DE19932014C2 - Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl - Google Patents
Belichtungsapparatur mit geladenem TeilchenstrahlInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belichtungsappa
ratur, die einen geladenen Teilchenstrahl, wie einen
Elektronenstrahl, verwendet, und im besonderen eine Mul
tikolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur mit ei
ner Vielzahl von Kolonnen, von denen jede Ablenk- und Ab
tastinstrumente zur Ablenkung eines Elektronenstrahls und
zum Abtasten eines Werkstückes (insbesondere eines Wa
fers) mit dem Elektronenstrahl enthält und ein Muster auf
einen Wafer schreibt, indem die Ablenk- und Abtastinstru
mente entsprechend der Belichtungsmusterdaten gesteuert
werden.
Mit der ansteigenden Dichte integrierter Schaltkreise
wurden in den vergangenen Jahren Belichtungsmethoden un
ter Verwendung geladener Teilchenstrahlen, wie Elektro
nenstrahlen oder Ionenstrahlen, oder neue Belichtungsme
thoden, die Röntgenstrahlen verwenden, untersucht und be
ginnen nun kommerziell implementiert zu werden und damit
die Photolithographie zu ersetzen, welche lange Zeit die
dominierende Technik zur Erzeugung feinstrukturierter Mu
ster darstellte. Unter diesen Methoden weist die Elektronenstrahlbelichtung,
welche Muster unter Verwendung eines
Elektronenstrahls erzeugt, die vorteilhafteste Charakte
ristik auf, da hierin der Elektronenstrahl auf einen Spot
von mehreren 10 nm fokussiert werden kann und somit die
Erzeugung von feinen Mustern von 1 µm oder weniger ermög
licht wird. Da jedoch die Belichtung unter Verwendung ei
nes Elektronenstrahls eine "single-stroke" Schreibmethode
ist, muß die Größe des Belichtungsstrahls verringert wer
den, wenn die Mustergröße kleiner wird, wodurch die Be
lichtungsdauer inakzeptabel lang wird. Um diesen Mangel
zu beheben, wurde ein Blockbelichtungsverfahren ersonnen
und in die Praxis umgesetzt.
Das Blockbelichtungsverfahren verwendet eine Blockmaske
mit darin eingearbeiteten, einigen Grundmustern entspre
chenden Öffnungen, welche als Einheit von sich wiederho
lenden Mustern dienen. In diesem Verfahren wird ein
Strahl durch eine gewünschte Öffnung geleitet, wobei beim
Schreibvorgang Mustereinheiten auf dem Werkstück erzeugt
werden und die auf diese Weise eingeschriebenen Muster
miteinander verbunden werden, um die Übertragung des sich wie
derholenden Musters zu vervollständigen. Dieses Blockbe
lichtungsverfahren ist daher extrem effektiv für Muster
bestrahlungen für 1-Gb (Gigabit)-DRAMs (dynamic random
access memory) oder 4-Gb-DRAMs, wo der größte Teil des
feinstrukturierten Bestrahlungsareals aus Wiederholungen
bestimmter Grundmuster besteht.
Es wurde auch erkannt, daß die Realisierung einer Multi
kolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur verschiedene
Probleme aufwerfen würde. Bei der Herstellung einer
Multikolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur müs
sen beispielsweise die Kolonnen derart hergestellt wer
den, daß sie einander so übereinstimmend wie möglich
sind. In Wirklichkeit jedoch kommen Abweichungen zwischen
den Kolonnen in den Charakteristika der elektrostatischen
Linsen, der Spulen, der Plattformen etc. vor, die auf
Herstellungsabweichungen oder anderen Faktoren beruhen.
Genauer gesagt, variiert aufgrund solcher Faktoren die
Belichtungszeit pro Einzelschuß und die Regenerierungs
wartezeit pro Einzelschuß von Kolonne zu Kolonne, genauso
wie die Stärke des Elektronenstrahls, die Montagebedin
gungen der Ablenkvorrichtungen, die Alterungskrümmung des
Wafers (wafer warp age), etc. Das bedeutet, daß die Be
lichtungsverarbeitungszeit aufgrund der inhärenten Abwei
chungen unter den Kolonnen variiert. In der später fol
genden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Belichtungs
verarbeitungszeit" die Summe aus Belichtungszeit pro Ein
zelschuß und Wartezeit (Totzeit) pro Einzelschuß, welche
für die Regeneration der Ablenkvorrichtungen, etc. erfor
derlich ist, um für den nächsten Schuß bereit zu sein.
Falls solche Variationen zwischen den Kolonnen vorkommen
und die verschiedenen Kolonnen gleichzeitig mit Bestrah
lungsdaten von einem gemeinsamen Regler versorgt werden,
um in jeder Kolonne das gleiche Muster zu bestrahlen,
können Zeitabweichungen von Kolonne zu Kolonne auftreten
und ein Versagen in der Ausführung der korrekten Belich
tung verursachen. Dies führt zu einem verminderten Durch
satz, im Gegensatz zu der eigentlichen Absicht der Multi
kolonnen-Elektronenstrahl-Belichtung, den Durchsatz zu
verbessern.
Der Vollständigkeit halber wird zu der vorliegenden
Problematik noch auf den nachfolgend wiedergegebenen
Stand der Technik verwiesen:
Aus der EP 0 736 89 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wonach eine Mehrzahl von Bestrahlungssystemen das gleiche Muster einem geladenen Teilchenstrahl aussetzen. Das Verfahren umfasst die Erzeugung von auf die betreffenden Muster bezogenen Daten mit Hilfe von entsprechenden Mustererzeugungsmitteln in jedem Bestrahlungssystem, das Ablenken eines geladenen Teilchenstrahls auf ein Objekt durch eine Kolonneneinheit auf der Basis der von dem Mustererzeugungsmittel zur Verfügung gestellten Daten und das Erfassen einer Abnormität in der Bestrahlungsvorrichtung während des Betriebes auf der Grundlage der von den entsprechenden Teilen des Bestrahlungssystemes erhaltenen Daten.
Aus der EP 0 736 89 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wonach eine Mehrzahl von Bestrahlungssystemen das gleiche Muster einem geladenen Teilchenstrahl aussetzen. Das Verfahren umfasst die Erzeugung von auf die betreffenden Muster bezogenen Daten mit Hilfe von entsprechenden Mustererzeugungsmitteln in jedem Bestrahlungssystem, das Ablenken eines geladenen Teilchenstrahls auf ein Objekt durch eine Kolonneneinheit auf der Basis der von dem Mustererzeugungsmittel zur Verfügung gestellten Daten und das Erfassen einer Abnormität in der Bestrahlungsvorrichtung während des Betriebes auf der Grundlage der von den entsprechenden Teilen des Bestrahlungssystemes erhaltenen Daten.
Ein ähnliches Elektronenstrahl-Lithographie-System zur
Erzeugung von lithographischen Mustern unter Verwendung
eines Strahl aus geladenen Teilchen wird in der
US 56 14 725 A beschrieben.
