JPH0472613A - 電子ビームリソグラフイ装置 - Google Patents
電子ビームリソグラフイ装置Info
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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
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、電子ビームリソグラフィ機における加工片上
へのビーム書き込みの間中のパターンひずみを減少する
ようになされた電子ビームリソグラフィ装置に関するも
のである。
へのビーム書き込みの間中のパターンひずみを減少する
ようになされた電子ビームリソグラフィ装置に関するも
のである。
発明の背景
電子ビームリソグラフィ装置においては、電子ビームが
電子的にかつ磁気的に制御されかつ加工片上に投射され
るビームコラムがあり、加工片は該加工片への書き込み
作業を行うように可動ステージに取り付けられる。加工
片はまた基板と呼ばれかつビームコラムの下に配置され
たレジスト被覆ウェーハまたはレジスト被覆マスクであ
ってもよい。
電子的にかつ磁気的に制御されかつ加工片上に投射され
るビームコラムがあり、加工片は該加工片への書き込み
作業を行うように可動ステージに取り付けられる。加工
片はまた基板と呼ばれかつビームコラムの下に配置され
たレジスト被覆ウェーハまたはレジスト被覆マスクであ
ってもよい。
電子ビームが基板に衝突するとき、ビームは高いエネル
ギの後方散乱電子を発生し、該電子は衝突点から上方に
かつ外方に反射されかつ衝突点においてビームの位置を
検出するようにビームコラムの出口近くに配置された電
子検出器ダイオードによって感知される。しかしながら
、これらの後方散乱電子が電子検出器ダイオードに衝突
するとき、これらの検出器ダイオードはそれら自体より
多くの後方散乱電子かつまたより小さいエネルギの２次
電子を放出し、それらの両方が検出器ダイオードへの基
板の近接のため該基板上に向けられる。後方散乱電子は
レジストを貫通することができるが、２次電子は、それ
らのより小さいエネルギのため、非導通であるレジスト
上に堆積され、そして順次電子ビームを偏向することが
できるレジスト上に電荷蓄積を生じる。これは電子ビー
ムが推測される基板に衝突していないかも知れずかつこ
れがパターンひずみに至るということを意味する。
ギの後方散乱電子を発生し、該電子は衝突点から上方に
かつ外方に反射されかつ衝突点においてビームの位置を
検出するようにビームコラムの出口近くに配置された電
子検出器ダイオードによって感知される。しかしながら
、これらの後方散乱電子が電子検出器ダイオードに衝突
するとき、これらの検出器ダイオードはそれら自体より
多くの後方散乱電子かつまたより小さいエネルギの２次
電子を放出し、それらの両方が検出器ダイオードへの基
板の近接のため該基板上に向けられる。後方散乱電子は
レジストを貫通することができるが、２次電子は、それ
らのより小さいエネルギのため、非導通であるレジスト
上に堆積され、そして順次電子ビームを偏向することが
できるレジスト上に電荷蓄積を生じる。これは電子ビー
ムが推測される基板に衝突していないかも知れずかつこ
れがパターンひずみに至るということを意味する。
それゆえ、本発明の目的は電子ビームリソグラフィ装置
に使用される電子検出器ダイオードによって放出される
２次電子によって発生されパターンひずみを減少または
除去することにある。
に使用される電子検出器ダイオードによって放出される
２次電子によって発生されパターンひずみを減少または
除去することにある。
発明の概要
前記目的を達成する本発明は検出器ダイオードが電子ビ
ームによる書き込みの間中基板上により少ない２次電子
を堆積しかつしたがってパターンひずみの結果として生
じるビーム位置を偏向する基板上の２次電子によって発
生される電荷蓄積を減少または除去する電子ビームリソ
グラフィ装置における電子検出器ダイオード用バイアス
機構からなる。
ームによる書き込みの間中基板上により少ない２次電子
を堆積しかつしたがってパターンひずみの結果として生
じるビーム位置を偏向する基板上の２次電子によって発
生される電荷蓄積を減少または除去する電子ビームリソ
グラフィ装置における電子検出器ダイオード用バイアス
機構からなる。
以下に本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
