JP2002170767A - Method of evaluating beam, charged particle beam exposure system, and method of manufacturing device - Google Patents
Method of evaluating beam, charged particle beam exposure system, and method of manufacturing deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線を用い
る投影露光における投影ビーム等の評価方法に関する。
特には、ビームの強度分布を精度よく評価できるビーム
評価方法に関する。また、そのようなビーム評価方法を
行うのに適応した荷電粒子線投影露光装置に関する。さ
らに、そのようなビーム評価方法により評価したビーム
を用いてリソグラフィー工程を行うデバイス製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating a projection beam or the like in projection exposure using a charged particle beam.
In particular, the present invention relates to a beam evaluation method capable of accurately evaluating a beam intensity distribution. Further, the present invention relates to a charged particle beam projection exposure apparatus adapted to perform such a beam evaluation method. Further, the present invention relates to a device manufacturing method for performing a lithography step using a beam evaluated by such a beam evaluation method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】次世代の半導体デバイスのリソグラフィ
ー用として開発中の電子線転写露光システムを例にとっ
て説明する。現在開発中の装置では、縮小率１／４、レ
チクル上の単位露光領域（サブフィールド）の寸法は１
mm角程度、ウェハ上に投影される該サブフィールドの像
（イメージフィールド）の寸法は250μm角程度が想定さ
れている。したがって、レチクルを照明する照明ビーム
の寸法は１mm角強である。2. Description of the Related Art An electron beam transfer exposure system under development for lithography of next-generation semiconductor devices will be described as an example. In the device currently under development, the reduction ratio is 1/4, and the size of the unit exposure area (subfield) on the reticle is 1
It is assumed that the dimension of the image (image field) of the subfield projected on the wafer is about 250 mm square. Therefore, the size of the illumination beam for illuminating the reticle is slightly more than 1 mm square.
【０００３】この照明ビームの強度分布の均一性は±１
％程度が要求される。照明ビームの強度分布を測定する
方法として代表的な方法は、金やタンタル等の高反射性
のドットマークをつけたSiウェハをウェハステージ上に
載置し、これを投影ビームで走査して反射電子強度を検
出する方法である。なお、このとき、レチクルには通過
部のみのいわゆる白パターンを用いる。ドットマークの
寸法は最小でも0.3μm程度である。The uniformity of the intensity distribution of the illumination beam is ± 1.
% Is required. A typical method for measuring the intensity distribution of an illumination beam is to place a Si wafer with a highly reflective dot mark such as gold or tantalum on a wafer stage and scan this with a projection beam for reflection. This is a method for detecting the electron intensity. At this time, a so-called white pattern of only the passing portion is used for the reticle. The size of the dot mark is at least about 0.3 μm.
【０００４】ビーム強度分布以外にも、投影光学系を通
過する際の投影ビームのボケや歪を測定して評価・調整
する必要がある。そのためにも、反射式のドットマーク
や複数配列された線状マークレットを投影ビームで走査
し、その反射電子や二次電子を検出する方法がとられて
いる。In addition to the beam intensity distribution, it is necessary to measure and evaluate and adjust the blur and distortion of the projection beam when passing through the projection optical system. For this purpose, a method of scanning a reflective dot mark or a plurality of arranged linear marklets with a projection beam and detecting reflected electrons and secondary electrons has been adopted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の比較的大きいド
ットマークを用いてビームの強度分布を測定する方法で
は、測定値が、ドットマークに当たるビーム全体の平均
値となるので、細かい強度ムラを検出することができな
い。細かい強度ムラの一例としては、電子銃のカソード
の中心部に生じるイオン衝撃によってカソードに小穴が
形成され、ビームの中心部で電子線の発生量が落ちる現
象がある。このイオン衝撃は、電子線鏡筒中にわずかに
残っているN2やO2等のガスが、電子線を受けてN+やO
+（ラジカル）となって、高い負電圧を印加されている
カソードに向けて加速されて衝突する現象である。In the above method of measuring the intensity distribution of a beam using a relatively large dot mark, since the measured value is the average value of the entire beam hitting the dot mark, fine intensity unevenness is detected. Can not do it. As an example of the fine intensity unevenness, there is a phenomenon in which a small hole is formed in the cathode due to ion bombardment generated at the center of the cathode of the electron gun, and the amount of electron beam generated at the center of the beam decreases. This ion bombardment causes gases, such as N 2 and O 2 , slightly remaining in the electron beam column to receive N + and O
+ (Radical), which is accelerated toward the cathode to which a high negative voltage is applied and collides.
【０００６】また、正方形のビームの４隅では、一般的
にビームの強度低下が起きるが、比較的大きいドットマ
ークを用いる場合は、測定値が平均化されるので分解能
が落ち、強度低下を把握しにくい。その結果、見かけ上
の強度分布が実際より良く観測され、転写露光時に発生
しているドーズ不足をタイムリーに発見できず、そのま
ま生産を続けて大量の不良品を作ってしまうこともあり
うる。Although the beam intensity generally decreases at the four corners of a square beam, when a relatively large dot mark is used, the measured value is averaged, so that the resolution is reduced and the decrease in the intensity is grasped. Hard to do. As a result, the apparent intensity distribution is better observed than it actually is, the shortage of the dose occurring during the transfer exposure cannot be found in a timely manner, and the production may continue to produce a large number of defective products.
【０００７】さらに、電子線を反射マークに当てて反射
してくる電子線を検出する反射方式のマーク検出では、
マーク以外の部分（ウェハやウェハステージ）からの反
射電子や二次電子が雑音として正規の信号に重量するの
で、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得にくい。このため、ビーム
分解能やビーム歪の評価の精度が落ちる。あるいは、精
度を確保しようとすると、電子線のスキャンスピードを
上げられずビーム評価に長時間を要する。なお、ここで
ビーム分解能とは、ビームのエッジ部において、ビーム
強度が１２％から８８％（中央部を１００％として）に
立ち上がる部分の幅である。ビーム歪とは、元々は正方
形のビーム断面形状が、光学系を通過する間に、ビア樽
形や糸巻き形に変形することである。Further, in a reflection type mark detection for detecting an electron beam reflected by applying an electron beam to a reflection mark,
Reflected electrons and secondary electrons from portions other than the mark (wafer or wafer stage) weigh as normal noise as noise, and it is difficult to obtain a signal with a high S / N ratio. For this reason, the accuracy of evaluation of beam resolution and beam distortion is reduced. Alternatively, in order to ensure the accuracy, the scanning speed of the electron beam cannot be increased and a long time is required for beam evaluation. Here, the beam resolution is the width of a portion where the beam intensity rises from 12% to 88% (the central portion is taken as 100%) at the edge portion of the beam. Beam distortion refers to deformation of an originally square beam cross-sectional shape into a via barrel shape or a pincushion shape while passing through an optical system.
【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、ビームの強度分布を精度よく評価でき
るビーム評価方法、また、そのようなビーム評価方法を
行うのに適応した荷電粒子線投影露光装置、さらに、そ
のようなビーム評価方法により評価したビームを用いて
リソグラフィー工程を行うデバイス製造方法を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and a beam evaluation method capable of accurately evaluating a beam intensity distribution, and a charged particle adapted to perform such a beam evaluation method. It is an object of the present invention to provide a line projection exposure apparatus and a device manufacturing method for performing a lithography step using a beam evaluated by such a beam evaluation method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１の態様のビーム評価方法は、 レチク
ル上に照射される荷電粒子ビームを評価する方法であっ
て； 前記レチクルに前記荷電粒子ビームよりも十分に
小さい寸法の透過パターン（ピンホールパターン）を設
け、 前記レチクルよりもビームの下流側に前記ピンホ
ールパターンよりも大きいホールを有するホールプレー
トを設け、 前記レチクルの上流側で前記荷電粒子ビー
ムを偏向させて前記ピンホールパターンを該ビームで走
査し、前記レチクルのピンホールパターンを通過し、さ
らに前記ホールプレートのホールを通過したビームの強
度を測定することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a beam evaluation method according to a first aspect of the present invention is a method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle; A transmission pattern (pinhole pattern) having a size sufficiently smaller than the charged particle beam is provided; a hole plate having a hole larger than the pinhole pattern is provided downstream of the reticle; and an upstream side of the reticle. Scanning the pinhole pattern with the beam by deflecting the charged particle beam, measuring the intensity of the beam passing through the pinhole pattern of the reticle and further passing through the hole of the hole plate. .
【００１０】これにより、ある程度の大きさのあるビー
ム内の強度分布を把握できる。そのため例えば、電子銃
カソードの局部損傷などを検知できる。Thus, the intensity distribution in the beam having a certain size can be grasped. Therefore, for example, local damage of the electron gun cathode can be detected.
【００１１】上記態様においては、前記ピンホールパタ
ーンを前記レチクル上の単位露光領域の中心付近及び周
辺の隅の部分に設けることが好ましい。これにより、ビ
ームの強度分布の均一性や、単位露光領域の周辺部にお
けるビームの歪曲・倍率不良を検出できる。In the above aspect, it is preferable that the pinhole pattern is provided in the vicinity of the center of the unit exposure area on the reticle and in the peripheral corner. Thereby, it is possible to detect the uniformity of the intensity distribution of the beam and the distortion and poor magnification of the beam in the periphery of the unit exposure area.
【００１２】上記態様においては、前記荷電粒子ビーム
内の強度分布が予め定めた値を超えて悪化した場合に荷
電粒子ビーム源のメンテナンス要と判定することができ
る。ビームの強度分布不良に気づかず露光作業を続けた
場合には、露光した製品の不良が生じるおそれがある。
この態様のビーム評価方法により、上記製品不良を防止
できる。In the above aspect, when the intensity distribution in the charged particle beam deteriorates beyond a predetermined value, it can be determined that maintenance of the charged particle beam source is necessary. If the exposure operation is continued without noticing the beam intensity distribution defect, the exposed product may be defective.
According to the beam evaluation method of this aspect, the above-described product failure can be prevented.
【００１３】本発明の第２の態様のビーム評価方法は、
レチクル上に照射される荷電粒子ビームを評価する方
法であって； 前記レチクルにビームレットパターンを
設け、 前記レチクルよりもビームの下流側に帯状のス
リットレットを有するホールプレートを設け、 前記ス
リットレットをビームレットで走査し、 前記スリット
レットを通過した前記ビームレットの強度を測定し、前
記ビームの分解能及び／又は歪を評価することを特徴と
する。A beam evaluation method according to a second aspect of the present invention includes:
A method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle; providing a beamlet pattern on the reticle; providing a hole plate having a band-shaped slitlet downstream of the beam from the reticle; Scanning with a beamlet, measuring the intensity of the beamlet that has passed through the slitlet, and evaluating the resolution and / or distortion of the beam.
【００１４】ウェハステージ上の反射マークレットをビ
ームレットで走査することは公知であるが、スリットレ
ットをビームレットで走査することは知られていない。
反射方式のマーク検出では、マーク以外の部分（ウェハ
やウェハステージ）からの反射電子や二次電子が雑音と
して正規の信号に重量するので、Ｓ／Ｎ比の高い信号を
得にくい。しかし、スリットレットをビームレットで走
査することにより、ビーム分解能やビーム歪の評価の精
度を向上させることができる。また、精度を向上させて
も、電子線のスキャンスピードを上げることができるの
で、ビーム評価が短時間で行える。Although it is known to scan a reflection marklet on a wafer stage with a beamlet, it is not known to scan a slitlet with a beamlet.
In reflection mark detection, reflected electrons and secondary electrons from portions other than the mark (wafer or wafer stage) weigh as normal noise as noise, so that it is difficult to obtain a signal with a high S / N ratio. However, by scanning the slitlets with the beamlets, it is possible to improve the accuracy of evaluation of beam resolution and beam distortion. Further, even if the accuracy is improved, the scanning speed of the electron beam can be increased, so that the beam evaluation can be performed in a short time.
【００１５】上記態様においては、前記複数のビームレ
ットの個々のビームレットの幅を前記スリットレットの
スリットの幅よりも小さくして、ビームの分解能を評価
することが好ましい。In the above aspect, it is preferable that the width of each of the plurality of beamlets is made smaller than the width of the slit of the slitlet to evaluate the beam resolution.
【００１６】上記態様においては、前記複数のビームレ
ットの個々のビームレットの幅と前記スリットレットの
スリットの幅をほぼ等しくして投影歪を評価してもよ
い。In the above aspect, the projection distortion may be evaluated by making the width of each of the plurality of beamlets substantially equal to the width of the slit of the slitlet.
【００１７】本発明の第３の態様のビーム評価方法は、
レチクル上に照射される荷電粒子ビームを評価する方
法であって； 前記レチクルにビームレットパターンを
設け、 前記レチクルよりもビームの下流側に前記ピン
ホールパターンよりも大きいホール及び帯状のスリット
レットを有するホールプレートを設け、 ここで、前記
ピンホール及びスリットレットを、互いに単位露光領域
の寸法より十分離して設け、ビーム強度分布、ビームボ
ケ、又は視野歪を、前記ホールプレートの移動を最小限
にして測定可能としたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a beam evaluation method comprising:
A method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle, wherein a beamlet pattern is provided on the reticle, and a hole and a band-shaped slitlet larger than the pinhole pattern are provided downstream of the reticle. A hole plate is provided, wherein the pinholes and the slitlets are provided sufficiently separated from each other by a dimension of a unit exposure area, and a beam intensity distribution, a beam blur, or a field distortion is measured by minimizing the movement of the hole plate. It is made possible.
【００１８】これにより、ビーム評価時のステージの移
動量を減らしてビーム強度分布、ビームボケ、又は視野
歪を測定する時間を短くできる。Thus, the amount of movement of the stage during beam evaluation can be reduced, and the time for measuring the beam intensity distribution, beam blur, or field distortion can be shortened.
