WO2006104139A1

WO2006104139A1 - マルチコラム型電子ビーム露光装置

Info

Publication number: WO2006104139A1
Application number: PCT/JP2006/306271
Authority: WO
Inventors: Hidefumi Yabara; Kenichi Miyazawa; Tomohiro Sakazaki; Kazuaki Tanaka
Original assignee: Advantest Corporation
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-05
Also published as: JPWO2006104139A1; EP1865538A1; US20080049204A1; EP1865538A4

Abstract

【課題】各コラムセルにおける露光電子ビームの変動を無くし精度良く露光することができるマルチコラム型電子ビーム露光装置を提供すること。【解決手段】マルチコラム型電子ビーム露光装置は、一枚のウエハ上に配置され、電子銃と当該電子銃により照射される電子ビームを偏向する偏向手段と露光データを受信する露光データ受信手段とを有する複数のコラムセルと、前記各コラムセルで使用する露光データを算出する補正演算手段４０とを有する。前記補正演算手段４０は、前記コラムセル毎に露光データ制御手段４５と露光データ送信手段４６とを有し、前記露光データ送信手段４６は、前記露光データ制御手段４５で補正した露光データを符号化してシリアルデータに変換し、光信号に変換して送信し、前記露光データ受信手段６１は、前記光信号を電気信号に変換し、前記符号化された露光データを復号化して、パラレルデータに変換する。

Description

明細書

マルチコラム型電子ビーム露光装置

技術分野

[0001] 本発明は、電子ビーム露光装置に関し、特に、一つのウェハ上に複数のコラムを設け並列して露光処理をするマルチコラム型電子ビーム露光装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、半導体装置等の製造におけるリソグラフイエ程にぉ、て、微細パターンを形成するために、電子ビーム露光装置が使用されるようになってきて!/、る。

[0003] 電子ビーム露光装置は、フォトリソグラフィ装置に比べて分解能が良いという特徴を有して、るが、フォトリソグラフィ装置に比べて露光スループットが低、と!/、う問題がある。これに対し、電子ビームを照射してレジストにパターンを形成するコラムセルを複数設け、露光スループットを向上させるマルチコラム型電子ビーム露光装置が検討されて、る。各コラムセルはシングルコラムの電子ビーム露光装置のコラムと同等である力マルチコラム全体では並列して処理するため、コラム数倍の露光スループットの増加が可能となる。

[0004] これに関する技術として、特許文献 1には、各コラムの光軸のずれに応じてパターンデータを補正して 1枚のウェハに同時に並行して同一のパターンを露光するマルチコラム型電子ビーム露光装置が開示されている。

[0005] しかし、マルチコラム型電子ビーム露光装置では以下に示す問題点がある。

[0006] 従来のシングルコラム型電子ビーム露光装置において、電子ビームを制御するために必要な露光データの情報量は 18Gbps程度となっている。この露光データをコラムまで伝送するために、例えば、 25対のツイストペアケーブルを用いて 20MHzの信号を送るとすると、 36本程度必要となる。

[0007] マルチコラム型電子ビーム露光装置についても、コラムはシングルコラム型電子ビーム露光装置のコラムと同等のコラムを使用するため、露光データを各コラムに伝送するには、それぞれ 36本程度のツイストペアケーブルが必要となる。従って、コラム数力例えば 16の場合には、露光データを伝送するために、 600本程度のツイストペアケーブルが必要となる。

[0008] このため、ツイストペアケーブルの重量が増加し、振動が伝搬して各コラムを揺らし、露光電子ビームが変動してしまう場合がある。その結果露光データとは異なるバターンが形成されてしまう。これに対し、ツイストペアケーブルの振動の影響を抑制するために、ツイストペアケーブルをたわませることも考えられる。しかし、その場合には、アナログアンプの伝送負荷が重くなり、露光スループットが悪くなつてしまう。

[0009] なお、特許文献 2には、クリーンルーム内に電子ビーム露光装置本体を設置し、タリーンルーム外にデジタル制御部等を配置して、本体と制御部の間をシリアル転送方式光ケーブルを使用して接続する構成が開示されている。しかし、特許文献 2では、シリアル転送方式の具体的手段についての記載はなぐ使用する際に発生する問題につ、て考慮されて!、な!/、。

