JPH01276629A - 矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法 - Google Patents
矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法Info
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- JPH01276629A JPH01276629A JP63106648A JP10664888A JPH01276629A JP H01276629 A JPH01276629 A JP H01276629A JP 63106648 A JP63106648 A JP 63106648A JP 10664888 A JP10664888 A JP 10664888A JP H01276629 A JPH01276629 A JP H01276629A
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- astigmatism
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法に関
する。
する。
［従来の技術］
電子線描画装置等の描画装置を用いて材料上に特定のパ
ターンを描画する場合、用いる電子線としては、スポッ
トビーム型と矩形ビーム型の２種類がある。前者は、材
料上に微細なパターンを描画する場合に用いられ、後者
は高速にパターンを露光する必要がある場合に用いられ
る。第５図は矩形ビームを用いた矩形ビーム描画装置の
従来構成例を示す図である。
ターンを描画する場合、用いる電子線としては、スポッ
トビーム型と矩形ビーム型の２種類がある。前者は、材
料上に微細なパターンを描画する場合に用いられ、後者
は高速にパターンを露光する必要がある場合に用いられ
る。第５図は矩形ビームを用いた矩形ビーム描画装置の
従来構成例を示す図である。
電子銃（図示せず）から出射された電子ビームＢｉは第
１成形アパーチヤ１を照射する。該第１成形アパーチヤ
１には矩形の穴がおいており、この第１成形アパーチヤ
を通過した電子ビーム３ｉは矩形になる。一方、ｃｐｕ
ｓはＤＡＣアンプ９に偏向データを出力する。該ＤＡＣ
アンプ９は第１偏向器３を駆動し、この結果、矩形ビー
ムは所定方向に偏向を受ける。偏向を受けた矩形ビーム
１３ｉは第２成形アパーチヤ２を照射する。該第２成形
アパーチャ２にも所定の矩形の穴がおいており、照射さ
れた矩形ビームのうちこの穴を通過したものだけが描画
用の矩形ビームとして第２成形アパーチ１７２を通過す
る。
１成形アパーチヤ１を照射する。該第１成形アパーチヤ
１には矩形の穴がおいており、この第１成形アパーチヤ
を通過した電子ビーム３ｉは矩形になる。一方、ｃｐｕ
ｓはＤＡＣアンプ９に偏向データを出力する。該ＤＡＣ
アンプ９は第１偏向器３を駆動し、この結果、矩形ビー
ムは所定方向に偏向を受ける。偏向を受けた矩形ビーム
１３ｉは第２成形アパーチヤ２を照射する。該第２成形
アパーチャ２にも所定の矩形の穴がおいており、照射さ
れた矩形ビームのうちこの穴を通過したものだけが描画
用の矩形ビームとして第２成形アパーチ１７２を通過す
る。
第６図は矩形ビーム作成の様子を示寸図である。
第２成形アパーチヤ２にあけられた穴１１に矩形の電子
ビーム１２が図に示すように照射されると、穴１１と重
なった部分（図の斜線領域）のみが描画用の矩形ビーム
となる。この描画用矩形ビームの大きさは、第１１向器
３に印加する電圧を変えることにより、任意の矩形形状
を作ることができる。一方、ＣＰＬＩ８はメモリ７に格
納されている図形データを読出し、描画データとしてＤ
ＡＣアンプ１０に与える。このようにして第２成形アパ
ーチヤ２を通過した矩形ビームは、ＣＰＵ８から出力さ
れる描画データを受けたＤＡＣアンプ１０を介して第２
偏向器４により駆動される。該第２偏向器４は第２成形
アパーチヤ２を通過した矩形ビームを２次元方向に偏向
し、次に対物レンズ５により集束され、材料６上に照射
される。
ビーム１２が図に示すように照射されると、穴１１と重
なった部分（図の斜線領域）のみが描画用の矩形ビーム
となる。この描画用矩形ビームの大きさは、第１１向器
３に印加する電圧を変えることにより、任意の矩形形状
を作ることができる。一方、ＣＰＬＩ８はメモリ７に格
