JPH04303918A - 荷電ビーム描画装置 - Google Patents
荷電ビーム描画装置Info
- Publication number
- JPH04303918A JPH04303918A JP3067393A JP6739391A JPH04303918A JP H04303918 A JPH04303918 A JP H04303918A JP 3067393 A JP3067393 A JP 3067393A JP 6739391 A JP6739391 A JP 6739391A JP H04303918 A JPH04303918 A JP H04303918A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- irradiation time
- irradiation
- ton
- blanking
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- Pending
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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
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明はＬＳＩパターンを試料に
描画するための荷電ビーム描画装置に係り、特に実効照
射時間の測定方法及びこれを用いた照射時間補正装置に
関する。
描画するための荷電ビーム描画装置に係り、特に実効照
射時間の測定方法及びこれを用いた照射時間補正装置に
関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、ＬＳＩデバイスの微細化傾向が進
んでおり、近い将来０．５μｍ、更には０．２５μｍ寸
法のデバイスが出現しようとしている。このため、かか
る微細化デバイスを従来の光ステッパを用いた方法によ
り製造することが困難になりつつあり、新しいリソグラ
フィーが切望されている。電子ビームリソグラフィーは
このようなリソグラフィーの中でも最有力なものとして
広く期待されている。
んでおり、近い将来０．５μｍ、更には０．２５μｍ寸
法のデバイスが出現しようとしている。このため、かか
る微細化デバイスを従来の光ステッパを用いた方法によ
り製造することが困難になりつつあり、新しいリソグラ
フィーが切望されている。電子ビームリソグラフィーは
このようなリソグラフィーの中でも最有力なものとして
広く期待されている。
【０００４】従来、この種の荷電ビーム描画装置におけ
るビームの照射時間Ｔｏｎは所望の照射量Ｄを電流密度
Ｊで割った値により設定されていた。即ち、Ｔｏｎ＝Ｄ
／Ｊ。
るビームの照射時間Ｔｏｎは所望の照射量Ｄを電流密度
Ｊで割った値により設定されていた。即ち、Ｔｏｎ＝Ｄ
／Ｊ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述した従
来の荷電ビーム描画装置においては、ビームのオン・オ
フに際して、ブランキングアンプ自体の周波数特性に限
界があること、及びブランキングアパーチャ位置におい
てビーム径が有限の大きさを持つことなどによるブラン
キングの遅れのために照射時間に誤差を生じ、設定され
たとおりの照射量で描画されないという問題点があった
。特に、スループット向上のために高電流密度で描画可
能な装置を用い、高感度レジストを使用した場合、低照
射量で描画できることから照射時間は極端に短くなり、
当該誤差が設定した照射時間に比べて無視できなくなる
。而も設定されたとおりの照射量で描画されないことは
、感度の異なるレジストの比較・評価に用いられるγ値
の信頼性に著しく影響し、厳密なコントラスト特性評価
を困難にするという問題点があった。また、近接効果補
正法としてショット毎に照射時間を変える補正方式を採
用した場合、上述の誤差のために予め設定した補正照射
時間どおりに描画されず、正確な近接効果補正が達成さ
れないという問題点があった。
来の荷電ビーム描画装置においては、ビームのオン・オ
フに際して、ブランキングアンプ自体の周波数特性に限
界があること、及びブランキングアパーチャ位置におい
てビーム径が有限の大きさを持つことなどによるブラン
キングの遅れのために照射時間に誤差を生じ、設定され
たとおりの照射量で描画されないという問題点があった
。特に、スループット向上のために高電流密度で描画可
能な装置を用い、高感度レジストを使用した場合、低照
射量で描画できることから照射時間は極端に短くなり、
当該誤差が設定した照射時間に比べて無視できなくなる
。而も設定されたとおりの照射量で描画されないことは
、感度の異なるレジストの比較・評価に用いられるγ値
の信頼性に著しく影響し、厳密なコントラスト特性評価
を困難にするという問題点があった。また、近接効果補
正法としてショット毎に照射時間を変える補正方式を採
用した場合、上述の誤差のために予め設定した補正照射
時間どおりに描画されず、正確な近接効果補正が達成さ
れないという問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、
所望のビーム照射量が高精度に得られる荷電ビーム描画
装置を提供するものである。
所望のビーム照射量が高精度に得られる荷電ビーム描画
装置を提供するものである。
