JPH03106014A - 荷電粒子ビーム描画装置 - 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、半導体デバイス等の製作の過程で使用される
電子ビーム描画装置などの荷電粒子ビーム描画装置に関
する。

（従来の技術） 電子ビーム描画装置などの描画装置では、おおよそ次の
ようにしてパターンの描画が行われる。

■　電子ビームをブランキングし、その間、電子ビーム
の材料上の位置を決める位置決め用偏向器に描画パター
ンに応じた偏向信号を供給する。

この偏向信号は、ＤＡ変換器，偏向増幅器などの偏向回
路を介して供給されるが、このＤＡ変換器，増幅器など
に信号をセットし、偏向器に正確な信号が１共給される
までには、ある時間（セトリングタイム）が必要であり
、従って、このセトリングタイムのために電子ビームの
ブランキングを行っている。すなわち、セトリングタイ
ム中に電子ビームをブランキングしていないと、材料上
で電子ビームが移動する軌跡が描画されてしまうからで
ある。

■　ＤＡ変換器，増幅器のセトリングタイムが経過後、
電子ビームのブランキング状態を解除し、電子ビームを
材料上にショットする。このショッシ時間は、材料上の
レジストの種類や電子ビームの電流密度によって決定さ
れる。

■　特定のパターンのための電子ビームのショットが終
了したら、再び電子ビームをブランキングし、その間に
次のパターンの描画のための偏向信号のセットを行う。

（発明が解決しようとする課題） このような描画方法では、描画に要する時間は、ほほセ
トリングタイム、すなわち、ブランキングタイムとショ
ットタイムの和となる。この描画時間は、半導体デバイ
スやマスクの生産性向上の面から短縮することが望まれ
ている。先願の発明（特願昭５９−９２５３３号）では
、セトリングタイムが描画しようとしているパターンと
その前に描画したパターンとの間の距離に対応してるこ
とを発見し、パターンとパターンとの間の距離に応じた
セトリングタイムテーブルを設けるようにし、京に描画
の際には、描画しようとしているパターンとその前に描
画したパターンとの間の距離を算定し、、この距離から
必要なセトリングタイムをテーブルから読みだし、読み
出されたセトリングタイムによって電子ビームのブラン
キングを行うようにしている。このようにすることによ
り、電子ビームのブランキングは、真のセトリング時間
行われるようになり、偏向回路への信号のセットが終了
していても依然として、電子ビームのブランキングが行
われるようなことは解消される。

この先願の発明により、電子ビームのブランキングは、
偏向回路のセトリングタイムに応じて疋確に行われ、そ
の結果としてトータルの描画時間を短くすることができ
るようになった。しかしながら、描画時間の短縮は更に
要求されている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、電子ビームのブランキング時間と電子ビームのシ
ョット時間の和である描画時間を更に短縮することがで
きる荷電粒子ビーム描画装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に基づく荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子ビ
ームを被描画材料上に集束するための手段と、荷電粒子
ビームをブランキングする手段と、材料上の荷電粒子ビ
ームの照射位置を制御するための偏向手段と、偏向手段
に偏向信号を供給するためのＤＡ変換器と偏向増幅器よ
り或る偏向回路と、材料上の特定のパターン描画位置と
、次に描画すべきパターン描画位置との間の差を求める
差信号発生回路と、高精度セトリングタイムテーブルが
記憶された第１のメモリと、高速度セトリングタイムテ
ーブルが記憶された第２のメモリとを備えており、高精
度描画の際には、差信号発生回路からの差信号によって
第１のメモリから所定のセトリングタイムを読みだし、
この読み出されたセトリングタイムに応じて荷電粒子ビ
ームのブランキング時間を制御し、高速度描画の際には
、差信号発生回路からの差信号によって第２のメモリか
ら所定のセトリングタイムを読みだし、この読み出され
たセトリングタイムに応じて荷電粒子ビームのブランキ
ング時間を制御するように構成したことを特徴としてい
る。

（作用） 描画には、用途に応じて高い精度が要求される場合と、
それほど精度が要求されず、むしろ高速度が要求される
場合とがある。高精度用のセトリングタイムを記憶した
第１のメモリと、高速度用のセトリングタイムを記憶し
た第２のメモリとを備え、用途に応じ、いずれかのメモ
リを選択し、高精度描画の際には、第１のメモリから比
較的長くされたセトリングタイムを読みだし、高速度描
画の際には、第２のメモリから比較的短いセトリングタ
イムを読み出して荷電粒子ビームのブランキングを行い
、高速度描画をより高速度で行うことを可能とする。

