CN108364899B - 工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置 - Google Patents

工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108364899B
CN108364899B CN201810068262.XA CN201810068262A CN108364899B CN 108364899 B CN108364899 B CN 108364899B CN 201810068262 A CN201810068262 A CN 201810068262A CN 108364899 B CN108364899 B CN 108364899B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stage
amount
skew
spot diameter
laser
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.)
Active
Application number
CN201810068262.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108364899A (zh
Inventor
西村理惠子
竹越秀和
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.)
Nuflare Technology Inc
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
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 Nuflare Technology Inc filed Critical Nuflare Technology Inc
Publication of CN108364899A publication Critical patent/CN108364899A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108364899B publication Critical patent/CN108364899B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76—Patterning of masks by imaging
    • G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2061—Electron scattering (proximity) correction or prevention methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20292—Means for position and/or orientation registration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/248—Components associated with the control of the tube
    • H01J2237/2482—Optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30455—Correction during exposure
    • H01J2237/30461—Correction during exposure pre-calculated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31776—Shaped beam

Abstract

本发明涉及一种工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置，其中，在一方式的工作台机构的位置校正方法中，制作工作台的位置的歪斜量的二维图，使用二维图来校正位置数据，该二维图以下述方法制作：作为在第一方向的各位置中的第二方向的各位置处工作台的位置向第一方向的歪斜量，适用所测定出的第二方向的各位置中工作台的位置向第一方向的歪斜量，作为第二方向的各位置中的第一方向的各位置处工作台的位置向第二方向的歪斜量，适用所测定出的第一方向的各位置中工作台的位置向第二方向的歪斜量。

Description

工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置
技术领域
本发明涉及工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置，例如涉及使用电子束对试样描绘图案的描绘装置及对该装置内的工作台的镜弯曲变形量进行校正的方法。
背景技术
承担半导体设备的细微化的进展的光刻技术在半导体制造工序中也是生成唯一图案的极其重要的工序。近年来，伴随着LSI的高集成化，半导体设备所要求的电路线宽逐年细微化。为了对这些半导体设备形成所期望的电路图案，需要高精度的原画图案(也称为中间掩膜或掩膜)。在此，电子束(EB：Electron beam)描绘技术本质上具有优异的分辨率，用于生产高精度的原画图案。
图17是用于说明可变成形型电子线描绘装置的动作的示意图。在可变成形型电子线描绘装置中的第一光阑410形成有用于对电子线330进行成形的矩形的开口411。另外，在第二光阑420形成有穿过了第一光阑410的开口411的电子线330成形为所期望的矩形形状的可变成形开口421。从带电粒子源430照射且穿过了第一光阑410的开口411的电子线330通过偏转器偏转，穿过第二光阑420的可变成形开口421的一部分，被照射到在预定的一方向(例如，设为X方向)上连续地移动的工作台上所装配的试样340。即，能够穿过第一光阑410的开口411和第二光阑420的可变成形开口421这两方的矩形形状描绘出在X方向连续地移动的工作台上所搭载的试样340的描绘区域。将穿过第一光阑410的开口411和第二光阑420的可变成形开口421这两方，制作任意形状的方式称为可变成形方式。
在此，上述工作台通过例如激光干涉仪测定其位置。为了通过激光干涉仪测定位置，需要将反射激光的镜子配置在工作台上。并且，即便在该镜表面存在凹凸的歪斜的情况下，在激光干涉仪中掌握其歪斜误差量也是困难的。因此，直接使用由激光干涉仪测定的测定位置来进行描绘时，在描绘的位置会产生误差(歪斜)。
