JPH0434813B2 - - Google Patents
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- JPH0434813B2 JPH0434813B2 JP59055815A JP5581584A JPH0434813B2 JP H0434813 B2 JPH0434813 B2 JP H0434813B2 JP 59055815 A JP59055815 A JP 59055815A JP 5581584 A JP5581584 A JP 5581584A JP H0434813 B2 JPH0434813 B2 JP H0434813B2
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- JP
- Japan
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- dimension
- data value
- deflector
- charged
- gain
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体集積回路等の微細な回路パタ
ーンを露光する荷電ビーム露光技術に係わり、特
にビーム寸法を可変してパターン露光を行う荷電
ビーム露光方法の改良に関する。
ーンを露光する荷電ビーム露光技術に係わり、特
にビーム寸法を可変してパターン露光を行う荷電
ビーム露光方法の改良に関する。
近年、LSIやVLSI等の微細パターンを形成す
るものとして、各種の電子ビーム露光装置が開発
されている。この種の装置では、一般に１［μｍ］
程度若しくは１［μｍ］以下の寸法の回路パター
ンを形成するのに0.25［μｍ］程度の直径を有す
る円形断面の電子ビームを用いてパターンを描画
する方式を採用しているが、この方式では１枚の
ウエハを露光するのに長時間を要し、実用的でな
い。そこで最近、矩形断面のビームを用いる可変
寸法ビーム方式の電子ビーム露光装置が開発さ
れ、これにより単位時間当りの露光面積が10倍近
く向上し、高い生産性が得られるようになつてい
る。一方、VLSIの回路パターンは、周知の如く
年々より微細なパターンを必要とし、従つて可変
寸法ビーム方式の描画装置にも、より高精度露光
が可能であることが要求されている。
るものとして、各種の電子ビーム露光装置が開発
されている。この種の装置では、一般に１［μｍ］
程度若しくは１［μｍ］以下の寸法の回路パター
ンを形成するのに0.25［μｍ］程度の直径を有す
る円形断面の電子ビームを用いてパターンを描画
する方式を採用しているが、この方式では１枚の
ウエハを露光するのに長時間を要し、実用的でな
い。そこで最近、矩形断面のビームを用いる可変
寸法ビーム方式の電子ビーム露光装置が開発さ
れ、これにより単位時間当りの露光面積が10倍近
く向上し、高い生産性が得られるようになつてい
る。一方、VLSIの回路パターンは、周知の如く
年々より微細なパターンを必要とし、従つて可変
寸法ビーム方式の描画装置にも、より高精度露光
が可能であることが要求されている。
可変寸法ビーム方式の概要を第１図により説明
する。図において１は光源である電子銃、２は矩
形開口を有する第１の成形アパーチヤマスク、３
は第２の成形アパーチヤマスク、４は偏向器であ
る。マスク２のアパーチヤ２ａの像は、図示しな
いレンズによりマスク３上に投影結像される。マ
スク２のアパーチヤ像とマスク３との相対位置、
つまりアパーチヤ２ａ，３ａの光学的重なりを偏
向器４によつて制御することにより、可変寸法の
矩形断面のビームを得ることができる。第２図は
偏向器４を駆動する制御系の回路構成図である。
CPU５から供給されたビーム寸法データは、
Ｄ／Ａ変換器（DAC）６ａ，６ｂでアナログ値
に変換され、増幅器（偏向アンプ）７ａ，７ｂか
ら偏向器４を駆動する電圧或いは電流信号が出力
される。従つて、ビーム寸法の設定精度は、上記
偏向アンプのゲイン、オフセツトの設定精度で左
右される。通常、アンプのゲイン値及びオフセツ
