JPH0774071A - 荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法Info
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- JPH0774071A JPH0774071A JP5216704A JP21670493A JPH0774071A JP H0774071 A JPH0774071 A JP H0774071A JP 5216704 A JP5216704 A JP 5216704A JP 21670493 A JP21670493 A JP 21670493A JP H0774071 A JPH0774071 A JP H0774071A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 荷電粒子ビームの照射位置の安定性を保ち、
オーバーホール頻度を低減して装置の稼働率を向上させ
る。 【構成】 荷電粒子ビームを制御して露光対象物に対し
て予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷電粒子ビ
ーム露光装置において、露光中に露光対象物への照射ビ
ーム電荷量Ｑe を検出する露光ビーム電荷量検出手段４
〜６と、荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態と
なる基準ビーム電荷量Ｑo 及びビーム電荷量Ｑe に基づ
いてドリフト量がほぼ定常状態となるために必要な照射
ビーム電荷量Ｑr （＝Ｑo −Ｑe ）を求める照射ビーム
電荷量演算手段８と、次回の露光前に照射ビーム電荷量
Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与えること
のない位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射手段
１、３と、追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を
検出し、偏向能率を補正する補正手段３と、を備える。
オーバーホール頻度を低減して装置の稼働率を向上させ
る。 【構成】 荷電粒子ビームを制御して露光対象物に対し
て予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷電粒子ビ
ーム露光装置において、露光中に露光対象物への照射ビ
ーム電荷量Ｑe を検出する露光ビーム電荷量検出手段４
〜６と、荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態と
なる基準ビーム電荷量Ｑo 及びビーム電荷量Ｑe に基づ
いてドリフト量がほぼ定常状態となるために必要な照射
ビーム電荷量Ｑr （＝Ｑo −Ｑe ）を求める照射ビーム
電荷量演算手段８と、次回の露光前に照射ビーム電荷量
Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与えること
のない位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射手段
１、３と、追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を
検出し、偏向能率を補正する補正手段３と、を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム露光装
置及び荷電粒子ビーム露光方法に係り、特にチャージア
ップに起因する荷電粒子ビームの照射位置のドリフト量
を低減することが可能な荷電粒子ビーム露光装置及び荷
電粒子ビーム露光方法に関する。
置及び荷電粒子ビーム露光方法に係り、特にチャージア
ップに起因する荷電粒子ビームの照射位置のドリフト量
を低減することが可能な荷電粒子ビーム露光装置及び荷
電粒子ビーム露光方法に関する。
【０００２】近年、集積回路の高密度化に伴い、従来の
微細パターン形成方法の主流であったフォトリソグラフ
ィに代り、電子線を用いる新しい露光方法、すなわち、
電子ビーム露光方法が検討され、実際に使用されるよう
になってきた。
微細パターン形成方法の主流であったフォトリソグラフ
ィに代り、電子線を用いる新しい露光方法、すなわち、
電子ビーム露光方法が検討され、実際に使用されるよう
になってきた。
【０００３】この電子ビーム露光方法及び電子ビーム露
光装置においても、集積回路のさらなる高密度化に対応
してより高解像度、高精度のものが望まれている。
光装置においても、集積回路のさらなる高密度化に対応
してより高解像度、高精度のものが望まれている。
【０００４】
【従来の技術】露光装置においては、高解像度、高精度
を保ちながら高スループットを上げることが重要であ
る。
を保ちながら高スループットを上げることが重要であ
る。
【０００５】電子ビーム露光装置においてスループット
を向上させるには、利用できる電流密度をできるだけ高
くすることが望ましい。例えば、可変矩形型の電子ビー
ム露光装置では最大５０Ａ／ｃｍ2 程度の電流密度を確
保するのがスループット向上に寄与する。
を向上させるには、利用できる電流密度をできるだけ高
くすることが望ましい。例えば、可変矩形型の電子ビー
ム露光装置では最大５０Ａ／ｃｍ2 程度の電流密度を確
保するのがスループット向上に寄与する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電流密度を
高くすればするほど、露光中にレジストの一部が電子ビ
ーム照射により飛散する量も多くなり、レンズ内に配置
した静電電極表面を汚染し、電荷が蓄積するチャージア
ップ現象を起こしやすくなる。
高くすればするほど、露光中にレジストの一部が電子ビ
ーム照射により飛散する量も多くなり、レンズ内に配置
した静電電極表面を汚染し、電荷が蓄積するチャージア
ップ現象を起こしやすくなる。
【０００７】チャージアップ現象が起ると、電子ビーム
偏向位置がドリフトし、偏向器の偏向能率（偏向器の入
力電流または入力電圧と、ビーム偏向量と、の関係）が
変化することとなる。
偏向位置がドリフトし、偏向器の偏向能率（偏向器の入
力電流または入力電圧と、ビーム偏向量と、の関係）が
変化することとなる。
【０００８】このチャージアップに起因するドリフト量