特許文献 1：特開平 11― 329322号公報

特許文献 2：特開平 5— 82429号公報

発明の開示

[0010] 本発明は、カゝかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、各コラムセルにおける露光電子ビームの変動を無くし、露光データを正確にコラムまで伝送し、精度良く露光することができるマルチコラム型電子ビーム露光装置を提供することである。

[0011] 上記した課題は、一枚のウェハ上に配置され、電子銃と当該電子銃により照射される電子ビームを偏向する偏向手段と露光データを受信する露光データ受信手段とを有する複数のコラムセルと、前記コラムセルで使用する露光データを算出する補正演算手段とを有するマルチコラム型電子ビーム露光装置であって、前記補正演算手段は、前記コラムセル毎に露光データ制御手段と露光データ送信手段とを有し、前記露光データ送信手段は、前記露光データ制御手段で補正した露光データを符号ィ匕してシリアルデータに変換し、当該シリアルデータを光信号に変換して送信し、前記露光データ受信手段は、前記光信号を電気信号に変換し、前記符号化された露光データを復号ィ匕して、ノラレルデータに変換することを特徴とするマルチコラム型電子ビーム露光装置により解決する。

[0012] 本発明では、露光データを 8B10B符号ィ匕してシリアルデータに変換し、光信号に変換して送信している。これにより、露光データの伝送のために使用するケーブル数が減る。例えば、 36本必要であったケーブルが 1本で済むようになる。ケーブル数が少なくて済むことにより、ケーブルの振動によって各コラムが揺れ、電子ビームが変動すると、う現象を防止することができる。

[0013] 上記の形態に係るマルチコラム型電子ビーム露光装置において、前記露光データ送信手段は、前記符号化を行う前に、前記露光データに対するエラー検出用符号を算出し、前記エラー検出用符号を、予め決められたビット数ごとにまとめてブロックとし、所定の数の該ブロックを多重化したエラー検出用光送信フレームを形成するようにしてもよぐ前記エラー検出用符号は、前記露光データを表すブロック毎に算出されるようにしてもよい。さらに、前記露光データ送信手段は、前記エラー検出用符号に対するエラー検出のための符号を算出し、前記エラー検出用光送信フレームに付カロするようにしてちょい。

[0014] 本発明では、露光データを基に伝送時のエラー検出及び訂正を行わせるためのコード (例えば ECC符号)を算出し、 1ビットの伝送エラー訂正を行えるようにしている。さらに、エラー検出及び訂正のためのコード自体が正しく伝送されたか否かを検出する機構を備え、確実に露光データが伝送されるようにしている。これにより、誤った露光データが伝送され、誤った露光処理が行われることを防止し、スループットの低下を防止することができる。

[0015] 上記の形態に係るマルチコラム型電子ビーム露光装置において、更に、ウェハステージを制御するステージ制御部を有し、前記露光データ送信手段は、前記ステージ制御部から所定の周期の信号を受信し、当該信号に基づいて露光データを送信するようにしてもよい。また、前記露光データ受信手段は、前記露光データ送信手段から所定の周期の信号を受信し、当該信号に基づいて、受信した露光データを読み出すようにしても良い。さらに、前記所定の周期は、前記露光データ送信手段と前記露光データ受信手段の間で発生する露光データ信号系列の伝送遅延時間より長くするようにしてちょい。

[0016] 本発明では、露光データ送信手段と露光データ受信手段の間で発生する伝送遅延時間より長い周期の信号によって、符号化した露光データの送信及び受信したデータの読み出しをするようにしている。これにより、伝送遅延時間に含まれる、符号ィ匕毎に発生する伝送遅延変動時間を吸収することができ、各コラムセルが確実に露光データを受信して、電子ビームを所定の位置に照射することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明に係るマルチコラム型電子ビーム露光装置の構成図である。