ト値は、ビーム寸法データ値と測定したビーム寸
法測定値とを比較し、測定値がデータ値となるよ
うに設定している。
する。図において１は光源である電子銃、２は矩
形開口を有する第１の成形アパーチヤマスク、３
は第２の成形アパーチヤマスク、４は偏向器であ
る。マスク２のアパーチヤ２ａの像は、図示しな
いレンズによりマスク３上に投影結像される。マ
スク２のアパーチヤ像とマスク３との相対位置、
つまりアパーチヤ２ａ，３ａの光学的重なりを偏
向器４によつて制御することにより、可変寸法の
矩形断面のビームを得ることができる。第２図は
偏向器４を駆動する制御系の回路構成図である。
CPU５から供給されたビーム寸法データは、
Ｄ／Ａ変換器（DAC）６ａ，６ｂでアナログ値
に変換され、増幅器（偏向アンプ）７ａ，７ｂか
ら偏向器４を駆動する電圧或いは電流信号が出力
される。従つて、ビーム寸法の設定精度は、上記
偏向アンプのゲイン、オフセツトの設定精度で左
右される。通常、アンプのゲイン値及びオフセツ
ト値は、ビーム寸法データ値と測定したビーム寸
法測定値とを比較し、測定値がデータ値となるよ
うに設定している。
しかしながら、この種の方法では次のような問
題があつた。即ち、試料上にビームを投影結像す
るための電子光学系の結像収差、ビーム寸法測定
誤差等が原因となつてビーム寸法データ値と寸法
測定値との関係は、第３図に示す如くビーム寸法
の小さな領域において、線形の関係から外れてし
まう。通常、ゲイン、オフセツト値は、最大寸法
データ値をＨ、その1/2程度の寸法データ値をＬ、
またはこれらに対して得られた寸法測定値をH′、
L′とすると、第４図に示す如く点（Ｈ、H′）、
（Ｌ、L′）を結ぶ直線が原点を通るように設定す
る。ところが、上述の如き原因により、L′は大き
く見積られているので、ビーム寸法データ値とビ
ーム電流値との関係は第５図に示す如くなり、微
小な寸法Ｓ以下の寸法データに対してビーム電流
値が零となり、このため描画パターンの内で微小
な寸法のビームで露光されるべき部分にパターン
の欠陥を生じてしまう欠点があつた。
題があつた。即ち、試料上にビームを投影結像す
るための電子光学系の結像収差、ビーム寸法測定
誤差等が原因となつてビーム寸法データ値と寸法
測定値との関係は、第３図に示す如くビーム寸法
の小さな領域において、線形の関係から外れてし
まう。通常、ゲイン、オフセツト値は、最大寸法
データ値をＨ、その1/2程度の寸法データ値をＬ、
またはこれらに対して得られた寸法測定値をH′、
L′とすると、第４図に示す如く点（Ｈ、H′）、
（Ｌ、L′）を結ぶ直線が原点を通るように設定す
る。ところが、上述の如き原因により、L′は大き
く見積られているので、ビーム寸法データ値とビ
ーム電流値との関係は第５図に示す如くなり、微
小な寸法Ｓ以下の寸法データに対してビーム電流
値が零となり、このため描画パターンの内で微小
な寸法のビームで露光されるべき部分にパターン
の欠陥を生じてしまう欠点があつた。
この欠点を解消する方法として、前記Ｈ、Ｌに
対応するビーム電流IH、ILを測定し、点（Ｈ、
IH）、（Ｌ、IL）を結ぶ直線が原点を通るようにＬ
に対応する電圧若しくは電流信号値を合せてゲイ
ン、オフセツト値を設定する方法が考えられる。
この方法は、ビーム寸法データ値とビーム電流値
との関係が第５図に示すように線形であるとの仮
定が近時的に成立している場合には有効である。
例えば、第６図に示すように矩形の一方向（Ｙ方
向）の寸法ａを大きな値（＞1μｍ）に固定した
状態で、他の方向（Ｘ方向）の寸法ｂを変化させ
る場合には、この仮定が成立する。しかしなが
ら、Ｙ方向の寸法ａが１［μｍ］以下の場合この
仮定は成立しない。その原因は、成形アパーチヤ
マスク２，３のアパーチヤ２ａ，３ａの各辺の方
向と偏向器４の偏向方向を完全に一致させること
が機械的な組立て調整誤差、電子光学系の偏向歪
みとその補正誤差のため不可能に近く、ある有限
の値の方向ずれを許容せざるを得ないためであ
る。このため、短辺の寸法を例えば0.4［μｍ］程
度に小さくした時、長辺の寸法データ値とビーム
