JPH10172895A - 荷電粒子露光方法及びその装置 - Google Patents
荷電粒子露光方法及びその装置Info
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- JPH10172895A JPH10172895A JP8335580A JP33558096A JPH10172895A JP H10172895 A JPH10172895 A JP H10172895A JP 8335580 A JP8335580 A JP 8335580A JP 33558096 A JP33558096 A JP 33558096A JP H10172895 A JPH10172895 A JP H10172895A
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- apertures
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来装置では、微分信号を閾値と比較するこ
とでビームサイズを測定するため、閾値の設定そのもの
にあいまいさを含んでおり、また閾値の変動によってビ
ームサイズが変動し、正確なビームサイズの測定が行え
ない。 【解決手段】 独立にビーム３１のオン／オフを制御で
きるアパーチャ３２を走査方向に互いに離間させて複数
配置し、投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出す
る検出手段３８と、複数のアパーチャを通過した荷電粒
子ビームを走査して、一つのアパーチャを通過した荷電
粒子ビームが上記検出手段で検出されてから次のアパー
チャを通過した荷電粒子ビームが上記検出手段で検出さ
れるまでの期間と、上記複数のアパーチャの離間距離
と、各アパーチャの走査方向幅とから上記投影面上の荷
電粒子の走査方向幅であるビームサイズを計算する計算
手段とを有する。
とでビームサイズを測定するため、閾値の設定そのもの
にあいまいさを含んでおり、また閾値の変動によってビ
ームサイズが変動し、正確なビームサイズの測定が行え
ない。 【解決手段】 独立にビーム３１のオン／オフを制御で
きるアパーチャ３２を走査方向に互いに離間させて複数
配置し、投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出す
る検出手段３８と、複数のアパーチャを通過した荷電粒
子ビームを走査して、一つのアパーチャを通過した荷電
粒子ビームが上記検出手段で検出されてから次のアパー
チャを通過した荷電粒子ビームが上記検出手段で検出さ
れるまでの期間と、上記複数のアパーチャの離間距離
と、各アパーチャの走査方向幅とから上記投影面上の荷
電粒子の走査方向幅であるビームサイズを計算する計算
手段とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は荷電粒子露光装置に
関し、電子ビーム等の荷電粒子を用いて試料の露光を行
う装置に関する。
関し、電子ビーム等の荷電粒子を用いて試料の露光を行
う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェーハ上にデバイスパターンを形成す
る際に、少品種大量生産の場合にはパターンの親として
マスクないしレチクルを作成し、アライナーないしステ
ッパーでウェーハ上に転写する技術が広く使用されてい
る。そのマスク・レチクルの製作の際の乾板露光には、
電子ビーム等の荷電粒子を偏向・照射する荷電粒子露光
装置が広く使用されている。また、多品種少量生産およ
び短納期生産の場合にはウェーハ上に直接荷電粒子露光
を行う。なお、乾板とはガラス基板の上に光を遮るため
の金属膜をスパッタし、その上にビームに感光するレジ
ストを塗布したものであり、ウェーハの場合はウェーハ
上に直接レジストを塗布する。
る際に、少品種大量生産の場合にはパターンの親として
マスクないしレチクルを作成し、アライナーないしステ
ッパーでウェーハ上に転写する技術が広く使用されてい
る。そのマスク・レチクルの製作の際の乾板露光には、
電子ビーム等の荷電粒子を偏向・照射する荷電粒子露光
装置が広く使用されている。また、多品種少量生産およ
び短納期生産の場合にはウェーハ上に直接荷電粒子露光
を行う。なお、乾板とはガラス基板の上に光を遮るため
の金属膜をスパッタし、その上にビームに感光するレジ
ストを塗布したものであり、ウェーハの場合はウェーハ
上に直接レジストを塗布する。
【０００３】このような露光装置では荷電粒子のビーム
径（ビームサイズ）が常時一定となるよう管理する必要
がある。図６は従来の露光装置のビーム測定装置の一例
の構成図を示す。なお、電子銃１０〜ファラディーカッ
プ１８までは真空チャンバ内に設置されているが、図面
を分り易くする為に省略している。同様の目的で本発明
に直接は関らない機器も省略している。他の図において
も同様である。同図中、電子銃１０より発射された電子
ビーム１１は主アパーチャ１２を通して整形され、縮小
レンズ１３及び対物絞り１４を通して縮小し、更に偏向
器１５で静電偏向されて乾板の置かれる焦点位置に投影
される。この投影面にナイフエッジ１７を設けたファラ
ディーカップ１８が設置されている。
径（ビームサイズ）が常時一定となるよう管理する必要
がある。図６は従来の露光装置のビーム測定装置の一例
の構成図を示す。なお、電子銃１０〜ファラディーカッ
プ１８までは真空チャンバ内に設置されているが、図面
を分り易くする為に省略している。同様の目的で本発明
に直接は関らない機器も省略している。他の図において
も同様である。同図中、電子銃１０より発射された電子
ビーム１１は主アパーチャ１２を通して整形され、縮小
レンズ１３及び対物絞り１４を通して縮小し、更に偏向
