JPH0352212B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0352212B2 JPH0352212B2 JP58102488A JP10248883A JPH0352212B2 JP H0352212 B2 JPH0352212 B2 JP H0352212B2 JP 58102488 A JP58102488 A JP 58102488A JP 10248883 A JP10248883 A JP 10248883A JP H0352212 B2 JPH0352212 B2 JP H0352212B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movement
- signal
- exposed
- value
- time
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は線幅の極めて狭い極微細パターンの描
画に適した荷電ビーム露光装置に関する。
画に適した荷電ビーム露光装置に関する。
この種装置、例えば電子線露光装置においては
益々微細なパターン描画の要求が高まり、最近で
はサブミクロン、又はそれ以下の線幅の描画が可
能な装置の出現が望まれている。このような高精
度のパターン描画を行なう場合、被露光材料の移
動は極めて高い精度が要求され、従来からレーザ
干渉による測長器を使用して被露光材料の位置を
正確に測定し、目標位置との誤差分を電子ビーム
の偏向系に常時フイードバツクし、描画中の微小
変動による描画パターンのズレを補正する方法が
実施されている。
益々微細なパターン描画の要求が高まり、最近で
はサブミクロン、又はそれ以下の線幅の描画が可
能な装置の出現が望まれている。このような高精
度のパターン描画を行なう場合、被露光材料の移
動は極めて高い精度が要求され、従来からレーザ
干渉による測長器を使用して被露光材料の位置を
正確に測定し、目標位置との誤差分を電子ビーム
の偏向系に常時フイードバツクし、描画中の微小
変動による描画パターンのズレを補正する方法が
実施されている。
所が、第１図ａに示すように線幅の非常に狭い
（0.1ミクロン以下）フアインパターンの描画を行
なう場合、前記補正が裏目となり第１図ｂにＡ，
Ｂで示すように描画にズレ（段差）が生じ、著し
くパターン精度を低下せしめている。これは被露
光材料の微小移動はアナログ的に変化するのにレ
ーザ測長器による測定はデジタル的であるため、
実際にはレーザ測長器の分解能より小さい変動で
あつても、該レーザ測長器がデジタル化する分岐
点では１単位の補正量が発生することに起因す
る。
（0.1ミクロン以下）フアインパターンの描画を行
なう場合、前記補正が裏目となり第１図ｂにＡ，
Ｂで示すように描画にズレ（段差）が生じ、著し
くパターン精度を低下せしめている。これは被露
光材料の微小移動はアナログ的に変化するのにレ
ーザ測長器による測定はデジタル的であるため、
実際にはレーザ測長器の分解能より小さい変動で
あつても、該レーザ測長器がデジタル化する分岐
点では１単位の補正量が発生することに起因す
る。
而して、本発明は上記従来の欠点を解消するこ
とを目的とするもので、第１図ｂの段差をなく
し、第１図ｃのようになだらかな変化をもつよう
な描画を可能にするものである。
とを目的とするもので、第１図ｂの段差をなく
し、第１図ｃのようになだらかな変化をもつよう
な描画を可能にするものである。
上記目的を達成するために本発明は被露光材料
上に荷電ビームを照射する手段、前記被露光材料
を荷電ビームに対して移動する手段、該被露光材
料の移動量をレーザ干渉を用いて測定する光学測
定装置、該測定に基づく実際の移動量と設定移動
量との差を求める手段、該移動誤差を補償する如
く前記荷電ビーム偏向系を制御する手段、及び、
前記移動量の実測値と設定値との差が零になつた
時点から一定時間以後において、誤差を判定し、
該差が許容範囲内になつた時に前記移動誤差を補
償する系の補償値をその時の値に維持する手段を
具備した。
上に荷電ビームを照射する手段、前記被露光材料
を荷電ビームに対して移動する手段、該被露光材
料の移動量をレーザ干渉を用いて測定する光学測
定装置、該測定に基づく実際の移動量と設定移動
量との差を求める手段、該移動誤差を補償する如
く前記荷電ビーム偏向系を制御する手段、及び、
前記移動量の実測値と設定値との差が零になつた
時点から一定時間以後において、誤差を判定し、
該差が許容範囲内になつた時に前記移動誤差を補
償する系の補償値をその時の値に維持する手段を
具備した。
以下本発明を第２図に示す実施例に基づき説明
する。
する。
図中、１は被露光材料の移動台であり、移動機
構２及びモータ３によりＸ、Ｙ方向に任意に移動
可能である。尚、第２図では図面を簡略にするた