電流値との関係は、第７図に示す如く２次曲線の
関係となる。この曲線が上に凸になるか、下に凸
になるかは、各アパーチヤ辺及び偏向方向の相対
的な角度差等により異なる。第７図において、上
述した方法に従つて寸法データ値Ｈ、Ｌに対応し
たビーム電流値を測定し、点（Ｈ、IH）、（Ｌ、
IL）を結ぶ直線が原点を通るように偏向アンプの
ゲイン、オフセツトを設定すると、実際の寸法デ
ータ値とビーム電流値との関係は、図中太線破線
で示したようになり、微小な寸法データに対して
ビーム電流は設計値から大きく外れてしまい、露
光時に局所的ドーズエラーを発生し、パターン寸
法誤差、或いはパターン欠陥を生じることにな
る。
対応するビーム電流IH、ILを測定し、点（Ｈ、
IH）、（Ｌ、IL）を結ぶ直線が原点を通るようにＬ
に対応する電圧若しくは電流信号値を合せてゲイ
ン、オフセツト値を設定する方法が考えられる。
この方法は、ビーム寸法データ値とビーム電流値
との関係が第５図に示すように線形であるとの仮
定が近時的に成立している場合には有効である。
例えば、第６図に示すように矩形の一方向（Ｙ方
向）の寸法ａを大きな値（＞1μｍ）に固定した
状態で、他の方向（Ｘ方向）の寸法ｂを変化させ
る場合には、この仮定が成立する。しかしなが
ら、Ｙ方向の寸法ａが１［μｍ］以下の場合この
仮定は成立しない。その原因は、成形アパーチヤ
マスク２，３のアパーチヤ２ａ，３ａの各辺の方
向と偏向器４の偏向方向を完全に一致させること
が機械的な組立て調整誤差、電子光学系の偏向歪
みとその補正誤差のため不可能に近く、ある有限
の値の方向ずれを許容せざるを得ないためであ
る。このため、短辺の寸法を例えば0.4［μｍ］程
度に小さくした時、長辺の寸法データ値とビーム
電流値との関係は、第７図に示す如く２次曲線の
関係となる。この曲線が上に凸になるか、下に凸
になるかは、各アパーチヤ辺及び偏向方向の相対
的な角度差等により異なる。第７図において、上
述した方法に従つて寸法データ値Ｈ、Ｌに対応し
たビーム電流値を測定し、点（Ｈ、IH）、（Ｌ、
IL）を結ぶ直線が原点を通るように偏向アンプの
ゲイン、オフセツトを設定すると、実際の寸法デ
ータ値とビーム電流値との関係は、図中太線破線
で示したようになり、微小な寸法データに対して
ビーム電流は設計値から大きく外れてしまい、露
光時に局所的ドーズエラーを発生し、パターン寸
法誤差、或いはパターン欠陥を生じることにな
る。
なお、上述した問題は電子ビーム露光方法に限
らず、イオンビームを用いるイオンビーム露光方
法についても同様に言えることである。
らず、イオンビームを用いるイオンビーム露光方
法についても同様に言えることである。
本発明の目的は、ドーズエラーによる露光パタ
ーンの寸法誤差やパターンの欠陥等を発生しない
ような偏向アンプのゲイン、オフセツトの設定を
行うことができ、高精度のパターン露光を行い得
る荷電ビーム露光方法を提供することにある。
ーンの寸法誤差やパターンの欠陥等を発生しない
ような偏向アンプのゲイン、オフセツトの設定を
行うことができ、高精度のパターン露光を行い得
る荷電ビーム露光方法を提供することにある。
前述した偏向アンプのゲイン、オフセツト設定
誤差によるドーズエラーは、ビームの最大寸法に
比べて十分小さなビーム寸法で露光したパターン
の箇所で発生する。従つて、ビームの最大寸法よ
り十分小さな寸法の範囲においてビーム寸法デー
タＸとビーム電流Ｉ(x)との関係が定められた誤差
内でＩ(x)＝aXとなるように偏向アンプのゲイン、
オフセツトを設定することにより、ドーズエラー
を実効的に解消することが可能となる。
誤差によるドーズエラーは、ビームの最大寸法に
比べて十分小さなビーム寸法で露光したパターン
の箇所で発生する。従つて、ビームの最大寸法よ
り十分小さな寸法の範囲においてビーム寸法デー
タＸとビーム電流Ｉ(x)との関係が定められた誤差
内でＩ(x)＝aXとなるように偏向アンプのゲイン、
オフセツトを設定することにより、ドーズエラー
を実効的に解消することが可能となる。
本発明はこのような点に着目し、荷電ビーム源
から放射された荷電ビームをビーム寸法可変用偏