は、どの程度の汚染が生じているかに依存しているため
一定ではなく、一般的に汚染がひどくなればなるほど、
ドリフト量及びドリフト量の変動も激しくなる。
は、どの程度の汚染が生じているかに依存しているため
一定ではなく、一般的に汚染がひどくなればなるほど、
ドリフト量及びドリフト量の変動も激しくなる。
【０００９】このためドリフト量やドリフト量の変動が
激しくなり、所定の限度を超過して電子ビームの照射位
置の安定性が確保できない場合には、コラム内のクリー
ニングを行ったり、一部の部品を交換する等のオーバー
ホールの必要があり、装置の稼働率が低下してしまうと
いう問題点があった。
激しくなり、所定の限度を超過して電子ビームの照射位
置の安定性が確保できない場合には、コラム内のクリー
ニングを行ったり、一部の部品を交換する等のオーバー
ホールの必要があり、装置の稼働率が低下してしまうと
いう問題点があった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、荷電粒子ビーム
の照射位置の安定性を保ち、オーバーホール頻度を低減
して装置の稼働率を向上させることが可能な荷電粒子ビ
ーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法を提供する。
の照射位置の安定性を保ち、オーバーホール頻度を低減
して装置の稼働率を向上させることが可能な荷電粒子ビ
ーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の発明は、荷電粒子ビームを制御して露光対象
物に対して予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷
電粒子ビーム露光装置において、露光中に前記露光対象
物に照射されたビーム電荷量Ｑe を検出する露光ビーム
電荷量検出手段（４、５、６）と、前記荷電粒子ビーム
のドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に
相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電荷量Ｑ
e に基づいて前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷量
Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算手段（８）と、次回
の露光前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の荷電
粒子ビームを前記露光対象物に影響を与えることのない
位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射手段（１、
３）と、前記荷電粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒
子ビームのドリフト量を検出し、前記荷電粒子ビームの
偏向能率を補正する補正手段（３）と、を備えて構成す
る。
め、第１の発明は、荷電粒子ビームを制御して露光対象
物に対して予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷
電粒子ビーム露光装置において、露光中に前記露光対象
物に照射されたビーム電荷量Ｑe を検出する露光ビーム
電荷量検出手段（４、５、６）と、前記荷電粒子ビーム
のドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に
相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電荷量Ｑ
e に基づいて前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷量
Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算手段（８）と、次回
の露光前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の荷電
粒子ビームを前記露光対象物に影響を与えることのない
位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射手段（１、
３）と、前記荷電粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒
子ビームのドリフト量を検出し、前記荷電粒子ビームの
偏向能率を補正する補正手段（３）と、を備えて構成す
る。
【００１２】また、第２の発明は、第１の発明の荷電粒
子ビーム露光装置において、前記所定時間が経過する前
に前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したか否かを検出する超過検出手段（８）と、前記
超過検出手段により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露
光を中断し、前記補正手段により前記偏向能率の補正を
行わせる中断制御手段（３）と、を備えて構成する。
子ビーム露光装置において、前記所定時間が経過する前
に前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したか否かを検出する超過検出手段（８）と、前記
超過検出手段により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露
光を中断し、前記補正手段により前記偏向能率の補正を
行わせる中断制御手段（３）と、を備えて構成する。
【００１３】また、第３の発明は、荷電粒子ビームを制
御して露光対象物に対して予め設定した所定時間の露光
を複数回行う荷電粒子ビーム露光方法において、露光中
に前記露光対象物に照射されたビーム電荷量Ｑe を検出
する露光ビーム電荷量検出工程と、前記荷電粒子ビーム
のドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に
相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電荷量Ｑ
e に基づいて前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷量
Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算工程と、次回の露光
前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子ビ
ームを前記露光対象物に影響を与えることのない位置に
追加照射する荷電粒子ビーム追加照射工程と、前記荷電
粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒子ビームのドリフ
ト量を検出し、前記荷電粒子ビームの偏向能率を補正す
る補正工程と、を備えて構成する。
御して露光対象物に対して予め設定した所定時間の露光
を複数回行う荷電粒子ビーム露光方法において、露光中
に前記露光対象物に照射されたビーム電荷量Ｑe を検出
する露光ビーム電荷量検出工程と、前記荷電粒子ビーム
のドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に
相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電荷量Ｑ
e に基づいて前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷量
Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算工程と、次回の露光
前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子ビ
ームを前記露光対象物に影響を与えることのない位置に
追加照射する荷電粒子ビーム追加照射工程と、前記荷電
粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒子ビームのドリフ
ト量を検出し、前記荷電粒子ビームの偏向能率を補正す
る補正工程と、を備えて構成する。
【００１４】また、第４の発明は、第３の発明の荷電粒
子ビーム露光方法において、前記所定時間が経過する前
に前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したか否かを検出する超過検出工程と、前記超過検
出工程により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電
荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露光を中
断し、前記補正工程により前記偏向能率の補正を行わせ
る中断制御工程と、を備えて構成する。
子ビーム露光方法において、前記所定時間が経過する前
に前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したか否かを検出する超過検出工程と、前記超過検
出工程により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基準ビーム電
荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露光を中
断し、前記補正工程により前記偏向能率の補正を行わせ
る中断制御工程と、を備えて構成する。
【００１５】
【作用】第１の発明によれば、電荷量検出手段（４、
５、６）は、露光中に露光対象物に照射されたビーム電
荷量Ｑe を検出する。
５、６）は、露光中に露光対象物に照射されたビーム電
荷量Ｑe を検出する。
【００１６】これにより照射ビーム電荷量演算手段
（８）は、露光ビーム電荷量検出手段と、前記荷電粒子
ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電
荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電
荷量Ｑe に基づいて荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ
定常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷
量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める。
（８）は、露光ビーム電荷量検出手段と、前記荷電粒子
ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる照射ビーム電
荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び前記ビーム電
荷量Ｑe に基づいて荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ
定常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム電荷
量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める。
【００１７】この結果、荷電粒子ビーム追加照射手段
（１、３）は、次回の露光前に少なくとも照射ビーム電
荷量Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与える
ことのない位置に追加照射し、補正手段（３）は、荷電
粒子ビームの追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量
を検出し、荷電粒子ビームの偏向能率を補正する。
（１、３）は、次回の露光前に少なくとも照射ビーム電
荷量Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与える
ことのない位置に追加照射し、補正手段（３）は、荷電
粒子ビームの追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量
を検出し、荷電粒子ビームの偏向能率を補正する。
【００１８】従って、常に荷電粒子ビームのドリフト量
がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補正するこ
ととなり、荷電粒子ビームの安定性が向上することとな
る。また、第２の発明によれば、超過検出手段（８）
は、所定時間が経過する前にビーム電荷量Ｑe が基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したか否かを検出し、中断制御手
