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JP3448781B2 - Charged particle beam transfer device - Google Patents

Charged particle beam transfer device

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Publication number
JP3448781B2
JP3448781B2 JP32439193A JP32439193A JP3448781B2 JP 3448781 B2 JP3448781 B2 JP 3448781B2 JP 32439193 A JP32439193 A JP 32439193A JP 32439193 A JP32439193 A JP 32439193A JP 3448781 B2 JP3448781 B2 JP 3448781B2
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JP
Japan
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sample
mask
moving speed
transfer
particle beam
Prior art date
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Application number
JP32439193A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH07183191A (en
Inventor
護 中筋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子線を利用して
半導体メモリ等のパターン形成を行なう装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming a pattern of a semiconductor memory or the like by using a charged particle beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置としては、極めて細
い荷電粒子線を試料上に照射してパターンを1本ずつ描
画する描画装置と、マスクの一定範囲に荷電粒子線を照
射してその範囲に形成されたパターンを試料上に一括し
て縮小転写する転写装置とが知られている。そして、特
に後者の転写装置としては、マスク上のパターン形成領
域を複数の視野に分割し、各視野毎に繰り返してパター
ン転写を行なうものが実用化されつつある。このような
視野分割を行なう転写装置ではマスクを試料と平行な一
軸方向へ一定速度で連続移動させるとともに、試料をマ
スクと逆方向へパターンの縮小率に応じた同期速度(縮
小率1/4であればマスクの移動速度の1/4の速度)
で連続移動させ、荷電粒子線光学系の光軸上に繰り出さ
れるマスクの視野および試料上の被転写領域を次々と変
更して転写を繰り返している。なお、試料をマスクと逆
方向へ移動させるのは、マスクと試料との間のレンズ系
により、マスクの移動方向と試料上に導かれるパターン
の像の移動方向とが反転するためである。なお、マスク
と試料の連続移動に伴い、マスクを透過した荷電粒子線
のビーム束は試料の移動方向と同一方向へ同一速度で走
査される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus of this type, a drawing apparatus for irradiating an extremely thin charged particle beam on a sample to draw a pattern one by one, and a charged particle beam for irradiating a predetermined area of a mask A transfer device that collectively reduces and transfers a pattern formed in a range onto a sample is known. In particular, as the latter transfer device, a device in which a pattern forming region on a mask is divided into a plurality of visual fields and pattern transfer is repeated for each visual field is being put into practical use. In the transfer device that performs such field division, the mask is continuously moved in a direction parallel to the sample at a constant speed, and the sample is moved in the opposite direction to the mask at a synchronous speed (at a reduction ratio of 1/4) according to the reduction ratio of the pattern. (If there is one-fourth of the moving speed of the mask)
The transfer is repeated by successively changing the field of view of the mask and the transferred region on the sample, which are continuously moved to the optical axis of the charged particle beam optical system. The sample is moved in the direction opposite to the mask because the lens system between the mask and the sample reverses the moving direction of the mask and the moving direction of the image of the pattern guided on the sample. As the mask and the sample move continuously, the beam flux of the charged particle beam that has passed through the mask is scanned at the same speed in the same direction as the moving direction of the sample.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した視野分割を行
なう転写装置では、マスクと試料がパターンの縮小率に
応じた同期速度で正確に移動しないと、試料上に導かれ
るパターンの像と試料との間に相対移動が発生してパタ
ーンの転写位置が正規の転写位置からずれてしまう。特
にマスクや試料の駆動に伴って振動が発生するため、マ
スクや試料の移動速度は絶えず細かく変動し、この変動
成分によりパターン転写位置がずれるおそれが大きい。
また、連続移動方向と異なる方向の振動により、連続移
動方向以外でも転写位置のずれが生じ得る。
In the transfer device for dividing the visual field described above, unless the mask and the sample are moved accurately at the synchronous speed corresponding to the reduction ratio of the pattern, the image of the pattern guided onto the sample and the sample. During this period, relative movement occurs and the pattern transfer position deviates from the regular transfer position. In particular, since vibration is generated as the mask and the sample are driven, the moving speed of the mask and the sample constantly fluctuates, and there is a high possibility that the pattern transfer position will be displaced by this fluctuation component.
Further, due to the vibration in a direction different from the continuous movement direction, the transfer position may be displaced in a direction other than the continuous movement direction.

【0004】ここで、上述したパターンを1本ずつ描画
する描画装置では、試料の現在位置を特定してからパタ
ーン描画を開始するまでのタイムラグが数100ns.
と短く、かつ荷電粒子線の密度が高くて一つ一つのパタ
ーンの描画時間も数100ns.と短いので、描画直前
に試料の現在位置を検出すれば、その検出位置を基準に
描画を行なうだけで目的とする位置に正確にパターンを
形成できる。ところが、マスクの一定範囲を一括して転
写する装置では、マスクや試料の現在位置を特定しても
そのデータに基づいて転写を開始するまでのタイムラグ
が数10μs.と長いため、その間のマスクや試料の移
動速度の変動により転写位置がずれるおそれが高い。ま
た、荷電粒子線の密度が低くて1回の転写時間も数10
μs.と長いため、試料上に導かれるパターンの像と試
料とが転写中にも相対移動し、試料に転写されるパター
ンがぼけるおそれもある。
Here, in the drawing apparatus for drawing the above-mentioned patterns one by one, the time lag from when the current position of the sample is specified to when the pattern drawing is started is several 100 ns.
Since the density of the charged particle beam is high and the drawing time for each pattern is as short as several 100 ns. If the current position of the sample is detected immediately before drawing, the drawing is performed based on the detected position. With, it is possible to accurately form a pattern at a target position. However, in an apparatus that collectively transfers a certain range of a mask, even if the current positions of the mask and the sample are specified, the time lag until the transfer is started based on the data is as long as several tens of μs. There is a high possibility that the transfer position will shift due to fluctuations in the moving speed of the sample. In addition, the density of charged particle beams is low and the transfer time for one transfer is several tens.
Since it is as long as μs., the image of the pattern guided on the sample and the sample relatively move during the transfer, and the pattern transferred to the sample may be blurred.