向器により偏向し、少なくとも２枚のビーム成形
用アパーチヤマスクの各アパーチヤの光学的重な
りを可変してビームの寸法を可変制御し、この寸
法制御されたビームをビーム走査用偏向器により
試料上で走査して該試料上に所望のパターンを露
光する荷電ビーム露光方法において、前記ビーム
寸法可変用偏向器を駆動する偏向アンプのゲイン
及びオフセツトを、前記ビームの最大寸法データ
値と該データ値に対応するビーム寸法測定値とが
略等しくなるよう、且つビームの微小寸法データ
値と該データ値に対応するビーム電流測定値とが
略等しくなるように設定するようにした方法であ
る。
から放射された荷電ビームをビーム寸法可変用偏
向器により偏向し、少なくとも２枚のビーム成形
用アパーチヤマスクの各アパーチヤの光学的重な
りを可変してビームの寸法を可変制御し、この寸
法制御されたビームをビーム走査用偏向器により
試料上で走査して該試料上に所望のパターンを露
光する荷電ビーム露光方法において、前記ビーム
寸法可変用偏向器を駆動する偏向アンプのゲイン
及びオフセツトを、前記ビームの最大寸法データ
値と該データ値に対応するビーム寸法測定値とが
略等しくなるよう、且つビームの微小寸法データ
値と該データ値に対応するビーム電流測定値とが
略等しくなるように設定するようにした方法であ
る。
本発明によれば、露光パターンにおいてビーム
の最大寸法に比べて十分小さな寸法のビームで露
光した箇所のドーズエラーを数［％］以下に抑え
ることができ、高精度のパターニングが可能とな
る。このため、将来のVLSIの微細な回路パター
ンの形成にも十分対処することができ、その有用
性は絶大である。
の最大寸法に比べて十分小さな寸法のビームで露
光した箇所のドーズエラーを数［％］以下に抑え
ることができ、高精度のパターニングが可能とな
る。このため、将来のVLSIの微細な回路パター
ンの形成にも十分対処することができ、その有用
性は絶大である。
第８図は本発明の一実施例方法に使用した電子
ビーム露光装置を示す概略構成図である。図中１
１は試料室で、この試料室１１内には半導体ウエ
ハ等の試料１２を載置した試料ステージ１３が配
置されている。試料ステージ１３はステージ駆動
系１４によりＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向
（紙面表裏方向）に移動される。そして、ステー
ジ１３の移動位置はレーザ測長系１５により測定
されるものとなつている。
ビーム露光装置を示す概略構成図である。図中１
１は試料室で、この試料室１１内には半導体ウエ
ハ等の試料１２を載置した試料ステージ１３が配
置されている。試料ステージ１３はステージ駆動
系１４によりＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向
（紙面表裏方向）に移動される。そして、ステー
ジ１３の移動位置はレーザ測長系１５により測定
されるものとなつている。
一方、試料室１１の上方には電子銃２１、偏向
器２２，２３，２４、第１及び第２のビーム成形
用アパーチヤマスク３１，３２、各種レンズ３
３，３４，３５，３６等からなる電子光学鏡筒４
０が設けられている。ここで、偏向器２２はブラ
ンキング制御回路４１により偏向電圧を与えられ
て、ビームをブランキングするためのブランキン
グ用偏向器である。また、偏向器２３はビーム寸
法制御回路４２により偏向電圧を与えられてビー
ムを偏向し、アパーチヤマスク３１，３２の各ア
パーチヤの重なり状態を可変するためのビーム寸
法可変用偏向器であり、この偏向器２３によりビ
ームの寸法が可変されるものとなつている。ここ
で、ビーム寸法制御回路４２は前記第２図に示し
た如くDAC及び偏向アンプ等からなるもので、
偏向アンプのゲイン、オフセツトは後述する方法
により設定される。また、偏向器２４はビーム偏
向制御回路４３により偏向電圧を与えられてビー
ムを試料１２上で走査するためのビーム走査用偏
向器である。そして、電子銃２１から放射された
電子ビームが、ビーム寸法可変用偏向器２３及び