段（３）は、超過検出手段によりビーム電荷量Ｑe が基
準ビーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合
に、露光を中断し、補正手段により偏向能率の補正を行
わせる。
がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補正するこ
ととなり、荷電粒子ビームの安定性が向上することとな
る。また、第２の発明によれば、超過検出手段（８）
は、所定時間が経過する前にビーム電荷量Ｑe が基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したか否かを検出し、中断制御手
段（３）は、超過検出手段によりビーム電荷量Ｑe が基
準ビーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合
に、露光を中断し、補正手段により偏向能率の補正を行
わせる。
【００１９】従って、露光の途中であっても荷電粒子ビ
ームのドリフト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能
率の補正が行われるため、より荷電粒子ビームの安定性
が向上する。
ームのドリフト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能
率の補正が行われるため、より荷電粒子ビームの安定性
が向上する。
【００２０】また、第３の発明によれば、露光ビーム電
荷量検出工程は、露光中に露光対象物に照射されたビー
ム電荷量Ｑe を検出し、照射ビーム電荷量演算工程は、
荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる照射
ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及びビー
ム電荷量Ｑe に基づいて荷電粒子ビームのドリフト量が
ほぼ定常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム
電荷量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める。
荷量検出工程は、露光中に露光対象物に照射されたビー
ム電荷量Ｑe を検出し、照射ビーム電荷量演算工程は、
荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる照射
ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及びビー
ム電荷量Ｑe に基づいて荷電粒子ビームのドリフト量が
ほぼ定常状態となるために追加照射が必要な照射ビーム
電荷量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める。
【００２１】これにより荷電粒子追加照射工程は、次回
の露光前に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子
ビームを前記露光対象物に影響を与えることのない位置
に追加照射し、補正工程は、この荷電粒子ビームの追加
照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を検出し、荷電粒
子ビームの偏向能率を補正する。
の露光前に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子
ビームを前記露光対象物に影響を与えることのない位置
に追加照射し、補正工程は、この荷電粒子ビームの追加
照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を検出し、荷電粒
子ビームの偏向能率を補正する。
【００２２】従って、常に荷電粒子ビームのドリフト量
がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補正するこ
ととなり、荷電粒子ビームの安定性が向上する。また、
第４の発明によれば、超過検出工程は、所定時間が経過
する前にビーム電荷量Ｑe が基準ビーム電荷量Ｑo を超
過したか否かを検出し、中断制御工程は、前記超過検出
工程によりビーム電荷量Ｑe が基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したことが検出された場合に、露光を中断し、補正
工程により前記偏向能率の補正を行わせる。
がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補正するこ
ととなり、荷電粒子ビームの安定性が向上する。また、
第４の発明によれば、超過検出工程は、所定時間が経過
する前にビーム電荷量Ｑe が基準ビーム電荷量Ｑo を超
過したか否かを検出し、中断制御工程は、前記超過検出
工程によりビーム電荷量Ｑe が基準ビーム電荷量Ｑo を
超過したことが検出された場合に、露光を中断し、補正
工程により前記偏向能率の補正を行わせる。
【００２３】従って、露光の途中であっても荷電粒子ビ
ームのドリフト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能
率の補正が行われるため、より荷電粒子ビームの安定性
が向上する。
ームのドリフト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能
率の補正が行われるため、より荷電粒子ビームの安定性
が向上する。
【００２４】
【実施例】次に図面を参照して本発明の好適な実施例を
説明する。第１実施例 図１に電子ビーム露光装置の主要部の概要構成を示す。
説明する。第１実施例 図１に電子ビーム露光装置の主要部の概要構成を示す。
【００２５】電子ビーム露光装置は、大別して、電子ビ
ームを偏向して露光対象試料を露光するための電子ビー
ム偏向系と、露光状態を制御する露光制御系と、露光対
象試料に照射されている電子ビーム電荷量を検出して電
子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となったか否かを
検出するための電荷量検出系と、を備えて構成されてい
る。
ームを偏向して露光対象試料を露光するための電子ビー