因此，一直以来，研究了校正镜子的歪斜所引起的位置偏移的各种方法(例如，参照日本专利公开公报2009-88371号)。
在以往的工作台机构中，激光照射空间的尺寸与现在相比存在富余，因此可无顾虑地以与镜子的微小歪斜的波长相等或其以上的较大的光斑直径照射激光。因此，在光斑直径内镜子的微小歪斜所引起的误差量被平均化，即使是用以往的校正方法也能够确保可容许的描绘位置。
但是，在装置设置面积的关系上，装置结构的小型化逐渐成为主流。因此，以通过减小照射镜子的激光的光斑直径从而将激光干涉仪的系统结构小型化，以实现装置整体结构的小型化的目标。与之相伴，由于在现有技术中因平均化效果而隐藏的微小歪斜，导致通过激光干涉仪测定的工作台位置的误差显著地显现出来。因此，期望确立进一步高精度的校正方法。
发明内容
本发明提供一种能够进行针对工作台机构的镜子的微小歪斜的工作台机构的位置校正的位置校正方法以及能够执行该方法的带电粒子束描绘装置。
在本发明的一方式的工作台机构的位置校正方法中，
在载置试样的工作台向第一方向的移动被固定的状态下，以激光束照射到工作台的光斑直径以下的间隔使工作台向与第一方向正交的第二方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定工作台的第一方向位置，
在工作台向第二方向的移动被固定的状态下，以光斑直径以下的间隔使工作台向第一方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定工作台的第二方向位置，
基于在第二方向的各位置测定的工作台的第一方向位置，计算第二方向的各位置中工作台的位置向第一方向的歪斜量，
基于在第一方向的各位置测定的工作台的第二方向位置，计算第一方向的各位置中工作台的位置向第二方向的歪斜量，
通过下述方式制作工作台的位置的歪斜量的二维图，该方式为：作为第一方向的各位置中的第二方向的各位置处工作台的位置向第一方向的歪斜量，适用所测定出的第二方向的各位置中工作台的位置向第一方向的歪斜量；作为第二方向的各位置中的第一方向的各位置处工作台的位置向第二方向的歪斜量，适用所测定出的第一方向的各位置中工作台的位置向第二方向的歪斜量，
使用二维图中定义的歪斜量，校正对载置在工作台上的试样上的位置进行表示的位置数据。
在本发明的其他方式的工作台机构的位置校正方法中，
对受到用于通过激光干涉法来测定载置试样的工作台的位置的激光束的照射的以下两个面的凹凸波长进行测定，该两个面为向第一方向延伸的工作台的第一面和向与第一方向正交的第二方向延伸的工作台的第二面，
以激光束的光斑直径成为测定出的第一面和第二面的至少一方的凹凸波长以上的的方式，调整激光束的光束直径，
通过使用以光斑直径成为第一面和第二面的至少一方的凹凸波长以上的方式调整了光束直径的激光束的激光干涉法，测定工作台位置。
本发明的一方式的带电粒子束描绘装置具有：
第一激光测长装置，在载置试样的能够移动的工作台向第一方向的移动被固定的状态下，以激光束照射到工作台的光斑直径以下的间隔使工作台向与第一方向正交的第二方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定工作台的第一方向位置；
第二激光测长装置，在工作台向第二方向的移动被固定的状态下，以光斑直径以下的间隔使工作台向第一方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定工作台的第二方向位置；
第一歪斜量计算处理电路，基于在第二方向的各位置测定的工作台的第一方向位置，计算第二方向的各位置中工作台的位置向第一方向的歪斜量；
第二歪斜量计算处理电路，基于在第一方向的各位置测定的工作台的第二方向位置，计算第一方向的各位置中工作台的位置向第二方向的歪斜量；
二维图制作处理电路，以下述方式制作工作台的位置的歪斜量的二维图，该方式为：作为第一方向的各位置中的第二方向的各位置处工作台的位置向第一方向的歪斜量，适用所测定出的第二方向的各位置中工作台的位置向第一方向的歪斜量；作为第二方向的各位置中的第一方向的各位置处工作台的位置向第二方向的歪斜量，适用所测定出的第一方向的各位置中工作台的位置向第二方向的歪斜量；
校正处理电路，使用二维图中定义的歪斜量，校正对载置在工作台上的试样上的位置进行表示的位置数据；以及
描绘机构，具有载置试样的能够移动的工作台、放出带电粒子束的放出源、以及使带电粒子束偏转的偏转器，并使用带电粒子束，基于校正后的位置数据在试样上描绘图案。
附图说明
图1是示出实施方式1中的描绘装置的结构的示意图。
图2是用于说明实施方式1中的各区域的示意图。
图3是示出实施方式1中的激光测长装置的测定位置的示意图。
图4是示出在实施方式1中的反射镜产生弯曲变形的情形的一例和激光光斑直径的关系的一例的示意图。
图5是示出实施方式1中的在基板上所形成的评价图案的位置偏移量的一例的图。
图6是示出实施方式1中的描绘方法的主要部分工序的流程图。
图7是示出实施方式1中的测定间隔的一例的图。
图8A和图8B是用于说明实施方式1中的测定结果的图。
图9是示出实施方式1中的镜歪斜的一例的图。
图10是示出实施方式1中的二维图的一例的图。
图11A和图11B是用于说明实施方式1中的二维图的图。
图12是示出实施方式1中的工作台位置和描绘位置的关系的图。
图13A和图13B是示出实施方式1中的发射数据的格式的一例的图。
图14是示出实施方式2中的描绘装置的结构的示意图。
图15是示出实施方式2中的描绘方法的主要部分工序的流程图。
图16是示出实施方式2中的激光测长装置的结构的一例的图。
图17是用于说明可变成形型电子线描绘装置的动作的示意图。
具体实施方式
以下，在实施方式中，说明能够进行针对工作台机构的镜子的微小歪斜的工作台机构的位置校正的方法以及能够执行该方法的描绘装置。
另外，以下，在实施方式中，作为带电粒子束的一例，说明使用了电子束的结构。其中，带电粒子束不限于电子束，也可以是离子束等使用其他带电粒子的光束。另外，在实施方式中，作为一例，说明使用单光束的描绘装置，但不限于此。也可以是使用多光束的描绘装置。
实施方式1.
图1是示出实施方式1中的描绘装置的结构的示意图。在图1中，描绘装置100是带电粒子束描绘装置的一例。描绘装置100具有描绘机构150和控制系统电路160。描绘机构150具有描绘室103和配置于描绘室103的上部的电子镜筒(电子束光柱)102。在电子镜筒102内，具有电子枪201、照明透镜202、第一光阑203、投影透镜204、偏转器205、第二光阑206、物镜207以及偏转器208。并且，在描绘室103内，配置有XY工作台105和驱动XY工作台105的马达222、224。在XY工作台105上配置有反射镜30、32，反射镜30、32用于利用成为描绘对象的试样101和激光干涉的测长系统。作为试样101，包括例如用于形成半导体装置的晶片和在晶片转印图案的曝光用的掩膜。另外，该掩膜包括例如还未形成任何图案的掩膜坯件。
控制系统电路160具有控制计算机110、存储器112、工作台控制电路122、激光测长装置124、126、偏转控制电路130以及数字模拟转换(DAC)放大器132。控制计算机110、存储器112、工作台控制电路122、激光测长装置124、126以及偏转控制电路130经由未图示的总线相互连接。偏转控制电路130连接DAC放大器132。马达222、224与工作台控制电路122连接。从描绘装置100的外部输入描绘数据，存储到存储装置140。
在控制计算机110内，配置有发射数据生成部50、y方向位置测定部52、x方向位置测定部54、y方向歪斜Δy计算部56、x方向歪斜Δx计算部58、二维图制作部60、校正部62以及描绘控制部64。发射数据生成部50、y方向位置测定部52、x方向位置测定部54、y方向歪斜Δy计算部56、x方向歪斜Δx计算部58、二维图制作部60、校正部62以及描绘控制部64所提及的各“～部”包括处理电路，在该处理电路包括电路、计算机、处理器、电路基板，量子电路或半导体装置等。另外，各”～部”也可以使用共通的处理电路(相同的处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(单独的处理电路)。在发射数据生成部50、y方向位置测定部52、x方向位置测定部54、y方向歪斜Δy计算部56、x方向歪斜Δx计算部58、二维图制作部60、校正部62以及描绘控制部64内必要的输入数据或计算的结果每次都存储到存储器112。
在图1中，在说明实施方式1的基础上对于必要的结构部分以外省略记载。作为描绘装置100，显然通常也可以包括必要的其他结构。
图2是用于说明实施方式1中的各区域的示意图。图2中，试样101的描绘区域10以偏转器208的例如y方向可偏转宽度或比其稍微小的宽度朝向例如y方向被假定分割为矩形状的多个条纹区域20。试样101的描绘处理设为通过在例如x方向上推进描绘处理、以条纹区域20单位来执行。
图3是示出实施方式1中的激光测长装置的测定位置的示意图。图3中，在XY工作台105沿着正交的2边配置有反射镜30、32。在此，以反射面位于x方向(第一方向)的方式配置反射镜30(第一镜)，以反射面位于y方向(第二方向)的方式配置反射镜32(第二镜)。并且，激光测长装置124配置为以反射面位于x方向的方式对反射镜30照射激光。激光测长装置126配置为以反射面位于y方向的方式对反射镜32照射激光。此外，马达222使XY工作台105在x方向上移动，马达224使XY工作台105在y方向上移动。
图4是示出在实施方式1中的反射镜产生弯曲变形的情形的一例和激光光斑直径的关系的一例的示意图。反射镜30、32从提高其加工技术来看至多以在反射面不产生具有数mm级别(例如，5mm)以上的波长的歪斜(凹凸)作为其加工精度的方式制造，尽管如此，将反射面加工成完全的平面也是困难的。另外，如果进一步提高加工精度则制造成本大幅度地增加。或者即使在反射面产生具有数mm级别(例如，5mm)以上的波长的歪斜(凹凸)的情况下，使用以往的工作台位置校正的方法来应对即可。实施方式1中，在光束的光斑直径d比歪斜的波长λ小的情况下校正因歪斜(凹凸)引起的误差。尤其是，针对校正因具有小于数mm级别(例如，5mm)的波长的歪斜(凹凸)而引起的误差的情况是有效的。
在此，对于反射镜30(32)的反射面(工作台的位置测定面)的歪斜(凹凸)的波长λ，如果从激光测长装置124(126)向反射镜30(32)照射激光束43时的光束的光斑直径d1为歪斜的波长λ以上的尺寸，则在光斑直径d1内包含歪斜的振幅Δ的最大值和最小值，因此通过平均化效果，能够将该歪斜引起的XY工作台105的位置的测定误差抑制到能够忽略的程度。以往，主要使用光斑直径为例如10mm程度或比其稍微小的尺寸。如图4所示，如果光斑直径d1为至少歪斜的波长λ的1/2以上的尺寸，则在光斑直径d1内包含歪斜的振幅Δ的最大值和最小值，因此能够期待平均化效果。但是，如上所述，在描绘装置100的设置面积的关系上，装置结构的小型化逐渐成为主流，因此期望通过减小照射反射镜30(32)的激光的光斑直径，从而将激光测长装置124(126)的系统结构小型化，以实现装置整体结构的小型化。与此相伴，如图4所示，若从激光测长装置124(126)向反射镜30(32)照射激光束42时的光束的光斑直径d2小于歪斜的波长λ的1/2，则以往由平均化效果而隐藏的微小歪斜，导致通过激光测长装置124(126)测定的XY工作台105的位置的误差显著地显现出来。因此，在光束偏转位置产生误差。
图5是示出实施方式1中的在基板上所形成的评价图案的位置偏移量的一例的图。在图5中，纵轴示出描绘的评价图案的从y方向的设计位置起的位置偏移量，横轴示出描绘的评价图案的x方向位置。此外，图5中，示出在遮光膜上涂覆了抗蚀剂的基板上，由描绘装置100描绘出在x方向上直线延伸的线图案作为评价图案，并通过位置测定器对经过显影、灰化以及蚀刻处理而得到的图案的一部分的位置进行测定而得的结果。如图5所示，在测定结果中虽包含噪声成分，但作为整体的倾向，可知产生了具有y方向上的振幅的歪斜。显然对于评价图案的y方向位置也同样产生歪斜。
因此，在实施方式1中，对从激光测长装置124(126)照射的激光束在反射镜30(32)上的光斑直径变小时所产生的工作台位置的测定误差进行校正。
图6是示出实施方式1中的描绘方法的主要部分工序的流程图。在图6中，实施方式1中的描绘方法实施如下的一系列的工序：x方向可变y方向位置测定工序(S102)；y方向可变x方向位置测定工序(S104)；x方向可变y方向歪斜量Δy计算工序(S106)；y方向可变x方向歪斜量Δx计算工序(S108)；二维图制作工序(S110)；发射数据生成工序(S112)；图案坐标校正工序(S114)；以及描绘工序(S116)。该一系列的工序中的x方向可变y方向位置测定工序(S102)、y方向可变x方向位置测定工序(S104)、x方向可变y方向歪斜量Δy计算工序(S106)、y方向可变x方向歪斜量Δx计算工序(S108)、二维图制作工序(S110)、图案坐标校正工序(S114)相当于工作台机构的位置校正方法。