納されている図形データを読出し、描画データとしてＤ
ＡＣアンプ１０に与える。このようにして第２成形アパ
ーチヤ２を通過した矩形ビームは、ＣＰＵ８から出力さ
れる描画データを受けたＤＡＣアンプ１０を介して第２
偏向器４により駆動される。該第２偏向器４は第２成形
アパーチヤ２を通過した矩形ビームを２次元方向に偏向
し、次に対物レンズ５により集束され、材料６上に照射
される。
［発明が解決しようとする課題］
この種の矩形ビーム型描画装置において前述の動作によ
り第７図に示すような矩形ビームＢｉを材料６上に形成
する。この矩形ビームＢｉは、電子光学系により発生す
る非点収差のために、Ｘ方向プロファイルとＸ方向プロ
ファイルにおけるエツジ部の立上がり相異が発生する（
以下これを非点収差という）。ここで、ｘ、ｙ各方向の
ビームプロファイルの高さはビーム強度を表している。
り第７図に示すような矩形ビームＢｉを材料６上に形成
する。この矩形ビームＢｉは、電子光学系により発生す
る非点収差のために、Ｘ方向プロファイルとＸ方向プロ
ファイルにおけるエツジ部の立上がり相異が発生する（
以下これを非点収差という）。ここで、ｘ、ｙ各方向の
ビームプロファイルの高さはビーム強度を表している。
このビームプロファイルの立上がりのなまりは矩形ビー
ム３ｉの周辺部にぼけを生ぜしめ、描画パターンの解像
度を悪化させてしまう。
ム３ｉの周辺部にぼけを生ぜしめ、描画パターンの解像
度を悪化させてしまう。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、その目的はビームプロファイルの立上がりを急峻にし
て描画パターンの解像度を向上させることができる矩形
ビーム描画装晋の非点収差較正方法を実現づることにあ
る。
、その目的はビームプロファイルの立上がりを急峻にし
て描画パターンの解像度を向上させることができる矩形
ビーム描画装晋の非点収差較正方法を実現づることにあ
る。
［課題を解決するための手段］
前記した課題を解決する本発明は、材料上に直角部を有
するマークを置くか若しくは材料近傍の該材料と同一平
面上に直交部材を配置し、対物レンズの強度を可変しな
がらその都度矩形ビームでこのマーク上若しくは直交部
材上をｘ、ｙ各方向にスキャンし、順次得られたエツジ
立上がり信号の内ピークが最大となった時の対物レンズ
の強度（Ｌｘ、Ｌｙ）を記憶し、次に前記対物レンズの
強度を（Ｌｘ＋Ｌｙ）／２に設定した後、非点補正器へ
の信号強度を可変しながらその都度矩形ビームで前記マ
ーク上若しくは直交部材上をスキャンし、順次得られた
ｘ、ｙ各方向のエツジ立上がり信号の内ピークが最大と
なった時の値に非点補正器を設定するようにしたことを
特徴としている。
するマークを置くか若しくは材料近傍の該材料と同一平
面上に直交部材を配置し、対物レンズの強度を可変しな
がらその都度矩形ビームでこのマーク上若しくは直交部
材上をｘ、ｙ各方向にスキャンし、順次得られたエツジ
立上がり信号の内ピークが最大となった時の対物レンズ
の強度（Ｌｘ、Ｌｙ）を記憶し、次に前記対物レンズの
強度を（Ｌｘ＋Ｌｙ）／２に設定した後、非点補正器へ
の信号強度を可変しながらその都度矩形ビームで前記マ
ーク上若しくは直交部材上をスキャンし、順次得られた
ｘ、ｙ各方向のエツジ立上がり信号の内ピークが最大と
なった時の値に非点補正器を設定するようにしたことを
特徴としている。
［作用］
先ず、対物レンズの焦点を調整した後、非点補正器でｘ
、ｙ各方向の非点補正を行う。
、ｙ各方向の非点補正を行う。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明方法を実施する装置の要部構成図である
。図において、３ｉは矩形ビーム、１１は短形ビームＢ
ｉを集束する対物レンズ、１２は対物レンズ１１により
集束された矩形ビーム［３ｉを２次元方向に偏向する偏
向器である。１３は材料、１４は矩形ビームの結像点で
ある。１５は結像点１４からの信号（２次電子あるいは
反射電子）を検出する検出器、１６は該検出器１５の出
力を受けて後述する種々の演算を行う演算回路で、その
出力は制御回路１７に入力されている。、１７は各種制
御を行う制御回路で例えばＣＰＵが用いられる。
。図において、３ｉは矩形ビーム、１１は短形ビームＢ
ｉを集束する対物レンズ、１２は対物レンズ１１により
