JP2011086876A - Charged-particle beam resolution measuring method and charged-particle beam lithography apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷電粒子ビーム分解能測定方法および荷電粒子ビーム描画装置に関する。 The present invention relates to a charged particle beam resolution measuring method and a charged particle beam drawing apparatus.
近年、大規模集積回路(LSI)の高集積化および大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅は益々狭くなっている。半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン(マスクまたはレチクルを指す。以下では、マスクと総称する。)を用い、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。こうした微細な回路パターンをウェハに転写するためのマスクの製造には、微細パターンを描画可能な電子ビーム描画装置が用いられる。また、レーザビームを用いて描画するレーザビーム描画装置の開発も試みられている。尚、電子ビーム描画装置は、ウェハに直接パターン回路を描画する場合にも用いられる。 In recent years, the circuit line width required for a semiconductor element has become increasingly narrower as the large scale integrated circuit (LSI) is highly integrated and has a large capacity. The semiconductor element uses an original pattern pattern (a mask or a reticle, which will be collectively referred to as a mask hereinafter) on which a circuit pattern is formed, and the circuit is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper. Manufactured by forming. For manufacturing a mask for transferring such a fine circuit pattern onto a wafer, an electron beam drawing apparatus capable of drawing the fine pattern is used. Attempts have also been made to develop a laser beam drawing apparatus for drawing using a laser beam. The electron beam drawing apparatus is also used when drawing a pattern circuit directly on a wafer.
ところで、多大なコストのかかるLSIの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。一方、1ギガビット級のDRAM(ランダムアクセスメモリ)に代表されるように、LSIを構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになろうとしている。ここで、電子ビーム描画装置を使用して形成されたパターンの精度や最小解像寸法は、電子ビームの分解能と密接に関係する他、レジストの分解能、例えば、化学増幅型レジストのパターニング性などのプロセス要因にも関係する。近年の電子ビーム描画装置では、描画装置自身のビーム分解能が向上しており、プロセス要因によって決まる分解能と計算上は同等かあるいはこれより小さい値にまで到達している。 By the way, an improvement in yield is indispensable for manufacturing an LSI with a large cost. On the other hand, as represented by a 1 gigabit class DRAM (Random Access Memory), the pattern constituting the LSI is going to be on the order of submicron to nanometer. Here, the accuracy and minimum resolution of the pattern formed using the electron beam lithography apparatus are closely related to the resolution of the electron beam, and the resist resolution, for example, the patterning property of the chemically amplified resist, etc. Also related to process factors. In recent electron beam drawing apparatuses, the beam resolution of the drawing apparatus itself has been improved, and has reached a value that is equal to or smaller than the resolution determined by the process factors.
電子ビームの分解能は、電子ビームの強度分布から求めることができる。特許文献1には、電子ビームの強度分布を求める方法が記載されている。この方法によれば、電子ビームの強度分布は、ビームサイズに比べて十分に小さい面積の金属マークに電子ビームを照射し、金属マークからの反射電子を測定することによって求められる。
The resolution of the electron beam can be obtained from the intensity distribution of the electron beam.
しかしながら、上記のようにして求められた電子ビームの分解能は、描画装置自身のビーム分解能に比べて大きい値となる。この原因としては、電子ビームを金属マークに照射した際の金属マークからの散乱電子などが挙げられる。したがって、描画装置自身のビーム分解能を求めるには、こうした原因による影響を排除することが必要になる。 However, the resolution of the electron beam obtained as described above is larger than the beam resolution of the drawing apparatus itself. The cause of this is, for example, scattered electrons from the metal mark when the metal mark is irradiated with the electron beam. Therefore, in order to obtain the beam resolution of the drawing apparatus itself, it is necessary to eliminate the influence of such a cause.
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、描画装置自身のビーム分解能を測定することのできる荷電粒子ビーム分解能測定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a charged particle beam resolution measuring method capable of measuring the beam resolution of the drawing apparatus itself.
また、本発明の目的は、描画装置自身のビーム分解能を求めることの可能な荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a charged particle beam drawing apparatus capable of obtaining the beam resolution of the drawing apparatus itself.
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
本発明の第1の態様は、基板上にある複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、複数のマークからの反射信号を検出する工程と、
複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を求める工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法に関する。
A first aspect of the present invention includes a step of scanning a charged particle beam over a plurality of marks on a substrate and detecting a reflected signal from the plurality of marks;
Charging using a number of shape functions corresponding to a plurality of marks and an approximate expression defined by one error function and fitting a waveform based on a reflection signal to obtain a resolution of the charged particle beam. The present invention relates to a particle beam resolution measurement method.
本発明の第2の態様は、基板上にある複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、複数のマークからの反射信号を検出する第1の工程と、
複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、第1の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能σ1を求める第2の工程と、
第2の工程を終えて所定時間を経過してから、再び複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、複数のマークからの反射信号を検出する第3の工程と、
複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、第3の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能σ2を求める第4の工程と、
分解能σ1および分解能σ2と、第2の工程および第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較する第5の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法に関する。
A second aspect of the present invention includes a first step of scanning a charged particle beam over a plurality of marks on a substrate and detecting a reflected signal from the plurality of marks;
A second equation for obtaining a resolution σ 1 of a charged particle beam by fitting a waveform based on a reflection signal in the first step using an approximate expression defined by a number of shape functions corresponding to a plurality of marks and one error function Process,
A third step of scanning the charged particle beam again on the plurality of marks and detecting reflected signals from the plurality of marks after a predetermined time has elapsed after finishing the second step;
A fourth equation for obtaining a resolution σ 2 of a charged particle beam by fitting a waveform based on a reflection signal in the third step using an approximate expression defined by a number of shape functions corresponding to a plurality of marks and one error function Process,
The present invention relates to a charged particle beam resolution measuring method characterized by comprising a resolution σ 1 and a resolution σ 2 and a fifth step of comparing each shape function in the second step and the fourth step.
