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JPH07220993A - Charged particle beam exposure system - Google Patents

Charged particle beam exposure system

Info

Publication number
JPH07220993A
JPH07220993A JP884994A JP884994A JPH07220993A JP H07220993 A JPH07220993 A JP H07220993A JP 884994 A JP884994 A JP 884994A JP 884994 A JP884994 A JP 884994A JP H07220993 A JPH07220993 A JP H07220993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deflector
correction
electromagnetic deflector
particle beam
charged particle
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP884994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yasuda
洋 安田
Junichi Kai
潤一 甲斐
Yoshihisa Daikyo
義久 大饗
Takamasa Sato
高雅 佐藤
Hisayasu Nishino
久泰 西野
Juichi Sakamoto
樹一 坂本
Hidefumi Yahara
秀文 矢原
Isamu Seto
勇 瀬戸
Masami Takigawa
正実 滝川
Akio Yamada
章夫 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP884994A priority Critical patent/JPH07220993A/en
Priority to US08/379,712 priority patent/US5546319A/en
Publication of JPH07220993A publication Critical patent/JPH07220993A/en
Priority to US08/626,906 priority patent/US5719402A/en
Priority to US08/670,256 priority patent/US5721432A/en
Priority to US08/964,331 priority patent/US5965895A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 パターンの位置精度良く高速にビームをサブ
フィールド間でジャンプさせることができる荷電粒子ビ
ーム露光装置を提供する。 【構成】 電磁偏向器33及び静電偏向器34で荷電粒
子ビームを偏向してパターンを描画する荷電粒子ビーム
露光装置において、電磁偏向器の偏向軌道を補正し、前
記電磁偏向器よりも制御信号に対する応答速度の早い補
正電磁偏向器71と、該補正電磁偏向器を制御する制御
手段とを設けた。
(57) [Summary] (Correction) [Objective] To provide a charged particle beam exposure apparatus capable of jumping a beam between subfields with high pattern position accuracy and at high speed. In a charged particle beam exposure apparatus in which a charged particle beam is deflected by an electromagnetic deflector 33 and an electrostatic deflector 34 to draw a pattern, a deflection trajectory of the electromagnetic deflector is corrected, and a control signal is output from the electromagnetic deflector. The correction electromagnetic deflector 71 having a fast response speed to the correction electromagnetic deflector and the control means for controlling the correction electromagnetic deflector are provided.

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、荷電粒子ビーム露光に
関し、より詳細には、荷電粒子ビームの偏向に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to charged particle beam exposure, and more particularly to deflection of a charged particle beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ICは、その集積度と機能の向上
に伴い計算機、通信、機械制御等、広く産業全般に応用
されている。例えば、DRAMでは、1M、4M、16
M、64M、256M、1Gとその集積化が進んでい
る。このような高集積化は、ひとえに微細加工技術の進
歩によっている。
2. Description of the Related Art In recent years, ICs have been widely applied to all industries, such as computers, communications, and machine control, as their integration and functions have been improved. For example, in DRAM, 1M, 4M, 16
M, 64M, 256M, 1G and their integration are progressing. Such high integration is solely due to the progress of fine processing technology.

【0003】このような集積回路の高密度化に伴い、微
細パターンの形成方法として、電子線等の荷電粒子ビー
ムを用いた露光装置が開発されている。荷電粒子ビーム
露光では、0.05μm以下の微細加工が0.02μm
以下の位置合わせ精度で実現できる。しかしながら、こ
れまでは、スループットが低くてLSIの量産には使用
できないであろうと考えられていた。これは、一筆書き
の電子ビームについての議論であって、スループットを
上げるための、物理的・技術的なネックに視点をあて、
原因を解明し、真剣に検討した結果ではなく、単に現在
の市販装置の生産性に鑑みて判断されているに過ぎな
い。
With the increase in the density of such integrated circuits, an exposure apparatus using a charged particle beam such as an electron beam has been developed as a method for forming a fine pattern. In charged particle beam exposure, fine processing of 0.05 μm or less is 0.02 μm
It can be realized with the following alignment accuracy. However, until now, it was thought that the throughput would be too low to be used for mass production of LSI. This is a one-stroke discussion of electron beams, focusing on the physical and technical obstacles to increase throughput,
It is not a result of elucidating the cause and seriously examining it, but merely making a judgment in view of the productivity of the current commercial device.

【0004】しかしながら、本発明者らによるブロック
露光やブランキングアパーチャアレイ方式の発明によ
り、2cm2 /1sec程度のスループットが期待でき
るようになった。微細さ、位置合わせ精度、クイックタ
ーンアラウンド、信頼性のどれをとっても、他の方法に
比較して優れている。
However, the present inventors invention block exposure or blanking aperture array method using, throughput of about 2 cm 2/1 sec can now be expected. Its fineness, alignment accuracy, quick turnaround, and reliability are all superior to other methods.

【0005】ここで、図12を参照して、荷電粒子ビー
ム露光装置の1つである従来のブロック露光形電子ビー
ム露光装置について説明する。図12に示す露光装置
は、露光部10と制御部50とに大きく分けられる。露
光部10は、電子ビームを発生し、スポット状もしくは
パターン状に整形し、露光対象物の所望位置に露光す
る。制御部50は、露光部10を制御する信号を生成す
る部分である。なお、露光部10の下には、露光対象物
(試料)Wを載置するステージ35がある。
Here, a conventional block exposure type electron beam exposure apparatus which is one of the charged particle beam exposure apparatuses will be described with reference to FIG. The exposure apparatus shown in FIG. 12 is roughly divided into an exposure section 10 and a control section 50. The exposure unit 10 generates an electron beam, shapes the electron beam into a spot shape or a pattern shape, and exposes the exposure target at a desired position. The control unit 50 is a unit that generates a signal that controls the exposure unit 10. Below the exposure unit 10, there is a stage 35 on which an exposure target (sample) W is placed.

【0006】まず、露光部10について説明する。カソ
ード電極11から発生した電子は、グリッド電極12お
よびアノード電極13によって引き出される。これらの
電極11、12、13が荷電電子ビーム発生源14を構
成する。
First, the exposure section 10 will be described. The electrons generated from the cathode electrode 11 are extracted by the grid electrode 12 and the anode electrode 13. These electrodes 11, 12 and 13 form a charged electron beam generation source 14.

【0007】荷電電子ビーム発生源14から発生した電
子ビームは、例えば矩形状開口を有する第1のスリット
15によって整形され、電子ビームを集束する第1の電
子レンズ16を通過し、透過マスク20上のビーム照射
位置を修正偏向するためのスリットディフレクタ(偏向
器)17に入射する。スリットディフレクタ17は、修
正偏向信号S1によって制御される。
The electron beam generated from the charged electron beam generation source 14 is shaped by, for example, a first slit 15 having a rectangular opening, passes through a first electron lens 16 that focuses the electron beam, and passes through a transmission mask 20. The beam is incident on a slit deflector (deflector) 17 for correcting and deflecting the beam irradiation position. The slit deflector 17 is controlled by the corrected deflection signal S1.

【0008】電子ビームを所望のパターンに整形するた
めに、矩形開口や所定パターンのブロックパターン開口
等の複数の透過孔を有する透過マスク(ステンシルマス
ク)20を用いる。スリットティフレクタ17を通過し
た電子ビームは、電子ビーム整形部を通って所望のパタ
ーンに整形される。この電子ビーム整形部は、対向して
設けられた第2の電子レンズ18、第3の電子レンズ1
9、これらの電子レンズ間に水平方向に移動可能に装着
されて透過マスク20、透過マスク20の上および下に
配置され、それぞれ位置情報P1ーP4に応じて電子ビ
ームを偏向し、透過マスク20上の透過孔の1つを選択
する第1ないし第4の偏向器21ー24を含む。
In order to shape the electron beam into a desired pattern, a transmission mask (stencil mask) 20 having a plurality of transmission holes such as a rectangular opening and a block pattern opening of a predetermined pattern is used. The electron beam that has passed through the slit reflector 17 is shaped into a desired pattern through the electron beam shaping unit. The electron beam shaping unit includes a second electron lens 18 and a third electron lens 1 which are provided to face each other.
9. The transmission mask 20 is mounted between these electron lenses so as to be movable in the horizontal direction, and is disposed above and below the transmission mask 20. The transmission mask 20 deflects the electron beam according to the position information P1 to P4, respectively. It includes first through fourth deflectors 21-24 which select one of the upper transmission apertures.

【0009】整形された電子ビームは、ブランキング信
号SBか印加されるブランキング電極25によって遮
断、もしくは通過するように制御される。ブランキング
電極25を通過した電子ビームは、第4の電子レンズ2
6、アパーチャ27、リフォーカスコイル28、第5の
電子レンズ29によって調整され、フォーカスコイル3
0に入射する。フォーカスコイル30は、電子ビームを
露光対象面上にフォーカスさせる機能を有する。また、
スティングコイル31は、非点収差を補正する。電子ビ
ームは、さらに第6の電子レンズ32、露光位置決定信
号S2、S3に応じて露光対象物W上の位置決めを行う
電磁偏向器であるメインディフレクタ(主偏向器)3
3、および静電偏向器であるサブディフレクタ(副偏向
器)34によってその位置が制御され、露光対象物W上
の所望位置に照射される。
The shaped electron beam is controlled by the blanking electrode 25 to which the blanking signal SB is applied so as to be blocked or pass therethrough. The electron beam that has passed through the blanking electrode 25 receives the fourth electron lens 2
6, the aperture 27, the refocusing coil 28, and the fifth electronic lens 29 to adjust the focus coil 3
It is incident on 0. The focus coil 30 has a function of focusing the electron beam on the exposure target surface. Also,
The Sting coil 31 corrects astigmatism. The electron beam further includes a sixth electron lens 32 and a main deflector (main deflector) 3 which is an electromagnetic deflector for positioning the object W to be exposed according to the exposure position determination signals S2 and S3.
The position is controlled by 3 and a sub-deflector (sub-deflector) 34 which is an electrostatic deflector, and a desired position on the exposure target W is irradiated.

【0010】なお、露光対象物Wは、XY方向に移動可
能なステージ35に載置され、移動される。また、露光
部10には、さらに第1−第4のアラインメントコイル
36、37、38、39が設けられている。
The exposure object W is placed and moved on a stage 35 which is movable in the XY directions. The exposure section 10 is further provided with first to fourth alignment coils 36, 37, 38, 39.

【0011】制御部50はメモリ51、CPU52を有
する。集積回路装置の設計データはメモリ51に記憶さ
れ、CPU52によって読み出され、処理される。CP
U52は、その他、荷電電子ビーム露光装置全体を制御
する。
The control unit 50 has a memory 51 and a CPU 52. Design data of the integrated circuit device is stored in the memory 51, read by the CPU 52, and processed. CP
U52 also controls the entire charged electron beam exposure apparatus.

【0012】インタフェース53は、CPU52によっ
て取り込まれた描画情報、例えばパターンを描画すべき
ウエハW上の描画位置情報、および透過マスク20のマ
スク情報等の各種情報を、データメモリ54およびシー
ケンスコントローラ60に転送する。データメモリ54
はインタフェース53から転送された描画パターン情報
およびマスク情報を記憶保持する。
The interface 53 stores, in the data memory 54 and the sequence controller 60, drawing information fetched by the CPU 52, for example, drawing position information on the wafer W on which a pattern is to be drawn and various kinds of information such as mask information of the transparent mask 20. Forward. Data memory 54
Stores and holds the drawing pattern information and the mask information transferred from the interface 53.