ビーム成形用アパーチヤマスク３１，３２により
その寸法を所定大きさに制御され、寸法制御され
たビームがビーム走査用偏向器２４により試料１
２上で走査されて該試料１２が所望パターンに露
光されるものとなつている。
器２２，２３，２４、第１及び第２のビーム成形
用アパーチヤマスク３１，３２、各種レンズ３
３，３４，３５，３６等からなる電子光学鏡筒４
０が設けられている。ここで、偏向器２２はブラ
ンキング制御回路４１により偏向電圧を与えられ
て、ビームをブランキングするためのブランキン
グ用偏向器である。また、偏向器２３はビーム寸
法制御回路４２により偏向電圧を与えられてビー
ムを偏向し、アパーチヤマスク３１，３２の各ア
パーチヤの重なり状態を可変するためのビーム寸
法可変用偏向器であり、この偏向器２３によりビ
ームの寸法が可変されるものとなつている。ここ
で、ビーム寸法制御回路４２は前記第２図に示し
た如くDAC及び偏向アンプ等からなるもので、
偏向アンプのゲイン、オフセツトは後述する方法
により設定される。また、偏向器２４はビーム偏
向制御回路４３により偏向電圧を与えられてビー
ムを試料１２上で走査するためのビーム走査用偏
向器である。そして、電子銃２１から放射された
電子ビームが、ビーム寸法可変用偏向器２３及び
ビーム成形用アパーチヤマスク３１，３２により
その寸法を所定大きさに制御され、寸法制御され
たビームがビーム走査用偏向器２４により試料１
２上で走査されて該試料１２が所望パターンに露
光されるものとなつている。
なお、図中４４は上記駆動系１４及び各種制御
系４１，４２，４３を制御するための制御計算機
であり、４５はこの計算機４４と駆動系１４、測
長系１５及び制御回路４１，４２，４３との間に
接続されたインターフエースである。
系４１，４２，４３を制御するための制御計算機
であり、４５はこの計算機４４と駆動系１４、測
長系１５及び制御回路４１，４２，４３との間に
接続されたインターフエースである。
次に、上記装置における偏向アンプのゲイン、
オフセツト設定方法について説明する。本実施例
におけるビームの最大寸法は3.2［μｍ］×3.2［μ
ｍ］とした。また、簡単のためにＸ方向の寸法変
化についてのみ述べるが、Ｙ方向についても全く
同様である。
オフセツト設定方法について説明する。本実施例
におけるビームの最大寸法は3.2［μｍ］×3.2［μ
ｍ］とした。また、簡単のためにＸ方向の寸法変
化についてのみ述べるが、Ｙ方向についても全く
同様である。
まず、Ｘ方向寸法が最大寸法LH＝3.2［μｍ］と
なる偏向アンプの出力VHを求める。即ち、偏向
アンプ出力Ｖを変化しつつビーム寸法Ｌを測定
し、L1＝LHとなるアンプ出力Ｖ＝V1を求める。
同様にL2＝LH／２となるアンプ出力Ｖ＝V2を求
める。ここで、ビーム長と出力との関係が線形で
あれば、 Ｌ＝α（Ｖ−V1）＋L1 …… となる。但し、αは偏向器の感度であり、α＝
（L2−L1）／（V2−V1）である。一方、ビーム
電流Ｉとアンプ出力Ｖとの関係を近似的に Ｉ＝β（Ｖ−V1）＋I1 …… と表わす。ここで、βは偏向器の感度α、ビーム
の電流密度及びＹ方向寸法により定まり、 β＝γα …… の関係がある。但し、γは係数、I1はＶ＝V1での
ビーム電流である。偏向アンプの仮のゲイン値と
オフセツト値を各々G′、O′、ビーム寸法データ
をＸとし、 Ｖ＝G′X＋O′ …… となるようにアンプを制御する。但し、G′、
O′はα、X1、X2、L1、L2より定め G′＝（L2−L1）／α（X2−X1） …… O′＝V1−G′X1 …… である。前記式は Ｉ＝β［G′X＋O′−V1］＋I1 ＝βG′（Ｘ−X1）＋I1 …… となる。従来例で述べたように上記式は厳密に
は成立せず、Ｘ＝Ｏの近傍でのビーム電流値にエ
ラーを生じる。そこで、X3＝L1／10、X4＝L1／
30でのビーム電流I3、I4を測定し、I4＝I3／３と
なるG′の値Ｇを求める。また、オフセツトはV1、
Ｇ、X1より Ｏ＝V1−GX1 …… となるように設定する。
なる偏向アンプの出力VHを求める。即ち、偏向
アンプ出力Ｖを変化しつつビーム寸法Ｌを測定
