JP3340645B2 - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置Info
- Publication number
- JP3340645B2 JP3340645B2 JP07291997A JP7291997A JP3340645B2 JP 3340645 B2 JP3340645 B2 JP 3340645B2 JP 07291997 A JP07291997 A JP 07291997A JP 7291997 A JP7291997 A JP 7291997A JP 3340645 B2 JP3340645 B2 JP 3340645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- particle beam
- temperature
- electron beam
- temperature sensors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
ムを照射して所望のパターンの描画を行うようにした電
子ビーム描画装置等の荷電粒子ビーム装置に関する。
進展に伴い、光ステッパーに代わり、電子ビーム描画装
置がますます注目されている。電子ビーム描画装置で
は、描画パターンに応じて電子ビームを偏向し、更に被
描画材料を機械的に移動させて所望のパターンの描画を
行うようにしている。
1は電子銃である。電子銃1から発生した電子ビームE
Bは、照射レンズ2によってスリット3に照射される。
スリット3を透過した電子ビームは、縮小レンズ4と対
物レンズ5とによって被描画材料6上に集束して照射さ
れる。
れており、移動ステージ7はステージ固定部8上にボー
ルベアリング9を介して配置されている。ステージ7は
高精度のステッピングモータ等のモータ10によって回
転させられる送りネジ11の回転により直進運動させら
れる。
スリット3の像が被描画材料6上に縮小・投影され、図
示していない偏向器により電子ビームを偏向して所望の
パターンの描画を行う。また、被描画材料上の描画フィ
ールドを変える場合には、モータ10を駆動し送りネジ
11を回転させてステージ7を移動させる。なお、ステ
ージ7は、詳細には図示していないが、XとYの2方向
に移動される。また、ステージ7の移動距離はレーザ測
長器によって監視され、検出された移動距離の誤差は、
モータ10や偏向器にフィードバックされる。
子ビーム描画装置では、要求される描画精度が極めて高
い。そのため、外乱に対して非常に敏感であり、例え
ば、装置の設置される場所の室温の変化に対しても、装
置を構成する各部分の温度変動による膨脹、収縮等によ
り、相当量のビームシフトが生じる。このビームシフト
は、描画精度の悪化に繋がる。
パイプを付設し、その中に一定温度に保たれた水を流
し、装置を一定温度に維持するように工夫している。し
かしながら、この対策だけでは不十分であり、水冷パイ
プによる温度維持管理に加えて、室温を0.1°オーダ
ーの安定性に保つように、特別大掛かりな空調設備を整
えなければならない。
もので、その目的は、特別大掛かりな空調設備を用意す
ることなく、温度変動に対する荷電粒子ビームの位置精
度を高めることができる荷電粒子ビーム装置を実現する
にある。
荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源からの荷電粒
子ビームを集束してターゲットに照射するようにした荷
電粒子ビーム装置において、荷電粒子ビームの光軸に対
称に配置されるように装置の構成部材に複数の温度セン
サーを設け、光軸に対し向かい合った温度センサーの出
力値からそれぞれ得られた温度変動量の差を演算し、該
差に基づいて荷電粒子ビームの偏向手段により荷電粒子
ビームを偏向するようにしたことを特徴としている。
施の形態を詳細に説明するが、その前に、本発明の原理
を図2を用いて説明する。図2は例えば電子ビーム描画
装置の対物レンズ部分の断面を示しており、15は鏡体
である。鏡体15にはX方向に一対の温度センサーa,
c、Y方向に一対の温度センサーb,dが設けられてい
る。
ームの光軸Oに対して回転対称に配置されているが、こ
れらの出力値をそれぞれTa ,Tb ,Tc ,Td とする
と、Ta ,Tb ,Tc ,Td の各値の変動値と、電子ビ
ームのビームシフトの方向および量の間には、それぞれ
特定の装置において一定の関係が存在する。
ームがc方向にシフトし、Tb 値だけが上昇した際に
は、ビームがd方向にシフトし、Xc 値だけが上昇した
際には、ビームがa方向にシフトし、Td 値だけが上昇
した際には、ビームがb方向にシフトする。更に、ある
範囲内では、温度変動量とビームシフト量が比例に近い
関係を示す。
値からビームシフトの量および方向を予測し、それらの
該当分をビームの偏向器によって補償することにより、
温度変動によるビームシフトを見掛上抑えることができ
る。例えば、上記した4個の温度センサーを用いた場合
では、必要なビーム位置補償量のXおよびY成分を各々
Cx,Cyとすると、このCx,Cyは次のように記述
することができる。
[t=−t1 ] Cy=k(dTb /dt−dTd /dt) [t=−t
1 ] ただし、上式で、Cx,Cyは数Hz×10のマイナス
数乗というような超低周波成分をとるとする。また、k
は実験または計算等の手段により求められる比例定数、
t1 は熱伝導所要時間に相当する一定の遅延時間値であ
る。なお、この一定の遅延時間値は、4つの温度センサ
ーが完全に光軸に対して回転対称に配置された場合は一
定(t1 )となるが、各センサーの位置を光軸から異な
った距離に配置する場合には、それぞれ異なった遅延時
間となる。
トの関係は、装置が非常に複雑な形状をしているため、
このように単純ではない場合が多く、センサー出力から
必要な補償量を求めるアルゴリズムもこのように簡単で
ない場合が多い。しかし、必ず一定の関係が存在するの
で、計算、実験等による検討結果から、アルゴリズムを