[図 2]図 1に係る露光装置の 1コラムセルの構成図である。

[図 3]補正演算部とアナログコラム制御部との間の信号の接続関係を示した図である

[図 4]デジタル制御部力 DAC部までの露光データの処理の流れを示すブロック図である。

[図 5]光送信フレーム構成の一例を示す図である。

[図 6]エラー検出 '訂正のための露光データの処理の流れを示すブロック図である。

[図 7]図 7 (a)は、ビットシフト処理前の光送信フレームの一例を示す図であり、図 7 (b )は、ビットシフト処理後の光送信フレームの一例を示す図である。

[図 8]図 8 (a)〜図 8 (c)は、 1ビットのエラーが複数のブロックに分散される処理を説明する図である。

[図 9]固定遅延化にっ、ての説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0019] はじめに、マルチコラム型電子ビーム露光装置の構成について説明する。次に、露光データを補正演算部からコラムセル部まで伝送する露光データ伝送部の構成及び動作について説明する。次に、送信される露光データを構成要素とする光送信フレームの構成について説明し、最後に、伝送の固定遅延について説明する。

[0020] 図 1は、本実施形態に係るマルチコラム型電子ビーム露光装置の概略構成図である。

マルチコラム型電子ビーム露光装置は、電子ビームコラム 10と電子ビームコラム 10を制御する制御部 20に大別される。このうち、電子ビームコラム 10は、同等なコラムセル 11が複数、例えば 16集まって、全体のコラムが構成されている。すべてのコラムセル 11は後述する同じユニットで構成されている。コラムセル 11の下には、例えば 300 m_mウェハ 12を搭載したウェハステージ 13が配置されて!、る。

[0021] 一方、制御部 20は、電子銃高圧電源 21、レンズ電源 22、デジタル制御部 23、ステージ駆動コントローラ 24及びステージ位置センサ 25を有する。これらのうち、電子銃高圧電源 21は電子ビームコラム 10内の各コラムセル 11の電子銃を駆動させるための電源を供給する。レンズ電源 22は電子ビームコラム 10内の各コラムセル 11の電磁レンズを駆動させるための電源を供給する。デジタル制御部 23は、コラムセル 11各部をコントロールする電気回路であり、ハイスピードの偏向出力などを出力する。デジタル制御部 23はコラムセル 11の数に対応する分だけ用意される。ステージ駆動コントローラ 24は、ステージ位置センサ 25からの位置情報を基に、ウェハ 12の所望の位置に電子ビームが照射されるようにウェハステージ 13を移動させる。上記の各部 21 〜25は、ワークステーション等の統合制御系 26によって統合的に制御される。

[0022] 上述したマルチコラム型電子ビーム露光装置では、すべてのコラムセル 11は同じコラムユニットで構成されて、る。

[0023] 図 2は、マルチコラム型電子ビーム露光装置に使用される各コラムセル 11の構成図である。

[0024] 各コラムセル 11は、露光部 100と、露光部 100を制御するコラムセル制御部 31とに大別される。このうち、露光部 100は、電子ビーム生成部 130、マスク偏向部 140及び基板偏向部 150によって構成される。

[0025] 電子ビーム生成部 130では、電子銃 101から生成した電子ビーム EBが第 1電磁レンズ 102で収束作用を受けた後、ビーム整形用マスク 103の矩形アパーチャ 103aを透過し、電子ビーム EBの断面が矩形に整形される。

[0026] その後、電子ビーム EBは、マスク偏向部 140の第 2電磁レンズ 105によって露光マスク 110上に結像される。そして、電子ビーム EBは、第 1、第 2静電偏向器 104、 106 により、露光マスク 110に形成された特定のパターン Sに偏向され、その断面形状がパターン Sの形状に整形される。

[0027] なお、露光マスク 110はマスクステージ 123に固定される力そのマスクステージ 12

3は水平面内において移動可能であって、第 1、第 2静電偏向器 104、 106の偏向範囲（ビーム偏向領域)を超える部分にあるパターン Sを使用する場合、マスクステージ

123を移動することにより、そのパターン Sをビーム偏向領域内に移動させる。

[0028] 露光マスク 110の上下に配された第 3、第 4電磁レンズ 108、 111は、それらの電流量を調節することにより、電子ビーム EBを基板上で結像させる役割を担う。

[0029] 露光マスク 110を通った電子ビーム EBは、第 3、第 4静電偏向器 112、 113の偏向作用によって光軸 Cに振り戻された後、第 5電磁レンズ 114によってそのサイズが縮小される。

[0030] マスク偏向部 140には、第 1、第 2補正コイル 107、 109が設けられており、それらにより、第 1〜第 4静電偏向器 104、 106、 112、 113で発生するビーム偏向収差が補正される。