Des weiteren ist aus der US 57 57 015 A ein Verfahren
bekannt, bei dem auf ein Wafer ein von einem Deflektor
abgelenkter Strahl aus geladenen Teilchens gerichtet ist,
und das die Anordnung einer Mehrzahl erster Marken in
unterschiedlicher Höhe, die Fokussierung des Strahls auf
die ersten Marken unter Anwendung einer über einem
Deflektor vorgesehenen Fokussierungsspule, das Erzielen
eines Fokusabstandes und von Ablenkungseffizienz-
Korrekturkoeffizienten für jede erste Marke sowie die
Anwendung von Linearfunktionen des Fokusabstandes zum
Approximieren der Deflektionseffizienz-
Korrektureffizienten als ein Wert für den Fokusabstand
umfasst.
Schließlich wird in der DE 199 22 545 A1 ein
Elektronenstrahl-Lithographiesystem angegeben, das
mehrere Säulen und eine Steuereinheit umfasst, wobei die
Säulen jeweils einen Elektronenstrahlgenerator, einen
Elektronenstrahlreflektor und einen beweglichen Tisch zur
Bewegung des Probestücks einschließen. Die Steuereinheit
umfasst einen gemeinsamen Prozessor zur Steuerung der
gleichen, von mehreren Säulen durchgeführten Bearbeitung
sowie mehrere Prozessoren, die allein zur Steuerung der
Säulen vorgesehen sind.
Die vorliegende Erfindung wurde wegen des Problems des
herkömmlichen Technikstandes ersonnen und eine Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Belichtungsapparatur mit gela
denem Teilchenstrahl zur Verfügung zu stellen, die eine
korrekte Belichtung erreicht, indem perfekte Synchronisa
tion der Steuerung zwischen vielfachen Kolonnen reali
siert wird, und die somit zu einem verbesserten Durchsatz
beiträgt.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird die Belich
tungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl gemäß der
vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl von Kolonnen
ausgestattet, von denen jede Ablenk- und Abtastinstrumen
te zur Ablenkung eines geladenen Teilchenstrahls und zum
Abtasten eines Werkstückes mit dem Teilchenstrahl enthält
und ein Muster auf die Probe schreibt, indem die Ablenk-
und Abtastinstrumente entsprechend der Belichtungsmu
sterdaten bedient werden, und weiter umfaßt: einen Takt
geber zur Erzeugung eines Operationstaktes, mit dem die
gesamte Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl
betrieben wird; pro Kolonne einen Musterdatenkorrektur
regler, wobei jeder Regler einen Korrekturoperationsblock
enthält, um die Korrekturoperation an den Belichtungsmu
sterdaten gemäß der Charakteristika der entsprechenden
Kolonne unter Ansprechung auf den Operationstakt durchzu
führen und um die Ablenk- und Abtastinstrumente der ent
sprechenden Kolonne mit den entstehenden Korrekturdaten
zu versorgen, und ein Datenverarbeitungsblock für die Be
rechnung einer Operationszeit, die einem für die korre
spondierende Kolonne benötigten Belichtungsverarbeitungs
zyklus entspricht, aus Daten, die eine Belichtungszeit
pro Einzelschuß, eine Regenerierungswartezeit und einen
Belichtungszeitkorrekturwert, der basierend auf der Kor
rekturoperation erzeugt wird, bezeichnen; und einen Maxi
malwertdetektor zur Detektion eines Maximalwertes unter
den Operationszeiten, die durch die Datenverarbeitungs
blöcke in den entsprechenden Musterdatenkorrekturreglern
berechnet werden; und worin der Taktgeber den Operati
onstakt basierend auf der Operationszeit des maximalen
Wertes erzeugt, welcher durch den Maximalwertdetektor er
mittelt wurde.
Gemäß der Konfiguration der Belichtungsapparatur mit ge
ladenem Teilchenstrahl der vorliegenden Erfindung führt
der für jede Kolonne vorgesehene Musterdatenkorrekturreg
ler die Korrekturoperation an den Belichtungsdaten gemäß
der Charakteristika der entsprechenden Kolonne aus und
berechnet auf Basis der Korrekturoperation die Operati
onszeit, die dem in dieser Kolonne benötigten Belich
tungsverarbeitungszyklus entspricht; dann ermittelt der
Maximalwertdetektor den maximalen Wert unter den Operati
onszeiten, die von den entsprechenden Musterdatenkorrek
turreglern berechnet wurden, und der Taktgeber erzeugt
den Operationstakt, der auf der Operationszeit des so er
mittelten maximalen Wertes basiert. Der erzeugte Operati
onstakt wird an die Korrekturoperationsblöcke in den ent
sprechenden Musterdatenkorrekturreglern übermittelt. Das
bedeutet, daß die den entsprechenden Kolonnen zugehörigen
Korrekturoperationsblöcke miteinander in Einklang arbei
ten, indem sie dem gemeinsamen Operationstakt gehorchen.
Dieser Operationstakt entspricht der längsten Operations
zeit aller Operationszeiten, welche den benötigten Be
lichtungsverarbeitungszyklen der korrespondierenden Ko
lonnen entsprechen, das ist also die Belichtungszeit je
ner Kolonne, welche die längste Zeit für den Belichtungs
prozeß benötigt.
Folglich wird, selbst wenn herstellungsbedingte Variatio
nen in den Belichtungszeiten unter den Kolonnen auftre
ten, der von dem Taktgeber erzeugte Operationstakt mit
der gleichen Zeitsteuerung (d. h., synchronisiert mit dem
Belichtungsverarbeitungszyklus der Kolonne, welche die
längste Zeit für die Belichtung benötigt) an die Korrek
turoperationsblöcke der entsprechenden Kolonnen geleitet.
Auf diese Weise wird perfekte Synchronisation der Steue
rung zwischen den entsprechenden Kolonnen gewährleistet,
wodurch die simultane Projektion des Bestrahlungsmusters
in allen Kolonnen ermöglicht wird. Infolge dessen kann
eine genaue Bestrahlung in allen Kolonnen erzielt und der
Durchsatz somit erhöht werden.
Der oben erläuterte Gegenstand und die Merkmale der vor
liegenden Erfindung werden durch die folgende Beschrei
bung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die begleitenden Figuren verständlicher, welche sind:
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die teilweise in
schematischer Form ein typisches Konfigurationsbeispiel
einer Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur zeigt, welche
eine Blockbelichtungsmethode verwendet;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das in vereinfachter Form
eine typische Konfiguration eines Kontrollabschnitts in
einer Multikolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Mu
sterdatenkorrekturreglers für eine Kolonne in Fig. 2
darstellt, und
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Tak
terzeugungs-Datenverarbeitungsschaltung und eine Takter
zeugungsschaltung in Fig. 3 zeigt.
Ehe die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung be
schrieben werden, soll zunächst der nahestehende Technik
stand und seine Nachteile mit Bezugnahme auf die zugehö
rigen Figuren erläutert werden.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, die teilweise in
schematischer Form ein typisches Konfigurationsbeispiel
einer Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur zeigt, welche
eine Blockbelichtungsmethode verwendet.
