JPS63142633A - 荷電ビ−ム描画におけるマ−ク情報信号処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は荷電ご一ムでマーク上を走査した時に１ｑられ
る該マークからの情報信号強度が基準値になる様にした
荷電ビーム描画におけるマーク情報信号処理方法に関す
る。

［従来技術］ 電子ビーム描画方法の如き荷電ビーム描画方法においで
、パターン描画前及び１ｆｆｉ画中に、材料や移動台等
に付されたマーク上をビームにて走査し、該走査により
該マークから得られたマーク情報信号から得られたマー
ク位置データに基づいて、材料の位置合せ、移動台の傾
きの測定、ビーム偏向歪みの補正、重ね合せ精度の測定
等を行なうのは今では極く一般的となっている。

さて、この様なマーク情報信号の情報信号処理において
、通常、該情報信号処理されるマーク情報信号は非常に
微弱な為、検出器で検出したマーク情報信号の強度をア
ンプにより増幅している。

実際には、パターン描画前に１度だけ、検出器で検出し
たマーク情報信号の強度が上記の様な測定に使用可能な
強度（基準強度値）に迄増幅される様にアンプの利得を
調整している。

［発明が解決しようとする問題点］ 所で、例えば、スポット状のご一ムで複雑なパターンを
描画する場合、多大な描画時間を要するが、この様にパ
ターン描画に多大な時間を要する様な場合、ビーム電流
の変動が無視出来なくなり、ビーム電流の変動により、
パターン描画前に調整したアンプの利得に基づく増幅で
は、上記各測定が出来る強度のマーク情報信号が得られ
ない時がある。

本発明はこの様な問題を解決する事を目的としたもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ そこで本発明は、パターン描画前に、荷電ビーム電流の
初期値（Ｉｃ）を測定し、且、材料上に設けられたマー
ク上を荷電ビームで走査し、該走査により得られたマー
ク情報信号の強度が基準値になる様にマーク情報信号を
増幅する為のアンプの初期利得（Ｇｏ　）を設定してお
ぎ、パターン描画中の適宜時期に、荷電ビーム電流値（
Ｉ）を測定し、鎖端（Ｉ）と前記初期値（■０）の比（
■／Ｉ０）と前記アンプの初期利得（Ｇ０）の積に対応
した値に該アンプの利得を設定する事により、荷電ビー
ムで走査によるマーク情報信号の強度が基準値になる様
にした。

［実施例］ 第１図は本発明の荷電ビーム描画におけるマーり情報信
号処理方法の一実施例として示したマーク情報信号処理
機構の概略図である。

図中１は電子銃、２は該電子銃からの電子ビームを材料
３上に集束させる為のレンズ、４は該ビームで材料上を
走査させる為の偏向器、５は該材料を載置したステージ
、６は該ステージの一部分に取付けられたファラデイー
カップ、７はアナログ電流値をデジタル電流値に変換す
る機能を持つ電流計、８は電子計算機の如き制御装置、
９は該制御装置の指令により作動を開始し、ＤＡ変換器
１０及びアンプ１１を介して前記偏向器４に走査信号を
供給する走査クロック発生回路である。１２Ａ、１２Ｂ
は反射電子検出器、１３Ａ、１３Ｂは電流値を電圧値に
変換する電流電圧変換器、１４は加算回路、１５は前記
制御装置８からの指令により利１ワが制御されるアンプ
、１６はＤＡ変換器、１７はＡＤ変換器、１８は波形メ
モリである。