し、L1＝LHとなるアンプ出力Ｖ＝V1を求める。
同様にL2＝LH／２となるアンプ出力Ｖ＝V2を求
める。ここで、ビーム長と出力との関係が線形で
あれば、 Ｌ＝α（Ｖ−V1）＋L1 …… となる。但し、αは偏向器の感度であり、α＝
（L2−L1）／（V2−V1）である。一方、ビーム
電流Ｉとアンプ出力Ｖとの関係を近似的に Ｉ＝β（Ｖ−V1）＋I1 …… と表わす。ここで、βは偏向器の感度α、ビーム
の電流密度及びＹ方向寸法により定まり、 β＝γα …… の関係がある。但し、γは係数、I1はＶ＝V1での
ビーム電流である。偏向アンプの仮のゲイン値と
オフセツト値を各々G′、O′、ビーム寸法データ
をＸとし、 Ｖ＝G′X＋O′ …… となるようにアンプを制御する。但し、G′、
O′はα、X1、X2、L1、L2より定め G′＝（L2−L1）／α（X2−X1） …… O′＝V1−G′X1 …… である。前記式は Ｉ＝β［G′X＋O′−V1］＋I1 ＝βG′（Ｘ−X1）＋I1 …… となる。従来例で述べたように上記式は厳密に
は成立せず、Ｘ＝Ｏの近傍でのビーム電流値にエ
ラーを生じる。そこで、X3＝L1／10、X4＝L1／
30でのビーム電流I3、I4を測定し、I4＝I3／３と
なるG′の値Ｇを求める。また、オフセツトはV1、
Ｇ、X1より Ｏ＝V1−GX1 …… となるように設定する。
以上のような設定方法を用いることにより、ビ
ーム成形用アパーチヤマスクの各アパーチヤ辺と
偏向器による偏向方向の僅かな角度エラーが原因
で発生するドーズエラーを実質的に解消すること
ができた。ここで、ゲイン、オフセツトを最適化
した後のビーム寸法データＸとビーム電流Ｉとの
関係を第９図に実線で示す。線形性からのずれを
ΔIとすれば、ΔI／I1はＹ方向ビーム長並びにビ
ーム成形用アパーチヤマスクの回転機構と偏向器
の方向合せ精度とで決まる値であつて、通常 ΔI／I1＝0.01〜0.05 にまで調節可能である。従つて第９図の場合、ド
ーズエラーは１〜５［％］となる。これに対し、
従来の方式を用いた場合のＸとＩとの関係は第１
０図に示す如くなる。即ち、Ｘ＝０の時ビーム電
流Ｉ＝ΔIとなる。この時、Ｘ＝X1／30でのビー
ム電流は I4′＝I1／30＋（14／15）ΔI であり、ΔI＝0.01I1の時、ドーズエラーは （0.01×14／15）／30＝0.28 つまり30［％］近いエラーを生じることになる。
ーム成形用アパーチヤマスクの各アパーチヤ辺と
偏向器による偏向方向の僅かな角度エラーが原因
で発生するドーズエラーを実質的に解消すること
ができた。ここで、ゲイン、オフセツトを最適化
した後のビーム寸法データＸとビーム電流Ｉとの
関係を第９図に実線で示す。線形性からのずれを
ΔIとすれば、ΔI／I1はＹ方向ビーム長並びにビ
ーム成形用アパーチヤマスクの回転機構と偏向器
の方向合せ精度とで決まる値であつて、通常 ΔI／I1＝0.01〜0.05 にまで調節可能である。従つて第９図の場合、ド
ーズエラーは１〜５［％］となる。これに対し、
従来の方式を用いた場合のＸとＩとの関係は第１
０図に示す如くなる。即ち、Ｘ＝０の時ビーム電
流Ｉ＝ΔIとなる。この時、Ｘ＝X1／30でのビー
ム電流は I4′＝I1／30＋（14／15）ΔI であり、ΔI＝0.01I1の時、ドーズエラーは （0.01×14／15）／30＝0.28 つまり30［％］近いエラーを生じることになる。
以上述べた如く本実施例方法のように偏向アン
プのゲイン、オフセツトを設定することにより、
ドーズエラーを従来の1/30に減少させることがで
きた。
プのゲイン、オフセツトを設定することにより、
ドーズエラーを従来の1/30に減少させることがで
きた。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記ビームの微小寸法に対
応する偏向アンプの設定としては、必ずしも２種
のビーム寸法データの比とこれに対応するビーム
電流測定値の比とが略一致するようにゲイン、オ
フセツトを設定する必要はなく、最大ビーム寸法
より十分小さいビーム寸法データ値と該データ値