めＸ方向の移動系のみを示してある。移動台１の
上には半導体ウエハ等の被露光材料４が置かれて
おり、該被露光材料には電子線５が照射される。
該電子線は図示しないが電子銃、集束レンズから
なる電子光学系により細く集束されている。被露
光材料の上方には電子線の偏向器６が設置されて
おり、該偏向器に増幅器７を介してパターン描画
用の偏向信号が供給される。即ち、該増幅器には
主偏向用のＤ−Ａ変換器８を介して電子計算機等
の外部コントローラ９に記憶されたパターン信号
が供給される。
構２及びモータ３によりＸ、Ｙ方向に任意に移動
可能である。尚、第２図では図面を簡略にするた
めＸ方向の移動系のみを示してある。移動台１の
上には半導体ウエハ等の被露光材料４が置かれて
おり、該被露光材料には電子線５が照射される。
該電子線は図示しないが電子銃、集束レンズから
なる電子光学系により細く集束されている。被露
光材料の上方には電子線の偏向器６が設置されて
おり、該偏向器に増幅器７を介してパターン描画
用の偏向信号が供給される。即ち、該増幅器には
主偏向用のＤ−Ａ変換器８を介して電子計算機等
の外部コントローラ９に記憶されたパターン信号
が供給される。
１０は干渉計で、移動台１に設けた移動鏡１１
と固定鏡との間の光の干渉を生ぜしめ、その干渉
縞を測長器１２によりパルス信号として検出す
る。測長器１２の出力パルスは現在位置カウンタ
ー１３に送られパルス数がカウントされる。該カ
ウント値は被露光材料の移動実測値として比較回
路１４に導入される。比較回路１４には外部コン
トローラ９より目標位置レジスター１５を介して
被露光材料の移動すべき値が設定されている。該
設定値と前記実測値とは比較され、その差信号が
補正用のレジスター１６に送られ、補正用Ｄ−Ａ
変換器１７を介して電子線偏向器６に位置補正信
号として供給される。前記目標位置レジスター１
５の出力はモータ制御回路２１にも送られてお
り、該目標位置に被露光材料を移動する。１８は
ナンドゲート、１９はノアゲートであり、両ゲー
トにより補正用のレジスター１６のセツトパルス
信号を生成する。ナンドゲート１８には遅延回路
２０を介して前記レーザ測長器１２からのパルス
信号が供給されると同時に外部コントローラ９よ
りゲート信号が供給されている。該ナンドゲート
の出力パルスはノアゲート１９に送られ、その信
号が“０”で且つ外部コントローラ９からの補正
セツト制御信号が“０”のとき補正用レジスター
１６にセツト信号が送られ、比較回路１４からの
誤差信号が該レジスターに読込まれる。前記遅延
回路はカウンター１３、比較回路１４とデータが
転送される間に遅延したデータと、ノアゲートか
らのセツトパルスとを一致させるために設けられ
ている。又、比較回路１４から外部コントローラ
９には被露光材料の位置決め完了信号及び比較デ
ータが送られており、その信号に基づきナンドゲ
ート１８へのゲート信号が制御され、又必要時に
ノアゲート１９に信号を送つて補正用レジスター
１６をセツト状態にするために使用される。
と固定鏡との間の光の干渉を生ぜしめ、その干渉
縞を測長器１２によりパルス信号として検出す
る。測長器１２の出力パルスは現在位置カウンタ
ー１３に送られパルス数がカウントされる。該カ
ウント値は被露光材料の移動実測値として比較回
路１４に導入される。比較回路１４には外部コン
トローラ９より目標位置レジスター１５を介して
被露光材料の移動すべき値が設定されている。該
設定値と前記実測値とは比較され、その差信号が
補正用のレジスター１６に送られ、補正用Ｄ−Ａ
変換器１７を介して電子線偏向器６に位置補正信
号として供給される。前記目標位置レジスター１
５の出力はモータ制御回路２１にも送られてお
り、該目標位置に被露光材料を移動する。１８は
ナンドゲート、１９はノアゲートであり、両ゲー
トにより補正用のレジスター１６のセツトパルス
信号を生成する。ナンドゲート１８には遅延回路
２０を介して前記レーザ測長器１２からのパルス
信号が供給されると同時に外部コントローラ９よ
りゲート信号が供給されている。該ナンドゲート
の出力パルスはノアゲート１９に送られ、その信
号が“０”で且つ外部コントローラ９からの補正
セツト制御信号が“０”のとき補正用レジスター
１６にセツト信号が送られ、比較回路１４からの
誤差信号が該レジスターに読込まれる。前記遅延
回路はカウンター１３、比較回路１４とデータが
転送される間に遅延したデータと、ノアゲートか
らのセツトパルスとを一致させるために設けられ
ている。又、比較回路１４から外部コントローラ
９には被露光材料の位置決め完了信号及び比較デ
ータが送られており、その信号に基づきナンドゲ
ート１８へのゲート信号が制御され、又必要時に
ノアゲート１９に信号を送つて補正用レジスター
１６をセツト状態にするために使用される。
次に、上記装置の動作を第３図を参照しながら
説明する。
説明する。
第３図において横軸は時間ｔを、縦軸は被露光