【００１９】本発明の荷電粒子線投影露光装置は、 感
応基板上に転写すべきパターンを有するレチクルを荷電
粒子ビームで照明する照明光学系と、レチクルを通過し
た荷電粒子ビームを感応基板上に投影結像させる投影光
学系と、を備える荷電粒子線投影露光装置であって；
前記感応基板の位置に配置可能なホールプレートと、該
ホールプレートを通過する荷電粒子ビームの強度を検出
する手段と、 をさらに備えることを特徴とする。The charged particle beam projection exposure apparatus of the present invention comprises an illumination optical system for illuminating a reticle having a pattern to be transferred onto a sensitive substrate with a charged particle beam, and projecting the charged particle beam passing through the reticle onto the sensitive substrate. A projection optical system for forming an image, the charged particle beam projection exposure apparatus comprising:
A hole plate that can be arranged at the position of the sensitive substrate; and a unit that detects an intensity of a charged particle beam passing through the hole plate.
【００２０】本発明のデバイス製造方法は、 リソグラ
フィー工程において、上記ビーム評価方法により投影ビ
ームを評価して投影露光を行うことを特徴とする。A device manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the lithography step, the projection exposure is performed by evaluating the projection beam by the above-described beam evaluation method.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の第１の実施の形態に係る荷電粒子線投影露光装置及び
ビーム評価方法について説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る分割転写方式の荷電粒子線投影露
光装置の光学系全体における結像関係の概要を示す図で
ある。この実施の形態は、レチクルにピンホールが設け
られている例である。光学系の最上流に配置されている
電子銃１は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１
の下方には２段のコンデンサレンズ２、３が備えられて
おり、電子線は、これらのコンデンサレンズ２、３によ
って収束され、クロスオーバーC.O.を結像する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a charged particle beam projection exposure apparatus and a beam evaluation method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an image forming relationship in an entire optical system of a divided transfer type charged particle beam projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a pinhole is provided in a reticle. The electron gun 1 arranged at the uppermost stream of the optical system emits an electron beam downward. Electron gun 1
Are provided with two stages of condenser lenses 2, 3, and the electron beam is converged by these condenser lenses 2, 3 to form an image of the crossover CO.
【００２２】二段目のコンデンサレンズ３の下には、矩
形開口４が備えられている。この矩形開口（照明ビーム
成形開口）４は、レチクル（マスク）１０の一つのサブ
フィールド（露光の１単位となるパターン小領域）を照
明する照明ビームのみを通過させる。照明ビームはレチ
クル上でおよそ１mm角である。開口４の像は、レンズ９
によってレチクル１０に結像される。A rectangular opening 4 is provided below the second-stage condenser lens 3. The rectangular aperture (illumination beam shaping aperture) 4 allows only an illumination beam that illuminates one subfield (a pattern small area to be one unit of exposure) of the reticle (mask) 10 to pass. The illumination beam is approximately 1 mm square on the reticle. The image of the aperture 4 is a lens 9
To form an image on the reticle 10.
【００２３】ビーム成形開口４の下方には、照明ビーム
偏向器８が配置されている。この偏向器８は、主に照明
ビームを図１の横方向（Ｘ方向）に順次走査して、照明
光学系の視野内にあるレチクル１０の各サブフィールド
の照明を行う。偏向器８の下方には、照明レンズ９が配
置されている。照明レンズ９は、レチクル１０上にビー
ム成形開口４を結像させる。Below the beam shaping aperture 4, an illumination beam deflector 8 is arranged. This deflector 8 mainly scans the illumination beam sequentially in the horizontal direction (X direction) in FIG. 1 to illuminate each subfield of the reticle 10 within the field of view of the illumination optical system. An illumination lens 9 is disposed below the deflector 8. The illumination lens 9 forms an image of the beam shaping aperture 4 on the reticle 10.
【００２４】レチクル１０は、実際には光軸垂直面内
（Ｘ−Ｙ面）に広がっており、多数のサブフィールドを
有する。レチクル１０上には、全体として一個の半導体
デバイスチップをなすパターン（チップパターン）が形
成されている。この実施の形態においては、ビーム評価
用のレチクル１０の１つのサブフィールドのほぼ中央部
にピンホール（図２、３を参照しつつ後述）が設けられ
ている。ピンホールは強度分布を測定したい空間分解能
（ウェハ上で１００ｎｍ）の約４倍の寸法であり、実際
には直径400nmの孔である。なお、４倍というのは縮小
率１／４に対応した大きさである。The reticle 10 actually extends in a plane perpendicular to the optical axis (XY plane) and has a large number of subfields. On the reticle 10, a pattern (chip pattern) forming one semiconductor device chip as a whole is formed. In this embodiment, a pinhole (described later with reference to FIGS. 2 and 3) is provided substantially at the center of one subfield of the reticle 10 for beam evaluation. The pinhole is approximately four times the spatial resolution (100 nm on the wafer) for which the intensity distribution is to be measured, and is actually a hole having a diameter of 400 nm. Here, 4 times is a size corresponding to a reduction ratio of 1/4.
【００２５】レチクル１０は移動可能なレチクルステー
ジ１１上に載置されており、レチクル１０を光軸垂直方
向（ＹＸ方向）に動かすことにより、照明光学系の視野
よりも広い範囲に広がるレチクル上の各サブフィールド
を照明することができる。レチクルステージ１１には、
レーザ干渉計を用いた位置検出器（図示せず）が付設さ
れており、レチクルステージ１１の位置をリアルタイム
で正確に把握することができる。The reticle 10 is mounted on a movable reticle stage 11, and by moving the reticle 10 in the direction perpendicular to the optical axis (YX direction), the reticle 10 spreads over a wider area than the field of view of the illumination optical system. Each subfield can be illuminated. On the reticle stage 11,
A position detector (not shown) using a laser interferometer is provided, and the position of the reticle stage 11 can be accurately grasped in real time.
【００２６】レチクル１０の下方には投影レンズ１５、
１９及び偏向器１６並びにホールプレート２２が設けら
れている。レチクル１０の１つのサブフィールドを通過
した電子線は、投影レンズ１５、１９、偏向器１６によ
ってホールプレート２２上の所定の位置に結像される。
ホールプレート２２は銅等からなり、中央部には１０μ
m角程度のホール（図２、３を参照しつつ後述）が開け
られている。なお、ホールプレート２２の光軸方向（Ｚ
方向）の位置は、通常の露光作業中はウェハのある位置
である。Below the reticle 10, a projection lens 15,
19, a deflector 16 and a hole plate 22 are provided. The electron beam passing through one subfield of the reticle 10 is imaged at a predetermined position on the hole plate 22 by the projection lenses 15 and 19 and the deflector 16.
The hole plate 22 is made of copper or the like.
A hole of about m square (described later with reference to FIGS. 2 and 3) is opened. In addition, the optical axis direction (Z
Direction) is a position of the wafer during a normal exposure operation.
【００２７】レチクル１０とホールプレート２２の間を
縮小率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成さ
れ、同クロスオーバー位置にはコントラスト開口１８が
設けられている。同開口１８は、レチクル１０の非パタ
ーン部で散乱された電子線がウェハ（図示されず）に到
達しないよう遮断する。A crossover CO is formed at a point which internally divides the reticle 10 and the hole plate 22 at a reduction ratio, and a contrast opening 18 is provided at the crossover position. The opening 18 blocks the electron beam scattered by the non-pattern portion of the reticle 10 from reaching the wafer (not shown).
【００２８】ホールプレート２２の下方には、シンチレ
ータ２６が配置されている。シンチレータ２６は、CeO
セリアやアントラセン等からなり、電子が当たると光を
発する。シンチレータ２６の下方には、ホトマルＰＭＪ
２７が配置されている。ホトマル２７は、光電子増倍管
と呼ばれ、微弱な光信号を受けて電子信号に変換するも
のである。Below the hole plate 22, a scintillator 26 is arranged. The scintillator 26 is CeO
It consists of ceria, anthracene, etc., and emits light when hit by electrons. Below the scintillator 26, Photomar PMJ
27 are arranged. The photomultiplier 27 is called a photomultiplier tube and receives a weak optical signal and converts it into an electronic signal.
【００２９】ホトマル２７の信号と照明ビーム偏向器８
の変換信号は、処理された上で、モニタ２８に送られ
る。すなわち、ホールプレート２２を通過したビームが
シンチレータ２６に当り、光を発する。この光がホトマ
ル２７で電気信号に変えられ、モニタ２８に入力され
る。この信号は、偏向器８のＸ・Ｙ方向の偏向電圧信号
と同期させて走査しながら輝度変調をかけると、モニタ
２８上で像２８−２として、あるいは強度分布の信号２
８−１として表示される。The signal of the photomultiplier 27 and the illumination beam deflector 8
The converted signal is sent to the monitor 28 after being processed. That is, the beam passing through the hole plate 22 hits the scintillator 26 and emits light. This light is converted into an electric signal by the photomultiplier 27 and input to the monitor 28. When this signal is subjected to luminance modulation while scanning in synchronization with deflection voltage signals in the X and Y directions of the deflector 8, the signal becomes an image 28-2 on the monitor 28 or a signal 2 of intensity distribution.
8-1.
【００３０】続いて、この実施の形態における荷電粒子
線投影露光装置のビーム評価方法について説明する。レ
チクル１０に形成されたピンホールを通過したビームが
ホールプレート２２に形成されたホールを通るように、
照明ビーム偏向器８でＸ−Ｙ方向に走査する。ホールプ
レート２２を通過したビームがシンチレータ２６に当
り、光を発する。この光がホトマル２７で電気信号に変
えられ、モニタ２８に入力される。モニタ２８の輝度変
調をかけると、図１に示すような像２８−１のようなカ
ソード表面の明るさの像が得られる。Next, a description will be given of a beam evaluation method of the charged particle beam projection exposure apparatus according to this embodiment. As the beam passing through the pinhole formed in the reticle 10 passes through the hole formed in the hole plate 22,
The illumination beam deflector 8 scans in the X and Y directions. The beam that has passed through the hole plate 22 strikes the scintillator 26 and emits light. This light is converted into an electric signal by the photomultiplier 27 and input to the monitor 28. When the luminance modulation of the monitor 28 is applied, an image of the brightness of the cathode surface such as an image 28-1 as shown in FIG. 1 is obtained.
【００３１】電子銃１のカソード表面にイオン衝撃によ
る小穴が開いた場合には、そこからのエミッションが弱
いので、モニタ２８上に黒い点の像が表示される。この
場合には、この黒い点を通る位置で照明ビーム偏向器８
によりビームの一次元走査を行う。そのときのモニタ２
８上の強度分布の信号２８−１には凹みが観測される。
この凹みの深さが予め決められた値（例えば規定強度の
１％）以上であれば、電子銃１の少なくともカソードを
交換する必要がある事がわかる。When a small hole is formed on the cathode surface of the electron gun 1 due to ion bombardment, the emission from the small hole is weak, and a black dot image is displayed on the monitor 28. In this case, the illumination beam deflector 8 is positioned at a position passing through the black point.
Performs one-dimensional scanning of the beam. Monitor 2 at that time
8, a depression is observed in the signal 28-1 of the intensity distribution on FIG.
If the depth of the dent is not less than a predetermined value (for example, 1% of the specified intensity), it is understood that at least the cathode of the electron gun 1 needs to be replaced.
【００３２】この実施の形態に用いたシンチレータ２６
とホトマルＰＭＪ２７との組み合わせは、比較的Ｓ／Ｎ
比がよい。そのため、レチクル１０に設けられたピンホ
ールの寸法の１／４の分解能で強度分布の微細構造が測
定可能となる。The scintillator 26 used in this embodiment
And Photomar PMJ27 have relatively low S / N
Good ratio. Therefore, a fine structure having an intensity distribution can be measured with a resolution of 1/4 of the size of a pinhole provided in the reticle 10.
【００３３】次に、本発明の第２の実施の形態に係る荷
電粒子線投影露光装置及びビーム評価方法について説明
する。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る荷電粒
子線投影露光装置に用いられるレチクルの平面図であ
る。図２には、レチクル１０−２が示されている。レチ
クル１０−２は、正方形をしており、図２には１つの視
野角に相当する部分が示されている。レチクル１０−２
の視野の４隅には、ピンホール４１が設けられている。
ピンホール４１は強度分布を測定したい空間分解能の約
４倍の寸法であり、実際には直径400μmの孔である。な
お、４倍というのは縮小率１／４に対応した大きさであ
る。Next, a charged particle beam projection exposure apparatus and a beam evaluation method according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view of a reticle used in the charged particle beam projection exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 shows reticle 10-2. Reticle 10-2 has a square shape, and FIG. 2 shows a portion corresponding to one viewing angle. Reticle 10-2
Pinholes 41 are provided at the four corners of the visual field.
The pinhole 41 has a size approximately four times the spatial resolution for which the intensity distribution is to be measured, and is actually a hole having a diameter of 400 μm. Here, 4 times is a size corresponding to a reduction ratio of 1/4.
【００３４】このレチクル１０−２を用いて、第１の実
施の形態と同じように、ビームをＸ−Ｙ方向に走査す
る。そうすると、レチクル１０−２の４隅を通過したビ
ームの強度分布の変化がモニタ２８上で測定できる。異
常があるときには、モニタ２８上の強度分布の信号２８
−１に凹みが観測される。これにより、ビームの強度分
布の均一性や、単位露光領域の周辺部におけるビームの
歪曲・倍率不良を検出できる。Using this reticle 10-2, the beam is scanned in the X and Y directions in the same manner as in the first embodiment. Then, a change in the intensity distribution of the beam passing through the four corners of the reticle 10-2 can be measured on the monitor 28. When there is an abnormality, the signal 28 of the intensity distribution on the monitor 28
A dent is observed at -1. Thereby, it is possible to detect the uniformity of the intensity distribution of the beam and the distortion and poor magnification of the beam in the periphery of the unit exposure area.