実施例
第１図の概略図において、本発明を組み込んでいる電子
ビームリソグラフィ装置は全体として符号ＩＯで示され
る。リソグラフィ装置は電子ビームコラム夏２および加
工片１６がその上に負荷され、処理されかつ外され（無
負荷にされ）る作業保持装置１４を含んでいる。加工片
１６は半導体ウェーハまたはマスクでありかつ基板とし
てまたは単にウェーハとして参照される。
ビームリソグラフィ装置は全体として符号ＩＯで示され
る。リソグラフィ装置は電子ビームコラム夏２および加
工片１６がその上に負荷され、処理されかつ外され（無
負荷にされ）る作業保持装置１４を含んでいる。加工片
１６は半導体ウェーハまたはマスクでありかつ基板とし
てまたは単にウェーハとして参照される。
ビームコラム１２の１部分として、電子ビーム源２２、
縮小、投射および精密に焦点合わせされたビーム２２を
発生する偏向光学がもうけられかつまた照明および成形
されたビームが使用されるとき成形光学を含むことがで
きる。コラム１２内の中央管２４（想像線によって示さ
れる）はビーム２２によって横断されかつコラム１２に
結合される高真空ポンプ２６によって高真空に維持され
る。
縮小、投射および精密に焦点合わせされたビーム２２を
発生する偏向光学がもうけられかつまた照明および成形
されたビームが使用されるとき成形光学を含むことがで
きる。コラム１２内の中央管２４（想像線によって示さ
れる）はビーム２２によって横断されかつコラム１２に
結合される高真空ポンプ２６によって高真空に維持され
る。
ビーム２２はコラム内で装置２８を通過しかつ基板１６
を処理するために該基板１６に衝突する。
を処理するために該基板１６に衝突する。
完全なりソグラフイ装置はさらにコンピュータ（コント
ローラ）および関連の２値エレクトロニクスを含み、こ
れらはビーム２２を制御し、作業保持装置ｔｔを駆動す
るための駆動装置を制御し、パターンデータを記憶しか
つビーム制御信号を設ける。これらはすべてブロック３
０によって識別される。
ローラ）および関連の２値エレクトロニクスを含み、こ
れらはビーム２２を制御し、作業保持装置ｔｔを駆動す
るための駆動装置を制御し、パターンデータを記憶しか
つビーム制御信号を設ける。これらはすべてブロック３
０によって識別される。
第１図の簡単化された略図において、作業保持装置１４
は通常の駆動装置によってＸ−Ｙ方向にかつＺ方向に駆
動されるステージ３２を含みそしてその位置は感知装置
によって感知される。これらはすべてブロック３４によ
って識別される。第１図においてさらに示されるように
、電子ビームリソグラフィ機１０はまたプレート５４に
取り付けられかつ装置２８に近接して位置決めされる複
数の電子検出器ダイオード５２の形の電子ビーム検出装
置５０を含んでいる。第２図は装置２８を取り囲んでい
る導体５３に接続される４個のかかるダイオードＡ、Ｂ
、ＣおよびＤを示す。 第３図のかつ従来技術によって
バイアスされる１個の検出器ダイオード５２の拡大概略
図において、電子ビーム２２は基板夏６上の非導通のレ
ジスト被覆５６を貫通して示される。この配置において
、基板１６は０．０ボルトにバイアスされ、検出器ダイ
オード５２は０．０ボルトにバイアスされそしてプレー
ト５４は−７，５ボルトのごとき幾らかの負電位にバイ
アスされる。このバイアスにより、電子ビーム２２によ
る基板の衝突（ボンバードメント）は電子検出器５２に
向かって走行するような、矢印６０によって示される後
方散乱電子を生じ、検出器ダイオード５２は順次後方散
乱電子（図示せず）およびレジスト被覆５６に向けられ
る、矢印６２によって示される、２次電子の両方を放出
する。これらの２次電子６２はより低いエネルギを有し
かつしたがってレジスト被覆５６を貫通することができ
る。これはビームが推測されかつしたがってパターンひ
ずみを生じる基板１４に衝突しないようにビーム２２を
順次偏向することができるレジスト表面に電荷蓄積を生
じる。
は通常の駆動装置によってＸ−Ｙ方向にかつＺ方向に駆
動されるステージ３２を含みそしてその位置は感知装置
によって感知される。これらはすべてブロック３４によ
って識別される。第１図においてさらに示されるように
、電子ビームリソグラフィ機１０はまたプレート５４に
取り付けられかつ装置２８に近接して位置決めされる複
数の電子検出器ダイオード５２の形の電子ビーム検出装
置５０を含んでいる。第２図は装置２８を取り囲んでい
る導体５３に接続される４個のかかるダイオードＡ、Ｂ
、ＣおよびＤを示す。 第３図のかつ従来技術によって
バイアスされる１個の検出器ダイオード５２の拡大概略
図において、電子ビーム２２は基板夏６上の非導通のレ
ジスト被覆５６を貫通して示される。この配置において
、基板１６は０．０ボルトにバイアスされ、検出器ダイ
オード５２は０．０ボルトにバイアスされそしてプレー
ト５４は−７，５ボルトのごとき幾らかの負電位にバイ
アスされる。このバイアスにより、電子ビーム２２によ
る基板の衝突（ボンバードメント）は電子検出器５２に
向かって走行するような、矢印６０によって示される後
方散乱電子を生じ、検出器ダイオード５２は順次後方散
乱電子（図示せず）およびレジスト被覆５６に向けられ
る、矢印６２によって示される、２次電子の両方を放出
する。これらの２次電子６２はより低いエネルギを有し
かつしたがってレジスト被覆５６を貫通することができ
る。これはビームが推測されかつしたがってパターンひ
ずみを生じる基板１４に衝突しないようにビーム２２を
順次偏向することができるレジスト表面に電荷蓄積を生
じる。
第３図と同様であるが、第４図は本発明のバイアス機構
による基板１６に関連する検出器ダイオード５２上のバ
イアスを示す。このバイアスは基板１４上で０，０ボル
ト、ダイオード５２上で＋７．５ボルトおよびプレート
５４上で０．０ボルトである。この図はまた、バイアス
機構のため、７．５ｅＶ以下のエネルギを有する２次電
子６２がレジスト６６に走行せずかつ電子ビーム２２の
配置に影響を及ぼすような電荷蓄積を生じないことを示
す。
による基板１６に関連する検出器ダイオード５２上のバ
イアスを示す。このバイアスは基板１４上で０，０ボル
ト、ダイオード５２上で＋７．５ボルトおよびプレート
５４上で０．０ボルトである。この図はまた、バイアス
機構のため、７．５ｅＶ以下のエネルギを有する２次電
子６２がレジスト６６に走行せずかつ電子ビーム２２の
配置に影響を及ぼすような電荷蓄積を生じないことを示
す。
第５図は基板上の電荷蓄積によって発生されたパターン
ひずみの作用を示しかつ第６図は本発明を利用するパタ
ーンの補正を示す。
ひずみの作用を示しかつ第６図は本発明を利用するパタ
ーンの補正を示す。
より詳しくは、第５図はひずんだ正方形からなる上方に
横たわるパターン７２を有する複数の正方形からなる下
方に横たわるグリッド７０を示す。
横たわるパターン７２を有する複数の正方形からなる下
方に横たわるグリッド７０を示す。
ひずんだ正方形の各々はその上方左隅部に点７４を有す
る。これらの点７４は試験中の機械によって書き込まれ
た十字記号（図示せず）の位置を示す。
る。これらの点７４は試験中の機械によって書き込まれ
た十字記号（図示せず）の位置を示す。
これらのマークはマスク１．２５＋ｕ’上にｌｌＸｌ１
アレイを形成し、十字記号間の間隔は１２，５１ｔｌＩ
ｌである。このマスクが処理されかつ次いで第２機械に
配置した。この第２機械は７４のごとき点に十字記号を
配置しかつ各十字記号の座標を決定した。誤差をプロッ
トすることにおいて、ひずんでいない正方形隅部の間の
間隔はＨ９ＣＡＬＥ（水平）またはＶＳＣＡＬＥ（垂直
）に示される量である。第５図において、上方右隅部の
三日月形ひずみ７６は約０．１マイクロメータ（Ｕ−）
の誤差を示す。この三日月形ひずみ７６は以下の方法に
おいてダイオード検出器５２からの２次電子によって発
生される。パターン書き込みに先行する、約５分存続す
るビーム調整期間の間中、ビーム２２は三日月形ひずみ
７６の直ぐ上の書き込み面からほぼ１５ｍ５の試験ター
ゲットに位置決めされる。２次電子は頂部列の十字記号
が書き込まれる直ぐ上の書き込み面（図面には示されな
い）に蓄積するのはこの５分の期間の間中である。電荷
は十字記号の第１列を偏向しかつ特徴的な三日月形ひず
み７６を発生するのに十分長く残る。
アレイを形成し、十字記号間の間隔は１２，５１ｔｌＩ
ｌである。このマスクが処理されかつ次いで第２機械に
配置した。この第２機械は７４のごとき点に十字記号を
配置しかつ各十字記号の座標を決定した。誤差をプロッ
トすることにおいて、ひずんでいない正方形隅部の間の
間隔はＨ９ＣＡＬＥ（水平）またはＶＳＣＡＬＥ（垂直
）に示される量である。第５図において、上方右隅部の
三日月形ひずみ７６は約０．１マイクロメータ（Ｕ−）
の誤差を示す。この三日月形ひずみ７６は以下の方法に
おいてダイオード検出器５２からの２次電子によって発
生される。パターン書き込みに先行する、約５分存続す
るビーム調整期間の間中、ビーム２２は三日月形ひずみ
７６の直ぐ上の書き込み面からほぼ１５ｍ５の試験ター
ゲットに位置決めされる。２次電子は頂部列の十字記号
が書き込まれる直ぐ上の書き込み面（図面には示されな
い）に蓄積するのはこの５分の期間の間中である。電荷
は十字記号の第１列を偏向しかつ特徴的な三日月形ひず
み７６を発生するのに十分長く残る。
第６図は本発明によって所定位置に書き込まれる。Ｈ８
ＣＡＬＥ／ＶＳＣＡＬＥ数はより小さい誤差が見出ださ
れるため０．１１００ｕに変化したことに注目すべきで
ある。三日月形ひずみ７６の形跡は存在しない。
ＣＡＬＥ／ＶＳＣＡＬＥ数はより小さい誤差が見出ださ
れるため０．１１００ｕに変化したことに注目すべきで
ある。三日月形ひずみ７６の形跡は存在しない。
第１図は電子検出器を組み込んでいる電子ビームリソグ
ラフィ装置を示す概略図、 第２図は電子ビームの出口近傍の電子検出器配置を示す
電子ビームコラムの底面図、 第３図は従来技術の電子検出器およびパターンひずみを
生じる基板表面に堆積されている２次電子を示す概略図
、 第４図は本発明の１つの電子検出器および他の方法では
パターンひずみを生じる基板上に堆積されている２次電
子の不存在を示す概略図、第５図および第６図は従来技
術の電子検出器によって発生されたパターンひずみを示
す試験パターンおよび本発明の結果としての書き込み改
善を比較する説明図である。 図中、符号ｌＯは電子ビームリソグラフィ装置、Ｉ２は
電子ビームコラム、１６は加工片（基板）、５２は電子
検出器ダイオード、５６はレジスト被覆である。 −′汀
ラフィ装置を示す概略図、 第２図は電子ビームの出口近傍の電子検出器配置を示す
電子ビームコラムの底面図、 第３図は従来技術の電子検出器およびパターンひずみを
生じる基板表面に堆積されている２次電子を示す概略図
、 第４図は本発明の１つの電子検出器および他の方法では
パターンひずみを生じる基板上に堆積されている２次電
子の不存在を示す概略図、第５図および第６図は従来技
術の電子検出器によって発生されたパターンひずみを示
す試験パターンおよび本発明の結果としての書き込み改
善を比較する説明図である。 図中、符号ｌＯは電子ビームリソグラフィ装置、Ｉ２は
電子ビームコラム、１６は加工片（基板）、５２は電子
検出器ダイオード、５６はレジスト被覆である。 −′汀
Claims (5)
- （１）ビームコラムを備えかつ該ビームコラムの下に配
置された基板上にパターンを書き込むことができる制御
された電子ビームを有する電子ビームリソグラフィ装置
において、ビーム位置位置決め装置が前記電子ビームに
よる前記基板上への電子衝突によつて発生される後方散
乱電子に応答することによりビーム位置を位置決めする
電子検出器手段および前記衝突に応答して前記検出器か
ら放出された２次電子を減少または除去する手段からな
り、それにより前記ビームを偏向しかつパターンひずみ
を生じる前記基板上の電荷蓄積を減少または除去するこ
とを特徴とする電子ビームリソグラフィ装置。 - （２）前記２次電子を減少または除去する前記手段は前
記２次電子を引き付けるような前記電子検出器手段上の
バイアス手段からなることを特徴とする請求項１に記載
の電子ビームリソグラフィ装置。 - （３）前記バイアス手段は前記基板に関連して正である
前記検出器手段上への電圧の印加からなることを特徴と
する請求項２に記載の電子ビームリソグラフィ装置。 - （４）前記電子検出器手段はダイオード手段からなりか
つ前記２次電子を減少または除去する前記手段は前記２
次電子を引き付けるための前記ダイオード手段上のバイ
アス手段からなることを特徴とする請求項１に記載の電
子ビームリソグラフィ装置。 - （５）前記バイアス手段は前記基板に関連して正である
前記ダイオード手段上への電圧の印加からなることを特
徴とする請求項４に記載の電子ビームリソグラフィ装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/391,202 US4987311A (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Electron-detector diode biassing scheme for improved writing by an electron beam lithography machine |