Gemäß der Darstellung umfaßt die Elektronenstrahl-
Belichtungsapparatur einen Belichtungsabschnitt 10 und
einen Kontrollabschnitt 40. Der durch die halbgestrichel
te Linie eingeschlossene Abschnitt CLM im Belichtungsab
schnitt 10 wird als eine "Kolonne" bezeichnet. In der Ko
lonne CLM ist Bezugszeichen 11 eine Elektronenkanone,
welche den Elektronenstrahl emittiert; 12 ist eine Linse
zur Parallelisierung des emittierten Elektronenstrahls;
13 ist eine Maske mit einer Apertur zur Erzeugung eines
rechtwinkligen Querschnitts des Elektronenstrahls; 14 ist
eine Linse zum Sammeln des geformten Elektronenstrahls;
15 ist eine Ablenkvorrichtung zum Ablenken des geformten
Elektronenstrahls, der eine Blockmaske 18 (weiter unten
erläutert) bestrahlt; 16 und 17 sind einander gegenüber
liegende und in Strahlrichtung des Elektronenstrahls nach
einander angeordnete Linsen; 18 ist die Blockmaske, die
in horizontaler Richtung zwischen den Linsen 16 und 17
beweglich montiert ist und Öffnungen (Transmissions
muster) zur Gestaltung des Elektronenstrahls in eine ge
wünschten Querschnittsform beinhaltet; 19 bis 22 sind Ab
lenkmasken zur Ablenkung des Elektronenstrahls auf die
Blockmaske 18, um das gewünschte Transmissionsmuster zu
selektieren und um den Elektronenstrahl zurück auf die
optische Achse zu bringen, nachdem er das gewünschte
Transmissionsmuster passiert hat; 23 und 24 sind eine dynamische
Fokussierspule bzw. eine dynamische Stigmator
spule zur Korrektur der Ablenkung des Elektronenstrahls;
25 ist ein Ausblendablenker zur Blockierung bzw. zum
Durchlassen des Elektronenstrahls; 26 ist eine Linse zur
Reduzierung des Querschnitts des Elektronenstrahls; 27
ist eine Maske mit einer Apertur zur Formung des Elektro
nenstrahls in einen runden Querschnitt; 28 und 29 sind
Projektionslinsen zur Projektion des geformten Elektro
nenstrahls auf ein Werkstück (der später erläuterte Wafer
W) und 30 und 31 sind ein Haupt- bzw. ein Nebenablenker
zur Positionierung des Elektronenstrahls auf den Wafer W.
Des weiteren kennzeichnet Bezugszeichen 32 eine Masken
plattform zur Halterung und Bewegung der Blockmaske 18 in
horizontaler Richtung und 33 ist eine in horizontaler
Richtung bewegliche Waferplattform mit dem hierauf mon
tierten Wafer W. Obwohl hier nicht im einzelnen darge
stellt, ist die Waferplattform 33 in einer an die Kolonne
CLM angeschlossenen Kammer enthalten, wobei ein geeigne
tes Vakuumniveau dazwischen aufrechterhalten wird, und ist
mit einem Hilfsmittel verbunden (einem Laserinterferome
ter oder dergleichen), um die x/y-Koordinaten der Positi
on der Plattform zu ermitteln, und außerdem mit einem
Plattformbewegungsmechanismus zur Bewegung der Plattform
basierend auf dem Ergebnis der Positionsermittlung.
Auf der anderen Seite bezeichnet im Kontrollabschnitt 40
Bezugszeichen 41 eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) zur
Steuerung des gesamten Betriebs der Elektronenstrahl-
Belichtungsapparatur; 42 ist ein Speichermedium für die
Speicherung der Designdaten, das mit der CPU 41 über ei
nen Systembus BUS verbunden ist; 43 ist ein über den Sy
stembus BUS mit der CPU 41 verbundenes Interface; 44 ist
eine Belichtungssequenz-Steuereinheit zur Steuerung des
allgemeinen Ablaufs des Belichtungsprozesses, basierend
auf der durch das Interface 43 übermittelten Belichtungs
anfangs- und Belichtungsendinformation; 45 ist ein Datenspeicher
zur Speicherung der durch das Interface 43 über
mittelten Schreibmusterdaten, Daten, welche die Blockmas
ke 18 betreffen etc., wobei die Ausgabe der Daten durch
die Belichtungssequenz-Steuereinheit 44 gesteuert wird;
46 ist eine Hauptablenk-Korrekturschaltung für die Durch
führung von Verarbeitungsprozessen, wie die Berechnung
eines Ablenkkorrekturwertes für den Hauptablenker 30, ba
sierend auf den Ablenkdaten des Hauptablenkers vom Daten
speicher 45 unter der Steuerung der Belichtungssequenz-
Steuereinheit 44; 47 ist ein Tatgeber zur Erzeugung ei
nes Operationstaktes unter der Kontrolle der Belichtungs
sequenz-Steuereinheit 44 für die Steuerung der gesamten
Belichtungsapparatur und eines Sperrtaktes auf der Grund
lage der Daten über die Belichtungszeit pro Einzelschuß,
Belichtungszeitkorrekturdaten und Regenerierungswarte
zeit, die von dem im folgenden beschriebenen Mustergene
rator und der Musterkorrektureinheit übermittelt werden;
48 ist ein auf den Operationstakt des Taktgebers 47 an
sprechender Mustergenerator zur Spezifizierung eines der
Transmissionsmuster der Blockmaske 18, basierend auf den
im Datenspeicher 45 gespeicherten Daten und zur
Ausführung von Prozessen, wie die Erzeugung der Positi
onsdaten der Maskenillumination, welche die Position des
spezifizierten Musters auf der Blockmaske 18 angibt (der
Musterdatencode PDC bezeichnet das für die Projektion des
gewünschten Schreibmusters zu verwendende Transmissions
muster), und die Erzeugung der Positionsdaten der Wafer
bestrahlung, welche die Position des Wafers W angeben,
auf den das Muster zu projizieren ist (die Schußmuster
daten SPD entsprechen der Bestrahlung für einen Schuß);
50 ist die Musterkorrektureinheit, die auf den Opera
tionstakt des Taktgenerators 47 anspricht, zur Ausführung
von Prozessen, wie die Berechnung der Korrekturwerte ge
mäß der Differenz zwischen der Gestalt der Schreibmuster
und der Gestalt der spezifizierten Muster auf Basis der
Ablenkdaten vom Maskenspeicher 49 und den Schußmusterdaten
SPD vom Mustergenerator 48; 51 ist eine Digital-
Analog-Wandler- und Verstärkereinheit DAC (im folgen
den aus Gründen der Bequemlichkeit Verstärkerblock ge
nannt) zur Konvertierung der vom Mustergenerator 50 ge
lieferten Korrekturwerte in analoge Werte und zur Über
mittlung der Werte, nach geeigneter Verstärkung, in Form
von korrigierten Ablenkdaten an die Ablenkvorrichtung 15;
52 und 53 sind Verstärkerblöcke zur Konvertierung der vom
Maskenspeicher 49 gelieferten Ablenkdaten in analoge Da
ten und zur Belieferung, nach geeigneter Verstärkung, der
dynamischen Fokussierspule 23, der dynamischen Stigmator
spule 24 und der Ablenkmasken 19 bis 22 mit diesen Daten;
54 ist ein Verstärkerblock zur Konvertierung des vom
Taktgeber 47 erzeugten Sperrtaktes in ein analoges Signal
und, nach geeigneter Verstärkung, zu seiner Weiterleitung
als Sperrsignal an den Ausblendablenker 25; 55 und 56
sind Verstärkerblöcke zur Konvertierung der von der Mu
sterkorrektureinheit 50 bzw. von der Hauptablenk-
Korrekturschaltung 46 erzeugten Korrekturwerte in analoge
Werte und, nach geeigneter Verstärkung, für ihre Weiter
leitung in Form von korrigierten Ablenkdaten an den Ne
benablenker 31 bzw. den Hauptablenker 30.
In obiger Konfiguration wird der Belichtungsprozeß wie
folgt ausgeführt.
Zunächst werden die Daten für die Belichtungsverarbeitung
von dem Speichermedium 42 durch die CPU 41 gelesen und im
Datenspeicher 45 gespeichert. Wenn der Belichtungsprozeß
gestartet wird, indem ein Aktivierungssignal durch die
CPU 41 an die Belichtungssequenz-Steuereinheit 44 gegeben
wird, werden erst die im Datenspeicher 45 gespeicherten
Ablenkdaten für den Hauptablenker an die Hauptablenkkor
rekturschaltung 46 weitergeleitet, um den Korrekturwert,
der in Form von korrigierten Ablenkdaten an den Haupta
blenker 30 über den Verstärkerblock 56 geleitet wird, zu
berechnen. Nach Stabilisierung des Ausgabewertes steuert
die Belichtungssequenz-Steuereinheit 44 den Taktgeber 47,
der dann den Operationstakt und den Sperrtakt generiert.
Ansprechend auf den Operationstakt liest der Mustergene
rator 48 die im Datenspeicher 45 gespeicherten Block- und
Musterdaten und generiert auf der Basis der entsprechen
den Daten den Musterdatencode PDC und die Schußmusterda
ten SPD. Dann werden die Ablenkdaten entsprechend des Mu
sterdatenkodes PDC von dem Maskenspeicher 49 gelesen und
in die Musterkorrektureinheit 50 eingegeben. Die Muster
korrektureinheit 50 führt ansprechend auf den Operati
onstakt die Verarbeitung aus und berechnet den Korrektur
wert, der auf diesen Eingangsablenkdaten und den Ein
gangsdaten der Schußmusterdaten SPD von dem Mustergenera
tor 48 basiert. Dann werden die Ausgabedaten des Muster
generators 50, die vom Maskenspeicher 49 gelesenen Daten
und der von dem Taktgeber 47 erzeugte Sperrtakt an die
korrespondierenden Verstärkerblöcke 51 bis 55 für die
Konvertierung in die analoge Form eingegeben und werden
nach geeigneter Verstärkung an die entsprechenden Ablen
ker oder Spulen weitergeleitet.
Auf der anderen Seite wird der von der Elektronenkanone
11 emittierte Elektronenstrahl durch die Linse 12 in ei
nen Parallelstrahl umgewandelt, passiert die rechtwinkli
ge Apertur in der Maske 13 und wird dann durch die Linsen
14 und 16 für die Projektion auf die Blockmaske 18 kon
vergiert. Der projizierte Elektronenstrahl wird an der
Blockmaske 18 angemessen abgelenkt. Genauer gesagt, wird
eine Ablenkung über einen relativ weiten Bereich (etwa 5 mm)
an der Blockmaske 18 durch die Ablenkmasken 19 und 20
durchgeführt und eine Ablenkung über einen relativ schma
len Bereich (etwa 500 µm) wird, nachdem das gewünschte
Transmissionsmuster auf der Maske 18 durch den ersten
Satz der Ablenker selektiert wurde, durch die Ablenkvor
richtung 15 durchgeführt. Als nächstes wird der das
gewünschte Transmissionsmuster in der Blockmaske 18 passierende
Elektronenstrahl durch die Ablenkmasken 21 und 22
auf die ursprüngliche optische Achse zurückgführt und,
nachdem der Strahl durch die Linse 17 konvergiert wurde,
die Strahlablenkung durch die Strahlkorrekturspulen (die
dynamische Fokussierspule 23 und die dynamische Stigma
torspule 24) korrigiert. Der Elektronenstrahl passiert
dann den Ausblendablenker 25, wird im Querschnitt durch
die Linse 26 reduziert, passiert die runde Apertur in der
Maske 27 und wird durch die Linsen 28 und 29 auf den Wa
fer W (zur Belichtung) projiziert. Der auf den Wafer W
projizierte Elektronenstrahl wird durch den Hauptablenker
30 über einen groben Ablenkbereich von etwa 2 mm abge
lenkt und dann durch den Nebenablenker 31 über einen fei
nen Ablenkbereich von etwa 100 µm abgelenkt. In diesen
Prozeß wird das Muster auf den Wafer W geschrieben, indem
der Elektronenstrahl mittels des Ausblendablenkers 25 an-
und ausgeschaltet wird.
Mit zunehmender Dichte der integrierten Schaltkreise in
den letzten Jahren hat sich die Zählung der Strahlschüsse
von 10 Megaschüssen pro Chip auf 1 Gigaschuß pro Wafer
erhöht. In diesem Fall beträgt die Strahlschußfrequenz
ungefähr 10 MHz; selbst wenn diese enorme Anzahl von
Schüssen mit hoher Geschwindigkeit wiederholt wird, be
steht ein Limit für die Erhöhung des Durchsatzes. In An
betracht dessen wird eine höhere Operationsgeschwindig
keit des Kontrollabschnittes, der die Kolonnen steuert,
verlangt und für den auf den zu bestrahlenden Wafer auf
getragenen Überzug (resist) wird die Notwendigkeit, einen
hoch empfindlichen Überzug (resist) zu entwickeln, dring
lich.
Eine Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur hat den Vor
teil, eine höhere Auflösung zu erreichen, als es mit Pho
tolithographieapparaturen möglich ist, hat jedoch ander
seits den Nachteil eines geringeren Durchsatzes. Die zu
vor erwähnte Multikolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur
wird als effektiv für eine Erhöhung des Durch
satzes erachtet. In diesem Fall ist eine einfache Erhö
hung der Anzahl der Kolonnen nicht ausreichend, um dieses
Ziel zu erreichen, obwohl sie hinsichtlich der Platzer
sparnis wirkungsvoll ist, verglichen mit dem Fall, in
dem eine Vielzahl von konventionellen Einzelkolonnen-
Elektronenstrahl-Belichtungsapparaturen (z. B. solche wie
in Fig. 1 gezeigt ist) in enger Nähe zueinander angeord
net werden. Daher wird eine effektive Methode darin be
stehen, einen für die Vielzahl von Kolonnen gemeinsamen
Kontrollabschnitt anzufertigen, so daß das gleiche Muster
in allen Kolonnen gleichzeitig zur Belichtung projiziert
werden kann.
Fig. 2 zeigt in vereinfachter Form die Konfiguration ei
nes Kontrollabschnitts in einer Multikolonnen-Elektronen
strahl-Belichtungsapparatur gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Die Multikolonnen-Elektronenstrahl-Belichtungsapparatur
dieser Ausführungsform umfaßt n Kolonnen, von denen jede
die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene
Konfiguration aufweist, und ist, obwohl dieses hier nicht
im einzelnen dargestellt ist, mit der Vakuumkammer ver
bunden, welche eine entsprechende Waferplattform enthält.
Die Vakuumkammer kann für jede individuelle Kolonne be
reitgestellt sein oder gemeinsam für alle Kolonnen.
In dem in Fig. 2 gezeigten Kontrollabschnitt bezeichnet
Bezugszeichen 60 eine CPU zur Steuerung des gesamten Be
triebes der Belichtungsapparatur, 61 ist eine Belich
tungssequenz-Steuereinheit zur Steuerung der allgemeinen
Aufeinanderfolge des Belichtungsprozesses auf Basis der
von der CPU übermittelten Belichtungsstart- und -end
information und 62 ist ein Datenspeicher zum Speichern
der Schreibmusterdaten, der die Blockmaske betreffenden
Daten, der Ablenkdaten für die entsprechenden Ablenkvorrichtungen
etc., wobei die Ausgabe der Daten durch die
Belichtungssequenz-Steuereinheit 61 gesteuert wird.
Weiter bezeichnet Bezugszeichen 63 eine Takterzeugungs
schaltung, welche unter der Kontrolle der Belichtungsse
quenz-Steuereinheit 61 einen Operationstakt CK für den
Betrieb der gesamten Belichtungsapparatur generiert und
Sperrsignale BS1 bis BSn an die Verstärkerblöcke für die
Ausblendablenker der entsprechenden Kolonnen ausgibt.
Bezugszeichen 64 1 bis 64 n sind Musterdatenkorrekturreg
ler, von denen jeweils einer für jede Kolonne vorgesehen
ist. Jeder Musterdatenkorrekturregler 64 i (i = 1 bis n)
wird von dem Operationstakt CK angesprochen und arbeitet
unter der Kontrolle der Belichtungssequenz-Steuereinheit
61. Im einzelnen führt jeder Musterdatenkorrekturregler
64 i gemäß der Charakteristika der entsprechenden Kolonne
Korrekturoperationen an den vom Datenspeicher 62 gelie
ferten Daten aus und leitet die resultierenden Korrektur
daten (Ablenkdaten für den Hauptablenker MDRi, Ablenkda
ten für die Ablenkmaske MDDi und Nebenablenkdaten SDRi)
an die Verstärkerblöcke für die in den korrespondierenden
Kolonnen enthaltenen entsprechenden Ablenkvorrichtungen.
Der weiter unten im Detail beschriebene Musterdatenkor
rekturregler 64 i hat außerdem die Funktion, die Operati
onszeit zu berechnen, die dem in einer korrespondierenden
Kolonne erforderlichen Belichtungsverarbeitungszyklus
entspricht, und die Daten BGDi (im folgenden als "Sperr
erzeugungsdaten" bezeichnet) zu erzeugen, welche die
Sperrzeit (Regenerierungswartezeit pro Blichtungsschuß)
in der korrespondierenden Kolonne angeben.
Weiter bezeichnet Bezugszeichen 65 eine Maximalwertdetek
tionsschaltung zur Ermittlung des maximalen Wertes unter
den Operationszeiten, welche durch die entsprechenden Mu
sterdatenkorrekturregler 64 1 bis 64 n berechnet werden,
wobei die Operationszeit dem Belichtungsverarbeitungszyklus
in den entsprechenden Kolonnen entspricht. Die Ope
rationszeit des durch diese Schaltung detektierten maxi
malen Wertes wird in Form von Operationszyklusdaten PCD
an die Takterzeugungsschaltung 63 geleitet und wird
gleichzeitig als Rückkopplung an die entsprechenden Mu
sterdatenkorrekturregler 64 1 bis 64 n zurückgegeben.
Die Takterzeugungsschaltung 63 generiert den Operati
onstakt CK auf Basis der von der Maximalwertdetektions
schaltung 65 gelieferten Operationszyklusdaten PCD und
generiert außerdem die Sperrsignale BS1 bis BSn auf Basis
der Sperrerzeugungsdaten BGD1 bis BGDn, die von den ent
sprechenden Musterdatenkorrekturregler 64 1 bis 64 n ausge
geben werden.
Fig. 3 zeigt den Aufbau des Musterdatenkorrekturreglers
für eine Kolonne.
Das dargestellte Beispiel (der durch die halbgestrichel
ten Linien umgebene Bereich) zeigt den Aufbau des Mu
sterdatenkorrekturreglers 64 1 für die erste Kolonne als
ein repräsentatives Beispiel. Im Musterdatenkorrekturreg
ler 64 1 bezeichnet Bezugszeichen 71 eine Hauptab
lenkkorrekturschaltung, welche Verarbeitungen, wie die
Berechnung der Ablenkdaten MDR1 für den Hauptablenker,
auf Basis der Hauptablenkdaten des Datenspeichers 62 un
ter der Kontrolle der Blichtungssequenzsteuereinheit 61
vornimmt. 72 ist eine Mustererzeugungsschaltung, die Ver
arbeitungsschritte, wie die Selektion eines Transmissi
onsmusters auf der Blockmaske (Erzeugung des Musterdaten
kodes) und die Auswahl der Schußzeit (Erzeugung der
Schußzeitdaten SD1), auf Basis der von dem Datenspeicher
62 gelieferten Blockdaten und Musterdaten durchführt. 73
bezeichnet eine Ablenkmaskenkorrekturschaltung, die auf
Grundlage der von der Hauptablenkkorrekturschaltung 71
gelieferten Korrekturdaten und des Musterdatencodes von
der Mustererzeugungsschaltung 72 die Ablenkdaten MDD1 für
die Ablenkmaske berechnet und die Schußzeitkorrekturdaten
SCD1 und die Regenerierungswartezeitdaten WDM1 für den
Hauptablenker erzeugt. 74 ist eine Schußmusterkorrektur
schaltung, welche auf Basis der von der Hauptablenkkor
rekturschaltung 71 gesendeten Korrekturdaten und der
Schußmusterdaten von der Mustererzeugungsschaltung 72 die
Ablenkdaten SDR1 für den Nebenablenker berechnet und die
Regenerierungswartezeitdaten WDS1 für den Nebenablenker
erzeugt. 75 ist eine Takterzeugungs-Datenverarbeitungs
schaltung, welche die Operationszeit berechnet, die dem
in der ersten Kolonne benötigten Belichtungsverarbei
tungszyklus entspricht, und welche die Sperrerzeugungsda
ten BGD1 generiert, die auf den Schußzeitdaten SD1, den
Schußzeitkorrekturdaten SCD1 und den Regenerierungswarte
zeiten WDM1 und WDS1 für die Ablenker basieren, welche von
dem Korrekturoperationsblock geliefert werden, und auf
der Ausgabe der Operationszyklusdaten PCD von der Maxi
malwertdetektorschaltung 65 basieren.
