JPS6041226A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
- Publication number
- JPS6041226A JPS6041226A JP59121728A JP12172884A JPS6041226A JP S6041226 A JPS6041226 A JP S6041226A JP 59121728 A JP59121728 A JP 59121728A JP 12172884 A JP12172884 A JP 12172884A JP S6041226 A JPS6041226 A JP S6041226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflection
- mark
- distortion
- height
- charged particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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)
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】
本発明は、電子線やイオンなどの荷電粒子線を走査して
試料上に図形を描画する荷電粒子線装置の改良に関する
ものである。
試料上に図形を描画する荷電粒子線装置の改良に関する
ものである。
一般に、例えば電子線描画装置においては、装置自体の
製作誤差、電子レンズや偏向器の設置誤差等により偏向
方向がひずむ。すなわち、偏向データとして、基盤目状
の格子を与えた時、描画された結果がゆがんだ格子にな
るという現象が生じる。異なった装置で作られたマスク
間の重ね合わせを可能にするにはこの偏向ひずみを除去
せねばならない。従来の装置、特にマスク描画のための
装置ではこのひずみを補正するために、第１図に示すよ
うな補正方法が用いられている。すなわち、試料台２の
一部をこ一つの標準マーク１を設け、試料台２を移動さ
せて、ビーム軸からのマークの相対位置を変化させ、こ
の位置をレーザ測長器３．４で測定すると同時に、電子
ビーム５を偏向器６に制御計算機（ＣＰＵ）７から偏向
データを与えて、マーク１上を電子ビーム５で走査し、
マークｌの位置を検出して偏向のひずみを計測していた
。
製作誤差、電子レンズや偏向器の設置誤差等により偏向
方向がひずむ。すなわち、偏向データとして、基盤目状
の格子を与えた時、描画された結果がゆがんだ格子にな
るという現象が生じる。異なった装置で作られたマスク
間の重ね合わせを可能にするにはこの偏向ひずみを除去
せねばならない。従来の装置、特にマスク描画のための
装置ではこのひずみを補正するために、第１図に示すよ
うな補正方法が用いられている。すなわち、試料台２の
一部をこ一つの標準マーク１を設け、試料台２を移動さ
せて、ビーム軸からのマークの相対位置を変化させ、こ
の位置をレーザ測長器３．４で測定すると同時に、電子
ビーム５を偏向器６に制御計算機（ＣＰＵ）７から偏向
データを与えて、マーク１上を電子ビーム５で走査し、
マークｌの位置を検出して偏向のひずみを計測していた
。
このひずみが−見なくなるようにデータを修正できれば
偏向ひずみの補正ができたことになる。
偏向ひずみの補正ができたことになる。
この従来の方法は、マスクや小径のウェハに描画する時
には精度的に十分なひずみ補正方法であった。しかし±
０．１μｍ以上の高精度を要求するサブミクロンの寸法
を有する素子の直接描画のための装置等では、この補正
方法だけでは不十分である。それはウェハ自体にそりが
あるからである。
には精度的に十分なひずみ補正方法であった。しかし±
０．１μｍ以上の高精度を要求するサブミクロンの寸法
を有する素子の直接描画のための装置等では、この補正
方法だけでは不十分である。それはウェハ自体にそりが
あるからである。
たとえば、ウェハが３“をこえると、プロセスを経過す
ることによりウェハのそり量は２００μｍをこえる。従
って、ステップ・アンド・リピートの工程において描画
すべきフィールドごとに、フォーカス、偏向振幅、偏向
回転、樽形やその他のひずみの補正をする必要がある。
ることによりウェハのそり量は２００μｍをこえる。従
って、ステップ・アンド・リピートの工程において描画
すべきフィールドごとに、フォーカス、偏向振幅、偏向
回転、樽形やその他のひずみの補正をする必要がある。
ウェハのそりを矯正する方法として、静電チャック方式
があるが構造上の複雑さなどの点で実用化されていない
。
があるが構造上の複雑さなどの点で実用化されていない
。
本発明は、上記の点に着目してなされたものであり、ウ
ェハのそりを考慮した偏向ひずみの補正を可能ならしめ
る荷電粒子線装置を提供することし を目的にするものである。
ェハのそりを考慮した偏向ひずみの補正を可能ならしめ
る荷電粒子線装置を提供することし を目的にするものである。
上記目的を達成するために１本発明では、光軸方向に高
さの異なる少なくとも二面の標準面を有するマーク上に
荷電粒子線を走査して得られる各標準面での偏向ひずみ
の補正量を基準にして試料（例えば、ウェハ）上の描画
すべき部分の高さくそり）に応じて偏向ひずみの補正を
行うようにしたものである。
さの異なる少なくとも二面の標準面を有するマーク上に
荷電粒子線を走査して得られる各標準面での偏向ひずみ
の補正量を基準にして試料（例えば、ウェハ）上の描画
すべき部分の高さくそり）に応じて偏向ひずみの補正を
行うようにしたものである。
以下、本発明を実施例を参照して説明する。
最初に、偏向ひずみの検出方法の一例について説明して
おく。第２図は、標準マーク８を原点ビームでマーク上
を走査することにより、マークからの反射電子を半導体
検出器等で検出し、マーク中心にビームを偏向するのｉ
こ必要なデータを得る。次にマークを別の格子点に移動
させる。この原点に対する移動距離はレーザ測長針等で
正確ζこ測定できる。再び電子ビームをマーク上に走査
し、マーク中心に偏向させるために必要な偏向データを
得る。この偏向データがマーク中心の偏向データにレー
ザ測長針で測定された移動距離を加えたものに等しいな
らば電子ビームの偏向にひずみはないわけであるが一般
にはひずみがあるために等しくはならない。上記の操作
を第２図に示す全格子点に対しておこなう。格子点の数
は必要精度に応じて適当に決める。このようにして、互
いに相対位置のわ力じた格子点座標（ＸＬ１％ＹＬＩ）
と電子ビーム偏向データ（Ｘ、１Ｙ、）の組が得られる
。
おく。第２図は、標準マーク８を原点ビームでマーク上
を走査することにより、マークからの反射電子を半導体
検出器等で検出し、マーク中心にビームを偏向するのｉ
こ必要なデータを得る。次にマークを別の格子点に移動
させる。この原点に対する移動距離はレーザ測長針等で
正確ζこ測定できる。再び電子ビームをマーク上に走査
し、マーク中心に偏向させるために必要な偏向データを
得る。この偏向データがマーク中心の偏向データにレー
ザ測長針で測定された移動距離を加えたものに等しいな
らば電子ビームの偏向にひずみはないわけであるが一般
にはひずみがあるために等しくはならない。上記の操作
を第２図に示す全格子点に対しておこなう。格子点の数
は必要精度に応じて適当に決める。このようにして、互
いに相対位置のわ力じた格子点座標（ＸＬ１％ＹＬＩ）
と電子ビーム偏向データ（Ｘ、１Ｙ、）の組が得られる
。
この組から電子ビーム走査フィールド内部の偏向ひずみ
を知ることができる。
を知ることができる。
描画装置では、偏向データ（Ｘ、、Ｙ、）を与えた時、
ビームが（Ｘｉ、Ｙ、）の位置に偏向される必要がある
。そのためには、次のような座標変換をおこなって、修
正されたデータ（Ｕ、Ｖ）を電子ビーム装置に供給しな
ければならない。
ビームが（Ｘｉ、Ｙ、）の位置に偏向される必要がある
。そのためには、次のような座標変換をおこなって、修
正されたデータ（Ｕ、Ｖ）を電子ビーム装置に供給しな
ければならない。
Ｕ＝Ｘ＋Ｆ１（Ｘ、Ｙ）
）・・・・・・・・・・・・・・・ （１）ｖ＝Ｙ十Ｆ
２（Ｘ１Ｙ） Ｆｌ（Ｘ％Ｙ）、Ｆ２（Ｘ、Ｙ）は小さな補正量である
。この関数形として、たとえば次のような形が考えられ
る。
２（Ｘ１Ｙ） Ｆｌ（Ｘ％Ｙ）、Ｆ２（Ｘ、Ｙ）は小さな補正量である
。この関数形として、たとえば次のような形が考えられ
る。
なお、上式（２）における補正の各項に対し、次のよう
な物理的意味を与えることができる。すなわち、係数Ａ
。％Ｂｏはシフト量、Ａ１、Ｂ、が偏向振幅、Ａ２、Ｂ
２が回転、等の偏向ひずみを表わす。そして、各々のひ
ずみの補正係数Ａ、Ｂは上述した格子点座標（ＸＬ１％
ＹＬｌ）と偏向データ（Ｘ、、ｙ、）の組から適当な方
法（例えば、最小自乗法）でめることができる。
な物理的意味を与えることができる。すなわち、係数Ａ
。％Ｂｏはシフト量、Ａ１、Ｂ、が偏向振幅、Ａ２、Ｂ
２が回転、等の偏向ひずみを表わす。そして、各々のひ
ずみの補正係数Ａ、Ｂは上述した格子点座標（ＸＬ１％
ＹＬｌ）と偏向データ（Ｘ、、ｙ、）の組から適当な方
法（例えば、最小自乗法）でめることができる。
ところで、前述したようにウェハが３”をこえると、プ
ロセスを経過することによりウェハのそり量は２００μ
ｍをこえる。 したがって式（２）における補正係数人
、Ｂの値は高さが異なると当然具なってくる。たとえば
上式（２）における偏向振幅の補正項Ａ、Ｘ％Ｂ１Ｘは
ウェハのそりが２００μｍであると、上面と下面の描画
フィールド端で数μｍの差が生じるので、補正係数Ａ１
、Ｂ、は当然上面と下面で異なる値を用いなければなら
ない。
ロセスを経過することによりウェハのそり量は２００μ
ｍをこえる。 したがって式（２）における補正係数人
、Ｂの値は高さが異なると当然具なってくる。たとえば