作り補償を行うことで、必ず見掛上のビームシフトを減
らすことができる。
の一例の要部を示している。図中15は金属製の電子ビ
ーム鏡筒である。鏡筒15内には対物レンズ16が設け
られており、対物レンズ16によって集束された電子ビ
ームEBは被描画材料17に照射される。対物レンズ1
6に接近して静電偏向器18が設けられているが、静電
偏向器18には、偏向器制御回路19から偏向電圧が印
加される。
X方向に電子ビーム光軸に対称的に2つの温度センサー
20,21が埋め込まれている。図示していないが、Y
方向にも電子ビーム光軸に対称的に2つの温度センサー
が埋め込まれている。温度センサー20,21からの温
度信号は、演算器22に供給される。
は、ローパスフィルター23を介してコンピュータのご
とき制御回路24に供給される。制御回路24は、演算
器22の演算結果に基づいて偏向器制御回路19を制御
する。このような構成の動作を次に説明する。
は、図示していないスリットの像を対物レンズ16によ
って被描画材料17に結像し、更に、被描画材料17上
の像をパターンに応じて静電偏向器18により偏向する
ことによって行う。もちろん、図示していないが、被描
画材料17が載せられた材料ステージを機械的に移動さ
せながらパターンの描画を行う。
Bのビームシフトが発生することは既に述べた。この周
囲温度の変動により、温度センサー20,21の検出温
度も変化する。この温度センサー20,21の温度出力
値をそれぞれTa,Tcとすると、X方向のビームシフ
トの位置補償量Cxは、例えば、次の式によって求めら
れる。
[t=−t1 ] この位置補償量Cxは、演算器22によって演算され、
演算結果はローパスフィルタ23に供給されて所定の周
波数より高い成分はカットされる。ローパスフィルタ2
3からの信号は制御回路24に供給される。制御回路2
4は、供給された位置補償量Cxに基づいて偏向器制御
回路19を制御し、静電偏向器18にビームシフトを補
償するための偏向信号を供給する。
も、それに基づくビームシフトはほぼ完全に補償され、
電子ビームEBは所定の位置に常に照射されることか
ら、高い精度で電子ビーム描画が実行される。なお、X
方向についてのみビームシフトの補償動作を説明した
が、Y方向も同様に実行される。
設けたが、図4に示すように、8個の温度センサー
a1 ,a2 ,b1 ,b2 ,c1 ,c2 ,d1 ,d2 を光
軸Oに対して回転対称に配置しても良い。なお、4個の
温度センサーa1 ,b1 ,c1 ,d 1 はそれぞれ回転対
称に配置され、更に、4個の温度センサーa2 ,b2 ,
c2 ,d2 はそれぞれ回転対称に配置される。この場合
の演算は、X方向の温度センサーa1 ,a2 ,c1 ,c
2 に関して、それぞれの温度出力値をTa1 ,Ta2 ,
Tc1 ,Tc2 とすると、次の演算が行われる。
c1 ´(t=−t1 )} Ex2=kx2{Ta2 ´(t=−t2 )−Tc2 ´(t=
−t2 )} 上式で、Ex1,Ex2はビーム位置補償量のX成分、
kx1,kx2は実験または計算等の手段により求められる
比例定数、t1 ,t2 は熱伝導所要時間に相当する一定
の遅延時間値である。この比例定数、熱伝導所要時間
は、温度センサーの光軸からの距離や、センサー周辺部
の物質の機械的構成および熱伝導率等に依存する。
Ex1,Ex2は加算され、加算された値がX方向のビーム
位置補償量Cxとして、ローパスフィルタを介して、図
3の制御回路24に供給される。
発明はこの実施の形態に限定されない。例えば、上記ビ
ーム位置補償量を求める式は単純化したモデルに基づく
もので、実際に偏向器により補償すべき最適な量および
方向は、温度センサーの位置や機械的な構成により全く
異なるため、具体的には各装置に応じて詳細なシミュレ
ーション計算または実験により正確に求める必要があ
る。
積型電子ビーム描画装置を例に説明したが、本発明は被
描画材料に細く絞った電子ビームを照射するようにした
電子ビーム描画装置やイオンビーム装置にも適用するこ
とができる。更に、温度センサーの数は、4個や8個に
限らず、2個以上であれば良く、また、温度センサーを
荷電粒子ビームの光軸に回転対称に配置する必要もな
い。
粒子ビームの光軸に対称に配置されるように装置の構成
部材に温度センサーを複数配置し、光軸に対し向かい合
った温度センサーの出力値からそれぞれ得られた温度変
動量の差を演算し、該差に基づいて荷電粒子ビームの偏
向手段により荷電粒子ビームを偏向するように構成した
ので、非常に小規模な手段だけで、温度変動に対する荷
電粒子ビームのシフト量を軽減することかできる。その
結果、描画装置等の設置場所の温度変動幅を大きく取る
ことができ、装置設置のための巨大な空調設備等を節約
でき、また、描画装置であれば、高精度なパターン描画
が可能となる。
す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 荷電粒子ビーム源からの荷電粒子ビーム
を集束してターゲットに照射するようにした荷電粒子ビ
ーム装置において、荷電粒子ビームの光軸に対称に配置
されるように装置の構成部材に複数の温度センサーを設
け、光軸に対し向かい合った温度センサーの出力値から
それぞれ得られた温度変動量の差を演算し、該差に基づ
いて荷電粒子ビームの偏向手段により荷電粒子ビームを
偏向するようにした荷電粒子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07291997A JP3340645B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 荷電粒子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07291997A JP3340645B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 荷電粒子ビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270321A JPH10270321A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3340645B2 true JP3340645B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=13503254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07291997A Expired - Fee Related JP3340645B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 荷電粒子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340645B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4737968B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2011-08-03 | 株式会社東芝 | 補正装置、補正方法、補正プログラム及び半導体装置の製造方法 |
| JP2023034881A (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 放電検出装置および荷電粒子ビーム照射装置 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP07291997A patent/JP3340645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10270321A (ja) | 1998-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4520426B2 (ja) | 電子ビームのビームドリフト補正方法及び電子ビームの描画方法 | |
| JP3141732B2 (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| US20080011965A1 (en) | Charged-particle beam pattern writing method and apparatus and software program for use therein | |
| JP2000133567A (ja) | 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置 | |
| JP3101539B2 (ja) | 電子線ナノメトロジー・システム | |
| US5892237A (en) | Charged particle beam exposure method and apparatus | |
| JP2004095862A (ja) | 露光装置 | |
| JP2960746B2 (ja) | ビーム照射方法および電子ビーム描画方法とビーム照射装置並びに電子ビーム描画装置 | |
| KR100941833B1 (ko) | 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법 | |
| JP5828610B2 (ja) | 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 | |
| JP3340645B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| JP3335011B2 (ja) | マスク及びこれを用いる荷電粒子ビーム露光方法 | |
| JP5123754B2 (ja) | 描画装置及び荷電粒子ビームの焦点合わせ方法 | |
| JPH0636997A (ja) | 電子線描画装置 | |
| US7209055B1 (en) | Electrostatic particle beam deflector | |
| KR102122872B1 (ko) | 계측 장치 및 계측 방법 | |
| JP5517766B2 (ja) | 露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP3529997B2 (ja) | 荷電粒子ビーム光学素子、荷電粒子ビーム露光装置及びその調整方法 | |
| JP3569254B2 (ja) | 電子ビーム描画装置 | |
| US9762167B2 (en) | Computer-readable storage medium, generating method, generating apparatus, driving apparatus, processing apparatus, lithography apparatus, and method of manufacturing article | |
| JPH05198490A (ja) | 荷電粒子ビーム露光装置 | |
| JP3197024B2 (ja) | 荷電ビーム描画装置 | |
| JPH047088B2 (ja) | ||
| US7130026B2 (en) | Stage control method, a stage control system, and a semiconductor manufacturing equipment | |
| JPH0282612A (ja) | 電子線描画装置の外部磁気補正方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020730 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090816 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100816 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |