と、予め測定して得られた前記非点収差補正
手段による非点収差補正値と前記偏向器によりもたらさ
れる偏向位置との関係を示す第2の情報と、前記第2の
情報を用いて得られた偏向中心から見た偏向領域内にお
ける非点収差補正値が最大となる方向を示す第3の情報
とを格納し、前記第1、第2及び第3の情報を用いて得
られたゲイン補正値に基づいて前記偏向制御手段の増幅
動作を制御することで非点収差の補正を行う制御手段と
を備えることを特徴としている。
行うことにより生じた荷電ビームの偏向位置歪の校正を
さらに行うものであってもよい。
ビームの非点収差を補正する方法は、電子銃から出力さ
れた荷電ビームを試料上の所望の位置に偏向する偏向器
と、前記偏向器の動作を制御する偏向制御手段と、試料
上の偏向中心における非点収差を補正する非点収差補正
手段とを有し、試料上に荷電ビームを照射して所望のパ
ターンを描画する装置における非点収差を補正する方法
であって、前記非点収差補正手段による非点収差補正値
と前記偏向器に印加する非点収差補正電圧との関係を示
す第1の情報を求めるステップと、前記非点収差補正手
段による非点収差補正値と前記偏向器によりもたらされ
る偏向位置との関係を示す第2の情報を求めるステップ
と、前記第2の情報を用いて、偏向中心から見た偏向領
域内における非点収差補正値が最大となる方向を示す第
3の情報を求めるステップと、前記第1、第2及び第3
の情報を用いて、前記偏向制御手段のゲイン補正値を求
めるステップと、求めた前記ゲイン補正値を用いて、前
記偏向制御手段の動作を制御することで非点収差の補正
を行うステップとを備えることを特徴とする。
正する方法は、上記ゲイン補正値を用いて前記偏向制御
手段の動作を制御することで非点収差の補正を行う非点
収差補正ステップと、前記非点収差補正ステップを行っ
た後に、試料上における荷電ビームの偏向位置歪みの校
正を行う校正ステップとを備え、この非点収差補正ステ
ップ及び校正ステップの組み合わせを少なくとも1回行
うことを特徴とする。
いて図面を参照して説明する。図1に、本発明の第1の
実施の形態による荷電ビーム描画装置の構成を示す。こ
こで、図11に示された装置と同一の要素に対しては同
ー番号を付して説明を省略する。
数、非点補正方向、変数をそれぞれ格納する補正感度格
納手段19a、係数格納手段19b、非点補正方向格納
手段19c、変数格納手段19dを有し、後述するよう
な手順で非点補正処理を行う。また偏向制御手段10
は、制御手段19から出力されたディジタル信号を与え
られてアナログ信号に変換するディジタル/アナログ変
換器と、偏向電圧として用いるために必要なレベルに増
幅する偏向アンプとを有している。
正する処理の原理について述べる。図3に、本実施の形
態において用いる静電型偏向器4が有する8極の電極E
1〜E8の配置状態を示す。ここで、電極E1及びE5
に電圧Vxを印加し、電極E3及びE7に一Vxなる電
圧を印加する。このような電圧が電極E1及びE5、E
3及びE7に印加されると、図4(a)において矢印に
より示されたような電場が発生し、電子ビームの断面が
ハッチングで示されたように引き延ばされた状態にな
り、0度、90度方向の非点収差を制御することができ
る。但し、+X方向を0度とする。
し、電極E4及びE8に一Vyなる電圧を印加する。こ
の場合には、図4(b)において矢印に示されたような
電場が発生し、ハッチングで示されたように電子ビーム
の断面が引き延ばされて、45度、135度方向の非点
収差を制御することができる。
合において、静電型偏向器4が有する8極の電極E1〜
E8にそれぞれ印加する偏向電圧は、以下の(1)式群
のように一般化して表すことができる。
行うための電圧を重畳させた場合において、電極E1〜
E8に印加すべき電圧を考える。非点収差の方向が0
度、90度である非点収差を補正する場合には、次の
(2)式群で表される電圧を印加する。
依存する変数であり、非点補正値が最大となる方向が4
5°の場合には、次の(3)式で表される。ここでは、
補正している非点収差の方向は0度、90度であるた
め、45度、135度方向の電極E2、E4、E6及び
E8に印加される電圧は、上記(1)式群において非点
収差補正を行わない場合と同一である。
合において、代表的な9箇所に電子ビームを偏向したと
きに印加される電圧を図5に示す。ここで、偏向中心は
(x,y)=(0,0)、偏向中心以外の位置は(x,
y)=(−r,r)、(0,r)、(r,r)、(−
r,0)、(r,0)、(−r,−r)、(0,−
r)、(r,−r)であるとする。また、図5に示され
た各電極E1、E3、E5及びE7に印加される電圧
は、偏向に寄与する電圧±V0 (x)は削除してあり非
点収差補正を行うための電圧±V0 (x)a又は±V0
(y)bのみであるとする。
r)の位置に偏向させる場合は、電極E1及びE5に印
加する非点補正用の電圧はV0 (r)a、電極E3及び
E7に印加する非点補正用の電圧は−V0 (r)bであ
る。電子ビームを(x,y)=(−r,−r)の位置に
偏向させる場合は、V0 (−r)=−V0 (r)である
ため、電極E1及びE5に印加する非点補正用の電圧は
−V0 (r)a、電極E3及びE7に印加する非点補正
用の電圧はV0 (r)bである。電子ビームを(x,
y)=(0,r)の位置に偏向させる場合は、電極E1
及びE5に印加する電圧は0で、電極E3及びE7に印
加する電圧は−V0 (r)bである。さらに、電子ビー
ムを(x,y)=(−r,r)の位置に偏向させる場合
は、電極E1及びE5に印加する電圧は−V0 (r)
a、電極E3及びE7に印加する電圧は−V0 (r)b
である。
置における非点収差の補正量を1とすると、(x,y)
=(−r,−r)の位置における補正量は−1、(x,
y)=(0,r)の位置における補正量は0.5、
(x,y)=(−r,r)の位置における補正量は0と
なる。これにより、図13(a)に示されたような非点
補正値が最大となる方向が45度である非点収差を補正
することが可能となる。非点補正値が最大となる方向が
図13(b)に示されたように90度である場合、図1
3(c)に示されたように150度である場合、さらに
はこれ以外の任意の角度である場合にも、後述するよう
に非点収差の補正が可能である。
記(2)式群のa又はbに含まれる非点補正量の大きさ
に依存する変数Kの値を変えることにより調整すること
ができる。非点収差の補正に必要な具体的な電圧は、装
置の電子光学系の構成により相違するが、例えば非点隔
差数十μm当たり数百mVである。また、y=−xで表
される位置に電子ビームを偏向する場合は非点補正の必
要はない。しかし、対向する2対の組み合わせから成る
4極の電極の補正電圧が全て等しくなるので、静電レン
ズ的効果が発生し、ビームの焦点位置が変化する。しか
しながら、焦点位置の変化量は一般の荷電ビーム描画装
置では印加電圧1V当たり1μm以下であり、非点補正
に必要な電圧を考慮したとしても無視し得る程度の値で
あるので、実用上問題は生じない。
電圧を各電極に印加することで、非点収差を補正するこ
とが可能である。そして、このような電圧を実際の装置
における電極に印加するためには、非点補正を行わず偏
向のみを行う状態から±a又は±bだけ偏向アンプのゲ
インをずらした電圧を印加すればよい。例えば、図6に
示された電圧V´E1は、偏向位置と電極E1に印加する
電圧を示しているが、非点補正を行わず偏向のみのため
に印加するハッチングAが施された電圧V0 (x)に、
非点補正用のハッチングBが施された電圧V0 (x)
(a)を加算した値V´E1=V0 (x)(1+a)とす
ればよい。
が最大となる方向が90度であるような非点収差を補正
する場合には、上記(1)式群で示される偏向電圧に非
点補正電圧を重畳した、以下の(4)式群により表され
た電圧を各電極に印加すればよい。
た変数であって、a´=Kcos90°=0、b´=K
sin90°=Kというように表すことができる。補正
すべき非点収差の方向は0度、90度であり、45度、
135度方向の電極E2、E4、E6及びE8には、非
点収差がない(1)式群で示された電圧のみが印加さ
れ、さらにa´=0であるので、非点補正電圧が印加さ
れるのは電極E3及びE7のみとなる。
印加する場合に、代表的な9箇所の偏向位置に電子ビー
ムを偏向するときどのような補正用電圧が印加されるか
を図7に示す。電子ビームがy=0の位置にある場合
は、xの値にかかわらずE1、E3、E5及びE7に印
加する補正用電圧は全て0である。電子ビームがy=r
の位置にある場合は、xの値にかかわらずE1及びE5
に印加する電圧は0、E3及びE7に印加する電圧は−
V0 (r)b´である。電子ビームがy=−rの位置に
ある場合は、xの値にかかわらずE1及びE5に印加す
る電圧は0、E3及びE7に印加する電圧はV0 (r)
b´である。
点収差の補正量を1とすると、(x,y)=(0,−
r)の位置における補正量は−1、(x,y)=(0,
0)の位置における補正量は0、(x,y)=(−r,
r)の位置における補正量は0となる。これにより、図
13(b)に示されたような非点補正値の方向が90度
である非点収差を補正することが可能となる。非点収差
の補正量の大きさは、上記式群(4)における変数b´
の値を変えることで調整することができる。そして、式
群(4)に示された非点補正電圧を電極に印加するため
には、偏向制御手段10に含まれる偏向アンプのゲイン
を非点補正を行わない状態から−b´からb´の範囲内
でずらせばよい。
値の方向が150度である場合に補正を行うときは、上
記(1)式群に示された偏向電圧に以下の(5)式群に
より表された非点補正電圧を重畳させた電圧を電極に印
加する。
する変数であって、a''=Kcos150°、b''=K
sin150°として表されるものである。また、補正
すべき非点収差の方向が0度、90度の方向であるた
め、45度、135度方向の電極(E2、E4、E6、
E8)は、式群(1)で表された非点収差の補正を行わ
ない場合と同一である。そして、上記式群(5)に示さ
れた電圧を各電極に印加するためには、偏向制御手段1
0に含まれる偏向アンプのゲインを、非点補正を行わな
い状態から±a''、又は±b''だけずらせばよい。
正値の方向が任意の場合に対して補正が可能である。即
ち、非点補正値の方向がθであるとすると、8極の偏向
電極に印加すべき補正電圧は、次の(6)式群に示され
るようである。
する変数である。予め装置毎に補正すべき非点補正値の
方向θを決定した後、後述するように非点補正値の大き
さに基づいて変数Kの値を決定する。
における補正について述べたが、45度、135度であ
る場合にも補正が可能である。この場合において各電極
に印加すべき補正電圧は、非点補正値の方向をθ′とす
ると(7)式群に示されるとおりである。
の手順について、フローチャートである図2を用いて説
明する。
点収差を補正する手段、具体的には非点補正コイル8の
補正値と、偏向器に印加する非点補正電圧との関係を測
定し、最小二乗法でフィッティングして図8のようなグ
ラフを得る。本実施の形態では、非点収差の補正を非点
補正コイル8のみならず偏向器4に非点補正電圧を印加
することで行うので、非点補正コイルの補正値と偏向器
の非点補正電圧との関係を予め調べておく必要がある。
れる偏向アンプのゲインをパラメータとし、非点補正コ
イル8を用いて非点収差の補正を行って非点補正値を求
めることにより、このグラフを得ることができる。図8
における実線L1は、0度、90度方向の非点収差を制
御する偏向電極E1、E3、E5、E7に、非点収差補
正電圧を印加したときにおける、0度、90度方向の非
点補正コイル8の非点補正値を示している。この場合の
補正感度b1、即ち非点補正コイルの単位補正値当たり
の非点補正電圧を測定すると、b1=0.967であっ
た。
1、b2、c1、c2が存在し、それぞれの内容は図1
4に示されるとおりである。0度、90度方向の非点補
正コイルの非点補正値に対する0度、90度方向の電極
E1、E3、E5、E7の非点補正電圧を示す補正感度
が係数b1、0度、90度方向の非点補正コイルの非点
補正値に対する45度、135度方向の電極E2、E
4、E6、E8の非点補正電圧を示す補正感度が係数b
2、45度、135度方向の非点補正コイルの非点補正
値に対する0度、90度方向の電極E1、E3、E5、
E7の非点補正電圧を示す補正感度が係数c2、45
度、135度方向の非点補正コイルの非点補正値に対す
る45度、135度方向の電極E2、E4、E6、E8
の非点補正電圧を示す補正感度が係数c1である。
度方向の非点補正コイルの非点補正値当たりの0度、9
0度方向の電極に印加する非点補正電圧を示しており、
この場合の補正感度c2は14.7であった。このよう
にして得られた補正感度b1及びc2を、制御手段19
が有する補正感度格納手段19aに格納する。同様に、
他の補正感度b2及びc1を求めて補正感度格納手段1
9aに格納する。
と、非点補正コイル8による補正値Δs1及びΔs2の
関係を求める。上述したように、一般には非点補正コイ
ル8は偏向中心に存在する非点収差の補正に用いられる
が、この場合に限らず偏向中心からはずれた電子ビーム
の補正にも用いることができる。
点収差であって、一次多項式Δs1=a10+a11・x+
a12・yにより表現可能なものと、45度、135度方
向の非点収差であって、一次多項式Δs2=a20+a21
・x+a22・yにより表現可能なものとを補正の対象と
する。偏向中心における非点収差は、非点補正コイル8
によって補正されて0であるとすることにより、係数a
10及びa20は0となる。そして、偏向中心以外における
最低2箇所における偏向位置(x,y)に電子ビームを
偏向させ、非点補正コイル8によりもたらされる非点補
正値Δs1及びΔs2を求める。そして、最小二乗法を
用いて最適な係数a11、a12、a21、a22を求めて、係
数格納手段19bに格納する。
向領域内における非点補正値が最大となる方向θ1及び
θ2の決定を行う。0度、90度方向の非点収差におい
て非点補正値が最大となる方向を示す角度θ1を例にと
ると、偏向位置と非点補正コイル8による補正値とは、
係数a11、a12の符号に応じて以下のように表される。
最大となる方向を示す角度θ2については、上記(8)
式における係数a11、a12を係数a21、a22に置き換え
たものに相当する。このようにして得られた非点補正値
の方向を示す角度θ1及びθ2を、格納手段19cに格
納する。
含まれるアンプのゲインを以下のような手法を用いて決
定する。非点補正電極に印加する電圧は、上記式群
(4)から明らかなように、偏向位置を(x,y)とす
ると電極E1に関してはV´E1=V0 (x)(1+K1
cosθ1)と表される。このうち、偏向電圧はV0
(x)であり、非点補正電圧はV0 (x)・K1cos
θ1である。ここで、上述した偏向位置(x,y)と非
点補正コイル8による補正値Δs1の関係式と、補正感
度b1、c2とを用いると、電極E1に印加すべき非点
補正電圧は以下のように表される。 V0 (x)・K1・cosθ1=Δs1・(x,y)b1+Δs2・(x,y )c2 (9)
以下のように表すことができる。 V0 (x)・K2・cosθ2=Δs2・(x,y)b2+Δs2・(x,y )c1 (10)
ける変数をK1、45度、135度方向の非点収差にお
ける変数をK2とする。
変形し、変数K1、K2を求めることができる。 K1=Δs(x,y)(b1+c2)/cosθ1 (11) K2=Δs(x,y)(b2+c1)/cosθ2 (12) 得られた変数K1及びK2を、変数格納手段19dに格
納する。
に格納した変数K1と、非点補正方向格納手段19cに
格納した非点補正方向が最大となる方向を示す角度θ1
とで表される0度、90度方向の非点収差における偏向
制御手段のアンプのゲイン補正値±K1cosθ、±K
1sinθを用いて電極E1、E3、E5、E7に関す
る偏向制御手段の動作を制御し、変数K2と角度θ2と
で表される45度、135度方向の非点収差における偏
向制御手段のアンプのゲイン補正値±K2cosθ、±
K2sinθを用いて電極E2、E4、E6、E8に関
する偏向制御手段の動作を制御することで、偏向位置に
応じた非点収差の補正を行う。
説明する。一般に、荷電ビーム描画装置では非点収差と
は別に、電子ビームの偏向位置に依存して偏向位置のず
れや歪みが発生する。そこで、一般には偏向位置に応じ
て多項式を用いた偏向位置の校正を行なっている。
点補正電圧を静電型偏向器に重畳させて非点収差の補正
を行うと、この補正が原因となって新たな偏向位置歪み
が発生する場合がある。例えば、図9において破線L1
1で示された歪みのない理想的な偏向位置に対し、非点
収差補正を行うことにより、実線L12で示されたよう
な歪みが発生することがある。このような現象は、電子
ビームを偏向することによるビーム軌道のずれや、偏向
器の中心とレンズ中心とのずれ、あるいは各電極に印加
する偏向電圧のばらつき、レンズや偏向器の加工及び組
み立て誤差に起因するものと考えられる。
では図10のフローチャートに示されたような手順に従
い、非点収差補正を行った後に偏向位置歪みの校正処理
を行う。ステップS11として、レンズ、アライメン
ト、焦点、偏向位置歪み等に対して、一般に用いられて
いる通常の手法によりビーム校正を行う。
形態に従って偏向制御手段10のゲインの決定を行う。
ステップS13として、求めたゲインを偏向制御手段1
0に設定し、非点収差補正を行う。
理を行う。
14までの処理を1回行うことで、十分な非点収差の補
正を行うことができる。しかし、装置の組み立て誤差が
大きいような場合、あるいはビームの偏向位置に対する
精度がより高く要求される場合には、ステップS12か
らステップS14までの処理を、必要な精度が得られる
まで複数サイクル繰り返してもよい。
以下のようである。ステージ6を移動してビーム校正用
マーク7を偏向領域範囲内で移動し、各偏向位置におい
てビーム校正用マーク7を電子ビームで走査しビームプ
ロファイルを計測する。さらに、レーザ測長手段14を
用いて測定したステージ位置からビームの位置を算出す
る。即ち、ステージ位置を基準として所望の偏向位置と
測定により得られた実際の偏向位置との関係を多項式を
用いて関係付けることで、歪みをなくすようには校正し
ていくことができる。
て、本発明を限定するものではない。例えば、上記実施
の形態では偏向中心における非点収差の補正を非点補正
コイルを用いて行っている。しかしこれに限らず、オク
タポール電極等を用いて静電的に補正してもよい。オク
タポール電極等を用いる場合、非点収差の補正用にこの
電極のみを用いてもよいが、偏向器を非点収差補正用に
兼用することがより望ましい。偏向器を補正用に兼用す
る場合は、偏向中心において通常は偏向用の電圧を偏向
器に印加しないが、非点収差を補正するためのオフセッ
ト電圧を印加することになる。上記実施の形態では静電
型偏向器を用いているが、電磁型偏向器を用いても本発
明を同様に適用することができる。即ち、電磁型偏向器
を用いる場合にも、偏向量を制御する電流アンプのゲイ
ンを本発明に従って設定することにより、非点収差を補
正することができる。
領域内における非点補正値が最大となる方向がいかなる
場合であっても、非点収差の補正を行うことが可能であ
り、高精度なパターン描画を実現することができる。
画装置の構成を示したブロック図。
正方法に従い補正処理を行う手順を示したフローチャー
ト。
る静電型偏向器が有する8極の電極の配置を示した平面
図。
圧と電子ビームの拡がりとの関係を示した説明図。
合に、同実施の形態において電子ビームの偏向位置とそ
のときの電極に印加すべき非点収差補正用電圧との関係
を示した説明図。
る非点収差補正用電圧とを示したグラフ。
合に、同実施の形態において電子ビームの偏向位置とそ
のときの電極に印加すべき非点収差補正用電圧との関係
を示した説明図。
向器の電極に印加する非点補正電圧との関係を示したグ
ラフ。
子ビームの移動を示す平面図。
の非点収差の補正方法に従い補正処理を行う手順を示し
たフローチャート。
ロック図。
きさが変化する様子を示したグラフ。
ルによる非点補正値を等高線で示したグラフ。
いられる補正感度を示す説明図。
Claims (4)
- 【請求項1】試料上に荷電ビームを照射して該試料上に
所望のパターンを描画する荷電ビーム描画装置におい
て、 荷電ビームを試料上の所望の位置に偏向する偏向器と、 前記偏向器の動作を制御する偏向制御手段と、 試料上の偏向中心における非点収差を補正する非点収差
補正手段と、 予め測定して得られた前記非点収差補正手段による非点
収差補正値と前記偏向器に印加する非点収差補正電圧と
の関係を示す第1の情報と、予め測定して得られた前記
非点収差補正手段による非点収差補正値と前記偏向器に
よりもたらされる偏向位置との関係を示す第2の情報
と、前記第2の情報を用いて得られた偏向中心から見た
偏向領域内における非点収差補正値が最大となる方向を
示す第3の情報とを格納し、前記第1、第2及び第3の
情報を用いて得られたゲイン補正値に基づいて前記偏向
制御手段の増幅動作を制御することで非点収差の補正を
行う制御手段と、 を備えることを特徴とする荷電ビーム描画装置。 - 【請求項2】前記制御手段は、非点収差の補正を行うこ
とにより生じた荷電ビームの偏向位置歪の校正をさらに
行うものであることを特徴とする請求項1記載の荷電ビ
ーム描画装置。 - 【請求項3】電子銃から出力された荷電ビームを試料上