材料の位置ｄを示してある。図中、d1は被露光材
料の移動前の位置で、時刻t1まで同じ位置に保た
れている。d0は目標とする被露光材料位置であ
り、該位置の信号は外部コントローラ９より目標
位置レジスター１５にセツトされる。時刻t1にお
いてモータ制御回路２１が作動し、モータの回転
は移動機構２を介して移動台１に伝達され、被露
光材料４をt2まで移動する。この被露光材料の移
動時、レーザ測長器１２は移動台の位置変化に応
じたパルス信号を発生し、カウンター１３を介し
て実測位置信号を比較回路１４に送り込んでい
る。比較回路には目標位置レジスター１５より目
標位置d0に関する設定値が入力されており、前記
実測値と逐次比較され、この差信号は補正用レジ
スター１６に補正データとして供給される。カウ
ンター１３及び比較回路１４によるデータの遅れ
は遅延回路２０により調整され、該遅延時間経過
後前記測長器１２からのパルス信号はナンドゲー
ト１８に送られる。該ナンドゲートには外部コン
トローラ９より“１”のゲート信号が送られてお
り、遅延回路から“１”のパルスが入力されたと
きのみナンドゲートからは“０”の信号が出力さ
れる。ノアゲート１９の一方の入力端子には外部
コントローラ９より“０”の信号が送られてお
り、前記ナンドゲート１８よりの“０”のパルス
信号が供給されたときのみ該ノアゲートはセツト
信号を補正用のレジスター１６に送り込む。該セ
ツト信号が送られた時、レジスターは前記比較回
路１４からの補正データを取込み、そのデータを
Ｄ−Ａ変換器を介して電子線偏向器６に供給す
る。この補正信号により電子線は偏向されるわけ
であるが、該偏向量は比較回路における実測値と
設定値との差に対応する量であり、従つて被露光
材料の移動開始時は電子線の偏向量は最大で、略
目標移動量（d0−d1）に等しい。被露光材料の移
動が進むにつれて該電子線の偏向量は減少し、も
し実測値と設定値との差が０になつた場合には前
記電子線は元の照射位置に戻る。所が、実採には
両値は瞬間的に一致しても、一致の状態が保たれ
ることはなく、第３図に示すように目標位置付近
においてしばらく変動し、その後安定する。そこ
で、比較回路１４は変動が安定し、且つ実測値と
設定値との差が許容範囲内に収まつたとき（t3）、
該比較回路は位置決め完了信号を外部コントロー
ラ９に送る。尚、この際、該比較回路１４は、実
測値と設定値が瞬間一致する時刻t2の前後等で実
測値と設定値の差が許容範囲内に収まつても、該
時刻t2の後でしばらく変動するので、位置決め完
了信号を発生せず、該時刻t2から、経験的に知ら
れている該変動が安定する一定時間の後に実測値
と設定値との差が許容範囲内に収まつた時（t3）
に初めて、位置決め完了信号を外部コントローラ
９に送る。該t3以後は、該許容範囲（Δd1）より
も小さい変動量（Δd2）が該許容量（Δd1）に重
畳して発生する。又、該許容量（Δd1）は、通
常、ステージ停止位置誤差と呼ばれるメカ的に必
ず発生する。該外部コントローラはその信号を受
けてナンドゲート１８へ送る信号を０にする。こ
れにより、ナンドゲートは遅延回路２０からの信
号に関係なくその後は“１”の信号を出力するの
で、ノアゲート１９の出力は“０”となり、補正
用レジスター１６へはセツトパルスが供給されな
くなる。従つて、時刻t3以後は補正が遂行されな
くなる。第３図のΔd1は補正用レジスター１６が
機能して補正がなされる量を示し、Δd2は該補正
後移動台が若干シフトしてズレた量を示し、該
Δd2は電子線５による所定の描画中は補正されな
いままでいる。そこでこの状態で電子線描画を行
なうと、第１図ｃに示すように、僅かに湾曲はす
るがｂ図のような段差の全くない良質のパターン
が露光される。
材料の位置ｄを示してある。図中、d1は被露光材
料の移動前の位置で、時刻t1まで同じ位置に保た
れている。d0は目標とする被露光材料位置であ
り、該位置の信号は外部コントローラ９より目標
位置レジスター１５にセツトされる。時刻t1にお
いてモータ制御回路２１が作動し、モータの回転
は移動機構２を介して移動台１に伝達され、被露
光材料４をt2まで移動する。この被露光材料の移
動時、レーザ測長器１２は移動台の位置変化に応
じたパルス信号を発生し、カウンター１３を介し
て実測位置信号を比較回路１４に送り込んでい
る。比較回路には目標位置レジスター１５より目
標位置d0に関する設定値が入力されており、前記
実測値と逐次比較され、この差信号は補正用レジ
スター１６に補正データとして供給される。カウ
ンター１３及び比較回路１４によるデータの遅れ
は遅延回路２０により調整され、該遅延時間経過
後前記測長器１２からのパルス信号はナンドゲー
ト１８に送られる。該ナンドゲートには外部コン
トローラ９より“１”のゲート信号が送られてお
り、遅延回路から“１”のパルスが入力されたと
きのみナンドゲートからは“０”の信号が出力さ