本発明の第3の態様は、基板上にある1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、マークからの反射信号を検出する工程と、
マークに対応する1つの形状関数と、荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を求める工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法に関する。
The third aspect of the present invention includes a step of scanning a charged particle beam while changing the state of a charged particle beam on one mark on a substrate, and detecting a reflected signal from the mark;
Using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam, and fitting the waveform based on the reflected signal to obtain the resolution of the charged particle beam; The present invention relates to a charged particle beam resolution measuring method.
本発明の第4の態様は、基板上にある1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、マークからの反射信号を検出する第1の工程と、
マークに対応する1つの形状関数と、第1の工程における荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、第1の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能σ1を求める第2の工程と、
第2の工程を終えて所定時間を経過してから、再びマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、マークからの反射信号を検出する第3の工程と、
マークに対応する1つの形状関数と、第3の工程における荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、第3の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能σ2を求める第4の工程と、
分解能σ1および分解能σ2と、第2の工程および第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較する第5の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法に関する。
A fourth aspect of the present invention includes a first step of scanning a single particle on a substrate while changing the state of the charged particle beam and detecting a reflected signal from the mark;
A waveform based on the reflection signal in the first step is fitted using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam in the first step. A second step of determining the resolution σ 1 of the charged particle beam,
After a predetermined time has passed after finishing the second step, a third step of scanning the mark again by changing the state of the charged particle beam and detecting a reflected signal from the mark;
A waveform based on the reflection signal in the third step is fitted using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam in the third step. A fourth step of determining the resolution σ 2 of the charged particle beam;
The present invention relates to a charged particle beam resolution measuring method characterized by comprising a resolution σ 1 and a resolution σ 2 and a fifth step of comparing each shape function in the second step and the fourth step.
本発明の第5の態様は、荷電粒子ビームを照射する照射部と、
荷電粒子ビームを複数のマークの上で走査して得られる複数のマークからの反射信号を検出する検出部と、
複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を取得する分解能取得部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
According to a fifth aspect of the present invention, an irradiation unit that irradiates a charged particle beam;
A detection unit for detecting reflected signals from a plurality of marks obtained by scanning a charged particle beam on the plurality of marks;
A resolution acquisition unit for acquiring a resolution of a charged particle beam by fitting a waveform based on a reflection signal using an approximate expression defined by a number of shape functions corresponding to a plurality of marks and one error function; The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus.
本発明の第6の態様は、荷電粒子ビームを照射する照射部と、
1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査して得られるマークからの反射信号を検出する検出部と、
マークに対応する1つの形状関数と、荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を取得する分解能取得部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
A sixth aspect of the present invention includes an irradiation unit that irradiates a charged particle beam;
A detection unit for detecting a reflected signal from the mark obtained by scanning the charged particle beam while changing the state of the charged particle beam on one mark;
Resolution that obtains the resolution of a charged particle beam by fitting a waveform based on a reflection signal using an approximate expression defined by one shape function corresponding to a mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus including an acquisition unit.
本発明の第1の態様によれば、基板上にある複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、複数のマークからの反射信号を検出するので、電子ビームの状態は変えずにマークの形状を変えながら測定することができる。したがって、従来法に比べてマークの形状関数を正確に求めることができるので、得られる電子ビームの分解能もより正確なものとなる。 According to the first aspect of the present invention, since the charged particle beam is scanned on the plurality of marks on the substrate and the reflected signals from the plurality of marks are detected, the state of the electron beam is not changed without changing the state of the electron beam. It can be measured while changing the shape. Therefore, since the mark shape function can be obtained more accurately than in the conventional method, the resolution of the obtained electron beam becomes more accurate.
本発明の第2の態様によれば、基板上にある複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、複数のマークからの反射信号の検出によって荷電粒子ビームの分解能σ1を求め、所定時間を経過してから、再び同様の工程を行って荷電粒子ビームの分解能σ2を求める。分解能σ1および分解能σ2と、第2の工程および第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較することにより、分解能の低下やマークの変化を知ることができる。換言すると、分解能の低下とマークの劣化との切り分けが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the charged particle beam is scanned on the plurality of marks on the substrate, the resolution σ 1 of the charged particle beam is obtained by detecting the reflected signal from the plurality of marks, and the predetermined time Then, the same process is performed again to obtain the resolution σ 2 of the charged particle beam. By comparing the resolution σ 1 and the resolution σ 2 with the shape functions in the second step and the fourth step, respectively, it is possible to know a decrease in resolution and a change in the mark. In other words, it is possible to distinguish between a decrease in resolution and a deterioration in marks.
本発明の第3の態様によれば、基板上にある1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、マークからの反射信号を検出するので、マークの形状が同じ状態で測定することができる。したがって、従来法に比べて電子ビームの強度分布誤差関数を正確に求めることができるので、得られる電子ビームの分解能もより正確なものとなる。 According to the third aspect of the present invention, scanning is performed while changing the state of the charged particle beam on one mark on the substrate, and the reflected signal from the mark is detected, so the measurement is performed with the same mark shape. can do. Therefore, since the intensity distribution error function of the electron beam can be obtained more accurately than in the conventional method, the resolution of the obtained electron beam becomes more accurate.
本発明の第4の態様によれば、基板上にある1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、マークからの反射信号の検出によって荷電粒子ビームの分解能σ1を求め、所定時間を経過してから、再び同様の工程を行って荷電粒子ビームの分解能σ2を求める。分解能σ1および分解能σ2と、第2の工程および第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較することにより、分解能の低下やマークの変化を知ることができる。換言すると、分解能の低下とマークの劣化との切り分けが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the charged particle beam is scanned on a single mark on the substrate while the state of the charged particle beam is changed, and the resolution σ 1 of the charged particle beam is obtained by detecting the reflected signal from the mark. After a predetermined time has elapsed, the same process is performed again to determine the resolution σ 2 of the charged particle beam. By comparing the resolution σ 1 and the resolution σ 2 with the shape functions in the second step and the fourth step, respectively, it is possible to know a decrease in resolution and a change in the mark. In other words, it is possible to distinguish between a decrease in resolution and a deterioration in marks.