（実施Ｆ！ＡＪ） 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図は本発明に基づく電子ビーム描画装置を示して
おり、１は電子銃である。電子銃１から発生した電子ビ
ームＥＢは、第１のスリット２，第２のスリット３，集
束レンズ４，偏向器５から成る、良く知られたビーム或
形手段６によって所定の断面形状の電子ビームとされる
。このビーム成形手段６は、第１のスリット２の像を集
束レンズ４によって第２のスリット３上に投影すると共
に、第１のスリット像の第２のスリット３上の位置を偏
向器５によって変えることにより、任意の断面形状のビ
ームを威形するようにしている。戊形されたビームは、
集束レンズ７によって披描画材料８上に投影されるが、
電子ビームの材料８上の照射位置は、偏向器９へ印加さ
れる信号によって変えられる。

電子銃１とビーム成形千段６との間には、ブランキング
電極１０とアパーチャ板１１とより成るブランキング手
段１２が設けられている。このブランキング手段１２に
おいて、ブランキング電極１０にブランキング信号を印
加することによって、電子ビームＥＢは偏向され、アバ
ーチャ板１１によって電子ビームはビーム或形手段６へ
の進行を阻止される。

特定のパターンを描画するための偏向器９への電子ビー
ム偏向信号は、図示していない描画コントローラからレ
ジスタ１３にパターン位置信号としてセットされる。レ
ジスタ１３にセットされた信号は、ＤＡ変換器１４，増
幅器１５を経て偏向器９に印加される。ブランキング手
段６へのブランキング信号は、ブランキング信号発生回
路１６から供給される。ブランキング信号発生同路１６
には、夫々異なったセトリングタイムテーブルが記憶さ
れている第１のメモリ１７と第２のメモリ１′８とから
読み出されたセトリングタイムのいずれかが、スイッチ
回路１つによって選択され供給される。スイッチ回路１
つは、コントローラ２０によって制御されているが、コ
ントローラ２０は、レジスタ１３，レジスタ２１，引算
回路２２，第１と第２のメモリ１７．１８を制御してい
る。レジスタ１３には、描画すべきパターンの位置に応
じた信号が供給され、このレジスタ１３にセットされた
信号は、ＤＡ変換器１４に供給されると共に、引算回路
２２にも供給される。引算回路２２の演算結果は、コン
トローラ２０に供給される。

上述した如き構成におけるパターンの描画は次のように
して行われる。まず、特定のパターンをｔ１ｉ画するた
め、ビーム戊形手段６の偏向器５にパターンに応じた電
子ビームの断面形状とするための偏向信号が供給され、
材料８に所定の断面形状の電子ビームが照射される状態
とする。同時に、描画のデータに基づいて、レジスタ１
３に電子ビームを照射すべき材料８上の位置に応じた信
号がセットされる。セットされた信号は、ＤＡ変換器］
４によってアナログ信号に変換され、増幅器１５によっ
て増幅されて位置決め用２の偏向器９に印加される。こ
の結果、所定の断面形状にされた電子ビームは、材料８
の所定位置に照射される。

特定のパターンが描画され、材料上の異なった位置の次
のパターンを描画する場合には、まず、コントローラ２
０からの指令により、レジスタ１３にセットされている
既に描画されたパターンの位置信号は、レジスタ２１に
セットされ、レジスタ］３の内容はクリアされる。その
後、レジスタ１３には、次のパターンの描画位置に応じ
た信号がセットされる。このレジスタ１３にセットされ
た信号は、ＤＡ変換器１４に供給されるが、更に、この
レジスタ１３にセットされた信号は、レジスタ２１にセ
ットされた信号と共に、引算回路２２に供給される。引
算回路２２の演算結果は、コントローラ２０を介して第
１−のメモリ１７と第２のメモリ１８に供給される。

第１のメモリ１７と第２のメモリ１８には、直前に描画
したパターンの位置と次に描画すべきパターンの位置と
の差、すなわち、両パターンの距離に応じたセトリング
タイムか記憶されている。