[0031] その後、電子ビーム EBは、基板偏向部 150を構成する遮蔽板 115のアパーチャ 1 15aを通過し、第 1、第 2投影用電磁レンズ 116、 121によって基板上に投影される。これにより、露光マスク 110のパターンの像力所定の縮小率、例えば 1Z60の縮小率で基板に転写されることになる。

[0032] 基板偏向部 150には、第 5静電偏向器 119と電磁偏向器 120とが設けられており、これらの偏向器 119、 120によって電子ビーム EBが偏向され、基板の所定の位置に露光マスクのパターンの像が投影される。

[0033] 更に、基板偏向部 150には、基板上における電子ビーム EBの偏向収差を補正するための第 3、第 4補正コイル 117、 118が設けられる。

[0034] 一方、コラムセル制御部 31は、電子銃制御部 202、電子光学系制御部 203、マスク偏向制御部 204、マスクステージ制御部 205、ブランキング制御部 206及び基板偏向制御部 207を有する。これらのうち、電子銃制御部 202は電子銃 101を制御して、電子ビーム EBの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部 203は、電磁レンズ 102、 105、 108、 111、 114、 116及び 121への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部 206は、ブランキング電極 127への印加電圧を制御することにより、露光開始前力も発生している電子ビーム EBを遮蔽板 115上に偏向し、露光前に基板上に電子ビーム EBが照射されるのを防ぐ。 [0035] 基板偏向制御部 207は、第 5静電偏向器 119への印加電圧と、電磁偏向器 120への電流量を制御することにより、基板の所定の位置上に電子ビーム EBが偏向されるようにする。上記の各部 202〜207は、ワークステーション等の統合制御系 26によつて統合的に制御される。

(露光データ伝送部の構成及び動作）

図 3は、補正演算部 40とアナログコラム制御部 50との間の信号の接続関係を示した図である。ここでは、 4つのコラムで構成されるマルチコラム型電子ビーム露光装置を対象に説明する。

[0036] 補正演算部 40は、各コラムで照射する電子ビームをコントロールするデジタル制御部 23a〜23dと各デジタル制御部 23a〜23dを統合して制御する統合デジタル制御部 41で構成される。

[0037] 統合デジタル制御部 41は光受信部 43と DMUX (デマルチプレクサ) 44で構成されている。

[0038] 各デジタル制御部 23a〜23dは、露光データ制御部 45a〜45dと光送信部 46a〜

46dで構成されている。

[0039] アナログコラム制御部 50は、各コラムセル 11を制御するコラムセル制御部 31a〜3 Idで構成されている。各コラムセル制御部 31a〜31dは、光受信機 61a〜61dを有している。

[0040] 各デジタル制御部 23a〜23dと各コラムセル制御部 31a〜31dは伝送路 48a〜48 dで接続されている。

[0041] このように構成された補正演算部 40とアナログコラムセル制御部 50の間で露光データの信号の伝送は以下のようにして行われる。

[0042] 統合デジタル制御部 41はステージ位置データを受信し、受信したステージ位置デ一タを各デジタル制御部 23a〜23dに配信する。また、統合デジタル制御部 41は、基準クロックをステージ制御部 70から受信し、各デジタル制御部 23a〜23dに送信する。

[0043] 各デジタル制御部 23a〜23dは、統合デジタル制御部 41から配信されたステージ位置データを各コラムセルで照射する電子ビームに応じた処理を各露光データ制御部 45a〜45dで行い、光送信部 46a〜46dを介して各光受信部 61a〜61dに送信する。

[0044] 各コラムセル制御部 3 la〜3 Idでは、各デジタル制御部 23a〜23dから送信された露光データを、光受信部 6 la〜6 Idを介して受信する。

[0045] 補正演算部 40は、ステージ制御部 70からリファレンスクロックを受信し、各デジタル制御部 23a〜23dにリファレンスクロックを分配して同期をとつている。ここで、リファレンスクロックは、パルストランスにより伝送している。 1Mクロックもリファレンスクロックとして受信している。この 1Mクロックは、後述するように、光送信一光受信間のデータ遅延の固定遅延化のためのタイミング信号として使用する。

[0046] 図 4は、露光データ制御部 45からアナログコラム制御部 50の偏向信号変換'増幅部 84までの露光データの処理の流れを示すブロック図である。

[0047] 光送信部 46は、シリアル信号をパラレル信号に変換する SZP部 82a、分割された信号を 1つにまとめる MUX部 82b、 8ビット分のデータを 10ビットで送るように 8B10B 符号化を行、パラレル信号をシリアル信号に変換する SERDES(Serialize De-seriali ze)部 82cで構成される。光受信部 61は、 10ビットデータを 8ビットデータに 10B8B復号ィ匕しシリアル信号をパラレル信号に変換する SERDES部 83a、マルチプレクサにより多重化した信号を分配する DMUX部 83b、ファーストインファーストアウトメモリ FI F083c、パラレル信号をシリアル信号に変換する PZS部 83dで構成される。偏向信号変換'増幅部 84は、シリアル信号をパラレル信号に変換する SZP部 84aと、デジタルデータをアナログデータに変換する DAC部 84bで構成される。

[0048] 露光データ制御部 45で補正されたショットデータはシリアルデータに変換して光送信部 46に伝送される。光送信部 46では、伝送されたショットデータを SZP部 82aでシリアルデータからパラレルデータに変換し、 MUX部 82bで分割された信号を光送信フレームにまとめる。その後、 SERDES部 82cで 8B10B符号ィ匕を行い、パラレルデータをシリアルデータに変換する。シリアルデータに変換した後、電気信号を光信号に変換して送信する。

[0049] SERDES部 82cでは、 8ビット幅のパラレル信号を 10ビットのシリアルデータに変換する。この際に、 8B10B符号ィ匕によって、連続する 8ビットのデータを対応する 10 ビットのデータに変換している。この符号ィ匕を使用することによって、送信側と受信側との同期をとることができ、誤り訂正をすることができる。なお、この符号化処理の際に符号ィ匕毎に異なるクロック数が必要となり、伝送遅延に変動成分が付加されてしまう。

[0050] また、 8B10B符号ィ匕の機能により「0」または「1」の状態が長く続くことが無ぐ受信側で正しくデータを受け取ることができるようになる。さらに、 8B10B符号ィ匕は、ある長さのデータにっ、て「0」と「1」の数がほぼ等しくなるように符号ィ匕されるため、 DC バランスが良、と、う利点を有して!/、る。

[0051] 光受信部 61では、 SERDES部 83a〖こおいて、光送信部 46から送信された光信号を受信して光信号を電気信号に変換し、 10B8B復号ィ匕で 10ビットのデータを 8ビットのデータに復号化し、シリアルデータをパラレルデータに変換する。パラレルデータに変換された信号は DMUX部 83bで偏向単位のデータに再構成する。再構成されたデータは FIF083cに記憶される。このデータは PZS部 83dでシリアルデータに変換された後、偏向信号変換'増幅部 84に転送され、 SZP部 84aでパラレルデータに変換され、 DAC部 84bでアナログデータに変換される。その後変換されたアナログデータに基づ、て電子ビームを照射し、所望のパターンを形成する。

(光送信フレームの構成）

図 5は、光送信フレームの構成の一例を示している。図 5は、 12個の光送信フレーム（F1〜F12)を示しており、各光送信フレームのデータは、それぞれ一本の光ファィバーケーブルで送信される。光送信フレームは、 MUX部 82bにおいて露光データや SERDESに必要な制御コード等が多重化処理されたものである。各光送信フレームは、 8つのブロック（B1〜B8)が多重化され、各ブロックは 4バイトのデータで構成されている。

[0052] 例えば、フレーム F1のブロック B1は、 SERDESで 8B10B符号化を行うときに必要な制御コードで構成され、ブロック B2は、光送信フレームを識別する 8ビットのフレーム番号（FRM)で構成される。また、フレーム F1のブロック B3から B8は、偏向器の電圧 ·電流量を制御するための露光データで構成されて!、る。

[0053] このような露光データがデジタル制御部 23からコラムセル制御部 31に確実に伝送されることが重要となる。電子ビーム露光装置において、誤った露光データがコラムセル制御部 31に送信され、誤った露光をしてしまうと、途中まで正常に露光処理が行われていたとしても、はじめ力も露光処理を行わなければならなくなる。また、露光データの受信側で誤り検出を行うためのデータによって、データ伝送の誤りが検出されたとき、送信側に再送要求をするが、その間、露光処理が停止するため、露光処理のスループットが低下してしまう。さらに、露光データの受信側で誤り検出を行うためのデータが正しく伝送されな力つた場合、誤りを検出することができず、誤りとは認識されずに露光処理がされてしまうおそれがある。