ム偏向系と、露光状態を制御する露光制御系と、露光対
象試料に照射されている電子ビーム電荷量を検出して電
子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となったか否かを
検出するための電荷量検出系と、を備えて構成されてい
る。
【００２６】電子ビーム偏向系は、電子銃、コンデンサ
レンズ、対物レンズ、静電デフレクタ、電磁デフレクタ
等を有するカラム１を備えて構成されている。露光制御
系は、装置全体を制御するＣＰＵ２と、ＣＰＵ２の制御
下でカラム１内の静電デフレクタ、電磁デフレクタ等を
制御して露光を行わせる露光制御部３と、を備えて構成
されている。
レンズ、対物レンズ、静電デフレクタ、電磁デフレクタ
等を有するカラム１を備えて構成されている。露光制御
系は、装置全体を制御するＣＰＵ２と、ＣＰＵ２の制御
下でカラム１内の静電デフレクタ、電磁デフレクタ等を
制御して露光を行わせる露光制御部３と、を備えて構成
されている。
【００２７】電荷量検出系は、露光対象試料に照射され
る電子ビームの電荷量を電流量として検出し、電流／電
圧変換を行って電荷量検出信号ＳDET を出力する電流／
電圧変換回路４と、電荷量検出信号ＳDET のアナログ／
ディジタル変換を行って、電荷量検出データＱDET を出
力するアナログ／ディジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄ
コンバータという。）５と、電荷量検出データＱDET を
ＣＰＵ２からの積算スタート信号ＳＳに基づくタイミン
グでリセットしつつ積算し、露光中に露光対象物に照射
されたビーム電荷量Ｑe に相当するビーム電荷量データ
ＤＱe を出力する積算回路６と、電子ビームのドリフト
量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に相当する基
準ビーム電荷量Ｑo に対応する基準ビーム電荷量データ
ＤＱo を出力する基準ビーム電荷量データ出力回路７
と、基準ビーム電荷量データＤＱoとビーム電荷量デー
タＤＱe との差を求めて、その差に相当する追加照射電
子ビーム電荷量Ｑr に相当する追加照射量制御データＤ
Ｑr を出力する比較回路８と、を備えて構成されてい
る。
る電子ビームの電荷量を電流量として検出し、電流／電
圧変換を行って電荷量検出信号ＳDET を出力する電流／
電圧変換回路４と、電荷量検出信号ＳDET のアナログ／
ディジタル変換を行って、電荷量検出データＱDET を出
力するアナログ／ディジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄ
コンバータという。）５と、電荷量検出データＱDET を
ＣＰＵ２からの積算スタート信号ＳＳに基づくタイミン
グでリセットしつつ積算し、露光中に露光対象物に照射
されたビーム電荷量Ｑe に相当するビーム電荷量データ
ＤＱe を出力する積算回路６と、電子ビームのドリフト
量がほぼ定常状態となる照射ビーム電荷量に相当する基
準ビーム電荷量Ｑo に対応する基準ビーム電荷量データ
ＤＱo を出力する基準ビーム電荷量データ出力回路７
と、基準ビーム電荷量データＤＱoとビーム電荷量デー
タＤＱe との差を求めて、その差に相当する追加照射電
子ビーム電荷量Ｑr に相当する追加照射量制御データＤ
Ｑr を出力する比較回路８と、を備えて構成されてい
る。
【００２８】ここで、実施例の動作説明に先立ち、チャ
ージアップに起因する電子ビームのドリフト量（以下、
チャージアップドリフト量という。）と、照射電子ビー
ム電荷量の関係について説明する。
ージアップに起因する電子ビームのドリフト量（以下、
チャージアップドリフト量という。）と、照射電子ビー
ム電荷量の関係について説明する。
【００２９】ある時点のチャージアップドリフト量の大
きさは、カラム内の汚染の程度と、その時点までに露光
対象試料に照射した電荷量と、により定まる。図２に照
射電荷量一定の３μｍ2 の電子ビームを照射し５秒毎に
電子ビームのチャージドリフト量を測定した場合のグラ
フを示す。
きさは、カラム内の汚染の程度と、その時点までに露光
対象試料に照射した電荷量と、により定まる。図２に照
射電荷量一定の３μｍ2 の電子ビームを照射し５秒毎に
電子ビームのチャージドリフト量を測定した場合のグラ
フを示す。
【００３０】図２に示すように、電子ビーム露光を開始
してから（第４回目の測定タイミング）しばらくの間
（第４〜第１０回目の測定タイミング）は、チャージド
リフト量は急激に増大するが、それ以後、すなわち、照
射電荷量が一定量以上に増加すると、飽和状態となって
チャージドリフト量はほぼ一定の値となる。
してから（第４回目の測定タイミング）しばらくの間
（第４〜第１０回目の測定タイミング）は、チャージド
リフト量は急激に増大するが、それ以後、すなわち、照
射電荷量が一定量以上に増加すると、飽和状態となって
チャージドリフト量はほぼ一定の値となる。
【００３１】この飽和レベルは、カラム内の汚染部分へ
の電荷の蓄積と、放電との釣り合いにより定まる。従っ
て、飽和状態になった時に静電デフレクタ、電磁デフレ
クタの偏向能率を設定し直すことにより、同様な照射条
件で電子ビーム露光を行っている限りは偏向位置の安定
性を確保することができる。
の電荷の蓄積と、放電との釣り合いにより定まる。従っ
て、飽和状態になった時に静電デフレクタ、電磁デフレ
クタの偏向能率を設定し直すことにより、同様な照射条
件で電子ビーム露光を行っている限りは偏向位置の安定
性を確保することができる。
【００３２】ところで、実際問題としては同様な照射条
件で電子ビーム露光を行わせるという点が問題となる。
現実のウエハ露光時には、一定の時間間隔で露光状態を
観察しても、その間にどの様なサイズのビームを何回照
射しているかは一定ではなく、従って照射電荷量も一定
とはならない。
件で電子ビーム露光を行わせるという点が問題となる。
現実のウエハ露光時には、一定の時間間隔で露光状態を
観察しても、その間にどの様なサイズのビームを何回照
射しているかは一定ではなく、従って照射電荷量も一定
とはならない。
【００３３】より具体的には、可変矩形ビームを用い、
ステップアンドリピート方式により電子ビーム露光を行
う装置では、１ショット毎にビームサイズが変化する可
能性があり、一定の時間中であってもどの大きさの矩形
ビームを何ショット照射したかは不定である。
ステップアンドリピート方式により電子ビーム露光を行
う装置では、１ショット毎にビームサイズが変化する可
能性があり、一定の時間中であってもどの大きさの矩形
ビームを何ショット照射したかは不定である。
【００３４】そこで、本実施例では、露光対象試料に照
射した電荷量を直接測定することにより同様な照射条件
で電子ビーム露光が行われるように制御しているのであ
る。次に本実施例の動作を説明する。
射した電荷量を直接測定することにより同様な照射条件
で電子ビーム露光が行われるように制御しているのであ
る。次に本実施例の動作を説明する。
【００３５】露光対象試料に対し露光が開始されると、
電流／電圧変換回路４は、露光対象試料に照射される電
子ビームの電荷量を電流量として検出し、電流／電圧変
換を行って電荷量検出信号ＳDET をＡ／Ｄコンバータ５
に出力する。Ａ／Ｄコンバータ５は、電荷量検出信号Ｓ
DET のアナログ／ディジタル変換を行って、電荷量検出
データＱDET を積算回路６に出力する。
電流／電圧変換回路４は、露光対象試料に照射される電
子ビームの電荷量を電流量として検出し、電流／電圧変
換を行って電荷量検出信号ＳDET をＡ／Ｄコンバータ５
に出力する。Ａ／Ｄコンバータ５は、電荷量検出信号Ｓ
DET のアナログ／ディジタル変換を行って、電荷量検出
データＱDET を積算回路６に出力する。
【００３６】一方、ＣＰＵ２は、露光開始タイミングに
合せて所定時間間隔毎に積算スタート信号ＳＳを積算回
路６に出力する。これらにより、積算回路６は、所定時
間間隔毎に電荷量検出データＱDET を積算し、ビーム電
荷量データＤＱe を比較回路８に出力する。
合せて所定時間間隔毎に積算スタート信号ＳＳを積算回
路６に出力する。これらにより、積算回路６は、所定時
間間隔毎に電荷量検出データＱDET を積算し、ビーム電
荷量データＤＱe を比較回路８に出力する。
【００３７】これと並行して基準ビーム電荷量データ出
力回路７は、電子ビームのドリフト量がほぼ定常状態と
なる照射ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo
に対応する基準ビーム電荷量データＤＱo を比較回路８
に出力する。
力回路７は、電子ビームのドリフト量がほぼ定常状態と
なる照射ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo
に対応する基準ビーム電荷量データＤＱo を比較回路８
に出力する。
【００３８】これらの結果、比較回路８は、基準ビーム
電荷量データＤＱo とビーム電荷量データＤＱe との差
に相当する追加照射電子ビーム電荷量Ｑr （＝Ｑo −Ｑ
e ）に相当する追加照射量制御データＤＱr を露光制御
部３に出力する。
電荷量データＤＱo とビーム電荷量データＤＱe との差
に相当する追加照射電子ビーム電荷量Ｑr （＝Ｑo −Ｑ
e ）に相当する追加照射量制御データＤＱr を露光制御
部３に出力する。
【００３９】この結果、露光制御部３は、次回の露光前
に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑrに相当する電子ビー
ムを静電デフレクタ及び電磁デフレクタを制御して露光
対象物に影響を与えることのない位置に追加照射する。
に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑrに相当する電子ビー
ムを静電デフレクタ及び電磁デフレクタを制御して露光
対象物に影響を与えることのない位置に追加照射する。
【００４０】その後、露光制御部３は、電子ビームの追
加照射後に電子ビームのチャージドリフト量を検出し、
電子ビームの偏向能率を補正する。チャージドリフト量
の検出方法としては、基準位置に形成したスリットを検
出用の電子ビームを横切らせることにより、反射電子ビ
ーム量の変化を測定し、その微分信号のピーク位置のず
れにより検出する方法等がある。
加照射後に電子ビームのチャージドリフト量を検出し、
電子ビームの偏向能率を補正する。チャージドリフト量
の検出方法としては、基準位置に形成したスリットを検
出用の電子ビームを横切らせることにより、反射電子ビ
ーム量の変化を測定し、その微分信号のピーク位置のず
れにより検出する方法等がある。
【００４１】従って、常に電子ビームのチャージドリフ
ト量がほぼ定常状態となった状態でチャージドリフト量
を補正することとなり、電子ビームの安定性が向上する
こととなる。第２実施例 上記第１実施例は所定時間間隔毎に電荷量を積算し、当
該所定時間経過後に不足している照射電荷量に相当する
電子ビームを追加照射していたが、本第２実施例は所定
時間中に照射電荷量が電子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となる照射ビーム電荷量に達してしまった場合に
露光を中断し、電子ビームのチャージドリフト量を検出
し、電子ビームの偏向能率を補正することによりさらに
露光中の電子ビームの安定性を向上させるものである。
ト量がほぼ定常状態となった状態でチャージドリフト量
を補正することとなり、電子ビームの安定性が向上する
こととなる。第２実施例 上記第１実施例は所定時間間隔毎に電荷量を積算し、当
該所定時間経過後に不足している照射電荷量に相当する
電子ビームを追加照射していたが、本第２実施例は所定
時間中に照射電荷量が電子ビームのドリフト量がほぼ定
常状態となる照射ビーム電荷量に達してしまった場合に
露光を中断し、電子ビームのチャージドリフト量を検出
し、電子ビームの偏向能率を補正することによりさらに
露光中の電子ビームの安定性を向上させるものである。
【００４２】基本的な装置構成及び動作については、ほ
ぼ第１実施例と同様であるので、異なる点についてのみ
説明する。露光制御部３は、露光中も比較回路８から順
次出力される追加照射量制御データＤＱr を監視し、追
加照射量制御データＤＱr ＝０、すなわち、照射すべき
追加照射電子ビーム量Ｑr が零になった時点で、露光を
中断する。
ぼ第１実施例と同様であるので、異なる点についてのみ
説明する。露光制御部３は、露光中も比較回路８から順
次出力される追加照射量制御データＤＱr を監視し、追
加照射量制御データＤＱr ＝０、すなわち、照射すべき
追加照射電子ビーム量Ｑr が零になった時点で、露光を
中断する。
