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JP2007019193A - Charged particle beam apparatus, lens power adjustment method, and device manufacturing method - Google Patents

Charged particle beam apparatus, lens power adjustment method, and device manufacturing method Download PDF

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JP2007019193A
JP2007019193A JP2005198092A JP2005198092A JP2007019193A JP 2007019193 A JP2007019193 A JP 2007019193A JP 2005198092 A JP2005198092 A JP 2005198092A JP 2005198092 A JP2005198092 A JP 2005198092A JP 2007019193 A JP2007019193 A JP 2007019193A
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charged particle
particle beam
deflector
electron beam
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JP2005198092A
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Japanese (ja)
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Maki Hosoda
真希 細田
Yasuhiro Someta
恭宏 染田
Osamu Kamimura
理 上村
Akiyoshi Tanimoto
明佳 谷本
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi High Technologies Corp
Canon Inc
Hitachi High Tech Corp
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Abstract

【課題】 偏向器の偏向中心と光学系の中間像を正確に一致させた荷電粒子線装置を提供する。
【解決手段】 荷電粒子線を偏向する偏向器107と、前記荷電粒子線を収束させるレンズ102と、前記レンズによる中間像103と共役な位置で、光軸に垂直な平面内における前記荷電粒子線の位置を計測する位置計測手段113と、前記位置計測手段により計測される荷電粒子線の位置情報に基づき前記レンズのパワーを調整するレンズパワー調整手段114とを備える。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle beam apparatus in which a deflection center of a deflector and an intermediate image of an optical system are accurately matched.
A deflector that deflects a charged particle beam, a lens that converges the charged particle beam, and the charged particle beam in a plane perpendicular to an optical axis at a position conjugate with an intermediate image 103 formed by the lens. Position measuring means 113 for measuring the position of the lens, and lens power adjusting means 114 for adjusting the power of the lens based on the position information of the charged particle beam measured by the position measuring means.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、主に半導体集積回路等の露光に用いられる電子線露光装置やイオンビーム露光装置等の荷電粒子線露光装置、及び半導体集積回路の製造過程で回路等のパターンを検査する検査装置に関するものである。   The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus or an ion beam exposure apparatus mainly used for exposure of a semiconductor integrated circuit, and an inspection apparatus for inspecting a pattern of a circuit or the like in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit. Is.

複数の電子ビームを被露光基板上に照射し、その複数の電子ビームを偏向させて基板上を走査させるとともに、描画すべきパターンに応じて複数の電子ビームを個別にオンオフしてパターンを描画するマルチビーム方式の電子線露光装置については、例えば、特開平9−330870号公報(特許文献1)に開示されている。   A plurality of electron beams are irradiated onto the substrate to be exposed, the plurality of electron beams are deflected to scan the substrate, and the plurality of electron beams are individually turned on / off according to the pattern to be drawn to draw the pattern. A multi-beam type electron beam exposure apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-330870 (Patent Document 1).

この例において、ブランキング用偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置とを一致させることが求められる。   In this example, it is required to match the deflection center of the blanking deflector with the position of the intermediate image of the optical system.

また、電子ビームを用いてウエハ上の回路等のパターンを検査する走査電子顕微鏡については、例えば、特開2004−31976号公報(特許文献2)に開示されている。   A scanning electron microscope that inspects a pattern of a circuit or the like on a wafer using an electron beam is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-31976 (Patent Document 2).

この例においても、ブランキング用偏向器の偏向中心と電子ビームのクロスオーバーの位置とを一致させることが求められる。
特開平9−330870号公報 特開2004−31976号公報
Also in this example, it is required to match the deflection center of the blanking deflector with the position of the electron beam crossover.
JP-A-9-330870 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-31976

しかしながら、偏向器の偏向中心と光学系の中間像(クロスオーバー像)とを正確に合わせるのは、偏向器の偏向中心を正確に把握できないため、困難である。電子線露光装置の場合、偏向器の偏向中心と中間像とを正確に合わせないと、偏向器の偏向中心とウエハもしくは試料表面が光学系にとって共役な位置関係でなくなる。そのため、ウエハもしくは試料表面で電子ビームの像が動き、結果として電子ビームはぼけてしまう。走査電子顕微鏡の場合、ブランキングの最中に試料上の電子ビームによる照射位置が変化してしまい、照射領域に隣接した領域を帯電させてしまう。   However, it is difficult to accurately match the deflection center of the deflector with the intermediate image (crossover image) of the optical system because the deflection center of the deflector cannot be accurately grasped. In the case of the electron beam exposure apparatus, unless the deflection center of the deflector and the intermediate image are accurately aligned, the deflection center of the deflector and the wafer or sample surface are not in a positional relationship conjugate to the optical system. Therefore, the image of the electron beam moves on the wafer or the sample surface, and as a result, the electron beam is blurred. In the case of a scanning electron microscope, the irradiation position of the electron beam on the sample changes during blanking, and the area adjacent to the irradiation area is charged.

ウエハもしくは試料表面で電子ビームの像が動いてしまうのを避けるために、ステージを光軸方向に上下させて補正することも可能だが、電磁レンズもしくは静電レンズや偏向器を光学的に補正する必要がでてきて、煩雑な手順が増してしまう。   To avoid moving the electron beam image on the wafer or sample surface, it is possible to correct the stage by moving the stage up and down in the optical axis direction, but optically correct the electromagnetic lens, electrostatic lens, or deflector. It becomes necessary, and complicated procedures increase.

本発明の目的は、意図しない照射位置の変化がなく、照射領域に隣接した領域を帯電させてしまうのを回避することができ、パターン寸法精度など描画性能の良い荷電粒子線装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus that has no unintended irradiation position change, can avoid charging an area adjacent to the irradiation area, and has good drawing performance such as pattern dimension accuracy. It is.

上記目的を達成するために、本発明に係る荷電粒子線装置は、荷電粒子線を偏向する偏向器と、前記荷電粒子線を収束させるレンズと、前記レンズによる中間像の結像位置と共役な位置で、光軸に垂直な平面内における前記荷電粒子線の位置を計測する位置計測手段と、前記位置計測手段により計測される前記荷電粒子線の位置情報に基づき前記レンズのパワーを調整するレンズパワー調整手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a charged particle beam apparatus according to the present invention includes a deflector that deflects a charged particle beam, a lens that converges the charged particle beam, and an imaging position of an intermediate image by the lens. A position measuring unit that measures the position of the charged particle beam in a plane perpendicular to the optical axis at a position, and a lens that adjusts the power of the lens based on the position information of the charged particle beam measured by the position measuring unit And a power adjustment means.

前記レンズパワー調整手段は、例えば、前記偏向器の動作時における前記荷電粒子線の位置と、前記偏向器の非動作時における前記荷電粒子線の位置と、を一致させるように、前記レンズのパワーを調整することを特徴とする。   For example, the lens power adjusting means may adjust the power of the lens so that the position of the charged particle beam during operation of the deflector matches the position of the charged particle beam during non-operation of the deflector. It is characterized by adjusting.

前記レンズは、例えば、電磁レンズもしくは静電レンズであることを特徴とすることができ、前記レンズは前記偏向器より光軸方向において上段に配置されることを特徴としてもよい。前記荷電粒子線装置は露光装置であることを特徴とすることもでき、前記荷電粒子線装置は電子ビームを用いた走査電子顕微鏡であることを特徴とすることもでき、前記露光装置は複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光するマルチビーム露光装置であることを特徴とすることもできる。   The lens may be, for example, an electromagnetic lens or an electrostatic lens, and the lens may be arranged at an upper stage in the optical axis direction than the deflector. The charged particle beam apparatus may be an exposure apparatus, the charged particle beam apparatus may be a scanning electron microscope using an electron beam, and the exposure apparatus may include a plurality of exposure apparatuses. It can also be characterized by being a multi-beam exposure apparatus that exposes a desired pattern on a substrate to be exposed using a charged particle beam.

また、本発明は、前記露光装置を用いて前記被露光基板に露光を行う工程と、露光された前記被露光基板を現像する工程と、を備えることを特徴とするデバイス製造方法にも適用される。   The present invention may also be applied to a device manufacturing method comprising: a step of exposing the substrate to be exposed using the exposure apparatus; and a step of developing the exposed substrate to be exposed. The

また、本発明に係るレンズパワー調整方法は、荷電粒子線を収束させるレンズによる中間像の結像位置と共役な位置で、光軸に垂直な平面内における前記荷電粒子線の位置を計測し、その位置情報に基づき前記レンズのパワーを調整することを特徴とする。前記レンズは前記荷電粒子線を偏向する偏向器より光軸方向において上段に配置されることを特徴とすることができる。   Further, the lens power adjustment method according to the present invention measures the position of the charged particle beam in a plane perpendicular to the optical axis at a position conjugate with the imaging position of the intermediate image by the lens that converges the charged particle beam, The power of the lens is adjusted based on the position information. The lens may be arranged in an upper stage in the optical axis direction than a deflector that deflects the charged particle beam.

本発明によれば、パターン寸法精度など描画性能の良い荷電粒子線装置を提供することができる。また、この装置を用いてデバイスを製造すれば、従来以上に高精度なデバイスを製造することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a charged particle beam apparatus with good drawing performance such as pattern dimension accuracy. Moreover, if a device is manufactured using this apparatus, a device with higher accuracy than before can be manufactured.

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。荷電粒子線装置の例として以下の実施例では、(1)1本の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置、(2)複数の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置、(3)電子ビームを用いてウエハ上の回路等のパターンを検査する走査電子顕微鏡、の例を示す。なお、上記(1)と(2)の実施例では、電子ビームに限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。また、マスクを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置や、フォトカソードを持つ電子ビーム描画装置にも同様に適用できる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As examples of the charged particle beam apparatus, in the following embodiments, (1) an electron beam exposure apparatus that exposes an exposure substrate such as a wafer using one electron beam, and (2) a wafer such as a wafer that uses a plurality of electron beams. An example of an electron beam exposure apparatus that exposes an exposure substrate and (3) a scanning electron microscope that inspects a pattern of a circuit or the like on a wafer using an electron beam are shown. The above embodiments (1) and (2) can be similarly applied to an exposure apparatus using an ion beam as well as an electron beam. Further, the present invention can be similarly applied to an electron beam exposure apparatus that exposes a substrate to be exposed such as a wafer using a mask or an electron beam drawing apparatus having a photocathode.

本発明の実施例1は、(1)1本の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置に係るものである。図1は、本発明の実施例1に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。   Embodiment 1 of the present invention relates to (1) an electron beam exposure apparatus that exposes a substrate to be exposed such as a wafer using one electron beam. FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of an electron beam exposure apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

電子源101から放出された電子ビームは電磁レンズ102によって電子源101の中間像103を形成する。その中間像103は、電磁レンズ105,108を備えて成る光学系を介してウエハ109上に投影され、像110を形成する。その際、中間像103と像110は光学系にとって共役な位置関係となっている。   The electron beam emitted from the electron source 101 forms an intermediate image 103 of the electron source 101 by the electromagnetic lens 102. The intermediate image 103 is projected onto the wafer 109 via an optical system including electromagnetic lenses 105 and 108 to form an image 110. At that time, the intermediate image 103 and the image 110 are in a positional relationship conjugate to the optical system.

ブランカー104は中間像103の位置にある偏向器であり、ウエハ109に対する電子ビームの照射と遮蔽を制御する。すなわち、電子ビームをウエハ109に対して照射する場合は、ブランカー104を用いずに、ウエハ109上に電子ビームを照射する。一方、電子ビームをウエハ109に対して遮蔽する場合は、ブランカー104を用いて電子ビームを偏向させ、光学系の瞳上に位置するブランキングアパーチャ106で電子ビームを遮蔽する。また、電子ビームは静電偏向器107によってウエハ上を走査される。   The blanker 104 is a deflector at the position of the intermediate image 103 and controls irradiation and shielding of the electron beam to the wafer 109. That is, when the electron beam is irradiated on the wafer 109, the electron beam is irradiated on the wafer 109 without using the blanker 104. On the other hand, when the electron beam is shielded from the wafer 109, the electron beam is deflected using the blanker 104, and the electron beam is shielded by the blanking aperture 106 positioned on the pupil of the optical system. The electron beam is scanned on the wafer by the electrostatic deflector 107.

ウエハステージ111には、像110の位置を計測するためのマーク112が備えられており、反射電子検出器113が、マーク112からの反射電子を検出する。マーク112及び反射電子検出器113によって計測された像110の位置情報に基づき、電磁レンズパワー補正制御回路114において、電磁レンズ102のパワーが決定され、レンズパワーにフィードバックされる。   The wafer stage 111 is provided with a mark 112 for measuring the position of the image 110, and the reflected electron detector 113 detects reflected electrons from the mark 112. Based on the position information of the image 110 measured by the mark 112 and the backscattered electron detector 113, the electromagnetic lens power correction control circuit 114 determines the power of the electromagnetic lens 102 and feeds it back to the lens power.

偏向器の偏向中心とウエハの表面が光学系にとって共役な位置関係にある場合とない場合の、ウエハ近傍における像の位置について、図2と図3を用いて説明する。最初に、図2を用いて、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致している場合の、ウエハ近傍における像の位置について説明する。   The position of the image in the vicinity of the wafer when the deflection center of the deflector and the surface of the wafer are in a conjugate positional relationship with the optical system will be described with reference to FIGS. First, the position of the image in the vicinity of the wafer when the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system coincide with each other will be described with reference to FIG.

図2(A)は、偏向器203の偏向中心204と図示しないレンズの中間像205が一致していることを示す概観図である。このとき、光軸201と電子ビームの主光線202は一致している。そして、図2(B)は、図2(A)の状態のときの、ウエハ208の近傍における電子ビームの偏向中心206と電子ビームの像207の位置を示す概観図である。レンズの中間像205と電子ビームの像207は共役な関係となっており、偏向器203の偏向中心204とレンズの中間像205は一致しているため、ウエハ208の近傍における電子ビームの偏向中心206と電子ビームの像207は一致する。なお、図2(A)と同様に、光軸201と電子ビームの主光線202は一致している。   FIG. 2A is a schematic view showing that the deflection center 204 of the deflector 203 and the intermediate image 205 of a lens (not shown) coincide with each other. At this time, the optical axis 201 and the principal ray 202 of the electron beam coincide with each other. FIG. 2B is a schematic view showing the positions of the electron beam deflection center 206 and the electron beam image 207 in the vicinity of the wafer 208 in the state of FIG. The intermediate image 205 of the lens and the electron beam image 207 have a conjugate relationship, and the deflection center 204 of the deflector 203 and the intermediate image 205 of the lens coincide with each other, so that the deflection center of the electron beam in the vicinity of the wafer 208 is obtained. 206 and the electron beam image 207 coincide. As in FIG. 2A, the optical axis 201 and the principal ray 202 of the electron beam coincide.

一方、図2(C)は、図2(A)の状態から偏向器203を動作させた状態を示す概観図である。偏向中心204とレンズの中間像205は一致しているため、電子ビームはレンズの中間像205、つまり偏向中心204を基点に偏向される。そして、図2(D)は、図2(C)の状態のときの、ウエハ208の近傍における電子ビームの偏向中心206と電子ビームの像207の位置、及び電子ビームの主光線202が傾いていることを示す概観図である。電子ビームの主光線202は偏向中心206を基点に傾き、電子ビームの像207はウエハ208の表面でシフトしない。   On the other hand, FIG. 2C is an overview diagram showing a state in which the deflector 203 is operated from the state of FIG. Since the deflection center 204 and the intermediate image 205 of the lens coincide with each other, the electron beam is deflected from the intermediate image 205 of the lens, that is, the deflection center 204. In FIG. 2D, the position of the electron beam deflection center 206 and the electron beam image 207 in the vicinity of the wafer 208 and the electron beam principal ray 202 in the state of FIG. 2C are tilted. FIG. The principal ray 202 of the electron beam is tilted with the deflection center 206 as a base point, and the electron beam image 207 is not shifted on the surface of the wafer 208.

以上、図2(A)から図2(D)で説明したように、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致している場合、偏向器203を動作させないときと動作させたときとで、ウエハ208の表面における電子ビームの像207の位置はずれない。つまり、偏向器203をON/OFFさせながらウエハ208の表面上における電子ビームの位置を計測すると、その位置は偏向器203のON/OFFに従って動かない。   As described above with reference to FIGS. 2A to 2D, when the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system coincide with each other, the deflector 203 is operated when not operated. Sometimes, the position of the electron beam image 207 on the surface of the wafer 208 is not shifted. That is, when the position of the electron beam on the surface of the wafer 208 is measured while turning the deflector 203 on / off, the position does not move according to the turning on / off of the deflector 203.

次に、図3を用いて、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致していない場合の、ウエハ近傍における像の位置について説明する。
図3(A)は、偏向器303の偏向中心304よりも下側に図示しないレンズの中間像305があることを示す概観図である。このとき、光軸301と電子ビームの主光線302は一致している。そして、図3(B)は、図3(A)の状態のときの、ウエハ308の近傍における電子ビームの偏向中心306と電子ビームの像307の位置を示す概観図である。レンズの中間像305と電子ビームの像307は共役な関係となっているが、偏向器303の偏向中心304とレンズの中間像305が一致していないため、ウエハ308の近傍における電子ビームの偏向中心306と電子ビームの像307は一致していない。なお、図3(A)と同様に、光軸301と電子ビームの主光線302は一致している。
Next, the position of the image in the vicinity of the wafer when the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system do not match will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a schematic view showing that an intermediate image 305 of a lens (not shown) is present below the deflection center 304 of the deflector 303. At this time, the optical axis 301 and the principal ray 302 of the electron beam coincide. FIG. 3B is a schematic view showing the positions of the electron beam deflection center 306 and the electron beam image 307 in the vicinity of the wafer 308 in the state of FIG. Although the lens intermediate image 305 and the electron beam image 307 have a conjugate relationship, the deflection center 304 of the deflector 303 and the lens intermediate image 305 do not coincide with each other. The center 306 and the electron beam image 307 do not coincide. As in FIG. 3A, the optical axis 301 and the principal ray 302 of the electron beam coincide.

一方、図3(C)は、図3(A)の状態から偏向器303を動作させた状態を示す概観図である。偏向中心304とレンズの中間像305は一致していないため、電子ビームはレンズの中間像305ではなく、偏向中心304を基点に偏向される。そして、図3(D)は、図3(C)の状態のときの、ウエハ308の近傍における電子ビームの偏向中心306と電子ビームの像307の位置、及び電子ビームの主光線302が傾いていることを示す概観図である。電子ビームの主光線302は偏向中心306を基点に傾くため、電子ビームの像307はウエハ308の表面でシフトする。   On the other hand, FIG. 3C is an overview diagram showing a state in which the deflector 303 is operated from the state of FIG. Since the deflection center 304 and the intermediate image 305 of the lens do not coincide with each other, the electron beam is deflected with the deflection center 304 as a base point, not the intermediate image 305 of the lens. In FIG. 3D, the position of the electron beam deflection center 306 and the electron beam image 307 in the vicinity of the wafer 308 and the principal ray 302 of the electron beam in the state of FIG. FIG. Since the principal ray 302 of the electron beam is inclined with respect to the deflection center 306, the electron beam image 307 is shifted on the surface of the wafer 308.

以上、図3(A)から図3(D)を参照して説明したように、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致していない場合、偏向器303を動作させないときと動作させたときとで、ウエハ308の表面における電子ビームの像307の位置はずれる。つまり、偏向器303をON/OFFさせながらウエハ308の表面上における電子ビームの位置を計測すると、その位置は偏向器303のON/OFFに従って動くことになる。偏向器303より上側に位置する図示しないレンズのパワーを調整することで、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置を一致させ、偏向器303を動作させないときと動作させたときにおけるウエハ308の表面での電子ビームの像307の位置を動かないようにさせることができる。
また、電子ビームの像307の位置を計測する場所は、ウエハの表面ではなく中間像305と光軸方向において共役な位置でも良い。
As described above with reference to FIGS. 3A to 3D, when the deflection center of the deflector does not coincide with the position of the intermediate image of the optical system, the deflector 303 is not operated. The position of the electron beam image 307 on the surface of the wafer 308 is deviated from when it is operated. That is, when the position of the electron beam on the surface of the wafer 308 is measured while turning the deflector 303 ON / OFF, the position moves according to ON / OFF of the deflector 303. By adjusting the power of a lens (not shown) located above the deflector 303, the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system are matched, and the wafer when the deflector 303 is not operated and when it is operated The position of the electron beam image 307 on the surface 308 can be prevented from moving.
Further, the position where the position of the electron beam image 307 is measured may be a position conjugate with the intermediate image 305 in the optical axis direction instead of the surface of the wafer.

ウエハ表面における電子ビームの位置は、ウエハ表面と同等の位置にあるマークをスキャンしたことにより得られる2次元像もしくは1次元プロファイルから計測する。2次元像による電子ビームの位置計測は、適切な評価領域内での像の重心を電子ビーム位置とする方法や、電子ビームの形状を円もしくは楕円として検出し、円の中心もしくは楕円の2つの焦点の中心を電子ビーム位置とする方法などがある。1次元プロファイルによる電子ビームの位置計測は、プロファイルの立ち上がりと立ち下がりを微分した部分をガウシアンとして検出し、それら2つのガウシアンの中心を電子ビーム位置とする方法などがある。   The position of the electron beam on the wafer surface is measured from a two-dimensional image or one-dimensional profile obtained by scanning a mark at the same position as the wafer surface. The position measurement of the electron beam using a two-dimensional image is performed by a method in which the center of gravity of the image in an appropriate evaluation region is used as the electron beam position, or the shape of the electron beam is detected as a circle or an ellipse. There is a method in which the center of the focal point is the electron beam position. Electron beam position measurement using a one-dimensional profile includes a method in which a portion obtained by differentiating the rising and falling edges of the profile is detected as Gaussian, and the center of these two Gaussians is used as the electron beam position.

図4を用いて、本実施例の電子ビーム露光装置において、光学系の中間像と偏向器の偏向中心を一致させる動作について説明する。
(ステップ41)では、偏向器に、あらかじめ決められた電圧のパルス信号を印加する。その際、印加する電圧は偏向器よりも下側にあるブランキングアパーチャによって遮蔽される電圧よりも低い電圧とする。つまり、偏向器にパルス信号を印加している間、ウエハの表面と同等の位置にあるマークを用いて、常に電子ビームの像の位置を計測することができる。偏向器にパルス信号を印加した後、ステップ42に移行する。
With reference to FIG. 4, the operation of matching the intermediate image of the optical system and the deflection center of the deflector in the electron beam exposure apparatus of the present embodiment will be described.
In (Step 41), a pulse signal having a predetermined voltage is applied to the deflector. At this time, the voltage to be applied is lower than the voltage shielded by the blanking aperture below the deflector. That is, while applying a pulse signal to the deflector, it is possible to always measure the position of the image of the electron beam by using the mark at the same position as the surface of the wafer. After applying a pulse signal to the deflector, the process proceeds to step 42.

(ステップ42)では、ウエハの表面と同等の位置にあるマークを用いて、電子ビームの像の位置を計測する。電子ビームの像の位置を計測した後、ステップ43へ移行する。   In step 42, the position of the electron beam image is measured using a mark at the same position as the wafer surface. After measuring the position of the electron beam image, the process proceeds to step 43.

(ステップ43)では、ウエハの表面と同等の位置において、電子ビームの像が動いているかどうかを判断する。電子ビームの像が動いている場合ステップ44へ、電子ビームの像が動いていない場合ステップ45へ、それぞれ移行する。   In step 43, it is determined whether the electron beam image is moving at a position equivalent to the wafer surface. If the electron beam image is moving, the process proceeds to step 44, and if the electron beam image is not moving, the process proceeds to step 45.

(ステップ44)では、あらかじめ決められた範囲内で、偏向器の偏向中心にフォーカスさせたいレンズのパワーを微小量変化させる。レンズのパワーを微小量変化させた後、ステップ42へ移行する。   In (Step 44), the power of the lens to be focused on the deflection center of the deflector is changed by a minute amount within a predetermined range. After changing the lens power by a minute amount, the process proceeds to step 42.

(ステップ45)では、偏向器に印加されているパルス信号を停止する。偏向器に印加されているパルス信号を停止した後、処理終了へ移行する。   In (Step 45), the pulse signal applied to the deflector is stopped. After stopping the pulse signal applied to the deflector, the process proceeds to the end of processing.

本発明の実施例2は、(2)複数の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置に係るものである。図5は、本発明の実施例2に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。   Embodiment 2 of the present invention relates to (2) an electron beam exposure apparatus that exposes an exposed substrate such as a wafer using a plurality of electron beams. FIG. 5 is a schematic view of the essential portions of an electron beam exposure apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

501から509は、複数の電子源像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールであり、図5の場合、マルチソースモジュールは5×5の25個が2次元配列されている。501は、電子銃が形成する電子源(クロスオーバー像)である。この電子源501から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ502によって略平行な電子ビームとなる。503は、開口が2次元配列して形成されたアパーチャアレイであり、504は、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列して形成されたレンズアレイである。505,506,507,508は、個別に駆動可能な静電偏向器が2次元配列して形成されたマルチ偏向器アレイであり、509は、個別に駆動可能な静電のブランカーが2次元配列して形成されたブランカーアレイである。   Reference numerals 501 to 509 denote multi-source modules that form a plurality of electron source images and emit electron beams from the electron source images. In the case of FIG. 5, 25 multi-source modules are arranged in a two-dimensional array. ing. Reference numeral 501 denotes an electron source (crossover image) formed by the electron gun. The electron beam emitted from the electron source 501 is converted into a substantially parallel electron beam by the condenser lens 502. Reference numeral 503 denotes an aperture array in which apertures are two-dimensionally arranged, and reference numeral 504 denotes a lens array in which electrostatic lenses having the same optical power are two-dimensionally arranged. Reference numerals 505, 506, 507, and 508 denote multi-deflector arrays formed by two-dimensionally arraying electrostatic deflectors that can be individually driven, and 509 is a two-dimensional array of electrostatic blankers that can be individually driven. A blanker array formed as described above.

マルチソースモジュールの各機能について説明する。コンデンサーレンズ502からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ503によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ504の静電レンズを介して、ブランカーアレイ509の対応するブランカー上に、電子源501の中間像523を形成する。この時、マルチ偏向器アレイ505,506,507,508は、ブランカーアレイ509上に形成される電子源の中間像523の位置(光軸と直交する面内の位置)を個別に調整する。また、ブランカーアレイ509で偏向された電子ビームは、ブランキングアパーチャ510によって遮断されるため、ウエハ520には照射されない。一方、ブランカーアレイ509で偏向されない電子ビームは、ブランキングアパーチャ510によって遮断されないため、ウエハ520には照射される。   Each function of the multi-source module will be described. The substantially parallel electron beam from the condenser lens 502 is divided into a plurality of electron beams by the aperture array 503. The divided electron beam forms an intermediate image 523 of the electron source 501 on the corresponding blanker of the blanker array 509 via the electrostatic lens of the corresponding lens array 504. At this time, the multi deflector arrays 505, 506, 507, and 508 individually adjust the position of the intermediate image 523 of the electron source formed on the blanker array 509 (the position in the plane orthogonal to the optical axis). Further, since the electron beam deflected by the blanker array 509 is blocked by the blanking aperture 510, the wafer 520 is not irradiated. On the other hand, since the electron beam that is not deflected by the blanker array 509 is not blocked by the blanking aperture 510, the wafer 520 is irradiated.

マルチソースモジュールで形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズ515,516,517,518の縮小投影系を介して、ウエハ520に投影される。この時、複数の中間像がウエハ520に投影される際、焦点位置は、ダイナミックフォーカスレンズ(静電もしくは磁界レンズ)511,512で調整できる。513と、514は各電子ビームを露光すべき個所へ偏向させる主偏向器と副偏向器である。519はウエハ520上に形成された電子源の各中間像の位置を計測するための反射電子検出器である。521はウエハを移動させるためのステージである。522は電子ビームの位置およびビーム形状を検出するためのマークである。524は、レンズアレイパワー補正制御回路であり、マーク522及び反射電子検出器519によって計測された像の位置情報に基づいて、レンズアレイ504のパワーを決定する。   A plurality of intermediate images of the electron source formed by the multi-source module are projected onto the wafer 520 through the reduction projection system of the magnetic lenses 515, 516, 517, and 518. At this time, when a plurality of intermediate images are projected onto the wafer 520, the focal position can be adjusted by dynamic focus lenses (electrostatic or magnetic field lenses) 511 and 512. Reference numerals 513 and 514 denote a main deflector and a sub deflector for deflecting each electron beam to a position to be exposed. Reference numeral 519 denotes a backscattered electron detector for measuring the position of each intermediate image of the electron source formed on the wafer 520. Reference numeral 521 denotes a stage for moving the wafer. Reference numeral 522 denotes a mark for detecting the position and beam shape of the electron beam. A lens array power correction control circuit 524 determines the power of the lens array 504 based on the position information of the image measured by the mark 522 and the backscattered electron detector 519.

マルチ偏向器アレイ505〜508の偏向中心と中間像523とを正確に合わせるのは、マルチ偏向器アレイ505〜508の偏向中心を正確に把握できないため、困難である。マルチ偏向器アレイ505〜508の偏向中心と中間像523とを正確に合わせないと、上記実施例1で述べたように、ウエハ520の表面上で電子ビームの像が動いてしまう。特に、ブランカーアレイ509を動作させて電子ビームのON/OFFを行う際、ウエハ520の表面上で電子ビームの像が動いてしまい、電子ビームがぼけてしまう。その結果、描画したパターンの寸法精度などが悪化する。   It is difficult to accurately align the deflection centers of the multi-deflector arrays 505 to 508 and the intermediate image 523 because the deflection centers of the multi-deflector arrays 505 to 508 cannot be accurately grasped. If the deflection centers of the multi-deflector arrays 505 to 508 and the intermediate image 523 are not precisely aligned, the electron beam image moves on the surface of the wafer 520 as described in the first embodiment. In particular, when the electron beam is turned on / off by operating the blanker array 509, the image of the electron beam moves on the surface of the wafer 520, and the electron beam is blurred. As a result, the dimensional accuracy of the drawn pattern deteriorates.

また、ウエハ520の表面上で電子ビームの像が動いてしまうのを避けるために、ステージ521を光軸方向に上下させて補正することも可能だが、縮小投影系の倍率が変化し、縮小投影系のレンズや偏向器を光学的に調整する必要がでてくる。   Further, in order to avoid the movement of the image of the electron beam on the surface of the wafer 520, correction can be performed by moving the stage 521 up and down in the optical axis direction, but the magnification of the reduction projection system changes and reduction projection is performed. It is necessary to optically adjust the lens and deflector of the system.

マルチ偏向器アレイ505〜508の偏向中心と中間像523とを正確に合わせるために、実施例1の図4で説明した動作と同様の動作をここで行う。つまり、マルチ偏向器アレイ505〜508にパルス信号を印加し、マーク522及び反射電子検出器519によって計測された像525の位置情報に基づいて、レンズアレイパワー補正制御回路524においてレンズアレイ504のパワーを決定し、マルチ偏向器アレイ505〜508の偏向中心と中間像523とを正確に合わせる。その結果、電子ビームのON/OFFを行う際に、ウエハ520表面上で電子ビームの像が動かないようにすることができ、描画パターンの寸法精度などを向上させることができる。   In order to accurately align the deflection centers of the multi-deflector arrays 505 to 508 and the intermediate image 523, an operation similar to the operation described in FIG. That is, a pulse signal is applied to the multi-deflector arrays 505 to 508, and the lens array 504 power is controlled by the lens array power correction control circuit 524 based on the position information of the image 525 measured by the mark 522 and the backscattered electron detector 519. And the center of deflection of the multi-deflector arrays 505 to 508 and the intermediate image 523 are accurately matched. As a result, when the electron beam is turned ON / OFF, the image of the electron beam can be prevented from moving on the surface of the wafer 520, and the dimensional accuracy of the drawing pattern can be improved.

本発明の実施例3は、(3)電子ビームを用いてウエハ上の回路等のパターンを検査する走査電子顕微鏡に係るものである。図6は、本発明の実施例3に係る走査電子顕微鏡の要部概略図である。   Embodiment 3 of the present invention relates to (3) a scanning electron microscope that inspects a pattern of a circuit or the like on a wafer using an electron beam. FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a scanning electron microscope according to the third embodiment of the present invention.

この走査電子顕微鏡は、電子銃601に、電子源602、引出電極603、及び加速電極604を備えて構成される。電子源602と引出電極603の間には引出電圧V1が印加され、これによって電子源602から電子ビーム605が引き出される。加速電極604はアース電位に維持され、そして加速電極604と電子源602との間には加速電圧Vaccが印加されることで、電子ビーム605は加速される。加速された電子ビーム605は、電磁レンズ606によって、クロスオーバー608が生じるように収束され、さらに電磁レンズ610によって、試料ステージ613上にあるウエハ等の試料612の表面上に収束される。   This scanning electron microscope is configured by including an electron gun 601, an electron source 602, an extraction electrode 603, and an acceleration electrode 604. An extraction voltage V 1 is applied between the electron source 602 and the extraction electrode 603, whereby the electron beam 605 is extracted from the electron source 602. The acceleration electrode 604 is maintained at the ground potential, and the acceleration voltage Vacc is applied between the acceleration electrode 604 and the electron source 602, whereby the electron beam 605 is accelerated. The accelerated electron beam 605 is converged by the electromagnetic lens 606 so that a crossover 608 is generated, and further converged by the electromagnetic lens 610 on the surface of the sample 612 such as a wafer on the sample stage 613.

試料612の表面上に収束された電子ビーム605の像615が試料612の表面上を走査すると、試料612から2次電子及び反射電子が発生する。発生した2次電子は電子検出器614によって検出され、電気信号に変換される。   When the image 615 of the electron beam 605 focused on the surface of the sample 612 scans the surface of the sample 612, secondary electrons and reflected electrons are generated from the sample 612. The generated secondary electrons are detected by the electron detector 614 and converted into an electric signal.

電磁レンズ606とクロスオーバー608との間には、アパーチャ607が配置されており、このアパーチャ607によって電子ビーム605の開口角は決められる。また、クロスオーバー608と電磁レンズ610との間または電磁レンズ610の中には、電子ビーム走査用偏向器611が配置され、この電子ビーム走査用偏向器611は像615で試料612を走査するように電子ビーム605を偏向させる機能を持つ。本実施例の場合、電子ビーム走査用偏向器611は、電磁レンズ610の中に設けられており、電子ビーム走査用偏向器611の偏向中心と電磁レンズ610のレンズ中心とが一致させることで、偏向歪を低減させる構造となっている。像615で試料612を走査することで、試料612の各所から発生する2次電子を電子検出器614によって検出し、検出された情報に基づいて試料612上の回路等のパターンを検査する。   An aperture 607 is disposed between the electromagnetic lens 606 and the crossover 608, and the aperture angle of the electron beam 605 is determined by the aperture 607. Further, an electron beam scanning deflector 611 is disposed between the crossover 608 and the electromagnetic lens 610 or in the electromagnetic lens 610, and the electron beam scanning deflector 611 scans the sample 612 with the image 615. Has a function of deflecting the electron beam 605. In the case of the present embodiment, the electron beam scanning deflector 611 is provided in the electromagnetic lens 610, and the deflection center of the electron beam scanning deflector 611 and the lens center of the electromagnetic lens 610 are made to coincide with each other. The structure reduces the deflection distortion. By scanning the sample 612 with the image 615, secondary electrons generated from various parts of the sample 612 are detected by the electron detector 614, and a pattern such as a circuit on the sample 612 is inspected based on the detected information.

ブランキング用偏向器609は、アパーチャ607と電子ビーム走査用偏向器611との間に配置されていて、電子ビーム605を、クロスオーバー608が形成される位置において偏向してブランキングする。電子ビーム605をブランキングするために、クロスオーバー608以外の点を支点として偏向すると、実施例1で説明したように、偏向時に試料612の表面上で電子ビーム605の照射位置が移動してしまう。また、電子ビーム605がある程度の面積を持つビームである場合にブランキングすると、ブランキングの最中にアパーチャ607で遮蔽できない電子ビームが存在し、照射したくない隣接した領域を照射してしまう場合がある。   The blanking deflector 609 is disposed between the aperture 607 and the electron beam scanning deflector 611, and deflects and blanks the electron beam 605 at a position where the crossover 608 is formed. If the point other than the crossover 608 is deflected to blank the electron beam 605, the irradiation position of the electron beam 605 moves on the surface of the sample 612 during the deflection as described in the first embodiment. . If blanking is performed when the electron beam 605 has a certain area, an electron beam that cannot be shielded by the aperture 607 exists during blanking, and an adjacent region that is not desired to be irradiated is irradiated. There is.

ブランキング用偏向器609の偏向中心とクロスオーバー608とを正確に合わせるために、実施例1の図4で説明した動作と同様の動作がここで行われる。つまり、ブランキング用偏向器609にパルス信号を印加し、電子検出器614によって計測された回路等のパターンの位置情報に基づいて、電磁レンズパワー補正制御回路616において電磁レンズ606のパワーを決定して、ブランキング用偏向器609の偏向中心とクロスオーバー608とは正確に合わせられる。その結果、ブランキングの最中に照射したくない隣接した領域を照射しないようにすることができる。   In order to accurately match the deflection center of the blanking deflector 609 and the crossover 608, the same operation as that described in FIG. 4 of the first embodiment is performed here. That is, a pulse signal is applied to the blanking deflector 609, and the power of the electromagnetic lens 606 is determined by the electromagnetic lens power correction control circuit 616 based on position information of a pattern such as a circuit measured by the electron detector 614. Thus, the deflection center of the blanking deflector 609 and the crossover 608 are accurately aligned. As a result, it is possible to avoid irradiating adjacent areas that are not desired to be irradiated during blanking.

次に、本発明の実施例4として、上述の実施例1または実施例2で説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法の一例を説明する。   Next, as a fourth embodiment of the present invention, an example of a device production method using the electron beam exposure apparatus described in the first or second embodiment will be described.

図7に微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ71(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ72(EBデータ変換)では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ73(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ74(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記ステップ72で用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ75(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ74によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ76(検査)ではステップ75で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ77)される。
図8は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ81(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ82(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ83(電極形成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ84(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ85(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ86(露光)では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ87(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ88(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ89(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施例の製造方法を用いれば、高集積度の半導体デバイスをパターン寸法精度良く製造することが出来る。
FIG. 7 shows a flow of manufacturing a microdevice (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.). In step 71 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 72 (EB data conversion), exposure control data for the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern. On the other hand, in step 73 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 74 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the wafer and the exposure apparatus to which the exposure control data prepared in step 72 is input. The next step 75 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 74, and is a process such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), or the like. including. In step 76 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 75 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 77).
FIG. 8 shows a detailed flow of the wafer process. In step 81 (oxidation), the wafer surface is oxidized. In step 82 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 83 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step 84 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 85 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 86 (exposure), the circuit pattern is printed onto the wafer by exposure using the exposure apparatus described above. In step 87 (development), the exposed wafer is developed. In step 88 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 89 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
By using the manufacturing method of this embodiment, a highly integrated semiconductor device can be manufactured with high pattern dimension accuracy.

本発明の実施例1に係り、1本の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置の要部概略を説明するための図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a main part of an electron beam exposure apparatus that exposes a substrate to be exposed such as a wafer using one electron beam according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係り、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致している場合のウエハ近傍における像の位置について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the position of the image in the vicinity of the wafer when the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system coincide with each other in the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係り、偏向器の偏向中心と光学系の中間像の位置が一致していない場合のウエハ近傍における像の位置について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the position of the image in the vicinity of the wafer when the deflection center of the deflector and the position of the intermediate image of the optical system do not match according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係り、光学系の中間像と偏向器の偏向中心を一致させるフローについて説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a flow according to the first embodiment of the present invention in which the intermediate image of the optical system and the deflection center of the deflector are matched. 本発明の実施例2に係り、複数の電子ビームを用いてウエハなど被露光基板を露光する電子ビーム露光装置の要部概略を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principal part outline of the electron beam exposure apparatus which concerns on Example 2 of this invention and exposes to-be-exposed substrates, such as a wafer, using a several electron beam. 本発明の実施例3に係り、電子ビームを用いてウエハ上の回路等のパターンを検査する走査電子顕微鏡の要部概略を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an outline of a main part of a scanning electron microscope according to a third embodiment of the present invention, which inspects a pattern such as a circuit on a wafer using an electron beam. 微小デバイスの製造フローを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing flow of a microdevice. ウエハプロセスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a wafer process.

符号の説明Explanation of symbols

101:電子源、102:電磁レンズ、103:中間像、104:ブランカー、105:電磁レンズ、106:ブランキングアパーチャ、107:静電偏向器、108:電磁レンズ、109:ウエハ、110:像、111:ウエハステージ、112:位置検出用マーク、113:反射電子検出器、114:レンズパワー補正制御回路、201:光軸、202:電子ビームの主光線、203:偏向器、204:偏向器の偏向中心、205:中間像、206:ウエハ近傍での偏向中心、207:像、208:ウエハ、301:光軸、302:電子ビームの主光線、303:偏向器、304:偏向器の偏向中心、305:中間像、306:ウエハ近傍での偏向中心、307:像、308:ウエハ、501:電子源(クロスオーバー像)、502:コンデンサーレンズ、503:アパーチャアレイ、504:レンズアレイ、505:マルチ偏向器アレイ、506:マルチ偏向器アレイ、507:マルチ偏向器アレイ、508:マルチ偏向器アレイ、509:ブランカーアレイ、510:ブランキングアパーチャ、511:ダイナミックフォーカスレンズ、512:ダイナミックフォーカスレンズ、513:主偏向器、514:副偏向器、515:磁界レンズ、516:磁界レンズ、517:磁界レンズ、518:磁界レンズ、519:反射電子検出器、520:ウエハ、521:ステージ、522:マーク、523:中間像、524:レンズアレイパワー補正制御回路、525:像、601:電子銃、602:電子源、603:引出電極、604:加速電極、605:電子ビーム、606:電磁レンズ、607:アパーチャ、608:クロスオーバー、609:ブランキング用偏向器、610:電磁レンズ、611:電子ビーム走査用偏向器、612:試料、613:試料ステージ、614:電子検出器、615:像、616:電磁レンズパワー補正制御回路。   101: Electron source, 102: Electromagnetic lens, 103: Intermediate image, 104: Blanker, 105: Electromagnetic lens, 106: Blanking aperture, 107: Electrostatic deflector, 108: Electromagnetic lens, 109: Wafer, 110: Image, 111: Wafer stage, 112: Position detection mark, 113: Reflected electron detector, 114: Lens power correction control circuit, 201: Optical axis, 202: Main beam of electron beam, 203: Deflector, 204: Deflector Deflection center, 205: Intermediate image, 206: Deflection center near wafer, 207: Image, 208: Wafer, 301: Optical axis, 302: Main ray of electron beam, 303: Deflector, 304: Deflection center of deflector 305: Intermediate image, 306: Center of deflection near wafer, 307: Image, 308: Wafer, 501: Electron source (crossover image), 502: Co Denser lens, 503: Aperture array, 504: Lens array, 505: Multi deflector array, 506: Multi deflector array, 507: Multi deflector array, 508: Multi deflector array, 509: Blanker array, 510: Blanking Aperture, 511: Dynamic focus lens, 512: Dynamic focus lens, 513: Main deflector, 514: Sub deflector, 515: Magnetic lens, 516: Magnetic lens, 517: Magnetic lens, 518: Magnetic lens, 519: Reflected electron Detector 520: Wafer 521: Stage 522: Mark 523: Intermediate image 524: Lens array power correction control circuit 525: Image, 601: Electron gun, 602: Electron source, 603: Extraction electrode, 604: Accelerating electrode, 605: electron beam, 606: Magnetic lens, 607: Aperture, 608: Crossover, 609: Blanking deflector, 610: Electromagnetic lens, 611: Electron beam scanning deflector, 612: Sample, 613: Sample stage, 614: Electron detector, 615 : Image, 616: Electromagnetic lens power correction control circuit.

Claims (10)

荷電粒子線を偏向する偏向器と、
前記荷電粒子線を収束させるレンズと、
前記レンズによる中間像の結像位置と共役な位置で、光軸に垂直な平面内における前記荷電粒子線の位置を計測する位置計測手段と、
前記位置計測手段により計測される前記荷電粒子線の位置情報に基づき前記レンズのパワーを調整するレンズパワー調整手段と、を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
A deflector for deflecting a charged particle beam;
A lens that converges the charged particle beam;
A position measuring means for measuring the position of the charged particle beam in a plane perpendicular to the optical axis at a position conjugate with the imaging position of the intermediate image by the lens;
A charged particle beam apparatus comprising: lens power adjusting means for adjusting power of the lens based on position information of the charged particle beam measured by the position measuring means.
前記レンズパワー調整手段は、前記偏向器の動作時における前記荷電粒子線の位置と、前記偏向器の非動作時における前記荷電粒子線の位置と、を一致させるように、前記レンズのパワーを調整することを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子線装置。   The lens power adjusting means adjusts the power of the lens so that the position of the charged particle beam when the deflector is operating matches the position of the charged particle beam when the deflector is not operating. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein: 前記レンズは電磁レンズもしくは静電レンズであることを特徴とする請求項1または2に記載の荷電粒子線装置。   The charged particle beam device according to claim 1, wherein the lens is an electromagnetic lens or an electrostatic lens. 前記レンズは前記偏向器より光軸方向において上段に配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の荷電粒子線装置。 4. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the lens is arranged at an upper stage in the optical axis direction than the deflector. 5. 前記荷電粒子線装置は露光装置であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の荷電粒子線装置。   The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam apparatus is an exposure apparatus. 前記荷電粒子線装置は電子ビームを用いた走査電子顕微鏡であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の荷電粒子線装置。   The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam apparatus is a scanning electron microscope using an electron beam. 前記露光装置は複数の荷電粒子線を用いて被露光基板上に所望のパターンを露光するマルチビーム露光装置であることを特徴とする請求項5に記載の荷電粒子線装置。   6. The charged particle beam apparatus according to claim 5, wherein the exposure apparatus is a multi-beam exposure apparatus that exposes a desired pattern on a substrate to be exposed using a plurality of charged particle beams. 荷電粒子線を収束させるレンズによる中間像の結像位置と共役な位置で、光軸に垂直な平面内における前記荷電粒子線の位置を計測し、その位置情報に基づき前記レンズのパワーを調整することを特徴とするレンズパワー調整方法。   Measure the position of the charged particle beam in a plane perpendicular to the optical axis at a position conjugate with the image formation position of the intermediate image by the lens that converges the charged particle beam, and adjust the power of the lens based on the position information And a lens power adjusting method. 前記レンズは前記荷電粒子線を偏向する偏向器より光軸方向において上段に配置されることを特徴とする請求項8に記載のレンズパワー調整方法。 The lens power adjustment method according to claim 8, wherein the lens is arranged in an upper stage in an optical axis direction with respect to a deflector that deflects the charged particle beam. 請求項5または7に記載の露光装置を用いて前記被露光基板に露光を行う工程と、露光された前記被露光基板を現像する工程と、を備えることを特徴とするデバイス製造方法。   A device manufacturing method comprising: exposing the exposed substrate using the exposure apparatus according to claim 5; and developing the exposed substrate to be exposed.
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