【０００７】［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、ＬＳＩパターンを試料に描画する荷電ビ
ーム描画装置において、ビーム電流の照射時間及び非照
射時間に対応したブランキング信号を発生する発振器及
び上記ビーム電流の実効照射時間と設定照射時間との差
を求めて上記照射時間の補正を行う照射時間補正用レジ
スタを具備したものである。
達成するため、ＬＳＩパターンを試料に描画する荷電ビ
ーム描画装置において、ビーム電流の照射時間及び非照
射時間に対応したブランキング信号を発生する発振器及
び上記ビーム電流の実効照射時間と設定照射時間との差
を求めて上記照射時間の補正を行う照射時間補正用レジ
スタを具備したものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、ビーム電流の実効照射時間
と設定照射時間との差より照射時間を補正する照射時間
補正用レジスタを有するので、ＬＳＩパターンを描画す
るレジストの感度の違いに依存しないで常に正確な照射
量が得られる。即ち、通常の描画時の照射量としては設
定照射時間とビーム電流密度との積より求まる値が使用
されるが、実際の描画においては設定照射時間に対して
ブランキングの遅れ時間に相当する量が不足したままで
ビームが試料に照射される。従って、予め描画時の実効
照射時間を測定した後、設定照射時間に対する実効照射
時間の差を求めて照射時間を補正することにより、常に
安定した描画パターンが得られる。
と設定照射時間との差より照射時間を補正する照射時間
補正用レジスタを有するので、ＬＳＩパターンを描画す
るレジストの感度の違いに依存しないで常に正確な照射
量が得られる。即ち、通常の描画時の照射量としては設
定照射時間とビーム電流密度との積より求まる値が使用
されるが、実際の描画においては設定照射時間に対して
ブランキングの遅れ時間に相当する量が不足したままで
ビームが試料に照射される。従って、予め描画時の実効
照射時間を測定した後、設定照射時間に対する実効照射
時間の差を求めて照射時間を補正することにより、常に
安定した描画パターンが得られる。
【００１０】
【実施例】本発明の荷電ビーム描画装置に係わる一実施
例を図１乃至図４に基づいて説明する。即ち、図１にお
いて、１は電子光学鏡筒である。この電子光学鏡筒１の
上部にはビームをオン・オフするためのブランキング偏
向器４及びビームの形状・寸法を制御するための成形偏
向器５が内設され、これらブランキング偏向器４と成形
偏向器５との間及び成形偏向器５の下には電子ビームを
成形するための成形アパーチャ２，３が配設されている
。更に、成形アパーチャ３の下方には試料上のビームを
位置決めするための偏向器６が設けられ、偏向器６の下
方にはＸ−Ｙステージ７が設けられている。そして、Ｘ
−Ｙステージ７上にはビーム電流を測定するためのファ
ラデーカップ８が配置されている。上記ファラデーカッ
プ８にはプリアンプ９，電流測定器１０，制御計算機１
１が順次接続されている。１２は制御計算機１１が接続
された演算制御回路であり、この演算制御回路１２には
信号ドライバ１６〜１８が夫々接続され、信号ドライバ
１６とブランキング偏向器４との間にはブランキングア
ンプ１３が接続されている。更に、信号ドライバ１７と
成形偏向器５との間には成形偏向アンプ１４が接続され
、信号ドライバ１８と偏向器６との間には位置決め偏向
アンプ１５が接続されている。１９はステージ制御系で
あり、このステージ制御系１９は制御計算機１１と電子
光学鏡筒１との間に接続されている。２０は図２に示す
ような波形を発生し、信号ドライバ１６とサークル状に
接続されたパルスジェネレータであり、このパルスジェ
ネレータ２０は制御計算機１１が接続された照射時間設
定用レジスタ２１と照射時間補正用レジスタ２２との間
に接続されている。
例を図１乃至図４に基づいて説明する。即ち、図１にお
いて、１は電子光学鏡筒である。この電子光学鏡筒１の
上部にはビームをオン・オフするためのブランキング偏
向器４及びビームの形状・寸法を制御するための成形偏
向器５が内設され、これらブランキング偏向器４と成形
偏向器５との間及び成形偏向器５の下には電子ビームを
成形するための成形アパーチャ２，３が配設されている
。更に、成形アパーチャ３の下方には試料上のビームを
位置決めするための偏向器６が設けられ、偏向器６の下
方にはＸ−Ｙステージ７が設けられている。そして、Ｘ
−Ｙステージ７上にはビーム電流を測定するためのファ
ラデーカップ８が配置されている。上記ファラデーカッ
プ８にはプリアンプ９，電流測定器１０，制御計算機１
１が順次接続されている。１２は制御計算機１１が接続
された演算制御回路であり、この演算制御回路１２には
信号ドライバ１６〜１８が夫々接続され、信号ドライバ
１６とブランキング偏向器４との間にはブランキングア
ンプ１３が接続されている。更に、信号ドライバ１７と
成形偏向器５との間には成形偏向アンプ１４が接続され
、信号ドライバ１８と偏向器６との間には位置決め偏向
アンプ１５が接続されている。１９はステージ制御系で
あり、このステージ制御系１９は制御計算機１１と電子
光学鏡筒１との間に接続されている。２０は図２に示す
ような波形を発生し、信号ドライバ１６とサークル状に
接続されたパルスジェネレータであり、このパルスジェ
ネレータ２０は制御計算機１１が接続された照射時間設
定用レジスタ２１と照射時間補正用レジスタ２２との間
に接続されている。
【００１１】次に、かかる構成を有する荷電ビーム描画
