JPH0636996A - Electron beam apparatus - Google Patents

Electron beam apparatus

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JPH0636996A
JPH0636996A JP4191891A JP19189192A JPH0636996A JP H0636996 A JPH0636996 A JP H0636996A JP 4191891 A JP4191891 A JP 4191891A JP 19189192 A JP19189192 A JP 19189192A JP H0636996 A JPH0636996 A JP H0636996A
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JP
Japan
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deflection
settling
time
electron beam
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4191891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Morimura
利幸 森村
Masahide Okumura
正秀 奥村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0636996A publication Critical patent/JPH0636996A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve a throughput of an apparatus by bringing a settling latency time in the apparatus into coincidence with a settling time responsive to an original deflection amount, and reducing a longer CPU latency time than a settling time of a deflection controller. CONSTITUTION:A settling time controller 4 is set to outputs of various deflection controllers 5, 6 to be controlled according to lithograph data generated from a lithography controller 2. A settling time until the deflection controllers are settled to a target accuracy is detected. Thus, a settling latency time responsive to a deflection amount is regulated, and a blanking controller 3 is controlled. When a blanking plate 13 is controlled at this timing and a lithography is executed while controlling an exposure time by a CPU 1, more settling latency time than required can be eliminated. A settling time detection signal of the controller 4 is monitored in real time thereby to reduce a frequency of lithography malfunction due to an abnormal operation of an output of a deflector.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム装置におけ
る偏向回路の応答時間(セトリング時間)測定、また、
電子ビーム描画装置等の偏向制御に係り、特に、偏向に
要するセトリング待ち時間を見かけ上短縮し、装置スル
ープットの向上を可能にする制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to measuring the response time (settling time) of a deflection circuit in an electron beam apparatus, and
The present invention relates to deflection control of an electron beam drawing apparatus and the like, and more particularly to a control circuit which apparently shortens the settling waiting time required for deflection and enables improvement of apparatus throughput.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビーム描画装置では、微細な回路パ
ターンを描画するために電子ビームを高速且つ、高精度
に偏向することが必要とされる。偏向方法は、静電偏向
板を用いた静電偏向やコイルを用いた電磁偏向等を採用
しているが、どちらの偏向方法にも負荷を駆動する偏向
制御回路が必要不可欠である。この偏向制御回路には、
電子ビームを目標とする偏向位置へ高速、且つ、高精度
に偏向することが要求されるが、重い負荷を駆動するた
め目標とする偏向位置へ整定する迄の整定時間(セトリ
ング時間)を要する。電子ビーム描画装置におけるセト
リング時間中の描画動作は、描画結果に悪影響を与える
ため、通常、電子ビームをオフ(描画停止)しており、
ビーム偏向動作を行なう度に、予め測定したビーム偏向
に要するセトリング時間だけ待ってから描画を開始する
ように制御している。
2. Description of the Related Art In an electron beam drawing apparatus, it is necessary to deflect an electron beam at high speed and with high precision in order to draw a fine circuit pattern. The deflection method employs electrostatic deflection using an electrostatic deflection plate, electromagnetic deflection using a coil, or the like, but a deflection control circuit that drives a load is indispensable for both deflection methods. This deflection control circuit has
High-speed and high-precision deflection of the electron beam to the target deflection position is required, but a settling time (settling time) until settling to the target deflection position is required to drive a heavy load. Since the drawing operation during the settling time in the electron beam drawing apparatus adversely affects the drawing result, the electron beam is normally turned off (drawing is stopped).
Every time the beam deflection operation is performed, control is performed so that writing is started after waiting for a settling time required for beam deflection measured in advance.

【0003】図3に従来の電子ビーム描画装置の一例を
示す。電子銃7から出射された電子ビームは、第1アパ
ーチァ8,転写レンズ9,11,可変成形偏向板10,
第2アパーチァ12,ブランキング板13,ブランク絞
り14,縮小レンズ15,副偏向板16,主偏向コイル
17,対物レンズ18等を通過し、ウェハ19上に照射
される。各種偏向器は、CPU1と描画制御回路2によ
って発生する指令に基づき任意に動作するブランキング
制御回路3,副偏向制御回路5,主偏向制御回路6等の
偏向信号によって制御される。
FIG. 3 shows an example of a conventional electron beam drawing apparatus. The electron beam emitted from the electron gun 7 has a first aperture 8, transfer lenses 9 and 11, a variable shaping deflector 10,
After passing through the second aperture 12, the blanking plate 13, the blank diaphragm 14, the reduction lens 15, the sub-deflection plate 16, the main deflection coil 17, the objective lens 18, etc., the wafer 19 is irradiated. The various deflectors are controlled by deflection signals from the blanking control circuit 3, the sub deflection control circuit 5, the main deflection control circuit 6, etc., which operate arbitrarily based on commands generated by the CPU 1 and the drawing control circuit 2.

【0004】図4に従来の電子ビーム描画装置における
偏向制御方法の例における波形を示す。副偏向出力が大
振幅である時も、小振幅である時も、偏向開始信号に対
するブランキング制御信号の時間幅(セトリング待ち時
間)は一定であるため、小振幅時には必要以上のセトリ
ング待ち時間成分が存在していると言える。
FIG. 4 shows waveforms in an example of a deflection control method in a conventional electron beam drawing apparatus. The time width (settling waiting time) of the blanking control signal with respect to the deflection start signal is constant regardless of whether the sub-deflection output has a large amplitude or a small amplitude. Can be said to exist.

【0005】必要以上のセトリング待ち時間を少なくで
きる方法として、特開昭60−236224号公報がある。これ
は、各偏向量に対するセトリング待ち時間を予め測定し
てセットし、該当する偏向データに対応するセトリング
待ち時間を設定するものである。
As a method of reducing the settling waiting time more than necessary, there is JP-A-60-236224. In this method, the settling waiting time for each deflection amount is measured and set in advance, and the settling waiting time corresponding to the corresponding deflection data is set.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の電子ビーム描画
装置において、セトリング待ち時間を偏向量の大きさと
は無関係に殆んど一定の待ち時間(大振幅時のセトリン
グ時間)に固定している場合、必要以上の待ち時間が生
じ、特に描画の偏向を行なう回路では「{露光時間+セ
トリング待ち時間}×描画パターン数」で与えられる描
画・偏向時間を要していた。つまり、電子ビーム描画装
置にとって偏向制御回路のセトリング時間は無駄な待ち
時間であり、装置スループットを低下さてしまうため、
偏向動作に伴うセトリング時間の短縮(セトリング待ち
時間の短縮)が重要な課題の一つである。
In the conventional electron beam drawing apparatus, the settling waiting time is fixed to a substantially constant waiting time (settling time at large amplitude) regardless of the amount of deflection. In addition, a waiting time longer than necessary is generated, and a drawing / deflection time given by “{exposure time + settling waiting time} × the number of drawing patterns” is required especially in a circuit for deflecting the drawing. In other words, the settling time of the deflection control circuit is an unnecessary waiting time for the electron beam drawing apparatus, which lowers the apparatus throughput.
Shortening the settling time associated with the deflection operation (shortening the settling waiting time) is one of the important issues.

【0007】上述した公知例によれば、各偏向データに
対応するセトリング待ち時間を予め測定するため、デー
タに対応するセトリング待ち時間を設定する事が可能で
ある。しかし、描画位置精度を考慮した場合、外乱や偏
向回路特性の劣化、偏向負荷と偏向回路を接続するケー
ブル接触抵抗等の点から、安易に、予め任意の偏向量に
ついてのセトリング時間を測定し、セトリング待ち時間
とすることは、偏向動作による描画不良の頻度を増やす
危険性が生じる。また、同一偏向量でも偏向データの違
いによってセトリング特性が変化する事等を考慮する
と、任意偏向量に対するセトリング時間の測定は時間を
要する作業であり、調整者による測定時間のばらつきも
生じる等の問題がある。
According to the above-mentioned known example, since the settling waiting time corresponding to each deflection data is measured in advance, it is possible to set the settling waiting time corresponding to the data. However, considering the drawing position accuracy, from the standpoint of disturbance, deterioration of the deflection circuit characteristics, contact resistance of the cable connecting the deflection load and the deflection circuit, etc., it is easy to measure the settling time for any deflection amount in advance, Setting the settling waiting time may increase the frequency of drawing defects due to the deflection operation. In addition, considering that the settling characteristics vary depending on the deflection data even with the same deflection amount, measuring the settling time with respect to an arbitrary deflection amount is a time-consuming task, and there is a problem that the measurement time varies depending on the adjuster. There is.

【0008】本発明の目的は、装置のスループットを向
上するため、必要以上のセトリング待ち時間を短縮し、
かつ、偏向動作による描画不良の頻度低減をすることに
より信頼性向上が可能な制御方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to shorten the unnecessary settling waiting time in order to improve the throughput of the device,
Another object of the present invention is to provide a control method capable of improving reliability by reducing the frequency of drawing defects due to the deflection operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、図1に示すように、描画制御部2から発生す
る描画データにより制御される各種偏向制御回路の出力
に、セトリング時間制御回路4を設置し、偏向制御回路
が目標精度に整定するまでのセトリング時間を検出する
ことにより、偏向量に応じた整定待ち時間(セトリング
待ち時間)を調整し、ブランキング制御回路5を制御す
る。このタイミングでブランキング板13を制御し、C
PU1で露光時間制御を行ないながら描画を行なえば、
必要以上の整定待ち時間を無くす事ができる。本来、セ
トリング時間は偏向量と密接な関係にあり、偏向量に応
じたセトリング時間を実測で設定することにより、見か
け上のセトリング待ち時間の短縮、ひいては装置のスル
ープット向上を可能にする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG. 1, settling time control is applied to the output of various deflection control circuits controlled by drawing data generated from the drawing control unit 2. By setting the circuit 4 and detecting the settling time until the deflection control circuit settles to the target accuracy, the settling waiting time (settling waiting time) according to the deflection amount is adjusted and the blanking control circuit 5 is controlled. . The blanking plate 13 is controlled at this timing, and C
If you draw while controlling the exposure time with PU1,
Unnecessary settling wait time can be eliminated. Originally, the settling time is closely related to the amount of deflection, and by setting the settling time according to the amount of deflection by actual measurement, it is possible to shorten the apparent settling waiting time and eventually improve the throughput of the apparatus.

【0010】また、セトリング時間制御回路4のセトリ
ング時間検出信号を実時間で監視することにより、偏向
回路出力の異常動作による描画不良の頻度低減を可能に
する。
Further, by monitoring the settling time detection signal of the settling time control circuit 4 in real time, it is possible to reduce the frequency of drawing defects due to abnormal operation of the deflection circuit output.

【0011】[0011]

【作用】本発明は、偏向制御回路の出力にセトリング時
間制御回路を設置し、偏向制御回路が目標とする偏向位
置へ整定する迄のセトリング時間を任意の偏向量に対し
て測定し、必要最低限のセトリング待ち時間に設定する
ことが可能となるため、従来方法のように偏向量と無関
係にセトリング待ち時間を固定することによって生じて
いた必要以上のセトリング待ち時間が不要になり、見か
け上のセトリング待ち時間を短縮できる。また、予め偏
向量に応じたセトリング時間を測定する事も不要であ
り、描画動作中は、検出信号をモニタする事により、描
画中の偏向回路に異常が生じた場合や偏向系への外乱に
よる描画不良の検出等も容易に行なう事が可能となる。
According to the present invention, a settling time control circuit is installed at the output of the deflection control circuit, and the settling time until the deflection control circuit settles to the target deflection position is measured for any deflection amount, and the minimum required value is set. Since it is possible to set the settling wait time to a limit, the unnecessary settling wait time that was generated by fixing the settling wait time regardless of the deflection amount as in the conventional method becomes unnecessary, and the apparent The settling waiting time can be shortened. Further, it is not necessary to measure the settling time according to the deflection amount in advance, and by monitoring the detection signal during the drawing operation, when an abnormality occurs in the deflection circuit during drawing or due to disturbance to the deflection system. It is possible to easily detect drawing defects.

【0012】[0012]

【実施例】図1は電子ビーム描画装置用セトリング時間
制御方法の一実施例を示すブロック図。電子銃7から出
射された電子ビームは、第1アパーチァ8,転写レンズ
9,11,可変成形偏向板10,第2アパーチァ12,
ブランキング板13,ブランク絞り14,縮小レンズ1
5,副偏向板16,主偏向コイル17,対物レンズ18
等を通過し、ウェハ19上に照射される。各種偏向器
は、CPU1と描画制御回路2によって発生する指令に
基づき任意に動作する副偏向制御回路5,主偏向制御回
路6等の偏向信号、及び、セトリング時間制御回路4,
ブランキング制御回路3によって制御される。セトリン
グ時間制御回路4は、各偏向制御回路の偏向信号より、
偏向量に応じて最終目標精度までのセトリング時間を検
出し、ブランキング制御回路3と描画制御回路2に最適
なセトリング待ち時間信号を発生する。ブランキング制
御回路3では、描画制御回路とセトリング時間制御回路
4の制御信号タイミングでブランキング板13を制御
し、CPU1で露光時間制御を行ないながら任意のパタ
ーン描画を行なう機能を有する。
1 is a block diagram showing an embodiment of a method for controlling a settling time for an electron beam drawing apparatus. The electron beam emitted from the electron gun 7 has a first aperture 8, transfer lenses 9, 11, a variable shaping deflector 10, a second aperture 12,
Blanking plate 13, blank diaphragm 14, reduction lens 1
5, sub-deflection plate 16, main deflection coil 17, objective lens 18
And the like, and is irradiated onto the wafer 19. The various deflectors include deflection signals of the sub deflection control circuit 5, the main deflection control circuit 6 and the like, which operate arbitrarily based on commands generated by the CPU 1 and the drawing control circuit 2, and the settling time control circuit 4,
It is controlled by the blanking control circuit 3. The settling time control circuit 4 uses the deflection signal of each deflection control circuit
The settling time to the final target accuracy is detected according to the deflection amount, and an optimal settling waiting time signal is generated for the blanking control circuit 3 and the drawing control circuit 2. The blanking control circuit 3 has a function of controlling the blanking plate 13 at the control signal timing of the drawing control circuit and the settling time control circuit 4 and performing arbitrary pattern drawing while the CPU 1 controls the exposure time.

【0013】図2にセトリング時間制御回路の一実施例
を示す。描画制御回路2より副偏向制御回路5に偏向信
号が与えられると、偏向量に応じて目標位置までのセト
リング時間を伴った応答波形が副偏向器に出力される。
セトリング時間制御回路では、その応答波形を微分成形
し、比較レベルとの差を取った信号をブランキング制御
信号として生成する。セトリング時間検出回路には、積
分回路やアナログスイッチ等を用いて、アンプ応答波形
の微分信号やセトリング終了近傍の波形のみを切りだ
し、目標精度に応じた基準信号と比較することにより、
偏向量に応じたセトリングの終了時間を検出する。
FIG. 2 shows an embodiment of the settling time control circuit. When the drawing control circuit 2 supplies a deflection signal to the sub-deflection control circuit 5, a response waveform with settling time to the target position is output to the sub-deflector according to the deflection amount.
In the settling time control circuit, the response waveform is differentially shaped, and a signal having a difference from the comparison level is generated as a blanking control signal. In the settling time detection circuit, by using an integrating circuit, an analog switch, etc., only the differential signal of the amplifier response waveform and the waveform near the end of settling are cut out, and compared with the reference signal according to the target accuracy,
The settling end time corresponding to the deflection amount is detected.

【0014】図5にセトリング時間測定回路の一実施例
を示す。セトリング時間測定回路では、副偏向制御回路
より与えられる偏向応答波形をカップリング・コンデン
サと抵抗による時定数で決定する微分波形に生成し、ダ
イオードでセトリング終了近傍の微分波形にクリップ、
増幅した後、偏向制御回路で使用しているDACの目標
精度(1/2LSB)に相当する比較レベルと比較する
ことにより、偏向量に応じたセトリング時間を検出す
る。その検出信号で描画開始(アンブランク)すると共
に、CPUに露光開始のフラグを送る。任意の露光時間
が経過したところで、再び、ブランク状態にし、次の偏
向位置への整定待ちを行なう。この時、セトリング時間
測定回路内に露光制御用のショット・カウンタを設置し
ておけば、セトリング終了(露光開始)から設定露光時
間(露光終了)迄のブランキング制御を行なう事によ
り、露光時間制御も可能となる。また、この時、データ
伝送速度による影響が生じないように(データ待ちの状
態にならないように)して、予め次のデータを伝送する
ことも必要となる。
FIG. 5 shows an embodiment of the settling time measuring circuit. In the settling time measurement circuit, the deflection response waveform given by the sub-deflection control circuit is generated as a differential waveform determined by the time constant of the coupling capacitor and the resistor, and the diode is clipped to the differential waveform near the end of settling,
After amplification, the settling time corresponding to the deflection amount is detected by comparing with a comparison level corresponding to the target accuracy (1/2 LSB) of the DAC used in the deflection control circuit. The detection signal starts drawing (unblanks) and sends an exposure start flag to the CPU. When an arbitrary exposure time has elapsed, the blank state is set again and waiting for settling to the next deflection position is performed. At this time, if a shot counter for exposure control is installed in the settling time measurement circuit, the blanking control from the end of settling (start of exposure) to the set exposure time (end of exposure) controls the exposure time. Will also be possible. At this time, it is also necessary to transmit the next data in advance so that the influence of the data transmission rate does not occur (the data is not in a waiting state).

【0015】ところで、カップリング・コンデンサと抵
抗を用いて生成した微分波形と、実際のセトリング波形
との一致は、実測による最適値の決定と補正信号の加算
によって行なうが、セトリング時間測定回路の入力イン
ピーダンスによって偏向応答波形が変化する場合は、バ
ッファ回路等のインピーダンス変換器を使用する。ま
た、この微分波形生成部の定数や比較器の比較レベルを
スイッチング素子で切り替えることにより、任意の目標
精度をCPUから設定可能とし、描画精度に応じて露光
開始フラグのタイミングを任意に調整することもでき
る。このセトリング時間制御回路では、セトリング時間
測定回路とブランキング時間調整回路を使って、CPU
と同期した制御を可能にする機能を有することを特徴と
する。尚、バッファ回路等のインピーダンス変換器を使
用することにより、偏向応答波形の遅れが発生する場合
は、その遅れを測定し、回路補正や目標精度を下げるこ
とにより、実際のセトリング波形との一致を図る。尚、
図5では説明簡略化のため、負方向の検出回路は省略し
てある。
By the way, the matching between the differential waveform generated by using the coupling capacitor and the resistor and the actual settling waveform is performed by determining the optimum value by measurement and adding the correction signal. When the deflection response waveform changes due to impedance, an impedance converter such as a buffer circuit is used. Further, by switching the constant of the differential waveform generation unit and the comparison level of the comparator by the switching element, it is possible to set an arbitrary target precision from the CPU, and to arbitrarily adjust the timing of the exposure start flag according to the drawing precision. You can also This settling time control circuit uses a settling time measurement circuit and a blanking time adjustment circuit to
It is characterized by having a function that enables control synchronized with. If a delay in the deflection response waveform occurs due to the use of an impedance converter such as a buffer circuit, measure the delay and reduce the circuit correction or target accuracy to ensure that it matches the actual settling waveform. Try. still,
In FIG. 5, the negative direction detection circuit is omitted for simplification of description.

【0016】図6に副偏向(大振幅時)制御方法の一実
施例における波形図、図7に副偏向(小振幅時)制御方
法の一実施例における波形図を示す。図6(b)に示す
副偏向応答信号をセトリング時間制御回路に与えると、
セトリング時間測定回路では入力に応じたセトリング微
分波形(c)に生成する。その波形は最終目標精度の比
較レベルと比較する(d)ことにより、比較器では偏向
信号に応じたセトリング時間を検出する(e)。ここで
得られた検出時間と偏向開始信号(a)により、ブラン
キング制御信号(f)が得られる。図7(b)に対する
セトリング時間も同様に検出するが、ここでは偏向量に
応じたセトリング時間を検出するため、図6(f)に比
べてブランキング時間が短いブランキング信号(f)が
得られる。
FIG. 6 shows a waveform diagram in one embodiment of the sub-deflection (at large amplitude) control method, and FIG. 7 shows a waveform diagram in one embodiment of the sub-deflection (at small amplitude) control method. When the sub-deflection response signal shown in FIG. 6B is applied to the settling time control circuit,
The settling time measuring circuit generates a settling differential waveform (c) according to the input. By comparing the waveform with the comparison level of the final target accuracy (d), the comparator detects the settling time according to the deflection signal (e). A blanking control signal (f) is obtained from the detection time and the deflection start signal (a) obtained here. The settling time for FIG. 7 (b) is also detected in the same manner, but since the settling time according to the deflection amount is detected here, a blanking signal (f) having a shorter blanking time than that of FIG. 6 (f) is obtained. To be

【0017】ここで、装置スループットを考慮すると、
描画・偏向に要する時間は、ほぼ「{露光時間+セトリ
ング待ち時間}×描画ショット数」で与えられる。つま
り、描画ショット回数(≒偏向回数)に伴う1ショット
当たりのセトリング待ち時間低減は、装置スループット
を大幅に向上できる。
Here, considering the device throughput,
The time required for drawing / deflecting is approximately given by “{exposure time + settling waiting time} × number of drawing shots”. That is, the reduction of the settling waiting time per shot according to the number of drawing shots (≈the number of deflections) can significantly improve the device throughput.

【0018】従来、偏向量に殆ど無関係に整定待ち時間
が設定されていたが、その値を〜100nS、ショット
数を109 個/ウェハ、1ショット当りの露光時間を10
0nSと仮定すると、実露光時間が100秒に対し、整
定待ち時間が100秒もの時間となる。これを1ショッ
トの偏向距離が小さくなるような描画順番で描画するこ
とにより、平均70nSの整定待ち時間となった場合、
約30秒/ウェハの無駄時間が低減されることになる。
具体的な偏向量と整定待ち時間の一例として、12ビッ
ト精度・大振幅セトリング100nS(40μm偏向)
の偏向アンプの応答時間を1次遅れと考え、偏向量が最
大振幅の1/10(4μm)程度になるような描画順番
で描画した場合、偏向動作が安定するまでのセトリング
時間は約72nS程度になる。
Conventionally, the settling waiting time was set almost independently of the deflection amount, but the value is set to 100 nS, the number of shots is 10 9 pieces / wafer, and the exposure time per shot is 10 times.
Assuming 0 nS, the actual exposure time is 100 seconds, and the settling waiting time is 100 seconds. By drawing this in the drawing order such that the deflection distance of one shot becomes smaller, when the settling waiting time of the average 70 nS,
The dead time of about 30 seconds / wafer will be reduced.
As an example of a concrete deflection amount and settling wait time, 12-bit precision and large amplitude settling 100 nS (40 μm deflection)
When the response time of the deflection amplifier is considered as the first-order lag and the drawing is performed in the drawing order such that the deflection amount becomes about 1/10 (4 μm) of the maximum amplitude, the settling time until the deflection operation stabilizes is about 72 nS. become.

【0019】図8に偏向回路出力を監視した時の正常状
態と、異常が生じた場合の異常検出出力波形図を示す。
FIG. 8 shows a normal state when the output of the deflection circuit is monitored and an abnormality detection output waveform diagram when an abnormality occurs.

【0020】図8(a)に示す副偏向応答信号をセトリ
ング時間制御回路に与えると、セトリング時間測定回路
では入力に応じたセトリング微分波形に生成し、最終目
標精度の比較レベルと比較する(b)ことにより、比較
器では偏向信号に応じたセトリング時間を検出する
(c)。セトリング時間測定後の描画時は、比較器の出
力を監視し、偏向出力が比較レベルを過る状態を検出す
ることにより、異常描画検出を行う。正常な偏向動作が
行われている場合、異常描画検出信号(d)は発生しな
い。
When the sub-deflection response signal shown in FIG. 8A is given to the settling time control circuit, the settling time measuring circuit generates a settling differential waveform according to the input and compares it with the comparison level of the final target accuracy (b). Thus, the comparator detects the settling time according to the deflection signal (c). At the time of drawing after measuring the settling time, the abnormal drawing is detected by monitoring the output of the comparator and detecting the state where the deflection output exceeds the comparison level. When the normal deflection operation is performed, the abnormal drawing detection signal (d) does not occur.

【0021】しかし、図8(A)に示すような外乱が副
偏向応答信号に混入し、異常な偏向動作が行われた場
合、セトリング時間測定回路では(B)に示すような波
形が検出され、比較器では(C)に示す信号となる。描
画中の比較器出力を監視すると、描画中の偏向動作が変
動したことによる異常描画検出信号(D)が発生する。
この検出信号を制御系へ送ることにより、異常な偏向動
作が生じた描画位置を検知する事が出来るため、描画後
の描画不良位置とその程度を検査する目安となる。ここ
で、露光制御用ショット・カウンタを内蔵したセトリン
グ時間測定回路を使用している場合は、異常な偏向動作
が行われて異常描画検出信号(D)が発生した時点で描
画動作を停止(ブランキング状態)し、かつ、その時の
異常描画検出信号とショット・カウンタデータ値(露光
済み時間)を制御系へ知らせる。そして、次回以降のシ
ョット時に異常描画位置データと露光不足時間(=設定
露光時間−露光済み時間)に基づいた再描画を行うこと
により、異常な偏向動作による描画不良が解消される。
しかし実際には、比較信号を検知して描画動作停止する
迄に、〜20数nS程度の信号遅れがあるため、信号遅
れを超える高周波成分での外乱が混入した場合には、異
常露光部が僅かに残ることになる。設定露光時間が多い
場合にはあまり問題にならないが、少ない場合には異常
露光の程度が多くなってしまい、問題となる可能性が生
じる。設定露光時間が少ない場合には、異常が発生した
場合には異常描画位置データに基づく、描画不良の確認
検査が必要となる。
However, when a disturbance as shown in FIG. 8A is mixed in the sub-deflection response signal and an abnormal deflection operation is performed, the settling time measuring circuit detects a waveform as shown in FIG. 8B. In the comparator, the signal shown in (C) is obtained. When the output of the comparator during drawing is monitored, an abnormal drawing detection signal (D) is generated due to a change in the deflection operation during drawing.
By sending this detection signal to the control system, it is possible to detect the drawing position where the abnormal deflection operation has occurred, and it becomes a standard for inspecting the drawing defect position and its degree after drawing. Here, when the settling time measuring circuit having the built-in exposure control shot counter is used, the drawing operation is stopped (blocked) when the abnormal deflection operation is performed and the abnormal drawing detection signal (D) is generated. In addition, the control circuit is informed of the abnormal drawing detection signal and the shot counter data value (exposure time) at that time. Then, in the next and subsequent shots, redrawing is performed based on the abnormal drawing position data and the exposure shortage time (= set exposure time-exposed time), whereby the drawing failure due to the abnormal deflection operation is eliminated.
However, in reality, since there is a signal delay of about tens of nanoseconds until the comparison operation is detected and the drawing operation is stopped, when a disturbance with a high frequency component exceeding the signal delay is mixed, the abnormal exposure unit is It will remain a little. If the set exposure time is long, it does not cause a problem, but if the set exposure time is short, the degree of abnormal exposure increases, which may cause a problem. When the set exposure time is short and an abnormality occurs, a drawing defect confirmation inspection based on the abnormal drawing position data is required.

【0022】本実施例によれば、偏向量に応じた整定時
間をハード検出することにより、必要以上の整定待ち時
間短縮が可能となり、描画順序を考慮した場合はより一
層のスループット向上が可能となる。また、描画動作中
は、検出信号をモニタする事により、描画中の偏向回路
に異常が生じた場合や偏向系への外乱による描画不良位
置の検出等も容易に行なう事が可能となる。
According to the present embodiment, the settling waiting time can be shortened more than necessary by hard-detecting the settling time corresponding to the deflection amount, and the throughput can be further improved when the drawing order is taken into consideration. Become. Further, by monitoring the detection signal during the drawing operation, it becomes possible to easily detect a defective drawing position due to an abnormality in the deflecting circuit during drawing or a disturbance to the deflection system.

【0023】また、セトリング時間測定回路の回路定数
をスイッチング素子で切り替えることにより、必要な描
画精度に応じた高速化(セトリング待ち時間の短縮)を
行なうことができる。セトリング時間の検出には他の手
段を用いてもよいことは勿論であり、従来、特別な治具
等を必要とした偏向制御回路の回路調整時も、セトリン
グ時間測定回路の調整を行なった後は、ディジタル化さ
れた検出信号のパルス幅を測定することにより、容易に
偏向制御回路のセトリング時間を測定することが可能と
なる。
Further, by switching the circuit constant of the settling time measuring circuit by the switching element, it is possible to speed up (shorten the settling waiting time) according to the required drawing accuracy. It goes without saying that other means may be used to detect the settling time, and even after the adjustment of the settling time measuring circuit, even when the circuit of the deflection control circuit which conventionally requires a special jig is adjusted. Can easily measure the settling time of the deflection control circuit by measuring the pulse width of the digitized detection signal.

【0024】[0024]

【発明の効果】装置でのセトリング待ち時間を、本来の
偏向量に応じたセトリング時間と一致させ、偏向制御回
路のセトリング時間以上に長いCPU待ち時間を低減す
ることにより、装置スループットの向上が可能となる。
また、偏向系への外乱による描画不良の検出,調整の容
易化,パターン描画の順番による高速描画を可能にす
る。
According to the present invention, the settling waiting time in the device is matched with the settling time corresponding to the original deflection amount, and the CPU waiting time longer than the settling time of the deflection control circuit is reduced, so that the device throughput can be improved. Becomes
Further, it is possible to detect a drawing defect due to disturbance to the deflection system, facilitate adjustment, and perform high-speed drawing in the order of pattern drawing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による電子ビーム描画装置用セトリング
時間制御方法の一実施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a settling time control method for an electron beam drawing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明によるセトリング時間制御回路の一実施
例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a settling time control circuit according to the present invention.

【図3】従来の電子ビーム描画装置における偏向制御方
法の一実施例を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a deflection control method in a conventional electron beam drawing apparatus.

【図4】従来の電子ビーム描画装置における偏向制御方
法の一実施例を示す波形図。
FIG. 4 is a waveform diagram showing an embodiment of a deflection control method in a conventional electron beam drawing apparatus.

【図5】本発明によるセトリング時間測定回路の一実施
例を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of a settling time measurement circuit according to the present invention.

【図6】本発明による副偏向(大振幅時)制御方法の一
実施例を示す波形図。
FIG. 6 is a waveform diagram showing an embodiment of a sub-deflection (at large amplitude) control method according to the present invention.

【図7】本発明による副偏向(小振幅時)制御方法の一
実施例を示す波形図。
FIG. 7 is a waveform diagram showing an embodiment of a sub-deflection (at small amplitude) control method according to the present invention.

【図8】本発明によるセトリング時間測定回路の異常検
出動作一実施例を示す波形図。
FIG. 8 is a waveform diagram showing an embodiment of an abnormality detection operation of the settling time measurement circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU、2…描画制御部、3…ブランキング制御回
路、4…セトリング時間測定回路、5…副偏向制御回
路、6…主偏向制御回路、7…電子銃、8…第1アパー
チァ、9…第1転写レンズ、10…可変成形偏向板、1
1…第2転写レンズ、12…第2アパーチァ、13…ブ
ランキング板、14…ブランク絞り、15…縮小レン
ズ、16…副偏向板、17…主偏向コイル、18…対物
レンズ、19…ウェハ。
1 ... CPU, 2 ... Drawing control section, 3 ... Blanking control circuit, 4 ... Settling time measuring circuit, 5 ... Sub deflection control circuit, 6 ... Main deflection control circuit, 7 ... Electron gun, 8 ... First aperture, 9 ... first transfer lens, 10 ... variable shaping deflector, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 2nd transfer lens, 12 ... 2nd aperture, 13 ... Blanking plate, 14 ... Blank diaphragm, 15 ... Reduction lens, 16 ... Sub deflection plate, 17 ... Main deflection coil, 18 ... Objective lens, 19 ... Wafer.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子ビーム発生源と、電子ビームを整形す
る電子光学系と、前記電子ビームをオンオフ制御するた
めのブランキング部と、前記電子ビームを被露光材料上
で偏向し位置制御を行なうためのD/A変換器と偏向回
路より構成する偏向制御部と、前記偏向制御部および、
前記ブランキング部を制御する描画制御部とを備えた電
子ビーム装置において、静電偏向板あるいは電磁コイル
等の偏向器を制御する偏向回路の応答出力を直接、ある
いはインピーダンス変換、あるいは成形した信号波形と
目標最終出力レベルとを比較器を用いて比較する事によ
り、前記偏向回路の応答出力が目標とする電圧値(電流
値)に整定するまでのセトリング待ち時間を測定するこ
とを特徴とする電子ビーム装置。
1. An electron beam generation source, an electron optical system for shaping the electron beam, a blanking part for controlling the on / off of the electron beam, and a position control for deflecting the electron beam on a material to be exposed. A D / A converter and a deflection circuit for controlling the deflection control unit, the deflection control unit, and
In an electron beam apparatus equipped with a drawing control section for controlling the blanking section, a signal waveform obtained by directly or impedance-converting or shaping the response output of a deflection circuit for controlling a deflector such as an electrostatic deflection plate or an electromagnetic coil. And a target final output level are compared using a comparator to measure a settling waiting time until the response output of the deflection circuit settles to a target voltage value (current value). Beam device.
【請求項2】請求項1において、ビーム偏向出力に対す
る目標最終出力レベル、あるいは波形成形の時定数を切
り換える事により、負荷を制御する偏向制御回路出力の
セトリング時間を任意の目標精度で検出することが可能
なセトリング時間測定回路を有する電子ビーム装置。
2. The settling time of a deflection control circuit output for controlling a load can be detected with arbitrary target accuracy by switching a target final output level for a beam deflection output or a waveform shaping time constant. Electron beam apparatus having a settling time measuring circuit capable of performing
【請求項3】請求項1において、偏向制御回路のセトリ
ング時間をセトリング時間測定回路により検出し、その
信号により電子ビームのブランキング動作を制御する機
能を有する電子ビーム装置。
3. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the settling time of the deflection control circuit is detected by a settling time measuring circuit, and the blanking operation of the electron beam is controlled by the signal.
【請求項4】請求項1において、偏向制御回路の動作状
態をセトリング時間測定回路により監視し、電子ビーム
のブランキング動作を制御する機能を有する電子ビーム
装置。
4. The electron beam apparatus according to claim 1, which has a function of monitoring the operation state of the deflection control circuit by a settling time measurement circuit and controlling the blanking operation of the electron beam.
【請求項5】請求項1において、偏向制御回路のセトリ
ング時間をセトリング時間測定回路により監視し、露光
時間の制御を行なうべくブランキング動作を制御する電
子ビーム装置。
5. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the settling time of the deflection control circuit is monitored by a settling time measuring circuit, and the blanking operation is controlled to control the exposure time.
【請求項6】請求項1において、露光時間制御用ショッ
ト・カウンタを内蔵したセトリング時間測定回路により
偏向制御回路のセトリング時間を監視し、セトリング終
了して露光開始から設定露光時間迄の制御を行なうべく
ブランキング動作を制御する電子ビーム装置。
6. The settling time measuring circuit having a built-in exposure time control shot counter monitors the settling time of the deflection control circuit, and controls from the start of exposure to the set exposure time after completion of settling. An electron beam device that controls the blanking operation.
【請求項7】請求項1において、セトリング時間測定回
路を用いて偏向制御回路の動作状態を監視することによ
り、前記偏向回路への外乱混入や制御回路でのトラブル
発生等の原因から予期せぬ偏向動作を行なった場合、異
常動作が発生している偏向動作の状態を制御する制御系
へ知らせることが可能な機能をもつ電子ビーム装置。
7. The settling time measuring circuit according to claim 1, wherein the operating state of the deflection control circuit is monitored to prevent unexpected occurrence due to disturbances in the deflection circuit or troubles in the control circuit. An electron beam device having a function capable of notifying the control system that controls the state of the deflection operation in which an abnormal operation has occurred, when the deflection operation is performed.
【請求項8】請求項1において、負荷を制御する偏向回
路の応答出力終点近傍のみ切り出し、目標最終出力レベ
ルと比較する事により応答時間を検出する機能を有する
セトリング時間制御回路を具備する電子ビーム装置。
8. The electron beam according to claim 1, further comprising a settling time control circuit having a function of detecting only a response output end point of a deflection circuit for controlling a load and detecting a response time by comparing with a target final output level. apparatus.
【請求項9】請求項1ないし8のいづれかの前記セトリ
ング時間制御回路により、偏向制御回路が目標精度に整
定するまでの整定時間を測定し、偏向制御回路の調整を
行なうことが可能な電子ビーム装置。
9. An electron beam capable of adjusting the deflection control circuit by measuring the settling time until the deflection control circuit settles to a target accuracy by the settling time control circuit according to any one of claims 1 to 8. apparatus.
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