【0013】パターン制御コントローラ55は、データ
メモリ54から描画パターン情報およびマスク情報を受
け、それらに従って透過マスクの透過孔の1つを指定
し、その指定透過孔の透過マスク上での位置を示す位置
信号P1−P4を発生する。また、パターン制御コント
ローラ55は、描画すべきパターン形状と指定透過孔形
状との形状差に応じた補正値Hを演算する処理を含む各
種処理を行う指定機能、保持機能、演算機能および出力
機能を有する。
The pattern controller 55 receives the drawing pattern information and the mask information from the data memory 54, designates one of the transmission holes of the transmission mask according to the information, and indicates the position of the designated transmission hole on the transmission mask. Generate signals P1-P4. Further, the pattern controller 55 has a designation function, a holding function, a computing function, and an output function that perform various processes including a process of computing a correction value H according to the shape difference between the pattern shape to be drawn and the designated transparent hole shape. Have.

【0014】駆動部56はディジタル・アナログ変換機
能および増幅機能を有し、補正値Hを受け、修正偏向信
号S1を生成する。マスク移動機構57は、パターン制
御コントローラ55からの信号に従い、必要に応じて透
過マスク20を移動させる。ブランキング制御回路58
は、パターン制御コントローラ55からの信号に応じ
て、ディジタル・アナログ変換機能および増幅機能を有
する駆動部59を制御し、ブランキング信号SBを発生
する。
The drive unit 56 has a digital / analog conversion function and an amplification function, receives the correction value H, and generates a corrected deflection signal S1. The mask moving mechanism 57 moves the transparent mask 20 as needed according to a signal from the pattern controller 55. Blanking control circuit 58
Controls the drive unit 59 having a digital / analog conversion function and an amplification function in response to a signal from the pattern controller 55 to generate a blanking signal SB.

【0015】シーケンスコントローラ60は、インタフ
ェース部53から描画位置情報を受け、描画処理シーケ
ンスを制御する。ステージ移動機構61は、シーケンス
コントローラ60からの信号に応じて、必要に応じてス
テージ35を移動させる。
The sequence controller 60 receives the drawing position information from the interface section 53 and controls the drawing processing sequence. The stage moving mechanism 61 moves the stage 35 as needed in response to a signal from the sequence controller 60.

【0016】このステージ35の移動は、レーザ干渉計
62によって検出され、偏向制御回路63に供給され
る。偏向制御回路63は、試料(ウエハ)W上の露光位
置を演算し、露光位置決定信号S2、S3を発生する駆
動部(ディジタル・アナログ変換器(DAC)とアンプ
部(AMP)とを有する)64、65に信号を供給する
と共に、シーケンスコントローラ60にも信号を供給す
る。なお、駆動部64、65はそれぞれ、ディジタル・
アナログ変換機能および増幅機能を有する。
The movement of the stage 35 is detected by the laser interferometer 62 and supplied to the deflection control circuit 63. The deflection control circuit 63 calculates the exposure position on the sample (wafer) W and generates the exposure position determination signals S2 and S3 (having a digital-analog converter (DAC) and an amplifier (AMP)). A signal is supplied to 64 and 65, and a signal is also supplied to the sequence controller 60. The drive units 64 and 65 are digital and
It has an analog conversion function and an amplification function.

【0017】通常の電子ビーム露光においては、電磁偏
向器であるメインディフレクディフレクタ33によって
2−10mm□の偏向フィールドをビーム偏向し、静電
偏向器であるサブディフレクタ34によって、100μ
m□程度のサブフィールドを偏向する。
In ordinary electron beam exposure, a main deflect deflector 33 which is an electromagnetic deflector deflects a deflection field of 2 to 10 mm square, and a sub deflector 34 which is an electrostatic deflector 100 μm.
Deflect a subfield of about m □.

【0018】パターンデータは、CPU52によってメ
モリ51から読み出され、データメモリ54に転送さ
れ、ここに蓄積される。データメモリ54から読み出さ
れたパターンデータによって、パターン制御コントロー
ラ55はパターンを各ショットごとに分解する。各ショ
ットに分解されたパターンデータは、メインディフレク
タ33用のデータ、サブディフレクタ34用のデータ、
スリットディフレクタ17用のデータ、ブランキング信
号SB等の信号に分離され、電子ビームを偏向制御す
る。
The pattern data is read from the memory 51 by the CPU 52, transferred to the data memory 54, and stored therein. Based on the pattern data read from the data memory 54, the pattern controller 55 decomposes the pattern for each shot. The pattern data decomposed into each shot is data for the main deflector 33, data for the sub deflector 34,
It is separated into data for the slit deflector 17 and signals such as a blanking signal SB to control the deflection of the electron beam.

【0019】なお、図を複雑化させないために図示を省
略するが、ステージ35と試料Wからの反射粒子を検出
する検出器が試料Wに対向するように設けられている。
Although not shown in order to avoid complicating the drawing, a detector for detecting the reflection particles from the stage 35 and the sample W is provided so as to face the sample W.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブロック露光装置においては、メインディフレクタ33
及びサブディフレクタ34の遷移に時間がかかり、露光
装置としての速度が問題となっている。
However, in the conventional block exposure apparatus, the main deflector 33 is used.
Also, the transition of the sub deflector 34 takes time, and the speed of the exposure apparatus becomes a problem.

【0021】ブロック露光においては、メインディフレ
クタ33及びサブディフレクタ34でベクトル走査を行
ってパターンを描画している。前述したように、メイン
ディフレクタ33は電磁偏向器であり、サブディフレク
タ34は静電偏向器である。メインディフレクタ33
は、例えば4段のシリーズに接続したコイルを2組持
ち、XとY軸の両軸の偏向を行う。これらのコイルのタ
ーン数は数10ターンである、インダクタンスは約50
μHもあり、サブフィールドからサブフィールドへの遷
移時間は実に50μsec以上である。8インチウェハ
ー1枚でのサブフィールド数は240×1万で、2.4
×106 回のジャンプ回数があり、50μsec/ジャ
ンプでは120secの時間がメインディフレクタ33
の静定にかかってしまうことになる。
In the block exposure, the main deflector 33 and the sub deflector 34 perform vector scanning to draw a pattern. As described above, the main deflector 33 is an electromagnetic deflector and the sub deflector 34 is an electrostatic deflector. Main deflector 33
Has two sets of coils connected to, for example, a 4-stage series, and performs deflection on both the X and Y axes. The number of turns of these coils is several tens, and the inductance is about 50.
There is also μH, and the transition time from subfield to subfield is actually 50 μsec or longer. The number of subfields on one 8-inch wafer is 240 x 10,000, 2.4.
There are × 10 6 jumps, and the main deflector 33 has a time of 120 μs for 50 μsec / jump.
It will depend on the settling of.

【0022】電子ビーム露光装置がLSIの量産技術に
なるためには、少なくともウェハー当りの露光時間がト
ータルで3分、20枚/時間のスループットが必要であ
るために、もし、メインディフレクタ33によるビーム
のジャンプ時間が上記のように長時間かかるようでは、
電子ビーム露光技術がウェハー量産技術になることは絶
望的であると判断せざるを得ない。上記問題点を解決す
る方法として、従来から次のようなことが行われてい
る。第1の方法は、大中小の3つの偏向器を独立して制
御する。より詳細には、大偏向器でメインフィールド内
部のサブフィールド中心の位置決めを行い、中偏向器で
サブフィールド内部でのサブフィールド中心の位置決め
を行う。そして、小偏向器でサブフィールド内部のビー
ムの位置決めを行うものである。この方法では、各偏向
器について、偏向能率ゲイン・回転ローテーション・台
形歪みと各偏向器の偏向位置に付随したスディグ・フォ
ーカス値を決定しなければならないため、係数制御が複
雑である。また、中偏向器が静電偏向であるので、50
0μm程度の領域を静電偏向するために、5μA程度の
大電流を流すとチャージアップが起こり、フィールド間
のつなぎ精度が劣化する。更に、最終レンズ中に静電偏
向器が2つあるために、レンズの焦点距離を一定値以下
にすることが困難である。レンズ長が大きいと、色収差
と球面収差係数が小さくできず、大電流を流した場合に
ビームボケが0.2μm以上と大きく、微細パターパタ
ーン露光ができない。更に言えば、中偏向器は500μ
m以上偏向できるが、この大きな偏向量においては、静
電偏向で帯域が10MHz以上のアンプはノイズが0.
2μm以上で大きいので、高感度レジストを露光する場
合にはパターンの解像度が良くない。
In order for the electron beam exposure apparatus to become a mass production technology for LSI, at least the exposure time per wafer needs to be 3 minutes and a throughput of 20 sheets / hour is required. If the jump time seems to take a long time as above,
It must be judged that it is hopeless that the electron beam exposure technology will become a wafer mass production technology. As a method for solving the above problems, the following has been conventionally performed. The first method independently controls three large, medium and small deflectors. More specifically, the large deflector positions the center of the subfield inside the main field, and the middle deflector positions the center of the subfield inside the subfield. The small deflector positions the beam inside the subfield. In this method, the coefficient control is complicated because it is necessary to determine the deflection efficiency gain, the rotation rotation, the trapezoidal distortion, and the Sdig focus value associated with the deflection position of each deflector for each deflector. Moreover, since the middle deflector is an electrostatic deflector, 50
In order to electrostatically deflect a region of about 0 μm, when a large current of about 5 μA is flown, charge-up occurs and the connection accuracy between fields deteriorates. Furthermore, since there are two electrostatic deflectors in the final lens, it is difficult to keep the focal length of the lens below a certain value. When the lens length is long, the chromatic aberration and the spherical aberration coefficient cannot be made small, and the beam blur becomes large at 0.2 μm or more when a large current is applied, and fine pattern pattern exposure cannot be performed. Furthermore, the medium deflector is 500μ
It is possible to deflect more than m. However, with this large deflection amount, the noise of 0.
Since it is large at 2 μm or more, the pattern resolution is not good when exposing a high-sensitivity resist.

【0023】以上の点を考慮して、本発明者らは先に図
12に示す露光装置において、メインディフレクタ33
で2mm□の領域を偏向し、サブディフレクタ34で1
00μm□の領域を偏向する際に、駆動部64内のパタ
ーンに応じたアナログ信号(DACの出力信号)と、ア
ンプ部のモニタ信号との差分をサブディフレクタ34に
フィードバックする方法を提案した(特開昭62−27
7724号公報、及び米国特許4、853、870公報
参照)。
In consideration of the above points, the present inventors previously described the main deflector 33 in the exposure apparatus shown in FIG.
Deflects the area of 2 mm □, and the sub deflector 34
When deflecting the area of 00 μm □, a method of feeding back the difference between the analog signal (DAC output signal) corresponding to the pattern in the drive unit 64 and the monitor signal of the amplifier unit to the sub deflector 34 has been proposed. Kaisho 62-27
7724 and U.S. Pat. No. 4,853,870.