【0005】本発明の目的は、マスクと試料とを連続移
動させても、試料上の正規のパターン転写位置に正確に
パターンを転写できる転写装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a transfer device capable of accurately transferring a pattern to a regular pattern transfer position on the sample even when the mask and the sample are continuously moved.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、マス
クおよび試料を連続移動させつつマスクの特定領域へ荷
電粒子線を照射してその領域に形成されたパターンを所
定縮小倍率で試料に転写する荷電粒子線転写装置に適用
される。そして、転写開始時刻より前の特定時刻にマス
クおよび試料の特定方向への移動速度を検出する検出手
段と、転写開始時刻における試料上の正規のパターン転
写位置と試料上に導かれるパターンの像との特定方向へ
のずれ量を、検出手段が検出した移動速度およびその移
動速度を微分して得られる加速度に基づいて予測するず
れ量予測手段と、ずれ量予測手段の予測結果に基づい
て、マスクを通過した荷電粒子線の特定方向への偏向量
を調節して試料に実際に転写されるパターンの転写位置
を補正する転写位置補正手段とを備えることにより、上
述した目的を達成する。
According to a first aspect of the present invention, a charged particle beam is irradiated to a specific area of the mask while continuously moving the mask and the sample, and the pattern formed in the area is applied to the sample at a predetermined reduction ratio. It is applied to a charged particle beam transfer device for transferring. Then, a detection unit that detects the moving speed of the mask and the sample in a specific direction at a specific time before the transfer start time, a regular pattern transfer position on the sample at the transfer start time, and an image of the pattern guided on the sample. Of the deviation amount in the specific direction based on the moving speed detected by the detecting means and the acceleration obtained by differentiating the moving speed, and the mask based on the prediction result of the deviation amount predicting means. The above-described object is achieved by including a transfer position correcting unit that adjusts the deflection amount of the charged particle beam that has passed through the sample in a specific direction to correct the transfer position of the pattern actually transferred to the sample.

【0007】請求項3の発明は、マスクおよび試料を連
続移動させつつマスクの特定領域へ荷電粒子線を照射し
てその領域に形成されたパターンを所定縮小倍率で試料
に転写する荷電粒子線転写装置に適用される。そして、
転写開始時刻より前の特定時刻にマスクおよび試料の特
定方向への移動速度を検出する検出手段と、転写中にお
ける試料と該試料上に導かれるパターンの像との特定方
向への相対移動速度を、検出手段が検出した移動速度お
よびその移動速度を微分して得られる加速度に基づいて
予測する相対移動速度予測手段と、相対移動速度予測手
段の予測結果に基づいて、転写中の試料と該試料上に導
かれるパターンの像との特定方向への実際の相対移動速
度を、マスクを通過した荷電粒子線の前記特定方向への
走査速度を調節して補正する相対移動速度補正手段とを
備えることにより、上述した目的を達成する。以上の発
明では、検出手段による移動速度の検出方向として、マ
スクおよび試料の連続移動方向、またはこれらの連続移
動方向と直交する方向を選ぶことができる。
According to a third aspect of the present invention, a charged particle beam transfer for irradiating a specific region of the mask with a charged particle beam while continuously moving the mask and the sample to transfer the pattern formed in the region to the sample at a predetermined reduction ratio. Applies to equipment. And
The detection means for detecting the moving speed of the mask and the sample in the specific direction at the specific time before the transfer start time, and the relative moving speed in the specific direction of the sample and the image of the pattern guided on the sample during the transfer are detected. A relative moving speed predicting means for predicting the moving speed detected by the detecting means and an acceleration obtained by differentiating the moving speed; and a sample being transferred and the sample based on the prediction result of the relative moving speed predicting means. Relative moving speed correcting means for correcting the actual relative moving speed in a specific direction with respect to the image of the pattern guided above by adjusting the scanning speed of the charged particle beam passing through the mask in the specific direction. Thus, the above-mentioned object is achieved. In the above invention, the direction of movement of the mask and the sample, or the direction orthogonal to the direction of continuous movement of the mask and the sample can be selected as the direction of detection of the moving speed by the detecting means.

【0008】ずれ量予測手段は、一例としてマスクの特
定時刻での移動速度をVi,マスクの移動速度を積分し
て得られる特定時刻でのマスク位置をSi、試料の特定
時刻での移動速度をVs、特定時刻と転写開始時刻との
時間差をΔt、試料の移動速度を積分して得られる特定
時刻での試料位置をSs、マスクから試料へのパターン
の縮小率をkとしたとき、パターンの像のずれ量の予測
値ΔSを、
The deviation amount predicting means is, for example, the moving speed of the mask at a specific time is Vi, the mask position at a specific time obtained by integrating the moving speed of the mask is Si, and the moving speed of the sample is at a specific time. Vs, the time difference between the specific time and the transfer start time is Δt, the sample position at the specific time obtained by integrating the moving speed of the sample is Ss, and the reduction ratio of the pattern from the mask to the sample is k. The predicted value ΔS of the image shift amount is

【数1】 ΔS=(k・Si−Ss)+(k・Vi−Vs)・Δt ……(1) により算出する。[Equation 1]         ΔS = (k · Si−Ss) + (k · Vi−Vs) · Δt (1) Calculate by

【0009】さらに高精度が要求される場合には、マス
クの移動速度Viを微分して得られる加速度をαi、試
料の移動速度Vsを微分して得られる加速度をαsとし
たとき、パターンの像のずれ量の予測値ΔSを、
When higher precision is required, when the acceleration obtained by differentiating the moving speed Vi of the mask is αi and the acceleration obtained by differentiating the moving speed Vs of the sample is αs, the pattern image is obtained. The predicted value ΔS of the deviation amount of

【数2】 ΔS=(k・Si−Ss) +〔k・(Vi+αi・Δt)−(Vs+αs・Δt)〕・Δt ……(2) により算出する。[Equation 2]   ΔS = (k · Si-Ss)     + [K ・ (Vi + αi ・ Δt)-(Vs + αs ・ Δt)] ・ Δt …… (2) Calculate by

【0010】また、相対移動速度予測手段は、一例とし
て、マスクの特定時刻での移動速度をVi、試料の特定
時刻での移動速度をVs、マスクから試料へのパターン
の縮小率をkとしたとき、相対移動速度の予測値ΔV
を、
Further, the relative moving speed predicting means is, for example, Vi is a moving speed of the mask at a specific time, Vs is a moving speed of the sample at a specific time, and k is a reduction rate of the pattern from the mask to the sample. At this time, the predicted value ΔV of the relative movement speed
To

【数3】 ΔV=k・Vi−Vs ……(3) として算出する。[Equation 3]             ΔV = k · Vi-Vs (3) Calculate as

【0011】他の相対移動速度予測手段では、マスクの
特定時刻での移動速度をVi、マスクの移動速度を微分
して得られる特定時刻での当該マスクの加速度αiに特
定時刻と転写開始時刻との時間差Δtを乗算して得られ
るマスク移動速度の変化量をΔVi、試料の特定時刻で
の移動速度をVs、試料の移動速度を微分して得られる
特定時刻での当該試料の加速度αsに特定時刻と転写開
始時刻との時間差Δtを乗算して得られる試料移動速度
の変化量をΔVs、マスクから試料へのパターンの縮小
率をkとしたとき、相対移動速度の予測値ΔVを、
In another relative moving speed predicting means, the moving speed of the mask at a specific time is Vi, and the acceleration αi of the mask at a specific time obtained by differentiating the moving speed of the mask is a specific time and a transfer start time. The change amount of the mask moving speed obtained by multiplying the time difference Δt by ΔVi, the moving speed of the sample at a specific time is Vs, and the acceleration αs of the sample at a specific time obtained by differentiating the moving speed of the sample is specified. When the change amount of the sample moving speed obtained by multiplying the time difference Δt between the time and the transfer start time is ΔVs and the reduction rate of the pattern from the mask to the sample is k, the predicted value ΔV of the relative moving speed is

【数4】 ΔV=(k・Vi−Vs)+(k・ΔVi−ΔVs) ……(4) として算出する。[Equation 4]           ΔV = (k · Vi−Vs) + (k · ΔVi−ΔVs) (4) Calculate as

【0012】[0012]

【作用】請求項1の発明では、パターンの転写に先立つ
特定時刻にマスクおよび試料の移動速度を検出し、検出
した移動速度およびその移動速度を微分して得られる加
速度から転写開始時刻における試料上の正規のパターン
転写位置と試料上に導かれるパターンの像との特定方向
へのずれ量を予測する。転写時には、ずれ量の予測結果
に基づいて、例えばずれ量分だけ荷電粒子線の偏向量を
加減する等の処理を行ない、試料に実際に転写されるパ
ターンの特定方向の転写位置を補正する。
According to the invention of claim 1, the moving speed of the mask and the sample is detected at a specific time prior to the transfer of the pattern, and the detected moving speed and the acceleration obtained by differentiating the moving speed are applied to the sample at the transfer start time. The amount of deviation in the specific direction between the regular pattern transfer position of and the image of the pattern guided on the sample is predicted. At the time of transfer, processing such as adjusting the amount of deflection of the charged particle beam by the amount of displacement is performed based on the result of prediction of the amount of displacement to correct the transfer position of the pattern actually transferred to the sample in the specific direction.

【0013】請求項3の発明では、パターンの転写に先
立つ特定時刻にマスクおよび試料の移動速度を検出し、
検出した移動速度およびその移動速度を微分して得られ
る加速度から転写中における試料と試料上に導かれるパ
ターンの像との相対移動速度を予測する。そして、実際
の転写時には相対移動速度予測手段の予測結果に基づい
て転写中の試料と試料上に導かれるパターンの像との相
対移動速度を補正する。
According to the third aspect of the invention, the moving speeds of the mask and the sample are detected at a specific time prior to the transfer of the pattern,
From the detected moving speed and the acceleration obtained by differentiating the moving speed, the relative moving speed between the sample during transfer and the image of the pattern guided on the sample is predicted. Then, at the time of actual transfer, the relative moving speed between the sample being transferred and the image of the pattern guided on the sample is corrected based on the prediction result of the relative moving speed predicting means.

【0014】ここで、試料上に導かれるパターン像と正
規のパターン転写位置とのずれおよびこれらの相対移動
速度の補正について図4により説明する。図4(a)は
マスク101および試料102のパターン転写時の連続
移動を示すもので、マスク101は図の右方へ速度Vi
で連続移動し、試料102は図の左方へ速度Vsで連続
移動している。マスク101上でその連続移動方向と直
交する方向に一列に並ぶ複数の視野Fに対して荷電粒子
線EBがステップ的に照射されて各視野Fのパターン
(図示は省略)が試料102へ順次転写される。この処
理は荷電粒子線EBの照射光学系の偏向量を視野Fの列
方向にステップ的に変化させて実現できる。一つの視野
Fを照射する間にもマスク101および試料102が連
続移動を続けるので、一つの視野Fへ継続して荷電粒子
線EBを照射する間、マスク101を透過した荷電粒子
線EBのビーム束は試料102の連続移動方向(図の左
方)へ試料102と同一速度で走査される。
The deviation between the pattern image guided on the sample and the normal pattern transfer position and the correction of the relative moving speeds thereof will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows continuous movement of the mask 101 and the sample 102 at the time of pattern transfer. The mask 101 moves to the right in the drawing at a velocity Vi.
The sample 102 continuously moves to the left in the drawing at a velocity Vs. A plurality of fields of view F arranged in a line in a direction orthogonal to the continuous movement direction on the mask 101 are stepwise irradiated with the charged particle beam EB, and a pattern (not shown) of each field of view F is sequentially transferred to the sample 102. To be done. This process can be realized by changing the deflection amount of the irradiation optical system of the charged particle beam EB stepwise in the column direction of the field of view F. Since the mask 101 and the sample 102 continue to move even while irradiating one field of view F, the beam of the charged particle beam EB that has passed through the mask 101 while continuously irradiating one field of view F with the charged particle beam EB. The bundle is scanned at the same speed as the sample 102 in the continuous movement direction of the sample 102 (to the left in the drawing).

【0015】図4において、マスク101〜試料102
間のレンズ系(不図示)によるパターン像の縮小率をk
とすれば、試料102に導かれるパターン像の移動速度
はk×Viであり、パターン像と試料102との相対移
動をなくすためにはこの速度が試料102の速度と一致
して、
In FIG. 4, mask 101 to sample 102
The reduction ratio of the pattern image by the lens system (not shown) between
Then, the moving speed of the pattern image guided to the sample 102 is k × Vi, and this speed matches the speed of the sample 102 in order to eliminate the relative movement between the pattern image and the sample 102.

【数5】 Vs=k・Vi ……(5) が成立しなければならない。(5)式が成立しないと
き、両辺の差が試料102上のパターン像と試料102
との相対移動速度に相当し、この相対移動速度は上式
(3)で与えられる。(3)式で計算されるΔVがほぼ
一定であるときは、一つの視野Fを照射するときの試料
102の連続移動方向への荷電粒子線EBの走査速度を
ΔVに相当するだけ増速または減速すれば試料102上
のパターン像と試料102との実際の相対移動速度を0
としてボケのない正確な転写が可能となる。
## EQU00005 ## Vs = k.Vi (5) must be established. When the equation (5) is not satisfied, the difference between both sides is the pattern image on the sample 102 and the sample 102.
Corresponds to the relative movement speed with respect to, and this relative movement speed is given by the above equation (3). When ΔV calculated by the equation (3) is substantially constant, the scanning speed of the charged particle beam EB in the continuous movement direction of the sample 102 when irradiating one visual field F is increased by an amount corresponding to ΔV or If the speed is reduced, the actual relative moving speed between the pattern image on the sample 102 and the sample 102 is reduced to 0.
As a result, accurate transfer without blurring is possible.

【0016】転写工程での特定時刻(例えばマスク10
1および試料102の位置合せをした時刻)を基準とし
てマスク101および試料102の移動速度Vi,Vs
を積分すればマスク101および試料102の連続移動
方向の位置Si,Ssがそれぞれ算出される。そして、
マスク101の位置Siにレンズ系の縮小率kを乗算す
れば、試料102上に導かれるパターン像の位置が得ら
れ、このようにして求めたパターン像の位置と試料10
2の位置との差が試料102上でのパターン像と正規の
転写位置との連続移動方向に関するずれ量に相当する。
このずれ量の時間的変化の一例を図4(b)に示す。図
示の時間的変化は、マスク101や試料102の駆動機
構の振動等でもたらされる。
A specific time in the transfer process (for example, the mask 10)
1 and the moving speed Vi, Vs of the mask 101 and the sample 102 with reference to the time when the sample 102 is aligned.
Are integrated, the positions Si and Ss of the mask 101 and the sample 102 in the continuous movement direction are calculated. And
By multiplying the position Si of the mask 101 by the reduction ratio k of the lens system, the position of the pattern image guided on the sample 102 can be obtained. The position of the pattern image thus obtained and the sample 10
The difference between the two positions corresponds to the amount of deviation between the pattern image on the sample 102 and the regular transfer position in the continuous movement direction.
FIG. 4B shows an example of the change over time of this shift amount. The illustrated temporal change is brought about by the vibration of the driving mechanism of the mask 101 and the sample 102.

【0017】図4(b)において、時刻t0でマスク1
01および試料102の移動速度を検出して試料102
上のパターン像と試料102の正規のパターン転写位置
とのずれ量を算出し、時刻t1にて特定の視野F(図4
(a)参照)に荷電粒子線を照射して転写を開始し、時
刻t2にて特定の視野Fへの荷電粒子線の照射を終了し
たとする。時刻t0〜t2間においてもマスク101およ
び試料102の移動速度が刻々と変化するため、時刻t
0で求めたずれ量ΔS0を時刻t1までに補正しても、時
刻t1ではΔS1のずれ量が残存し、時刻t1〜t2間では
パターン像がΔS2だけ移動してパターン像がぼける。
時刻t0〜t1の時間差Δtは単一の視野Fに荷電粒子線
を照射するための段取時間として予め判っているので、
時刻t0〜t1間でのマスク101と試料102の移動速
度がほぼ一定と見做せる場合、換言すれば、図4(b)
の時刻t0〜t1間の変化曲線の傾きθがほぼ一定と見做
せる場合には、時刻t0で検出したマスク101の移動
速度および試料102の移動速度に時間差Δtを乗算す
れば、時刻t1でのマスク101の位置ΔSi、試料1
02の位置ΔSsを予測できる。したがって上式(1)
により図4(b)のずれ量(ΔS0+ΔS1)を予測でき
る。なお、ボケ量ΔS2は、上述した(3)式による相
対移動速度の補正により抑制できる。
In FIG. 4B, the mask 1 is generated at time t 0.
01 and the sample 102 to detect the moving speed of the sample 102
A shift amount between the upper pattern image and the regular pattern transfer position of the sample 102 is calculated, and at a time t 1, a specific visual field F (see FIG.
It is assumed that (a) is irradiated with a charged particle beam to start transfer, and irradiation of the specific field of view F with the charged particle beam is finished at time t 2 . Since the moving speeds of the mask 101 and the sample 102 change every moment between time t 0 and time t 2 ,
The shift amount [Delta] S 0 determined at 0 be corrected before the time t 1, and remaining amount of deviation at the time t 1 ΔS 1, During the time t 1 ~t 2 and movement pattern image only [Delta] S 2 patterns The image is blurred.
Since the time difference Δt between the times t 0 and t 1 is known in advance as the setup time for irradiating the single field of view F with the charged particle beam,
When the moving speeds of the mask 101 and the sample 102 between times t 0 and t 1 can be regarded as substantially constant, in other words, in FIG.
If the slope θ of the change curve between times t 0 and t 1 can be regarded as substantially constant, the moving speed of the mask 101 and the moving speed of the sample 102 detected at time t 0 can be multiplied by the time difference Δt. Position ΔSi of mask 101 at time t 1 , sample 1
The position ΔSs of 02 can be predicted. Therefore, the above equation (1)
Thus, the shift amount (ΔS 0 + ΔS 1 ) in FIG. 4B can be predicted. The blur amount ΔS 2 can be suppressed by correcting the relative moving speed according to the above-described equation (3).

【0018】次に、図4(b)の時刻t3の直後のよう
にずれ量の曲率が大きい領域での補正を考える。図4
(c)は図4(b)に示す変化曲線の時刻t3近傍での
微分値を示すものであり、図の縦軸が試料102とパタ
ーン像との相対移動速度に相当する。時刻t3にてマス
ク101や試料102の移動速度を検出し、その後の時
刻t4で一つの視野Fへの荷電粒子線の照射を開始し、
5で照射を終了したとすればΔS3のずれ量とΔS4
ビームぼけとが生じるが、加速度データを考慮すると時
刻taでの接線Lと速度v0とで囲まれた範囲が補正され
るので、ずれ量の誤差がΔSaに、ぼけ量の誤差がΔSb
まで圧縮される。なお、マスクおよび試料の連続移動方
向に限らず、他の方向についても同様に求めることがで
きる。
Next, correction in an area where the curvature of the displacement amount is large, such as immediately after time t 3 in FIG. 4B, will be considered. Figure 4
4C shows the differential value of the change curve shown in FIG. 4B in the vicinity of time t 3 , and the vertical axis of the drawing corresponds to the relative moving speed between the sample 102 and the pattern image. At time t 3, the moving speed of the mask 101 and the sample 102 is detected, and at the subsequent time t 4 , irradiation of the charged particle beam to one visual field F is started,
Although if finished irradiation at t 5 and the beam blur shift amount and [Delta] S 4 of [Delta] S 3 occurs, the range is corrected surrounded by a tangent L and velocity v 0 for considering the acceleration data and the time t a Therefore, the deviation amount error is ΔS a and the blur amount error is ΔS b.
Compressed up to. It should be noted that not only the continuous movement direction of the mask and the sample but also other directions can be similarly obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図1〜図3を参照して本発明の一実施
例を説明する。図1は本実施例に係る電子線転写装置の
一例を示すものである。電子銃1から放出された電子線
はコンデンサレンズ2で平行ビームにされ、視野選択偏
向器24によりマスク4の図1中y方向に並ぶ複数の視
野の一つに導かれる。マスク4を通過してパターン化さ
れた電子線はレンズ8,9により試料10上に所定の縮
小率(本実施例では1/4)で結像される。マスク4は
マスクステージ3にセットされ、駆動装置5により図の
x方向に連続移動し、y方向にステップ移動する。マス
クステージ3にはレーザ干渉計14が取付けられる。レ
ーザ干渉計14は、マスクステージ3の移動方向および
移動速度に対応したパルス信号を速度計算機16に出力
する。速度計算機16は、レーザ干渉計14からのパル
ス数をカウントし、その計数値に所定の定数を乗算して
マスクステージ3の移動速度を演算する。速度計算機1
6が演算した移動速度は、CPU18および位置計算機
15および加速度計算機17に出力される。位置計算機
15は速度計算機16で演算された速度を積分してマス
クステージ3の位置を計算し、加速度計算機17は速度
計算機16で演算された速度を微分してマスクステージ
3の加速度を計算する。これら位置計算機15および加
速度計算機17の演算結果もCPU18へ出力される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example of an electron beam transfer apparatus according to this embodiment. The electron beam emitted from the electron gun 1 is collimated into a parallel beam by the condenser lens 2 and guided by the field-of-view selection deflector 24 to one of a plurality of fields arranged in the y direction in FIG. The patterned electron beam passing through the mask 4 is imaged on the sample 10 by the lenses 8 and 9 at a predetermined reduction ratio (1/4 in this embodiment). The mask 4 is set on the mask stage 3, and is continuously moved in the x direction and stepwise moved in the y direction by the driving device 5. A laser interferometer 14 is attached to the mask stage 3. The laser interferometer 14 outputs a pulse signal corresponding to the moving direction and moving speed of the mask stage 3 to the speed calculator 16. The speed calculator 16 counts the number of pulses from the laser interferometer 14 and multiplies the counted value by a predetermined constant to calculate the moving speed of the mask stage 3. Speed calculator 1
The moving speed calculated by 6 is output to the CPU 18, the position calculator 15, and the acceleration calculator 17. The position calculator 15 calculates the position of the mask stage 3 by integrating the speed calculated by the speed calculator 16, and the acceleration calculator 17 calculates the acceleration of the mask stage 3 by differentiating the speed calculated by the speed calculator 16. The calculation results of the position calculator 15 and the acceleration calculator 17 are also output to the CPU 18.