作为x方向可变y方向位置测定工序(S102)，激光测长装置126(第一激光测长装置)在XY工作台105向y方向(第一方向)的移动被固定的状态下，以激光束照射到XY工作台105的光斑直径以下的间隔在x方向(第二方向)上使XY工作台105移动，且按各移动的位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定XY工作台105的y方向位置。具体而言，基于工作台控制电路122所进行的控制，固定马达224的旋转轴不使XY工作台105在y方向上移动。并且，基于工作台控制电路122所进行的控制，按每预定的旋转角使马达222的旋转轴旋转，使XY工作台105在x方向上以预定的移动量步进移动。并且，每当XY工作台105步进移动时，从配置位置被固定的激光测长装置126向XY工作台105的反射镜32照射测定用的激光，并接收来自反射镜32的反射光，通过反射光与基准光之间的激光干涉原理来测定到达XY工作台105的y方向距离。激光测长装置126使用y方向距离的各数据，测定(计算)x方向的各位置中的XY工作台105的y方向位置yj。所测定出的XY工作台105的y方向位置yj的各测定数据被输出到y方向位置测定部52。或者，也可以通过激光测长装置126测定各位置的y方向距离，通过y方向位置测定部52使用y方向距离的各数据，测定(计算)x方向的各位置中的XY工作台105的y方向位置yj。
图7是示出实施方式1中的测定间隔的一例的图。XY工作台105的y方向位置yj如上所述，以光斑直径以下的间隔测定。由此，关于反射镜32的反射面，能够在x方向上没有间隙地测定距离。更优选的是，如图7所示，作为光斑直径以下的间隔，适合使用小于光斑直径40的值。测定区域的一部分重叠更能够减小镜歪斜所引起的测定误差。更优选的是，可以以光斑直径40的1/2以下的间隔进行测定。测定区域的重叠比例大的一方，能够进一步减小镜歪斜所引起的测定误差。
作为y方向可变x方向位置测定工序(S104)，激光测长装置124(第二激光测长装置)在XY工作台105向x方向(第二方向)的移动被固定的状态下，以激光束照射到XY工作台105的光斑直径以下的间隔在y方向上使XY工作台105移动，且按各移动的位置，通过使用激光束的激光干涉法，测定XY工作台105的x方向位置。具体而言，基于工作台控制电路122所进行的控制，固定马达222的旋转轴而不使XY工作台105在x方向上移动。并且，基于工作台控制电路122所进行的控制，按每预定的旋转角使马达224的旋转轴旋转，使XY工作台105在y方向上以预定的移动量步进移动。并且，每当XY工作台105步进移动时，从配置位置被固定的激光测长装置124向XY工作台105的反射镜30照射测定用的激光，并接收来自反射镜30的反射光，通过反射光与基准光之间的激光干涉原理测定到达XY工作台105的x方向距离。激光测长装置124使用x方向距离的各数据，测定(计算)y方向的各位置中的XY工作台105的x方向位置xi。所测定出的XY工作台105的x方向位置xi的各测定数据被输出到x方向位置测定部54。或者，也可以通过激光测长装置124测定各位置的x方向距离，通过x方向位置测定部54使用x方向距离的各数据，测定(计算)y方向的各位置中的XY工作台105的x方向位置xi。
在x方向位置xi的测定中，如上所述，也以光斑直径以下的间隔进行测定。更优选的是，如图7所示，作为光斑直径以下的间隔，适合使用小于光斑直径40的值。更优选的是，可以以光斑直径40的1/2以下的间隔来测定。在此，以与测定y方向位置yj的间隔同样的间隔进行测定即可。
此外，在x方向位置xi的测定以及y方向位置yj的测定时，适合在将试样101载置在XY工作台105上的状态下进行。由此，能够还包含试样101的荷重所引起的挠曲等的影响在内进行测定。作为试样101，除了描绘对象掩模坯件以外，也可以是形成有没有涂覆抗蚀剂的铬(Cr)膜的状态下的掩膜基板。或者，也可以是没有形成抗蚀剂膜以及铬(Cr)膜的玻璃基板。
另外，x方向位置xi的测定以及y方向位置yj的测定适合分别进行多次。并且，能够通过使用进行多次测定所得到的测定结果的平均值来减轻测定误差。
另外，x方向位置xi以及y方向位置yj的测定针对如下两个范围进行即可，该两个范围是电子束200的光轴中心位于将试样101载置在XY工作台105上时的试样101的描绘区域10内的最大区域的x方向尺寸L’x的范围(图3)和y方向尺寸L’y的范围(图3)。或者，也可以是针对偏转器208在试样101的描绘区域10内能够使电子束200偏转的最大区域的x方向尺寸L’x的范围(图3)和y方向尺寸L’y的范围(图3)进行的情况。测定范围不涉及反射镜30、32整体，因此能够实现测定时间的缩短。另外，能够减小数据量。
图8A和图8B是用于说明实施方式1中的测定结果的图。通过上述测定，如图8A所示，可知在XY工作台105的反射镜30的y方向上排列的各反射位置，对相同的x方向位置进行测定时的在每个反射位置所得到的x方向位置xi(＝x1、x2、x3、x4、x5、…)。同样地，如图8B所示，可知在XY工作台105的反射镜32的x方向上排列的各反射位置，对相同的y方向位置进行测定时的在每个反射位置所得到的y方向位置yj(＝y1、y2、y3、y4、y5、…)。
作为x方向可变y方向歪斜量Δy计算工序(S106)，y方向歪斜Δy计算部56(第一歪斜量计算部)基于在x方向的各位置测定的XY工作台105的y方向位置yj，计算x方向的各位置中XY工作台105的位置向y方向的歪斜量Δyj。具体而言，将从y方向位置yj中减去在测定y方向位置yj时设为基准的y方向设计位置而得的差值计算为歪斜量Δyj即可。通过该计算，可知在反射镜32的x方向上排列的各反射位置中的歪斜量Δyj(＝Δy1、Δy2、Δy3、Δy4、Δy5、…)。
作为y方向可变x方向歪斜量Δx计算工序(S108)，x方向歪斜Δx计算部58(第二歪斜量计算部)基于在y方向的各位置测定的XY工作台105的x方向位置xi，计算y方向的各位置中XY工作台105的位置向x方向的歪斜量Δxi。具体而言，将从x方向位置xi中减去测定x方向位置xi时设为基准的x方向设计位置而得的差值计算为歪斜量Δxi即可。通过该计算，可知在反射镜30的y方向上排列的各反射位置中的歪斜量Δxi(＝Δx1、Δx2、Δx3、Δx4、Δx5、…)。
由此，在实施方式1中，关于歪斜量Δxi以及歪斜量Δyj，仅分别得到一维数据，因此能够减少数据量。而且，针对位于试样101的描绘区域10内的最大区域的x方向尺寸L’x的范围(图3)和y方向尺寸L’y的范围(图3)进行即可，因此能够减少相应的数据量。
图9是示出实施方式1中的镜歪斜的一例的图。如图9所示，镜30、32的微小歪斜的振幅Δ不一定相同。由此，通过测定y方向的各位置中的XY工作台105的x方向位置xi和x方向的各位置中的XY工作台105的y方向位置yj，能够得到正确的歪斜量。
作为二维图制作工序(S110)，二维图制作部60制作XY工作台105的位置的歪斜量的二维图(Δxi,Δyj)。