【００３５】第１の実施の形態において強度分布に異常
が確認された場合には、電子銃１のカソードの劣化が原
因であった。しかし、この実施の形態において強度分布
に異常が確認された場合には、電子銃１から照明ビーム
成形開口４までの軸合せの不良やコンデンサレンズ２、
３の条件設定の誤差が原因である場合が多い。なお、こ
れらの条件を最適にしても強度分布の異常が改善されな
い場合には、電子銃１のカソードを交換する等の対策を
とる必要がある。In the first embodiment, when abnormality is confirmed in the intensity distribution, it is caused by deterioration of the cathode of the electron gun 1. However, if an abnormality is found in the intensity distribution in this embodiment, the alignment from the electron gun 1 to the illumination beam shaping aperture 4 may be poor, or the condenser lens 2,
In many cases, the error is caused by the error in the condition setting of item (3). If the abnormalities in the intensity distribution are not improved even if these conditions are optimized, it is necessary to take measures such as replacing the cathode of the electron gun 1.
【００３６】本発明の第３の実施の形態に係る荷電粒子
線投影露光装置に用いられるホールプレートについて説
明する。図３は、本発明の第３の実施の形態に係る荷電
粒子線投影露光装置に用いられるホールプレートの平面
図である。図３には、ホールプレート２２−３が示され
ている。ホールプレート２２−３は銅等からなり、正方
形をしている。図では、その内１つの視野角に相当する
部分が示されている。ホールプレート２２−３の中央部
にホール５１が設けられている。ホール５１は１０μm
角程度の正方形である。A hole plate used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view of a hole plate used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the hole plate 22-3. The hole plate 22-3 is made of copper or the like and has a square shape. In the figure, a portion corresponding to one viewing angle is shown. A hole 51 is provided in the center of the hole plate 22-3. Hole 51 is 10 μm
It is a square with a corner.
【００３７】ホール５１の上下左右方向の４箇所には、
スリットレット５３が設けられている。各スリットレッ
ト５３は、ホール５１から250μｍ以上離れた位置に設
けられている。各スリットレット５３は、複数スリット
が横に並んだものである。なお、スリットレット５３の
寸法等については、様々に設定でき、例えば、孔の幅は
200ｎｍ〜400ｎｍに設定できる。At four places in the vertical and horizontal directions of the hole 51,
A slitlet 53 is provided. Each slitlet 53 is provided at a position separated from the hole 51 by 250 μm or more. Each slitlet 53 has a plurality of slits arranged side by side. In addition, about the dimension etc. of the slitlet 53, it can set variously, for example, the width of a hole is
It can be set to 200 nm to 400 nm.
【００３８】次に、本発明の第４の実施の形態に係る荷
電粒子線投影露光装置の視野歪の測定方法について説明
する。図４は、本発明の第４の実施の形態に係る荷電粒
子線投影露光装置に用いられるレチクルの平面図であ
る。図４にはレチクル１０−４が示されている。レチク
ル１０−４は、正方形をしており、図４には１つの視野
角に相当する１mm角の部分が示されている。レチクル１
０−４上の１つの視野角には、７行７列に亘り形成され
たパターン６１が図示されている。各パターン６１は、
縦長のX方向用パターン孔６３と、横長のY方向用パター
ン孔６５からなる。Next, a method for measuring the field distortion of the charged particle beam projection exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a plan view of a reticle used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a reticle 10-4. Reticle 10-4 has a square shape, and FIG. 4 shows a 1 mm square portion corresponding to one viewing angle. Reticle 1
At one viewing angle on 0-4, a pattern 61 formed over 7 rows and 7 columns is shown. Each pattern 61
It comprises a vertically elongated X direction pattern hole 63 and a horizontally elongated Y direction pattern hole 65.
【００３９】図５は、本発明の第４の実施の形態に係る
荷電粒子線投影露光装置に用いられるホールプレートの
平面図である。図５にはホールプレート２２−４が示さ
れている。ホールプレート２２−４は、正方形をしてお
り、図５には１つの視野角に相当する部分が示されてい
る。ホールプレート２２−４上の１つの視野角には、７
行７列に亘り形成されたスリットレット７１が図示され
ている。各スリットレット７１は、縦長のX方向用スリ
ットレット孔７３と、横長のY方向用スリットレット孔
７５からなる。なお、各スリットレット７１は互いに25
0μm以上離して設けられている。FIG. 5 is a plan view of a hole plate used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the hole plate 22-4. The hole plate 22-4 has a square shape, and FIG. 5 shows a portion corresponding to one viewing angle. One viewing angle on the hole plate 22-4 includes 7
A slitlet 71 formed over seven rows and seven columns is shown. Each slitlet 71 includes a vertically long X-direction slitlet hole 73 and a horizontally long Y-direction slitlet hole 75. Each slitlet 71 is 25
It is provided at a distance of 0 μm or more.
【００４０】図６は、本発明の第４の実施の形態に係る
荷電粒子線投影露光装置の視野歪の測定方法を示す図で
ある。図６（Ａ）は、Ｘ方向のビーム位置評価方法を示
す図であり、図６（Ｂ）は、Ｙ方向のビーム位置評価方
法を示す図である。図６（A）には、ホールプレート２
２−４に設けられたX方向用スリットレット孔７３が３
つ実線で示してある。ホールプレート２２−４には、図
４に示したX方向用パターン孔６３を通過したビームレ
ット６７が３つ破線で示してある。ビームレット６７の
幅とスリットレット孔７３の幅はほぼ等しく、ピッチは
正確に一致している。FIG. 6 is a view showing a method of measuring a field distortion of a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 6A is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the X direction, and FIG. 6B is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the Y direction. FIG. 6A shows the hole plate 2
The X-direction slitlet holes 73 provided in 2-4 are 3
Are shown by solid lines. In the hole plate 22-4, three beamlets 67 passing through the pattern hole 63 for the X direction shown in FIG. The width of the beamlet 67 is almost equal to the width of the slitlet hole 73, and the pitch is exactly the same.
【００４１】図６（B）には、ホールプレート２２−４
に設けられたY方向用スリットレット孔７５が３つ実線
で示してある。ホールプレート２２−４には、図４に示
したY方向用パターン孔６５を通過したビームレット６
９が３つ破線で示してある。ビームレット６９の幅とス
リットレット孔７５の幅はほぼ等しく、ピッチは正確に
一致している。FIG. 6B shows a hole plate 22-4.
Are shown by three solid lines. In the hole plate 22-4, the beamlets 6 passing through the Y-direction pattern holes 65 shown in FIG.
9 are indicated by three broken lines. The width of the beamlet 69 is substantially equal to the width of the slitlet hole 75, and the pitch is exactly the same.
【００４２】視野歪の測定方法について説明する。ま
ず、ビームレット６７、６９がスリットレット孔７３、
７５を通過すると予想される位置にレチクルステージ１
１（図１参照）を移動する。レチクルステージ１１をそ
の位置に固定し、ビームレット６７、６９をホールプレ
ート２２−４上でX−Y方向に走査する。走査によって、
スリットレット孔７３、７５を通過するビーム量が変化
する。通過したビームは、図１に示したようにシンチレ
ータ２６に当り、ビーム量に応じた強度の光を発する。
この光はホトマル２７でその強度に応じた電気信号に変
えられる。A method for measuring the field distortion will be described. First, beamlets 67 and 69 are slitlet holes 73,
Reticle stage 1 at position expected to pass 75
1 (see FIG. 1). The reticle stage 11 is fixed at that position, and the beamlets 67 and 69 are scanned on the hole plate 22-4 in the XY directions. By scanning
The amount of beam passing through the slitlet holes 73 and 75 changes. The passed beam hits the scintillator 26 as shown in FIG. 1, and emits light having an intensity corresponding to the beam amount.
This light is converted by the photomultiplier 27 into an electric signal corresponding to the intensity.
【００４３】ビームに歪がない場合には、全てのビーム
レット６７、６９がスリットレット孔７３、７５を完全
に通過する位置がある。しかし、歪がある場合には、歪
んでいる部分のビームレット６７、６９がホールプレー
ト２２−４を通過しない。そのため、その部分でのホト
マル２７からの電気信号が弱くなる。この電気信号は、
モニタ２８上で確認できる。このようにして、ビームレ
ット６７、６９をホールプレート２２−４上でX−Y方向
に走査することにより、歪を評価できる。When there is no distortion in the beam, there is a position where all the beamlets 67 and 69 pass completely through the slitlet holes 73 and 75. However, when there is distortion, the distorted portions of the beamlets 67 and 69 do not pass through the hole plate 22-4. Therefore, the electric signal from the photomultiplier 27 at that portion is weakened. This electrical signal
It can be confirmed on the monitor 28. In this way, by scanning the beamlets 67 and 69 on the hole plate 22-4 in the XY directions, distortion can be evaluated.
【００４４】次に、本発明の第５の実施の形態に係る荷
電粒子線投影露光装置のビーム分解能の測定方法につい
て説明する。図７は、本発明の第５の実施の形態に係る
荷電粒子線投影露光装置のビーム分解能の測定方法を示
す図である。図７（Ａ）は、Ｘ方向のビーム位置評価方
法を示す図であり、図７（Ｂ）は、Ｙ方向のビーム位置
評価方法を示す図である。図７（Ａ）には、ホールプレ
ート２２−４に設けられたX方向用スリットレット孔７
３が３つ実線で示してある。但し、この実施の形態にお
いては、スリットレット７１は250μｍ角の中に一組ず
つ設けられている。ホールプレート２２−４には、レチ
クル１０−４を通過したビームレット７７が３つ破線で
示してある。図７（B）には、ホールプレート２２−４
に設けられたY方向用スリットレット孔７５が３つ実線
で示してある。ホールプレート２２−４には、レチクル
１０−４を通過したビームレット７９が３つ破線で示し
てある。Next, a method for measuring the beam resolution of the charged particle beam projection exposure apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a method for measuring the beam resolution of the charged particle beam projection exposure apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 7A is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the X direction, and FIG. 7B is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the Y direction. FIG. 7A shows the X-direction slitlet holes 7 provided in the hole plate 22-4.
3 are indicated by three solid lines. However, in this embodiment, one set of slitlets 71 is provided in a 250 μm square. In the hole plate 22-4, three beamlets 77 that have passed through the reticle 10-4 are indicated by broken lines. FIG. 7B shows the hole plate 22-4.
Are shown by three solid lines. Three beamlets 79 passing through the reticle 10-4 are indicated by broken lines in the hole plate 22-4.
【００４５】但し、この実施の形態においては、レチク
ル１０−４上のパターン６１は、中心部は粗く周辺部は
密に配置し、周辺部のビーム分解能が詳しく測定できる
ようにした。また、パターン孔６３の幅は測定したいビ
ームの分解能と同程度の幅である。こうすると、パター
ン孔６３を通過したビームはガウス分布のビームとな
り、信号を１回微分して50％の強度で測定するとビーム
分解能が得られる。なお、Simplified variably shaped
beam for electron beam lithography ,M.Nakasuji an
d K.Kuniyoshi, J.Vac.Scl.Technol.A3(2) Mar/Apr 198
5によれば、スリット幅が有限であることによる誤差は
２％程度である。この場合、スリットレット孔７３の幅
とピッチはそれぞれビーム分解能の６倍と１２倍とし
た。In this embodiment, however, the pattern 61 on the reticle 10-4 is arranged so that the center is coarse and the periphery is dense, so that the beam resolution at the periphery can be measured in detail. The width of the pattern hole 63 is almost the same as the resolution of the beam to be measured. In this way, the beam that has passed through the pattern hole 63 becomes a Gaussian beam. When the signal is differentiated once and measured at an intensity of 50%, a beam resolution is obtained. Simplified variably shaped
beam for electron beam lithography, M.Nakasuji an
d K.Kuniyoshi, J.Vac.Scl.Technol.A3 (2) Mar / Apr 198
According to 5, the error due to the finite slit width is about 2%. In this case, the width and pitch of the slitlet holes 73 were set to 6 times and 12 times the beam resolution, respectively.
【００４６】上記の２％の誤差が問題のときは、ビーム
幅をビーム分解能の８倍程度とし、信号の立ち上がりを
２回微分したときのＦＷＨＭ（full width at half max
imum）を分解能とすればよい。この場合、スリットレッ
ト孔７３及びそのピッチはさらにビーム分解能の３２倍
及び６４倍程度必要になる。例えば、100ｎｍのビーム
分解能を測定しようとすると、6.4μｍのピッチにする
必要がある。しかし、１０μｍ角にスリットレット孔７
３を収めようとすると２本しか入らず、Ｓ／Ｎ比をあま
り大きくできなく、微分操作でもＳ／Ｎ比を損なうので
あまり得策ではない。When the above 2% error is a problem, the beam width is set to approximately eight times the beam resolution, and the FWHM (full width at half max max) when the rising edge of the signal is differentiated twice.
imum) may be used as the resolution. In this case, the slitlet holes 73 and the pitch thereof need to be about 32 times and 64 times the beam resolution. For example, to measure a beam resolution of 100 nm, the pitch must be 6.4 μm. However, a slitlet hole 7
If the number 3 is to be accommodated, there are only two, and the S / N ratio cannot be increased so much, and the S / N ratio is impaired even in the differential operation, so it is not very advantageous.
【００４７】したがって、まず、ビーム分解能の２倍程
度のレチクル上のパターンを作り、ターゲット上で分解
能の１／２のビーム幅（無収差としたとき）となるよう
にする。そして、スリットレットのエッジを走査した時
の信号を１回微分してそのＦＷＨＭをビーム分解能とす
るのが最適である。この場合は分解能は５％程度大きい
値となる。Therefore, first, a pattern on the reticle having a beam resolution of about twice the beam resolution is formed so that the beam width on the target is タ ー ゲ ッ ト of the resolution (when aberration-free). It is optimal to differentiate the signal when the edge of the slitlet is scanned once, and use the FWHM as the beam resolution. In this case, the resolution is about 5% larger.
【００４８】次に上記説明した荷電粒子線投影露光装置
を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８
は、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。Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described charged particle beam projection exposure apparatus will be described. FIG.
Shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micro machines, etc.).
【００４９】ステップ１（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２（マスク製作）で
は、設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。この時、パターンについて局部的にリサイズを施す
ことにより近接効果や空間電荷効果によるビームボケの
補正を行ってもよい。一方、ステップ３（ウェハ製造）
では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。In step 1 (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. At this time, beam blur due to the proximity effect or the space charge effect may be corrected by locally resizing the pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon.
【００５０】ステップ４（酸化）では、ウェハの表面を
酸化させる。ステップ５（ＣＶＤ）では、ウェハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップ６（電極形成）では、ウェ
ハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ７（イオ
ン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステッ
プ８（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布す
る。ステップ９（電子ビーム露光）では、ステップ２で
作ったマスクを用いて電子ビーム転写装置によって、マ
スクの回路パターンをウェハに焼付露光する。その際、
上述の露光装置を用いる。ステップ１０（光露光）で
は、同じくステップ２で作った光露光用マスクを用い
て、光ステッパーによってマスクの回路パターンをウェ
ハに焼付露光する。この前又は後に、電子ビームの後方
散乱電子を均一化する近接効果補正露光を行ってもよ
い。Step 4 (oxidation) oxidizes the surface of the wafer. Step 5 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 6 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. Step 7 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 8 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 9 (electron beam exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the electron beam transfer device using the mask created in step 2. that time,
The above-described exposure apparatus is used. In step 10 (light exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by an optical stepper using the light exposure mask similarly formed in step 2. Before or after this, proximity effect correction exposure for uniformizing backscattered electrons of the electron beam may be performed.
【００５１】ステップ１１（現像）では、露光したウェ
ハを現像する。ステップ１２（エッチング）では、レジ
スト像以外の部分を選択的に削り取る。ステップ１３
（レジスト剥離）では、エッチングがすんで不要となっ
たレジストを取り除く。ステップ４からステップ１３を
繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パタ
ーンが形成される。Step 11 (development) develops the exposed wafer. In step 12 (etching), portions other than the resist image are selectively removed. Step 13
In (resist removal), the unnecessary resist after etching is removed. By repeating steps 4 to 13, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【００５２】ステップ１４（組立）は、後工程と呼ば
れ、上の工程によって作製されたウェハを用いて半導体
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１５（検査）では、ステ
ップ１４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１６）さ
れる。Step 14 (assembly), which is called a post-process, is a process of forming a semiconductor chip using the wafer prepared in the above process, and includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). And the like. In step 15 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 14 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 16).
【００５３】以上図１〜図８を参照しつつ、本発明の実
施の形態に係る荷電粒子線投影露光装置等について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々
な変更を加えることができる。The charged particle beam projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 8, but the present invention is not limited to this. Can be added.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ビームの強度分布を精度よく評価できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the beam intensity distribution can be accurately evaluated.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る分割転写方式
の荷電粒子線投影露光装置の光学系全体における結像関
係及び制御系の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an imaging relationship and a control system in an entire optical system of a divided transfer type charged particle beam projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置に用いられるレチクルの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a reticle used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置に用いられるホールプレートの平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view of a hole plate used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置に用いられるレチクルの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a reticle used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置に用いられるホールプレートの平面図であ
る。FIG. 5 is a plan view of a hole plate used in a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置の視野歪の測定方法を示す図である。図６
（Ａ）は、Ｘ方向のビーム位置評価方法を示す図であ
り、図６（Ｂ）は、Ｙ方向のビーム位置評価方法を示す
図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of measuring a field distortion of a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
6A is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the X direction, and FIG. 6B is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the Y direction.
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る荷電粒子線投
影露光装置のビーム分解能の測定方法を示す図である。
図７（Ａ）は、Ｘ方向のビーム位置評価方法を示す図で
あり、図７（Ｂ）は、Ｙ方向のビーム位置評価方法を示
す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a method for measuring a beam resolution of a charged particle beam projection exposure apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the X direction, and FIG. 7B is a diagram illustrating a beam position evaluation method in the Y direction.
【図８】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。FIG. 8 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, or the like).
１ 電子銃 ２，３ コンデ
ンサレンズ ４ 照明ビーム成形開口 ８ 照明ビー
ム偏向器 ９ コンデンサレンズ １０ レチクル
（マスク） １１ レチクルステージ １５ 第１投影
レンズ １６ 像位置調整偏向器 １８ コントラ
スト開口 １９ 第２投影レンズ ２２ ホールプ
レート ２６ シンチレータ ２７ ホトマル ２８ モニタ ４１ ピンホール ５１ ホール ５３ スリットレット ６１ スリット
レット ６３ X方向用スリットレット孔 ６５ Y方向用ス
リットレット孔 ６７、６９ ビームレット ７１ スリットレット ７３ X方向用
スリットレット孔 ７５ Y方向用スリットレット孔 ７７、７９ ビ
ームレットReference Signs List 1 electron gun 2, 3 condenser lens 4 illumination beam shaping aperture 8 illumination beam deflector 9 condenser lens 10 reticle (mask) 11 reticle stage 15 first projection lens 16 image position adjustment deflector 18 contrast aperture 19 second projection lens 22 hole Plate 26 Scintillator 27 Photomulti 28 Monitor 41 Pinhole 51 Hole 53 Slitlet 61 Slitlet 63 X-direction slitlet hole 65 Y-direction slitlet hole 67, 69 Beamlet 71 Slitlet 73 X-direction slitlet hole 75 Y-direction Slitlet hole 77, 79 Beamlet
Claims (9)
を評価する方法であって；前記レチクルに前記荷電粒子
ビームよりも十分に小さい寸法の透過パターン（ピンホ
ールパターン）を設け、 前記レチクルよりもビームの下流側に前記ピンホールパ
ターンよりも大きいホールを有するホールプレートを設
け、 前記レチクルの上流側で前記荷電粒子ビームを偏向させ
て前記ピンホールパターンを該ビームで走査し、 前記レチクルのピンホールパターンを通過し、さらに前
記ホールプレートのホールを通過したビームの強度を測
定することを特徴とするビーム評価方法。1. A method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle, comprising: providing a reticle with a transmission pattern (pinhole pattern) having a size sufficiently smaller than the charged particle beam; A hole plate having holes larger than the pinhole pattern is provided on the downstream side of the beam, and the charged particle beam is deflected on the upstream side of the reticle to scan the pinhole pattern with the beam. A beam evaluation method characterized by measuring the intensity of a beam passing through a pattern and further passing through a hole of the hole plate.
上の単位露光領域の中心付近及び周辺の隅の部分に設け
ることを特徴とする請求項１記載のビーム評価方法。2. The beam evaluation method according to claim 1, wherein the pinhole pattern is provided near a center of a unit exposure area on the reticle and at a corner around the reticle.
定めた値を超えて悪化した場合に荷電粒子ビーム源のメ
ンテナンス要と判定することを特徴とする請求項１記載
のビーム評価方法。3. The beam evaluation method according to claim 1, wherein when the intensity distribution in the charged particle beam deteriorates beyond a predetermined value, it is determined that maintenance of the charged particle beam source is necessary.
を評価する方法であって；前記レチクルにビームレット
パターンを設け、 前記レチクルよりもビームの下流側に帯状のスリットレ
ットを有するホールプレートを設け、 前記スリットレットをビームレットで走査し、 前記スリットレットを通過した前記ビームレットの強度
を測定し、前記ビームの分解能及び／又は歪を評価する
ことを特徴とするビーム評価方法。4. A method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle, comprising: providing a beamlet pattern on the reticle; and providing a hole plate having a band-like slitlet downstream of the beam from the reticle. A beam evaluation method comprising: scanning the slitlet with a beamlet; measuring the intensity of the beamlet passing through the slitlet; and evaluating the resolution and / or distortion of the beam.
レットの幅を前記スリットレットのスリットの幅よりも
小さくして、ビームの分解能を評価することを特徴とす
る請求項４記載のビーム評価方法。5. The beam evaluation method according to claim 4, wherein a width of each of the plurality of beamlets is made smaller than a width of a slit of the slitlet to evaluate a beam resolution. .
レットの幅と前記スリットレットのスリットの幅をほぼ
等しくして投影歪を評価することを特徴とする請求項４
記載のビーム評価方法。6. The projection distortion is evaluated by making the width of each of the plurality of beamlets substantially equal to the width of the slit of the slitlet.
The described beam evaluation method.
を評価する方法であって；前記レチクルにビームレット
パターンを設け、 前記レチクルよりもビームの下流側に前記ピンホールパ
ターンよりも大きいホール及び帯状のスリットレットを
有するホールプレートを設け、 ここで、前記ピンホール及びスリットレットを、互いに
単位露光領域の寸法より十分離して設け、ビーム強度分
布、ビームボケ、又は視野歪を、前記ホールプレートの
移動を最小限にして測定可能としたことを特徴とするビ
ーム評価方法。7. A method for evaluating a charged particle beam irradiated on a reticle, wherein a beamlet pattern is provided on the reticle, and holes and strips larger than the pinhole pattern downstream of the reticle on the beam side. A hole plate having slitlets is provided, wherein the pinholes and the slitlets are provided far apart from each other by a dimension of a unit exposure area, and a beam intensity distribution, a beam blur, or a field distortion is generated. A beam evaluation method characterized by minimizing measurement.
るレチクルを荷電粒子ビームで照明する照明光学系と、
レチクルを通過した荷電粒子ビームを感応基板上に投影
結像させる投影光学系と、を備える荷電粒子線投影露光
装置であって；前記感応基板の位置に配置可能なホール
プレートと、 該ホールプレートを通過する荷電粒子ビームの強度を検
出する手段と、 をさらに備えることを特徴とする荷電粒子線投影露光装
置。8. An illumination optical system for illuminating a reticle having a pattern to be transferred onto a sensitive substrate with a charged particle beam,
A projection optical system for projecting and imaging a charged particle beam having passed through a reticle onto a sensitive substrate; a hole plate that can be arranged at the position of the sensitive substrate; Means for detecting the intensity of the charged particle beam passing therethrough, further comprising: a charged particle beam projection exposure apparatus.
〜７いずれか１項記載のビーム評価方法により投影ビー
ムを評価して投影露光を行うことを特徴とするデバイス
製造方法。9. The lithography step according to claim 1, wherein
8. A device manufacturing method, wherein a projection beam is evaluated by the beam evaluation method according to any one of claims 7 to 7 and projection exposure is performed.
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|---|---|---|---|
| JP2000368670A JP2002170767A (en) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | Method of evaluating beam, charged particle beam exposure system, and method of manufacturing device |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2853772A1 (en) * | 2003-04-08 | 2004-10-15 | Production Et De Rech S Appliq | Pulsed gas laser beam spatiotemporal uniformity controlling method, involves creating axial reinforcement of x-ray beam to compensate modification of discharge uniformity caused due to lateral reinforcement of electrical field |
| WO2007032670A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| JP2007188671A (en) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Nuflare Technology Inc | Beam intensity distribution measuring method for charged particle beam and beam resolution measuring method for charged particle beam |
| US7868300B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-01-11 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| TWI407260B (en) * | 2005-09-15 | 2013-09-01 | Mapper Lithography Ip Bv | Lithography system, sensor and measuring method |
| US10483088B2 (en) | 2016-11-11 | 2019-11-19 | Nuflare Technology, Inc. | Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method |
-
2000
- 2000-12-04 JP JP2000368670A patent/JP2002170767A/en active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100915878B1 (en) | 2003-04-08 | 2009-09-07 | 쏘시에떼 드 프로딕시옹 에 드 리쉐르슈 아쁠리께 | Space-Time Uniformity Control of Pulsed Gas Laser Beams |
| WO2004095658A3 (en) * | 2003-04-08 | 2005-05-06 | Production Et De Rech S Appliq | Control of the spatio-temporal uniformity of a pulsed gas laser beam |
| FR2853772A1 (en) * | 2003-04-08 | 2004-10-15 | Production Et De Rech S Appliq | Pulsed gas laser beam spatiotemporal uniformity controlling method, involves creating axial reinforcement of x-ray beam to compensate modification of discharge uniformity caused due to lateral reinforcement of electrical field |
| CN103354201B (en) * | 2005-09-15 | 2016-02-17 | 迈普尔平版印刷Ip有限公司 | Etching system, transducer and method of measurement |
| JP2009509328A (en) * | 2005-09-15 | 2009-03-05 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． | Lithography system, sensor and measurement method |
| US7868300B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-01-11 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| TWI407260B (en) * | 2005-09-15 | 2013-09-01 | Mapper Lithography Ip Bv | Lithography system, sensor and measuring method |
| USRE45206E1 (en) | 2005-09-15 | 2014-10-28 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| WO2007032670A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Mapper Lithography Ip B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| USRE48046E1 (en) | 2005-09-15 | 2020-06-09 | Asml Netherlands B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| USRE49602E1 (en) | 2005-09-15 | 2023-08-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithography system, sensor and measuring method |
| JP2007188671A (en) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Nuflare Technology Inc | Beam intensity distribution measuring method for charged particle beam and beam resolution measuring method for charged particle beam |
| US10483088B2 (en) | 2016-11-11 | 2019-11-19 | Nuflare Technology, Inc. | Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method |
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