本発明の第5の態様によれば、検出部で荷電粒子ビームを複数のマークの上で走査して得られる反射信号を検出し、分解能取得部で複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を取得する。これにより、正確な分解能を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the detection unit detects the reflected signal obtained by scanning the charged particle beam on the plurality of marks, and the resolution acquisition unit detects the number of shape functions corresponding to the plurality of marks. The approximate expression defined by one error function is used to fit the waveform based on the reflected signal to obtain the resolution of the charged particle beam. Thereby, an accurate resolution can be obtained.
本発明の第6の態様によれば、検出部で1つのマークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査して得られる反射信号を検出し、分解能取得部でマークに対応する1つの形状関数と、荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、反射信号に基づく波形をフィッティングして荷電粒子ビームの分解能を取得する。これにより、正確な分解能を得ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the detection unit detects the reflected signal obtained by scanning the charged particle beam while changing the state of the charged particle beam on one mark, and the resolution acquisition unit detects one shape corresponding to the mark. The approximate expression defined by the function and the number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam is used to fit the waveform based on the reflected signal to obtain the resolution of the charged particle beam. Thereby, an accurate resolution can be obtained.
図1は、本発明の荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置を示している。 FIG. 1 shows an electron beam drawing apparatus which is an example of a charged particle beam drawing apparatus of the present invention.
図1において、試料室1内には、基板Sが設置されるステージ3が設けられている。基板Sは例えばシリコン(Si)基板であって、その表面には後述するマークが設けられている。ステージ3は、ステージ駆動回路4によりX方向(紙面における左右方向)とY方向(紙面における垂直方向)に駆動される。ステージ3の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路5により測定される。
In FIG. 1, a
図1に示すように、基板Sは、ステージ3上で、描画対象である試料2の邪魔にならない位置に固定されている。但し、基板Sは、電子ビームの分解能を測定する際に、描画装置の外部から試料室1内に搬入され、ステージ3上に載置されるようにすることもできる。
As shown in FIG. 1, the substrate S is fixed on the
試料室1の上方には、電子ビームを照射する照射部10が設置されている。照射部10は、電子銃6、各種レンズ7、8、9、11、12、ブランキング用偏向器13、成形偏向器14、ビーム走査用の主偏向器15、ビーム走査用の副偏向器16、および、2個のビーム成形用アパーチャ17、18等から構成されている。
An
本実施の形態の一態様においては、図2に示すように、基板Sに電子ビームの分解能を測定するためのマーク101、102が設けられている。マーク101、102は、基板Sよりも反射率の大きい材料で形成される。例えば、基板Sがシリコン(Si)基板である場合、マーク101を構成する材料としては、タンタル(Ta)、タングステン(W)、金(Au)または白金(Pt)などが好適である。例えば、シリコン基板の上にタンタル膜を設け、このタンタル膜をエッチング加工し矩形状としたものをマーク101、102として使用することができる。マーク101、102の製造方法に半導体製造プロセスを適用することにより、機械加工による方法に比べてマーク101、102のパターン形状を精度のよいものとすることができる。
In one embodiment of the present embodiment, as shown in FIG. 2, marks 101 and 102 for measuring the resolution of the electron beam are provided on the substrate S. The
図2の例では、基板S上で電子ビーム54を矢印の方向に走査する。このとき、1回の走査で電子ビーム54がマーク101、102の上を通過するようにする。電子ビーム54は、例えば、矩形状のマーク101の一辺に直交する方向から走査し、続いてそのままマーク102に向かって直進させる。例えば、図2に示すように、四角形に成形された電子ビーム54をマーク101に向かって走査する。電子ビーム54がマーク101に照射されると、マーク101から反射電子が飛び出す。飛び出した反射電子は、試料室1の上方に設けられた検出器32で検出される。電子ビーム54をさらに走査し、電子ビーム54がマーク102に照射されると、マーク102から反射電子が飛び出す。飛び出した反射電子は、同様に検出器32によって検出される。
In the example of FIG. 2, the
従来法においては、マークは基板上に1つ設けられているだけであり、電子ビームを走査してマークからの反射電子を検出することで電子ビームの強度分布を求めていた。しかしながら、反射電子の検出量は、マークの形状によって変わり、また、電子ビームの分解能によっても変わる。上記従来法では、プロセス要因による影響は排除できるものの、先の測定から所定時間を経て行った測定で得られた電子ビームの分解能に変動が生じたとき、それが、純粋に電子ビームの分解能が変動することによるものなのか、それともマークの形状が変動した結果によるものなのかを区別できなかった。 In the conventional method, only one mark is provided on the substrate, and the electron beam intensity distribution is obtained by scanning the electron beam and detecting the reflected electrons from the mark. However, the amount of reflected electrons detected varies depending on the shape of the mark and also varies depending on the resolution of the electron beam. In the above conventional method, although the influence of the process factor can be eliminated, when the resolution of the electron beam obtained by the measurement performed after a predetermined time from the previous measurement has changed, this is purely the resolution of the electron beam. It could not be distinguished whether it was due to fluctuations or the result of fluctuations in the shape of the mark.