[0054] このような問題に対処するために、本実施形態では、図 6に示すように、露光データを多重化した後、 SERDESで 8B10B符号ィ匕を行う前に、エラー検出'訂正に必要な処理を行っている。

[0055] 本実施形態の光送信フレームでは、 ECC演算部 85において、露光データで構成される光送信フレームから、伝送誤りの検出や訂正を行うためのコードを生成し、このコードで構成される誤り検出.訂正用の光送信フレーム（例えば、図 5の F5, FIO, F 12)を形成している。

[0056] 誤り訂正用のコードは、露光データ用光送信フレームの各ブロック毎に算出し、所定の誤り検出'訂正用光送信フレームの所定のブロックに格納する。例えば、図 5のフレーム F1のブロック B3の 32ビットのデータに対し、 1バイトの ECC符号 (Error Corr ecting Code)を算出し、誤り検出'訂正用光送信フレーム F5のブロック B3の 1バイト領域（図 5の 1AA3の位置）に格納する。 ECC符号として、例えばハミング符号を使用する。

[0057] ECC符号を付加することにより、伝送後の露光データが 1ビットだけの誤りであれば

、その誤りを訂正できることが保証される。

[0058] なお、 ECC符号ィ匕によって生成される誤り訂正用の符号 (チェックバイト）自体に誤りが発生すると、露光データの誤り訂正を正しく行うことができず、露光精度が低下してしまう。

[0059] そのため、本実施形態では、 ECCチェックバイト自体の誤りを検出できるように、更に、チェック機構を設けている。このチェック機構の一つとして、 ECCチェックバイトから CRC符号を生成する。例えば、本実施形態では、 ECCチェックバイト 9バイト分から CRC16を生成し、所定のフレーム（F12)に格納している。データの受信側では、 CRC16符合力も誤り検出を行う。 ECCチェックバイトに誤りがなければ、 ECCチエツクバイトを用いて露光データが正常に伝送された力否かをチェックする。露光データに 1ビットの誤りが発生したときは、 ECCエラー訂正機能により正しい値に訂正し、露光データに 2ビット以上の誤りが発見された場合は、送信側にエラーを通知する。

[0060] 次に、上述したエラー検出'訂正を有効に機能させるために必要となるビットシフト処理について説明する。

[0061] 本実施形態の露光データの伝送においては、 8B10B符号ィ匕を採用している。 8B 10B符号ィ匕を行っているため、伝送路における 10ビット中の 1ビットの誤りは、伝送後に 10B8B復号ィ匕を行うと、必ずビット誤りが発生し、最大で 8ビットのバースト誤りとなつてしまう。

[0062] このような誤りが発生しないように、本実施形態では、 8B10B符号ィ匕を行う前に露光データを連続するブロックのビット毎にビットをシフトさせて、ブロックを構成するビットの値を一定の規則で変換して、る。

[0063] 図 7は光送信フレームのビットシフト処理を説明する図である。光送信フレームの各ブロックは 32ビットで構成され、各ブロックはビット位置を合わせて連続して構成されている。図 7では、説明の簡略化のために、各ブロックの 1バイト分だけに注目している。

[0064] 図 7 (a)は、ビットシフト部 86に所定のタイミングで入力される光送信フレームを示している。ビットシフトは、連続する光送信フレームをビットシフト部 86に入力し、光送信フレームの連続するブロックのビット位置毎に所定の時間ずつ遅らせるようにしてビットシフトを行い出力する。図 7 (a)の 1ビット目の行は 0ビット目の行に対して 1ブロック分遅らせるように出力する。同様に、図 7 (a)の 2ビット目の行は、 1ビット目の行に対して 1ブロック分遅らせるように出力する。

[0065] 図 7 (b)は、ビットシフトを行った後の連続する光送信フレームを示している。図 7 (b )に示すように、 8ビットで構成されるブロックの各ビットの値は、ビットシフトを行うことにより、規則的に複数の他のブロックに分散される。