器１５で静電偏向されて乾板の置かれる焦点位置に投影
される。この投影面にナイフエッジ１７を設けたファラ
ディーカップ１８が設置されている。
【０００４】ここで、ＣＰＵ２１から図７（Ｂ）に示す
ブランキング信号をブランキング電極２３に供給して、
その接地レベル期間に電子ビームを投影面に照射させる
と共に、偏向制御回路２０に指示を出して偏向器１５に
図７（Ａ）に示す偏向電圧を印加する。これによって投
影面上で電子ビームをＸ方向に走査し、ファラディーカ
ップ１８で検出される図７（Ｃ）に示す検出信号を信号
処理回路１９に供給する。信号処理回路１９では上記検
出信号を微分して図７（Ｄ）に示す微分信号を得て、こ
の微分信号が予め定められた設定レベルの閾値を越える
期間Ｔ１を計測してビームサイズを推定している。
ブランキング信号をブランキング電極２３に供給して、
その接地レベル期間に電子ビームを投影面に照射させる
と共に、偏向制御回路２０に指示を出して偏向器１５に
図７（Ａ）に示す偏向電圧を印加する。これによって投
影面上で電子ビームをＸ方向に走査し、ファラディーカ
ップ１８で検出される図７（Ｃ）に示す検出信号を信号
処理回路１９に供給する。信号処理回路１９では上記検
出信号を微分して図７（Ｄ）に示す微分信号を得て、こ
の微分信号が予め定められた設定レベルの閾値を越える
期間Ｔ１を計測してビームサイズを推定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、微分信
号を閾値と比較することでビームサイズを測定するた
め、閾値の設定そのものにあいまいさを含んでおり、ま
た閾値の変動によってビームサイズが変動し、正確なビ
ームサイズの測定が行えないという問題があった。本発
明は上記の点に鑑みなされたもので、閾値の変動の影響
を受けることなく、常時、ビームサイズの測定を正確に
行いえる荷電粒子露光装置を提供することを目的とす
る。
号を閾値と比較することでビームサイズを測定するた
め、閾値の設定そのものにあいまいさを含んでおり、ま
た閾値の変動によってビームサイズが変動し、正確なビ
ームサイズの測定が行えないという問題があった。本発
明は上記の点に鑑みなされたもので、閾値の変動の影響
を受けることなく、常時、ビームサイズの測定を正確に
行いえる荷電粒子露光装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、アパーチャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズ
により縮小して投影面上を走査し、上記投影面上の試料
の露光を行う荷電粒子露光方法において、上記アパーチ
ャを上記走査方向に互いに離間させて複数配置して、そ
れらを通過する電子ビームを独立にオン／オフし、上記
投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出し、上記複
数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査して、
一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記検出
手段で検出されてから次のアパーチャを通過した荷電粒
子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間と、上
記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャの走査
方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向幅であ
るビームサイズを計算する。
は、アパーチャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズ
により縮小して投影面上を走査し、上記投影面上の試料
の露光を行う荷電粒子露光方法において、上記アパーチ
ャを上記走査方向に互いに離間させて複数配置して、そ
れらを通過する電子ビームを独立にオン／オフし、上記
投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出し、上記複
数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査して、
一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記検出
手段で検出されてから次のアパーチャを通過した荷電粒
子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間と、上
記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャの走査
方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向幅であ
るビームサイズを計算する。
【０００７】請求項２に記載の発明は、アパーチャを通
過した荷電粒子ビームを縮小レンズにより縮小して投影
面上を走査し、上記投影面上の試料の露光を行う荷電粒
子露光装置において、上記アパーチャを上記走査方向に
互いに離間させて複数配置して、それらを通過する電子
ビームを独立にオン／オフする手段と、上記投影面上の
所定位置で荷電粒子ビームを検出する検出手段と、上記
複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査し
て、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記
検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過した荷
電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間
と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャ
の走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向
幅であるビームサイズを計算する計算手段とを有する。
過した荷電粒子ビームを縮小レンズにより縮小して投影
面上を走査し、上記投影面上の試料の露光を行う荷電粒
子露光装置において、上記アパーチャを上記走査方向に
互いに離間させて複数配置して、それらを通過する電子
ビームを独立にオン／オフする手段と、上記投影面上の
所定位置で荷電粒子ビームを検出する検出手段と、上記
複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査し
て、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記
検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過した荷
電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間
と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャ
の走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向
幅であるビームサイズを計算する計算手段とを有する。
【０００８】このため、検出手段で得た検出信号、又は
この検出信号を微分した信号を閾値と比較して荷電粒子
ビームの検出時点を決める場合、閾値が変動したとして
も一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出時
点から次のアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出
時点までの期間は変動することがなく、この変動のない
期間とアパーチャの離間距離とアパーチャの幅とから常
時正確なビームサイズを求めることができる。
この検出信号を微分した信号を閾値と比較して荷電粒子
ビームの検出時点を決める場合、閾値が変動したとして
も一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出時
点から次のアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出
時点までの期間は変動することがなく、この変動のない
期間とアパーチャの離間距離とアパーチャの幅とから常
時正確なビームサイズを求めることができる。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
荷電粒子露光装置において、前記複数のアパーチャは第
１のアパーチャを中心としてＸ方向及びこれと直交する
Ｙ方向に離間した第２，第３のアパーチャであり、上記
第１，第２のアパーチャを通過した荷電粒子ビームをＸ
方向に走査し、上記第１，第３のアパーチャを通過した
荷電粒子ビームをＹ方向に走査する。
荷電粒子露光装置において、前記複数のアパーチャは第
１のアパーチャを中心としてＸ方向及びこれと直交する
Ｙ方向に離間した第２，第３のアパーチャであり、上記
第１，第２のアパーチャを通過した荷電粒子ビームをＸ
方向に走査し、上記第１，第３のアパーチャを通過した
荷電粒子ビームをＹ方向に走査する。
【００１０】このため、閾値の変動に拘らずＸ方向のビ
ームサイズ、及びＹ方向のビームサイズを常時正確に求
めることができ、更にＸ方向、Ｙ方向夫々のビームサイ
ズから非点収差を求めることが可能となる。請求項４に
記載の発明は、請求項３記載の荷電粒子露光装置におい
て、前記第１乃至第３のアパーチャはブランキングアパ
ーチャアレイ内の任意のアパーチャを選定する。
ームサイズ、及びＹ方向のビームサイズを常時正確に求
めることができ、更にＸ方向、Ｙ方向夫々のビームサイ
ズから非点収差を求めることが可能となる。請求項４に
記載の発明は、請求項３記載の荷電粒子露光装置におい
て、前記第１乃至第３のアパーチャはブランキングアパ
ーチャアレイ内の任意のアパーチャを選定する。
【００１１】このようにブランキングアパーチャアレイ
ではＸ方向、Ｙ方向に離間するアパーチャを任意に選定
してＸ方向のビームサイズ、Ｙ方向のビームサイズ、及
び非点収差を求めることができる。
ではＸ方向、Ｙ方向に離間するアパーチャを任意に選定
してＸ方向のビームサイズ、Ｙ方向のビームサイズ、及
び非点収差を求めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明装置の一実施例の構
成図を示す。同図中、電子銃３０より発射された電子ビ
ーム３１は主アパーチャ３２ａ及び補助アパーチャ３２
ｂ夫々を通して整形される。この主アパーチャ３２ａ，
補助アパーチャ３２ｂ夫々を通った電子ビームは縮小レ
ンズ３３及び対物絞り３４を通して縮小され、更に偏向
器３５で静電偏向されて乾板の置かれる焦点位置に投影
される。この投影面にはナイフエッジ３７を設けた検出
手段としてのファラディーカップ１８が設置されてい
る。計算手段としてのＣＰＵ４１は偏向制御回路４０を
通して主アパーチャ３２ａ，補助アパーチャ３２ｂ夫々
のブランキング電極の作動制御、及び偏向制御回路４０
への指示等を行い、信号処理回路３９から処理結果を通
知されてビームサイズを算出する。
成図を示す。同図中、電子銃３０より発射された電子ビ
ーム３１は主アパーチャ３２ａ及び補助アパーチャ３２
ｂ夫々を通して整形される。この主アパーチャ３２ａ，
補助アパーチャ３２ｂ夫々を通った電子ビームは縮小レ
ンズ３３及び対物絞り３４を通して縮小され、更に偏向
器３５で静電偏向されて乾板の置かれる焦点位置に投影
される。この投影面にはナイフエッジ３７を設けた検出
手段としてのファラディーカップ１８が設置されてい
る。計算手段としてのＣＰＵ４１は偏向制御回路４０を
通して主アパーチャ３２ａ，補助アパーチャ３２ｂ夫々
のブランキング電極の作動制御、及び偏向制御回路４０
への指示等を行い、信号処理回路３９から処理結果を通
知されてビームサイズを算出する。
【００１３】ここで、主アパーチャ３２ａ，補助アパー
チャ３２ｂについて図２，図３を用いて説明する。図２
は図１の縮小レンズ３３側から見た下面図、図３は図２
の下方から見た側面図を示す。図２，図３において、支
持部材５０に貫通孔５１，５２，５３が穿設されてい
る。貫通孔５１が主アパーチャ３２ａとなり、貫通孔５
２が補助アパーチャ３２ｂとなり、貫通孔５３は図１に
示されていないが補助アパーチャ３２ｃとなる。支持部
材５０上には貫通孔５１，５２，５３夫々を囲むように
略コ字状のシールド電極５４，５５，５６，及びブラン
キング電極５７，５８，５９夫々が立設されている。シ
ールド電極５４〜５６は配線６０によって接地され、ブ
ランキング電極５７〜５９夫々には端子６１〜６３夫々
よりブランキング信号が供給される。
チャ３２ｂについて図２，図３を用いて説明する。図２
は図１の縮小レンズ３３側から見た下面図、図３は図２
の下方から見た側面図を示す。図２，図３において、支
持部材５０に貫通孔５１，５２，５３が穿設されてい
る。貫通孔５１が主アパーチャ３２ａとなり、貫通孔５
２が補助アパーチャ３２ｂとなり、貫通孔５３は図１に
示されていないが補助アパーチャ３２ｃとなる。支持部
材５０上には貫通孔５１，５２，５３夫々を囲むように
略コ字状のシールド電極５４，５５，５６，及びブラン
キング電極５７，５８，５９夫々が立設されている。シ
ールド電極５４〜５６は配線６０によって接地され、ブ
ランキング電極５７〜５９夫々には端子６１〜６３夫々
よりブランキング信号が供給される。
【００１４】例えば端子６１のブランキング信号が値０
（電圧０Ｖ）のときはブランキング電極５７とこれに対
向するシールド電極５４との間に電位差が生じないた
め、電子ビームは偏向されることなく貫通孔５１を通過
する。即ち主アパーチャ３２ａが開口する。ブランキン
グ信号が値１（電圧Ｖ1 ）のときはブランキング電極５
７とシールド電極５４との間の電位差に応じた電界によ
って貫通孔５１を通過する電子ビームは偏向され、対物
絞り１４の外側に到達し、投影面には到達することがな
い。なお、上記の主アパーチャ５３ａの貫通孔５１と補
助アパーチャ５３ｂ，５３ｃの貫通孔５２，５３夫々と
の間の距離Ａ，Ｂ夫々は所定値とされている。
（電圧０Ｖ）のときはブランキング電極５７とこれに対
向するシールド電極５４との間に電位差が生じないた
め、電子ビームは偏向されることなく貫通孔５１を通過
する。即ち主アパーチャ３２ａが開口する。ブランキン
グ信号が値１（電圧Ｖ1 ）のときはブランキング電極５
７とシールド電極５４との間の電位差に応じた電界によ
って貫通孔５１を通過する電子ビームは偏向され、対物
絞り１４の外側に到達し、投影面には到達することがな
い。なお、上記の主アパーチャ５３ａの貫通孔５１と補
助アパーチャ５３ｂ，５３ｃの貫通孔５２，５３夫々と
の間の距離Ａ，Ｂ夫々は所定値とされている。
【００１５】図１に戻って説明するに、ＣＰＵ４１から
偏向制御回路４０に指示を出して偏向器３５に図４
（Ａ）に示す偏向電圧を印加する。これと共に主アパー
チャ３２ａのブランキング電極５７に図４（Ｂ）に示す
主ブランキング信号を印加して、その値が０の期間に主
アパーチャ３２ａを開口させる。そして補助アパーチャ
３２ｂのブランキング電極５８に図４（Ｃ）に示す補助
ブランキング信号を印加して、その値が０の期間に補助
アパーチャ３２ｂを開口させる。上記の主ブランキング
信号と補助ブランキング信号夫々の値０の期間は重なら
ないように設定されている。
偏向制御回路４０に指示を出して偏向器３５に図４
（Ａ）に示す偏向電圧を印加する。これと共に主アパー
チャ３２ａのブランキング電極５７に図４（Ｂ）に示す
主ブランキング信号を印加して、その値が０の期間に主
アパーチャ３２ａを開口させる。そして補助アパーチャ
３２ｂのブランキング電極５８に図４（Ｃ）に示す補助
ブランキング信号を印加して、その値が０の期間に補助
アパーチャ３２ｂを開口させる。上記の主ブランキング
信号と補助ブランキング信号夫々の値０の期間は重なら
ないように設定されている。
【００１６】これによって、まず主アパーチャ３２ａを
通った電子ビームがＸ方向に走査されてファラディーカ
ップ３８に到達し、図４（Ｄ）の実線Ｉに示す検出信号
が得られる。この後、補助アパーチャ３２ｂを通った電
子ビームがＸ方向走査によりファラディーカップ３８に
到達し、図４（Ｄ）の実線IIに示す検出信号が得られ
る。この検出信号は信号処理回路３９に供給されて微分
され、図４（Ｅ）に実線III ，IVで示す微分信号とされ
る。信号処理回路３９は実線III の主アパーチャ３２ａ
の微分信号の立上り部分が閾値Ｖref を越える時点から
実線IVの補助アパーチャ３２ｂの微分信号の立上り部分
が閾値Ｖref を越えるまでの期間Ｔ２を計測してＣＰＵ
４１に通知する。
通った電子ビームがＸ方向に走査されてファラディーカ
ップ３８に到達し、図４（Ｄ）の実線Ｉに示す検出信号
が得られる。この後、補助アパーチャ３２ｂを通った電
子ビームがＸ方向走査によりファラディーカップ３８に
到達し、図４（Ｄ）の実線IIに示す検出信号が得られ
る。この検出信号は信号処理回路３９に供給されて微分
され、図４（Ｅ）に実線III ，IVで示す微分信号とされ
る。信号処理回路３９は実線III の主アパーチャ３２ａ
の微分信号の立上り部分が閾値Ｖref を越える時点から
実線IVの補助アパーチャ３２ｂの微分信号の立上り部分
が閾値Ｖref を越えるまでの期間Ｔ２を計測してＣＰＵ
４１に通知する。
【００１７】ところで、偏向器３５の偏向量は較正され
ており、一定速度で偏向を行うため、期間Ｔ２は投影面
における偏向量（長さ）とみなすことができる。また、
図２に示す既知の距離（貫通孔５１，５２夫々の対応す
る辺の距離）Ａと測定値Ｔ２との比は縮小レンズ３３の
縮小率αを表わしており、既知の主アパーチャ３２ａの
貫通孔５１のＸ方向幅ａと上記縮小率αとから投影面に
おけるＸ方向ビームサイズを知ることができる。ＣＰＵ
４１では上記測定値Ｔ２と距離Ａ及び幅ａを用いてＸ方
向ビームサイズを算出する。実際には測定値Ｔ２が予め
定めた値となるように縮小レンズの縮小率αの調整を行
うことによってＸ方向ビームサイズを一定の値に調整す
ることができる。
ており、一定速度で偏向を行うため、期間Ｔ２は投影面
における偏向量（長さ）とみなすことができる。また、
図２に示す既知の距離（貫通孔５１，５２夫々の対応す
る辺の距離）Ａと測定値Ｔ２との比は縮小レンズ３３の
縮小率αを表わしており、既知の主アパーチャ３２ａの
貫通孔５１のＸ方向幅ａと上記縮小率αとから投影面に
おけるＸ方向ビームサイズを知ることができる。ＣＰＵ
４１では上記測定値Ｔ２と距離Ａ及び幅ａを用いてＸ方
向ビームサイズを算出する。実際には測定値Ｔ２が予め
定めた値となるように縮小レンズの縮小率αの調整を行
うことによってＸ方向ビームサイズを一定の値に調整す
ることができる。
【００１８】また、同様にして、電子ビームをＸ方向と
直交するＹ方向に走査を行うことにより主アパーチャ３
２ａと補助アパーチャ３２ｃによる検出信号をファラデ
ィーカップ３８で得て、その検出信号の微分信号を求
め、主アパーチャ３２ａの微分信号の立上り部分が閾値
Ｖref を越える時点から補助アパーチャ３２ｃの微分信
号の立上り部分が閾値Ｖref を越えるまでの期間Ｔ３を
計測し、貫通孔５１，５３夫々の対応する辺の距離Ｂと
期間Ｔ３との比と、貫通孔５１のＹ方向幅ｂとから投影
面におけるＹ方向ビームサイズを求めることができる。
このように、Ｘ方向ビームサイズとＹ方向ビームサイズ
とを測定することにより非点収差の測定が可能となる。
直交するＹ方向に走査を行うことにより主アパーチャ３
２ａと補助アパーチャ３２ｃによる検出信号をファラデ
ィーカップ３８で得て、その検出信号の微分信号を求
め、主アパーチャ３２ａの微分信号の立上り部分が閾値
Ｖref を越える時点から補助アパーチャ３２ｃの微分信
号の立上り部分が閾値Ｖref を越えるまでの期間Ｔ３を
計測し、貫通孔５１，５３夫々の対応する辺の距離Ｂと
期間Ｔ３との比と、貫通孔５１のＹ方向幅ｂとから投影
面におけるＹ方向ビームサイズを求めることができる。
このように、Ｘ方向ビームサイズとＹ方向ビームサイズ
とを測定することにより非点収差の測定が可能となる。
【００１９】ところで、微分信号の比較の基準となる閾
値Ｖref が多少変動しても、主アパーチャ３２ａ，補助
アパーチャ３２ｂ，３２ｃは略同一形状であるため検出
信号Ｉ，IIは略同一波形であり、微分信号III ，IVも略
同一波形である。このため、閾値Ｖref が変動しても期
間Ｔ２の変化はない。従って、閾値Ｖref の変動に拘ら
ず常時、正確なビームサイズを計測することができる。
なお、微分信号III ，IVの立下り時点の期間Ｔ２ａ，又
はピーク時点の期間Ｔ２ｂ夫々も上記期間Ｔ２と同一で
あるため、これらのどの期間を選んでも良い。
値Ｖref が多少変動しても、主アパーチャ３２ａ，補助
アパーチャ３２ｂ，３２ｃは略同一形状であるため検出
信号Ｉ，IIは略同一波形であり、微分信号III ，IVも略
同一波形である。このため、閾値Ｖref が変動しても期
間Ｔ２の変化はない。従って、閾値Ｖref の変動に拘ら
ず常時、正確なビームサイズを計測することができる。
なお、微分信号III ，IVの立下り時点の期間Ｔ２ａ，又
はピーク時点の期間Ｔ２ｂ夫々も上記期間Ｔ２と同一で
あるため、これらのどの期間を選んでも良い。
【００２０】ところで、複数形成された荷電粒子ビーム
（例えば電子ビーム）を全体として所望のビーム形状と
なるように制御するマルチビーム方式の荷電粒子ビーム
露光装置の１つであるブランキングアパーチャアレイ
（ＢＡＡ）を用いた電子ビーム露光装置が従来から開発
されている。ＢＡＡは図５に示すように、矩形の貫通孔
７０とその周囲に形成されたシールド電極７１とブラン
キング電極７２からなる群を千鳥格子状に複数個配列
し、シールド電極７１をグランド電位に設定し、ブラン
キング電極７２をグランド電位又はある電位に設定する
ことにより、各貫通孔を通過する電子ビームの軌道を制
御するものである。
（例えば電子ビーム）を全体として所望のビーム形状と
なるように制御するマルチビーム方式の荷電粒子ビーム
露光装置の１つであるブランキングアパーチャアレイ
（ＢＡＡ）を用いた電子ビーム露光装置が従来から開発
されている。ＢＡＡは図５に示すように、矩形の貫通孔
７０とその周囲に形成されたシールド電極７１とブラン
キング電極７２からなる群を千鳥格子状に複数個配列
し、シールド電極７１をグランド電位に設定し、ブラン
キング電極７２をグランド電位又はある電位に設定する
ことにより、各貫通孔を通過する電子ビームの軌道を制
御するものである。
【００２１】このようなＢＡＡにおいては例えばアパー
チャ７５を主アパーチャと決め、この主アパーチャ７５
からＸ方向に延在した位置にあるアパーチャ７６と、Ｙ
方向に延在した位置にあるアパーチャ７７とを補助アパ
ーチャと決めることにより前述と同様にしてＸ方向ビー
ムサイズ、Ｙ方向ビームサイズ、及び非点収差の測定が
可能である。
チャ７５を主アパーチャと決め、この主アパーチャ７５
からＸ方向に延在した位置にあるアパーチャ７６と、Ｙ
方向に延在した位置にあるアパーチャ７７とを補助アパ
ーチャと決めることにより前述と同様にしてＸ方向ビー
ムサイズ、Ｙ方向ビームサイズ、及び非点収差の測定が
可能である。
【００２２】
【発明の効果】上述の如く、請求項１に記載の発明は、
アパーチャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズによ
り縮小して投影面上を走査し、上記投影面上の試料の露
光を行う荷電粒子露光方法において、上記アパーチャを
上記走査方向に互いに離間させて複数配置して、それら
を通過する電子ビームを独立にオン／オフし、上記投影
面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出し、上記複数の
アパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査して、一つ
のアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記検出手段
で検出されてから次のアパーチャを通過した荷電粒子ビ
ームが上記検出手段で検出されるまでの期間と、上記複
数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャの走査方向
幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向幅であるビ
ームサイズを計算する。
アパーチャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズによ
り縮小して投影面上を走査し、上記投影面上の試料の露
光を行う荷電粒子露光方法において、上記アパーチャを
上記走査方向に互いに離間させて複数配置して、それら
を通過する電子ビームを独立にオン／オフし、上記投影
面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出し、上記複数の
アパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査して、一つ
のアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上記検出手段
で検出されてから次のアパーチャを通過した荷電粒子ビ
ームが上記検出手段で検出されるまでの期間と、上記複
数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャの走査方向
幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向幅であるビ
ームサイズを計算する。
【００２３】また、請求項２に記載の発明は、アパーチ
ャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズにより縮小し
て投影面上を走査し、上記投影面上の試料の露光を行う
荷電粒子露光装置において、上記アパーチャを上記走査
方向に互いに離間させて複数配置して、それらを通過す
る電子ビームを独立にオン／オフする手段と、上記投影
面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出する検出手段
と、上記複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを
走査して、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビーム
が上記検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過
した荷電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの
期間と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパー
チャの走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査
方向幅であるビームサイズを計算する計算手段とを有す
る。
ャを通過した荷電粒子ビームを縮小レンズにより縮小し
て投影面上を走査し、上記投影面上の試料の露光を行う
荷電粒子露光装置において、上記アパーチャを上記走査
方向に互いに離間させて複数配置して、それらを通過す
る電子ビームを独立にオン／オフする手段と、上記投影
面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出する検出手段
と、上記複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを
走査して、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビーム
が上記検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過
した荷電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの
期間と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパー
チャの走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査
方向幅であるビームサイズを計算する計算手段とを有す
る。
【００２４】このため、検出手段で得た検出信号、又は
この検出信号を微分した信号を閾値と比較して荷電粒子
ビームの検出時点を決める場合、閾値が変動したとして