に対応するビーム電流測定値とが略等しくなるよ
うに設定するようにしてもよい。また、前記電子
光学鏡筒の構成は前記第８図に何等限定されるも
のではなく、ビーム成形用アパーチヤマスク及び
ビーム寸法可変用偏向器を備えた各種のビーム寸
法可変方式の電子ビーム露光装置に適用できるの
は勿論のことである。さらに、電子ビーム露光装
置に限らず、イオンビーム露光装置に適用するこ
とも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができ
る。
のではない。例えば、前記ビームの微小寸法に対
応する偏向アンプの設定としては、必ずしも２種
のビーム寸法データの比とこれに対応するビーム
電流測定値の比とが略一致するようにゲイン、オ
フセツトを設定する必要はなく、最大ビーム寸法
より十分小さいビーム寸法データ値と該データ値
に対応するビーム電流測定値とが略等しくなるよ
うに設定するようにしてもよい。また、前記電子
光学鏡筒の構成は前記第８図に何等限定されるも
のではなく、ビーム成形用アパーチヤマスク及び
ビーム寸法可変用偏向器を備えた各種のビーム寸
法可変方式の電子ビーム露光装置に適用できるの
は勿論のことである。さらに、電子ビーム露光装
置に限らず、イオンビーム露光装置に適用するこ
とも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で、種々変形して実施することができ
る。
第１図は可変寸法ビーム方式のビーム寸法可変
原理を説明するための模式図、第２図は偏向器の
駆動制御系を示す回路構成図、第３図乃至第７図
は従来方法の問題点を説明するためのもので第３
図はビーム寸法データとビーム寸法測定値との関
係を示す特性図、第４図は従来の設定方法による
ビーム寸法データとビーム寸法測定値との関係を
示す特性図、第５図はビーム寸法データとビーム
電流測定値との関係を示す特性図、第６図は可変
寸法ビームの例を示す模式図、第７図は従来の設
定方法によるビーム寸法データとビーム電流測定
値との関係を示す特性図、第８図は本発明の一実
施例方法に使用した電子ビーム露光装置を示す概
略構成図、第９図は上記実施例方法により偏向ア
ンプのゲイン、オフセツトを設定した時のビーム
寸法データとビーム電流測定値との関係を示す特
性図、第１０図は比較例として従来の設定方法に
よる上記第９図に対応する特性図である。 １，２１……電子銃、２，３１……第１のビー
ム成形用アパーチヤマスク、３，３２……第２の
ビーム成型用アパーチヤマスク、２ａ，３ａ……
アパーチヤ、４，２３……ビーム寸法可変用偏向
器、５，４４……制御用計算機（CPU）、６ａ，
６ｂ……Ｄ／Ａ変換器、７ａ，７ｂ……増幅器
（偏向アンプ）、１１……試料室、１２……試料、
１３……試料ステージ、１４……ステージ駆動
系、１５……レーザ測長系、２２……ブランキン
グ用偏向器、２４……ビーム走査用偏向器、３
３，〜，３６……レンズ、４０……電子光学鏡
筒、４１……ブランキング制御回路、４２……ビ
ーム寸法制御回路、４３……ビーム偏向制御回
路、４５……インターフエース。
原理を説明するための模式図、第２図は偏向器の
駆動制御系を示す回路構成図、第３図乃至第７図
は従来方法の問題点を説明するためのもので第３
図はビーム寸法データとビーム寸法測定値との関
係を示す特性図、第４図は従来の設定方法による
ビーム寸法データとビーム寸法測定値との関係を
示す特性図、第５図はビーム寸法データとビーム
電流測定値との関係を示す特性図、第６図は可変
寸法ビームの例を示す模式図、第７図は従来の設
定方法によるビーム寸法データとビーム電流測定
値との関係を示す特性図、第８図は本発明の一実
施例方法に使用した電子ビーム露光装置を示す概
略構成図、第９図は上記実施例方法により偏向ア
ンプのゲイン、オフセツトを設定した時のビーム
寸法データとビーム電流測定値との関係を示す特
性図、第１０図は比較例として従来の設定方法に
よる上記第９図に対応する特性図である。 １，２１……電子銃、２，３１……第１のビー
ム成形用アパーチヤマスク、３，３２……第２の
ビーム成型用アパーチヤマスク、２ａ，３ａ……