そこで、本実施の形態の一態様においては、基板上に複数のマークを設け、1回の走査で電子ビームがこれらのマークの上を通過するようにする。そして、各マークの形状関数と電子ビームの強度分布誤差関数とによって定義された近似式を用いて、検出器で検出された反射電子の信号に基づく波形をフィッティングする。これにより、電子ビームの分解能を求めることができる。尚、マークの数に限定はないが、2つあれば分解能を求めるのに十分である。 Therefore, in one aspect of this embodiment, a plurality of marks are provided on the substrate so that the electron beam passes over these marks in one scan. Then, using an approximate expression defined by the shape function of each mark and the intensity distribution error function of the electron beam, a waveform based on the reflected electron signal detected by the detector is fitted. Thereby, the resolution of the electron beam can be obtained. The number of marks is not limited, but two marks are sufficient for obtaining the resolution.
このように、本実施の形態の一態様では、電子ビームを1回の走査で複数のマークの上を通過させ、検出された各マークからの反射電子に基づいて電子ビームの強度分布を求める。電子ビームの安定性は、公知の方法により電子ビーム描画装置内で観測可能であり、通常、1回の走査の間に電子ビームの状態は変化しないと考えてよい。つまり、この方法によれば、電子ビームの状態は変えずにマークの形状を変えながら測定することができる。したがって、従来法に比べてマークの形状関数を正確に求めることができるので、得られる電子ビームの分解能もより正確なものとなる。 Thus, in one aspect of this embodiment, an electron beam is passed over a plurality of marks in one scan, and the intensity distribution of the electron beam is obtained based on the reflected electrons from each detected mark. The stability of the electron beam can be observed in the electron beam drawing apparatus by a known method, and it may be considered that the state of the electron beam does not change during one scanning. That is, according to this method, measurement can be performed while changing the shape of the mark without changing the state of the electron beam. Therefore, since the mark shape function can be obtained more accurately than in the conventional method, the resolution of the obtained electron beam becomes more accurate.
図1で検出器32は、マーク101、102に電子ビーム54が照射されて発生した反射電子を電流値として検出する。尚、検出器32は、反射電子の他に2次電子を電流値として検出してもよい。検出器32から出力された電気信号は、検出部33に入力される。そして、検出部33で増幅された後、A/D変換部34に入力される。A/D変換部34は、検出部33からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、制御計算機19に送られる。ここで、A/D変換部34は、検出部33からのデータを蓄積できるので、1回の測定毎に制御計算機19にデータを転送する必要がない。したがって、通信時間によるサンプリングタイムの長期化を低減できる。
In FIG. 1, the
制御計算機19に設けられた分解能取得部35は、マーク101、102に対応する2つの形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、これらのマークからの反射信号に基づく波形をフィッティングして電子ビームの分解能を取得する。
The
分解能取得部35は、A/D変換部34から送られた信号を微分演算し、その絶対値をとることで電子ビーム強度の波形を求める。図3は、得られた電子ビーム強度の波形である。図3において、横軸は電子ビーム走査方向の位置である。電子ビーム54を走査すると、まず、マーク101に電子ビーム54が照射されることによって飛び出した反射電子が観測される。そして、電子ビーム54がマーク101を通過し終えると、反射電子は実質的に観測されなくなる。次に、マーク102に電子ビーム54が照射されると、再び反射電子が飛び出して観測される。観測された反射電子の信号を微分演算すると、図3に示す電子ビーム強度の波形が得られる。マーク101からの反射電子の信号と、マーク102からの反射電子の信号との間に違いが見られれば、その原因はマークの形状にあると言える。
The
分解能取得部35では、マークの形状関数と電子ビームの強度分布誤差関数とによって定義された近似式を用い、得られた反射電子の信号に基づく波形から電子ビームの分解能を求める。近似式は、式(1)に示すように、マークの形状関数と強度分布誤差関数とのコンボリュートした関数で定義される。これにより、測定により得られた波形にほぼ一致する近似関数R(x)が得られる。尚、P(x)はマークの形状関数であり、F(x)は強度分布誤差関数である。
The
図4は、電子ビームの強度分布誤差関数F(x)の一例である。電子ビームの分解能をσとし、電子ビームの幅を2Wとすると、強度分布誤差関数F(x)は式(2)で表される。基板上に設けられた複数のマークの上を1回の走査で電子ビームが通過するようにして反射電子を測定する方法によれば、マーク101とマーク102のそれぞれについて同じ強度分布誤算関数F(x)を適用することができる。
FIG. 4 is an example of the intensity distribution error function F (x) of the electron beam. Assuming that the resolution of the electron beam is σ and the width of the electron beam is 2 W, the intensity distribution error function F (x) is expressed by equation (2). According to the method of measuring reflected electrons so that an electron beam passes through a plurality of marks provided on the substrate in one scan, the same intensity distribution miscalculation function F ( x) can be applied.
図5は、マークの形状関数の一例である。尚、図2のマーク101とマーク102とは同一の関数にならないのが通常であり、それぞれについて適当な形状関数が求められる。
FIG. 5 is an example of a mark shape function. In general, the
図5に示すマークの形状関数P(x)は、式(3)で表わされる。各位置x1〜x6の2点間の関数は、それぞれパラメータa1〜a6、b1〜b6で定義される。
The mark shape function P (x) shown in FIG. 5 is expressed by equation (3). Function between two points of each
電子ビームの強度分布誤差関数F(x)と、マークの形状関数P(x)とにおける各パラメータを合わせ込み、マーク101とマーク102のそれぞれで観測された反射電子の信号から得られた電子ビーム強度の波形を式(1)の近似関数R(x)でフィッティングし、ビーム分解能σを得る。この方法によれば、マークの形状に関する依存性が排除された電子ビーム描画装置単体での電子ビームが持つ本来のビーム分解能σが得られる。
The electron beam intensity distribution error function F (x) of the electron beam and the parameters of the shape function P (x) of the mark are combined, and the electron beam obtained from the reflected electron signals observed at the
次に本実施の形態の別の態様について説明する。 Next, another aspect of the present embodiment will be described.