れる。ノアゲート１９の一方の入力端子には外部
コントローラ９より“０”の信号が送られてお
り、前記ナンドゲート１８よりの“０”のパルス
信号が供給されたときのみ該ノアゲートはセツト
信号を補正用のレジスター１６に送り込む。該セ
ツト信号が送られた時、レジスターは前記比較回
路１４からの補正データを取込み、そのデータを
Ｄ−Ａ変換器を介して電子線偏向器６に供給す
る。この補正信号により電子線は偏向されるわけ
であるが、該偏向量は比較回路における実測値と
設定値との差に対応する量であり、従つて被露光
材料の移動開始時は電子線の偏向量は最大で、略
目標移動量（d0−d1）に等しい。被露光材料の移
動が進むにつれて該電子線の偏向量は減少し、も
し実測値と設定値との差が０になつた場合には前
記電子線は元の照射位置に戻る。所が、実採には
両値は瞬間的に一致しても、一致の状態が保たれ
ることはなく、第３図に示すように目標位置付近
においてしばらく変動し、その後安定する。そこ
で、比較回路１４は変動が安定し、且つ実測値と
設定値との差が許容範囲内に収まつたとき（t3）、
該比較回路は位置決め完了信号を外部コントロー
ラ９に送る。尚、この際、該比較回路１４は、実
測値と設定値が瞬間一致する時刻t2の前後等で実
測値と設定値の差が許容範囲内に収まつても、該
時刻t2の後でしばらく変動するので、位置決め完
了信号を発生せず、該時刻t2から、経験的に知ら
れている該変動が安定する一定時間の後に実測値
と設定値との差が許容範囲内に収まつた時（t3）
に初めて、位置決め完了信号を外部コントローラ
９に送る。該t3以後は、該許容範囲（Δd1）より
も小さい変動量（Δd2）が該許容量（Δd1）に重
畳して発生する。又、該許容量（Δd1）は、通
常、ステージ停止位置誤差と呼ばれるメカ的に必
ず発生する。該外部コントローラはその信号を受
けてナンドゲート１８へ送る信号を０にする。こ
れにより、ナンドゲートは遅延回路２０からの信
号に関係なくその後は“１”の信号を出力するの
で、ノアゲート１９の出力は“０”となり、補正
用レジスター１６へはセツトパルスが供給されな
くなる。従つて、時刻t3以後は補正が遂行されな
くなる。第３図のΔd1は補正用レジスター１６が
機能して補正がなされる量を示し、Δd2は該補正
後移動台が若干シフトしてズレた量を示し、該
Δd2は電子線５による所定の描画中は補正されな
いままでいる。そこでこの状態で電子線描画を行
なうと、第１図ｃに示すように、僅かに湾曲はす
るがｂ図のような段差の全くない良質のパターン
が露光される。
前記比較回路１４から外部コントローラ９に位
置決め完了信号のみならず、比較により得られた
誤差データも供給されており、該誤差データは該
コントローラの内部で時々チエツクされ、その値
が所定値より大きくなつた場合は前記ノアゲート
１９を介してセツトパルスを補正用レジスター１
６に供給し、その量を補正することが可能であ
る。
置決め完了信号のみならず、比較により得られた
誤差データも供給されており、該誤差データは該
コントローラの内部で時々チエツクされ、その値
が所定値より大きくなつた場合は前記ノアゲート
１９を介してセツトパルスを補正用レジスター１
６に供給し、その量を補正することが可能であ
る。
以上説明したように、本発明では被露光材料の
移動量の実測値と設定値との差が零になつた時点
から一定時間以後において、誤差が許容範囲内に
なつた時に前記移動誤差の補償系の補償値をその
時の値に維持する様にしているので、従来の様
に、細い線幅の描画を行なつているとき第１図ｂ
に示すような段差（ズレ）は生じなくなり、高精
度微細パターンの描画が可能となつた。
移動量の実測値と設定値との差が零になつた時点
から一定時間以後において、誤差が許容範囲内に
なつた時に前記移動誤差の補償系の補償値をその
時の値に維持する様にしているので、従来の様
に、細い線幅の描画を行なつているとき第１図ｂ
に示すような段差（ズレ）は生じなくなり、高精
度微細パターンの描画が可能となつた。
尚、上記は本発明の実施例であり、実際には
種々の変更が可能である。例えば、ナンドゲート
１８とノアゲート１９により補正用レジスター１
６のセツト信号を生成したが、比較回路１４から
の位置決め完了信号を受けて外部コントローラ９
により直接補正用のレジスター１６を制御するよ
うに構成しても良い。又、被露光材料の移動及び
誤差補正系は一方向（Ｘ方向）のみを示したがこ
れと直交する移動方向（Ｙ方向）に関しても同様
な系が用いられている。更に、上記は電子線露光
装置に関して説明したがイオンビームを使用する
露光装置にも同様に適用できることは勿論であ
る。
種々の変更が可能である。例えば、ナンドゲート
１８とノアゲート１９により補正用レジスター１
６のセツト信号を生成したが、比較回路１４から
の位置決め完了信号を受けて外部コントローラ９
により直接補正用のレジスター１６を制御するよ
うに構成しても良い。又、被露光材料の移動及び
誤差補正系は一方向（Ｘ方向）のみを示したがこ
れと直交する移動方向（Ｙ方向）に関しても同様
な系が用いられている。更に、上記は電子線露光
装置に関して説明したがイオンビームを使用する
露光装置にも同様に適用できることは勿論であ
る。
第１図は従来の装置による描画のパターンと本
発明による描画のパターンの相違を説明する図、
第２図は本発明の一実施例のブロツク線図、第３
図は第２図の説明図である。 １：移動台、２：移動機構、４：被露光材料、
５：電子線、６：電子線偏向器、９：外部コント
ローラ、１０：干渉計、１２：測長器、１３：現
在位置カウンター、１４：比較回路、１５：目標
位置レジスター、１６：補正用レジスター、１
７：Ｄ−Ａ変換器、１８：ナンドゲート、１９：
ノアゲート、２０：遅延回路、２１：モータ制御
回路。
発明による描画のパターンの相違を説明する図、
第２図は本発明の一実施例のブロツク線図、第３
図は第２図の説明図である。 １：移動台、２：移動機構、４：被露光材料、
５：電子線、６：電子線偏向器、９：外部コント
ローラ、１０：干渉計、１２：測長器、１３：現
在位置カウンター、１４：比較回路、１５：目標
位置レジスター、１６：補正用レジスター、１
７：Ｄ−Ａ変換器、１８：ナンドゲート、１９：
ノアゲート、２０：遅延回路、２１：モータ制御
回路。
Claims (1)
- １ 被露光材料上に荷電ビームを照射する手段、
前記被露光材料を荷電ビームに対して移動する手
段、該被露光材料の移動量をレーザ干渉を用いて
測定する光学測定装置、該測定に基づく実際の移
動量と設定移動量との差を求める手段、該移動誤
差を補償する如く前記荷電ビーム偏向系を制御す
る手段、及び、前記移動量の実測値と設定値との
差が零になつた時点から一定時間以後において、
該差を判定し、該差が許容範囲内になつた時に前
記移動誤差を補償する系の補償値をその時の値に
維持する手段を具備した荷電ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102488A JPS59227121A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 荷電ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102488A JPS59227121A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 荷電ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227121A JPS59227121A (ja) | 1984-12-20 |
| JPH0352212B2 true JPH0352212B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=14328814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102488A Granted JPS59227121A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 荷電ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227121A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55116108A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-06 | Hitachi Ltd | Positioning control system |
| JPS56153737A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-27 | Fujitsu Ltd | Exposing method for electron beam |
| JPS57162334A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Fujitsu Ltd | Electron beam exposing method |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP58102488A patent/JPS59227121A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59227121A (ja) | 1984-12-20 |
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