JPS6134936A - 電子線描画装置における試料面高さ補正方法 - Google Patents
電子線描画装置における試料面高さ補正方法Info
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- JPS6134936A JPS6134936A JP15634884A JP15634884A JPS6134936A JP S6134936 A JPS6134936 A JP S6134936A JP 15634884 A JP15634884 A JP 15634884A JP 15634884 A JP15634884 A JP 15634884A JP S6134936 A JPS6134936 A JP S6134936A
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-
- 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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子線描画装置に係り、特に試料平担度の腕曲
を補正する方法に関する。
を補正する方法に関する。
電子線描画装置は近年、研究、実験段階を終了し、次第
に生産設備として利用されるようになって来た。従来か
らある光を用いたりソゲサイ−技法に較べ、電子線描画
装置の主たる長所として微、0 細バタンが作成できることの他に、焦点、偏向位置など
きめ細かい補正が可能であることが挙げられる。電子線
描画装置を用いてマスク上に描写を行なう場合、精度鷺
決定する因子として大きなものは電子線の収束状況と偏
向位置精度であり、これらは電子線光学系とマスクの相
対位置に依存している。一方マスクは近年100Wan
0から150− へと大型化の一途をたどっており、マ
スクの平担化が次第に困難になって来ている。したがっ
て最近の電子線描画装置は例えば特開昭56−6443
4号に見られる如く、高さ測定機構を備え、描画目的位
置に試料台を移動するごとに試料面の高さを測定し、偏
向ゲイン、電子線収束に補正をかけている。しかるに高
さ測定機構で高さを測定する場合数10m5ecの時間
を要し、マスク全体では311I10毎に計測すると、
約2.3分の無駄時間になる。
に生産設備として利用されるようになって来た。従来か
らある光を用いたりソゲサイ−技法に較べ、電子線描画
装置の主たる長所として微、0 細バタンが作成できることの他に、焦点、偏向位置など
きめ細かい補正が可能であることが挙げられる。電子線
描画装置を用いてマスク上に描写を行なう場合、精度鷺
決定する因子として大きなものは電子線の収束状況と偏
向位置精度であり、これらは電子線光学系とマスクの相
対位置に依存している。一方マスクは近年100Wan
0から150− へと大型化の一途をたどっており、マ
スクの平担化が次第に困難になって来ている。したがっ
て最近の電子線描画装置は例えば特開昭56−6443
4号に見られる如く、高さ測定機構を備え、描画目的位
置に試料台を移動するごとに試料面の高さを測定し、偏
向ゲイン、電子線収束に補正をかけている。しかるに高
さ測定機構で高さを測定する場合数10m5ecの時間
を要し、マスク全体では311I10毎に計測すると、
約2.3分の無駄時間になる。
本発明の目的は、品質を均一にし、生産性を向上するこ
とのできる電子線描画装置における試料面高さ補正方法
を提供することにある。
とのできる電子線描画装置における試料面高さ補正方法
を提供することにある。
本発明は、描画対象物の表面の高さを複数点測定し、近
似式によって表面の状態を検出し、該表面高さによって
焦点位置を補正することにより、品質を均一にし、生産
性を向上しようというものである。
似式によって表面の状態を検出し、該表面高さによって
焦点位置を補正することにより、品質を均一にし、生産
性を向上しようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第1図には本発明の一実施例が示されている。
図において、電子銃1から放出される電子線2は電子レ
ンズ4,7と、絞り、3,6によって所望の形状と電流
密度に制御されてマスク11上に照射される。一方描画
データは通常磁気ディスク等の外部メモリに格納されて
いるが、コンピュータ23によって順次偏向制御系24
に送出される。
ンズ4,7と、絞り、3,6によって所望の形状と電流
密度に制御されてマスク11上に照射される。一方描画
データは通常磁気ディスク等の外部メモリに格納されて
いるが、コンピュータ23によって順次偏向制御系24
に送出される。
偏向制御系24は、偏向位置信号を偏向器8、電子線2
のオン、オフ信号をプランカー制御系25へ送出し、プ
ランカー5によってマスク11上に所望のバタンの描画
を実行する。
のオン、オフ信号をプランカー制御系25へ送出し、プ
ランカー5によってマスク11上に所望のバタンの描画
を実行する。
一般に電子ビームの偏向に伴なう収差や偏向歪を考慮す
ると、電子ビーム2をマスク11の全面に亘って偏向す
