JP2662266B2 - 電子ビーム露光装置の精度管理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的； （産業上の利用分野） この発明は、基板に描画されたパターンの距離等を測
定することによって行なう電子ビーム露光装置の精度管
理方法に関するものである。

（従来の技術） 従来の電子ビーム露光装置の精度管理方法としては、
位置精度に関するストライプバウンダリーに股がるパタ
ーンの繋ぎ合わせ検査も行なわれているが、その方法は
第６図に示すような基板のマスク全面（同図中において
は20箇所）に測定用パターン群を描画し、各箇所のパタ
ーン間の距離を測定していた。又、こうした20箇所の描
画パターン群が得られた場合においても、通常は第６図
中の丸枠内に指定したような、例えば６箇所程度の描画
パターン群にて各パターン間の距離の測定結果を合計し
た数値から、これを繋ぎ合わせ精度検査の結果とみなし
ている。しかし、実際にはこのような方法に依ると各箇
所の測定数値間のばらつきが多く、例えば測定する度の
平均値を対象にした｜最大値−最小値｜の値を検討した
結果には0.035μｍもの差が生じており、電子ビーム露
光装置の位置精度に対する管理方法への信頼性が問題に
なっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような問題は、基板のマスク面に関する平坦度
が何ら考慮されておらず、マスク面上の描画された各測
定用パターンに対して隣接した所定箇所を選定して距離
測定していた為である。マスク面の平坦度を考慮しない
限り、個々の測定結果のばらつきは避けられず、安定し
た測定結果を得ることはできない。しかして、この発明
の目的は、測定箇所による測定結果のばらつきを回避
し、描画する基板上の平坦度が均一にして秀逸な箇所を
選定することにより、位置精度に対して安定した測定用
パターンを対象にしてストライプバウンダリーの繋ぎ合
わせ検査を行なうような、信頼性の高い電子ビーム露光
装置の精度管理方法を提供することにある。

発明の構成； （課題を解決するための手段） 電子ビーム露光装置の精度管理方法において、この発
明の上記目的は、被描画基板の平坦度が所定範囲に収ま
ると共に均一な部分を選定して前記電子ビーム露光装置
による測定用パターン群を前記選定部分に描画するよう
にした前記各測定用パターン群間の距離測定に関わるス
トライプバウンダリーの繋ぎ合わせ検査の改善から、前
記電子ビーム露光装置の位置精度が高められるように構
成することによって達成される。

（作用） この発明は、被描画面なる基板のマスク面の平坦度に
留意することによって、これが優れると共に均一な部分
を選定して位置精度の管理に関する測定条件を改善して
いる。マスク面の平坦度に関与する最たる影響は、基板
自体の装填変形であり、実質上は基板が装填されるカセ
ット側からの反作用抗力に依る変形に起因する。これは
基板がカセットに装填されると弓形に曲げられ、幾分の
反り変形を受けるものであり、周波数の高い測定用パタ
ーンで描画するような場合は、マスク面の平坦度に及ん
だこの変形からの影響を受け易くなっている。しかし、
カセットの基板を支える爪の部分に対しては、基板が安
定支持されるので、マスク面も同様にその真上の近傍に
関する測定用パターンの描画が安定して優れた平坦度を
得ることができるのである。即ち、装填後の基板のマス
ク面からこうした平坦度の優れた均一な部分を選定する
わけである。

（実施例） 以下に、この発明について実施例を挙げて詳細に説明
する。

第２図はこの発明に関する基板のマスク面の描画位置
による測定用パターンの等平坦度結線を示している。一
般にテスト用に測定用パターンを描画するには、ラスタ
ースキャンにより例えば40MHZ 80MHZの高周波数を設定
して出力する必要がある。こうして、２種の高周波数で
マスク面に描画された測定用パターンの平坦度に関する
解析結果から、その等平坦度点を結線することによって
第２図のような縞模様を呈したマスク面における基板の
平坦度分布が得られる。同図中のL1〜L4は各丸枠部の測
定用パターンを描画するに際して設定した周波数毎の、
例えば40MHZによる測定用パターン描画部L2や80MHZによ
る測定用パターン描画部L3、或いはその両方による測定
用パターン描画部L1又はL4の例を示している。しかし、
実際こうした縞模様の等平坦度結線を得るには、通常と
は異なった中心部から外部へ向けたこれらの測定用パタ
ーンの緻密な描画によって解析されなければならない。
即ち、第２図は基板のカセットによる装填変形をその等
平坦度の分布から徹底解析したものと考えれば良い。

更に、同図中の斜線が引かれた丸枠部Ｃに関しては、
第６図で示したような各測定パターン部から特に平坦度
が優れると共に均一な部分を選定したものである。又、
第３図は基板がカセットに装填された状態に関する基板
のマスク面に関する平面断面図であり、第２図中の斜線
丸枠部Ｃが測定用パターン描画位置として優れて安定し
た平坦度を持つことの理由を説明するものである。つま
り、それは斜線丸枠部Ｃの各部の真下近傍にカセットの
爪Ｆや特にＤ部とした箇所にも支点があるからであり、
それぞれの支えによって基板が安定支持される局部を有
しているからに他ならない。即ち、第２図の斜線丸枠部
Ｃ、或いはこれに同一な第３図においては測定用パター
ンエリアＥが設定された同図中の６箇所の丸枠部中の３
箇所に相当する部分を測定するようにすれば良い。

更に、第１図はカセットに装填された後の基板の平坦
度変化に関して詳細に解析した図である。やはり第２図
に使用したような、ラスタースキャンの周波数を40MHZ
と80MHZに設定して描画した場合に関し、それぞれ第１
図（Ａ）及び（Ｂ）として各測定用パターンの描画位置
における同図中のＺ方向の変動量を0.5μｍモードによ
って測定した結果を示している。これは基板がカセット
に装填されて弓形に変形したときの基準水平面に対する
高さの変動量の測定値であり、第１図（Ａ）及び（Ｂ）
中においては支点上を含めた９箇所の選定部分のデータ
を得ている。ここで、各測定値の内、重下線が引かれた
箇所はカセットの支点上に相当しており、これを留意し
た条件下を新方法、全体視したものを旧方法と称するこ
とにする。即ち、新方法とは重下線の引かれた測定値分
だけとみなして良い。こうして、基板上における平坦度
の測定を行なうと、従来の旧方法によれば基板の装填変
形からの測定値のばらつきが第１図（Ａ）の場合は、平
均値の差で最大0.0345μｍ程に及んで生じているのに対
し、新方法を採用すれば、第１図（Ａ）及び（Ｂ）の何
れの場合にも平均値の差が0.006μｍ以下と非常に安定
していることが判明する。即ち、新旧の基板上における
マスク面の平坦度の測定平均値の差は歴然としており、
被描画面なる基板のマスク面の平坦度を留意することが
如何に測定精度の管理に重要であるか、換言すれば測定
初期条件の改善が目的達成に及ぼす効力が如何程である
かを意味するものであるが、これについては以下に記述
する。しかしながら、この発明の主旨は既に達成されて
いるのである。

次に、この発明が影響する電子ビーム露光装置の精度
管理の要素として、位置精度に関する検査であるストラ
イプバウダリーに股がるパターンの繋ぎ合わせ精度の測
定検査の模様を第４図によって説明する。同図中の測定
用パターンはこの発明で新方法として選定した箇所に描
画されたものであり、隣接した十文字型の２つの測定用
パターンがストライプバウンダリーＳに股がって同図中
のＹ方向に繋ぎ合わさった状態に造形されている。位置
精度を検査するにはこうした測定用パターンの造形を基
板のマスク面に描画しておくことにより、経時的若しく
は相対的な各測定用パターンの距離間隔に関するバッテ
ィングエラーのデータを得るようにする。尚、第４図の
形状はその寸法に関するＧ部をＧ＝4,H部をＨ＝80なる
数値を持ったこの測定用パターンを具体的に示した例で
あり、単位をμｍとするが特に限定するものではない。
更に、こうした位置精度に関する0.5μｍモードによる
Ｙ方向のバッチングエラー測定結果のデータ例を第５図
に示すが、これは３週間に及び無調整で測定した結果を
示すものである。明らかに新方法は旧方法に比較して各
周波数設定下に対応する測定結果のばらつきが抑えられ
ており、その差に至っては実に対比で1/2〜1/3程度と、
著しく改善されている。

発明の効果； 以上のように、この発明によれば電子ビーム露光装置
の精度管理方法に重要な位置精度に関するストライプバ
ウンダリーの繋ぎ合わせ検査に対して、被描画面なる基
板の平坦度に留意し、この描画への初期条件の設定を改
善することによって極めて安定した精度管理検査を行い
得る方法を実現している。又、この方法に依れば、従来
よりも描画部分が削減されるので、検査工程全体が時間
短縮されると共に信頼性も保証され、必要最小限の実施
回数で済ませられるような合理化された精度管理方法を
提供している。更に、その他の関連する全ての精度検査
項目への適用も可能にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の被描画基板に対する平坦度解析から
測定部分の選定を説明するための図、第２図はこの発明
に関わる測定パターンの描画位置による被描画基板上の
等平坦度結線を示す図、第３図はこの発明の測定用に選
定された基板部分の特色を説明するための平面断面図、
第４図はこの発明に関わる精度管理の測定検査の一例を
示した図、第５図は第４図の検査におけるこの発明の方
法による測定結果と従来の方法に依る測定結果との比較
例を示した図、第６図は従来の測定方法を説明するため
の図である。 Ｃ……選定部分、Ｄ……支点存在箇所、Ｅ……パターン
エリア、Ｆ……カセットの爪、G,H……測定用パターン
の寸法、ｓ……ストライプバウンダリー。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子ビーム露光装置の精度管理方法におい
   て、被描画基板の平坦度が所定範囲に収まると共に均一
   な部分を選定して前記電子ビーム露光装置による測定用
   パターン群を前記選定部分に描画するようにした前記各
   測定用パターン群間の距離測定に関わるストライプバウ
   ンダリーの繋ぎ合わせ検査の改善から、前記電子ビーム
   露光装置の位置精度が高められるように構成したことを
   特徴とする電子ビーム露光装置の精度管理方法。
2. 【請求項２】前記被描画基板の選定部分を前記被描画基
   板の装填先となるカセットの支点部に対する真上近傍と
   し、前記被描画基板の選定部分の平坦度を0.5μｍ以内
   にした請求項１に記載の電子ビーム露光装置の精度管理
   方法。