本実施の形態の別の態様では、基板上に設けられた1つのマークの上を電子ビームの状態を変えて走査する。例えば、電子ビーム描画装置の光学系のフォーカスを調整し、ビームのぼけ量を変えて走査する。この方法によれば、マークの形状が同じ状態で測定することができる。したがって、従来法に比べて電子ビームの強度分布誤差関数を正確に求めることができるので、得られる電子ビームの分解能もより正確なものとなる。 In another aspect of the present embodiment, scanning is performed by changing the state of the electron beam on one mark provided on the substrate. For example, scanning is performed by adjusting the focus of the optical system of the electron beam drawing apparatus and changing the blur amount of the beam. According to this method, the measurement can be performed in the same shape of the mark. Therefore, since the intensity distribution error function of the electron beam can be obtained more accurately than in the conventional method, the resolution of the obtained electron beam becomes more accurate.
この態様においても、前述の態様と同様に、電子ビームの強度分布誤差関数F(x)と、マークの形状関数P(x)とにおける各パラメータを合わせ込み、観測された反射電子の信号から得られた電子ビーム強度の波形を式(1)の近似関数R(x)でフィッティングする。電子ビームの強度分布誤差関数F(x)は、状態の異なる電子ビーム毎に求められるが、マークの形状関数P(x)はこれらの電子ビームについて共通とする。すなわち、制御計算機の分解能取得部は、マークに対応する1つの形状関数と、電子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、マークからの反射信号に基づく波形をフィッティングして電子ビームの分解能を取得する。 Also in this embodiment, as in the above-described embodiment, the parameters of the electron beam intensity distribution error function F (x) and the mark shape function P (x) are combined and obtained from the observed reflected electron signal. The waveform of the obtained electron beam intensity is fitted with the approximate function R (x) of the equation (1). The electron beam intensity distribution error function F (x) is obtained for each electron beam in different states, but the mark shape function P (x) is common to these electron beams. That is, the resolution acquisition unit of the control computer uses an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the electron beam, and generates a waveform based on the reflected signal from the mark. The resolution of the electron beam is obtained by fitting.
さらに、本実施の態様の他の態様においては、基板上に設けられた1つのマークの上を電子ビームの状態を変えて走査し、検出される反射電子から電子ビーム強度の波形を求める工程を時間t1で行い、続いて所定時間経過後の時間t2で再び行う。時間t1と時間t2で得られる電子ビームの分解能に差が生じた場合には、マークに何らかの変化が生じていることが予想される。ここで、変化の例としては、電子ビームの照射によるマークの劣化が挙げられる。したがって、この形態によれば、マークの交換時期を知ることができる。 Furthermore, in another aspect of the present embodiment, a step of scanning one mark provided on the substrate while changing the state of the electron beam, and obtaining a waveform of the electron beam intensity from the detected reflected electrons. performed at time t 1, it is performed again at time t 2 after a predetermined time followed. If a difference occurs in the resolution of the electron beam obtained at time t 1 and time t 2 , it is expected that some change has occurred in the mark. Here, as an example of the change, there is a deterioration of the mark due to the electron beam irradiation. Therefore, according to this embodiment, it is possible to know the mark replacement time.
図6は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、試料2上に描画されるパターン51は、短冊状のフレーム領域52に分割されている。尚、試料2は、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたマスクである。電子ビーム54による描画は、図1でステージ3が一方向(例えば、X方向)に連続移動しながら、フレーム領域52毎に行われる。フレーム領域52は、さらに副偏向領域53に分割されており、電子ビーム54は、副偏向領域53内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム領域52は、主偏向器15の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域53は、副偏向器16の偏向幅で決まる単位描画領域である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a drawing method using an electron beam. As shown in this figure, the
副偏向領域の基準位置の位置決めは、主偏向器15で行われ、副偏向領域53内での描画は、副偏向器16によって制御される。すなわち、主偏向器15によって、電子ビーム54が所定の副偏向領域53に位置決めされ、副偏向器16によって、副偏向領域53内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器14とビーム成形用アパーチャ17、18によって、電子ビーム54の形状と寸法が決められる。そして、ステージ3を一方向に連続移動させながら、副偏向領域53内を描画し、1つの副偏向領域53の描画が終了したら、次の副偏向領域53を描画する。フレーム領域52内の全ての副偏向領域53の描画が終了したら、ステージ3を連続移動させる方向と直交する方向(例えば、Y方向)にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム領域52を順次描画して行く。
Positioning of the reference position of the sub deflection area is performed by the
図1で、符号20は入力部であり、記憶媒体である磁気ディスクを通じて電子ビーム描画装置に、試料2に描画する描画データが入力される部分である。入力部20から読み出された描画データは、フレーム領域52毎にパターンメモリ21に一時的に格納される。パターンメモリ21に格納されたフレーム領域52毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部31でドリフト補正などの補正をされた後、データ解析部であるパターンデータデコーダ22と描画データデコーダ23に送られる。また、描画データ補正部31では、ドリフト補正がされた設計値のデータに対してさらにステージ3上での位置補正が行われる。すなわち、位置回路5で測定されたステージ3の位置データは、描画データ補正部31に送られて、ドリフト補正がされた設計値のデータに加算される。合成されたデータは、パターンデータデコーダ22と描画データデコーダ23に送られる。
In FIG. 1,
パターンデータデコーダ22からの情報は、ブランキング回路24とビーム成形器ドライバ25に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ22で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路24に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成形器ドライバ25に送られる。そして、ビーム成形器ドライバ25から、照射部10の成形偏向器14に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム54の寸法が制御される。
Information from the
図1の偏向制御部30は、セトリング時間決定部29に接続し、セトリング時間決定部29は、副偏向領域偏向量算出部28に接続し、副偏向領域偏向量算出部28は、パターンデータデコーダ22に接続している。また、偏向制御部30は、ブランキング回路24と、ビーム成形器ドライバ25と、主偏向器ドライバ26と、副偏向器ドライバ27とに接続している。
The
描画データデコーダ23の出力は、主偏向器ドライバ26と副偏向器ドライバ27に送られる。そして、主偏向器ドライバ26から、照射部10の主偏向器15に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム54が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ27から、副偏向器16に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域53内での描画が行われる。
The output of the drawing
次に、電子ビーム描画装置による描画方法について説明する。 Next, a drawing method by the electron beam drawing apparatus will be described.