も一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出時
点から次のアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出
時点までの期間は変動することがなく、この変動のない
期間とアパーチャの離間距離とアパーチャの幅とから常
時正確なビームサイズを求めることができる。
この検出信号を微分した信号を閾値と比較して荷電粒子
ビームの検出時点を決める場合、閾値が変動したとして
も一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出時
点から次のアパーチャを通過した荷電粒子ビームの検出
時点までの期間は変動することがなく、この変動のない
期間とアパーチャの離間距離とアパーチャの幅とから常
時正確なビームサイズを求めることができる。
【００２５】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
記載の荷電粒子露光装置において、前記複数のアパーチ
ャは第１のアパーチャを中心としてＸ方向及びこれと直
交するＹ方向に離間した第２，第３のアパーチャであ
り、上記第１，第２のアパーチャを通過した荷電粒子ビ
ームをＸ方向に走査し、上記第１，第３のアパーチャを
通過した荷電粒子ビームをＹ方向に走査する。
記載の荷電粒子露光装置において、前記複数のアパーチ
ャは第１のアパーチャを中心としてＸ方向及びこれと直
交するＹ方向に離間した第２，第３のアパーチャであ
り、上記第１，第２のアパーチャを通過した荷電粒子ビ
ームをＸ方向に走査し、上記第１，第３のアパーチャを
通過した荷電粒子ビームをＹ方向に走査する。
【００２６】このため、閾値の変動に拘らずＸ方向のビ
ームサイズ、及びＹ方向のビームサイズを常時正確に求
めることができ、更にＸ方向、Ｙ方向夫々のビームサイ
ズから非点収差を求めることが可能となる。また、請求
項４に記載の発明は、請求項３記載の荷電粒子露光装置
において、前記第１乃至第３のアパーチャはブランキン
グアパーチャアレイ内の任意のアパーチャを選定する。
ームサイズ、及びＹ方向のビームサイズを常時正確に求
めることができ、更にＸ方向、Ｙ方向夫々のビームサイ
ズから非点収差を求めることが可能となる。また、請求
項４に記載の発明は、請求項３記載の荷電粒子露光装置
において、前記第１乃至第３のアパーチャはブランキン
グアパーチャアレイ内の任意のアパーチャを選定する。
【００２７】このようにブランキングアパーチャアレイ
ではＸ方向、Ｙ方向に離間するアパーチャを任意に選定
してＸ方向のビームサイズ、Ｙ方向のビームサイズ、及
び非点収差を求めることができる。
ではＸ方向、Ｙ方向に離間するアパーチャを任意に選定
してＸ方向のビームサイズ、Ｙ方向のビームサイズ、及
び非点収差を求めることができる。
【図１】本発明装置の構成図である。
【図２】アパーチャを説明するための図である。
【図３】アパーチャを説明するための図である。
【図４】本発明の信号波形図である。
【図５】ＢＡＡを説明するための図である。
【図６】従来装置の構成図である。
【図７】従来の信号波形図である。
３０ 電子銃 ３１ 電子ビーム ３２ａ 主アパーチャ ３２ｂ 補助アパーチャ ３３ 縮小レンズ ３４ 対物絞り ３５ 偏向器 ３７ ナイフエッジ ３８ ファラディーカップ ３９ 信号処理回路 ４０ 偏向制御回路 ４１ ＣＰＵ
Claims (4)
- 【請求項１】 アパーチャを通過した荷電粒子ビームを
縮小レンズにより縮小して投影面上を走査し、上記投影
面上の試料の露光を行う荷電粒子露光方法において、 上記アパーチャを上記走査方向に互いに離間させて複数
配置して、それらを通過する電子ビームを独立にオン／
オフし、 上記投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出し、 上記複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査
して、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上
記検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過した
荷電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間
と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャ
の走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向
幅であるビームサイズを計算することを特徴とする荷電
粒子露光方法。 - 【請求項２】 アパーチャを通過した荷電粒子ビームを
縮小レンズにより縮小して投影面上を走査し、上記投影
面上の試料の露光を行う荷電粒子露光装置において、 上記アパーチャを上記走査方向に互いに離間させて複数
配置して、それらを通過する電子ビームを独立にオン／
オフする手段と、 上記投影面上の所定位置で荷電粒子ビームを検出する検
出手段と、 上記複数のアパーチャを通過した荷電粒子ビームを走査
して、一つのアパーチャを通過した荷電粒子ビームが上
記検出手段で検出されてから次のアパーチャを通過した
荷電粒子ビームが上記検出手段で検出されるまでの期間
と、上記複数のアパーチャの離間距離と、各アパーチャ
の走査方向幅とから上記投影面上の荷電粒子の走査方向
幅であるビームサイズを計算する計算手段とを有するこ
とを特徴とする荷電粒子露光装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の荷電粒子露光装置におい
て、 前記複数のアパーチャは第１のアパーチャを中心として
Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向に離間した第２，第３
のアパーチャであり、 上記第１，第２のアパーチャを通過した荷電粒子ビーム
をＸ方向に走査し、上記第１，第３のアパーチャを通過
した荷電粒子ビームをＹ方向に走査することを特徴とす
る荷電粒子露光装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の荷電粒子露光装置におい
て、 前記第１乃至第３のアパーチャはブランキングアパーチ
ャアレイ内の任意のアパーチャを選定することを特徴と
する荷電粒子露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33558096A JP3683369B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 荷電粒子露光方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33558096A JP3683369B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 荷電粒子露光方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172895A true JPH10172895A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3683369B2 JP3683369B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
ID=18290179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33558096A Expired - Fee Related JP3683369B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 荷電粒子露光方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3683369B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001345261A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-12-14 | Canon Inc | 電極構造体及びその製造方法、電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置、並びに、デバイスの製造方法 |
| JP2003077813A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-14 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法、荷電粒子線露光装置の調整方法、ビームぼけ計測装置及び荷電粒子線露光装置 |
| JP2008257931A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビームのビーム幅、発散角の測定方法およびイオン注入装置 |
| US10490388B2 (en) | 2016-10-18 | 2019-11-26 | Nuflare Technology, Inc. | Multibeam-focus adjusting method, multibeam-focus measuring method, and charged-particle-beam lithography apparatus |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP33558096A patent/JP3683369B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001345261A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-12-14 | Canon Inc | 電極構造体及びその製造方法、電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置、並びに、デバイスの製造方法 |
| JP2003077813A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-14 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法、荷電粒子線露光装置の調整方法、ビームぼけ計測装置及び荷電粒子線露光装置 |
| JP2008257931A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビームのビーム幅、発散角の測定方法およびイオン注入装置 |
| US10490388B2 (en) | 2016-10-18 | 2019-11-26 | Nuflare Technology, Inc. | Multibeam-focus adjusting method, multibeam-focus measuring method, and charged-particle-beam lithography apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3683369B2 (ja) | 2005-08-17 |
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