集束された矩形ビーム［３ｉを２次元方向に偏向する偏
向器である。１３は材料、１４は矩形ビームの結像点で
ある。１５は結像点１４からの信号（２次電子あるいは
反射電子）を検出する検出器、１６は該検出器１５の出
力を受けて後述する種々の演算を行う演算回路で、その
出力は制御回路１７に入力されている。、１７は各種制
御を行う制御回路で例えばＣＰＵが用いられる。
１８は制御回路１７から出力される偏向データ（描画デ
ータ）をアナログ信号に変換するＤＡＣアンプで、その
出力は前記偏向器１２に印加される。１つは制御回路１
７からの制御信号を受けて非点補正を行う非点補正器（
ステイグメータ）である。制御回路１７の出力はまた、
対物レンズ１１にも駆動信号として入っている。このＪ
：うに構成された装置の動作を説明すれば、以下のとお
りである。
ータ）をアナログ信号に変換するＤＡＣアンプで、その
出力は前記偏向器１２に印加される。１つは制御回路１
７からの制御信号を受けて非点補正を行う非点補正器（
ステイグメータ）である。制御回路１７の出力はまた、
対物レンズ１１にも駆動信号として入っている。このＪ
：うに構成された装置の動作を説明すれば、以下のとお
りである。
先ず、矩形ビームプロファイルエツジの評価法について
説明する。材料１３上に電子ビーム反射率の異なる材質
△、Ｂを第２図（イ）に示すように直線的境界を右でる
ように配置する。そして、図の→方向に偏向器１２によ
りビームで該材料１３上をスキレンし、これと同期させ
て材質Ａ、Ｂからの反射電子を検出器１５で検出する。
説明する。材料１３上に電子ビーム反射率の異なる材質
△、Ｂを第２図（イ）に示すように直線的境界を右でる
ように配置する。そして、図の→方向に偏向器１２によ
りビームで該材料１３上をスキレンし、これと同期させ
て材質Ａ、Ｂからの反射電子を検出器１５で検出する。
この結果、検出器１５からは、第２図（ロ）に示すよう
な原信号が得られる。この原信号は、続く演算回路１６
に入って先ず１次微分される。この結果、同図（ハ）に
示すような１次微分信号（ビームプロファイル信０）が
１７られる。次に得られた１次微分信号を更に微分する
と（ニ）に示すような２次微分信号（エツジ立上がり信
号）が１！７られる。
な原信号が得られる。この原信号は、続く演算回路１６
に入って先ず１次微分される。この結果、同図（ハ）に
示すような１次微分信号（ビームプロファイル信０）が
１７られる。次に得られた１次微分信号を更に微分する
と（ニ）に示すような２次微分信号（エツジ立上がり信
号）が１！７られる。
以上の操作をｘ、ｙ各方向について行うことにより、ｘ
、ｙ各方向についてのエツジ立上がり信号を１ワること
ができる。
、ｙ各方向についてのエツジ立上がり信号を１ワること
ができる。
次に、第３図を用いて非点検出法について説明する。図
に示すように材料１３上に矩形ビームＢｉに平行にＡ、
Ｂ材料を配置したＬ字型のマーク２０を配置する。ここ
では材料ＢｅＬ字型マークとしている。この状態で矩形
ビームＢｉ＠偏向器１２によりｘ、ｙ各方向にスキャン
する。スキャンした結果前られる反射電子を検出器１５
により検出し、第２図について説明した方法でｘ、ｙ各
方向についてのエツジ立上がり信号を得る。
に示すように材料１３上に矩形ビームＢｉに平行にＡ、
Ｂ材料を配置したＬ字型のマーク２０を配置する。ここ
では材料ＢｅＬ字型マークとしている。この状態で矩形
ビームＢｉ＠偏向器１２によりｘ、ｙ各方向にスキャン
する。スキャンした結果前られる反射電子を検出器１５
により検出し、第２図について説明した方法でｘ、ｙ各
方向についてのエツジ立上がり信号を得る。
先ず、対物レンズ１１のＸ方向の強度を可変しながらそ
の都度矩形ビーム１３ｉでマーク２０上をＸ方向にスキ
ャンし、順次１！′？られたエツジ立上がり信号の内ピ
ーク値が最大となった時の対物レンズの強度（Ｌｘ）を
記憶しておぎ、次にＹ方向のピーク値ら同様に対物レン
ズを可変しながらその都度矩形ビーム３ｉでマーク２０
上をＹ方向にスキャンし、同じ様にピーク値が最大とな
った時の対物レンズの強度（Ｌｙ）を記ｇ５する。エツ
ジ立上がり信号は、演算回路１６から制御回路１７に入
力され、該制御回路１７にＪ：りそのピーク値の最大値
を検出することができ、また、その時のレンズ強度の検
知と記憶を行なうことができる。第４図は対物レンズ１
１のＬｘ、Ｌｙに対応する非点状態を示す図である。こ