ることは不可能であり、数耐の範囲を電子ビームの偏向
でカバーし、それ以上の領域はステージ22を移動し、
精度良く偏向位置決めを実行することによりマスク11
全面へ描画を行なう。
ると、電子ビーム2をマスク11の全面に亘って偏向す
ることは不可能であり、数耐の範囲を電子ビームの偏向
でカバーし、それ以上の領域はステージ22を移動し、
精度良く偏向位置決めを実行することによりマスク11
全面へ描画を行なう。
次に偏向位置の位置決め方法について述べる。
ステージ22の位置はレーザ干渉測長針によって精度良
く計測される。レーザ発振器16から発したレーザビー
ムはハーフミラ−17によって基準光と計測光に分けら
れ、基準光は基準ミラー19に入射する。計測光は計測
ミラー20に入射し、基準光と−・−フミラー18で干
渉を行なう。受光器2工で干渉波の明暗をパルス化し、
レーザ干渉測長計27に位置データとして認識され、さ
らにコンピュータ23に読み込まれる。現在の技術レベ
ルにおける位置計測精度は約0.01μmである。
く計測される。レーザ発振器16から発したレーザビー
ムはハーフミラ−17によって基準光と計測光に分けら
れ、基準光は基準ミラー19に入射する。計測光は計測
ミラー20に入射し、基準光と−・−フミラー18で干
渉を行なう。受光器2工で干渉波の明暗をパルス化し、
レーザ干渉測長計27に位置データとして認識され、さ
らにコンピュータ23に読み込まれる。現在の技術レベ
ルにおける位置計測精度は約0.01μmである。
次にステージ22の移動制御方法について述べる。レー
ザ干渉測長計27からステージ駆動系28に目標位置が
与えられ、モータ15に起動をかける。ステージ22が
目標位置に到達するとレーザ干渉測長針27はステージ
駆動系28を停止させる。この時コンピュータ23は停
止誤差をレーザ干渉測長針27から読み取り、偏向制御
系24に偏向位置補正データを送出する。このようにし
てビーム偏向とステージ移動をステープアンドリピート
で実行することにより、マスク11上全面に精度良くバ
タン描画が実施される。
ザ干渉測長計27からステージ駆動系28に目標位置が
与えられ、モータ15に起動をかける。ステージ22が
目標位置に到達するとレーザ干渉測長針27はステージ
駆動系28を停止させる。この時コンピュータ23は停
止誤差をレーザ干渉測長針27から読み取り、偏向制御
系24に偏向位置補正データを送出する。このようにし
てビーム偏向とステージ移動をステープアンドリピート
で実行することにより、マスク11上全面に精度良くバ
タン描画が実施される。
次にマスク11表面の高さ補正について述べる。
ポジションセンサー9と高さ測定系26によりマスク1
1の高さを測定し、偏向制御系24、焦点補正回路29
に補正データを転送する。
1の高さを測定し、偏向制御系24、焦点補正回路29
に補正データを転送する。
第2図により高さ補正方法を具体的に説明する。
光源14から出た光はレンズ12によりマスク表面にフ
ォーカスし、さらにポジションセンサー9上にフォーカ
スする。第2図においてZ、、z2はマスク11の表面
位置を表わし、zl、z2の如く高さが変化するとポジ
ションセンサー9上で光源14のフォーカス位置がP+
、P2の如く変化する。ポジションセンサー9はP+
、P2の変化を電流変化として認識し、コンピュータ
23から焦点補正データを焦点補正コイル10に転送し
て補正を行なう。
ォーカスし、さらにポジションセンサー9上にフォーカ
スする。第2図においてZ、、z2はマスク11の表面
位置を表わし、zl、z2の如く高さが変化するとポジ
ションセンサー9上で光源14のフォーカス位置がP+
、P2の如く変化する。ポジションセンサー9はP+
、P2の変化を電流変化として認識し、コンピュータ
23から焦点補正データを焦点補正コイル10に転送し
て補正を行なう。
次に第3図により本発明の具体的実施例について説明す
る。先にも述べたようにマスク11は必ずしも平担では
なく、一般には数10μmの凹凸がある。このような状
況下で描画を実施した場合、0.1μm〜0.2μmの
寸法誤差を生じ、描画バタンの精度劣化の原因となる。
る。先にも述べたようにマスク11は必ずしも平担では
なく、一般には数10μmの凹凸がある。このような状
況下で描画を実施した場合、0.1μm〜0.2μmの
寸法誤差を生じ、描画バタンの精度劣化の原因となる。
従って凹凸のあるマスクに高精度に描画を実施するには
高さ計測が必須である。通常電子線を偏向可能な領域は
約3問角でステージを移動する回数は6インチマスクで
約2000回である。従来ステージを移動する都度高さ
計測を実施していたが、冒さ計測に要する時間tl O
Om 8とすると約200 Sec即ち3分余の無駄時
間があった。
高さ計測が必須である。通常電子線を偏向可能な領域は
約3問角でステージを移動する回数は6インチマスクで
約2000回である。従来ステージを移動する都度高さ
計測を実施していたが、冒さ計測に要する時間tl O
Om 8とすると約200 Sec即ち3分余の無駄時
間があった。
第3図に示すようにあらかじめ(X+ 、 Y+ )