Fig. 4 zeigt die Konfiguration der Takterzeugungs-
Datenverarbeitungsschaltungen 75 (75 1 bis 75 n) und
der Takterzeugungsschaltung 63. Aus Gründen der Klarheit
wird nur der Schaltungsaufbau entsprechend der Schaltung
der ersten Kolonne dargestellt, um die Takterzeugungs-
Datenverarbeitungsschaltungen zu repräsentieren.
Wie dargestellt, enthält die Takterzeugungs-Datenver
arbeitungsschaltung 75 1: eine Vergleichs-Selektions-
Schaltung 81, welche die Größe der zwei Regenerierungs
wartezeitdaten der Ablenker WDM1 und WDS1 vergleicht und
die Daten des größeren Wertes für die Ausgabe selektiert;
eine Multiplikationsschaltung 82, welche die Schußzeitda
ten SD1 mit den Schußzeitkorrekturdaten SCD1 multipli
ziert; und eine Additionsschaltung 83, welche die Ausga
bedaten der Multiplikationsschaltung 82 zu den von der
Vergleichs-Selektions-Schaltung 81 selektierten und aus
gegebenen Regenerierungswartezeitdaten addiert; und eine
Subtraktionsschaltung 84, welche die Ausgabedaten von der
Multiplikationsschaltung 82 von der Operationszeit
(Operationszyklusdaten PCD) des von der Maximalwertdetek
tionsschaltung 65 ermittelten maximalen Wertes subtra
hiert. Die gleiche Konfiguration wird für die Takterzeu
gungs-Datenverarbeitungsschaltungen der anderen Kolonnen
verwendet.
Die Ausgabedaten der Additionsschaltung 83 in jeder der
Takterzeugungs-Datenverarbeitungsschaltungen 75 1 bis 75 n
wird an die Maximalwertdetektionsschaltung 65 in Form der
Operationszeitdaten geleitet, welche den Belichtungsver
arbeitungszyklen der korrespondierenden Kolonnen entspre
chen. Die Ausgabedaten der Subtraktionsschaltung 84 wer
den an die Takterzeugungsschaltung 63 in Form der
Sperrerzeugungsdaten BGD1 bis BGDn geleitet, welche die
Sperrzeiten für die entsprechenden Kolonnen angeben.
Auf der anderen Seite enthält die Takterzeugungsschaltung
63 einen Zähler 91 für die Erzeugung des Operationstaktes
CK, der auf den Operationszyklusdaten PCD von der Maxi
malwertdetektionsschaltung 65 basiert, und die Zähler 92 1
bis 92 n für die Erzeugung der Sperrsignale BS1 bis BSn,
welche die Regenerierungswartezeiten angeben und auf den
Sperrerzeugungsdaten BGD1 bis BGDn der entsprechenden
Takterzeugungs-Datenverarbeitungsschaltungen 75 1 bis 75 n
basieren.
Gemäß dem Aufbau der Multikolonnen-Elektronenstrahl-
Belichtungsapparatur nach der vorliegenden Erfindung
führt, wie oben beschrieben wurde, jede der Musterdaten
korrekurregler 64 i bis 64 n, von denen einer pro Kolonne
vorgesehen ist, Korrekturoperationen an den Belichtungs
daten gemäß der Charakteristika der korrespondierenden
Kolonne aus und berechnet auf Basis dieser Operation die
Operationszeit, welche dem in der korrespondierenden Ko
lonne benötigten Belichtungsverarbeitungszyklus entspricht.
Dann ermittelt die Maximalwertdetektionsschal
tung 65 den maximalen Wert unter der Operationszeiten,
die von den entsprechenden Musterdatenkorrekturreglern
64 i berechnet werden, und die Takterzeugungsschaltung 63
generiert auf der Basis der Operationszeit
(Operationszyklusdaten PCD) des so ermittelten Maximal
wertes den Operationstakt CK. Der Operationstakt CK wird
an den Korrekturoperationsblock (bestehend aus den in
Fig. 3 gezeigten Schaltungen 72 bis 74) in jedem Musterda
tenkorrekturregler 64 i geleitet. Das bedeutet, daß die
Korrekturoperationsblöcke für die entsprechenden Kolonnen
in Einklang arbeiten, indem sie auf den Operationstakt CK
ansprechen. Wie bereits früher beschrieben wurde, ent
spricht der Operationstakt CK der längsten Operationszeit
aller Operationszeiten, die den in den korrespondierenden
Kolonnen erforderlichen Belichtungsverarbeitungszyklen
entsprechen.
Dementsprechend kann, selbst wenn Variationen in den Be
lichtungszeiten aufgrund herstellungsbedingter Variatio
nen unter den Kolonnen auftreten, der Operationstakt CK
mit der gleichen Zeitsteuerung an die Korrekturoperati
onsblöcke aller Kolonnen geleitet werden. Somit wird per
fekte Synchronisation der Steuerung der verschiedenen Ko
lonnen erzielt, wodurch die simultane Projektion des
gleichen Belichtungsmusters in allen Kolonnen ermöglicht
wird. Infolge dessen kann korrekte Belichtung in allen
Kolonnen erreicht und der Durchsatz somit verbessert wer
den.
Die obige Ausführungsform wurde anhand der Blockbelich
tungsmethode als Beispiel beschrieben, die Erfindung ist
aber, wie aus der Absicht der Erfindung hervorgeht, ge
nauso anwendbar für andere Belichtungsmethoden, wie etwa
eine Belichtungsmethode mit variabler rechtwinkliger Ge
stalt oder eine Ausblendaperturmatrix-Belichtungsmethode.
Ferner wurde die obige Ausführungsform unter Verwendung
eines Elektronenstrahls als geladener Teilchenstrahl be
schrieben; es wird jedoch ersichtlich, daß der verwendete
Strahl nicht auf einen Elektronenstrahl limitiert ist,
sondern auch andere Strahltypen, wie etwa Ionenstrahlen,
verwendet werden können.
Gemäß der Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchen
strahl nach der vorliegenden Erfindung kann, wie oben be
schrieben wurde, perfekte Synchronisation der Steuerung
aller Kolonnen erreicht werden und das gleiche Belich
tungsmuster kann somit in allen Kolonnen simultan proji
ziert werden. Dadurch wird eine korrekte Belichtung in
allen Kolonnen und ein erhöhter Durchsatz erreicht.
Um die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte der Er
findung zusammenzufassen: die Erfindung liefert eine Be
lichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl mit einer
Vielzahl von Kolonnen, von denen jede Ablenk- und Abta
stinstrumente zum Ablenken des geladenen Teilchenstrahls
und zum Abtasten einer zur Belichtung vorgesehenen Probe
mit diesem Teilchenstrahl enthält und ein Muster auf die
Probe schreibt, indem die Ablenk- und Abtastinstrumente
in Übereinstimmung mit den Belichtungsmusterdaten in ge
eigneter Weise gesteuert werden, die Apparatur umfaßt:
einen Taktgeber zur Erzeugung eines Operationstaktes, mit dem die gesamte Belichtungsapparatur mit geladenem Teil chenstrahl betrieben wird; einen Musterdatenkorrekturreg ler pro Kolonne, wobei jeder Regler einen Korrekturopera tionsblock umfaßt, der Korrekturoperationen an den Be lichtungsmusterdaten gemäß der Charakteristika seiner korrespondierenden Kolonne in Reaktion auf den Operati onstakt ausführt, und um die resultierenden Korrekturda ten an die Ablenk- und Abtastinstrumente in den Korre spondierenden Kolonnen zu leiten, und einen Datenverar beitungsblock für die Berechnung einer Operationszeit, die einem in der entsprechenden Kolonne benötigten Belichtungsverarbeitungszyklus entspricht, aus Daten, wel che eine Belichtungszeit pro Einzelschuß, eine Regenerie rungswartezeit und einem Belichtungszeitkorrekturwert, der basierend auf der Korrekturoperation berechnet wird, angeben; und einen Maximalwertdetektor zur Ermittlung ei nes Maximalwertes unter den von den Datenverarbeitungs blöcken in den entsprechenden Musterdatenkorrekturreglern berechneten Operationszeiten, und worin der Taktgeber den Operationstakt generiert, der auf der Operationszeit des durch den Maximalwertdetektor ermittelten Maximalwertes basiert.
einen Taktgeber zur Erzeugung eines Operationstaktes, mit dem die gesamte Belichtungsapparatur mit geladenem Teil chenstrahl betrieben wird; einen Musterdatenkorrekturreg ler pro Kolonne, wobei jeder Regler einen Korrekturopera tionsblock umfaßt, der Korrekturoperationen an den Be lichtungsmusterdaten gemäß der Charakteristika seiner korrespondierenden Kolonne in Reaktion auf den Operati onstakt ausführt, und um die resultierenden Korrekturda ten an die Ablenk- und Abtastinstrumente in den Korre spondierenden Kolonnen zu leiten, und einen Datenverar beitungsblock für die Berechnung einer Operationszeit, die einem in der entsprechenden Kolonne benötigten Belichtungsverarbeitungszyklus entspricht, aus Daten, wel che eine Belichtungszeit pro Einzelschuß, eine Regenerie rungswartezeit und einem Belichtungszeitkorrekturwert, der basierend auf der Korrekturoperation berechnet wird, angeben; und einen Maximalwertdetektor zur Ermittlung ei nes Maximalwertes unter den von den Datenverarbeitungs blöcken in den entsprechenden Musterdatenkorrekturreglern berechneten Operationszeiten, und worin der Taktgeber den Operationstakt generiert, der auf der Operationszeit des durch den Maximalwertdetektor ermittelten Maximalwertes basiert.
In obiger Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchen
strahl enthält der Datenverarbeitungsblock in jedem der
Musterdatenkorrekturregler eine Multiplikationsschaltung,
um die Daten, welche die Belichtungszeit angeben, mit den
Daten, welche den Belichtungszeitkorrekturwert angeben,
zu multiplizieren, und eine Additionsschaltung für die
Addition der Ausgabedaten der Multiplikationsschaltung zu
den Daten, welche die Regenerierungswartezeiten angeben,
und für die Weiterleitung der Daten, welche das Ergebnis
der Addition darstellen, an den Maximalwertdetektor in
Form von Daten, welche die Operationszeit repräsentieren.
In obiger Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchen
strahl enthält der Datenverarbeitungsblock in jedem der
Musterdatenkorrekturregler ferner eine Subtraktionsschal
tung um die Daten, welche das Ergebnis
der Multiplikation darstellen, von den Daten zu subtra
hieren, welche die Operationszeit des von dem Maximal
wertdetektor ermittelten Maximalwertes darstellen, und um
die Daten, die das Ergebnis der Subtraktion repräsentie
ren, in Form von Daten, welche eine Sperrzeit für die
korrespondierende Kolonne darstellen, an den Taktgeber
weiterzuleiten, und der Taktgeber erzeugt ein Sperrsignal
für die entsprechende Kolonne auf der Basis der Daten,
welche die von dem Datenverarbeitungsblock gelieferte
Sperrzeit darstellen.
Wenn in obiger Belichtungsapparatur mit geladenem Teil
chenstrahl jede der Kolonnen als Ablenk- und Abtastin
strumente eine Ablenkmaske enthält, die den geladenen
Teilchenstrahl an einer Maske ablenkt, die ein hierin
eingearbeitetes Aperturmuster zur Formung des geladenen
Teilchenstrahls in eine gewünschte Querschnittsform ent
hält, und einen Nebenablenker enthält, der den auf die
Belichtungsprobe projizierten geladenen Teilchenstrahl
über einen schmalen Ablenkbereich ablenkt, enthalten die
Daten, welche die Regenerierungswartezeiten angeben, er
stens Daten, welche die Regenerierungswartezeit der Ab
lenkmaske darstellen, und zweitens Daten, welche die Re
generierungswartezeit des Nebenablenkers darstellen.
In obiger Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchen
strahl enthält der Datenverarbeitungsblock in jeder der
Musterdatenkorrekturregler außerdem eine Vergleichs-
Selektions-Schaltung zum Vergleich der Größe der erst-
und der letztgenannten Daten und zur Selektion der Daten
des größeren Wertes zur Ausgabe an die Additionsschaltung
in Form von Daten, welche die Regenerierungswartezeit
darstellen.