上式（２）における偏向振幅の補正項Ａ、Ｘ％Ｂ１Ｘは
ウェハのそりが２００μｍであると、上面と下面の描画
フィールド端で数μｍの差が生じるので、補正係数Ａ１
、Ｂ、は当然上面と下面で異なる値を用いなければなら
ない。
このことは振幅項のみならず、回転項や台形項等につい
ても言えることである。
ても言えることである。
そこで２本発明では、上述のようなひずみ検出方法を用
いて、ウェハのそりを考慮した偏向ひずみの補正を可能
ならしめたのである。
いて、ウェハのそりを考慮した偏向ひずみの補正を可能
ならしめたのである。
第３図は、本発明の一実施例を説明する図である。
ウェハが載置される試料台２上に、相対的な高さが既知
の二面の標準マーク１０．１１を設け、各々について描
画に先立って上述した方法で偏向ひずみの補正をしてお
く。すなわち、下面Ｚ：Ｚ。
の二面の標準マーク１０．１１を設け、各々について描
画に先立って上述した方法で偏向ひずみの補正をしてお
く。すなわち、下面Ｚ：Ｚ。
（Ｚは高さ座標を意味する）と上面２＝２．で上式（２
）ノ補正係ｍＡＩ％Ｂ、とＡ１、Ｂ、をめておく。
）ノ補正係ｍＡＩ％Ｂ、とＡ１、Ｂ、をめておく。
二面のマークの高さく２値）は描画すべきウェハの高さ
が、そりを考慮して、おおよそ二つのマーク１０，１１
の間におさまるようなものが望ましい。この様子を第４
図に示す。図中、１０’、１１’はそれぞれ上面、下面
の標準マークを示し、１２は試料（例えば、ウェハ）を
示す。ステップ・アンド・リピートの工程で、描画すべ
きフィールド１３毎の高さを高さ検出器（例えば、光を
用いたＺセンサによる高さの検出）により前もって測定
し、高さＺ＝Ｚという値を得たものとする。この時、こ
のフィールドの偏向ひずみの補正係数部、Ｂ、は、Ａ？
％ ＢＦ ；Ａ％’、Ｊを用いて適当な内技法により、
例えば次の式から決めることができる。
が、そりを考慮して、おおよそ二つのマーク１０，１１
の間におさまるようなものが望ましい。この様子を第４
図に示す。図中、１０’、１１’はそれぞれ上面、下面
の標準マークを示し、１２は試料（例えば、ウェハ）を
示す。ステップ・アンド・リピートの工程で、描画すべ
きフィールド１３毎の高さを高さ検出器（例えば、光を
用いたＺセンサによる高さの検出）により前もって測定
し、高さＺ＝Ｚという値を得たものとする。この時、こ
のフィールドの偏向ひずみの補正係数部、Ｂ、は、Ａ？
％ ＢＦ ；Ａ％’、Ｊを用いて適当な内技法により、
例えば次の式から決めることができる。
（ただし、４ ＝ ０．１．２・・・曲・曲９）こうし
てめたＡ、、Ｂ、を用い、前述した上式（１）％ （２
１にしたがって修正された（座標変換された）データ（
Ｕ、Ｖ）を電子ビーム装置に供給する。
てめたＡ、、Ｂ、を用い、前述した上式（１）％ （２
１にしたがって修正された（座標変換された）データ（
Ｕ、Ｖ）を電子ビーム装置に供給する。
この様子を第５図に示す。図において、ＣＰＵ７から描
画座標Ｘ１Ｙが指定されると、補正回路１４で小さな補
正量Ｆ１（Ｘ％Ｙ）、Ｆ’２（Ｘ、Ｙ）が加えられ、出
力Ｕ＝Ｘ十Ｆ□（Ｘ１Ｙ）、ｖ＝Ｙ＋Ｆ２（Ｘ、Ｙ）が
荷電粒子線装置の偏向系に加えられる。なお、図中、１
５は偏向アンプである。
画座標Ｘ１Ｙが指定されると、補正回路１４で小さな補
正量Ｆ１（Ｘ％Ｙ）、Ｆ’２（Ｘ、Ｙ）が加えられ、出
力Ｕ＝Ｘ十Ｆ□（Ｘ１Ｙ）、ｖ＝Ｙ＋Ｆ２（Ｘ、Ｙ）が
荷電粒子線装置の偏向系に加えられる。なお、図中、１
５は偏向アンプである。
なお、この方法では偏向ひずみの各係数がＺ＝Ｚ７と２
．の間で線形変化をしていると仮定しているが、これで
は精度的に不十分な場合、２＝２゜とＺ、の中間に、も
う−向、Ｚ＝Ｚ、、、に標準マークをめ、その面であら
かじめ補正係数Ａ７．Ｂ〒をめておけばよい。これら三
面での補正係数の値を基準とし、描画すべきフィールド
毎の２値に応じて２次までの補正をおこなうことも可能
である。
．の間で線形変化をしていると仮定しているが、これで
は精度的に不十分な場合、２＝２゜とＺ、の中間に、も
う−向、Ｚ＝Ｚ、、、に標準マークをめ、その面であら
かじめ補正係数Ａ７．Ｂ〒をめておけばよい。これら三
面での補正係数の値を基準とし、描画すべきフィールド
毎の２値に応じて２次までの補正をおこなうことも可能
である。
または、描画フィールドの高さがたとえば下面と中間の
間にあれば、下面と中間の基準値から、上式（３）のよ
うに線形内挿法ζこより補正係数をめることも可能であ
る。三面以上の標準面を設ければよりきめ細かな補正を
おこなうことも可能となる。
間にあれば、下面と中間の基準値から、上式（３）のよ
うに線形内挿法ζこより補正係数をめることも可能であ
る。三面以上の標準面を設ければよりきめ細かな補正を
おこなうことも可能となる。
また、補正係数Ａ１１Ｂ、におけるｉ値は、上記例にお
いては１＝０１１，２、・・・・・・・・・・・・９の
場合について説明したが、本発明では、上記数値に限定
されるものではなく、設定条件等により適宜、設定可能
である。
いては１＝０１１，２、・・・・・・・・・・・・９の
場合について説明したが、本発明では、上記数値に限定
されるものではなく、設定条件等により適宜、設定可能
である。
以上のように、本発明によれば、高さの異なる少なくと
も二面のマークを用いて得られる各面での偏向ひずみの
補正値を基準にすることにより、描画すべき部分のそり
を考慮した偏向ひずみの補正が可能であり、実用に供し
てその効果は大きい。
も二面のマークを用いて得られる各面での偏向ひずみの
補正値を基準にすることにより、描画すべき部分のそり
を考慮した偏向ひずみの補正が可能であり、実用に供し
てその効果は大きい。
第１図は、従来の偏向ひずみの補正方法を説明する図、
第２図は、標準マークを原点に対し移動させる格子点を
示す図、第３図は、本発明の一実施例を説明する図、第
４図は、本発明の基本的原理を説明する図、および第５
図は、偏向ひずみ補正回路の一例を示す図である。 図において、１．１０．１１・・・マーク、２・・・試
料台、３．４・・・レーザ測長器、５・・・電子ビーム
。 ６・・・偏向器、７・・・制御計算機、１２−・・ウェ
ハ、１３・・・フィールド。 第 ｌ 興 第 ２ 回 第 、３ 図 第 ４ ＠
第２図は、標準マークを原点に対し移動させる格子点を
示す図、第３図は、本発明の一実施例を説明する図、第
４図は、本発明の基本的原理を説明する図、および第５
図は、偏向ひずみ補正回路の一例を示す図である。 図において、１．１０．１１・・・マーク、２・・・試
料台、３．４・・・レーザ測長器、５・・・電子ビーム
。 ６・・・偏向器、７・・・制御計算機、１２−・・ウェ
ハ、１３・・・フィールド。 第 ｌ 興 第 ２ 回 第 、３ 図 第 ４ ＠
Claims (1)
- １、荷電粒子線を走査して試料上に図形を描画する荷電
粒子線装置において、前記試料を載置する試料台の一部
に光軸方向に高さの異なる少なくとも二面の標準面を有
するマークを設け、該マーク上に前記荷電粒子線を走査
して得られる各標準面での偏向ひずみの補正量をもとめ
る手段と、前記マークの各標準面の高さおよび前記試料
上の描画すべき部分の高さを光学的に測定する手段と、
前記標準面での偏向ひずみの補正量を基準ζこして前記
試料上の描画すべき部分の高さに応じて偏向ひずみの補
正量をもとめる手段とを具備するこきを特徴とする荷電
粒子線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121728A JPS6041226A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 荷電粒子線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59121728A JPS6041226A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 荷電粒子線装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP567580A Division JPS56103420A (en) | 1980-01-23 | 1980-01-23 | Compensating method for deflection distortion in charged particle beam apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041226A true JPS6041226A (ja) | 1985-03-04 |
| JPH0317214B2 JPH0317214B2 (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=14818408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59121728A Granted JPS6041226A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041226A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110530A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59121728A patent/JPS6041226A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110530A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317214B2 (ja) | 1991-03-07 |
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