图10是示出实施方式1中的二维图的一例的图。在图10的例中，示出作为测定点，测定x方向位置i为1～5，y方向位置j为1～5的情况的二维图。如图10所示，在实施方式1的二维图(Δxi,Δyj)中，作为y方向的各位置中的在x方向的各位置处XY工作台105的位置向x方向的歪斜量，适用所测定出的x方向的各位置中XY工作台105的位置向y方向的歪斜量Δyj。作为x方向的各位置中的y方向的各位置处XY工作台105的位置向x方向的歪斜量，适用所测定的y方向的各位置中XY工作台105的位置向x方向的歪斜量Δxi。换言之，如图10所示，在实施方式1的二维图中，在x轴方向上索引j不断变大。另外，在y轴方向上索引i不断变大。并且，在x轴方向排列的各y方向列，定义相同的歪斜量Δyj。另外，在y轴方向排列的各x方向列，定义相同的歪斜量Δxi。如上这样制作的二维图(Δxi,Δyj)存储于存储装置142。
图11A和图11B是用于说明实施方式1中的二维图的图。如图11A所示，通过测定x方向位置xi以及y方向位置yj，能够求出歪斜量Δxi和歪斜量Δyj。并且，如图11B所示，将向y方向变化的歪斜量Δxi的数列在x轴方向的各位置排列。同样地，将向x方向变化的歪斜量Δyj的数列在y轴方向的各位置排列。由此，各交点处的(Δxi,Δyj)成为其位置处的歪斜量。
由此，能够得到在XY工作台105上载置了试样101时的、电子束200的光轴中心位于试样101的描绘区域10内的最大区域内的各位置中的歪斜量的二维图(Δxi,Δyj)。不需要对反射镜30、32整体进行测定，因此能够减少数据量。
作为发射数据生成工序(S112)，发射数据生成部50从存储装置140读出描绘数据，进行多阶段的数据转换处理，生成装置固有的发射数据。在描绘数据中定义多个图形图案。但是，为了使用描绘装置100描绘图形图案，需要将在描绘数据中定义的图形图案分割为以一次光束的发射能够照射的尺寸。因此，发射数据生成部50为了实际描绘，将各图形图案分割为以一次光束的发射能够照射的尺寸而生成发射图形。并且，按各发射图形生成发射数据。在发射数据中，定义例如图形种类、图形尺寸以及描绘位置(x,y)(照射位置)这样的图形数据。除此之外，定义与照射量对应的照射时间。发射数据按照发射顺序分类而定义。生成的发射数据暂时存储到存储装置142即可。偏转控制电路130按发射顺序读出所生成的发射数据。
作为图案坐标校正工序(S114)，校正部62使用在二维图中定义的歪斜量(Δxi,Δyj)，校正表示在XY工作台105上载置的试样101上的位置的位置数据。在实施方式1中，通过校正在用于使用电子束200在试样101上描绘图案的描绘数据中定义的图案的坐标，校正相关的位置数据。例如，校正在存储于存储装置142的发射数据中定义的图案的坐标。或者，也可以是校正生成发射数据前的在描绘数据中定义的图形图案的坐标。
图12是示出实施方式1中的工作台位置和描绘位置的关系的图。如图12所示，在位于工作台坐标系的原点O的装置中，考虑在点P的位置描绘图案的情况。在发射数据(图案数据)中应描绘的位置记录为从装置的原点起的位置XW(用向量表示)。在实际的描绘时，以工作台移动和偏转的组合将光束向XW的位置照射。因此，使工作台移动到最初计划的位置XL(用向量表示)的附近。该工作台位置XL通过激光测长装置124、126测定。并且，在偏转控制电路130中，如下计算描绘位置XW与XL的差值XM(用向量表示)。
XM＝XW-XL
并且，将差值XM计算为偏转量，照射电子束200。
但是，由于反射镜30、32的歪斜，所以在通过激光测长装置124、126测定的工作台位置XL中包含歪斜误差(Δxi,Δyj)。因此，在实施方式1中，预先，通过将校正该歪斜误差(Δxi,Δyj)的校正量(-Δxi,-Δyj)与在发射数据(图案数据)中定义的图案的距原点的位置XW(用向量表示)相加来校正。
图13A和图13B示出实施方式1中的发射数据的格式的一例的图。在图13A中，示出在校正因镜歪斜引起的工作台位置的歪斜误差前的发射数据的格式。在发射数据中，定义例如图形种类(图形代码)k、坐标(x,y)(照射位置)以及图形尺寸(Lx,Ly)这样的图形数据。通过校正歪斜误差，如图13B所示，坐标(x,y)被校正为坐标(x-Δxi,y-Δyj)。该情况的索引i,j显然表示在描绘该发射图形的情况下的测定XY工作台105的位置时的反射镜30、32中的激光的光斑位置。描绘位置XW限制在从XY工作台105的位置XL起的偏转器208的可偏转范围内，因此如果事先制作与试样101的描绘区域10相当的二维图，则能够针对各描绘位置XW得到用于校正的数据。描绘各发射图形时的工作台位置XL通过描绘控制部64预先计划即可。校正后的发射数据存储于存储装置142。
作为描绘工序(S116)，描绘机构150使用电子束200，基于所校正的位置数据在试样101上描绘图案。首先，偏转控制电路130输入由激光测长装置124、126测定的XY工作台105的位置(X’,Y’)，使用该XY工作台105的位置(X’,Y’)，按各发射图形，计算用于对描绘位置(x-Δxi,y-Δyj)照射电子束的偏转量。
描绘机构150以所得到的偏转量使电子束200偏转，从而描绘预定的图案。具体而言，如下进行动作。在偏转控制电路130中，输出表示计算出的例如向偏转器208的偏转量的数字信号。并且，数字信号通过DAC放大器132被模拟转换并放大，成为偏转电压，从而施加到偏转器208。如下进行描绘机构150的动作。
从电子枪201射出的电子束200通过照明透镜202对具有矩形的孔的第一光阑203整体进行照明。在此，电子束200首先成形为矩形。并且，通过第一光阑203的第一光阑像的电子束200通过投影透镜204投影到第二光阑206上。该第二光阑206上的第一光阑像的位置能够通过偏转器205偏转控制，使光束形状和尺寸变化(可变成形)。通常，每次发射使光束形状和尺寸变化的情况较多。显然也存在连续发射相同的光束形状和尺寸的光束的情况。并且，穿过了第二光阑206的第二光阑像的电子束200通过物镜207对焦，并通过被偏转控制电路130控制的偏转器208而偏转，从而照射到由被工作台控制电路122控制的马达222、224驱动而连续移动的XY工作台105上的试样101的所期望的位置。
由此，根据实施方式1，能够校正针对工作台机构的镜30、32的微小歪斜的工作台机构的位置校正。由此，即使在减小从激光测长装置124、126对XY工作台105照射的激光在镜面上的光斑直径的情况下，也能够在高精度的位置描绘图案。
此外，在试样101从XY工作台105上的设定的设计位置偏移而载置的情况下，通过扫描在试样101预先制作的定位标记，能够掌握试样101的偏移量。如果能够掌握试样101的偏移量，则描绘控制部64也能够在加上该偏移量的位置描绘图案。在该情况下，实施方式1中的歪斜量的二维图以配置于最初的设计位置为前提定义试样101的描绘区域10所对应的数据。由此，若试样101的载置位置偏移，则即使在歪斜量的二维图中没有定义的XY工作台105位置也能够照射电子束200。在该情况下，假设在描绘区域10的端部产生的歪斜反复产生，沿用描绘区域10的端部的数据来校正即可。
实施方式2.