まず、試料室1内のステージ3上に試料2を載置する。次いで、ステージ3の位置検出を位置回路5により行い、制御計算機19からの信号に基づいて、ステージ駆動回路4によりステージ3を描画可能な位置まで移動させる。
First, the
次に、電子銃6より電子ビーム54を出射する。出射された電子ビーム54は、照明レンズ7により集光される。そして、ブランキング用偏向器13により、電子ビーム54を試料2に照射するか否かの操作を行う。
Next, an
第1のアパーチャ17に入射した電子ビーム54は、第1のアパーチャ17の開口部を通過した後、ビーム成形器ドライバ25により制御された成形偏向器14によって偏向される。そして、第2のアパーチャ18に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、試料2に照射される電子ビーム54の描画単位である。
The
電子ビーム54は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ11によって縮小される。そして、試料2上における電子ビーム54の照射位置は、主偏向器ドライバ26によって制御された主偏向器15と、副偏向器ドライバ27によって制御された副偏向器16とにより制御される。主偏向器15は、試料2上の副偏向領域53に電子ビーム54を位置決めする。また、副偏向器16は、副偏向領域53内で描画位置を位置決めする。
The
試料2への電子ビーム54による描画は、ステージ3を一方向に移動させながら、電子ビーム54を走査することにより行われる。具体的には、ステージ3を一方向に移動させながら、各副偏向領域53内におけるパターンの描画を行う。そして、1つのフレーム領域52内にある全ての副偏向領域53の描画を終えた後は、ステージ3を新たなフレーム領域52に移動して同様に描画する。
Drawing with the
上記のようにして、試料2の全てのフレーム領域52の描画を終えた後は、新たなマスクに交換し、上記と同様の方法による描画を繰り返す。
After drawing all the
次に、制御計算機19による描画制御について説明する。
Next, drawing control by the
制御計算機19は、入力部20で磁気ディスクに記録されたマスクの描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム領域52毎にパターンメモリ21に一時的に格納される。
The
パターンメモリ21に格納されたフレーム領域52毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部31で補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ22と描画データデコーダ23を介して、副偏向領域偏向量算出部28、ブランキング回路24、ビーム成形器ドライバ25、主偏向器ドライバ26、副偏向器ドライバ27に送られる。
The drawing data for each
パターンデータデコーダ22では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路24に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向領域偏向量算出部28とビーム成形器ドライバ25に送られる。
The
副偏向領域偏向量算出部28は、パターンデータデコーダ22により作成したビーム形状データから、副偏向領域53における、1ショットごとの電子ビームの偏向量(移動距離)を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部29に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。
The sub deflection region deflection
セトリング時間決定部29で決定されたセトリング時間は、偏向制御部30へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部30より、ブランキング回路24、ビーム成形器ドライバ25、主偏向器ドライバ26、副偏向器ドライバ27のいずれかに適宜送られる。
The settling time determined by the settling
ビーム成形器ドライバ25では、照射部10の成形偏向器14に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム54の形状と寸法が制御される。
In the
描画データデコーダ23では、描画データに基づいて副偏向領域53の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ26に送られる。次いで、主偏向器ドライバ26から主偏向器15へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム54は、副偏向領域53の所定位置に偏向走査される。
The drawing
描画データデコーダ23では、描画データに基づいて、副偏向器16の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ27に送られた後、副偏向器ドライバ27から副偏向器16に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域53内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム54を繰り返し照射することによって行われる。
The drawing
図7は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の使用方法の一例である。この図に示すように、まず、電子ビームを1回の走査で複数のマークの上を通過させ、検出された各マークからの反射電子に基づいて電子ビームの強度分布を求める(S101)。次に、電子ビームの強度分布誤差関数F(x)と、マークの形状関数P(x)とにおける各パラメータを合わせ込み、反射電子の信号から得られた電子ビーム強度の波形を近似関数R(x)でフィッティングしてビーム分解能σを得る(S102)。得られたσを基準値σ0と比較する(S103)。σ0≧σであれば分解能に問題はないと判断して、所定間隔毎にS101〜S103を繰り返す。一方、σ>σ0であれば分解能に問題があると判断し、分解能低下の原因を調査する(S104)。分解能低下の原因としては、例えば、電子銃や偏向レンズの劣化が考えられる。 FIG. 7 is an example of a method of using the electron beam drawing apparatus according to this embodiment. As shown in this figure, first, an electron beam is passed over a plurality of marks in one scan, and the intensity distribution of the electron beam is obtained based on the reflected electrons from each detected mark (S101). Next, the parameters of the electron beam intensity distribution error function F (x) and the mark shape function P (x) are combined, and the waveform of the electron beam intensity obtained from the reflected electron signal is approximated by the approximate function R ( A beam resolution σ is obtained by fitting at x) (S102). The obtained σ is compared with the reference value σ 0 (S103). If σ 0 ≧ σ, it is determined that there is no problem in resolution, and S101 to S103 are repeated at predetermined intervals. On the other hand, if σ> σ 0 , it is determined that there is a problem in resolution, and the cause of the decrease in resolution is investigated (S104). As a cause of the reduction in resolution, for example, deterioration of an electron gun or a deflection lens can be considered.
図8は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の使用方法の別の例である。この図に示すように、まず、電子ビームを1回の走査で複数のマークの上を通過させる(S201)。そして、各マークからの反射信号を検出する(S202)。次に、電子ビームの強度分布誤差関数F(x)と、マークの形状関数P(x)とにおける各パラメータを合わせ込み、S202における反射信号から得られた電子ビーム強度の波形を近似関数R(x)でフィッティングしてビーム分解能σ1を得る(S203)。S203を終えて所定時間を経過してから、再び複数のマークの上で電子ビームを走査する(S204)。そして、複数のマークからの反射信号を検出する(S205)。次に、複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、S205における反射信号に基づく波形をフィッティングして電子ビームの分解能σ2を求める(S206)。その後、分解能σ1および分解能σ2と、S203およびS206の各形状関数をそれぞれ比較する(S207)。σ1=σ2であって形状関数もほぼ同じであれば、電子ビームの分解能にもマークにも変化はないので、再び所定時間が経過するのを待ってS204〜S206を行う。一方、σ1=σ2であって形状関数が異なる場合には、マークに何らかの変化が生じていると判断してマークを交換する。さらにσ1≠σ2であって形状関数がほぼ同じであれば、電子ビームの分解能に問題があると判断し、分解能低下の原因を調査する。分解能低下の原因としては、例えば、電子銃や偏向レンズの劣化が考えられる。 FIG. 8 is another example of a method of using the electron beam drawing apparatus according to this embodiment. As shown in this figure, first, an electron beam is passed over a plurality of marks in one scan (S201). Then, a reflected signal from each mark is detected (S202). Next, the parameters in the electron beam intensity distribution error function F (x) and the mark shape function P (x) are combined, and the waveform of the electron beam intensity obtained from the reflected signal in S202 is approximated by the function R ( A beam resolution σ 1 is obtained by fitting at x) (S203). After a predetermined time elapses after S203, the electron beam is scanned again on the plurality of marks (S204). Then, reflection signals from a plurality of marks are detected (S205). Next, using the approximate expression defined by the number of shape functions corresponding to a plurality of marks and one error function, the waveform based on the reflected signal in S205 is fitted to obtain the resolution σ 2 of the electron beam (S206). Thereafter, the resolution σ 1 and the resolution σ 2 are respectively compared with the shape functions of S203 and S206 (S207). If σ 1 = σ 2 and the shape functions are substantially the same, there is no change in the resolution of the electron beam and the mark, so S204 to S206 are performed after waiting for a predetermined time again. On the other hand, if σ 1 = σ 2 and the shape functions are different, it is determined that some change has occurred in the mark and the mark is exchanged. Further, if σ 1 ≠ σ 2 and the shape functions are substantially the same, it is determined that there is a problem in the resolution of the electron beam, and the cause of the reduction in resolution is investigated. As a cause of the reduction in resolution, for example, deterioration of an electron gun or a deflection lens can be considered.
図9は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の使用方法の他の例である。まず、1つのマークの上で電子ビームを所定の条件で走査する(S301)。そして、マークからの反射信号を検出する(S302)。次に、マークに対応する1つの形状関数と、S301における電子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、S302における反射信号に基づく波形をフィッティングして電子ビームの分解能σ1を求める(S303)。S303を終えて所定時間を経過してから、再びマークの上で電子ビームの状態を変えて走査する(S304)。そして、マークからの反射信号を検出する(S305)。次に、マークに対応する1つの形状関数と、S304における電子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、S305における反射信号に基づく波形をフィッティングして電子ビームの分解能σ2を求める(S306)。その後、分解能σ1および分解能σ2と、S303およびS306の各形状関数とをそれぞれ比較する(S307)。σ1=σ2であって形状関数もほぼ同じであれば、電子ビームの分解能にもマークにも変化はないので、再び所定時間が経過するのを待ってS304〜S306を行う。一方、σ1=σ2であって形状関数が異なる場合には、マークに何らかの変化が生じていると判断してマークを交換する。さらにσ1≠σ2であって形状関数がほぼ同じであれば、電子ビームの分解能に問題があると判断し、分解能低下の原因を調査する。分解能低下の原因としては、例えば、電子銃や偏向レンズの劣化が考えられる。 FIG. 9 is another example of a method of using the electron beam drawing apparatus according to this embodiment. First, an electron beam is scanned on one mark under a predetermined condition (S301). Then, a reflection signal from the mark is detected (S302). Next, using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the electron beam in S301, the waveform based on the reflected signal in S302 is fitted to the electron beam. The resolution σ 1 is obtained (S303). After a predetermined time elapses after S303, scanning is performed again by changing the state of the electron beam on the mark (S304). Then, a reflected signal from the mark is detected (S305). Next, using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the electron beam in S304, the waveform based on the reflected signal in S305 is fitted to fit the electron beam. The resolution σ 2 is obtained (S306). Thereafter, the resolution σ 1 and the resolution σ 2 are respectively compared with the shape functions in S303 and S306 (S307). If σ 1 = σ 2 and the shape functions are substantially the same, there is no change in the resolution of the electron beam and the mark, so S304 to S306 are performed after waiting for a predetermined time again. On the other hand, if σ 1 = σ 2 and the shape functions are different, it is determined that some change has occurred in the mark and the mark is exchanged. Further, if σ 1 ≠ σ 2 and the shape functions are substantially the same, it is determined that there is a problem in the resolution of the electron beam, and the cause of the reduction in resolution is investigated. As a cause of the reduction in resolution, for example, deterioration of an electron gun or a deflection lens can be considered.
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、電子ビームを用いたが、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the electron beam is used in the above embodiment, the present invention can also be applied to cases where other charged particle beams such as an ion beam are used.
また、上記実施の形態では、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要としない部分についての記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができることは言うまでもない。 In the above embodiments, descriptions of parts that are not directly required for the description of the present invention, such as the device configuration and control method, are omitted. However, the required device configuration and control method may be appropriately selected and used. Needless to say, you can.
1 試料室
2 試料
3 ステージ
4 ステージ駆動回路
5 位置回路
6 電子銃
7、8、9、11、12 各種レンズ
10 照射部
13 ブランキング用偏向器
14 成形偏向器
15 主偏向器
16 副偏向器
17 第1のアパーチャ
18 第2のアパーチャ
19 制御計算機
20 入力部
21 パターンメモリ
22 パターンデータデコーダ
23 描画データデコーダ
24 ブランキング回路
25 ビーム成形器ドライバ
26 主偏向器ドライバ
27 副偏向器ドライバ
28 副偏向領域偏向量算出部
29 セトリング時間決定部
30 偏向制御部
31 描画データ補正部
32 検出器
33 検出部
34 A/D変換部
35 分解能取得部
51 描画されるパターン
52 フレーム領域
53 副偏向領域
54 電子ビーム
101、102 マーク
S 基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、前記反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能を求める工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法。 Scanning a charged particle beam over a plurality of marks on a substrate to detect reflected signals from the plurality of marks;
Using an approximate expression defined by a number of shape functions corresponding to the plurality of marks and one error function, and fitting a waveform based on the reflected signal to obtain a resolution of the charged particle beam. A charged particle beam resolution measuring method.
前記複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、前記第1の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能σ1を求める第2の工程と、
前記第2の工程を終えて所定時間を経過してから、再び前記複数のマークの上で荷電粒子ビームを走査し、前記複数のマークからの反射信号を検出する第3の工程と、
前記複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、前記第3の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能σ2を求める第4の工程と、
前記分解能σ1および前記分解能σ2と、前記第2の工程および前記第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較する第5の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法。 A first step of scanning a charged particle beam over a plurality of marks on a substrate and detecting reflected signals from the plurality of marks;
Using the approximate expression defined by the number of shape functions corresponding to the plurality of marks and one error function, the waveform based on the reflection signal in the first step is fitted to obtain the resolution σ 1 of the charged particle beam. A second step;
A third step of scanning a charged particle beam again on the plurality of marks and detecting reflected signals from the plurality of marks after a predetermined time has elapsed after finishing the second step;
The approximate expression defined by the number of shape functions corresponding to the plurality of marks and one error function is used to fit the waveform based on the reflection signal in the third step to obtain the resolution σ 2 of the charged particle beam. A fourth step;
A charged particle beam resolution measuring method comprising: a fifth step of comparing the resolution σ 1 and the resolution σ 2 with each shape function in the second step and the fourth step.
前記マークに対応する1つの形状関数と、前記荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、前記反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能を求める工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法。 Scanning a charged particle beam while changing the state of a charged particle beam on one mark on the substrate, and detecting a reflected signal from the mark;
By using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam, the waveform based on the reflected signal is fitted to the resolution of the charged particle beam. A method for measuring the resolution of charged particle beams.
前記マークに対応する1つの形状関数と、前記第1の工程における前記荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、前記第1の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能σ1を求める第2の工程と、
前記第2の工程を終えて所定時間を経過してから、再び前記マークの上で荷電粒子ビームの状態を変えて走査し、前記マークからの反射信号を検出する第3の工程と、
前記マークに対応する1つの形状関数と、前記第3の工程における荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、前記第3の工程における反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能σ2を求める第4の工程と、
前記分解能σ1および前記分解能σ2と、前記第2の工程および前記第4の工程における各形状関数とをそれぞれ比較する第5の工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム分解能測定方法。 A first step of scanning a charged particle beam while changing the state of a charged particle beam on one mark on a substrate, and detecting a reflected signal from the mark;
Based on the reflection signal in the first step, using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam in the first step. A second step of fitting a waveform to obtain a resolution σ 1 of the charged particle beam;
A third step of detecting a reflected signal from the mark by scanning the charged particle beam again on the mark after a predetermined time has elapsed after finishing the second step;
A waveform based on the reflection signal in the third step using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam in the third step. A fourth step of obtaining a resolution σ 2 of the charged particle beam by fitting
A charged particle beam resolution measuring method comprising: a fifth step of comparing the resolution σ 1 and the resolution σ 2 with each shape function in the second step and the fourth step.
前記荷電粒子ビームを複数のマークの上で走査して得られる前記複数のマークからの反射信号を検出する検出部と、
前記複数のマークに対応する数の形状関数と1つの誤差関数によって定義された近似式を用い、前記反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能を取得する分解能取得部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 An irradiation unit for irradiating a charged particle beam;
A detection unit for detecting reflected signals from the plurality of marks obtained by scanning the charged particle beam on the plurality of marks;
A resolution acquisition unit that acquires a resolution of the charged particle beam by fitting a waveform based on the reflected signal using an approximate expression defined by a number of shape functions corresponding to the plurality of marks and one error function; A charged particle beam drawing apparatus.
1つのマークの上で前記荷電粒子ビームの状態を変えて走査して得られる前記マークからの反射信号を検出する検出部と、
前記マークに対応する1つの形状関数と、前記荷電粒子ビームの状態に対応する数の誤差関数とによって定義された近似式を用い、前記反射信号に基づく波形をフィッティングして前記荷電粒子ビームの分解能を取得する分解能取得部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 An irradiation unit for irradiating a charged particle beam;
A detector that detects a reflected signal from the mark obtained by scanning the charged particle beam while changing the state of the charged particle beam on one mark;
By using an approximate expression defined by one shape function corresponding to the mark and a number of error functions corresponding to the state of the charged particle beam, the waveform based on the reflected signal is fitted to the resolution of the charged particle beam. A charged particle beam drawing apparatus comprising: a resolution acquisition unit that acquires
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