JPH02295106A - 電子ビーム露光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路の製造工程で用いられる電子ビ
ーム露光装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子ビーム露光装置は第３図に示すように、電子
光学系を内蔵する鏡筒３と、この鏡筒３の下部に接続し
試料５を設置する試料室１２から構成されていた。

鏡筒３内の電子銃１から発した電子ビーム２は、引出し
電極や位置決め偏向器４等で構成される電子光学系を内
蔵する鏡筒３内を通過し、試料５に照射される。このと
き電子ビーム２は位置決め偏向器４に依り試料面上での
照射位置を制御されており、所望の集積回路パターン等
を露光するようになっている。

試料５は可動ステージ７上に載置されており、サーボモ
ータ１４の駆動によりＸ軸，Ｙ軸方向に移動する。可動
ステージ７はレーザー測長器６によって０．０１μｍ程
度の分解能で位置測定されている。試料５は可動ステー
ジ７上の定位置に固定されているため、試料位置が測定
されていることと等価である。

試料５のＺ軸方向の変位は、高さ測定器８によって測定
されている。試料５に関するこれらの位置と高さの変位
は、電子ビーム露光の位置精度を左右す゛るので位置決
め偏向器４にフィードバックされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の電子ビーム露光装置は、電子光学系を内
蔵する鏡筒３とレーザ測長器６の相対位置は不変である
、として試料５のｘ，ｙ，ｚ軸方向の位置のみに注目し
て偏向制御、偏向補正が行われている。

しかし上述した電子ビーム露光装置は、外部からの振動
、或いは装置自身が発生する振動に依り、鏡筒３も振動
し、第４図に示すように３〜５μｒａｄ倒れ込むことが
ある。

すなわち。鏡筒３の倒れ込みに依り電子銃１から発生し
た電子ビーム２は、Δｄの位置誤差を持って試料５に照
射される。従来の電子ビーム露光装置においては、この
種の位置誤差の補正、或いは検出する手段を備えていな
いため、半導体集積回路の信頼性及び歩留りの低下をも
たらす要因となっている。

また、このような露光誤差を露光完了後の試料上のパタ
ーンを実測して発見しようとすると、多大な工数と高精
度の検査装置が必要となる。

上述した従来の電子ビーム露光装置に対し、本発明の電
子ビーム露光装置は、鏡筒の振動、すなわちずれを測定
する手段を備え、鏡筒とレーザ測長器の相対位置の変化
から生じる露光位置誤差を検出可能にするという相違点
を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電子ビーム露光装置は、電子光学系を内蔵する
鏡筒と、該鏡筒の下部に接続された試料室とからなり、
該試料室内に設置された試料に偏向制御された電子ビー
ムを用いパターンを描画する電子ビーム露光装置におい
て、前記鏡簡の振動による変位を測定するための手段を
設けたものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。

電子ビーム露光装置は、電子光学系を内蔵する鏡筒３と
、この鏡筒３の下部に接続され試料５を設置する試料室
１２と、この試料室１２内に設けられたレーザ測長器６
とスプリッタ１０と試料室天井に設けられたミラー１１
とからなる鏡筒の振動測定手段とから主に構成されてい
る。

電子銃１から発せられた電子ビーム２は、鏡筒３の下部
に位置する位置決め偏向器４に依り偏向制御されながら
試料５上に達し、所望のパターンを露光する。レーザ測
長器６で測定された可動ステージ７の位置座標誤差と、
高さ測定器８で求められた試料の高さ誤差は、位置決め
偏向器４にフィードバックされ、電子ビームの位置誤差
補正に用いられている。

ステージ位置の測定に用いられているレーザ測長器６か
らのレーザビーム９はスブリッタ１０で分割され、試料
室天井のミラー１１に到達する。

この機構に依り試料室天井の変位をレーザ測長器６によ
り測定することができる。

すなわち第４図に示したとおり、鏡筒３の倒れ込み状態
においては、鏡筒３が載置されている試料室天井１２Ａ
がたわみ、０．３〜０．６μｍ変動する。この事から天
井の変位を求めると、パターンの露光誤差を生む鏡筒３
とレーザ測長系の相対位置の変動が直ちに検出される。

従って、この変動値がある一定値を越える場合警告灯が
表示される等の手段を設けておくことにより、作業を中
止できるため、描画パターンの誤差が少くなり、半導体
集積回路の歩留りを向上させることができる。

第２図は本発明の第２の実施例の断面図である。

本第２の実施例では、鏡筒３と試料室天井１２Ａの間に
圧電素子２０を複数個挟み込み、鏡筒３の振動による変
位を検出できるように構成してある。従って圧電素子２
０の出力電圧の変化を観ることにより容謁にカラムの振
動、変位を測定することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、鏡筒の振動による変位を
測定するための手段を設けることにより、従来見逃され
ていた０．２〜０．３μｍのパターン露光誤差の発生を
露光作業中に素早く発見できる効果がある。従って半導
体装置の信頼性及び歩留りは向上する。

鏡筒の振動によるパターン露光誤差を露光完了後の試料
上のパターンを実測し、発見しようとすると、多大な時
間と高精度な検査装置が必要となるが、本発明によれば
、それらの資源を省略することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１及び第２の実施例の断
面図、第３図は従来の電子ビーム露光装置の断面図、第
４図は鏡筒の倒れ込み状態での電子ビーム露光装置の断
面図である。 １・・・電子銃、２・・・電子ビーム、３・・・鏡筒、
４・・・位置決め偏向器、５・・・試料、６・・・レー
ザ測長器、７・・・可動ステージ、８・・・高さ測定器
、９・・・レーザビーム、１０・・・スブリツタ、１１
・・・ミラー　１２・・・試料室、１２Ａ・・・試料室
天井、１４・・・サーボモータ、２０・・・圧電素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子光学系を内蔵する鏡筒と、該鏡筒の下部に接続され
   た試料室とからなり、該試料室内に設置された試料に偏
   向制御された電子ビームを用いパターンを描画する電子
   ビーム露光装置において、前記鏡筒の振動による変位を
   測定するための手段を設けたことを特徴とする電子ビー
   ム露光装置。