【0024】図13は、上記フィードバック方法の要部
を示す図であって、図12の駆動部64及び65の内部
構成を示す。誤差検出器46は、駆動部64のD/A変
換器(DAC)の出力信号と駆動部64のアンプ部44
のモニタ信号とを比較し、その差分を示す差分信号を駆
動部65のアンプ部45に与える。アンプ部45は、こ
の差分信号と駆動部65のD/A変換器(DAC)43
の出力信号とに応じて、サブディフレクタ34を制御す
る。すなわち、図14(A)に示すように、D/A変換
器42の出力信号は素早く立ち上がるが、アンプ部44
の出力信号はアンプ部44の負荷がメインディフレクタ
33のコイルなので、ゆっくりと立ち上がる。誤差検出
器46はこれらの信号の差(電圧差)を検出し、図14
(A)に示すような差分信号を出力する。このように、
メインディフレクタ33の立ち上がりの遅れを、サブデ
ィフレクタ34で補償する。
FIG. 13 is a view showing the main part of the above-mentioned feedback method, and shows the internal structure of the drive parts 64 and 65 of FIG. The error detector 46 outputs the output signal of the D / A converter (DAC) of the drive unit 64 and the amplifier unit 44 of the drive unit 64.
And the difference signal indicating the difference is given to the amplifier section 45 of the drive section 65. The amplifier section 45 receives the difference signal and the D / A converter (DAC) 43 of the drive section 65.
The sub deflector 34 is controlled according to the output signal of the sub deflector 34. That is, as shown in FIG. 14A, the output signal of the D / A converter 42 rises quickly, but the amplifier unit 44
Since the load of the amplifier section 44 is the coil of the main deflector 33, the output signal of (5) rises slowly. The error detector 46 detects the difference (voltage difference) between these signals, and
A difference signal as shown in (A) is output. in this way,
The sub-deflector 34 compensates for the rising delay of the main deflector 33.

【0025】しかしながら、上記従来のフィードバック
方法は次の問題点を有する。図14(B)に示すよう
に、D/A変換器43の出力信号の立ち上がり時には、
隣合うサブフィールド領域(図の例では100μm)の
中心間、すなわち100μmの距離をサブディフレクタ
34で偏向しなければならない。この偏向はX及びY方
向可能とするためには、結局サブディフレクタ34の偏
向可能領域は最低限200μm□必要となる。このよう
なサブディフレクタ34は大規模となり、精度も悪い。
より詳細には、サブフィールド内部のパターン位置座標
XとYに対し、サブディフレクタ34の補正項を考慮し
た次の座標変換演算を、図12に示す偏向制御回路63
でディジタル的に行って実際の露光座標X’とY’を算
出している。
However, the above conventional feedback method has the following problems. As shown in FIG. 14B, when the output signal of the D / A converter 43 rises,
The distance between the centers of adjacent subfield regions (100 μm in the illustrated example), that is, 100 μm, must be deflected by the sub deflector 34. In order to make this deflection possible in the X and Y directions, the deflectable region of the sub deflector 34 must be at least 200 μm □. Such a sub-deflector 34 has a large scale and is inaccurate.
More specifically, for the pattern position coordinates X and Y inside the sub-field, the following coordinate conversion calculation considering the correction term of the sub-deflector 34 is performed, and the deflection control circuit 63 shown in FIG.
To calculate the actual exposure coordinates X'and Y '.

【0026】 X’=gx・X+rx・Y+Hx・X・Y Y’=gy・X+ry・Y+Hy・X・Y ここで、gx、gyはゲイン補正係数、rx、ryはロ
ーテーション補正係数、Hx、Hyは台形補正係数であ
る。上記式に示すように、サブディフレクタ34の台形
補正係数が存在するために、メインディフレクタ33の
セトリング(settling)フィードバック量が大
きい時には、パターンの位置精度が劣化するという問題
点がある。
X ′ = gx · X + rx · Y + Hx · X · Y Y ′ = gy · X + ry · Y + Hy · X · Y where gx and gy are gain correction coefficients, rx and ry are rotation correction coefficients, and Hx and Hy are It is a trapezoidal correction coefficient. As shown in the above equation, the trapezoidal correction coefficient of the sub-deflector 34 exists, so that the positional accuracy of the pattern deteriorates when the settling feedback amount of the main deflector 33 is large.

【0027】これを避けようとすると、サブフィールド
内部の上記補正演算をアナログ演算で行う必要があるた
めに、今度はサブディフレクタ34の偏向に時間がかか
り、例えば50nsecの高速偏向ができず、100n
sec以上かかる。スループットは20枚/時の上記目
標値から10枚/時に劣化する。
In order to avoid this, since the correction calculation inside the sub-field needs to be performed by analog calculation, it takes time to deflect the sub-deflector 34 this time, for example, high-speed deflection of 50 nsec cannot be performed, and 100 n is required.
It takes more than sec. The throughput deteriorates from the above target value of 20 sheets / hour to 10 sheets / hour.

【0028】逆に、サブディフレクタ34の偏向可能領
域を100μmのまま使用した場合には、サブフィール
ドサイズを50μm□以下、実際には30μm□程度ま
で小さくする必要がある。
On the contrary, if the deflectable area of the sub-deflector 34 is used as it is at 100 μm, it is necessary to reduce the sub-field size to 50 μm □ or less, actually to about 30 μm □.

【0029】従って、本発明は上記従来技術の問題点を
解決し、パターンの位置精度良く高速にビームをサブフ
ィールド間でジャンプさせることができる荷電粒子ビー
ム露光装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a charged particle beam exposure apparatus capable of jumping a beam between subfields with high pattern position accuracy and at high speed.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】図1(A)は、本発明の
原理を示すブロック図である。図1(A)はメインディ
フレクタ(電磁偏向器)33の断面を示す。33xはX
軸方向に作用する磁界を生成するメインディフレクタコ
イル33x、33yはY軸方向に作用する磁界を生成す
るメインディフレクタコイル33yである。これらのコ
イル33x及び33yは、露光装置の軸Oを中心にして
設けられている。
FIG. 1A is a block diagram showing the principle of the present invention. FIG. 1A shows a cross section of the main deflector (electromagnetic deflector) 33. 33x is X
The main deflector coils 33x and 33y that generate a magnetic field that acts in the axial direction are the main deflector coils 33y that generate a magnetic field that acts in the Y-axis direction. These coils 33x and 33y are provided centering on the axis O of the exposure apparatus.

【0031】本発明によれば、メインディフレクタに対
し、補正コイル71x及び71yを有する補正ディフレ
クタ(補正電磁偏向器)71を設ける。メインディフレ
クタコイル33xに対し補正コイル71xを設け、メイ
ンディフレクタコイル33yに対し補正コイル71yを
設けている。補正コイル71x及び71yの巻数は、メ
インディフレクタコイル33x及び33yの巻数よりも
少なくして、メインディフレクタコイル33x及び33
yのインダクタンスよりも補正コイル71x及び71y
のインダクタンスを小さくする。通常、メインディフレ
クタコイル33x及び33yは10〜20ターンである
のに対し、補正コイル71x及び71yは例えば1ない
し2ターンである。これにより、補正電磁偏向器71の
制御信号に対する応答速度は、メインディフレクタ33
よりも早くなる。
According to the present invention, the main deflector is provided with a correction deflector (correction electromagnetic deflector) 71 having correction coils 71x and 71y. A correction coil 71x is provided for the main deflector coil 33x, and a correction coil 71y is provided for the main deflector coil 33y. The number of turns of the correction coils 71x and 71y is set smaller than that of the main deflector coils 33x and 33y, so that the main deflector coils 33x and 33y are wound.
Correction coils 71x and 71y rather than the inductance of y
Reduce the inductance of. Normally, the main deflector coils 33x and 33y have 10 to 20 turns, while the correction coils 71x and 71y have, for example, 1 to 2 turns. As a result, the response speed of the correction electromagnetic deflector 71 to the control signal is determined by the main deflector 33.
Faster than.

【0032】[0032]

【作用】メインディフレクタコイル33x及び33yの
インダクタンスが大きいために、これらに接続されたア
ンプ部の応答性が悪い。すなわち、これらのコイル33
x及び33yが生成する磁界はアンプ部に入力する信号
(例えば、D/A変換器の出力信号)の変化に瞬時に応
答できない(図1(B)の(イ)に示すように、アンプ
部のモニタ出力がD/A変換器の出力信号に追従しな
い)。
Since the main deflector coils 33x and 33y have large inductance, the responsiveness of the amplifier section connected to them is poor. That is, these coils 33
The magnetic fields generated by x and 33y cannot instantaneously respond to changes in the signal input to the amplifier unit (for example, the output signal of the D / A converter) (as shown in (A) of FIG. 1B, the amplifier unit). Monitor output does not follow the output signal of the D / A converter).

【0033】これに対し、補正コイル71x及び71y
のインダクタンスは小さいので、これに接続されたアン
プ部の応答性は良い。すなわち、これらの補正コイル7
1x及び71yが生成する磁界はアンプ部に入力信号の
変化に瞬時に応答できる。従って、図1(B)の(ロ)
に示すように、メインディフレクタコイル33x及び3
3yの応答特性を補償するような磁界を発生させること
ができ、メインディフレクタ33x及び33y及び補正
コイル71x及び71yの合成磁界は、メインディフレ
クタコイル33x及び33yを負荷とするアンプ部の入
力信号の変化に瞬時に応答できる。従って、図1(B)
の(イ)及び(ハ)に示すように、メインディフレクタ
コイル33xの磁界が立ち上がる過渡時間にも、描画を
することができる。この結果、描画を高速に行える。
On the other hand, the correction coils 71x and 71y
Since the inductance of is small, the response of the amplifier unit connected to this is good. That is, these correction coils 7
The magnetic fields generated by 1x and 71y can instantly respond to changes in the input signal in the amplifier section. Therefore, (B) in FIG.
, The main deflector coils 33x and 3
It is possible to generate a magnetic field that compensates the response characteristic of 3y, and the combined magnetic field of the main deflectors 33x and 33y and the correction coils 71x and 71y changes the input signal of the amplifier section that loads the main deflector coils 33x and 33y. Can respond instantly to. Therefore, FIG. 1 (B)
As shown in (A) and (C), drawing can be performed even during the transition time when the magnetic field of the main deflector coil 33x rises. As a result, drawing can be performed at high speed.

【0034】なお、補正コイル71x及び71yによ
り、メインディフレクタの応答特性(立ち上がり特性)
を補償しているため、サブディフレクタを構成する静電
偏向器の偏向領域を大きくとる必要はなく、従来技術の
問題点を解決できる。
The correction coils 71x and 71y provide response characteristics (rise characteristics) of the main deflector.
Therefore, it is not necessary to set a large deflection area of the electrostatic deflector that constitutes the sub-deflector, and the problems of the conventional technology can be solved.

【0035】また、メインディフレクタと同じコイルを
用いて補償するので、ビームの偏向軌道を同じにするこ
とができる。
Further, since the same coil as that of the main deflector is used for compensation, the beam deflection trajectory can be made the same.