こで、ｌｘとＬｙの丁度中間に基準面ｌを想定する。そ
して、対物レンズ１１のレンズ強度を （Ｌｘ＋ＬＶ）／２に設定する。
の都度矩形ビーム１３ｉでマーク２０上をＸ方向にスキ
ャンし、順次１！′？られたエツジ立上がり信号の内ピ
ーク値が最大となった時の対物レンズの強度（Ｌｘ）を
記憶しておぎ、次にＹ方向のピーク値ら同様に対物レン
ズを可変しながらその都度矩形ビーム３ｉでマーク２０
上をＹ方向にスキャンし、同じ様にピーク値が最大とな
った時の対物レンズの強度（Ｌｙ）を記ｇ５する。エツ
ジ立上がり信号は、演算回路１６から制御回路１７に入
力され、該制御回路１７にＪ：りそのピーク値の最大値
を検出することができ、また、その時のレンズ強度の検
知と記憶を行なうことができる。第４図は対物レンズ１
１のＬｘ、Ｌｙに対応する非点状態を示す図である。こ
こで、ｌｘとＬｙの丁度中間に基準面ｌを想定する。そ
して、対物レンズ１１のレンズ強度を （Ｌｘ＋ＬＶ）／２に設定する。
この状態で、ｘ、ｙ各方向のエツジ立上がり信りが最大
となるように非点補正器１９を調整する。
となるように非点補正器１９を調整する。
具体的には、制御回路１７から非点補正器１９に印加す
る信号を少しずつ変化させながら、先はどと同様２次微
分信号のピーク値を検出しピーク値が最大となる非点補
正器の値を求めることになる。
る信号を少しずつ変化させながら、先はどと同様２次微
分信号のピーク値を検出しピーク値が最大となる非点補
正器の値を求めることになる。
通常非点補正器は４Ｉ４ｊで１組の８極のコイル又は電
極よりなり、それぞれの補正器について上記ピーク値が
最大となる補正器の値に設定づることとなる。これによ
り、矩形ビーム［３ｉのビームプロファイル（第７図参
照）が急峻な立上がりとなるように調整することができ
る。この結果、描画されるパターンの解像度を向上させ
ることができる。
極よりなり、それぞれの補正器について上記ピーク値が
最大となる補正器の値に設定づることとなる。これによ
り、矩形ビーム［３ｉのビームプロファイル（第７図参
照）が急峻な立上がりとなるように調整することができ
る。この結果、描画されるパターンの解像度を向上させ
ることができる。
上述の説明では、ビームプロファイルを得る方法として
反射電子を検出して微分する方法を用いた。その他の方
法として、ナイフェツジの如きビームを遮蔽する部材２
つを材料と同一平面上に該材料の近傍に直交させて配置
し、該遮蔽部材のエツジをスキャンしてその下にファラ
デーカップを設け、該ファラデーカップで信号を検出す
るようにしてもよい。また、上述の説明では矩形ビーム
描画装置として電子ビーム描画装置を用いたが、これに
限るものではなく、集束イオンビーム装置等の荷電粒子
ビーム描画装置にも適用することができる。また、上述
の非点合わせ法は自動化することも容易である。
反射電子を検出して微分する方法を用いた。その他の方
法として、ナイフェツジの如きビームを遮蔽する部材２
つを材料と同一平面上に該材料の近傍に直交させて配置
し、該遮蔽部材のエツジをスキャンしてその下にファラ
デーカップを設け、該ファラデーカップで信号を検出す
るようにしてもよい。また、上述の説明では矩形ビーム
描画装置として電子ビーム描画装置を用いたが、これに
限るものではなく、集束イオンビーム装置等の荷電粒子
ビーム描画装置にも適用することができる。また、上述
の非点合わせ法は自動化することも容易である。
［発明の効果］
以上、詳細に説明したように、本発明は材料上に直角部
を有するマークを置くか若しくは材料近傍の該材料と同
一平面上に直交部材を配置し、対物レンズの強度を可変
しながらその都度矩形ビームでこのマーク上若しくは直
交部材上をｘ、ｙ各方向にスキャンし、順次得られたエ
ツジ立上がり信号の内ピークが最大となった時の対物レ
ンズの強度を（Ｌｘ、Ｌ”／）を記憶し、次に前記対物
レンズの強度を（Ｌ Ｘ 十Ｌ ｙ ） ／ ２に設定
した後、非点補正器への信号強度をしながらその都度矩
形ビームで前記マーク上若しくは直交部材上をスキャン
し、順次得られたｘ、ｙ各方向のエツジ立上がり信号の
内ピークが最大となった時の値に非点補正器を設定して
いるので矩形ビームのビームプロファイルの立上がりを
急峻にして矩形ビーム描画装置による描画パターンの解
像度を向上させることができる。
を有するマークを置くか若しくは材料近傍の該材料と同
一平面上に直交部材を配置し、対物レンズの強度を可変
しながらその都度矩形ビームでこのマーク上若しくは直
交部材上をｘ、ｙ各方向にスキャンし、順次得られたエ
ツジ立上がり信号の内ピークが最大となった時の対物レ
ンズの強度を（Ｌｘ、Ｌ”／）を記憶し、次に前記対物
レンズの強度を（Ｌ Ｘ 十Ｌ ｙ ） ／ ２に設定
した後、非点補正器への信号強度をしながらその都度矩
形ビームで前記マーク上若しくは直交部材上をスキャン
し、順次得られたｘ、ｙ各方向のエツジ立上がり信号の
内ピークが最大となった時の値に非点補正器を設定して
いるので矩形ビームのビームプロファイルの立上がりを
急峻にして矩形ビーム描画装置による描画パターンの解
像度を向上させることができる。
第１図は本発明方法を実施する装２の要部構成図、第２
図は矩形ビームプロファイルエツジの評価法の説明図、
第３図は非点検出法の説明図、第４図は対物レンズ１１
のしｘ、Ｌｙに対応する非点状態を示１゛図、第５図は
矩形ビームを用いた矩形ビーム描画装置の従来構成例を
示す図、第６図は矩形ビーム作成の様子を示す図、第７
図は矩形ビームのビームプロファイルを示す図である。 １１・・・対物レンズ １２・・・偏向器１３・・
・材料 １４・・・結像点１５・・・検出器
１６・・・演篩回路１７・・・制御回路
１８・・・ＤＡＣアンプ１９・・・非点補正器 特許出願人 口 木 電 子 株 式
会 礼式 理 人 弁 理 士
井 島 藤 治外１名 第１図 第６図 第７５０
図は矩形ビームプロファイルエツジの評価法の説明図、
第３図は非点検出法の説明図、第４図は対物レンズ１１
のしｘ、Ｌｙに対応する非点状態を示１゛図、第５図は
矩形ビームを用いた矩形ビーム描画装置の従来構成例を
示す図、第６図は矩形ビーム作成の様子を示す図、第７
図は矩形ビームのビームプロファイルを示す図である。 １１・・・対物レンズ １２・・・偏向器１３・・
・材料 １４・・・結像点１５・・・検出器
１６・・・演篩回路１７・・・制御回路
１８・・・ＤＡＣアンプ１９・・・非点補正器 特許出願人 口 木 電 子 株 式
会 礼式 理 人 弁 理 士
井 島 藤 治外１名 第１図 第６図 第７５０
Claims (1)
- 材料上に直角部を有するマークを置くか若しくは材料
近傍の該材料と同一平面上に直交部材を配置し、対物レ
ンズの強度を可変しながらその都度矩形ビームでこのマ
ーク上若しくは直交部材上をｘ、ｙ各方向にスキャンし
、順次得られたエッジ立上がり信号の内ピークが最大と
なった時の対物レンズの強度（Ｌｘ、Ｌｙ）を記憶し、
次に前記対物レンズの強度を（Ｌｘ＋Ｌｙ）／２に設定
した後、非点補正器への信号強度を可変しながらその都
度矩形ビームで前記マーク上若しくは直交部材上をスキ
ャンし、順次得られたｘ、ｙ各方向のエッジ立上がり信
号の内ピークが最大となつた時の値に非点補正器を設定
するようにしたことを特徴とする矩形ビーム描画装置の
非点収差較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106648A JPH01276629A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106648A JPH01276629A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276629A true JPH01276629A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14438939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106648A Pending JPH01276629A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 矩形ビーム描画装置の非点収差較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276629A (ja) |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP63106648A patent/JPH01276629A/ja active Pending
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