【００４３】そして、露光制御部３は、中断時点におけ
る電子ビームのチャージドリフト量を検出し、電子ビー
ムの偏向能率を補正する。従って、露光中であっても、
電子ビームのチャージドリフト量がほぼ定常状態となっ
た状態でチャージドリフト量を補正することとなり、電
子ビームの安定性がさらに向上することとなる。
る電子ビームのチャージドリフト量を検出し、電子ビー
ムの偏向能率を補正する。従って、露光中であっても、
電子ビームのチャージドリフト量がほぼ定常状態となっ
た状態でチャージドリフト量を補正することとなり、電
子ビームの安定性がさらに向上することとなる。
【００４４】
【発明の効果】第１の発明によれば、荷電粒子ビーム追
加照射手段は、次回の露光前に少なくとも照射ビーム電
荷量Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与える
ことのない位置に追加照射し、補正手段は、荷電粒子ビ
ームの追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を検出
し、荷電粒子ビームの偏向能率を補正するので、常に荷
電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となった状態
でドリフト量を補正することとなり、荷電粒子ビームの
安定性が向上する。
加照射手段は、次回の露光前に少なくとも照射ビーム電
荷量Ｑr の荷電粒子ビームを露光対象物に影響を与える
ことのない位置に追加照射し、補正手段は、荷電粒子ビ
ームの追加照射後に荷電粒子ビームのドリフト量を検出
し、荷電粒子ビームの偏向能率を補正するので、常に荷
電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となった状態
でドリフト量を補正することとなり、荷電粒子ビームの
安定性が向上する。
【００４５】また、第２の発明によれば、中断制御手段
は、超過検出手段によりビーム電荷量Ｑe が基準ビーム
電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露光を
中断し、補正手段により偏向能率の補正を行わせるの
で、露光の途中であっても荷電粒子ビームのドリフト量
がほぼ状態になった時点で偏向能率の補正が行われるた
め、より荷電粒子ビームの安定性が向上する。
は、超過検出手段によりビーム電荷量Ｑe が基準ビーム
電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露光を
中断し、補正手段により偏向能率の補正を行わせるの
で、露光の途中であっても荷電粒子ビームのドリフト量
がほぼ状態になった時点で偏向能率の補正が行われるた
め、より荷電粒子ビームの安定性が向上する。
【００４６】上記第１及び第２の発明によれば、オーバ
ーホールの回数が減少して、装置の稼働率が向上し、実
質的なスループットが向上することとなる。また、第３
の発明によれば、荷電粒子追加照射工程は、次回の露光
前に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子ビーム
を前記露光対象物に影響を与えることのない位置に追加
照射し、補正工程は、この荷電粒子ビームの追加照射後
に荷電粒子ビームのドリフト量を検出し、荷電粒子ビー
ムの偏向能率を補正するので、常に荷電粒子ビームのド
リフト量がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補
正することとなり、荷電粒子ビームの安定性が向上す
る。
ーホールの回数が減少して、装置の稼働率が向上し、実
質的なスループットが向上することとなる。また、第３
の発明によれば、荷電粒子追加照射工程は、次回の露光
前に少なくとも照射ビーム電荷量Ｑr の荷電粒子ビーム
を前記露光対象物に影響を与えることのない位置に追加
照射し、補正工程は、この荷電粒子ビームの追加照射後
に荷電粒子ビームのドリフト量を検出し、荷電粒子ビー
ムの偏向能率を補正するので、常に荷電粒子ビームのド
リフト量がほぼ定常状態となった状態でドリフト量を補
正することとなり、荷電粒子ビームの安定性が向上す
る。
【００４７】また、第４の発明によれば、中断制御工程
は、前記超過検出工程によりビーム電荷量Ｑe が基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露
光を中断し、補正工程により前記偏向能率の補正を行わ
せるので、露光の途中であっても荷電粒子ビームのドリ
フト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能率の補正が
行われるため、それ以降の荷電粒子ビームのドリフトを
抑制し、より荷電粒子ビームの安定性が向上する。
は、前記超過検出工程によりビーム電荷量Ｑe が基準ビ
ーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合に、露
光を中断し、補正工程により前記偏向能率の補正を行わ
せるので、露光の途中であっても荷電粒子ビームのドリ
フト量がほぼ定常状態になった時点で偏向能率の補正が
行われるため、それ以降の荷電粒子ビームのドリフトを
抑制し、より荷電粒子ビームの安定性が向上する。
【図１】電子ビーム露光装置のブロック図である。
【図２】照射電荷量とチャージドリフト量の関係を説明
する図である。
する図である。
１…カラム ２…ＣＰＵ ３…露光制御部 ４…電流／電圧変換回路 ５…アナログ／ディジタルコンバータ（Ａ／Ｄコンバー
タ） ６…積算回路 ７…基準ビーム電荷量データ出力回路 ８…比較回路 ＳDET …電荷量検出信号 ＱDET …電荷量検出データ ＳＳ…積算スタート信号 Ｑe …照射ビーム電荷量 ＤＱe …ビーム電荷量データ Ｑo …基準ビーム電荷量 ＤＱo …基準ビーム電荷量データ Ｑr …追加照射電子ビーム電荷量 ＤＱr …追加照射量制御データ
タ） ６…積算回路 ７…基準ビーム電荷量データ出力回路 ８…比較回路 ＳDET …電荷量検出信号 ＱDET …電荷量検出データ ＳＳ…積算スタート信号 Ｑe …照射ビーム電荷量 ＤＱe …ビーム電荷量データ Ｑo …基準ビーム電荷量 ＤＱo …基準ビーム電荷量データ Ｑr …追加照射電子ビーム電荷量 ＤＱr …追加照射量制御データ