アパーチヤ、４，２３……ビーム寸法可変用偏向
器、５，４４……制御用計算機（CPU）、６ａ，
６ｂ……Ｄ／Ａ変換器、７ａ，７ｂ……増幅器
（偏向アンプ）、１１……試料室、１２……試料、
１３……試料ステージ、１４……ステージ駆動
系、１５……レーザ測長系、２２……ブランキン
グ用偏向器、２４……ビーム走査用偏向器、３
３，〜，３６……レンズ、４０……電子光学鏡
筒、４１……ブランキング制御回路、４２……ビ
ーム寸法制御回路、４３……ビーム偏向制御回
路、４５……インターフエース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 荷電ビーム源から放射された荷電ビームをビ
ーム寸法可変用偏向器により偏向し、少なくとも
２枚のビーム成形用アパーチヤマスクの各アパー
チヤの光学的重なりを可変してビームの寸法を可
変制御し、この寸法制御されたビームをビーム走
査用偏向器により試料上で走査して該試料上に所
望のパターンを露光する荷電ビーム露光方法にお
いて、前記ビーム寸法可変用偏向器を駆動する偏
向アンプのゲイン及びオフセツトを、前記ビーム
の最大寸法データ値と該データ値に対応するビー
ム寸法測定値とが略等しくなるよう、且つビーム
の微小寸法データ値と該データ値に対応するビー
ム電流測定値とが略等しくなるように設定するこ
とを特徴とする荷電ビーム露光方法。 ２ 前記ビームの微小寸法に対応する偏向アンプ
の設定として、前記ビームの最大寸法の1/2より
十分小さい２種のビーム寸法データ値を選び、こ
れらのデータ値の比と該データ値に対応するビー
ム電流測定値の比とが略一致するように上記偏向
アンプのゲイン及びオフセツトを設定することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の荷電ビー
ム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055815A JPS60198817A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 荷電ビ−ム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055815A JPS60198817A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 荷電ビ−ム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198817A JPS60198817A (ja) | 1985-10-08 |
| JPH0434813B2 true JPH0434813B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=13009428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59055815A Granted JPS60198817A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 荷電ビ−ム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198817A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673343B2 (ja) * | 1985-11-26 | 1994-09-14 | 株式会社東芝 | 荷電ビ−ム描画方法 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59055815A patent/JPS60198817A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198817A (ja) | 1985-10-08 |
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