[0066] 図 8は、露光データが伝送時に 1ビットのエラーが発生した場合に、エラーを分散させることを説明する概念図である。

[0067] nBmB符号ィ匕を採用した場合、伝送されたデータは mBnB復号ィ匕を行うため、 1ビットのエラーによって伝送前のデータとは全く異なるデータに変換されることになる。

[0068] 図 8 (a)に示すように、伝送時に 1ビット Eだけエラーが発生したものと仮定する。

図 8 (b)では、伝送時に発生したエラービットが含まれるブロックのデータ力 mBnB 復号ィ匕を行って変換した後のビット列に影響を与えることを示している。すなわち、 1 ビットのエラーであっても、連続したバースト誤りとなってしまう。

[0069] このような場合でも、送信側で行つたビットシフトと逆のビットシフトを行うことにより、誤りのない部分は正しいデータに復元され、図 8 (c)に示すように、バースト誤りの部分のデータは、ビットシフトをすることにより誤りが分散されることになる。従って、誤りがーつのブロックに集中することなぐ複数のブロックに 1ビットずつ分散されることになる。これにより、各ブロック毎に算出された ECC符号によって、誤り訂正をすることが可能になり、露光データを正確に伝送することが可能となる。

(固定遅延について）

次に、伝送遅延の固定遅延について説明する。

[0070] 図 4で説明した露光データの伝送において、伝送遅延時間に符号変換毎に発生する変動成分があると、計測遅れや演算遅れを予測して電子ビームを照射する位置を計算しても、露光データの伝送遅延のために、計算した位置に電子ビームを照射することができなくなってしまう。

[0071] これに対して、予め遅延時間を固定ィ匕しておけば、そのタイミングで伝送遅延も計算することができるので、電子ビームを所望の位置に照射することが可能となる。この遅延時間の固定化は、考えられる伝送遅延よりも遅い時間に固定することで、伝送遅延変動を吸収することができる。

[0072] 図 4に示した露光データの伝送経路のうち、特に、光送信部 46の SERDES部 82c 力も光受信部 61の FIF083cにかけて、露光データの遅延時間の変動が大きいことがわかった。従って、この区間の遅延時間より遅い時間で遅延させるようにして、伝送遅延時間を吸収し、露光データの伝送遅延を固定化する。

[0073] 図 9は伝送遅延時間の吸収について説明するタイミングチャートである。 [0074] 図 9 (a)は、 10MHzクロックを示している。図 9 (b)は、光受信部 61での 1MHzリフアレンスクロックを示している。また、図 9 (c)は光送信部 46での 1MHzリファレンスクロックを示している。光受信部 61及び光送信部 46は、 1MHzリファレンスクロックをステージ制御部 70から受信するが、光送信部 46はケーブル遅延があるため、光受信部 61よりもタイミングが遅くなつている。

[0075] 光送信部 46では、図 9 (d)に示すように、 1MHzタイミング信号の立ち上がりに同期して光送信フレーム中、フレーム番号" 0"のデータを組み立て送信する。このデータは光受信部 61の DMUX部 83bに到達するまでに、遅延が発生する。そのため、光受信部 61では、図 9 (e)に示すように、データを受信する時間がずれている。受信部 61では、受信したフレーム番号" 0"のデータ力も FIF083cへの書込みを開始する。そして、図 9 (b)に示す 1MHzクロックの立ち上がりに同期して、読み出しを開始する。このようにして、光送信咅46の SERDES咅 82cと光受信咅 61の SERDES咅 83a の間を、常に、約 1 μ sの一定遅延とすることができる。

[0076] なお、本実施形態のマルチコラム型電子ビーム露光装置では、ウェハステージ位置の測定を ΙΟΜΗζのサンプリング周期で行っている。従って、遅延時間を 1 μ sで一定にすることによりウェハステージの位置を考慮して照射する電子ビームの露光データを補正することが可能となる。

[0077] また、本実施形態のマルチコラム型電子ビーム露光装置では、光送信部 46a〜46 dと光受信部 61a〜61dの間及びステージ制御部 70と統合デジタル制御部 41の間で遅延時間が 1 IX sと固定ィ匕され、 4つのコラムすべてについて伝送遅延変動を吸収することが可能となる。

[0078] 以上説明したように、本実施形態においては、露光データを、 8B10B符号化処理をしてシリアルデータに変換して光通信により伝送している。これにより、伝送ケープル数が減り、パラレルデータを伝送する場合とは異なり、伝送ケーブルの振動による電子ビームの変動を無くすことができる。

[0079] また、露光データを基に伝送時のエラー検出及び訂正を行わせるためのコード (例えば ECC符号)を算出し、 1ビットの伝送エラー訂正を行えるようにしている。さらに、エラー検出及び訂正のためのコード自体が正しく伝送されたか否かを検出する機構を備え、確実に正しい露光データが伝送されるようにしている。さらにまた、 8B10B符号ィ匕を採用した場合であっても、フレームを構成するデータをビットシフトすることにより、露光データがバースト誤りになることを防止している。これにより、誤った露光データが伝送され、誤った露光処理が行われることを防止し、スループットの低下を防止している。

[0080] また、光通信による伝送において、光送信部及び光受信部に外部から共通の同期信号を与えている。この同期信号は、光伝送間に発生する遅延時間よりも遅い時間に固定している。これにより、伝送遅延時間に含まれる符号化毎に発生する伝送遅延変動時間を吸収し、電子ビームを照射する位置を正確に算出することが可能になる。

[0081] なお、本実施形態では、一定遅延時間を 1 μ sとした力これに限定されるものではなぐ例えば 100nsとしてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 一枚のウェハ上に配置され、電子銃と当該電子銃により照射される電子ビームを偏向する偏向手段と露光データを受信する露光データ受信手段とを有する複数のコラムセルと、

前記コラムセルで使用する露光データを算出する補正演算手段とを有するマルチコラム型電子ビーム露光装置であつて、

前記補正演算手段は、前記コラムセル毎に露光データ制御手段と露光データ送信手段とを有し、

前記露光データ送信手段は、前記露光データ制御手段で補正した露光データを符号ィ匕してシリアルデータに変換し、当該シリアルデータを光信号に変換して送信し前記露光データ受信手段は、前記光信号を電気信号に変換し、前記符号化された露光データを復号ィ匕して、ノラレルデータに変換することを特徴とするマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[2] 前記露光データ送信手段は、前記符号化を行う前に、前記露光データを、予め決められたビット数ごとにまとめてブロックとし、所定の数の該ブロックを多重化した露光データ用光送信フレームを形成することを特徴とする請求項 1に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[3] 前記露光データ送信手段は、前記符号化を行う前に、前記露光データに対するェラー検出用符号を算出し、前記エラー検出用符号を、予め決められたビット数ごとにまとめてブロックとし、所定の数の該ブロックを多重化したエラー検出用光送信フレームを形成することを特徴とする請求項 1に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置

[4] 前記エラー検出用符号は、前記露光データを表すブロック毎に算出されることを特徴とする請求項 3に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[5] 前記露光データ送信手段は、前記エラー検出用符号に対するエラー検出のための符号を算出し、前記エラー検出用光送信フレームに付加することを特徴とする請求項 3又は 4に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[6] 前記露光データ送信手段は、所定の数の前記ブロックをビット位置を合わせて連続させた前記露光データを、ビット毎に前記連続するブロックの方向にシフトさせることを特徴とする請求項 3から 5のいずれか一項に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[7] 前記エラー検出用符号は、 ECCコードであることを特徴とする請求項 3に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[8] 前記エラー検出のための符号は CRCコードであることを特徴とする請求項 5に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[9] 更に、ウェハステージを制御するステージ制御部を有し、

前記露光データ送信手段は、前記ステージ制御部から所定の周期の信号を受信し、当該信号に基づヽて露光データを送信することを特徴とする請求項 1に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[10] 前記露光データ受信手段は、前記露光データ送信手段から所定の周期の信号を受信し、当該信号に基づいて、受信した露光データを読み出すことを特徴とする請求項 1に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[11] 前記所定の周期は、前記露光データ送信手段と前記露光データ受信手段の間で発生する露光データ信号の伝送遅延時間より長いことを特徴とする請求項 9又は請求項 10に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。

[12] 前記補正演算手段は、更に、前記各露光データ制御手段を統合する統合露光データ制御手段を有し、

前記統合露光データ制御手段は、前記所定の周期の信号を、前記ステージ制御部からパルストランスによって受信し、前記露光データ送信手段に伝送することを特徴とする請求項 11に記載のマルチコラム型電子ビーム露光装置。