Claims (4)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームを制御して露光対象物に
対して予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷電粒
子ビーム露光装置において、 露光中に前記露光対象物に照射されたビーム電荷量Ｑe
を検出する露光ビーム電荷量検出手段（４，５，６）
と、 前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる
照射ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び
前記ビーム電荷量Ｑe に基づいて前記荷電粒子ビームの
ドリフト量がほぼ定常状態となるために追加照射が必要
な照射ビーム電荷量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算手段（８）と、 次回の露光前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の
荷電粒子ビームを前記露光対象物に影響を与えることの
ない位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射手段
（１、３）と、 前記荷電粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒子ビーム
のドリフト量を検出し、前記荷電粒子ビームの偏向能率
を補正する補正手段（３）と、 を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の荷電粒子ビーム露光装置
において、 前記所定時間が経過する前に前記ビーム電荷量Ｑe が前
記基準ビーム電荷量Ｑ o を超過したか否かを検出する超
過検出手段（８）と、 前記超過検出手段により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基
準ビーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合
に、露光を中断し、前記補正手段により前記偏向能率の
補正を行わせる中断制御手段（３）と、 を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項３】 荷電粒子ビームを制御して露光対象物に
対して予め設定した所定時間の露光を複数回行う荷電粒
子ビーム露光方法において、 露光中に前記露光対象物に照射されたビーム電荷量Ｑe
を検出する露光ビーム電荷量検出工程と、 前記荷電粒子ビームのドリフト量がほぼ定常状態となる
照射ビーム電荷量に相当する基準ビーム電荷量Ｑo 及び
前記ビーム電荷量Ｑe に基づいて前記荷電粒子ビームの
ドリフト量がほぼ定常状態となるために追加照射が必要
な照射ビーム電荷量Ｑr を Ｑr ＝Ｑo −Ｑe により求める照射ビーム電荷量演算工程と、 次回の露光前に少なくとも前記照射ビーム電荷量Ｑr の
荷電粒子ビームを前記露光対象物に影響を与えることの
ない位置に追加照射する荷電粒子ビーム追加照射工程
と、 前記荷電粒子ビームの追加照射後に前記荷電粒子ビーム
のドリフト量を検出し、前記荷電粒子ビームの偏向能率
を補正する補正工程と、 を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の荷電粒子ビーム露光方法
において、 前記所定時間が経過する前に前記ビーム電荷量Ｑe が前
記基準ビーム電荷量Ｑ o を超過したか否かを検出する超
過検出工程と、 前記超過検出工程により前記ビーム電荷量Ｑe が前記基
準ビーム電荷量Ｑo を超過したことが検出された場合
に、露光を中断し、前記補正工程により前記偏向能率の
補正を行わせる中断制御工程と、 を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216704A JPH0774071A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216704A JPH0774071A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774071A true JPH0774071A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16692618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5216704A Withdrawn JPH0774071A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 荷電粒子ビーム露光装置及び荷電粒子ビーム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009136441A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 株式会社アドバンテスト | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5216704A patent/JPH0774071A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009136441A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 株式会社アドバンテスト | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
| JPWO2009136441A1 (ja) * | 2008-05-09 | 2011-09-01 | 株式会社アドバンテスト | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
| US8384052B2 (en) | 2008-05-09 | 2013-02-26 | Advantest Corp. | Electron beam lithography apparatus and electron beam lithography method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |