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JP3221566B2 - Charged beam writing method and charged beam writing system - Google Patents
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JP3221566B2 - Charged beam writing method and charged beam writing system - Google Patents

Charged beam writing method and charged beam writing system

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JP3221566B2
JP3221566B2 JP28007597A JP28007597A JP3221566B2 JP 3221566 B2 JP3221566 B2 JP 3221566B2 JP 28007597 A JP28007597 A JP 28007597A JP 28007597 A JP28007597 A JP 28007597A JP 3221566 B2 JP3221566 B2 JP 3221566B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームやイオ
ンビーム等の荷電粒子ビームをウエーハやマスクなどの
試料上で偏向制御し、LSIパターンなどを描画する荷
電ビーム描画装置に係わり、特に、複数の荷電ビーム描
画装置を相互利用したいわゆるミックスアンドマッチ様
でのパターン描画を高精度にかつ効率的に行なうのに好
適な荷電ビーム描画システムおよびそれにより描画され
たパターンを有する半導体デバイスに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged beam drawing apparatus for controlling the deflection of a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam on a sample such as a wafer or a mask and drawing an LSI pattern or the like. The present invention relates to a charged beam writing system suitable for performing pattern writing in a so-called mix-and-match manner using a charged beam writing apparatus with high accuracy and efficiency, and a semiconductor device having a pattern drawn by the system. .

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子
ビームは、その性質上、解像性が高く制御性が優れてい
るので、半導体を製造するための光露光装置(ステッパ
露光装置)に用いられるマスクにパターンを描画するた
めの描画装置や、直接ウエーハにパターンを描画する描
画装置等に用いられている。例えば、電子情報通信学会
編「電子情報通信ハンドブック」(1988年、オーム
社発行)の第732〜733頁に記載のような電子ビー
ム描画装置においては、CAD(Computer AidedDesig
n)で設計された描画パターンデータを、まず、描画処
理部で必要な処理を行ない電子ビームの偏向データとす
る。そして、この偏向データをD/A変換器とアンプで
アナログ電圧(電流)に変換し、電子ビーム鏡体内の偏
向器に与えることによって描画を行う。
2. Description of the Related Art Charged particle beams such as electron beams and ion beams have high resolution and excellent controllability due to their properties, and are used in light exposure apparatuses (stepper exposure apparatuses) for manufacturing semiconductors. It is used in a drawing apparatus for drawing a pattern on a mask to be drawn, a drawing apparatus for drawing a pattern directly on a wafer, and the like. For example, a CAD (Computer Aided Desig) is used in an electron beam drawing apparatus as described in the IEICE Handbook (1988, published by Ohmsha, pp. 732-733).
First, the drawing pattern data designed in n) is subjected to necessary processing in a drawing processing unit, and is used as electron beam deflection data. The deflection data is converted into an analog voltage (current) by a D / A converter and an amplifier, and is applied to a deflector in the electron beam mirror to perform drawing.

【0003】通常、D/A変換器は、分解能が高いほ
ど、つまりビット数が17ビットや20ビットと言うよ
うに多くなるほど、その直線性を確保するのは困難にな
る。この問題を解決するための従来技術として、例え
ば、特開昭58−181323号公報に記載のように、
高精度の電圧計を用いて、ビットパターンデータに対す
る出力電圧の直線性を測定し、誤差を最小にする補正デ
ータを求め、理想直線に近づくように補正する技術が開
示されている。
Normally, the higher the resolution of a D / A converter, that is, the greater the number of bits, such as 17 bits or 20 bits, the more difficult it is to maintain its linearity. As a conventional technique for solving this problem, for example, as described in JP-A-58-181323,
A technique has been disclosed in which the linearity of an output voltage with respect to bit pattern data is measured using a high-precision voltmeter, correction data for minimizing an error is obtained, and correction is performed so as to approach an ideal straight line.

【0004】また、電子ビーム描画装置において、レジ
スト感度をQ、照射電流をI、照射時間をTとする時、
「Q=I×T」の関係が成り立つ。ここで、照射電流
(I)は内蔵の電流計で測定し、照射時間(T)は内蔵
の水晶発振器を基準にして生成している。そして、照射
電流(I)と照射時間(T)に基づいて、適正ドーズ
(Dose、露光量)を設定することによって描画を行
っている。
In an electron beam writing apparatus, when the resist sensitivity is Q, the irradiation current is I, and the irradiation time is T,
The relationship “Q = I × T” holds. Here, the irradiation current (I) is measured by a built-in ammeter, and the irradiation time (T) is generated based on a built-in crystal oscillator. Then, drawing is performed by setting an appropriate dose (Dose, exposure amount) based on the irradiation current (I) and the irradiation time (T).

【0005】このような電子ビーム描画装置は、光露光
装置との比較において、スループットが低い。このよう
なスループットを向上させるために、複数台の電子ビー
ム描画装置を同一のメンテナンスエリア(例えば、同一
のクリーンルーム内)に配置して稼働させる場合があ
る。この場合、例えばウエーハ全層を1台の電子ビーム
描画装置で描画するよりも、複数の電子ビーム描画装置
を用いて、同一のウエーハ上へのパターン描画を行なう
ミックスアンドマッチ様でのパターン描画が効率的であ
る。
[0005] Such an electron beam writing apparatus has a lower throughput than an optical exposure apparatus. In order to improve such throughput, a plurality of electron beam writing apparatuses may be arranged and operated in the same maintenance area (for example, in the same clean room). In this case, for example, rather than drawing all the layers of the wafer with one electron beam drawing apparatus, pattern drawing by a mix and match method in which a plurality of electron beam drawing apparatuses are used to draw a pattern on the same wafer is performed. It is efficient.

【0006】尚、一般にミックスアンドマッチとは、異
機種間に跨っての描画をいうが、ここでのミックスアン
ドマッチ様とは、次のような形態をいう。すなわち、ウ
エーハの所望の位置に、第1の電子ビーム描画装置でパ
ターンを描画し、その後、第1の電子ビーム描画装置以
外の次の工程の所定のプロセスを経て、先に描画したパ
ターンの上に重ねて別のパターンを描画する場合に、第
2の電子ビーム描画装置を用いるものである。このよう
なミックスアンドマッチ様での複数の電子ビーム描画装
置によるパターン描画を行なうことにより、第1の電子
ビーム描画装置が次のロットのウエーハのパターン描画
中であっても、他の電子ビーム描画装置で、次工程の所
定のプロセスを経たウエーハへの別のパターンを重ねて
描画することができ、効率的なパターン描画を行なうこ
とができる。
[0006] In general, mix and match refers to drawing across different types of machines. Here, mix and match refers to the following form. That is, a pattern is drawn at a desired position on the wafer by the first electron beam drawing apparatus, and then, after a predetermined process of the next process other than the first electron beam drawing apparatus, the pattern is drawn on the previously drawn pattern. The second electron beam drawing apparatus is used when another pattern is drawn by superimposing the pattern. By performing pattern writing with a plurality of electron beam writing apparatuses in such a mix-and-match manner, even if the first electron beam writing apparatus is writing a pattern on a wafer of the next lot, another electron beam writing apparatus is not allowed. With the apparatus, another pattern can be drawn on the wafer that has undergone a predetermined process of the next step in a superimposed manner, and efficient pattern drawing can be performed.

【0007】このようなミックスアンドマッチ様でのパ
ターン描画を行なう場合、複数台の電子ビーム描画装置
の諸特性が完全に一致していることが必要である。しか
し、例えば、ビーム電流を測定するための電流計には絶
対値誤差や特性の経時変化がある。また、レジストが塗
布されたウエーハ等にビームを照射している時間(ショ
ット時間)は、水晶発振器等による基準クロックを基に
して生成されるが、基準クロックには経時変化が生じ
る。これらの変化が生じると、ドーズ条件が変わってし
まうため、適正な露光パターンが得られなくなる。この
ような問題に対処するためには、定期的にテストパター
ンを描画して、ドーズ条件の再設定を行なう必要があ
る。
When pattern writing is performed in such a mix-and-match manner, it is necessary that the characteristics of a plurality of electron beam writing apparatuses completely match. However, for example, an ammeter for measuring a beam current has an absolute value error and a change over time in characteristics. The time (shot time) during which a beam is irradiated on a wafer or the like coated with a resist is generated based on a reference clock from a crystal oscillator or the like, but the reference clock changes over time. When these changes occur, the dose condition changes, and an appropriate exposure pattern cannot be obtained. In order to deal with such a problem, it is necessary to periodically draw a test pattern and reset the dose condition.

【0008】さらに問題となるのは、描画パターンデー
タを偏向電圧(電流)に変換するD/A変換器の直線性
を校正するために用いる高精度電圧計自体の直線性のば
らつきである。例えば、1台目の電子ビーム描画装置内
蔵の高精度電圧計の直線性が凸で、2台目の電子ビーム
描画装置内蔵の高精度電圧計の直線性が凹である場合、
その差分が直接、描画誤差となってしまう。
A further problem is the variation in the linearity of the high-accuracy voltmeter used for calibrating the linearity of the D / A converter for converting the drawing pattern data into the deflection voltage (current). For example, when the linearity of the high-accuracy voltmeter built in the first electron beam lithography apparatus is convex and the linearity of the high-accuracy voltmeter built in the second electron beam lithography apparatus is concave,
The difference directly becomes a drawing error.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、複数台の荷電ビーム描画装置の
それぞれの諸特性を完全に一致させることができない点
である。本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決
し、複数台の荷電ビーム描画装置を用いたミックスアン
ドマッチ様による半導体デバイスのパターン描画等を、
高精度にかつ効率的に行なうことを可能とする荷電ビー
ム描画システムおよびそれにより描画されたパターンを
有する半導体デバイスを提供することである。
The problem to be solved is that the conventional techniques cannot completely match the respective characteristics of a plurality of charged beam writing apparatuses. An object of the present invention is to solve the problems of the related art, and to perform pattern drawing of a semiconductor device by mix and match using a plurality of charged beam drawing apparatuses, and the like.
An object of the present invention is to provide a charged beam writing system capable of performing the processing with high accuracy and efficiency, and a semiconductor device having a pattern drawn by the system.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の荷電ビーム描画システムは、従来、各荷電
ビーム描画装置に個別に設けられていた基準装置を、複
数の荷電ビーム描画装置で共通に用いて、各荷電ビーム
描画装置間の描画誤差を低減する構成とする。これによ
り、複数の荷電ビーム描画装置を同一のメンテナンスエ
リアに設置して、ミックスアンドマッチ様によるウエー
ハのパターン描画等を高精度に行なうことが可能とな
り、半導体デバイスに組み込むパターン回路の描画に係
わる荷電ビーム描画装置のスループットを向上させるこ
とができる。
In order to achieve the above object, a charged beam drawing system according to the present invention uses a plurality of charged beam drawing devices, in which a reference device conventionally provided individually for each charged beam drawing device is replaced by a plurality of charged beam drawing devices. A common configuration is used to reduce drawing errors between charged beam drawing apparatuses. This makes it possible to install a plurality of charged beam writing apparatuses in the same maintenance area and perform wafer pattern writing or the like by mix-and-match with high accuracy. The throughput of the beam writing apparatus can be improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図1は、本発明の荷電ビーム描画
システムの本発明に係る構成の第1の実施例を示すブロ
ック図である。本例の荷電ビーム描画システムは、それ
ぞれ同一のクリーンルーム内に配置された第1の電子ビ
ーム描画装置100と第2の電子ビーム描画装置200
および基準装置300により構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the configuration according to the present invention of the charged beam drawing system of the present invention. The charged beam lithography system of the present example includes a first electron beam lithography apparatus 100 and a second electron beam lithography apparatus 200 which are respectively arranged in the same clean room.
And the reference device 300.

【0012】第1の電子ビーム描画装置100は、描画
制御部110、電子ビーム制御部120、および電子ビ
ーム鏡体部130とにより構成され、ウエーハやマスク
等に高精度なパターンを描画する。尚、マスクは更に光
露光装置でのウエーハの描画に用いられ、このようなマ
スクを介して、あるいは、第1の電子ビーム描画装置1
00により直接、パターンが描画されたウエーハは、ダ
イシングやダイボンディング、ワイヤボンディング/ワ
イヤレスボンディング、封止等の工程を経て半導体デバ
イスに組み込まれる。
The first electron beam drawing apparatus 100 includes a drawing control section 110, an electron beam control section 120, and an electron beam mirror section 130, and draws a high-precision pattern on a wafer or a mask. Incidentally, the mask is further used for drawing a wafer with a light exposure apparatus, and through such a mask or the first electron beam drawing apparatus 1.
The wafer on which the pattern is directly drawn by the process 00 is incorporated into a semiconductor device through processes such as dicing, die bonding, wire bonding / wireless bonding, and sealing.

【0013】第1の電子ビーム描画装置100におい
て、描画制御部110は、CAD等で生成された描画デ
ータを、描画可能なショット図形に分解し、偏向制御デ
ータを生成する。また、電子ビーム制御部120は、基
準装置300に基づいて特性が校正され、描画制御部1
10で生成された偏向制御データを、所望の大きさやタ
イミングの電圧(電流)信号に変換する。そして、電子
ビーム鏡体部130は、電子ビーム制御部120で変換
された制御信号に基づき、電子ビームを制御し、内部に
載置されているウエーハやマスクに所望の図形を描画す
る。
In the first electron beam drawing apparatus 100, a drawing control section 110 decomposes drawing data generated by CAD or the like into a shot figure which can be drawn to generate deflection control data. Further, the electron beam control unit 120 corrects the characteristics based on the reference device 300, and
The deflection control data generated in step 10 is converted into a voltage (current) signal having a desired size and timing. Then, the electron beam mirror unit 130 controls the electron beam based on the control signal converted by the electron beam control unit 120, and draws a desired figure on a wafer or a mask placed inside.

【0014】一方、第2の電子ビーム描画装置200
は、第1の電子ビーム描画装置100と同じように、描
画制御部210、電子ビーム制御部220、電子ビーム
鏡体部230により構成され、そして、電子ビーム制御
部220には、第1の電子ビーム描画装置100の電子
ビーム制御部120の校正をするために用いられた基準
装置300が接続され、この基準装置300によって、
電子ビーム制御部120と同様にして特性が校正され
る。
On the other hand, the second electron beam writing apparatus 200
Is composed of a writing control unit 210, an electron beam control unit 220, and an electron beam mirror unit 230, as in the first electron beam writing apparatus 100. A reference device 300 used for calibrating the electron beam control unit 120 of the beam drawing apparatus 100 is connected, and the reference device 300
The characteristics are calibrated in the same manner as the electron beam control unit 120.

【0015】このように、本例では、第1の電子ビーム
描画装置100と第2の電子ビーム描画装置200の2
台の電子ビーム描画装置が、同一のクリーンルーム内に
設置され、それぞれの特性を1台の基準装置300によ
り共通に校正する構成となっている。以下、このような
荷電ビーム描画システムの詳細な構成と動作を、図2を
用いて説明する。
As described above, in this embodiment, the first electron beam writing apparatus 100 and the second electron beam writing apparatus 200
One electron beam writing apparatus is installed in the same clean room, and the respective characteristics are commonly calibrated by one reference apparatus 300. Hereinafter, the detailed configuration and operation of such a charged beam writing system will be described with reference to FIG.

【0016】図2は、図1における荷電ビーム描画シス
テムの詳細構成例を示すブロック図である。先ず最初
に、第1の電子ビーム描画装置100の構成と動作を説
明する。電子ビーム制御部120は、ショット時間制御
部121とD/A変換器122および電流計123を具
備し、電子ビーム鏡体部130は、電子ビーム131を
オンオフするためのブランキング偏向板132と、電子
ビーム131の偏向制御を行なう偏向器133と、ウェ
ーハやマスク等の試料134が載置される試料台13
5、および、電子ビーム131の電流測定に用いる電流
センサ136を具備している。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the charged beam drawing system in FIG. First, the configuration and operation of the first electron beam writing apparatus 100 will be described. The electron beam control unit 120 includes a shot time control unit 121, a D / A converter 122, and an ammeter 123. The electron beam mirror unit 130 includes a blanking deflection plate 132 for turning on and off the electron beam 131, A deflector 133 for controlling the deflection of the electron beam 131, and a sample stage 13 on which a sample 134 such as a wafer or a mask is placed.
5 and a current sensor 136 used for measuring the current of the electron beam 131 .

【0017】電子ビーム制御部120におけるショット
時間制御部121は、描画制御部110からのショット
時間データに基づいて、ブランキング偏向板132に、
電子ビーム131をオンオフするためのショット時間制
御信号を与える。さらに、ショット時間制御部121
は、基準装置300に設けられた基準発振器304のク
ロックを計数して、ショット時間データと比較すること
によって、電子ビーム131のブランキング信号を生成
する。
The shot time control unit 121 in the electron beam control unit 120 sends a blanking deflection plate 132 based on the shot time data from the drawing control unit 110 to the
A shot time control signal for turning on / off the electron beam 131 is given. Further, the shot time control unit 121
Generates a blanking signal of the electron beam 131 by counting a clock of a reference oscillator 304 provided in the reference device 300 and comparing the counted clock with shot time data.

【0018】D/A変換器122は、描画制御部110
からの描画パターンデータを、対応する大きさの偏向電
圧(電流)に変換し、偏向器133を制御する。これに
よって、試料台135に載置されたウエーハやマスク等
の試料134の所望の位置に電子ビーム131を偏向す
る。従って、D/A変換器122の入力データに対する
出力の直線性は、描画精度を確保するために重要であ
る。この直線性の校正は、以下の手順で描画前に行われ
る。
The D / A converter 122 is connected to the drawing control unit 110
Is converted into a deflection voltage (current) having a corresponding magnitude, and the deflector 133 is controlled. As a result, the electron beam 131 is deflected to a desired position on the sample 134 such as a wafer or a mask placed on the sample table 135. Therefore, the linearity of the output with respect to the input data of the D / A converter 122 is important for securing the drawing accuracy. The calibration of the linearity is performed before drawing according to the following procedure.

【0019】まず、描画制御部110は、識別部307
を介してスイッチ301、302をオンにする。その
後、所定偏向データをD/A変換器122に与え、その
出力電圧を、高精度電圧計306で測定する。この測定
結果は、スイッチ301を経由して、描画制御部110
内の所定偏向データをアドレスとするメモリに記憶され
る。この手順で、所定偏向データを所定ピッチでインク
リメントする。
First, the drawing control unit 110 includes the identification unit 307
, The switches 301 and 302 are turned on. Thereafter, the predetermined deflection data is supplied to the D / A converter 122, and the output voltage is measured by the high-accuracy voltmeter 306. This measurement result is sent to the drawing control unit 110 via the switch 301.
Is stored in a memory having predetermined deflection data therein as an address. In this procedure, the predetermined deflection data is incremented at a predetermined pitch.

【0020】さらに、描画制御部110は、D/A変換
器122に対して与えたデータと、そのアナログ出力と
の相関に基づいて、直線性誤差を求める。そして、こう
して求めたD/A変換器122の直線性誤差を最小にす
る補正データを算出する。算出した補正データは、偏向
データをアドレスとする補正データメモリにストアされ
る。実際の描画時には、描画パターンデータと、この描
画パターンデータに対応して読み出した補正データメモ
リの内容とを加算する。この加算の結果、D/A変換器
122の直線性が確保される。また、加算した偏向電圧
(電流)を偏向器133に与えることによって、偏向精
度の高い描画を行うことができる。
Further, the drawing control section 110 obtains a linearity error based on the correlation between the data given to the D / A converter 122 and its analog output. Then, the correction data for minimizing the linearity error of the D / A converter 122 thus calculated is calculated. The calculated correction data is stored in a correction data memory having the deflection data as an address. At the time of actual drawing, the drawing pattern data and the contents of the correction data memory read out corresponding to the drawing pattern data are added. As a result of this addition, the linearity of the D / A converter 122 is ensured. Further, by giving the added deflection voltage (current) to the deflector 133, it is possible to perform writing with high deflection accuracy.

【0021】電流計123は、ウエーハやマスク等の試
料134に照射されるビーム131の電流値を測定する
ことによって、適切なショット時間データを求めるため
に用いられる。そのためには、電流計123の高い測定
精度が確保されていなければならない。この電流計12
3の特性のチェックは、以下のようにして、描画前の適
当な時期に行われる。
The ammeter 123 is used to obtain appropriate shot time data by measuring the current value of the beam 131 applied to a sample 134 such as a wafer or a mask. To this end, high measurement accuracy of the ammeter 123 must be ensured. This ammeter 12
The check of the characteristic of No. 3 is performed at an appropriate time before drawing as follows.

【0022】まず、描画制御部110は、識別部307
を介してスイッチ303を基準電源側にオンする。そし
て、その後に、基準電源305に対して所定データを与
える。その結果、基準電源305から出力される基準電
流を電流計123で測定し、この電流計123で測定さ
れた基準電流を描画制御部110のメモリに記憶する。
この動作を電流計123の感度を切り替えながら行な
い、所定電流値範囲の電流計123の感度特性を求め
る。このようにして求めた電流計123の感度特性を、
与えられた基準電流値を基に校正する。尚、電子ビーム
131の測定は、試料台135を制御して電子ビーム1
31の直下に電流センサ136を移動し、その電流セン
サ136の出力電流を測定することによって行う。
First, the drawing control unit 110 includes the identification unit 307
, The switch 303 is turned on to the reference power supply side. After that, predetermined data is given to the reference power supply 305. As a result, the reference current output from the reference power supply 305 is measured by the ammeter 123, and the reference current measured by the ammeter 123 is stored in the memory of the drawing control unit 110.
This operation is performed while switching the sensitivity of the ammeter 123, and the sensitivity characteristics of the ammeter 123 in a predetermined current value range are obtained. The sensitivity characteristic of the ammeter 123 obtained in this way is
Calibrate based on the given reference current value. Note that the measurement of the electron beam 131 is performed by controlling the sample stage 135 and controlling the electron beam 1.
This is performed by moving the current sensor 136 directly below the current sensor 31 and measuring the output current of the current sensor 136.

【0023】第2の電子ビーム描画装置200について
も、第1の電子ビーム描画装置100の場合と同様の接
続および校正動作を行う。例えば、D/A変換器222
の直線性を校正する場合、描画制御部210は、識別部
307を介してスイッチ308、309をオンにする。
そして高精度電圧計306によって、直線性を測定し、
その結果に基づいて直線性を校正する。同様に、電流計
223をチェックする場合は、スイッチ310を基準電
源305側にオンにする。そして、基準電源305の出
力電流を測定することによって、電流計223の感度を
校正する。
The second electron beam lithography apparatus 200 performs the same connection and calibration operation as the first electron beam lithography apparatus 100. For example, the D / A converter 222
When the linearity of is corrected, the drawing control unit 210 turns on the switches 308 and 309 via the identification unit 307.
Then, the linearity is measured by the high-precision voltmeter 306,
The linearity is calibrated based on the result. Similarly, when checking the ammeter 223, the switch 310 is turned on to the reference power supply 305 side. Then, the sensitivity of the ammeter 223 is calibrated by measuring the output current of the reference power supply 305.

【0024】図3は、本発明の荷電ビーム描画システム
の本発明に係る構成の第2の実施例を示すブロック図で
ある。本例においては、第1の電子ビーム描画装置10
0aと第2の電子ビーム描画装置200aのそれぞれに
基準装置300と同様の内蔵基準装置310,320を
設け、それぞれの内蔵基準装置310,320を、適当
な頻度で基準装置300に合わせるよう制御し校正す
る。そして、各第1の電子ビーム描画装置100aと第
2の電子ビーム描画装置200aは、それぞれの内蔵基
準装置310,320に基づき、諸特性の校正を行な
う。このことにより、図1、図2で示した構成のシステ
ムと同様の効果を得ることができる。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration according to the present invention of the charged beam drawing system of the present invention. In this example, the first electron beam writing apparatus 10
0a and the second electron beam writing apparatus 200a are provided with the same built-in reference devices 310 and 320 as the reference device 300, respectively, and the respective built-in reference devices 310 and 320 are controlled so as to match the reference device 300 at an appropriate frequency. Calibrate. Each of the first electron beam writing apparatus 100a and the second electron beam writing apparatus 200a calibrates various characteristics based on the respective built-in reference devices 310 and 320. Thus, the same effect as that of the system having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.

【0025】以上、図1〜図3を用いて説明したよう
に、本実施例の荷電ビーム描画システムでは、同一のク
リーンルーム内に2台の電子ビーム描画装置を設置する
場合において、各電子ビーム描画装置で必要とする基準
装置を共通に用いる。つまり、1台の基準装置を用い
て、2台の電子ビーム描画装置の基準とする。このこと
により、各電子ビーム描画装置間の描画誤差を低減で
き、互換性を高めることができる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 3, in the charged beam writing system of the present embodiment, when two electron beam writing apparatuses are installed in the same clean room, each electron beam writing apparatus is used. The reference device required by the device is commonly used. That is, one reference device is used as a reference for two electron beam writing apparatuses. As a result, a writing error between the electron beam writing apparatuses can be reduced, and compatibility can be improved.

【0026】すなわち、各電子ビーム描画装置におけ
る、ビーム電流を測定するための電流計における絶対値
誤差や、ウエーハ等にビームを照射している時間(ショ
ット時間)の基となる基準クロックの経時変化等の諸特
性を一致させることができ、ドーズ条件の変化を回避で
き、適正な露光パターンが得られので、定期的にテスト
パターンを描画してドーズ条件の再設定をする必要がな
くなる。
That is, in each electron beam writing apparatus, an absolute value error in an ammeter for measuring a beam current, and a temporal change of a reference clock which is a basis of a time during which a beam is irradiated on a wafer or the like (shot time). Characteristics can be matched, a change in the dose condition can be avoided, and an appropriate exposure pattern can be obtained. Therefore, it is not necessary to draw a test pattern periodically and reset the dose condition.

【0027】さらに、従来からの問題であった、描画パ
ターンデータを偏向電圧(電流)に変換するD/A変換
器の直線性を校正するために用いられる高精度電圧計自
身の直線性のばらつきにも対処できる。その結果、スル
ープットを確保するために複数の電子ビーム描画装置を
同一のクリーンルーム内に配置して、ミックスアンドマ
ッチ様で使用することができ、半導体デバイスに組み込
まれる高精度なパターン回路の描画を効率的に行なうこ
とができる。また、高価な高精度電圧計を1つ設けるだ
けで良くなり、システムの低コスト化を図ることができ
る。
In addition, the linearity variation of the high-accuracy voltmeter itself used to calibrate the linearity of the D / A converter for converting the drawing pattern data into the deflection voltage (current), which has been a conventional problem. Can also deal with. As a result, multiple electron beam lithography systems can be placed in the same clean room to ensure throughput, and can be used in a mix-and-match fashion. This enables efficient pattern circuit lithography built into semiconductor devices. Can be done Further, it is sufficient to provide only one expensive high-precision voltmeter, and the cost of the system can be reduced.

【0028】尚、本発明は、図1〜図3を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本例で
は、2台の電子ビーム描画装置からなるシステム構成と
なっているが、3,4台等、その生産規模に合わせた台
数でのシステム構成であっても良い。また、本例では、
基準装置を、複数の電子ビーム描画装置外に設けた構成
としているが、いずれか一方の電子ビーム描画装置内に
設ける構成としても良い。
The present invention is not limited to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, in this example, the system configuration includes two electron beam writing apparatuses. However, a system configuration including three or four electron beam writing apparatuses according to the production scale may be used. In this example,
The reference device is provided outside the plurality of electron beam writing apparatuses, but may be provided inside any one of the electron beam writing apparatuses.

【0029】また、本例では、電子ビーム描画装置を用
いているが、イオンビーム等を用いた荷電ビーム描画装
置に適用することでも良い。また、本例では、一つのク
リーンルーム内に複数の電子ビーム描画装置を配置する
構成としているが、環境条件が同じ同一メンテナンスエ
リアであれば、各電子ビーム描画装置を、それぞれ別の
クリーンルーム等に配置することでも良い。
In this embodiment, an electron beam lithography system is used. However, the invention may be applied to a charged beam lithography system using an ion beam or the like. In this example, a plurality of electron beam lithography apparatuses are arranged in one clean room. However, if the environmental conditions are the same and the maintenance area is the same, each electron beam lithography apparatus is arranged in a separate clean room or the like. You can do it.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、複数台の荷電ビーム描
画装置のそれぞれの諸特性を一致させることができ、複
数台の荷電ビーム描画装置を用いたミックスアンドマッ
チ様によるウエーハやマスク等への描画が可能となり、
半導体デバイスに組み込まれる高精度なパターン回路
を、荷電ビーム描画装置により効率的に描画することが
可能となる。
According to the present invention, various characteristics of a plurality of charged beam drawing apparatuses can be matched, and the wafer and mask can be mixed and matched using a plurality of charged beam drawing apparatuses. Can be drawn,
A highly accurate pattern circuit incorporated in a semiconductor device can be efficiently drawn by a charged beam drawing apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の荷電ビーム描画システムの本発明に係
る構成の第1の実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a configuration according to the present invention of a charged beam drawing system according to the present invention.

【図2】図1における荷電ビーム描画システムの詳細構
成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of a charged beam drawing system in FIG. 1;

【図3】本発明の荷電ビーム描画システムの本発明に係
る構成の第2の実施例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the configuration according to the present invention of the charged beam drawing system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,100a:第1の電子ビーム描画装置、20
0,200a:第2の電子ビーム描画装置、110,2
10:描画制御部、120,120a,220,220
a:電子ビーム制御部、121,221:ショット時間
制御部、122,222:D/A変換器、123,22
3:電流計、130,230:電子ビーム鏡体部、13
1,231:電子ビーム、132,232:ブランキン
グ偏向板、133,233:偏向器、134,234:
試料(ウエーハやマスク等)、135,235:試料
台、136,236:電流センサ、300,300a:
基準装置、301〜303,308〜310:スイッ
チ、304:基準発振器、305:基準電源、306:
高精度電圧計、307:識別部、310,320:内蔵
基準装置。
100, 100a: first electron beam writing apparatus, 20
0,200a: second electron beam writing apparatus, 110,2
10: Drawing control unit, 120, 120a, 220, 220
a: electron beam control unit, 121, 221: shot time control unit, 122, 222: D / A converter, 123, 22
3: ammeter, 130, 230: electron beam mirror, 13
1,231: electron beam, 132,232: blanking deflector, 133,233: deflector, 134,234:
Sample (wafer, mask, etc.), 135, 235: sample stage, 136, 236: current sensor, 300, 300a:
Reference devices, 301 to 303, 308 to 310: switches, 304: reference oscillator, 305: reference power supply, 306:
High-precision voltmeter, 307: identification unit, 310, 320: built-in reference device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森村 利幸 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式 会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 高橋 弘之 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平6−216014(JP,A) 特開 平4−305913(JP,A) 特開 平3−64195(JP,A) 特開 昭62−7129(JP,A) 特開 昭63−138732(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 H01J 37/04 H01J 37/305 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Toshiyuki Morimura 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Measurement Equipment Division (72) Inventor Hiroyuki Takahashi 1-280, Higashi-Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory (56) References JP-A-6-216014 (JP, A) JP-A-4-305913 (JP, A) JP-A-3-64195 (JP, A) JP-A-62-7129 (JP, A A) JP-A-63-138732 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 H01J 37/04 H01J 37/305

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の荷電ビーム描画装置で同一のウェ
ハ上に別のパターンを重ねて描画する荷電ビーム描画方
法であって、 第1の荷電ビームを第1のショット時間制御部からの信
号に基づいて第1のブランキング偏向板を制御してオン
オフする第1のブランキング工程と、該第1のブランキ
ング工程でのオンオフ制御を受けた前記第1の荷電ビー
ムを17ビット以上の分解能の第1のDA変換器からの
電圧に従って第1の偏向器を制御して前記ウェハ上の所
定の位置に偏向する第1の偏向工程と、前記ウェハを保
持する第1の試料台に配置された第1の電流センサで前
記第1の荷電ビームの電流を検出する第1のビーム検出
工程と、 第2の荷電ビームを第2のショット時間制御部からの信
号に基づいて第2のブランキング偏向板を制御してオン
オフする第2のブランキング工程と、該第2のブランキ
ング工程でのオンオフ制御を受けた前記第2の荷電ビー
ムを17ビット以上の分解能の第2のDA変換器からの
電圧に従って第2の偏向器を制御して前記ウェハ上の所
定の位置に偏向する第2の偏向工程と、前記ウェハを保
持する第2の試料台に配置された第2の電流センサで前
記第2の荷電ビームの電流を検出する第2のビーム検出
工程と、 前記第1のショット時間制御部および第2のショット時
間制御部を校正する第1の校正工程と、 前記第1のDA変換器および前記第2のDA変換器を校
正する第2の校正工程と、 前記第1の校正工程で前記第1のDA変換器の出力を電
圧計もしくは電流計で測定するために該電圧計もしくは
電流計を前記第1のDA変換器に接続する第1の切換工
程と、 前記第1の校正工程で前記第2のDA変換器の出力を前
記電圧計もしくは電流計で測定するために該電圧計もし
くは電流計を前記第2のDA変換器に接続する第2の切
換工程とを有し、 前記第1の校正工程および前記第2の校正工程後、前記
第1の試料台に前記ウェハを載せて該ウェハ上に第1の
パターンを描画する第1の描画工程と、該第1の 描画工
程後、前記第2の試料台に前記ウェハを載せて該ウェハ
上に第2のパターンを描画する第2の描画工程とからな
ことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
1. A same web at a plurality of charged particle beam drawing apparatus
Charged beam drawing method to draw another pattern on top of c
A method, a first charged beam signal from the first shot time control unit
Control the first blanking deflector based on the signal
A first blanking step of turning off the first blanket;
The first charged beam that has undergone on / off control in the charging step
From the first D / A converter with a resolution of 17 bits or more.
Controlling the first deflector according to the voltage to place the
A first deflecting step of deflecting the wafer to a predetermined position, and holding the wafer.
With the first current sensor placed on the first sample stage
A first beam detection for detecting a current of the first charged beam;
Process and transmitting the second charged beam from the second shot time control unit.
Control the second blanking deflector based on the signal
Turning off a second blanking step;
The second charged beam that has undergone on / off control in the charging step
From the second D / A converter with a resolution of 17 bits or more.
A second deflector is controlled according to the voltage so that
A second deflecting step of deflecting the wafer to a predetermined position, and holding the wafer.
With a second current sensor placed on a second sample stage
A second beam detection for detecting a current of the second charged beam;
Step, the first shot time control unit and the second shot time
A first calibration step of calibrating the interval control unit, and a step of calibrating the first D / A converter and the second D / A converter.
Correcting the output of the first D / A converter in the second calibration step of correcting and in the first calibration step.
Voltmeter or ammeter to measure with a barometer or ammeter
A first switch for connecting an ammeter to the first DA converter
And the output of the second DA converter in the first calibration step.
If the voltmeter is to be measured with a voltmeter or ammeter,
Or a second switch for connecting an ammeter to the second DA converter.
And after the first calibration step and the second calibration step,
The wafer is placed on a first sample stage and a first
A first drawing step of drawing a pattern, the first drawing Engineering
After that, the wafer is placed on the second sample stage and
A second drawing step of drawing a second pattern on
Charged beam lithography wherein the that.
【請求項2】 複数の荷電ビーム描画装置で同一のウェ
ハ上に別のパターンを重ねて描画する荷電ビーム描画シ
ステムであって、 第1の荷電ビームをオンオフ制御する第1のブランキン
グ偏向板と、該第1のブランキング偏向板でオンオフ制
御された前記第1の荷電ビームを前記ウェハ上の所定の
位置に偏向する第1の偏向器と、前記ウェハを保持する
第1の試料台と、前記第1のブランキング偏向板を駆動
する第1のショット時間制御部と、前記第1の偏向器を
駆動する電圧もしくは電流を発生する17ビット以上の
分解能の第1のDA変換器と、前記第1の試料台に配置
された第1の電流センサと、 第2の荷電ビームをオンオフ制御する第2のブランキン
グ偏向板と、該第2のブランキング偏向板でオンオフ制
御された前記第2の荷電ビームを前記ウェハ上の所定の
位置に偏向する第2の偏向器と、前記ウェハを保持する
第2の試料台と、前記第2のブランキング偏向板を駆動
する第2のショット時間制御部と、前記第2の偏向器を
駆動する電圧もしくは電流を発生する17ビット以上の
分解能の第2のDA変換器と、前記第2の試料台に配置
された第2の電流センサと、 前記第1のDA変換器と前記第2のDA変換器の校正に
用いる電圧計もしくは電流計と、 該電圧計もしくは電流計を前記第1のDA変換器に出力
測定のために接続する第1の切換スイッチ部と、 前記電圧計もしくは電流計を前記第2のDA変換器に出
力測定のために接続する第2の切換スイッチ部と、 前記第1の電流センサからの電流を測定する第1の電流
計と、 前記第2の電流センサからの電流を測定する第2の電流
計と、 前記第1の電流計と前記第2の電流計の校正に用いる基
準電源とを具備した ことを特徴とする荷電ビーム描画シ
ステム。
2. The same wafer is used by a plurality of charged beam writing apparatuses.
What is claimed is: 1. A charged beam writing system for writing another pattern by overlaying it on a first blanket, wherein the first blankin controls on / off of a first charged beam.
On / off control with the first and second blanking deflectors
Controlled first charged beam on the wafer
A first deflector deflecting to a position and holding the wafer
Drives the first sample stage and the first blanking deflector
A first shot time control unit that performs
Driving voltage or current of 17 bits or more
First D / A converter with resolution and placed on the first sample stage
First current sensor and second blankin for controlling on / off of a second charged beam
On / off control by the deflecting plate and the second blanking deflecting plate.
Controlled second charged beam on the wafer
A second deflector deflecting to a position and holding the wafer
Drives the second sample stage and the second blanking deflector
A second shot time control unit that performs
Driving voltage or current of 17 bits or more
A second D / A converter with resolution and placed on the second sample stage
Calibration of the second current sensor, the first D / A converter, and the second D / A converter
A voltmeter or ammeter to be used and the voltmeter or ammeter output to the first DA converter
A first changeover switch connected for measurement and the voltmeter or ammeter output to the second DA converter.
A second changeover switch unit connected for force measurement, and a first current measuring the current from the first current sensor
Meter and a second current measuring the current from the second current sensor
And a base used for calibration of the first ammeter and the second ammeter.
A charged beam drawing system comprising a quasi power supply .
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