【0020】試料10は試料台12に固定され、駆動装
置11によりマスクステージ3のx方向の連続移動とは
逆方向へマスク4の移動速度の1/4の速度で連続移動
可能とされる。逆方向としたのはレンズ8,9によりパ
ターン像が反転するためである。駆動装置11にはレー
ザ干渉計23が取付けられている。レーザ干渉計23
は、試料台12の上述した連続移動方向およびこれと直
交する方向への移動速度に対応したパルス信号を速度計
算機21に出力する。速度計算機21は、レーザ干渉計
23からのパルス数をカウントし、その計数値に所定の
定数を乗算して試料台12の移動速度を演算する。速度
計算機21が演算した移動速度は、CPU18および位
置計算機20および加速度計算機22に出力される。位
置計算機20は速度計算機21で演算された速度を積分
して試料台12の位置を計算し、加速度計算機22は速
度計算機21で演算された速度を微分して試料台12の
加速度を計算する。これら位置計算機20および加速度
計算機22の演算結果もCPU18へ出力される。
The sample 10 is fixed to a sample table 12, and a driving device 11 makes it possible to continuously move the mask stage 3 in a direction opposite to the continuous movement in the x direction at a speed of 1/4 of the moving speed of the mask 4. The reverse direction is used because the pattern images are inverted by the lenses 8 and 9. A laser interferometer 23 is attached to the drive unit 11. Laser interferometer 23
Outputs a pulse signal corresponding to the moving speed of the sample table 12 in the above-described continuous moving direction and the direction orthogonal thereto to the speed calculator 21. The speed calculator 21 counts the number of pulses from the laser interferometer 23 and multiplies the counted value by a predetermined constant to calculate the moving speed of the sample table 12. The moving speed calculated by the speed calculator 21 is output to the CPU 18, the position calculator 20, and the acceleration calculator 22. The position calculator 20 calculates the position of the sample table 12 by integrating the speed calculated by the speed calculator 21, and the acceleration calculator 22 calculates the acceleration of the sample table 12 by differentiating the speed calculated by the speed calculator 21. The calculation results of the position calculator 20 and the acceleration calculator 22 are also output to the CPU 18.

【0021】CPU18は、与えられたマスク4の位
置、速度および加速度と、試料10の位置、速度および
加速度とに基づいて電子線の偏向量と走査速度とを演算
する。そして、偏向量の演算結果に対応する信号をイン
ターフェース19を介して電磁偏向コイル6に出力し、
走査速度の演算結果に対応する信号をインターフェース
19を介して静電偏向器7に供給する。電磁偏向コイル
6によりCPU18の演算結果に対応して電子線の偏向
量が設定され、静電偏向器7によりCPU18の演算結
果に対応した速度にて電子線がx方向へ走査される。
The CPU 18 calculates the deflection amount and scanning speed of the electron beam based on the given position, speed and acceleration of the mask 4 and the position, speed and acceleration of the sample 10. Then, a signal corresponding to the calculation result of the deflection amount is output to the electromagnetic deflection coil 6 via the interface 19,
A signal corresponding to the calculation result of the scanning speed is supplied to the electrostatic deflector 7 via the interface 19. The electromagnetic deflection coil 6 sets the deflection amount of the electron beam in accordance with the calculation result of the CPU 18, and the electrostatic deflector 7 scans the electron beam in the x direction at a speed corresponding to the calculation result of the CPU 18.

【0022】CPU18の処理を図2により説明する。
図2に示すように、CPU18はマスク4の特定の視野
Fの転写が終わると、次の視野Fを転写するため、まず
ステップS1にて速度計算機16,21で求めた速度を
読み込む。次に、ステップS2にてパターン像の正規の
転写位置からのずれ量やパターン像と試料10との相対
移動速度を以下のように演算する。なお、本実施例では
x方向(連続移動方向)について演算を行なう。
The processing of the CPU 18 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, when the transfer of the specific visual field F of the mask 4 is completed, the CPU 18 first reads the speed calculated by the speed calculators 16 and 21 in step S1 in order to transfer the next visual field F. Next, in step S2, the shift amount of the pattern image from the regular transfer position and the relative moving speed between the pattern image and the sample 10 are calculated as follows. In this embodiment, the calculation is performed in the x direction (continuous movement direction).

【0023】ずれ量を演算するためにCPU18は速度
計算機16から特定時刻(t=t0)のマスク4の移動
速度Viを読み取り、位置計算器15からマスク4の移
動速度Viを積分して得られるt=t0でのマスク位置
Siを読み取る。次いで、CPU18は速度計算機21
からt=t0での試料10の移動速度Vsを読み取り、
位置計算機20から試料10の移動速度Vsを積分して
得られるt=t0での試料位置Ssを読み取る。
In order to calculate the shift amount, the CPU 18 reads the moving speed Vi of the mask 4 at a specific time (t = t 0 ) from the speed calculator 16 and obtains it by integrating the moving speed Vi of the mask 4 from the position calculator 15. The mask position Si at t = t 0 is read. Next, the CPU 18 makes the speed calculator 21
From the moving speed Vs of the sample 10 at t = t 0 ,
The sample position Ss at t = t 0 obtained by integrating the moving speed Vs of the sample 10 is read from the position calculator 20.

【0024】また、CPU18には、特定時刻t=t0
と転写開始時刻t=t1との時間差Δtが予め与えられ
ている。そして、CPU18は次式(6)により転写開
始時刻t1における試料10の正規のパターン転写位置
と試料10上に導かれるパターン像とのx方向へのずれ
量ΔSを演算する。
Further, the CPU 18 has a specific time t = t 0.
And the time difference Δt between the transfer start time t = t 1 is given in advance. Then, the CPU 18 calculates the shift amount ΔS in the x direction between the regular pattern transfer position of the sample 10 and the pattern image guided onto the sample 10 at the transfer start time t 1 by the following equation (6).

【数6】 ΔS=(k・Si−Ss)+(k・Vi−Vs)・Δt ……(6) なお、kはレンズ8,9の縮小率であり、上述のように
本実施例では1/4である。
(6) ΔS = (k · Si−Ss) + (k · Vi−Vs) · Δt (6) where k is the reduction ratio of the lenses 8 and 9, and as described above, in the present embodiment. It is 1/4.

【0025】さらに高精度の転写が要求される場合に、
CPU18は加速度計算機17からマスク4の移動速度
Viを微分して得られるt=t0でのマスク4の加速度
αiを読み取り、加速度計算機22から試料10の移動
速度Vsを微分して得られるt=t0での試料10の加
速度αsを読み取る。
When higher precision transfer is required,
The CPU 18 reads the acceleration αi of the mask 4 at t = t 0 obtained by differentiating the moving speed Vi of the mask 4 from the acceleration calculator 17, and t = obtained by differentiating the moving speed Vs of the sample 10 from the acceleration calculator 22. The acceleration αs of the sample 10 at t 0 is read.

【0026】そして、CPU18は次式(7)により転
写開始時刻t1における試料10の正規のパターン転写
位置と試料10上に導かれるパターン像とのx方向への
ずれ量ΔSを演算する。
Then, the CPU 18 calculates the shift amount ΔS in the x direction between the regular pattern transfer position of the sample 10 and the pattern image guided onto the sample 10 at the transfer start time t 1 by the following equation (7).

【数7】 ΔS=(k・Si−Ss) +〔k・(Vi+αi・Δt)−(Vs+αs・Δt)〕・Δt ……(7)[Equation 7]   ΔS = (k · Si-Ss)       + [K ・ (Vi + αi ・ Δt)-(Vs + αs ・ Δt)] ・ Δt …… (7)

【0027】また、CPU18は相対移動速度を次式
(8)により演算する。
Further, the CPU 18 calculates the relative moving speed by the following equation (8).

【数8】 ΔV=k・Vi=Vs ……(8)[Equation 8]           ΔV = k · Vi = Vs (8)

【0028】さらに高精度の転写が要求される場合、C
PU18は加速度αiに時間差Δtを乗算して得られる
マスク4の移動速度の変化量Δiと、加速度αsに時間
差Δtを乗算して得られる試料10の移動速度の変化量
ΔVsとを求める。そして、次式(9)により相対移動
速度を求める。
If higher precision transfer is required, C
The PU 18 obtains the change amount Δi of the moving speed of the mask 4 obtained by multiplying the acceleration αi by the time difference Δt and the change amount ΔVs of the moving speed of the sample 10 obtained by multiplying the acceleration αs by the time difference Δt. Then, the relative movement speed is obtained by the following equation (9).

【数9】 ΔV=(k・Vi−Vs)+(k・ΔVi−ΔVs) ……(9)[Equation 9]       ΔV = (k · Vi−Vs) + (k · ΔVi−ΔVs) (9)

【0029】そして、ステップS3にてステップS2の
演算結果に基づいてずれ量に対応した信号をインターフ
ェース19を介して電磁偏向コイル6に送出し、相対移
動速度に対応した信号をインターフェース19を介して
静電偏向器7に送出し、転写対象となる視野に合せてレ
ンズ条件を設定する。続くステップS4では、電子線の
ビーム束を偏向する磁場が整定するまで待機する。そし
て、ステップS5で転写対象の視野の転写を行なう。な
お、y方向のずれ量や相対移動速度も上述の手順と同様
に求めることができる。
Then, in step S3, a signal corresponding to the shift amount is sent to the electromagnetic deflection coil 6 through the interface 19 based on the calculation result of step S2, and a signal corresponding to the relative moving speed is transmitted through the interface 19. It is sent to the electrostatic deflector 7 and the lens condition is set according to the visual field to be transferred. In the following step S4, the process stands by until the magnetic field for deflecting the electron beam beam bundle is settled. Then, in step S5, the field of view to be transferred is transferred. It should be noted that the shift amount in the y direction and the relative movement speed can also be obtained in the same manner as the above procedure.

【0030】図3を参照して、上述した補正を行なった
場合の残留誤差の計算例を説明する。図3(a)は、ウ
エハ10上に導かれるパターン像とウエハ10の連続移
動方向への相対移動速度の時間的変化の一例を示すもの
で、図3(b)は同図(a)の最初の部分を拡大した
図、図3(c)は同図(b)に対応する加速度を示す図
である。相対移動速度の曲線は10mm/secを中心とし
た周期250Hz、振幅±1mm/secで振動しており、
時刻t=0で速度計算機16, 21の出力を読み込
み、t=50μsecで転写を開始してt=100μsecで
転写を終了したとする。また、図3(a)の相対速度曲
線が、
An example of calculation of the residual error when the above-described correction is performed will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an example of a temporal change of the pattern image guided on the wafer 10 and the relative movement speed of the wafer 10 in the continuous movement direction, and FIG. FIG. 3C is an enlarged view of the first part, and FIG. 3C is a view showing the acceleration corresponding to FIG. The curve of relative movement speed vibrates with a cycle of 250 Hz centered on 10 mm / sec and an amplitude of ± 1 mm / sec.
It is assumed that the outputs of the speed calculators 16 and 21 are read at time t = 0, the transfer is started at t = 50 μsec, and the transfer is ended at t = 100 μsec. In addition, the relative velocity curve of FIG.

【数10】V=10+sin(500π・t) であるとする。[Equation 10] V = 10 + sin (500π · t) Suppose

【0031】従来のようにずれ量を補正しない場合で
は、転写開始時のパターンずれ量Q1は図3(b)に示
すように、
When the displacement amount is not corrected as in the conventional case, the pattern displacement amount Q 1 at the start of transfer is as shown in FIG.

【数11】Q1=ΔS1+ΔS2 になる。ここで、## EQU11 ## Q 1 = ΔS 1 + ΔS 2 . here,

【数12】 ΔS1=10(mm/sec)×50(μsec)=0.5(μ
m) となる。本実施例では電磁偏向器6にてΔS1のずれ量
を補正しているので、残りのずれ量はΔS2である。
[Equation 12] ΔS 1 = 10 (mm / sec) × 50 (μsec) = 0.5 (μ
m). In this embodiment, since the electromagnetic deflector 6 corrects the deviation amount of ΔS 1 , the remaining deviation amount is ΔS 2 .

【0032】ΔS2を求める。相対速度曲線を微分する
とその傾きαがわかり、
Find ΔS 2 . Differentiating the relative velocity curve reveals its slope α,

【数13】α=500π・cos(500π・t) となる。t=0のときα=500π(mm/sec2)であ
り、ΔS2に相当する三角形の高さΔS2hは、
(13) α = 500π · cos (500π · t). a t = 0 when α = 500π (mm / sec 2 ), height [Delta] S 2h triangle corresponding to [Delta] S 2 is

【数14】ΔS2h=50(μsec)×500π(mm/sec
2)=0.785(mm/sec) となる。したがって、ΔS2のずれ量(面積)は、
[Expression 14] ΔS 2h = 50 (μsec) × 500π (mm / sec
2 ) = 0.785 (mm / sec). Therefore, the deviation amount (area) of ΔS 2 is

【数15】ΔS2=(1/2)×50(μsec)×0.7
85(mm/sec)=0.0196 となり、従来に比べずれ量が大きく減少している。
[Expression 15] ΔS 2 = (1/2) × 50 (μsec) × 0.7
85 (mm / sec) = 0.01196, which is a large reduction in the deviation amount compared to the conventional case.

【0033】さらに高精度の転写を行ないたいときは、
加速度を考慮し、上述のように静電偏向器7で電子線の
走査速度を補正すればよい。走査速度を補正した場合に
残る残留誤差の計算例を以下に記す。
When it is desired to perform transfer with higher accuracy,
In consideration of the acceleration, the scanning speed of the electron beam may be corrected by the electrostatic deflector 7 as described above. A calculation example of the residual error remaining when the scanning speed is corrected will be described below.

【0034】加速度を考慮した場合には、図3(a)〜
(c)に示すようにt=1msecで加速度が大きく変化す
るので、t=1msecでの転写時が一番ずれ量が大きくな
る。図3(c)の加速度曲線は上述した通り、
When the acceleration is taken into consideration, FIG.
As shown in (c), since the acceleration changes greatly at t = 1 msec, the displacement amount becomes the largest at the time of transfer at t = 1 msec. As described above, the acceleration curve of FIG.

【数16】α=500π・cos(500π・t) であるから、その傾きβは、[Expression 16] α = 500π · cos (500π · t) Therefore, the slope β is

【数17】 β=−(500π)2・sin(500π・t) となる。前述のようにt=1msecであるから、(17) β = − (500π) 2 · sin (500π · t). As mentioned above, since t = 1 msec,

【数18】β=−(500π)2・sin(500π・
1/1000)=−(500π)2 となる。これより、三角形ΔVの高さΔVhは、
[Formula 18] β = − (500π) 2 · sin (500π ·
1/1000) =-(500π) 2 is obtained. From this, the height ΔV h of the triangle ΔV is

【数19】ΔVh=50(μsec)×500π2(mm/sec
2)=123.4(mm/sec2) となる。したがって、三角形ΔVの面積は、
[Formula 19] ΔV h = 50 (μsec) × 500π 2 (mm / sec
2 ) = 123.4 (mm / sec 2 ). Therefore, the area of triangle ΔV is

【数20】ΔV=(1/2)×50(μsec)×123.
4(mm/sec2)=3.1(μm/sec) となる。したがって、走査速度が3.1(μm/sec)ず
れるため、ずれ量は、
[Formula 20] ΔV = (1/2) × 50 (μsec) × 123.
4 (mm / sec 2 ) = 3.1 (μm / sec). Therefore, since the scanning speed is deviated by 3.1 (μm / sec), the deviation amount is

【数21】ΔV=3.1(μm/sec)×50(μsec) =1.55×10-4(μm)=0.155(nm) となり、ずれ量がさらに小さくなり高精度の転写が実現
できる。
[Expression 21] ΔV = 3.1 (μm / sec) × 50 (μsec) = 1.55 × 10 −4 (μm) = 0.155 (nm), the amount of deviation is further reduced, and highly accurate transfer is possible. realizable.

【0035】以上の実施例では、ウエハ10が試料を、
速度計算機17,21が検出手段を、CPU18がずれ
量予測手段および相対移動速度予測手段を、電磁偏向コ
イル6が転写位置補正手段を、静電偏向器7が相対移動
速度補正手段をそれぞれ構成する。
In the above embodiment, the wafer 10 is the sample,
The speed calculators 17 and 21 constitute detection means, the CPU 18 constitutes deviation amount prediction means and relative movement speed prediction means, the electromagnetic deflection coil 6 constitutes transfer position correction means, and the electrostatic deflector 7 constitutes relative movement speed correction means. .

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、転写
開始時刻よりも前の特定時刻にマスクおよび試料の特定
方向への移動速度を検出し、検出した移動速度およびそ
の移動速度を微分して得られる加速度に基づいて正規の
パターン転写位置に対するパターン像の位置や試料とパ
ターン像との相対移動速度を補正するので、マスクや試
料を連続移動させながら転写を行なっても、パターンを
目的とする位置に正確に転写できる。
As described above, according to the present invention, the moving speed of the mask and the sample in the specific direction is detected at the specific time before the transfer start time, and the detected moving speed and the moving speed are differentiated. The position of the pattern image with respect to the regular pattern transfer position and the relative movement speed of the sample and the pattern image are corrected based on the acceleration obtained as a result. Can be accurately transferred to the desired position.

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

【図1】本発明の一実施例の装置の概略を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のCPU18による処理手順を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure by a CPU 18 of FIG.

【図3】図1の装置で転写を行なった場合の残留誤差の
計算例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a calculation example of a residual error when transfer is performed by the apparatus of FIG.

【図4】本発明の原理を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4,101 マスク 10 ウエハ 102 試料 4,101 mask 10 wafers 102 samples

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マスクおよび試料を連続移動させつつ前
記マスクの特定領域へ荷電粒子線を照射してその領域に
形成されたパターンを前記試料に転写する荷電粒子線転
写装置において、転写開始時刻より前の特定時刻に 前記マスクおよび前記
試料の特定方向への移動速度を検出する検出手段と、 転写開始時刻における前記試料上の正規のパターン転写
位置と前記試料上に導かれる前記パターンの像との前記
特定方向へのずれ量を前記検出手段が検出した移動速
およびその移動速度を微分して得られる加速度に基づ
いて予測するずれ量予測手段と、 前記ずれ量予測手段の予測結果に基づいて、前記マスク
を通過した荷電粒子線の前記特定方向への偏向量を調節
して前記試料に実際に転写されるパターンの転写位置を
補正する転写位置補正手段と、を備えることを特徴とす
る荷電粒子線転写装置。
1. A charged particle beam transfer apparatus for irradiating a specific region of the mask with a charged particle beam to transfer a pattern formed in the region to the sample while continuously moving the mask and the sample from a transfer start time. A detection means for detecting the moving speed of the mask and the sample in a specific direction at a specific time before, and a regular pattern transfer position on the sample at the transfer start time and an image of the pattern guided on the sample. wherein a shift amount in a specific direction, and shift amount estimation means for estimating, based on the acceleration obtained by differentiating the moving speed and the moving speed detected by the detector, based on a prediction result of the shift amount predicting means , The mask
Adjusts the amount of deflection of the charged particle beam passing through the beam in the specified direction
The transfer position of the pattern actually transferred to the sample.
A charged particle beam transfer apparatus, comprising: a transfer position correction unit that corrects the transfer position.
【請求項2】 請求項1に記載の荷電粒子線転写装置に
おいて、 前記ずれ量予測手段は、 前記マスクの前記特定時刻での移動速度をVi; 前記マスクの移動速度を積分して得られる特定時刻での
マスク位置をSi; 前記特定時刻と転写開始時刻との時間差をΔt; 前記試料の前記特定時刻での移動速度をVs; 前記試料の移動速度を積分して得られる前記特定時刻で
の試料位置をSs; 前記マスクから前記試料への前記パターンの縮小率を
k; 前記マスクの移動速度Viを微分して得られる加速度を
αi; 前記試料の移動速度Vsを微分して得られる加速度をα
s; としたとき、前記パターンの像のずれ量の予測値ΔS
を、 ΔS=(k・Si−Ss) +〔k・(Vi+αi・Δt)−(Vs+αs・Δ
t)〕・Δt として算出することを特徴とする荷電粒子線転写装置。
The charged particle beam transfer apparatus according to claim 1, wherein the shift amount predicting means, a moving speed at the specific time of the mask Vi; obtained by integrating the moving speed of the mask certain the mask position at time Si; the time difference between the particular time and the transcription start time Delta] t; a moving speed at the specific time of the sample Vs; at the specific time obtained by integrating the movement velocity of the sample The sample position is Ss; the reduction ratio of the pattern from the mask to the sample is k; the acceleration obtained by differentiating the moving speed Vi of the mask is αi; the acceleration obtained by differentiating the moving speed Vs of the sample α
s ;, the predicted value ΔS of the shift amount of the image of the pattern
ΔS = (k · Si−Ss) + [k · (Vi + αi · Δt) − (Vs + αs · Δ
t)] · Δt, which is a charged particle beam transfer apparatus.
【請求項3】 マスクおよび試料を連続移動させつつ前
記マスクの特定領域へ荷電粒子線を照射してその領域に
形成されたパターンを前記試料に転写する荷電粒子線転
写装置において、転写開始時刻より前の特定時刻に 前記マスクおよび前記
試料の特定方向への移動速度を検出する検出手段と、 転写中における前記試料と該試料上に導かれる前記パタ
ーンの像との前記特定方向への相対移動速度を前記検
出手段が検出した移動速度およびその移動速度を微分し
て得られる加速度に基づいて予測する相対移動速度予測
手段と、 前記相対移動速度予測手段の予測結果に基づいて転写
中の前記試料と該試料上に導かれる前記パターンの像と
の前記特定方向への実際の相対移動速度を、前記マスク
を通過した荷電粒子線の前記特定方向への走査速度を調
節して補正する相対移動速度補正手段と、を備えること
を特徴とする荷電粒子線転写装置。
3. A charged particle beam transfer apparatus for irradiating a specific region of the mask with a charged particle beam to transfer a pattern formed in the region to the sample while continuously moving the mask and the sample, from a transfer start time. Detection means for detecting a moving speed of the mask and the sample in a specific direction at a previous specific time, and a relative moving speed in the specific direction of the sample and an image of the pattern guided on the sample during transfer. and differentiating the moving speed and the moving speed detected by the detector
And the relative movement speed estimating means for estimating, based on the acceleration obtained Te, based on the prediction result of the relative movement speed estimating means, the specific direction of the image of the pattern to be directed onto the sample and the sample in the transfer The actual relative movement speed to the mask
The scanning speed of the charged particle beam passing through the
The charged particle beam transfer apparatus characterized by comprising: a relative moving speed correction means for correcting by section a.
【請求項4】 請求項3記載の荷電粒子線転写装置にお
いて、 前記相対移動速度予測手段は、 前記マスクの前記特定時刻での移動速度をVi; 前記マスクの移動速度を微分して得られる前記特定時刻
での当該マスクの加速度αiに前記特定時刻と転写開始
時刻との時間差Δtを乗算して得られるマスク移動速度
の変化量をΔVi; 前記試料の前記特定時刻での移動速度をVs; 前記試料の移動速度を微分して得られる前記特定時刻で
の当該試料の加速度αsに前記特定時刻と転写開始時刻
との時間差Δtを乗算して得られる試料移動速度の変化
量をΔVs; 前記マスクから前記試料への前記パターンの縮小率を
k;としたとき、前記相対移動速度の予測値ΔVを、 ΔV=(k・Vi−Vs)+(k・ΔVi−ΔVs) として算出することを特徴とする荷電粒子線転写装置。
4. A charged particle beam transfer apparatus according to claim 3, wherein the relative movement speed prediction means, the moving speed at the specific time of the mask Vi; obtained by differentiating the moving speed of the mask the ΔVi the variation of mask movement speed obtained by multiplying the time difference Δt between the particular time and transfer start time acceleration αi of the mask at a particular time; wherein the moving velocity at a particular time Vs of the sample; the ΔVs is the amount of change in the sample moving speed obtained by multiplying the acceleration αs of the sample at the specific time obtained by differentiating the moving speed of the sample by the time difference Δt between the specific time and the transfer start time; When the reduction ratio of the pattern to the sample is k ;, the predicted value ΔV of the relative movement speed is calculated as ΔV = (k · Vi−Vs) + (k · ΔVi−ΔVs). Charged particles beam transfer device.
【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
荷電粒子線転写装置において、 前記特定方向が前記マスクおよび前記試料の連続移動方
向であることを特徴とする荷電粒子線転写装置。
5. The charged particle beam transfer apparatus according to claim 1, wherein the specific direction is a continuous movement direction of the mask and the sample. .
【請求項6】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
荷電粒子線転写装置において、 前記特定方向が前記マスクおよび前記試料の連続移動方
向と直交する方向であることを特徴とする荷電粒子線転
写装置。
6. The charged particle beam transfer apparatus according to claim 1, wherein the specific direction is a direction orthogonal to a continuous moving direction of the mask and the sample. Particle beam transfer device.
【請求項7】 マスクおよび試料を連続移動させつつ前
記マスクの特定領域へ荷電粒子線を照射してその領域に
形成されたパターンを前記試料に転写する荷電粒子線転
写方法において、 前記マスクおよび試料に各々取り付けられた干渉計を用
いて転写開始時刻より前の特定時刻における前記マスク
および試料の特定方向への移動速度および加速度をそれ
ぞれ求め、 前記転写開始時刻における前記試料上の正規のパターン
転写位置と前記試料上に導かれる前記パターンの像との
前記特定方向へのずれ量を、求められた前記特定時刻に
おける移動速度および加速度に基づいて予測し、 前記予測されたずれ量に基づいて、前記マスクを通過し
た荷電粒子線を前記特定方向へ偏向し、前記試料に実際
に転写されるパターンの転写位置を補正する電粒子線転
写方法。
7. A mask and a sample are continuously moved while being moved forward.
Irradiate a specific area of the mask with a charged particle beam to cover that area.
Charged particle beam transfer that transfers the formed pattern to the sample
In the copying method, use an interferometer attached to each of the mask and the sample.
And the mask at a specific time before the transfer start time
And the moving speed and acceleration of the sample in a specific direction
Obtained each, the regular pattern on the sample at the transfer start time
Between the transfer position and the image of the pattern guided on the sample
The amount of deviation in the specified direction is calculated at the specified time.
Prediction based on the moving speed and acceleration at the time of passing through the mask based on the predicted shift amount.
The charged particle beam is deflected in the specific direction, and
Particle beam transfer to correct the transfer position of the pattern transferred to the
Copy method.
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