【0036】[0036]

【実施例】以下に説明する実施例では、補正コイル71
x及び71yで補償する偏向幅を出来るだけ小さくなる
ようにする構成を具備している。
EXAMPLES In the examples described below, the correction coil 71
A configuration is provided in which the deflection width compensated by x and 71y is made as small as possible.

【0037】前述した図14に示すように、サブフィー
ルドが100μm□の場合では、±100μm□の偏向
幅、すなわち合計200μm□の領域を補償する(図1
4の従来例では、静電偏向器のサブディフレクタで補償
している)する必要がある。この200μm□の補償す
べき領域は、補正コイル71x及び71yを用いても同
じである。もちろん、補正コイル71x及び71yを用
いた場合のサブディフレクタの偏向領域は100μm□
で良い。
As shown in FIG. 14 described above, when the subfield is 100 μm □, the deflection width of ± 100 μm □, that is, the area of 200 μm □ in total is compensated (FIG. 1).
In the conventional example of No. 4, compensation is required by the sub deflector of the electrostatic deflector). The area of 200 μm square to be compensated is the same even when the correction coils 71x and 71y are used. Of course, the deflection area of the sub-deflector when the correction coils 71x and 71y are used is 100 μm □
Good.

【0038】一方、補償領域はできるだけ小さいことが
好ましい。なぜならば、正規偏向位置からのずれ量の自
乗でパターンにボケ等が発生するからである。従って、
補正コイル71x及び71yの偏向量をできるだけ小さ
く抑えて(例えば、±50μm□)ボケを少なくして、
実質的に200μm□の補償領域が得られることが好ま
しい。
On the other hand, it is preferable that the compensation area is as small as possible. This is because the pattern is blurred by the square of the amount of deviation from the normal deflection position. Therefore,
The amount of deflection of the correction coils 71x and 71y is suppressed as small as possible (for example, ± 50 μm □) to reduce blur,
It is preferable to obtain a compensation area of substantially 200 μm □.

【0039】上記の点を考慮して、本発明の実施例で
は、メインディフレクタコイル33x及び33yが作る
偏向ベクトルと補正コイル71x及び71yが作る偏向
ベクトルとを逆方向に作用させて、補正コイル71x及
び71yが偏向する領域を上記の例では±50μmとす
る。
In consideration of the above points, in the embodiment of the present invention, the deflection vector created by the main deflector coils 33x and 33y and the deflection vector created by the correction coils 71x and 71y are acted in the opposite directions to make the correction coil 71x. The area where 71 and 71y are deflected is ± 50 μm in the above example.

【0040】以下、本発明の実施例による電子ビーム型
ブロック露光装置について説明する。なお、本実施例に
よる露光装置の全体図は、図12の露光装置に対し、補
正コイル71x及び71yを含む補正ディフレクタ71
を設けた点と、これに応じて駆動部64の構成を偏向し
た点を主たる相違点とする。従って、本実施例におい
て、図12に示す露光装置で用いられている部品はその
まま、以下の説明でも用いる。
An electron beam type block exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below. The overall view of the exposure apparatus according to the present embodiment is the same as that of the exposure apparatus of FIG. 12 except that the correction deflector 71 including the correction coils 71x and 71y.
The main difference lies in the point where the above is provided and the point where the configuration of the drive section 64 is deflected accordingly. Therefore, in the present embodiment, the components used in the exposure apparatus shown in FIG. 12 are used as they are in the following description.

【0041】図2は、上記点を考慮した実施例の動作原
理を示す図である。図2(A)は、矢印V1で示すよう
にメインディフレクタ33が電子ビームをP1の位置に
偏向している時に、メインディフレクタ33のD/A変
換器(図13のD/A変換器42に相当)の出力が矢印
V2で示すようにP2の位置にジャンプさせるように変
化した直後の動作(t=1μsec)を示し、図2
(B)はこのジャンプ動作が静定してメインディフレク
タ33の偏向位置がP2に変化した時(t=60μse
c)の動作を示す。図2(A)では、D/A変換器の出
力がP2を示しているが、メインディフレクタ33の偏
向位置はP1のままである。このとき、補正ディフレク
タ71で矢印V3で示す偏向ベクトルを生成すれば、ベ
クトルV2とV3の合成ベクトルは中心Oを示す。すな
わち、矢印V2で示す偏向量に矢印V4で示す補正量を
加えたことになる。例えば、サフフィールドが100μ
m□の場合、ベクトルV3はその大きさが50μmで位
置P1から中心Oに向かう方向(この方向をプラス方向
とする)である。
FIG. 2 is a diagram showing the operation principle of the embodiment in consideration of the above points. 2A, when the main deflector 33 deflects the electron beam to the position P1 as shown by an arrow V1, the D / A converter of the main deflector 33 (the D / A converter 42 of FIG. 2) shows the operation (t = 1 μsec) immediately after the output of (corresponding) changes to jump to the position of P2 as shown by the arrow V2, and FIG.
(B) shows that when the jumping operation is settled and the deflection position of the main deflector 33 changes to P2 (t = 60 μse).
The operation of c) is shown. In FIG. 2A, the output of the D / A converter indicates P2, but the deflection position of the main deflector 33 remains P1. At this time, if the deflection vector indicated by the arrow V3 is generated by the correction deflector 71, the combined vector of the vectors V2 and V3 indicates the center O. That is, it means that the correction amount shown by the arrow V4 is added to the deflection amount shown by the arrow V2. For example, the Sufffield is 100μ
In the case of m □, the vector V3 has a size of 50 μm and is in a direction from the position P1 toward the center O (this direction is defined as a plus direction).

【0042】その後、時間が経過するとメインディフレ
クタ33の偏向位置は中心Oを通って、P2の位置に至
る。この間に、補正ディフレクタ71の偏向位置、すな
わちベクトルV3を変化させて、メインディフレクタ3
3との合成ベクトルが常に中心Oを指すようにする。従
って、ベクトルV3は+50μmから減少し、一端ゼロ
になった後マイナス方向に増えていき、図2(B)に示
すようにメインディフレクタ33が静定した際には、−
50μmとなる。この結果、合成ベクトルは常に中心O
を指すことになり、偏向された電子ビームはD/A変換
器の出力が静定した直後から中心Oにジャンプする。な
お、補正ディフレクタ71による偏向ベクトルV3がゼ
ロになる点は、図1(B)の(b)で示す破線の位置に
相当する。
After that, as time passes, the deflection position of the main deflector 33 passes through the center O and reaches the position P2. In the meantime, the deflection position of the correction deflector 71, that is, the vector V3 is changed to change the main deflector 3
The composite vector with 3 always points to the center O. Therefore, the vector V3 decreases from +50 μm, then once becomes zero and then increases in the negative direction, and when the main deflector 33 is settled as shown in FIG.
It becomes 50 μm. As a result, the composite vector is always the center O
The deflected electron beam jumps to the center O immediately after the output of the D / A converter has settled. The point where the deflection vector V3 by the correction deflector 71 becomes zero corresponds to the position of the broken line shown in (b) of FIG.

【0043】図3は、図2で示した原理を適用した実際
的な動作を示す図である。図3において、実線で表す領
域はサブフィールドを示す。(1)及び(2)は対応す
るサブフィールドの中心を意味する。太い実線の矢印は
メインディフレクタコイル33x及び33yを有するメ
インディフレクタ33が作る偏向ベクトル(これに与え
られるベクトルデータとも言える)を意味し、細い実線
の矢印は補正コイル71x及び71yを有する補正ディ
フレクタ71が作る偏向ベクトル(これに与えられるベ
クトルデータ)を意味する。
FIG. 3 is a diagram showing a practical operation to which the principle shown in FIG. 2 is applied. In FIG. 3, a region indicated by a solid line indicates a subfield. (1) and (2) mean the centers of the corresponding subfields. The thick solid line arrow means the deflection vector created by the main deflector 33 having the main deflector coils 33x and 33y (also referred to as vector data given thereto), and the thin solid line arrow shows the correction deflector 71 having the correction coils 71x and 71y. It means a deflection vector to be created (vector data given to this).

【0044】メインディフレクタ33でサブフィールド
の中心(1)から隣のサブフィールドの中心(2)へ電
子ビームをジャンプさせる場合を説明する。中心(1)
を有するサブフィールドの露光の最後では、メインディ
フレクタにアンプ部を介して偏向データを出力するD/
A変換器(図13のD/A変換器42に相当)の出力信
号、メインディフレクタ33の偏向位置、補正ディフレ
クタ71の偏向位置、及びメインディフレクタ33及び
補正ディフレクタ71の合計の偏向位置はそれぞれ、次
の通りである(図3(A)参照) アンプ部出力 : メインディフレクタ33の偏向位置:ベクトルm(静定
後) 補正ディフレクタ71の偏向位置 :ベクトルa+ベク
トルS(S=0) 合計のビーム偏向位置 :(1) ここで、補正ディフレクタ71はオフセットベクトルa
とメインディフレクタセトリングフィードバックベクト
ルSとからなる。中心(1)を有するサブフィールドの
露光の最後では、ベクトルSはゼロである。すなわち、
補正ディフレクタ71はベクトルaなる偏向を生成する
ような磁界を出力する。オフセットベクトルaは、メイ
ンディフレクタ33の偏向位置を中心(1)ではなく、
右上のコーナーにしたことによるオフセットである。ま
た、メインディフレクタセトリングフィードバックベク
トルSは、ジャンプ時にオフセットベクトルaとともに
作用させるベクトルで、ジャンプ時に常にメインディフ
レクタ33及び補正ディフレクタ71の合計のビーム偏
向位置がサブフィールドの中心(図3の例では(2))
にあるようにするためである。
A case where the main deflector 33 causes the electron beam to jump from the center (1) of the subfield to the center (2) of the adjacent subfield will be described. Center (1)
At the end of the exposure of the subfield having D, D / which outputs the deflection data to the main deflector via the amplifier unit
The output signal of the A converter (corresponding to the D / A converter 42 in FIG. 13), the deflection position of the main deflector 33, the deflection position of the correction deflector 71, and the total deflection position of the main deflector 33 and the correction deflector 71 are respectively: The output is as follows (see FIG. 3A): Amplifier unit output: Deflection position of main deflector 33: Vector m (after settling) Deflection position of correction deflector 71: Vector a + Vector S (S = 0) Total beam Deflection position: (1) where the correction deflector 71 is the offset vector a
And the main deflector settling feedback vector S. At the end of the exposure of the subfield with center (1), the vector S is zero. That is,
The correction deflector 71 outputs a magnetic field that produces a deflection of vector a. The offset vector a is not centered on the deflection position of the main deflector 33 (1), but
It is an offset due to the upper right corner. Further, the main deflector settling feedback vector S is a vector that acts together with the offset vector a at the time of jump, and the total beam deflection position of the main deflector 33 and the correction deflector 71 is always at the center of the subfield ((2 ))
It is to be in.

【0045】次に、中心(2)のサブフィールドへのジ
ャンプ動作の開始時の各部は、次の通りである(図3
(A)参照)。
Next, the respective parts at the start of the jump operation to the center (2) subfield are as follows (FIG. 3).
(See (A)).

【0046】 アンプ部出力 : メインディフレクタ33の偏向位置:(まだ、動いて
いない) 補正ディフレクタ71の偏向位置 :ベクトルA+ベク
トルS=B 合計のビーム偏向位置 :(2) ジャンプ動作開始直後(ただし、メインディフレクタ3
3のD/A変換器は静定しているものとする)では、メ
インディフレクタ33のアンプ部出力はを示してい
る。しかしながら、この時はメインディフレクタ33の
特性から、メインディフレクタ33の偏向ベクトルは
を指したままである。また、フィードバックベクトルS
は、オフセットベクトルAとの合成ベクトルがベクトル
Bに設定されるように設定される。フィードバックベク
トルSは、を始点とし、を終点としている。この結
果、合成ベクトルBはサブフィールドの中心(2)を示
している。よって、ベクトルmとベクトルSとベクトル
Aとの合成ベクトルはサブフィールドの中心(2)を示
す。
Amplifier unit output: Deflection position of main deflector 33: (not yet moving) Deflection position of correction deflector 71: Vector A + vector S = B Total beam deflection position: (2) Immediately after the start of the jump operation (however, Main deflector 3
3), the output of the amplifier section of the main deflector 33 indicates. However, at this time, due to the characteristics of the main deflector 33, the deflection vector of the main deflector 33 remains pointing at. Also, the feedback vector S
Is set so that the combined vector with the offset vector A is set to the vector B. The feedback vector S has a starting point of and an ending point of. As a result, the combined vector B indicates the center (2) of the subfield. Therefore, the combined vector of the vector m, the vector S, and the vector A indicates the center (2) of the subfield.

【0047】メインディフレクタ33が静定した時の各
部は、次の通りである(図3(B)参照)。
The respective parts when the main deflector 33 is settled are as follows (see FIG. 3B).

【0048】 アンプ部出力 : メインディフレクタ33の偏向位置:ベクトルM(静定
後) 補正ディフレクタ71の偏向位置 :ベクトルA+ベク
トルB(B=0) 合計のビーム偏向位置 :(2) 上記のとおり、メインディフレクタ33の偏向位置はア
ンプ部出力で示されたの位置にあり、また補正ディフ
レクタ71の偏向位置はオフセットベクトルAのみとな
る(オフセットベクトルAは中心(2)に作用するもの
で、中心(1)に作用するオフセットベクトルと同一で
ある)。図3の(A)から(B)へ遷移する間、メイン
ディフレクタセトリングフィードバックベクトルSは図
2を参照して説明したように変化するので、メインディ
フレクタ33のD/A変換器が静定した直後から電子ビ
ームを中心(2)に位置決めすることができる。
Amplifier section output: Deflection position of main deflector 33: Vector M (after statically settled) Deflection position of correction deflector 71: Vector A + Vector B (B = 0) Total beam deflection position: (2) As described above, The deflection position of the main deflector 33 is at the position indicated by the output of the amplifier section, and the deflection position of the correction deflector 71 is only the offset vector A (the offset vector A acts on the center (2), and the center ( The same as the offset vector acting on 1)). During the transition from (A) to (B) of FIG. 3, since the main deflector settling feedback vector S changes as described with reference to FIG. 2, immediately after the D / A converter of the main deflector 33 has settled. It is possible to position the electron beam at the center (2).

【0049】上記動作において、補正ディフレクタ71
のコイル71x及び71yはそれぞれ±50μmの範囲
を偏向できればよい。
In the above operation, the correction deflector 71
It is sufficient that the coils 71x and 71y are capable of deflecting within a range of ± 50 μm.

【0050】図4はウェハ上の複数のサブフィールドを
示す。()内の数字はサブフィールドの中心を示し、そ
の数値が大ききなる順番に露光を行う。また、○内の数
字はメインディフレクタ33の偏向位置を示す。図4の
例では、X方向に走査しながら下から順番に+Y方向に
走査する。中心(1)〜(5)までは図3(A)及び図
3(B)で示すように動作し、中心(6)〜(10)方
向はX方向に戻るように動作する。メインディフレクタ
33の偏向位置は中心(6)〜(10)のサブフィール
ドの左上のコーナーであり、補正ディフレクタの偏向位
置はメインディフレクタ33の偏向ベクトルとは逆方向
の偏向ベクトルである。従って、ジャンプ時、対応する
ベクトル量を用い、フィードバックベクトルSの変化を
予め決めておけば、前述した動作を行うことができる。
FIG. 4 shows a plurality of subfields on the wafer. The number in parentheses indicates the center of the subfield, and exposure is performed in the order of increasing number. Also, the numbers in the circles indicate the deflection positions of the main deflector 33. In the example of FIG. 4, while scanning in the X direction, scanning is performed sequentially from the bottom in the + Y direction. The centers (1) to (5) operate as shown in FIGS. 3A and 3B, and the centers (6) to (10) operate so as to return to the X direction. The deflection position of the main deflector 33 is the upper left corner of the center (6) to (10) subfield, and the deflection position of the correction deflector is the deflection vector in the direction opposite to the deflection vector of the main deflector 33. Therefore, at the time of jump, if the change of the feedback vector S is determined in advance by using the corresponding vector amount, the above-described operation can be performed.

【0051】電子ビームの走査における電子ビームの進
行方向は、X方向とY方向の組み合わせであり上記2通
りに限られず、更にもう2通りあり、合計4通りある。
これら4通りの組み合わせの各々について、メインディ
フレクタ33の偏向ベクトルM及び補正ディフレクタ7
1の偏向ベクトルA(オフセットベクトルA)を一意的
に決めることができるので、走査時のX進行方向(プラ
ス方向かマイナス方向か)及びY進行方向(プラス方向
かマイナス方向か)が判れば、これらのベクトル量を容
易に設定できる。
The traveling directions of the electron beam in the scanning of the electron beam are a combination of the X direction and the Y direction, and are not limited to the above two ways, but there are two more ways and there are a total of four ways.
For each of these four combinations, the deflection vector M of the main deflector 33 and the correction deflector 7
Since the deflection vector A (offset vector A) of 1 can be uniquely determined, if the X advancing direction (plus or minus direction) and the Y advancing direction (plus or minus direction) at the time of scanning are known, These vector quantities can be easily set.

【0052】図5(A)及び(B)は4通りの走査を示
す図である。図5において、○は各走査の始点を表示す
る記号である。また、X及びY座標は各サブフィールド
(ブロックとして図示してある)の中心を原点として定
義する。図5(A)において、走査Iは走査方向(電子
ビームの進行方向)が+Y方向で始点○のX座標がマイ
ナスであり、走査IIは走査方向が+Y方向で始点○の
X座標がプラスである。図5(B)において、走査II
Iは走査方向が−Y方向で始点○の次のX座標がマイナ
スであり、走査IVは走査方向が−Y方向で始点○の次
のX座標がプラスである。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing four types of scanning. In FIG. 5, ◯ is a symbol indicating the starting point of each scan. The X and Y coordinates are defined with the center of each subfield (illustrated as a block) as the origin. In FIG. 5A, the scan I is in the + Y direction in the scanning direction (the traveling direction of the electron beam), and the X coordinate of the starting point ◯ is negative, and in the scan II, the scanning direction is in the + Y direction and the X coordinate of the starting point ◯ is positive. is there. In FIG. 5B, scan II
For I, the scanning direction is the −Y direction and the X coordinate next to the starting point ◯ is negative, and for scanning IV, the scanning direction is the −Y direction, and the X coordinate next to the starting point ◯ is positive.

【0053】以上の走査I、II、III及びIVの各
ケースに対応させて、サブフィーフドの中心座標に対し
て加算すべきメインディフレクタ加算値(偏向ベクトル
M)及びサブフィールドの中心座標に対して加算すべき
補正ディフレクタ加算値(オフセットベクトルA)の座
標を図6に示す。例えば、ケースIのメインディフレク
タ加算値は中心から座標(50、50)へのベクトルで
あり、補正ディフレクタ加算値は中心から座標(−5
0、−50)のベクトルである。なお、ベクトルである
から図6ではバーを用いているが、明細書中ではベクト
ルを意味するバーに代えて”/”を用いることとする。
従って、上記2つのベクトルを/(50、50)及び/
(−50、−50)と表す。
Corresponding to each of the above scans I, II, III and IV, the main deflector addition value (deflection vector M) to be added to the center coordinates of the sub field and the center coordinates of the sub field are added. FIG. 6 shows the coordinates of the correction deflector addition value (offset vector A) to be obtained. For example, in Case I, the main deflector addition value is a vector from the center to the coordinates (50, 50), and the correction deflector addition value is the center to the coordinates (−5).
0, -50). Although a bar is used in FIG. 6 because it is a vector, "/" is used in the specification in place of the bar meaning a vector.
Therefore, the above two vectors are converted into / (50, 50) and /
It is expressed as (-50, -50).

【0054】図6に示すベクトルデータは図7に示すよ
うに、Y方向への改行とX座標値をメモリアドレスとし
て、メモリに格納してあるベクトルデータを読み出すこ
とで容易に設定できる。例えば、ケースIの場合、Y方
向への改行は+Y方向であり、X座標値はマイナスであ
る。この場合のメモリ出力M1x、M1y、A1x、A
1yはそれぞれ50、50、−50、−50である。
As shown in FIG. 7, the vector data shown in FIG. 6 can be easily set by reading the vector data stored in the memory using the line feed in the Y direction and the X coordinate value as the memory address. For example, in case I, the line feed in the Y direction is in the + Y direction, and the X coordinate value is negative. Memory outputs M1x, M1y, A1x, A in this case
1y is 50, 50, -50, and -50, respectively.

【0055】図8は、図6及び図7に示すテーブルを用
いた方法の実現手段を示す。レジスタ73及び74にそ
れぞれジャンプ元のサブフィールド内にある点のY座標
値(Yオールドデータ)及びジャンプ先のサブフィール
ド内にある点のY座標値(Yニューデータ)を格納す
る。レジスタ75及び76にそれぞれジャンプ元のサブ
フィールド内にある点のX座標値(Xオールドデータ)
及びジャンプ先のサブフィールド内にある点のX座標値
(Xニューデータ)を格納する。演算器77は、レジス
タ73及び74からそれぞれY座標値を読み出し、その
差分δYを計算して符号判定回路79に出力する。同様
に、演算器78は、レジスタ75及び76からそれぞれ
X座標値を読み出し、その差分δXを計算して符号判定
回路79に出力する。符号判定回路79は、差分δYか
らY方向の改行の符号を判定し、δXからX座標値の符
号を判定する。そして、符号判定回路79は、これらの
判定した符号に応じたアドレス信号をメモリ80に出力
する。メモリ80は、4つの領域Mx、My、Ax及び
Ayに分割されており、図7のM1x〜M4x、M1y
〜M4y、A1x〜A4x及びA1y〜A4yを格納し
ている。メモリ80からはアドレス信号に対応した座標
データが読み出される。例えば、ケースIの場合では、
領域Mx、My、Ax及びAyからそれぞれM1x(=
50)、M1y(=50)、A1x(=−50)及びA
1y(=−50)が読み出される。
FIG. 8 shows a means for implementing the method using the tables shown in FIGS. 6 and 7. Registers 73 and 74 store the Y coordinate value (Y old data) of the point in the jump source subfield and the Y coordinate value (Y new data) of the point in the jump destination subfield, respectively. The X coordinate value (X old data) of the point in the subfield of the jump source in registers 75 and 76, respectively
And the X coordinate value (X new data) of the point in the jump destination subfield. The calculator 77 reads the Y coordinate values from the registers 73 and 74, calculates the difference δY, and outputs the difference δY to the code determination circuit 79. Similarly, the calculator 78 reads the X coordinate values from the registers 75 and 76, calculates the difference δX, and outputs the difference δX to the code determination circuit 79. The code determination circuit 79 determines the code of the line feed in the Y direction from the difference δY and the code of the X coordinate value from δX. Then, the code determination circuit 79 outputs an address signal corresponding to the determined code to the memory 80. The memory 80 is divided into four areas Mx, My, Ax, and Ay, and M1x to M4x, M1y in FIG.
.About.M4y, A1x to A4x and A1y to A4y are stored. Coordinate data corresponding to the address signal is read from the memory 80. For example, in case I,
From the regions Mx, My, Ax and Ay, M1x (=
50), M1y (= 50), A1x (= -50) and A
1y (= -50) is read.

【0056】なお、実際には、メインディフレクタのス
テージ35との補正係数を上記のようにして得られた加
算値Mx及びMyに乗算したものをメインディフレクタ
33に与える。例えば、ケースIの場合では、メインデ
ィフレクタの偏向位置座標Mx及びMyを示す偏向ベク
トルは次の通りである。
In practice, the main deflector 33 is provided with a product obtained by multiplying the added values Mx and My obtained as described above by the correction coefficient for the stage 35 of the main deflector. For example, in case I, the deflection vectors indicating the deflection position coordinates Mx and My of the main deflector are as follows.

【0057】[0057]

【数1】 [Equation 1]

【0058】ここで、Gsx及びGsyはゲイン補正係
数であり、Rsx及びRsyはローテーション補正係数
である。
Here, Gsx and Gsy are gain correction coefficients, and Rsx and Rsy are rotation correction coefficients.

【0059】同様に、補正ディフレクタ71のステージ
35との補正係数を上記のようにして得られた加算値A
x及びAyに乗算したものを補正ディフレクタ71に与
える。例えば、ケースIの場合では、補正ディフレクタ
71の偏向位置座標Ax及びAyを示す偏向ベクトルは
次の通りである。
Similarly, the correction coefficient of the correction deflector 71 with respect to the stage 35 is added value A obtained as described above.
The product obtained by multiplying x and Ay is given to the correction deflector 71. For example, in case I, the deflection vector indicating the deflection position coordinates Ax and Ay of the correction deflector 71 is as follows.

【0060】[0060]

【数2】 [Equation 2]

【0061】ここで、gsx及びgsyはゲイン補正係
数であり、gsx及びgsyはローテーション補正係数
である。
Here, gsx and gsy are gain correction coefficients, and gsx and gsy are rotation correction coefficients.

【0062】図9は、本発明の上記実施例によるブロッ
ク露光形電子ビーム露光装置の要部を示すブロック図で
ある。図9に示す部分は、前述した図12の駆動部64
に置き換えて用いられる。なお、前述した構成要素と同
一のものには同一の参照番号を付してある。
FIG. 9 is a block diagram showing a main part of a block exposure type electron beam exposure apparatus according to the above embodiment of the present invention. The portion shown in FIG. 9 corresponds to the drive unit 64 shown in FIG.
Used in place of. The same components as those described above are designated by the same reference numerals.

【0063】偏向制御回路63は、図9に示すメインデ
ィフレクタコイル33x及び33yを有するメインディ
フレクタ33及び補正コイル71x及び71yを有する
補正ディフレクタ71並びに図12に示すサブディフレ
クタ34の全体動作を制御する。なお、サブディフレク
タ34の制御は、従来の場合と同様なので、以下の説明
では省略する。偏向制御回路63は、レジスタ81及び
82に主偏向位置(サブフィールドの中心)のX座標値
及びY座標値を書き込む。同様に、偏向制御回路63
は、オフセット決定回路92に上記X座標値及びY座標
値を出力する。なお、X及びY座標値は、例えば20ビ
ットのパラレルデータである。
The deflection control circuit 63 controls the overall operation of the main deflector 33 having the main deflector coils 33x and 33y shown in FIG. 9, the correction deflector 71 having the correction coils 71x and 71y, and the sub deflector 34 shown in FIG. The control of the sub-deflector 34 is the same as in the conventional case, and will be omitted in the following description. The deflection control circuit 63 writes the X coordinate value and the Y coordinate value of the main deflection position (center of the subfield) in the registers 81 and 82. Similarly, the deflection control circuit 63
Outputs the X coordinate value and the Y coordinate value to the offset determining circuit 92. The X and Y coordinate values are, for example, 20-bit parallel data.

【0064】レジスタ81及び82に書き込まれた主偏
向位置のX及びY座標値はセル・ステージエリア補正回
路83でサブフィールド中心の歪みに関する補正データ
を考慮して、X及びY座標値を補正し、例えば20ビッ
トのシリアルデータに変換する。そして、補正回路83
はシリアルデータ化されたX及びY座標値を加算器84
及び85にそれぞれ出力する。サブフィールド中心の補
正データとは、スティグ、フォーカス、サブディフレク
タ34のゲイン及び台形に関するものである。メインデ
ィフレクタ33と補正ディフレクタ71の出力はサブフ
ィールド描画中に変化するが、両者の和のベクトルであ
るサブフィールド中心の位置は、サブフィールド露光中
は変化しないため、上記補正データを考慮する。
The X and Y coordinate values of the main deflection position written in the registers 81 and 82 are corrected by the cell / stage area correction circuit 83 in consideration of the correction data concerning the distortion of the center of the subfield. , 20-bit serial data, for example. Then, the correction circuit 83
Is an adder 84 for the X and Y coordinate values converted into serial data.
And 85 respectively. The correction data in the subfield center relates to stig, focus, gain of the sub deflector 34, and trapezoid. The outputs of the main deflector 33 and the correction deflector 71 change during the drawing of the subfield, but the position of the center of the subfield, which is the vector of the sum of the two, does not change during the exposure of the subfield, so the above correction data is taken into consideration.

【0065】オフセット決定回路92は図8に示す回路
構成を有し、偏向制御回路63から受け取ったX及びY
座標値を用いてメインディフレクタ加算値Mx、My
(オフセット値)及び補正ディフレクタ加算値(オフセ
ット値)Ax、Ayを出力する。メインディフレクタ加
算値Mx、Myはレジスタ93及び94にそれぞれ書き
込まれ、補正ディフレクタ加算値Ax、Ayはそれぞれ
レジスタ95及び96に書き込まれる。なお、オフセッ
ト決定回路92から出力されるオフセット値は、前述の
式1及び式2の補正係数で補正されたものである。
The offset determination circuit 92 has the circuit configuration shown in FIG. 8, and the X and Y received from the deflection control circuit 63.
Main deflector addition values Mx, My using coordinate values
(Offset value) and correction deflector addition value (offset value) Ax and Ay are output. The main deflector addition values Mx and My are written in the registers 93 and 94, respectively, and the correction deflector addition values Ax and Ay are written in the registers 95 and 96, respectively. The offset value output from the offset determination circuit 92 is corrected by the correction coefficient of the above-described Expression 1 and Expression 2.

【0066】加算器84は補正されたX座標値にレジス
タ93から読み出されたオフセット値Mxを加算して、
加算されたX座標値をD/A変換器(DACX)86に
出力する。同様に、加算器85は補正されたY座標値に
レジスタ94から読み出されたオフセット値Myを加算
して、加算されたY座標値をD/A変換器(DACY)
87に出力する。D/A変換器86で変換されたアナロ
グ信号のX座標値はアナログ加算値88でX方向キャリ
ブレーション値と加算される。このX方向キャリブレー
ション値は、図12に示すCPU52がキャリブレーシ
ョン用D/A変換器(CAL−DACX)106を介し
て出力する。X方向キャリブレーション値は、図3
(B)に示すベクトルM及びAの関係を調整するために
用いられる。すなわち、図3(B)に示す静定状態で
は、ベクトルM及びAは大きさが同一で反対方向に作用
する。しかしながら、実際にはベクトルMとAの方向が
僅かにずれ、差分ベクトルが生じる場合がある。X方向
キャリブレーション値は、この差分ベクトルのX方向成
分を相殺する。
The adder 84 adds the offset value Mx read from the register 93 to the corrected X coordinate value,
The added X coordinate value is output to the D / A converter (DACX) 86. Similarly, the adder 85 adds the offset value My read from the register 94 to the corrected Y coordinate value, and adds the added Y coordinate value to the D / A converter (DACY).
Output to 87. The X coordinate value of the analog signal converted by the D / A converter 86 is added to the X direction calibration value by the analog addition value 88. The X-direction calibration value is output by the CPU 52 shown in FIG. 12 via the calibration D / A converter (CAL-DACX) 106. The X direction calibration value is shown in FIG.
It is used to adjust the relationship between the vectors M and A shown in (B). That is, in the static state shown in FIG. 3B, the vectors M and A have the same magnitude and act in opposite directions. However, actually, the directions of the vectors M and A may be slightly deviated, and a difference vector may occur. The X-direction calibration value cancels the X-direction component of this difference vector.

【0067】同様に、D/A変換器87で変換されたア
ナログ信号のY座標値はアナログ加算値90でY方向キ
ャリブレーション値と加算される。このY方向キャリブ
レーション値は、図12に示すCPU52がキャリブレ
ーション用D/A変換器(CAL−DACY)107を
介して出力する。Y方向キャリブレーション値は、上記
差分ベクトルのY方向成分を相殺する。
Similarly, the Y coordinate value of the analog signal converted by the D / A converter 87 is added to the Y direction calibration value by the analog addition value 90. The Y-direction calibration value is output by the CPU 52 shown in FIG. 12 via the calibration D / A converter (CAL-DACY) 107. The Y-direction calibration value cancels the Y-direction component of the difference vector.

【0068】アナログ加算器88の出力信号(電流)は
メインディフレクタコイル33xに流れ、アナログ加算
器89の出力信号(電流)はメインディフレクタコイル
33yに流れる。コイル33xに直列に接続された抵抗
R1はモニタ信号(電圧)を出力し、差分回路89に出
力する。同様に、コイル33yに直列に接続された抵抗
R2はモニタ信号(電圧)を出力し、差分回路91に出
力する。差分回路89はD/A変換器86の出力信号と
抵抗R1からのモニタ信号との差分をとり、差分信号を
加算アンプ101に出力する。この差分信号は、X方向
に関する図1(B)の(イ)の実線と点線との差に相当
し、かつ図3(A)のベクトルSのX成分に相当する。
同様に、差分回路91はD/A変換器87の出力信号と
抵抗R2からのモニタ信号との差分をとり、差分信号を
加算アンプ102に出力する。この差分信号は、Y方向
に関する図1(B)の(S)の実線と点線の差に相当
し、かつ図3(A)のベクトルSのY成分に相当する。
The output signal (current) of the analog adder 88 flows through the main deflector coil 33x, and the output signal (current) of the analog adder 89 flows through the main deflector coil 33y. The resistor R1 connected in series to the coil 33x outputs a monitor signal (voltage) and outputs it to the difference circuit 89. Similarly, the resistor R2 connected in series to the coil 33y outputs a monitor signal (voltage) and outputs it to the difference circuit 91. The difference circuit 89 takes the difference between the output signal of the D / A converter 86 and the monitor signal from the resistor R1 and outputs the difference signal to the summing amplifier 101. This difference signal corresponds to the difference between the solid line and the dotted line in (a) of FIG. 1 (B) in the X direction, and also corresponds to the X component of the vector S of FIG. 3 (A).
Similarly, the difference circuit 91 calculates the difference between the output signal of the D / A converter 87 and the monitor signal from the resistor R2, and outputs the difference signal to the addition amplifier 102. This difference signal corresponds to the difference between the solid line and the dotted line in (S) of FIG. 1B regarding the Y direction, and also corresponds to the Y component of the vector S in FIG. 3A.

【0069】レジスタ95に書き込まれたオフセット値
Ax及びレジスタ96に書き込まれたオフセット値Ay
はぞれぞれ読み出されて、D/A変換器(DACAX)
97及びD/A変換器(DACAY)98でアナログ信
号に変換されて、加算アンプ101及び102に出力さ
れる。加算アンプ101は、差分回路89からのX方向
に関する差分信号と、D/A変換器97からのX方向に
関するオフセット値と、メモリ99からの各種補正を考
慮したX方向に関する補正値を加算し、アナログ補正回
路103に出力する。上記X方向に関する補正値は、ス
テージフィードバック(STG FBX)、ステージの
移動に対し生じる走査の遅れに関する速度補正、及びう
ず電流を補償するものである。同様に、加算アンプ10
2は、差分回路91からのX方向に関する差分信号と、
D/A変換器98からのY方向に関するオフセット値
と、メモリ100からの各種補正を考慮したX方向に関
する補正値を加算し、アナログ補正回路103に出力す
る。上記Y方向に関する補正値はX方向と同様に、ステ
ージフィードバック(STG FBX)、ステージの移
動に対し生じる走査の遅れに関する速度補正、及びうず
電流を補償するものである。
The offset value Ax written in the register 95 and the offset value Ay written in the register 96
D / A converter (DACAX) is read individually.
97 and a D / A converter (DACAY) 98 convert into an analog signal and output to the addition amplifiers 101 and 102. The addition amplifier 101 adds the difference signal in the X direction from the difference circuit 89, the offset value in the X direction from the D / A converter 97, and the correction value in the X direction in consideration of various corrections from the memory 99, Output to the analog correction circuit 103. The correction values in the X direction are for stage feedback (STG FBX), speed correction for scanning delay caused by stage movement, and eddy current compensation. Similarly, the summing amplifier 10
2 is a difference signal in the X direction from the difference circuit 91,
The offset value in the Y direction from the D / A converter 98 and the correction value in the X direction from the memory 100 in consideration of various corrections are added and output to the analog correction circuit 103. Similar to the X direction, the correction value in the Y direction is for stage feedback (STG FBX), speed correction for the scanning delay caused by the movement of the stage, and eddy current compensation.

【0070】アナログ補正回路103は、加算アンプ1
01及び102の出力信号に対し、X方向のゲインgx
及びローテーションry並びにY方向のゲインgy及び
ローテーションryを補正係数を演算し、アンプ104
及び105を介して補正コイル71x及び71yを駆動
する。
The analog correction circuit 103 includes the addition amplifier 1
Gain gx in the X direction for output signals 01 and 102
And the rotation ry, the gain gy in the Y direction and the rotation ry are calculated as correction coefficients, and the amplifier 104
The correction coils 71x and 71y are driven via 105 and 105.

【0071】なお、コンパレータ106はアンプ104
及び105の出力電圧を比較して差分信号をシーケンス
コントローラ60(図12)に出力する。差分信号は、
露光開始時点を決定するのに用いる。図1(B)に示す
ように、実際の描画はD/A変換器86及び87の出力
信号が完全に立ち上がったときに開始するのが好まし
い。この時点を上記差分信号で検出して、シーケンスコ
ントローラ60に通知する。
The comparator 106 is the amplifier 104.
And 105 to output the difference signal to the sequence controller 60 (FIG. 12). The difference signal is
Used to determine the start time of exposure. As shown in FIG. 1B, it is preferable to start the actual drawing when the output signals of the D / A converters 86 and 87 have risen completely. This time point is detected by the difference signal, and the sequence controller 60 is notified.

【0072】図10は補正ディフレクタ71の設置状態
を示す図である。X方向に電子ビームを偏向させるメイ
ンディフレクタコイル33xは複数(図10の例では3
つ)のコイルを直列に接続して、光軸Oを囲むように設
けてある。同様に、Y方向に電子ビームを偏向させるメ
インディフレクタコイル33yは複数(図10の例では
3つ)のコイルを直列に接続して、光軸Oを囲むように
設けてある。これに対し、X方向の補正コイル71xは
1ないし数ターンの1つのコイルである。同様に、Y方
向の補正コイル71yは1ないし数ターンの1つのコイ
ルである。補正コイル71x及び71yは、メインディ
フレクタコイル33x及び33yに囲まれた空間内に、
これらの近傍に設けられている。補正コイル71x及び
71yの垂直方向の位置は、その偏向軌道がメインディ
フレクタ33の偏向軌道と同様になるように考慮する。
なお、図10において、111はコイル冷却のための水
冷パイプ(図示しない)を収容するハウジング、112
はフェライトポールピース、113は磁気ヨーク、11
4はレンズ巻線、及び115はコイルを空冷するための
エアーを送るパイプである。
FIG. 10 is a view showing the installation state of the correction deflector 71. There are a plurality of main deflector coils 33x for deflecting the electron beam in the X direction (3 in the example of FIG. 10).
3) coils are connected in series to surround the optical axis O. Similarly, the main deflector coil 33y that deflects the electron beam in the Y direction is provided so as to connect a plurality of (three in the example of FIG. 10) coils in series and surround the optical axis O. On the other hand, the correction coil 71x in the X direction is one coil having 1 to several turns. Similarly, the correction coil 71y in the Y direction is one coil having 1 to several turns. The correction coils 71x and 71y are provided in the space surrounded by the main deflector coils 33x and 33y,
It is provided near these. The vertical positions of the correction coils 71x and 71y are considered so that the deflection trajectory of the correction coils 71x and 71y is the same as the deflection trajectory of the main deflector 33.
In FIG. 10, reference numeral 111 denotes a housing that houses a water cooling pipe (not shown) for cooling the coil, and 112.
Is a ferrite pole piece, 113 is a magnetic yoke, 11
Reference numeral 4 is a lens winding, and 115 is a pipe for sending air to cool the coil.

【0073】図11は補正ディフレクタ71の別の構成
例を示す図である。図10の例では、補正コイル71x
及び71yはそれぞれ、複数のコイルを直列に接続した
ものである。図11の例では、補正コイル71x及び7
1yの各コイルは例えば1ターンであり、メインディフ
レクタコイル71x及び71yのそれぞれのコイルに1
対1に対応している。また、図11に示す補正コイル7
1x及び71yの各々において、直列に接続された3つ
のコイルのうち1つ、例えば一番上のコイルを省略して
もよい。
FIG. 11 is a diagram showing another configuration example of the correction deflector 71. In the example of FIG. 10, the correction coil 71x
And 71y each have a plurality of coils connected in series. In the example of FIG. 11, the correction coils 71x and 7x
Each coil of 1y has, for example, one turn, and one coil is provided for each of the main deflector coils 71x and 71y.
It corresponds to one-to-one. Further, the correction coil 7 shown in FIG.
In each of 1x and 71y, one of the three coils connected in series, for example, the top coil may be omitted.

【0074】以上、本発明の一実施例を説明した。な
お、本発明は上記実施例に限定されず、その他の露光装
置に適用できる。
The embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied to other exposure apparatuses.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained.

【0076】請求項1記載の発明によれば、電磁偏向器
の偏向軌道を補正する補正電磁偏向器と、補正電磁偏向
器を制御する制御手段とを設けたため、静電偏向器を用
いることなく電磁偏向器の立ち上がり特性の遅れを補正
して、ビームを素早く所望の位置にジャンプさせること
ができる。
According to the first aspect of the invention, since the correction electromagnetic deflector for correcting the deflection trajectory of the electromagnetic deflector and the control means for controlling the correction electromagnetic deflector are provided, the electrostatic deflector is not used. By correcting the delay of the rising characteristic of the electromagnetic deflector, the beam can be quickly jumped to a desired position.

【0077】請求項2記載の発明によれば、前記補正電
磁偏向器はコイルを有し、該コイルのインダクタンスは
電磁偏向器のコイルのインダクタンスよりも小さいの
で、補正電磁偏向器は応答性がよい。
According to the second aspect of the invention, the correction electromagnetic deflector has a coil, and the inductance of the coil is smaller than the inductance of the coil of the electromagnetic deflector. Therefore, the correction electromagnetic deflector has good responsiveness. .

【0078】請求項3記載の発明によれば、前記制御手
段は、電磁偏向器が決定する偏向ベクトルと補正電磁偏
向器が決定する偏向ベクトルとの合成ベクトルが描画し
ようとする領域の中心となるように前記補正電磁偏向器
を制御する手段を有するので、主偏向によるビーム位置
を常に描画しようとする領域の中心とすることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, in the control means, the composite vector of the deflection vector determined by the electromagnetic deflector and the deflection vector determined by the correction electromagnetic deflector becomes the center of the area to be drawn. Since the means for controlling the correction electromagnetic deflector is provided as described above, the beam position by the main deflection can always be set at the center of the area to be drawn.

【0079】請求項4記載の発明によれば、前記補正電
磁偏向器は、電磁偏向器の立ち上がり特性を補正する特
性を有することとしたため、電磁偏向器の応答特性の立
ち上がりの遅れを補正して、ビームを素早く所望の位置
にジャンプさせることができる。
According to the fourth aspect of the invention, since the correction electromagnetic deflector has a characteristic of correcting the rising characteristic of the electromagnetic deflector, the delay of the rising of the response characteristic of the electromagnetic deflector is corrected. , The beam can be quickly jumped to a desired position.

【0080】請求項5記載の発明によれば、前記制御手
段は、電磁偏向器に第1のオフセット信号を出力して電
磁偏向器が露光すべき領域の中心からずれた所定位置に
荷電粒子ビームを照射するように制御し、かつ前記補正
電磁偏向器に第2のオフセット信号を出力して前記補正
電磁偏向器が前記露光すべき領域の中心に荷電粒子ビー
ムを照射するように制御するオフセット決定手段を有す
るので、補正電磁偏向器の偏向領域を小さく押えること
ができ、パターンのぼけが軽減できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the control means outputs the first offset signal to the electromagnetic deflector to move the charged particle beam to a predetermined position deviated from the center of the area to be exposed by the electromagnetic deflector. Offset control for irradiating the charged particle beam to the center of the region to be exposed by outputting a second offset signal to the correction electromagnetic deflector. Since the means is provided, the deflection area of the correction electromagnetic deflector can be suppressed small, and the blurring of the pattern can be reduced.

【0081】請求項6記載の発明によれば、前記制御手
段は、電磁偏向器を駆動する信号と電磁偏向器を流れる
信号とをモニタして、その差分に応じて前記補正電磁偏
向器を制御する手段を有するので、電磁偏向器の特性に
応じて補正電磁偏向器を制御することができる。
According to the sixth aspect of the invention, the control means monitors the signal for driving the electromagnetic deflector and the signal flowing through the electromagnetic deflector, and controls the correction electromagnetic deflector according to the difference between them. The correction electromagnetic deflector can be controlled according to the characteristics of the electromagnetic deflector.

【0082】請求項7記載の発明によれば、前記制御手
段は、電磁偏向器を駆動する信号と電磁偏向器を流れる
信号とをモニタして、その差分を前記第2のオフセット
信号に加算する手段を有するので、補正電磁偏向器の偏
向領域を小さく押えつつ、電磁偏向器の立ち上がり特性
を補正することができる。
According to the seventh aspect of the invention, the control means monitors the signal for driving the electromagnetic deflector and the signal flowing through the electromagnetic deflector, and adds the difference between them to the second offset signal. Since the means is provided, it is possible to correct the rising characteristic of the electromagnetic deflector while keeping the deflection area of the correction electromagnetic deflector small.

【0083】請求項8記載の発明によれば、前記オフセ
ット決定手段は、荷電粒子ビームの走査方向と露光すべ
き領域の位置情報とに応じた第1及び第2のオフセット
信号の複数の組み合わせを記憶するメモリ手段を有する
ので、簡単に第1及び第2のオフセット信号を決定する
ことができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the offset determining means sets a plurality of combinations of the first and second offset signals depending on the scanning direction of the charged particle beam and the position information of the area to be exposed. With the memory means for storing, the first and second offset signals can be easily determined.

【0084】請求項9記載の発明によれば、前記補正電
磁偏向器は、直行する2つの方向に荷電粒子を偏向する
第1及び第2のコイルを有し、第1及び第2のコイルの
インダクタンスは電磁偏向器のインダクタンスよりも小
さいので、ビームをX及びY方向に素早く偏向させて電
磁偏向器の立ち上がり特性を補正することができる。請
求項10記載の発明によれば、前記第1及び第2のコイ
ルの各々は、単一のコイルを有するので、構成が簡単で
ある。
According to the ninth aspect of the present invention, the correction electromagnetic deflector has first and second coils for deflecting charged particles in two orthogonal directions. Since the inductance is smaller than that of the electromagnetic deflector, the beam can be quickly deflected in the X and Y directions to correct the rising characteristic of the electromagnetic deflector. According to the tenth aspect of the invention, each of the first and second coils has a single coil, so that the configuration is simple.

【0085】請求項11記載の発明によれば、記第1及
び第2のコイルの各々は、直列に接続された複数コイル
を有するので、調整が簡単になる。
According to the eleventh aspect of the present invention, each of the first and second coils has a plurality of coils connected in series, so that the adjustment becomes easy.

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

【図1】本発明の原理を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の動作原理を説明するための
図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation principle of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例によりウェハを走査する際の
偏向制御を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing deflection control when scanning a wafer according to an embodiment of the present invention.

【図5】オフセット値に関連する走査方向を説明するた
めの図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a scanning direction related to an offset value.

【図6】オフセット値の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of an offset value.

【図7】オフセット値をメモリに格納た場合のアドレス
信号となるパラメータを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing parameters serving as an address signal when an offset value is stored in a memory.

【図8】オフセット値を出力する回路構成を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration for outputting an offset value.

【図9】本発明の一実施例の要部を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing a main part of an embodiment of the present invention.

【図10】メインディフレクタ、サブディフレクタ及び
補正ディフレクタの一構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a main deflector, a sub deflector, and a correction deflector.

【図11】メインディフレクタ、サブディフレクタ及び
補正ディフレクタの別の構成例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another configuration example of a main deflector, a sub deflector, and a correction deflector.

【図12】従来のブロック露光形電子ビーム露光装置の
構成例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a conventional block exposure type electron beam exposure apparatus.

【図13】従来の補正方法を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a conventional correction method.

【図14】図13に示す従来方法の問題点を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a problem of the conventional method shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

33 メインディフレクタ 33x、33y メインディフレクタコイル 71 補正ディフレクタ 71x、71y 補正ディフレクタコイル 33 main deflector 33x, 33y main deflector coil 71 correction deflector 71x, 71y correction deflector coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 高雅 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 西野 久泰 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 坂本 樹一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 矢原 秀文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 瀬戸 勇 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 滝川 正実 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山田 章夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takamasa Sato 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Hisaya Nishino 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited ( 72) Inventor Juichi Sakamoto 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Hidefumi Yahara, 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor, Seto Isamu Kanagawa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Fukuoka Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Masami Takigawa 1015 Kamiotanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Kanagawa Prefecture (72) Akio Yamada 1015 Ueda-anaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Address within Fujitsu Limited

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁偏向器(33)及び静電偏向器(3
4)で荷電粒子ビームを偏向してパターンを描画する荷
電粒子ビーム露光装置において、 電磁偏向器の偏向軌道を補正し、前記電磁偏向器よりも
制御信号に対する応答速度の早い補正電磁偏向器(7
1)と、 該補正電磁偏向器を制御する制御手段(89−105)
とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
1. An electromagnetic deflector (33) and an electrostatic deflector (3)
In the charged particle beam exposure apparatus for deflecting the charged particle beam in 4) to draw a pattern, the deflection orbit of the electromagnetic deflector is corrected, and the correction electromagnetic deflector (7) has a faster response speed to the control signal than the electromagnetic deflector.
1) and control means (89-105) for controlling the correction electromagnetic deflector
And a charged particle beam exposure apparatus.
【請求項2】 前記補正電磁偏向器(71)はコイル
(71x、71y)を有し、 該コイルのインダクタンスは電磁偏向器のコイルのイン
ダクタンスよりも小さいことを特徴とする請求項1記載
の荷電粒子ビーム露光装置。
2. The charging according to claim 1, wherein the correction electromagnetic deflector (71) has a coil (71x, 71y), and the inductance of the coil is smaller than the inductance of the coil of the electromagnetic deflector. Particle beam exposure system.
【請求項3】 前記制御手段(89−105)は、電磁
偏向器が決定する偏向ベクトルと補正電磁偏向器が決定
する偏向ベクトルとの合成ベクトルが描画しようとする
領域の中心となるように前記補正電磁偏向器(71)を
制御する手段(92)を有することを特徴とする請求項
1記載の荷電粒子ビーム露光装置。
3. The control means (89-105) is arranged so that the composite vector of the deflection vector determined by the electromagnetic deflector and the deflection vector determined by the correction electromagnetic deflector is at the center of the area to be drawn. Charged particle beam exposure device according to claim 1, characterized in that it comprises means (92) for controlling the correction electromagnetic deflector (71).
【請求項4】 前記補正電磁偏向器(71)は、電磁偏
向器の立ち上がり特性を補正する特性を有することを特
徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装置。
4. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the correction electromagnetic deflector (71) has a characteristic of correcting a rising characteristic of the electromagnetic deflector.
【請求項5】 前記制御手段は、電磁偏向器に第1のオ
フセット信号を出力して電磁偏向器が露光すべき領域の
中心からずれた所定位置に荷電粒子ビームを照射するよ
うに制御し、かつ前記補正電磁偏向器(71)に第2の
オフセット信号を出力して前記補正電磁偏向器(71)
が前記露光すべき領域の中心に荷電粒子ビームを照射す
るように制御するオフセット決定手段(92)を有する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム露光装
置。
5. The control means outputs a first offset signal to the electromagnetic deflector to control the electromagnetic deflector to irradiate the charged particle beam at a predetermined position deviated from the center of the region to be exposed, A second offset signal is output to the correction electromagnetic deflector (71) to output the correction electromagnetic deflector (71).
2. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising offset determining means (92) for controlling so that the charged particle beam is irradiated to the center of the area to be exposed.
【請求項6】 前記制御手段は、電磁偏向器を駆動する
信号と電磁偏向器を流れる信号とをモニタして、その差
分に応じて前記補正電磁偏向器を制御する手段(89、
91、101、102)を有することを特徴とする請求
項1記載の荷電粒子ビーム露光装置。
6. The control means monitors the signal for driving the electromagnetic deflector and the signal flowing through the electromagnetic deflector, and controls the correction electromagnetic deflector according to the difference between them (89,
91, 101, 102), The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 前記制御手段は、電磁偏向器を駆動する
信号と電磁偏向器を流れる信号とをモニタして、その差
分を前記第2のオフセット信号に加算する手段(89、
91、101、102)を有することを特徴とする請求
項1記載の荷電粒子ビーム露光装置。
7. The means for monitoring the signal for driving the electromagnetic deflector and the signal flowing through the electromagnetic deflector, and adding the difference between the signals to the second offset signal.
91, 101, 102), The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項8】 前記オフセット決定手段(92)は、荷
電粒子ビームの走査方向と露光すべき領域の位置情報と
に応じた第1及び第2のオフセット信号の複数の組み合
わせを記憶するメモリ手段(80)を有することを特徴
とする請求項5記載の荷電粒子ビーム露光装置。
8. The offset determining means (92) stores a plurality of combinations of first and second offset signals according to a scanning direction of a charged particle beam and position information of an area to be exposed (memory means ( 80) The charged particle beam exposure apparatus according to claim 5, further comprising:
【請求項9】 前記補正電磁偏向器は、直交する2つの
方向に荷電粒子を偏向する第1及び第2のコイル(71
x、71y)を有し、 第1及び第2のコイルのインダクタンスは電磁偏向器の
インダクタンスよりも小さいことを特徴とする請求項1
記載の荷電粒子ビーム露光装置。
9. The correction electromagnetic deflector comprises first and second coils (71) for deflecting charged particles in two directions orthogonal to each other.
x, 71y), wherein the inductances of the first and second coils are smaller than the inductance of the electromagnetic deflector.
Charged particle beam exposure apparatus as described.
【請求項10】 前記第1及び第2のコイルの各々は、
単一のコイルを有することを特徴とする請求項9記載の
荷電粒子ビーム露光装置。
10. Each of the first and second coils comprises:
10. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 9, which has a single coil.
【請求項11】 前記第1及び第2のコイルの各々は、
直列に接続された複数コイルを有することを特徴とする
請求項9記載の荷電粒子ビーム露光装置。
11. Each of the first and second coils comprises:
10. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 9, further comprising a plurality of coils connected in series.
JP884994A 1994-01-28 1994-01-28 Charged particle beam exposure system Pending JPH07220993A (en)

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US08/379,712 US5546319A (en) 1994-01-28 1995-01-27 Method of and system for charged particle beam exposure
US08/626,906 US5719402A (en) 1994-01-28 1996-04-04 Method of and system for charged particle beam exposure
US08/670,256 US5721432A (en) 1994-01-28 1996-06-20 Method of and system for charged particle beam exposure
US08/964,331 US5965895A (en) 1994-01-28 1997-11-04 Method of providing changed particle beam exposure in which representative aligning marks on an object are detected to calculate an actual position to perform exposure

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018160695A (en) * 2014-01-10 2018-10-11 三菱電機株式会社 Electron beam-processing machine

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