| US391,202 | 1989-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0472613A true JPH0472613A (ja) | 1992-03-06 |
| JP2900181B2 JP2900181B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=23545687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208297A Expired - Fee Related JP2900181B2 (ja) | 1989-08-08 | 1990-08-08 | 電子ビームリソグラフイ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4987311A (ja) |
| EP (1) | EP0412393B1 (ja) |
| JP (1) | JP2900181B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137937B1 (ja) |
| CA (1) | CA2022251C (ja) |
| DE (1) | DE69016301T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3938660A1 (de) * | 1989-11-21 | 1991-05-23 | Integrated Circuit Testing | Korpuskularstrahlgeraet |
| JPH0775156B2 (ja) * | 1992-03-06 | 1995-08-09 | ▲巌▼ 大泊 | イオン照射装置及び方法 |
| US5789748A (en) * | 1997-05-29 | 1998-08-04 | Stanford University | Low voltage electron beam system |
| EP1135789A2 (en) * | 1999-05-03 | 2001-09-26 | Etec Systems, Inc. | Microfabricated template for multiple charged particle beam calibrations and shielded charged particle beam lithography |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680468A (en) * | 1985-08-05 | 1987-07-14 | Canadian Patents And Development Limited-Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee | Particle detector |
-
1989
- 1989-08-08 US US07/391,202 patent/US4987311A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-30 DE DE69016301T patent/DE69016301T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-30 EP EP90114605A patent/EP0412393B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-30 CA CA002022251A patent/CA2022251C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-06 KR KR1019900012000A patent/KR0137937B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-08 JP JP2208297A patent/JP2900181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0412393B1 (en) | 1995-01-25 |
| KR910005370A (ko) | 1991-03-30 |
| CA2022251A1 (en) | 1991-02-09 |
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