から(Xn、Ys )まで9点の高さを測定しておく。
から(Xn、Ys )まで9点の高さを測定しておく。
シリコンウェハのそりを2次曲面で近似し、■式のよう
に仮定する。
に仮定する。
Z=aX2+bXY+CY”+dX+eY+f −
・・00式において左辺2が試料表面の高さ、X、Yが
レーザ干渉測定計で与えられた試料の位置である。
・・00式において左辺2が試料表面の高さ、X、Yが
レーザ干渉測定計で与えられた試料の位置である。
■式に(XI 、 Y+ )から(Xn 、 Y3
)までそれぞれの位置とその時の2の値を代入すると以
下に示すような9連の方程式が得られる。
)までそれぞれの位置とその時の2の値を代入すると以
下に示すような9連の方程式が得られる。
z+=aX1”+l)X+Y++CY、”+dX++e
Y++L”■Zi = a XI”+ b XI Y2
+ CY2”+d XI+ e Y2+f −■Ze
= aXs” + b Xs’Ys + CY3”+
d X3+ eY3+ L=■弐〇〜式[相]を最小
自家法で解き、係数a、b。
Y++L”■Zi = a XI”+ b XI Y2
+ CY2”+d XI+ e Y2+f −■Ze
= aXs” + b Xs’Ys + CY3”+
d X3+ eY3+ L=■弐〇〜式[相]を最小
自家法で解き、係数a、b。
c、d、e、fを求め−る。
次に試料台を任意の位置(Xn、Yn)へ移動する場合
には(Xn、Yn)f:■式に代入し、Zn ” a
Xn”+ 1)XnYn+CYn”+dXn+e f
n+1・・・・・・ ■ のようKしてZn1z求める。この値に基づいて、焦点
及び偏向ゲインの補正を行なう。
には(Xn、Yn)f:■式に代入し、Zn ” a
Xn”+ 1)XnYn+CYn”+dXn+e f
n+1・・・・・・ ■ のようKしてZn1z求める。この値に基づいて、焦点
及び偏向ゲインの補正を行なう。
実際に補正係数を求めた結果は下記のようになった。
Z=−0,0015X”+0.00068XY+0.0
0057Y”+0.013X−0,0063Y+12
・川・・00式において、X、Yを■単位で代入す
ると、Zはμm単位で得られる。
0057Y”+0.013X−0,0063Y+12
・川・・00式において、X、Yを■単位で代入す
ると、Zはμm単位で得られる。
本方式で求めたZ値と、実際に各点毎に計測したZ値の
差は128m以下であり、128m以下の高さ誤差は、
焦点補正の誤差が±1/100μm以下、偏向ゲインの
誤差もi 1/100μm以下であり、十分精度が得ら
れていることが判明した。
差は128m以下であり、128m以下の高さ誤差は、
焦点補正の誤差が±1/100μm以下、偏向ゲインの
誤差もi 1/100μm以下であり、十分精度が得ら
れていることが判明した。
したがって、本実施例によれば、試料台を予めほぼ試料
全域に移動する時間が50+m当り約1秒で8回、計8
秒Z計測の時間が100m5ecx9回で約1秒、合計
9秒、コンピュータの計算時間を考慮しても10秒以内
で十分補正式の計算が終了する。
全域に移動する時間が50+m当り約1秒で8回、計8
秒Z計測の時間が100m5ecx9回で約1秒、合計
9秒、コンピュータの計算時間を考慮しても10秒以内
で十分補正式の計算が終了する。
3m移動時の■式の計算は1m5ec 以下であり殆ど
無視士きる。従って本方式を用いれば、3公金の時間短
縮が可能である。
無視士きる。従って本方式を用いれば、3公金の時間短
縮が可能である。
また、ICチップ等を描画する場合、各ICチップの大
きさが一定しており、描画の位置が最初のICチップの
描画位置がきまることによって、その中心座標がすぐに
わかるので全てのICチップの補正値をあらかじめメモ
リに記憶しておき、描画毎に自動的に補正することも可
能である。このようにしても、前記実施例と同様の効果
を得ることができる。
きさが一定しており、描画の位置が最初のICチップの
描画位置がきまることによって、その中心座標がすぐに
わかるので全てのICチップの補正値をあらかじめメモ
リに記憶しておき、描画毎に自動的に補正することも可
能である。このようにしても、前記実施例と同様の効果
を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、品質を均一にし
、生産性を向上することができる。
、生産性を向上することができる。
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は高さ補正を
示す図、第3因は本実施例の補正による描画表面図であ
る。 1・・・電子銃、2・・・電子線、3,6・・・絞り、
4,7・・・電子レンズ、5・・・ブランカ−18・・
・偏向器、9・・・ポジションセンサー、10・・・焦
点補正コイル、11 、、、マス力 191 Q、、、
*#!lノソイ 11.、。 光源、15・・・モータ、16・・・レーザ発振器、1
7゜工8・・・ハーフミラ−119・・・基準ミラー、
20・・・計測ミラー、21・・・受光器、22・・・
ステージ、23・・・コンピュータ、24・・・偏向制
御系、25・・・プランカー制御系、26・・・高さ測
定系、27・・・レーザ干渉測長計、28・・・ステー
ジ駆動系、29・・・焦点補正回路。
示す図、第3因は本実施例の補正による描画表面図であ
る。 1・・・電子銃、2・・・電子線、3,6・・・絞り、
4,7・・・電子レンズ、5・・・ブランカ−18・・
・偏向器、9・・・ポジションセンサー、10・・・焦
点補正コイル、11 、、、マス力 191 Q、、、
*#!lノソイ 11.、。 光源、15・・・モータ、16・・・レーザ発振器、1
7゜工8・・・ハーフミラ−119・・・基準ミラー、
20・・・計測ミラー、21・・・受光器、22・・・
ステージ、23・・・コンピュータ、24・・・偏向制
御系、25・・・プランカー制御系、26・・・高さ測
定系、27・・・レーザ干渉測長計、28・・・ステー
ジ駆動系、29・・・焦点補正回路。
Claims (1)
- 1、加速された電子ビームを電子レンズを用いて所望の
形状と電流密度に制御し、電子線感光剤を塗布した団体
表面上に、あらかじめ記憶された図形を作成する電子線
描画装置において、固体表面の高さを複数点で測定し、
該測定値と試料平面位置座標とから固体表面全体の高さ
を多項式近似して求め、描画位置における電子ビーム収
束、もしくは偏向条件の補正値とすることを特徴とする
電子線描画装置における試料面高さ補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15634884A JPS6134936A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 電子線描画装置における試料面高さ補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15634884A JPS6134936A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 電子線描画装置における試料面高さ補正方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6134936A true JPS6134936A (ja) | 1986-02-19 |
Family
ID=15625793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15634884A Pending JPS6134936A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 電子線描画装置における試料面高さ補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6134936A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01110732A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム露光における位置合わせ方法 |
JPH01201919A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Jeol Ltd | 荷電ビーム描画装置 |
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JP2010192538A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Nuflare Technology Inc | 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置 |
US8610096B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-12-17 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing apparatus and method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS562632A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-12 | Philips Nv | Device for writing pattern |
JPS5760205A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-12 | Jeol Ltd | Exposure be electron beam |
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-
1984
- 1984-07-26 JP JP15634884A patent/JPS6134936A/ja active Pending
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