在实施方式1中，说明了校正从激光测长装置124、126对XY工作台105照射的激光在镜面上的光斑直径变小时产生的工作台位置的测定误差的情况。进行针对工作台机构的镜30、32的微小歪斜的工作台机构的位置校正的方法不限于此。在实施方式2中，说明通过可变地调整从激光测长装置124、126向XY工作台105照射的激光在镜面上的光斑直径d，来进行位置校正的构成。以下，尤其是将要说明的点以外的内容与实施方式1相同。
图14是示出实施方式2中的描绘装置的结构的示意图。在图14中，在控制计算机110内，配置有光斑直径计算部66以及光圈调整部68来取代y方向位置测定部52、x方向位置测定部54、y方向歪斜Δy计算部56、x方向歪斜Δx计算部58、二维图制作部60以及校正部62这点以外，与图1相同。
发射数据生成部50、描绘控制部64、光斑直径计算部66以及光圈调整部68这样的各“～部”包括处理电路，在该处理电路中，包括电路、计算机、处理器、电路基板、量子电路或半导体装置等。另外，各“～部”也可以使用共通的处理电路(相同的处理电路)。或者，也可以使用不同的处理电路(单独的处理电路)。在发射数据生成部50、描绘控制部64、光斑直径计算部66以及光圈调整部68内所需的输入数据或计算的结果每次都存储于存储器112。
图15示出实施方式2中的描绘方法的主要部分工序的流程图。在图15中，实施方式2中的描绘方法实施凹凸波长测定工序(S202)、光斑直径计算工序(S204)、光圈调整工序(S206)、描绘工序(S208)这一系列的工序。
作为凹凸波长测定工序(S202)，测定受到激光束的照射的、沿y方向(第一方向)延伸的XY工作台105的反射镜30的反射面(第一面)和沿与y方向正交的x方向(第二方向)延伸的XY工作台105的反射镜32的反射面(第二面)的凹凸波长，该激光束用于通过激光干涉法测定载置试样101的XY工作台105的位置。具体而言，使用形状测定装置，分别对反射镜30、32测定反射面的凹凸。作为形状测定装置，适当使用例如激光位移计、共焦点式位移计、静电电容式测定装置以及外差式干涉仪等来测定即可。根据测定的反射镜30、32的凹凸数据来计算凹凸歪斜的波长λ。包含所得到的凹凸歪斜的波长λ数据的凹凸数据被输入到描绘装置100，并存储于存储装置142。优选反射镜30、32的反射面的凹凸的测定在安装于XY工作台105的状态下测定，也可以拆下来测定。
作为光斑直径计算工序(S204)，光斑直径计算部66计算由反射镜30、32测定的凹凸波长λ以上的激光束的光斑直径d。反射镜30的反射面的光斑直径d与反射镜32的反射面的光斑直径d不同亦可。在该情况下，光斑直径计算部66计算用于反射镜30的激光束的光斑直径d和用于反射镜32的激光束的光斑直径d。在凹凸数据中不包含波长数据的情况下，光斑直径计算部66根据凹凸数据计算凹凸歪斜的波长λ即可。在波长根据位置而不同的情况下，计算最大值即可。虽然说最大值，但在此也可以计算超过加工技术的例如小于数mm级别的微小歪斜的波长。
作为光圈调整工序(S206)，光圈调整部68以成为由反射镜30、32测定的凹凸波长以上的激光束的光斑直径的方式调整激光束的光束直径。在反射镜30的反射面的光斑直径d与反射镜32的反射面的光斑直径d不同的情况下，光圈调整部68以成为由反射镜30测定的凹凸波长以上的激光束的光斑直径的方式调整反射镜30用的激光束的光束直径，并以成为由反射镜32测定的凹凸波长以上的激光束的光斑直径的方式调整反射镜32用的激光束的光束直径。
图16是示出实施方式2中的激光测长装置的结构的一例的图。在图16中，在实施方式2的激光测长装置124、126中，从光源70产生的激光通过透镜72弯曲成平行光(光束直径D)，并照射分束器74。照射到分束器74的光的一部分(例如1/2)的光42穿过，照射到XY工作台105的反射镜30(32)的反射面。另外，剩余部分(例如1/2)的光反射，照射到基准反射板76的反射面。来自反射镜30(32)的反射面的反射光通过分束器74反射，照射到传感器78。来自基准反射板76的反射面的反射光穿过分束器74，照射到传感器78。在传感器78中，使用两个反射光，通过干涉原理来测定到达反射镜30(32)的距离。在该情况下，光圈调整部68将激光束的光斑直径d的控制信号输出到激光测长装置124、126。在激光测长装置124、126内，按照该控制信号，以反射镜30(32)的反射面上的光斑直径成为计算出的光斑直径d的方式控制光圈的口径，调整光束的光束直径。在图16的例中，示出平行光从激光测长装置124、126照射到反射镜30(32)的情况但并不限于此，即使不是平行光的情况下，只要反射镜30(32)的反射面上的光斑直径可被调整即可。
通过反射镜30(32)的反射面上的光斑直径d被控制为测定出的凹凸波长以上，能够使凹凸误差量平均化。由此，能够进行针对XY工作台105的镜30、32的微小歪斜的XY工作台105的位置校正。如上所述，也可以是反射镜30的反射面的光斑直径d与反射镜32的反射面的光斑直径d不同。反射镜30的反射面上的光斑直径d被控制为由反射镜30测定的凹凸波长以上，反射镜32的反射面上的光斑直径d被控制为由反射镜32测定的凹凸波长以上。
作为描绘工序(S208)，通过使用激光束的激光干涉法来测定XY工作台105的位置，该激光束以成为凹凸波长以上的光斑直径的方式被调整了光束直径。并且，基于测定的XY工作台105的位置，描绘机构150使用电子束200在试样101描绘图案。
在实施方式2中，没有过度缩小从激光测长装置124、126照射到反射镜30(32)的反射面的激光光的光斑直径，而是以成为测定出的凹凸波长以上的光斑直径的方式进行控制。由此，在光斑直径d内包含歪斜的振幅Δ的最大值和最小值，因此通过平均化效果，能够将该歪斜引起的XY工作台105的位置的测定误差抑制到能够无视的程度。由此，能够消除校正描绘数据(发射数据)的坐标等的必要。
以上，参考具体例并且说明了实施方式。但是，本发明并非限定于这些具体例。在上述的例中，说明了适用于使用单束的描绘装置100的情况，但在适用于使用多束的描绘装置的情况下，根据歪斜量校正所要描绘的图形图案的坐标即可。
另外，对于装置结构、控制方法等，在本发明的说明中对于不是直接必要的部分等省略了记载，但能够适当选择并使用必要的装置结构、控制方法。例如，对于控制描绘装置100的控制部结构，省略了记载，但显然可以适当选择并使用必要的控制部结构。
除此之外，具备本发明的要素且本领域技术人员能够适当设计变更的全部工作台机构的位置校正方法以及带电粒子束描绘装置包含于本发明的范围。
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并非意在限定发明的范围。这些新的实施方式也可以以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和主旨，并且包含于权利要求书中记载的发明及其等同的范围。

Claims (7)

1.一种工作台机构的位置校正方法，其中，
在载置试样的工作台向第一方向的移动被固定的状态下，以激光束照射到所述工作台的光斑直径以下的间隔使所述工作台向与所述第一方向正交的第二方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用所述激光束的激光干涉法，测定所述工作台的第一方向位置，
在所述工作台向所述第二方向的移动被固定的状态下，以所述光斑直径以下的间隔使所述工作台向所述第一方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用所述激光束的激光干涉法，测定所述工作台的第二方向位置，
基于在所述第二方向的各位置测定的所述工作台的所述第一方向位置，计算所述第二方向的各位置中所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量，
基于在所述第一方向的各位置测定的所述工作台的所述第二方向位置，计算所述第一方向的各位置中所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量，
通过下述方式制作所述工作台的位置的歪斜量的二维图，该方式为：作为所述第一方向的各位置中的所述第二方向的各位置处所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量，适用所测定出的所述第二方向的各位置中所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量；作为所述第二方向的各位置中的所述第一方向的各位置处所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量，适用所测定出的所述第一方向的各位置中所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量，