の所望の位置に偏向する偏向器と、前記偏向器の動作を
制御する偏向制御手段と、試料上の偏向中心における非
点収差を補正する非点収差補正手段とを有し、試料上に
荷電ビームを照射して所望のパターンを描画する荷電ビ
ーム描画装置における荷電ビームの非点収差を補正する
方法において、 前記非点収差補正手段による非点収差補正値と前記偏向
器に印加する非点収差補正電圧との関係を示す第1の情
報を求めるステップと、 前記非点収差補正手段による非点収差補正値と前記偏向
器によりもたらされる偏向位置との関係を示す第2の情
報を求めるステップと、 前記第2の情報を用いて、偏向中心から見た偏向領域内
における非点収差補正値が最大となる方向を示す第3の
情報を求めるステップと、 前記第1、第2及び第3の情報を用いて、前記偏向制御
手段のゲイン補正値を求めるステップと、 求めた前記ゲイン補正値を用いて、前記偏向制御手段の
動作を制御することで非点収差の補正を行うステップ
と、 を備えることを特徴とする荷電ビームの非点収差補正方
法。 - 【請求項4】電子銃から出力された荷電ビームを試料上
の所望の位置に偏向する偏向器と、前記偏向器の偏向動
作を制御する偏向制御手段と、試料上の偏向中心におけ
る非点収差を補正する非点収差補正手段とを有し、試料
上に荷電ビームを照射して所望のパターンを描画する荷
電ビーム描画装置における荷電ビームの非点収差を補正
する方法において、 前記非点収差補正手段による非点収差補正値と前記偏向
器に印加する非点収差補正電圧との関係を示す第1の情
報を求めるステップと、 前記非点収差補正手段による非点収差補正値と前記偏向
器によりもたらされる偏向位置との関係を示す第2の情
報を求めるステップと、 前記第2の情報を用いて、偏向中心から見た偏向領域内
における非点収差補正値が最大となる方向を示す第3の
情報を求めるステップと、 前記第1、第2及び第3の情報を用いて、前記偏向制御
手段のゲイン補正値を求めるステップと、 求めた前記ゲイン補正値を用いて、前記偏向制御手段の
動作を制御することで非点収差の補正を行う非点収差補
正ステップと、 前記非点収差補正ステップを行った後に、試料上におけ
る荷電ビームの偏向位置歪みの校正を行う校正ステップ
と、 を備え、前記非点収差補正ステップ及び前記校正ステッ
プの組み合わせを少なくとも1回行うことを特徴とする
荷電ビームの非点収差補正方法。
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JP24884198A JP3393996B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの非点収差補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24884198A JP3393996B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの非点収差補正方法 |
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JP3393996B2 true JP3393996B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=17184225
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP24884198A Expired - Lifetime JP3393996B2 (ja) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | 荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの非点収差補正方法 |
Country Status (1)
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-
1998
- 1998-09-02 JP JP24884198A patent/JP3393996B2/ja not_active Expired - Lifetime
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