装置の作用を述べる。
装置の作用を述べる。
【００１２】先ず、パルスジェネレータ２０により図２
に示す波形を発生させ、これを信号ドライバ１６に供給
する。ここで、図中Ｔｏｎはビーム・オン、つまり設定
照射時間、Ｔｏｆｆ はビーム・オフ、つまり設定非照
射時間であり、Ｔは周期でＴ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ であ
る。そして、ブランキングアンプ１３は当該信号に対応
してビームをオン・オフする。ビーム電流はＸ−Ｙステ
ージ７を所定の位置に移動することでファラデーカップ
８にビームを入射させて電流測定器１０により検出され
る。ビームの電流密度は電子銃の動作点及びコンデンサ
レンズにより一定範囲（本実施例では５〜１３０Ａ／ｃ
ｍ２ ）で任意に調整可能となっている。例えば電流密
度Ｊ＝６０Ａ／ｃｍ２ の場合について説明する。この
時のビーム面積はＳ＝１μｍ２ に設定する。周期Ｔ＝
２μｓの条件下でＴｏｎを変化させ、平均ビーム電流Ｉ
を測定すると、図３の実線Ｂに示す結果を得る。破線Ａ
は理想的なＩ−Ｔｏｎの関係である。照射時間の誤差は
ＩをＩ＝０に外挿したＴｏｎの値ｔｏ から求まる。本
実施例ではｔｏ ＝１２０ｎｓであった。従って、従来
のように照射量ＤをＤ＝Ｊ・Ｔｏｎで設定すると誤差が
生じ、実効的な照射量Ｄｅｆｆ はＤｅｆｆ ＝Ｊ・（
Ｔｏｎ−ｔｏ ）となる。また、Ｄｅｆｆ はＤｅｆｆ
＝Ｔ・Ｉ／Ｓからも求まる。この誤差ｔｏ の原因は
図４に示すようなブランキング偏向器４に印加されるブ
ランキング波形がブランキングアンプ１３の周波数特性
の限界のために理想的な矩形波が得られないこと（これ
に起因するブランキング遅れ時間はΔｔ２´−Δｔ１
´で表される）及び実際にビームをカット・オフするブ
ランキングアパーチャ位置でのビーム径が有限の大きさ
であること等による（これに起因する誤差時間をΔｔ３
で表す）。 従って、ｔｏ はショットの周期Ｔ及びブランキングア
パーチャ位置でのビーム径の関数であるＪに依存し、ｔ
ｏ ＝｜Δｔ２ ´−Δｔ１ ´｜＋Δｔ３ となる。 しかし、｜Δｔ２ ´−Δｔ１ ´｜やΔｔ３ の実測
は極めて困難なことから、ｔｏ の測定には図３に示し
た実験データにより求める方法が最適となる。この誤差
ｔｏ を補正して所望の照射量を高精度で得るためには
、予めブランキング特性としてｔｏ もしくはＩ−Ｔｏ
ｎの関係を測定して照射時間補正用レジスタ２２に記憶
させておき、描画に際して照射時間を補正すればよい。
に示す波形を発生させ、これを信号ドライバ１６に供給
する。ここで、図中Ｔｏｎはビーム・オン、つまり設定
照射時間、Ｔｏｆｆ はビーム・オフ、つまり設定非照
射時間であり、Ｔは周期でＴ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ であ
る。そして、ブランキングアンプ１３は当該信号に対応
してビームをオン・オフする。ビーム電流はＸ−Ｙステ
ージ７を所定の位置に移動することでファラデーカップ
８にビームを入射させて電流測定器１０により検出され
る。ビームの電流密度は電子銃の動作点及びコンデンサ
レンズにより一定範囲（本実施例では５〜１３０Ａ／ｃ
ｍ２ ）で任意に調整可能となっている。例えば電流密
度Ｊ＝６０Ａ／ｃｍ２ の場合について説明する。この
時のビーム面積はＳ＝１μｍ２ に設定する。周期Ｔ＝
２μｓの条件下でＴｏｎを変化させ、平均ビーム電流Ｉ
を測定すると、図３の実線Ｂに示す結果を得る。破線Ａ
は理想的なＩ−Ｔｏｎの関係である。照射時間の誤差は
ＩをＩ＝０に外挿したＴｏｎの値ｔｏ から求まる。本
実施例ではｔｏ ＝１２０ｎｓであった。従って、従来
のように照射量ＤをＤ＝Ｊ・Ｔｏｎで設定すると誤差が
生じ、実効的な照射量Ｄｅｆｆ はＤｅｆｆ ＝Ｊ・（
Ｔｏｎ−ｔｏ ）となる。また、Ｄｅｆｆ はＤｅｆｆ
＝Ｔ・Ｉ／Ｓからも求まる。この誤差ｔｏ の原因は
図４に示すようなブランキング偏向器４に印加されるブ
ランキング波形がブランキングアンプ１３の周波数特性
の限界のために理想的な矩形波が得られないこと（これ
に起因するブランキング遅れ時間はΔｔ２´−Δｔ１
´で表される）及び実際にビームをカット・オフするブ
ランキングアパーチャ位置でのビーム径が有限の大きさ
であること等による（これに起因する誤差時間をΔｔ３
で表す）。 従って、ｔｏ はショットの周期Ｔ及びブランキングア
パーチャ位置でのビーム径の関数であるＪに依存し、ｔ
ｏ ＝｜Δｔ２ ´−Δｔ１ ´｜＋Δｔ３ となる。 しかし、｜Δｔ２ ´−Δｔ１ ´｜やΔｔ３ の実測
は極めて困難なことから、ｔｏ の測定には図３に示し
た実験データにより求める方法が最適となる。この誤差
ｔｏ を補正して所望の照射量を高精度で得るためには
、予めブランキング特性としてｔｏ もしくはＩ−Ｔｏ
ｎの関係を測定して照射時間補正用レジスタ２２に記憶
させておき、描画に際して照射時間を補正すればよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ジストの感度の違いに依存しないで常に正確なビーム照
射量が得られ、安定した描画パターンが形成できる。
ジストの感度の違いに依存しないで常に正確なビーム照
射量が得られ、安定した描画パターンが形成できる。
【図１】本発明に係る装置のブロック図である。
【図２】照射時間及び非照射時間に対応させた波形を持
つブランキング信号の説明図である。
つブランキング信号の説明図である。
【図３】Ｉ−Ｔｏｎの関係図である。
【図４】ブランキングアンプの周波数特性を示す図であ
る。
る。
１ 電子光学鏡筒
２，３ 成形アパーチャ
４ ブランキング偏向器
５ 成形偏向器
６ 偏向器
７ Ｘ−Ｙステージ
８ ファラデーカップ
９ プリアンプ
１０ 電流測定器
１１ 制御計算機
１２ 演算制御回路
１３ ブランキングアンプ
１４ 成形偏向アンプ
１５ 位置決め偏向アンプ
１６〜１８ 信号ドライバ
１９ ステージ制御系
２０ パルスジェネレータ
２１ 照射時間設定用レジスタ
２２ 照射時間補正用レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＬＳＩパターンを試料に描画する荷電
ビーム描画装置において、ビーム電流の照射時間及び非
照射時間に対応したブランキング信号を発生する発振器
及び上記ビーム電流の実効照射時間と設定照射時間との
差を求めて上記照射時間の補正を行う照射時間補正用レ
ジスタを具備したことを特徴とする荷電ビーム描画装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067393A JPH04303918A (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 荷電ビーム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067393A JPH04303918A (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 荷電ビーム描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303918A true JPH04303918A (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=13343687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067393A Pending JPH04303918A (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | 荷電ビーム描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04303918A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032613A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム電流計測方法、電子ビーム描画方法および装置 |
| JP2007103699A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
| JP2010114437A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-20 | Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co Kg | 粒子ビーム描画方法、粒子ビーム描画装置、及びそのメンテナンス方法 |
| JP2018098243A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
| US10460909B2 (en) | 2017-03-15 | 2019-10-29 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing method and charged particle beam writing apparatus |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP3067393A patent/JPH04303918A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006032613A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム電流計測方法、電子ビーム描画方法および装置 |
| JP2007103699A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
| JP2010114437A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-20 | Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co Kg | 粒子ビーム描画方法、粒子ビーム描画装置、及びそのメンテナンス方法 |
| JP2018098243A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
| US10460909B2 (en) | 2017-03-15 | 2019-10-29 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing method and charged particle beam writing apparatus |
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