引算回路２２の演算結果により、第１のメモリ１７と第
２のメモリ１８に記憶されているセトリングタイムテー
ブルから、距離に応したタイムが読み出され、その読み
出されたタイム信号はスイッチ回路１つに供給される。

なお、第１のメモリ１７には、高精度描画を行う場合の
セトリングタイムが記憶されているが、このタイムは、
レジスタ］３に信号がセットされてから、ＤＡ変換器１
４や増幅器１５が十分に安定するまでの時間とされてい
る。第２のメモリ１８には、高速度描画を行う場合のセ
トリングタイムが記憶されているが、このタイムは、第
１のメモリ１７に記憶されたセトリングタイムより短く
されている。

コントローラ２０は、高精度描画の場合には、スイッチ
回路１９を切換え、第１のメモリ１７からのセトリング
タイムがブランキング信号発生回路１６に供給されるよ
うに制御する。その結果、ブランキング手段１２のブラ
ンキング電極１０には、ＤＡ変換器１４や増幅器１５が
十分に安定して動作するまで、電子ビームのブランキン
グが行われるような比較的長いブランキング信号が供給
される。一方、高速度描画の場合には、さほど高い精度
の描画が要求されないため、コントローラ２０は、スイ
ッチ回路１９を切換え、第２のメモリ１８からのセトリ
ングタイムがブランキング信号発生回路１６に供給され
るように制御する。その結果、ブランキング手段１２の
ブランキング電極１０には、比較的短いブランキング信
号が供給されるようになる。従って、高速度描画の際に
は、幾分ＤＡ変換器１４や増幅器１５が不安定な状態で
あっても、ブランキング状態が解除され、電子ビームの
描画が行われるため、トータルの描画時間をより短縮す
ることができる。

以上本発明を説明したが、本発明はこの実施例に限定さ
れない。例えば、電子ビーム描画装置を例に説明したが
、イオンビーム描画装置にも本発明を適用することがで
きる。又、セトリングタイムテープルは、高精度描画の
場合と、高速度描画の場合の２種類用意したが、描画の
種類によっては、３つ以上のテーブルを設け、それらを
選択するようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、高精度用のセトリン
グタイムを記憶した第１のメモリと、高速度用のセトリ
ングタイムを記憶した第２のメモリとを備え、用途に応
じ、いずれかのメモリを選択し、高精度描画の際には、
第１のメモリから比較的長くされたセトリングタイムを
読みだし、高速度描画の際には、第２のメモリから比較
的短いセトリングタイムを読み出して荷電粒子ビームの
ブランキングを行うように構成したので、高速度描画を
より高速度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の一実施例である電子ビーム描画装
置を示す図である。 １・・・電子銃　　　　　２・・・第１のスリット３・
・・第２のスリット　４・・・集束レンズ５・・・偏向
器　　　　　６・・・ビーム成形手段７・・・集束レン
ズ　　　８・・・被描画材料９・・・偏向器　　　　１
０・・・ブランキング電極１１・・・アバーチャ板 １２・・・ブランキング手段 １３・・・レジスタ　　　１４・・・ＤＡ変換器１５・
・・増幅器 １６・・・ブランキング信号発生回路 １７．１８・・・メモリ　１９・・・スイッチ回路２０
・・・コントローラ　２１・・・レジスタ２２・・・引
算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電粒子ビームを被描画材料上に集束するための手段と
   、荷電粒子ビームをブランキングする手段と、材料上の
   荷電粒子ビームの照射位置を制御するための偏向手段と
   、偏向手段に偏向信号を供給するためのＤＡ変換器と偏
   向増幅器より成る偏向回路と、材料上の特定のパターン
   描画位置と、次に描画すべきパターン描画位置との間の
   差を求める差信号発生回路と、高精度セトリングタイム
   テーブルが記憶された第１のメモリと、高速度セトリン
   グタイムテーブルが記憶された第２のメモリとを備えて
   おり、高精度描画の際には、差信号発生回路からの差信
   号によって第１のメモリから所定のセトリングタイムを
   読みだし、この読み出されたセトリングタイムに応じて
   荷電粒子ビームのブランキング時間を制御し、高速度描
   画の際には、差信号発生回路からの差信号によって第２
   のメモリから所定のセトリングタイムを読みだし、この
   読み出されたセトリングタイムに応じて荷電粒子ビーム
   のブランキング時間を制御するように構成した荷電粒子
   ビーム描画装置。