10
Belichtungsabschnitt
11
Elektronenkanone
12
Linse
13
Maske
14
Linse
15
Ablenkvorrichtung
16
Linse
17
Linse
18
Blockmaske
19-22
Ablenkmasken
23
dynamische Fokussierspule
24
dynamische Stigmatorspule
25
Ausblendablenker
26
Linse
27
Maske
28
,
29
Projektionslinsen
30
Hauptablenker
31
Nebenablenker
32
Maskenplattform
33
Waferplattform
40
Kontrollabschnitt
41
zentraler Prozessor (CPU)
42
Speichermedium
43
Interface
44
Belichtungssequenz-Steuereinheit
45
Datenspeicher
46
Hauptablenk-Korrekturschaltung
47
Taktgeber
48
Mustergenerator
49
Maskenspeicher
50
Musterkorrektureinheit
51-56
Digital-Analog-Wandler- und Verstärkereinheit
60
CPU
61
Belichtungssequenz-Steuereinheit
62
Datenspeicher
63
Takterzeugungsschaltung
64
i
Musterdatenkorrekturregler der i-ten Kolonne
65
Maximalwertdetektionsschaltung
71
Hauptablenkkorrekturschaltung
72
Mustererzeugungsschaltung
73
Ablenkmaskenkorrekturschaltung
74
Schußmusterkorrekturschaltung
75
Takterzeugungs-Dätenverarbeitungsschaltungen
81
Vergleichs-Selektions-Schaltung
82
Multiplikationsschaltung
83
Additionsschaltung
84
Subtraktionsschaltung
91
Zähler
92
i
Zähler
BGDi
BGDi
Sperrerzeugungsdaten für die i-te Kolonne
BSi
BSi
Sperrsignal für die i-te Kolonne
BUS Systembus
CLM Kolonne
CK Operationstakt,
MDDi
BUS Systembus
CLM Kolonne
CK Operationstakt,
MDDi
Hauptablenkdaten
MDRi
MDRi
Ablenkmaskendaten
SCDi
SCDi
Schußzeitkorrekturdaten
SDRi
SDRi
Nebenablenkdaten
SPD Schußmusterdaten
PCD Operationszyklusdaten
PDC Musterdatencode
WDMi
SPD Schußmusterdaten
PCD Operationszyklusdaten
PDC Musterdatencode
WDMi
Regenerierungswartezeitdaten (Hauptablenker)
WDSi
WDSi
Regenerierungswartezeitdaten (Nebenablenker)
W Werkstück, Wafer
W Werkstück, Wafer
Claims (5)
1. Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl mit
einer Vielzahl von Kolonnen, von denen jede Ablenk-
und Abtastinstrumente zur Ablenkung des geladenen
Teilchenstrahls und zum Abtasten einer zur Belichtung
vorgesehenen Probe mit dem Teilchenstrahl enthält und
ein Muster auf die Probe schreibt, indem die Ablenk-
und Abtastinstrumente in Überein
stimmung mit den Belichtungsmusterdaten gesteuert
werden, wobei die Apparatur umfaßt:
einen Taktgeber zur Erzeugung eines Operationstaktes, mit welchem die gesamte Belichtungsapparatur mit ge ladenem Teilchenstrahl gesteuert wird;
einen Musterdatenkorrekturregler pro Kolonne, wobei jeder Regler einen Korrekturoperationsblock enthält, um die Korrekturoperation der Belichtungsmusterdaten gemäß der Charakteristika seiner entsprechenden Ko lonne unter Ansprechung auf die Operationstakte durch zuführen und um die in der entsprechenden Kolonne enthaltenen Ablenk- und Abtastinstrumente mit den entstehenden Korrekturdaten zu versorgen, und einen Datenverarbeitungsblock für die Berechnung einer Ope rationszeit, die einem für die korrespondierende Ko lonne benötigten Belichtungsverarbeitungszyklus ent spricht, aus Daten, die eine Belichtungszeit pro Ein zelschuß, eine Regenerierungswartezeit pro Einzel schuß und einen Belichtungszeitkorrekturwert, der ba sierend auf der Korrekturoperation berechnet wird, darstellen, und
einen Maximalwertdetektor zur Detektion eines Maxi malwertes unter den Operationszeiten, die von den Da tenverarbeitungsblöcken in den entsprechenden Mu sterdatenkorrekturreglern berechnet werden, und worin
der Taktgeber den Operationstakt basierend auf der Operationszeit des maximalen Wertes erzeugt, welcher durch den Maximalwertdetektor ermittelt wurde.
einen Taktgeber zur Erzeugung eines Operationstaktes, mit welchem die gesamte Belichtungsapparatur mit ge ladenem Teilchenstrahl gesteuert wird;
einen Musterdatenkorrekturregler pro Kolonne, wobei jeder Regler einen Korrekturoperationsblock enthält, um die Korrekturoperation der Belichtungsmusterdaten gemäß der Charakteristika seiner entsprechenden Ko lonne unter Ansprechung auf die Operationstakte durch zuführen und um die in der entsprechenden Kolonne enthaltenen Ablenk- und Abtastinstrumente mit den entstehenden Korrekturdaten zu versorgen, und einen Datenverarbeitungsblock für die Berechnung einer Ope rationszeit, die einem für die korrespondierende Ko lonne benötigten Belichtungsverarbeitungszyklus ent spricht, aus Daten, die eine Belichtungszeit pro Ein zelschuß, eine Regenerierungswartezeit pro Einzel schuß und einen Belichtungszeitkorrekturwert, der ba sierend auf der Korrekturoperation berechnet wird, darstellen, und
einen Maximalwertdetektor zur Detektion eines Maxi malwertes unter den Operationszeiten, die von den Da tenverarbeitungsblöcken in den entsprechenden Mu sterdatenkorrekturreglern berechnet werden, und worin
der Taktgeber den Operationstakt basierend auf der Operationszeit des maximalen Wertes erzeugt, welcher durch den Maximalwertdetektor ermittelt wurde.
2. Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl
nach Anspruch 1, worin der Datenverarbeitungsblock in
jedem der Musterdatenkorrekturregler eine Multiplika
tionsschaltung enthält, um die Daten, welche die Be
lichtungszeit angeben, mit den Daten, welche den
Belichtungszeitkorrekturwert angeben, zu multiplizie
ren, und eine Additionsschaltung zur Addition der
Ausgabedaten der Multiplikationsschaltung zu den Da
ten, welche die Regenerierungswartezeit angeben, und
um die Daten, welche das Ergebnis der Addition dar
stellen, als Daten, welche die Operationszeit reprä
sentieren, an den Maximalwertdetektor weiterzuleiten.
3. Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl
nach Anspruch 2, worin der Datenverarbeitungsblock in
jedem der Musterdatenkorrekturregler außerdem eine
Subtraktionsschaltung enthält, um die Daten, welche
das Ergebnis der Multiplikation darstellen, von den
Daten, welche die Operationszeit des durch den Maxi
malwertdetektor ermittelten Maximalwertes darstellen,
zu subtrahieren, und um die Daten, welche das Ergeb
nis der Subtraktion darstellen, als Daten, welche ei
ne Sperrzeit für die entsprechende Kolonne anzeigen,
an den Taktgeber weiterzuleiten, und worin der Takt
geber ein Sperrsignal zur Weiterleitung an die ent
sprechende Kolonne erzeugt, das auf Daten basiert,
welche die von dem Datenverarbeitungsblock gelieferte
Sperrzeit angeben.
4. Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl
nach Anspruch 3, worin für den Fall, daß jede der Ko
lonnen als Ablenk- und Abtastinstrumente eine Ablenk
maske enthält, um den geladenen Teilchenstrahl auf
eine Maske mit einem darin eingearbeiteten Muster aus
Aperturen, welche den Querschnitts des geladenen
Teilchenstrahls in eine gewünschte Gestalt formen,
abzulenken, und einen Nebenablenker enthält, um den
geladenen und auf die zur Belichtung vorgesehene Pro
be projizierten Teilchenstrahls über einen kleinen
Ablenkbereich abzulenken, die Daten, welche die Rege
nerierungswartezeit angeben, erstens Daten zur Be
zeichnung der Regenerierungswartezeit der Ablenkmaske
und zweitens Daten zur Bezeichnung der Regenerie
rungswartezeit des Nebenablenkers enthalten.
5. Belichtungsapparatur mit geladenem Teilchenstrahl
nach Anspruch 4, worin der Datenverarbeitungsblock in
jedem der Musterdatenkorrekturregler außerdem eine
Vergleichs-Selektions-Schaltung enthält, um die Grö
ßen der erst- und der zweitgenannten Daten zu ver
gleichen und um die Daten der größeren Werte für die
Ausgabe an die Additionsschaltung in Form von Daten,
welche die Regenerierungswartezeit darstellen, zu se
lektieren.
Applications Claiming Priority (1)
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