先ず、パターン描画前に、制御装置８の指令でステージ
駆動機構（図示せず）によりファラデイーカップ６が光
軸上に来る様にステージ５を移動させ、レンズ２により
集束されたビームを該ファラデイーカップで捕える。該
カップで捕えられたビームの電流値（Ｉ０）は電流計７
によりデジタル電流値に変換され制御装置８に送られる
。該制ｍ＋装置８は該電流値（Ｉ０）をビーム電流の初
期値として記憶する。次に、該制御装置８の指令でステ
ージ駆動機構（図示せず）により材料上に付された成る
１つのマークＭが光軸上に来る様ステージ５を移動させ
る。そして、該制御装置の指令で走査クロック発生回路
９を作動させ、該走査クロック発生回路９からの走査信
号を偏向器４に供給し、マーク上をビームで走査させる
。該走査により、マークＭから発生した反射電子は反射
電子検出器１２Ａ、１２Ｂにより検出される。第２図（
ａ）、（ｂ）は夫々該反射電子検出器の出力波形である
。該各検出器の出力（電流値）は夫々電流電圧変換器１
３Ａ、１３Ｂにより電圧値に変換され、加算回路１４に
送られ、ここで加算される。

第２図（Ｃ）は該加算回路の出力波形である。該加算回
路の出力はアンプ１５により増幅され、更にＡＤ変換器
１７を介して波形メモリ１８に送られる。前記制御装置
８には予め、マークからの反射電子の強度が、材料の位
置合せ、移動台の傾ぎの測定、ビーム偏向歪みの補正の
為の測定、重ね合せ精度の測定等の測定を充分に行ない
得る程度の強度値が基準値として設定されており、該制
御装置８は該波形メモリが記憶した加算信号のピーク値
（第２図（Ｃ）のＰに対応）が基準値になる様に前記ア
ンプ１５の利得を設定する為の信号をＤＡ変換器１６を
介して該アンプ１５に送る。そして、該アンプ１５の利
得をこの状態に維持して、パターン描画等が行なわれる
。又、この様に設定した利得の初期値（Ｇｏ　）を表す
信号は制御装置８の内部メモリに記憶される。

さて、予め決めたフィールド数或いはチップ数の描画毎
、又は予め決めた時間毎に、制御装置８の指令でステー
ジ駆動ｌ！ｍ＜図示せず）によりファラデイーカップ６
が光軸上に来る様にステージ５を移動させ、レンズ２に
より集束されたビームを該ファラデイーカップで捕える
。該カップで捕えられたビームの電流値（Ｉ）は電流計
７によりデジタル電流値に変換され制御装置８に送られ
る。

該制御装置８は該電流値（Ｎとパターン描画前に記憶し
たビーム電流の初期値（Ｉ０）の比（■／［０）を求め
、該求められた比と前記アンプの利得の初期値＜Ｇｏ　
）との積を算出する。そして、該算出された積値（ｆ／
Ｉ０）・Ｇｏを表す信号を新たな利得を設定する為の信
号としてＤＡ変換器１６を介して該アンプ１５に送る。

該新たな利得設定信号の供給により、ビーム電流値の変
動分を補正すべく前記した分アンプ１５の利（７が変え
られる事になる。而して、該再設定後、マーク検出によ
る成る測定が行なわれた場合、電子ビーム走査により反
射電子検出器１２Ａ、１２Ｂで検出され、電流電圧変換
器１３Ａ、１３Ｂを介して加算回路で加算されたマーク
からの情報信号は、該アンプ１５により基準の強度にな
る様に増幅され、波形メモリ１８に記憶されるので、マ
ーク検出による材料の位置合せ、重ね合せ精度の測定等
の測定が充分に行ない得る。この様な測定は、制御装置
８が該波形メモリ１８に記憶されたマーク情報信号（第
３図（Ｃ）に対応した波形の信号）の例えばエツジ部（
第３図（Ｃ）の１１．１２の強度値となる部分に対応）
の位置データを選択し、該位置データに基づいて決定さ
れるマーク位置に基づいて行なわれる。

所で、前記パターン描画前にアンプ１５の利得の初期設
定について以下に付言する。

即ち、該アンプの利得はビーム電流とマークの性質に依
存する。そこで、前記制御装置８は、ＩＯを荷電ビーム
電流の初期値、Ｃｓをマークの種類、即ち、マークが凸
状マークか段差マークかによる補正係数、Ｃ２をマーク
の形状による補正係数、Ｇｏ’−を利得設定値とした時
に、該利得設定値Ｇｏ′を以下の式に基づいて演算し、
該値に従ってアンプの利得を初Ｍ設定する。

Ｇｏ　−＝　（Ｃ＋　　・Ｃｚ　／　（Ｉｏ　　・１０
’　））／Ｈ。

３　　１．１３ ［但し、Ｎ＝Ｃｌ−Ｃ２／（３・ＩＯ・１０Ｇ）尚、マ
ークが白土マークの時には該マーク自身の材質が材料の
材質とは異なっているので、マークの材質による補正係
数Ｃ３が前記式に加わる。

即ち、上記式のＣ１・Ｃ２の部分が全てＣ０・Ｃ２・Ｃ
３となる。

尚、本発明のマーク検出方法はイオンビームを使用した
イオンビーム描画装置等においてマーク検出する場合に
も使用出来る。

又、前記実施例の様に、凸状マークの場合は２つの反射
電子検出器の和を取っているが、第３図の様に段差マー
クの場合には、２つの反射電子検出器の差を取る。

［発明の効果］ 本発明では適宜時間毎にマーク情報信号を増幅するアン
プの利得を、マーク情報信号の強度が基準値になる様に
再設定しているので、経時的にビーム電流値が変動して
も、基準強度のマーク情報信号が得られ、その為、マー
ク検出に基づく各種測定が正確に出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の荷電ビーム描画におけるマーク情報信
号処理方法の一実施例を示す為のマーク情報信号処理機
構の概略図、第２図は信号波形図、第３図は段差マーク
を示したものである。 １：電子銃　　２：レンズ　　３：材料４：偏向器　　
５ニスデージ　　６：ファラデイーカップ　　７：電流
計　　８：制御装置９：走査クロック発生回路　　１０
：ＤＡ変換器１１：アンプ　　１２Ａ、１２Ｂ：反射電
子検出器　　　１３Ａ、１３８：電流電圧変換器１４：
加算回路　　１５：アンプ　　　１６：ＤＡ変換器　　
１７：ＡＤ変換器　　１８：波形メモリ　　Ｍ：マーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パターン描画前に、荷電ビーム電流の初期値（Ｉ＿
   ０）を測定し、且つ材料上に設けられたマーク上を荷電
   ビームで走査し、該走査により得られたマーク情報信号
   の強度が基準値になる様にマーク情報信号を増幅する為
   のアンプの初期利得（Ｇ＿０）を設定しておき、パター
   ン描画中の適宜時期に、荷電ビーム電流値（Ｉ）を測定
   し、該値（Ｉ）と前記初期値（Ｉ＿０）の比（Ｉ／Ｉ＿
   ０）と前記アンプの初期利得（Ｇ＿０）の積に対応した
   値に該アンプの利得を設定する事により、荷電ビーム走
   査によるマーク情報信号の強度が基準値になる様にした
   荷電ビーム描画におけるマーク情報信号処理方法。 ２、前記パターン描画前にアンプの初期利得を設定する
   際、Ｉ＿０を荷電ビーム電流の初期値、Ｃ＿１をマーク
   の種類による補正係数、Ｃ＿２をマークの形状による補
   正係数、Ｇ＿０′を初期利得設定値とした時に、該初期
   利得設定値Ｇ＿０′を以下の式に基づいて演算し、該値
   に従つてアンプの初期利得を設定した前記特許請求の範
   囲第１項記載の荷電ビーム描画におけるマーク情報信号
   処理方法。 Ｇ＿０′＝｛Ｃ＿１・Ｃ＿２／（Ｉ＿０・１０＾６）｝
   ／（３＾Ｎ・１．１３） ［但し、Ｎ＝Ｃ＿１・Ｃ＿２／（３・Ｉ＿０・１０＾６
   ）］