使用所述二维图中定义的歪斜量，校正对载置在所述工作台上的所述试样上的位置进行表示的位置数据，
所述光斑直径是所述工作台的位置测定面的歪斜的波长的1/2以下。
2.如权利要求1所述的工作台机构的位置校正方法，其特征在于，
作为所述光斑直径以下的间隔，使用小于所述光斑直径的值。
3.如权利要求1所述的工作台机构的位置校正方法，其特征在于，
通过对在描绘数据中定义的图案的坐标进行校正，从而使所述位置数据被校正，该描绘数据用于使用带电粒子束在所述试样上描绘图案。
4.如权利要求1所述的工作台机构的位置校正方法，其特征在于，
所述第二方向的各位置中的所述工作台的所述第一方向位置的测定，在所述工作台上配置有试样的状态下进行。
5.如权利要求4所述的工作台机构的位置校正方法，其特征在于，
所述第一方向的各位置中的所述工作台的所述第二方向位置的测定，在所述工作台上配置有试样的状态下进行。
6.一种带电粒子束描绘装置，具有：
第一激光测长装置，在载置试样的能够移动的工作台向第一方向的移动被固定的状态下，以激光束照射到所述工作台的光斑直径以下的间隔使所述工作台向与所述第一方向正交的第二方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用所述激光束的激光干涉法，测定所述工作台的第一方向位置；
第二激光测长装置，在所述工作台向所述第二方向的移动被固定的状态下，以所述光斑直径以下的间隔使所述工作台向所述第一方向移动，且按被移动的每个位置，通过使用所述激光束的激光干涉法，测定所述工作台的第二方向位置；
第一歪斜量计算处理电路，基于在所述第二方向的各位置测定的所述工作台的所述第一方向位置，计算所述第二方向的各位置中所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量；
第二歪斜量计算处理电路，基于在所述第一方向的各位置测定的所述工作台的所述第二方向位置，计算所述第一方向的各位置中所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量；
二维图制作处理电路，以下述方式制作所述工作台的位置的歪斜量的二维图，该方式为：作为所述第一方向的各位置中的所述第二方向的各位置处所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量，适用所测定出的所述第二方向的各位置中所述工作台的位置向所述第一方向的歪斜量；作为所述第二方向的各位置中的所述第一方向的各位置处所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量，适用所测定出的所述第一方向的各位置中所述工作台的位置向所述第二方向的歪斜量；
校正处理电路，使用所述二维图中定义的歪斜量，校正对载置在所述工作台上的所述试样上的位置进行表示的位置数据；以及
描绘机构，具有载置所述试样的能够移动的所述工作台、放出带电粒子束的放出源、以及使所述带电粒子束偏转的偏转器，并使用带电粒子束，基于校正后的所述位置数据在所述试样上描绘图案，
所述光斑直径是所述工作台的位置测定面的歪斜的波长的1/2以下。
7.如权利要求6所述的带电粒子束描绘装置，其特征在于，
作为所述光斑直径以下的间隔，使用小于所述光斑直径的值。
CN201810068262.XA 2017-01-26 2018-01-24 工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置 Active CN108364899B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-012459 2017-01-26
JP2017012459A JP6937125B2 (ja) 2017-01-26 2017-01-26 ステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108364899A CN108364899A (zh) 2018-08-03
CN108364899B true CN108364899B (zh) 2022-08-23

Family

ID=62906133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810068262.XA Active CN108364899B (zh) 2017-01-26 2018-01-24 工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10345724B2 (zh)
JP (1) JP6937125B2 (zh)
KR (1) KR102072472B1 (zh)
CN (1) CN108364899B (zh)
TW (1) TWI677897B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110923624B (zh) * 2019-12-13 2020-11-24 北京师范大学 一种基于离子束印刷系统的离子束印刷方法
JP2023516596A (ja) * 2020-02-26 2023-04-20 マジック リープ， インコーポレイテッド 手続型電子ビームリソグラフィ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003342A (en) * 1988-06-07 1991-03-26 Nikon Corporation Exposure apparatus
US5151749A (en) * 1989-06-08 1992-09-29 Nikon Corporation Method of and apparatus for measuring coordinate position and positioning an object
JP2003329408A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Ricoh Co Ltd レーザー測長器
US20050179879A1 (en) * 2003-10-30 2005-08-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, interferometer and device manufacturing method
US20070103659A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Nuflare Technology, Inc. Writing method and writing apparatus of charged particle beam, positional deviation measuring method, and position measuring apparatus
JP2009088371A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置及びステージのミラー曲がり変形量取得方法
JP2015135276A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 Dmg森精機株式会社 表面形状測定装置およびそれを備えた工作機械

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3295846B2 (ja) * 1989-06-08 2002-06-24 株式会社ニコン 位置測定方法、位置測定装置、位置決め方法、位置決め装置、および露光装置
US5363196A (en) * 1992-01-10 1994-11-08 Ultratech Stepper, Inc. Apparatus for measuring a departure from flatness or straightness of a nominally-plane mirror for a precision X-Y movable-stage
JPH09275072A (ja) * 1996-04-05 1997-10-21 Nikon Corp 移動鏡の真直度誤差補正方法及びステージ装置
CN1102750C (zh) * 1998-08-19 2003-03-05 鸿友科技股份有限公司 光学扫描器的扫描光迹歪斜自动校正方法与装置
AU6122099A (en) * 1998-10-14 2000-05-01 Nikon Corporation Shape measuring method and shape measuring device, position control method, stage device, exposure apparatus and method for producing exposure apparatus, and device and method for manufacturing device
DE69943311D1 (de) 1998-12-24 2011-05-12 Canon Kk Trägerplattesteuerungsvorrichtung, Belichtungsapparat und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
JP4546255B2 (ja) * 2002-12-12 2010-09-15 ザイゴ コーポレーション フォトリソグラフィック露光サイクルの間のステージ・ミラー歪の工程内補正
WO2006080285A1 (ja) * 2005-01-25 2006-08-03 Nikon Corporation 露光装置及び露光方法並びにマイクロデバイスの製造方法
TWI313486B (en) * 2005-07-28 2009-08-11 Nuflare Technology Inc Position measurement apparatus and method and writing apparatus and method
KR101427071B1 (ko) * 2007-07-24 2014-08-07 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5003342A (en) * 1988-06-07 1991-03-26 Nikon Corporation Exposure apparatus
US5151749A (en) * 1989-06-08 1992-09-29 Nikon Corporation Method of and apparatus for measuring coordinate position and positioning an object
JP2003329408A (ja) * 2002-05-09 2003-11-19 Ricoh Co Ltd レーザー測長器
US20050179879A1 (en) * 2003-10-30 2005-08-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, interferometer and device manufacturing method
US20070103659A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Nuflare Technology, Inc. Writing method and writing apparatus of charged particle beam, positional deviation measuring method, and position measuring apparatus
JP2009088371A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置及びステージのミラー曲がり変形量取得方法
JP2015135276A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 Dmg森精機株式会社 表面形状測定装置およびそれを備えた工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
US20180210353A1 (en) 2018-07-26
KR20180088291A (ko) 2018-08-03
TW201841195A (zh) 2018-11-16
CN108364899A (zh) 2018-08-03
US10345724B2 (en) 2019-07-09
JP6937125B2 (ja) 2021-09-22
TWI677897B (zh) 2019-11-21
KR102072472B1 (ko) 2020-02-03
JP2018120996A (ja) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101481463B1 (ko) 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법
KR101495684B1 (ko) 하전 입자빔의 편향 형상 오차 취득 방법 및 하전 입자빔 묘화 방법
KR100982817B1 (ko) 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법
JP6057797B2 (ja) セトリング時間の取得方法
US8008631B2 (en) Method of acquiring offset deflection amount for shaped beam and lithography apparatus
CN108364899B (zh) 工作台机构的位置校正方法及带电粒子束描绘装置
JP2013038297A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP6791051B2 (ja) マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
KR20130096663A (ko) 묘화 장치, 및 물품 제조 방법
KR102219532B1 (ko) 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법
KR102221957B1 (ko) 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법
JP7017129B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2004311659A (ja) 荷電粒子線装置の調整方法及び荷電粒子線装置
JP6614880B2 (ja) リソグラフィ装置および物品の製造方法
JP2013115304A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2013183017A (ja) 描画装置、基準素子、及び物品製造方法
US20220301816A1 (en) Drawing method, master plate manufacturing method, and drawing apparatus
JP6040046B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置、および荷電粒子ビーム描画方法
JP2010147066A (ja) 座標計測装置及び荷電粒子ビーム描画装置
JP2011066236A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2008042173A (ja) 荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置及びプログラム
JP2009088371A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及びステージのミラー曲がり変形量取得方法
KR20220115826A (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치
JP2022007078A (ja) 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
KR20180015584A (ko) 하전 입자빔의 분해능 측정 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant