JP4634992B2 - Position measuring apparatus and positional deviation amount measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、位置計測装置及び位置ずれ量計測方法に係り、例えば、電子ビームを可変成形させながら描画された極端紫外(EUV:Extreme Ultra Violet)露光に用いるマスクのパターン位置ずれ量を計測する方法及び装置に関する。 The present invention relates to a position measuring apparatus and a positional deviation amount measuring method, for example, a method for measuring a pattern positional deviation amount of a mask used for extreme ultraviolet (EUV) exposure drawn while variably shaping an electron beam. And an apparatus.
近年、半導体の回路線幅はますます細くなり、一方で大集積化を続けている。シリコン(Si)ウエハ上に回路を大量にかつ正確に刻むために、マスク(原画パターン或いはレチクルともいう。)上に描かれた原画を転写する露光技術も進んできている。例えば、本来のマスクパターンの周辺に転写されないような補助パターンを配置する光近接効果補正技術が検討されている。或いは、転写に使用される照明光に異方性を持たせて解像性を部分的に向上させる変形照明技術が検討されている。或いは、対物レンズとウエハの間に空気の屈折率よりも大きな液体(例えば、水や油)などを入れて解像限界を向上させる液浸露光技術などが検討されている。これらにより、露光光源の波長である193nmの半分である90nm以下のパターンが生産可能となってきている。特に液浸露光技術において、水の理論的な屈折率から45nmのパターンも露光可能であることが示されている。そのため、さらに理想的な油が見つかれば32nmに近いところまで液浸技術によって達成可能と考えられている。 In recent years, the circuit line width of semiconductors has become increasingly narrower, while large integration has continued. In order to engrave a circuit on a silicon (Si) wafer in a large amount and accurately, an exposure technique for transferring an original image drawn on a mask (also referred to as an original image pattern or a reticle) has been advanced. For example, an optical proximity effect correction technique in which an auxiliary pattern that is not transferred around the original mask pattern is being studied. Alternatively, a modified illumination technique that partially improves the resolution by giving anisotropy to illumination light used for transfer has been studied. Alternatively, an immersion exposure technique that improves the resolution limit by putting a liquid (for example, water or oil) larger than the refractive index of air between the objective lens and the wafer has been studied. As a result, a pattern of 90 nm or less, which is half of the wavelength of the exposure light source 193 nm, can be produced. In particular, in the immersion exposure technique, it is shown that a 45 nm pattern can be exposed from the theoretical refractive index of water. Therefore, it is considered that if an ideal oil is found, it can be achieved by the immersion technique up to a position close to 32 nm.
しかし、このような露光技術では、光近接効果を補正するための補助パターンが複雑になることが想定されている。補助パターンは、ウェハに本来転写されないがウェハに像が形成されるときには影響を与えるパターンとなる。この補助パターンがマスクに形成される。この補助パターンが空間像の影響が大きくなるにつれて複雑になる。また、複雑なパターンは原画を描画する際の描画時間に大きな影響を与える。さらに、どうやって描画されたパターンを検査すればよいのかという非常に大きな問題もある。 However, in such an exposure technique, it is assumed that an auxiliary pattern for correcting the optical proximity effect becomes complicated. The auxiliary pattern is a pattern that is not originally transferred to the wafer but has an effect when an image is formed on the wafer. This auxiliary pattern is formed on the mask. This auxiliary pattern becomes complicated as the influence of the aerial image increases. In addition, a complicated pattern has a great influence on the drawing time when drawing an original picture. In addition, there is a very big problem of how to inspect the drawn pattern.
上記問題を解決するために、これまでのリソグラフィの歴史と同様に露光波長そのものを短波長化することも考えられている。157nmの光は、縮小転写するためのレンズ材料の制限から断念されている。そのため、現時点で最も可能性があると考えられているのは、波長が13.4nmのEUV光である。EUV光は、軟X線領域に区分される光で多くの物体で透過吸収されるために、もはや投影光学系を形成することが出来ない。そのため、EUV光を用いた露光手法については反射光学系が提案されている。 In order to solve the above problem, it is considered to shorten the exposure wavelength itself as in the history of lithography so far. The light of 157 nm has been abandoned due to the limitation of the lens material for reduced transfer. Therefore, it is EUV light having a wavelength of 13.4 nm that is considered to be most likely at the present time. Since EUV light is transmitted and absorbed by many objects with light divided into a soft X-ray region, it is no longer possible to form a projection optical system. Therefore, a reflection optical system has been proposed for an exposure method using EUV light.
そのため、使用される原画マスクも従来のように透過光を通すために周辺を3点または4点で保持するというような方式ではなくて、裏面のほとんどを平面でチャックすることが提案されている。さらに光の減衰を考慮して、システムそのものが真空チャンバー内に設置されるため、EUV用のマスクの固定には静電チャックの使用を前提としている。
そして、露光される基板及び静電チャック自体が、SEMI規格で規定されているように厳しく仕様が定義されている(例えば、非特許文献1〜3参照)。
Therefore, it is proposed that the original mask used is not a method of holding the periphery at three points or four points to transmit transmitted light as in the prior art, but chucks most of the back surface with a flat surface. . Further, in consideration of light attenuation, the system itself is installed in a vacuum chamber. Therefore, it is assumed that an electrostatic chuck is used for fixing an EUV mask.
The specifications of the substrate to be exposed and the electrostatic chuck itself are strictly defined as defined in the SEMI standard (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 3).
さらに、EUV用の原画マスクを作る際における反射膜を形成する工程中やパターン形成のプロセス中の基板の変形などが予測不能である。そのため、上記の非特許文献3によれば原画マスクを作るための描画装置、位置計測装置および露光装置(転写装置ともいう。)については、静電チャックによる基板の保持が不可欠とされている。 Furthermore, the deformation of the substrate during the process of forming the reflective film or the pattern formation process when making an EUV original mask is unpredictable. Therefore, according to Non-Patent Document 3 described above, the holding of the substrate by the electrostatic chuck is indispensable for the drawing device, the position measuring device, and the exposure device (also referred to as a transfer device) for making the original image mask.
図24は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線描画装置(EB(Electron beam)描画装置)における第1のアパーチャ410には、電子線330を成形するための矩形例えば長方形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向される。そして、第2のアパーチャ420の可変成形開口421の一部を通過して、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340に照射される。すなわち、開口411と可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、ステージ上に搭載された試料340の描画領域に描画される。第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。
FIG. 24 is a conceptual diagram for explaining the operation of a conventional variable shaping type electron beam drawing apparatus.
In a first aperture 410 in a variable shaping type electron beam drawing apparatus (EB (Electron beam) drawing apparatus), a rectangular, for example, rectangular opening 411 for forming the electron beam 330 is formed. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 having passed through the opening 411 of the first aperture 410 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 of the first aperture 410 is deflected by a deflector. Then, the sample 340 mounted on a stage that passes through a part of the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 and continuously moves in a predetermined direction (for example, the X direction) is irradiated. . That is, a rectangular shape that can pass through both the opening 411 and the variable shaping opening 421 is drawn in the drawing region of the sample 340 mounted on the stage. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is referred to as a variable shaping method.
しかし、上述したSEMI規格(SEMI P40−1103)に記載されているチャックの形状精度仕様を満足すること、そして、さらにかかる満足していることを評価することも非常に困難である。また、EUVマスク製作のプロセスで許容されるパーティクルの粒径は、SEMATECHのロードマップによれば30nmである。しかし、EUVマスクの裏面には静電チャックのために導電性の膜、例えばガラスとの密着性の良いCrなどがコーティングされている。マスクとの接触面積の大きい静電チャックのような方式だと、この裏面の導電膜が接触部分での摩擦などによって剥れて、パーティクルとなる可能性は十分に考えられる。 However, it is very difficult to satisfy the shape accuracy specification of the chuck described in the SEMI standard (SEMI P40-1103) and to evaluate the satisfaction. Further, the particle diameter of particles allowed in the EUV mask manufacturing process is 30 nm according to the roadmap of SEMATECH. However, the back surface of the EUV mask is coated with a conductive film such as Cr having good adhesion to glass for electrostatic chucking. In the case of a method such as an electrostatic chuck having a large contact area with the mask, there is a sufficient possibility that the conductive film on the back surface will be peeled off due to friction at the contact portion and become particles.
また、EUVマスクの裏面にパーティクルがあると、局所的に見ればマスクの裏面がパーティクル近辺で密着しないためにEUVマスクが変形して、必要とされるパターンの位置精度が得られない恐れがある。そのため、チャック表面を常に清浄な状態に保つ必要があるが、そのように維持・管理することが非常に難しい。 Also, if there are particles on the back side of the EUV mask, the EUV mask may be deformed because the back side of the mask does not adhere close to the particles when viewed locally, and the required pattern position accuracy may not be obtained. . Therefore, it is necessary to keep the chuck surface clean at all times, but it is very difficult to maintain and manage it.
さらに、露光装置においては、一般にマスクは原画として、ウエハ上に像を順次縮小転写するために使用されるために、最終的な洗浄プロセスを通ってきたマスクのみが扱われる。しかし、EUVマスクを製作する段階での描画装置においては、光マスクにパターンを描画する場合と同様に、感光剤であるレジストが塗布されたEUVマスクを装置に投入する必要がある。ここで述べた光マスクとしては、EUV光以外の例えば紫外線等の光を用いて露光する場合に使用する光マスクが挙げられる。通常の光マスク同様にEUVマスク上に塗布されるレジストは感光材として作用し、電子ビームで描かれた所望のパターンに対して化学的な反応を起こす。その結果として、電子ビームが照射されて変質したパターンの箇所のみが、後の現像プロセスにおいて除去される(ポジ型レジスト)か、照射されたパターンの箇所以外を除去する(ネガ型レジスト)ことによって、レジストパターンが描かれる。その後、レジストパターンを保護膜として、通常の光マスクであれば下層のクロムを、EUVマスクであれば遮光膜となるクロム系の金属あるいは、タンタル系の金属を、エッチングにより取り除くことで、取り除いた箇所だけ光を通すマスクとなる。その後、エッチングの保護膜として残されたレジストは化学的な剥離処理により取り除かれる。 Further, in the exposure apparatus, since the mask is generally used as an original image for sequentially reducing and transferring the image onto the wafer, only the mask that has passed through the final cleaning process is handled. However, in a drawing apparatus at the stage of manufacturing an EUV mask, it is necessary to put an EUV mask coated with a resist, which is a photosensitive agent, into the apparatus as in the case of drawing a pattern on an optical mask. Examples of the optical mask described here include an optical mask used when exposure is performed using light such as ultraviolet rays other than EUV light. The resist applied on the EUV mask, like a normal optical mask, acts as a photosensitive material and causes a chemical reaction to a desired pattern drawn with an electron beam. As a result, only the portion of the pattern that has been altered by irradiation with the electron beam is removed in a later development process (positive type resist) or by removing other than the portion of the irradiated pattern (negative type resist). A resist pattern is drawn. After that, the resist pattern was used as a protective film, and the lower layer of chromium was removed by etching, and the chromium-based metal or tantalum-based metal that would be a light-shielding film was removed by etching. It becomes a mask that allows light to pass through only the points. Thereafter, the resist left as an etching protective film is removed by chemical stripping.
このレジストは光マスクであっても、EUVマスクであっても、薄く均一に塗布される必要がある。一般的に、レジストは炭素を主成分とする高分子膜からなり、溶媒に溶かしたレジストを回転する基板上に所定の分量を滴下して。回転塗布するスピンコート技術等により塗布される。この時、レジストは基板の側面や裏面にも一部回り込んでいる可能性があるが、側面や裏面のレジストなどの残留物や付着物を、マスク表面の必要な箇所のレジストに影響を与えないように取り除くことは非常に困難である。なお、レジストが塗布された後には、主に感度の安定化・均一化のために、レジストの種類や条件に従って、所定の温度でベーキング(プリベーク)される。 This resist needs to be applied thinly and uniformly, whether it is an optical mask or an EUV mask. Generally, a resist is made of a polymer film containing carbon as a main component, and a predetermined amount is dropped onto a rotating substrate on which a resist dissolved in a solvent is rotated. It is applied by a spin coating technique for spin coating. At this time, there is a possibility that the resist partially wraps around the side and back of the substrate, but residues and deposits such as resist on the side and back will affect the resist at the necessary locations on the mask surface. It is very difficult to get rid of. Note that after the resist is applied, the resist is baked (pre-baked) at a predetermined temperature in accordance with the type and conditions of the resist mainly for stabilizing and uniforming the sensitivity.
しかし、ベーキング処理を行っても、高分子の膜であるレジストは、非常に傷つきやすく剥れやすいという性質を有する。描画装置においては基板を搬送したり描画中に保持したりするために、マスク表面の必要な箇所を避けて必要最小限な箇所のみを接触するようにして取り扱うが、その際に予期していない側面や裏面に回りこんだレジストが、接触部分に付着したり剥れたりして、描画装置内での発塵の大きな原因であることが容易に考えられている。さらに、EUVマスクにおいて静電チャックを使用すると、マスク裏面のほとんどが接触することになるため、側面や裏面に残っているレジストなどの付着物が剥れてパーティクルとなり、結果的に静電チャックに吸い寄せられることは十分に予想される。そのためチャック表面を清浄な状態に維持することが困難となる。その結果、静電チャック表面とマスク裏面との間にパーティクルが入り込んでしまうため、マスク裏面を理想的な平面に維持することが困難となる。 However, even if the baking process is performed, the resist that is a polymer film has the property of being easily damaged and easily peeled off. In the drawing device, in order to transport the substrate and hold it during drawing, it is handled by avoiding the necessary part of the mask surface and touching only the minimum necessary part. It is easily considered that the resist that wraps around the side surface and the back surface adheres to or peels off from the contact portion and is a major cause of dust generation in the drawing apparatus. In addition, when an electrostatic chuck is used in an EUV mask, most of the back surface of the mask comes into contact with it, so that deposits such as resist remaining on the side surface and the back surface are peeled off and become particles, resulting in electrostatic chucking. It is fully expected to be sucked. Therefore, it becomes difficult to maintain the chuck surface in a clean state. As a result, particles enter between the electrostatic chuck surface and the mask back surface, making it difficult to maintain the mask back surface on an ideal plane.
そこで、静電チャックを用いないで描画装置でマスクとなる基板を保持した状態で基板の裏面形状を描画中あるいは描画前に測定して、測定された基板の裏面形状を元にパターンの位置ずれ量を算出して補正するというパターンの描画方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the backside shape of the substrate is measured during or before drawing while holding the substrate serving as a mask with a drawing apparatus without using an electrostatic chuck, and the pattern position is shifted based on the measured backside shape of the substrate. A pattern drawing method has been proposed in which the amount is calculated and corrected (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の技術では基板のパターンを形成する面と対抗する裏面の高さ位置分布を測定する。このような方法を採用すると、基板の裏面測定時に自重たわみの影響を受けている上に、基板の公差に応じて基板毎にたわみの量に変化が生じたりする可能性がある。或いは、基板毎にEUVマスク特有な多層膜応力の変化に伴って変形量が変わる恐れがある。そのため、基板の裏面が任意の局面または平面に矯正された状態を計算で再現するときの再現性に問題が生じる可能性がある。さらに、高さ分布の計測装置として、一般的にEUVマスクの平面度を測定するために使用されるような干渉計を使用した測定器がある。しかし、この測定器を描画装置に搭載することは、装置構成の制約から非常に困難である。そのため、搭載可能な測定器の分解能が十分でない恐れがある。 However, the technique described in Patent Document 1 measures the height position distribution of the back surface facing the surface on which the substrate pattern is formed. When such a method is employed, there is a possibility that the amount of deflection is changed for each substrate in accordance with the tolerance of the substrate, in addition to being affected by the deflection of its own weight when measuring the back surface of the substrate. Alternatively, the amount of deformation may change with the change in the multilayer film characteristic of the EUV mask for each substrate. Therefore, there may be a problem in reproducibility when reproducing a state in which the back surface of the substrate is corrected to an arbitrary aspect or plane by calculation. Further, as a height distribution measuring device, there is a measuring device using an interferometer which is generally used for measuring the flatness of an EUV mask. However, it is very difficult to mount this measuring instrument on a drawing apparatus due to restrictions on the apparatus configuration. Therefore, there is a possibility that the resolution of the mountable measuring instrument is not sufficient.
そして、仮に、描画装置において、描画できたとしても描画されたパターンの位置を計測する位置計測装置で問題が発生する。それは、位置計測装置において計測されるマスクも最終洗浄前の基板であるため、レジストなどの残留物やプロセス過程において付着したパーティクルなどが残っている可能性がある。そのようなEUVマスクを静電チャックにより基板の保持をしたのでは、やはりパーティクルが静電チャックに吸い寄せられる。そのためチャック表面を清浄な状態に維持することが困難となる。さらに、現在の位置計測装置では、高精度な計測が必要であるため環境変動を小さくするために温度・湿度がコントロールされた恒温チャンバー内に設置される必要がある。しかし、パターンの位置計測に際しては真空中で動作させる必要性がないので、取り扱いや装置の管理が容易な大気中で使用することが望ましい。ところが、静電チャックを大気中で使用すると、環境中に存在する異物を静電気により積極的に吸いつけてしまう恐れが非常に大きい。その結果、静電チャック表面とマスク裏面との間にパーティクルが入り込んでしまう。そのため、マスク裏面を理想的な平面に維持することが困難となる。その結果、高精度な位置計測を行なうことができない恐れがある。
上述したように、位置計測装置内でEUVマスクの保持に静電チャックを使用するにも仕様を満たす静電チャック自体を製作することが非常に困難であるといった問題があった。また、仮に仕様を満たす静電チャックを使用することが可能となったとしても、位置計測装置においてパーティクル管理などの問題があった。また、仮に仕様を満たす静電チャックを使用することが可能となったとしても次のような問題があった。すなわち、静電チャックを用いないでデータ補正により描画したパターンについて、静電チャックではかかる描画装置の位置精度を評価することができなかった。 As described above, there is a problem that it is very difficult to manufacture the electrostatic chuck itself that satisfies the specifications even when the electrostatic chuck is used to hold the EUV mask in the position measuring apparatus. Even if it becomes possible to use an electrostatic chuck that satisfies the specifications, there are problems such as particle management in the position measurement device. Even if it is possible to use an electrostatic chuck that satisfies the specifications, there are the following problems. That is, with respect to a pattern drawn by data correction without using an electrostatic chuck, the position accuracy of the drawing apparatus could not be evaluated by the electrostatic chuck.
本発明は、かかる問題点を克服し、描画されたマスクのパターン位置ずれ量を高精度に計測する方法及び装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for overcoming such problems and measuring the pattern displacement amount of a drawn mask with high accuracy.
本発明の一態様の位置計測装置は、
マスク基板の裏面を3点支持する3点支持部材と、マスク基板の裏面を真空チャックする真空チャック部材とを配置する配置部と、
配置部に配置された3点支持部材と真空チャック部材との一方を載置するステージと、
ステージ上に真空チャック部材が載置された状態で、真空チャック部材を介して基板を吸引する真空ポンプと、
ステージ上に載置された3点支持部材に支持された基板上に形成されたパターンの位置と真空チャック部材に真空チャックされた基板上に形成されたパターンの位置とを認識する認識部と、
を備えたことを特徴とする。
The position measurement device according to one embodiment of the present invention includes:
An arrangement portion for arranging a three-point support member for supporting the back surface of the mask substrate at three points, and a vacuum chuck member for vacuum chucking the back surface of the mask substrate;
A stage for placing one of the three-point support member and the vacuum chuck member arranged in the arrangement unit;
A vacuum pump that sucks the substrate through the vacuum chuck member in a state where the vacuum chuck member is placed on the stage;
A recognition unit for recognizing the position of the pattern formed on the substrate supported by the three-point support member placed on the stage and the position of the pattern formed on the substrate vacuum chucked by the vacuum chuck member;
It is provided with.
配置部に3点支持部材と真空チャック部材とを配置することにより、ステージ上で使用する基板保持部材を選択することができる。そして、真空チャック部材が選択された場合には、真空ポンプにより真空チャック部材を介して基板裏面を真空引きして吸引することで基板を真空チャックすることができる。そして、認識部により3点支持部材と真空チャック部材とのうち選択された一方に保持された基板上に形成されたパターンの位置を認識することができる。 By disposing the three-point support member and the vacuum chuck member in the disposition portion, it is possible to select a substrate holding member to be used on the stage. When the vacuum chuck member is selected, the substrate can be vacuum chucked by evacuating and sucking the back surface of the substrate through the vacuum chuck member by a vacuum pump. And the position of the pattern formed on the board | substrate hold | maintained at the selected one of a three-point support member and a vacuum chuck member can be recognized by the recognition part.
また、本発明において、基板は、極端紫外露光に用いるマスクとして、転写装置で極端紫外線での露光に用いる場合に転写装置内で静電チャック部材に静電チャックされ、
配置部は、真空チャック部材の吸着面の面積と形状とが静電チャック部材の吸着面の面積と形状とに合わせて形成された真空チャック部材を配置することを特徴とする。
Further, in the present invention, the substrate is electrostatically chucked to the electrostatic chuck member in the transfer device when used for exposure with extreme ultraviolet light in the transfer device as a mask used for extreme ultraviolet exposure,
The placement portion is characterized in that a vacuum chuck member is formed in which the area and shape of the suction surface of the vacuum chuck member are matched to the area and shape of the suction surface of the electrostatic chuck member.
かかる構成により、真空チャックで保持した場合と静電チャックで保持した場合とを同等な条件にすることができる。よって、基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように平面に矯正された場合と同様の位置に描画されるように補正されたパターンの位置を計測する場合には、真空チャック部材に基板を載せておけば、静電チャックした場合と同等にステージ上で真空チャックにより保持した状態で基板上の所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。一方、SEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合を想定した補正をしていないパターンの位置を計測する場合には、3点支持部材に基板を載せておけば、ステージ上で3点支持により保持した状態で基板上の所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。 With this configuration, it is possible to make the conditions equivalent to the case of holding with a vacuum chuck and the case of holding with an electrostatic chuck. Therefore, when measuring the position of the pattern corrected so as to be drawn at the same position as when it is corrected to a flat surface as in the case where the back surface of the substrate is held by an electrostatic chuck specified by the SEMI standard, a vacuum is used. If the substrate is placed on the chuck member, it can be confirmed whether or not a pattern is drawn at a desired position on the substrate while being held by the vacuum chuck on the stage as in the case of electrostatic chucking. On the other hand, when measuring the position of a pattern that is not corrected assuming that it is held by an electrostatic chuck specified by the SEMI standard, if the substrate is placed on a three-point support member, it is supported on the stage at three points. It is possible to confirm whether or not a pattern is drawn at a desired position on the substrate while being held by.
さらに、真空チャック部材の材料として、静電チャック部材に用いる材料よりも硬い材料を用いることを特徴とする。 Furthermore, a material harder than the material used for the electrostatic chuck member is used as the material for the vacuum chuck member.
静電チャック部材に用いる材料よりも硬い材料を用いることにより、チャックされた場合の真空チャック部材の変形量を小さくすることができる。その結果、変形誤差を小さくすることができ、理想の平面に近づけることができる。よって、計測時の再現性を向上させることができる。 By using a material harder than the material used for the electrostatic chuck member, the amount of deformation of the vacuum chuck member when chucked can be reduced. As a result, the deformation error can be reduced and it can be brought close to an ideal plane. Therefore, reproducibility at the time of measurement can be improved.
また、本発明における位置計測装置は、さらに、上述した真空ポンプの吸引力を制御する制御装置を備えると好適である。 The position measuring device according to the present invention preferably further includes a control device that controls the suction force of the vacuum pump described above.
また、位置計測装置は、さらに、真空チャック部材を介して気体を供給する気体供給部を備えると好適である。 In addition, it is preferable that the position measuring device further includes a gas supply unit that supplies gas via a vacuum chuck member.
そして、位置計測装置は、真空チャック部材から基板を剥がす際に、上述した気体を用いて真空チャック部材の吸着面の圧力が外部圧力より高くなるように制御すると好適である。 The position measuring device is preferably controlled so that the pressure of the suction surface of the vacuum chuck member is higher than the external pressure using the gas described above when the substrate is peeled from the vacuum chuck member.
また、位置計測装置は、真空チャック部材に基板が真空チャックされていない状態で、真空チャック部材を介して気体を放出するように制御すると好適である。 Further, it is preferable that the position measuring device is controlled so as to release gas through the vacuum chuck member when the substrate is not vacuum chucked on the vacuum chuck member.
また、真空チャック部材は、基板の位置を検知するセンサを有すると好適である。 The vacuum chuck member preferably has a sensor for detecting the position of the substrate.
そして、センサとして、静電容量式のセンサあるいは光センサを用いると好適である。 As a sensor, it is preferable to use a capacitance type sensor or an optical sensor.
また、真空チャック部材は、基板の裏面を真空チャックする際に裏面の中央部を吸引する第1の吸引機構と中央部の周辺部を吸引する第2の吸引機構とを有すると好適である。 The vacuum chuck member preferably includes a first suction mechanism that sucks the central portion of the back surface and a second suction mechanism that sucks the peripheral portion of the central portion when the back surface of the substrate is vacuum chucked.
そして、基板の裏面を真空チャックする際に、第1の吸引機構と第2の吸引機構とで異なる吸引力を用いると好適である。 When the back surface of the substrate is vacuum chucked, it is preferable to use different suction forces for the first suction mechanism and the second suction mechanism.
また、基板の裏面を真空チャックする際に、第1の吸引機構により裏面の中央部を吸引した後に、第2の吸引機構により周辺部を吸引すると好適である。 Further, when vacuum-chucking the back surface of the substrate, it is preferable that the peripheral portion is sucked by the second suction mechanism after the central portion of the back surface is sucked by the first suction mechanism.
また、真空チャック部材は、裏面の中央部が真空チャック部材の吸着面に吸着されたことを検知するセンサを有すると好適である。 Further, the vacuum chuck member preferably has a sensor for detecting that the central portion of the back surface is attracted to the suction surface of the vacuum chuck member.
また、配置部には、複数の真空チャック部材が配置され、
複数の真空チャック部材は、各々識別マークを有すると好適である。
In addition, a plurality of vacuum chuck members are arranged in the arrangement part,
Each of the plurality of vacuum chuck members preferably has an identification mark.
また、本発明の一態様の位置ずれ量計測方法は、
EUV用マスクに転写されたパターンがウェハ上へ転写された時に想定される位置精度を評価するために位置ずれ量を計測する際には、真空チャックを選択的に使用して前記マスク裏面を平面に矯正して計測し、
前記EUV用マスクを描画する描画装置の状態管理の目的で前記マスク裏面の形状の補正なしに描画されたパターンの位置ずれ量を計測する際には3点支持方式を選択的に使用して前記マスク裏面の形状を平面に矯正せずに計測することを特徴とする。
Further, the positional deviation amount measuring method of one embodiment of the present invention includes:
When measuring the positional deviation amount in order to evaluate the positional accuracy assumed when the pattern transferred to the EUV mask is transferred onto the wafer, the back surface of the mask is planarized by selectively using a vacuum chuck. To correct and measure,
Wherein by selectively using three-point support method in measuring the positional deviation amount of the pattern drawn on the no correction of the mask backside shape for purposes of state management of the drawing device for drawing the EUV mask Measured without correcting the shape of the back surface of the mask to a flat surface .
ここでも、真空チャック部材は、真空チャック部材の吸着面の面積と形状とが規格化された静電チャック部材の吸着面の面積と形状とに合わせて形成されるとよい。 Here again, the vacuum chuck member may be formed in accordance with the area and shape of the suction surface of the electrostatic chuck member in which the area and shape of the suction surface of the vacuum chuck member are standardized.
また、真空チャック部材は、静電チャック部材に用いる低熱膨張材料よりも硬い材料で形成されとよい。 The vacuum chuck member may be formed of a material harder than the low thermal expansion material used for the electrostatic chuck member.
また、本発明の他の態様の位置ずれ量計測方法は、
自重の影響を排除した場合の基板裏面の3次元形状に基づいて、基板裏面を平面に矯正した場合における基板の表面にパターンを描画した場合に予測されるパターンの位置ずれ量が補正されて描画された第1のパターンを用いて、基板裏面を真空チャックして第1のパターンの位置ずれ量を計測する第1の位置ずれ量計測工程と、
基板裏面を平面に矯正せずに基板の表面にパターンを描画した場合に予測されるパターンの位置ずれ量が補正されて描画された第2のパターンを用いて、基板裏面を3点支持して第2のパターンの位置ずれ量を計測する第2の位置ずれ量計測工程と、
を備えたことを特徴とする。
In addition, the misregistration amount measuring method according to another aspect of the present invention includes:
Based on the three-dimensional shape of the back surface of the substrate when the influence of its own weight is excluded, the pattern displacement amount predicted when the pattern is drawn on the surface of the substrate when the back surface of the substrate is corrected to a flat surface is corrected and drawn. A first misregistration amount measuring step of measuring the misregistration amount of the first pattern by vacuum-chucking the back surface of the substrate using the first pattern formed;
Supporting three points on the back side of the substrate using the second pattern drawn by correcting the amount of positional deviation of the pattern predicted when the pattern is drawn on the surface of the substrate without correcting the back side of the substrate to a flat surface. A second misregistration amount measuring step for measuring a misregistration amount of the second pattern;
It is provided with.
かかる構成により、基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように平面に矯正された際の基板の表面の変形量を得ることができる。かかる変形量によるパターンの位置ずれ量が補正されて描画された第1のパターンを用いて、第1のパターンの位置ずれ量を計測することにより、基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように平面に矯正された場合と同様の位置にパターンが描画されているかどうかを真空チャックした状態で確認することができる。一方で、第2の位置ずれ量計測工程により、SEMI規格で規定する静電チャックを用いずに基板裏面を3点支持して保持する場合のように基板裏面が平面に矯正されない場合に、所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。その結果、描画装置固有の位置ずれ補正量の妥当性を確認することができる。With such a configuration, it is possible to obtain the deformation amount of the surface of the substrate when it is corrected to a flat surface as in the case where the back surface of the substrate is held by an electrostatic chuck specified by the SEMI standard. An electrostatic chuck that defines the back surface of the substrate in accordance with the SEMI standard by measuring the positional deviation amount of the first pattern using the first pattern drawn by correcting the positional deviation amount of the pattern due to the deformation amount. Whether or not a pattern is drawn at the same position as when it is corrected to a flat surface as in the case of holding can be confirmed in a vacuum chucked state . In the other hand, the second deviation amount measurement step, when the substrate back surface as in the case of holding by supporting three points of the substrate back surface is not corrected in a plane without using an electrostatic chuck specified in the SEMI standard, It can be confirmed whether or not a pattern is drawn at a desired position. As a result, it is possible to confirm the validity of the positional deviation correction amount unique to the drawing apparatus.
ここでも、真空チャック部材は、真空チャック部材の吸着面の面積と形状とが規格化された静電チャック部材の吸着面の面積と形状とに合わせて形成されるとよい。 Here again, the vacuum chuck member may be formed in accordance with the area and shape of the suction surface of the electrostatic chuck member in which the area and shape of the suction surface of the vacuum chuck member are standardized.
また、真空チャック部材は、静電チャック部材に用いる材料よりも硬い材料で形成されると好適である。 The vacuum chuck member is preferably formed of a material harder than the material used for the electrostatic chuck member.
本発明によれば、静電チャックを用いない描画装置で描画されたパターン位置ずれを3点支持により確認することができると共に、静電チャックにより保持する場合を想定して補正したパターンのパターン位置ずれも確認することができる。さらに、静電チャックを用いなくともパターン位置ずれを確認することができる。また、本発明の他の態様によれば、静電チャックにより保持する場合を想定して補正したパターンと補正していないパターンとの両方の位置精度を確認することができる。According to the present invention, it is possible to confirm a pattern position deviation drawn by a drawing apparatus that does not use an electrostatic chuck by three-point support and to correct a pattern position of a pattern that is corrected assuming that it is held by an electrostatic chuck. Misalignment can also be confirmed. Further, Ru can see the pattern position shift without using the electrostatic chuck. In addition, according to another aspect of the present invention, it is possible to confirm the positional accuracy of both the corrected pattern and the uncorrected pattern assuming the case of holding by an electrostatic chuck.
以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。 Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and a beam using charged particles such as an ion beam may be used.
以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。 Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and a beam using charged particles such as an ion beam may be used.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における位置計測装置の構成を示す概念図である。
図1において、位置計測装置600は、筐体602、パターン位置認識部610、ステージ620、位置制御系622、定盤630、搬送ロボット640、配置部の一例となるホルダ650、ロボット制御回路646、計算機660、メモリ662、真空ポンプ680、ステージ制御回路674を備えている。筐体602内には、CCDカメラ等のパターン位置認識部610、ステージ620、位置制御系622、定盤630、搬送ロボット640、ホルダ650が配置されている。計算機660には、ロボット制御回路646、メモリ662、真空ポンプ680、ステージ制御回路674が接続され、計算機660に制御されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the position measuring apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, a position measurement apparatus 600 includes a housing 602, a pattern position recognition unit 610, a stage 620, a position control system 622, a surface plate 630, a transfer robot 640, a holder 650 as an example of an arrangement unit, a robot control circuit 646, A computer 660, a memory 662, a vacuum pump 680, and a stage control circuit 674 are provided. A pattern position recognition unit 610 such as a CCD camera, a stage 620, a position control system 622, a surface plate 630, a transfer robot 640, and a holder 650 are arranged in the housing 602. A robot control circuit 646, a memory 662, a vacuum pump 680, and a stage control circuit 674 are connected to the computer 660 and are controlled by the computer 660.
また、筐体602内は恒温化され、定盤630は、除振機能を有している。ホルダ650には、複数段の配置場所(格納場所)が存在している。そして、複数段の配置場所には、3点支持部材220と3点支持部材220上に載置された試料101の第1のセット、或いは真空チャック部材240と真空チャック部材240上に載置された試料101の第2のセットが格納されている。また、搬送ロボット640は、ハンド642と本体644とを有している。そして、ロボット制御回路646に制御された搬送ロボット640は、ハンド642を使って、この第1のセット、或いは第2のセットをホルダ650から搬出してステージ620上に搬送する。また、搬送ロボット640は、ハンド642を使って、第1のセット、或いは第2のセットをステージ620上から搬出してホルダ650に格納する。
ここで、図1では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分について記載している。その他、位置計測装置600にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。
Further, the inside of the housing 602 is kept at a constant temperature, and the surface plate 630 has a vibration isolation function. The holder 650 has a plurality of arrangement locations (storage locations). Then, the three-point support member 220 and the first set of the sample 101 placed on the three-point support member 220, or the vacuum chuck member 240 and the vacuum chuck member 240 are placed in a plurality of stages. A second set of samples 101 is stored. The transfer robot 640 has a hand 642 and a main body 644. Then, the transfer robot 640 controlled by the robot control circuit 646 uses the hand 642 to carry out the first set or the second set from the holder 650 and transfer it onto the stage 620. Further, the transfer robot 640 uses the hand 642 to carry out the first set or the second set from the stage 620 and store it in the holder 650.
Here, FIG. 1 shows components necessary for explaining the first embodiment. In addition, the position measurement apparatus 600 may include other necessary configurations.
図2は、実施の形態1における3点支持部材の構成の一例を示す概念図である。
図2に示すように、3点支持部材220には、3つの支持ピン222が配置されている。そして、かかる3つの支持ピン222で試料101の裏面を支持する。支持ピン222はルビーやサファイヤといった硬い材料で構成されると好適である。硬い材料で構成することで試料101を載置した場合の支持ピン222の変形を抑制することができる。その結果、誤差を小さくすることができる。よって、再現性に優れている。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the three-point support member in the first embodiment.
As shown in FIG. 2, three support pins 222 are disposed on the three-point support member 220. Then, the back surface of the sample 101 is supported by the three support pins 222. The support pins 222 are preferably made of a hard material such as ruby or sapphire. By forming the sample 101 with a hard material, deformation of the support pin 222 when the sample 101 is placed can be suppressed. As a result, the error can be reduced. Therefore, the reproducibility is excellent.
図3は、実施の形態1における真空チャック部材の構成の一例を示す概念図である。
図3に示すように、真空チャック部材240は、試料101の外周部を除く裏面全面を吸着するように吸着面が形成されている。吸着面の仕様は、上述したSEMI規格に規定されている静電チャックと合わせている。すなわち、真空チャック部材240の吸着面の面積と形状とが静電チャック部材の吸着面の面積と形状とに合わせて形成されている。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the vacuum chuck member in the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the vacuum chuck member 240 is formed with an adsorption surface so as to adsorb the entire back surface excluding the outer peripheral portion of the sample 101. The specification of the attracting surface is matched with the electrostatic chuck defined in the SEMI standard described above. That is, the area and shape of the suction surface of the vacuum chuck member 240 are formed in accordance with the area and shape of the suction surface of the electrostatic chuck member.
図4は、実施の形態1における静電チャックの断面の一例を示す概念図である。
図5は、実施の形態1における真空チャックの断面の一例を示す概念図である。
図4に示すように、静電チャック部材230には、SEMI規格に規定された所定のピッチで吸着部232が形成されている。そして、かかる吸着部232に試料101となる基板裏面が吸着され、平面に矯正される。試料101がEUV(Extreme Ultra Violet)用マスクの場合には、後に転写装置で転写に用いられる。その場合には、転写装置内においてSEMI規格で規定する静電チャック部材に静電チャックされて用いられる。よって、位置計測装置600を使ってEUV用マスクを計測する場合には静電チャックで保持された場合と同等な状態が再現されることが望ましい。そこで、実施の形態1では、真空チャックにおいても、図5に示すように、真空チャック部材240では、接触面244と吸引部242をSEMI規格に規定された所定のピッチで吸着部232と同様の形状と面積に形成する。チャックの仕方は、開口部となる部分が吸引部242となって真空チャック部材240内部に形成された流路を通って真空ポンプに吸引される。ここでは、図示していないが、真空チャック部材240がステージ620上に載置された状態で真空ポンプ680がステージ620内部と真空チャック部材240を介して基板を吸引する。このようにして試料101が接触面244に吸着される。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of a cross section of the electrostatic chuck according to the first embodiment.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a cross section of the vacuum chuck in the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the electrostatic chuck member 230 has suction portions 232 formed at a predetermined pitch defined by the SEMI standard. Then, the back surface of the substrate to be the sample 101 is adsorbed to the adsorbing portion 232 and corrected to a flat surface. When the sample 101 is a mask for EUV (Extreme Ultra Violet), it is used for transfer later by a transfer device. In that case, the electrostatic chuck is used by being electrostatically chucked by an electrostatic chuck member defined by the SEMI standard in the transfer apparatus. Therefore, when measuring the EUV mask using the position measuring device 600, it is desirable to reproduce the same state as when held by the electrostatic chuck. Therefore, in the first embodiment, also in the vacuum chuck, as shown in FIG. 5, in the vacuum chuck member 240, the contact surface 244 and the suction part 242 are the same as the suction part 232 at a predetermined pitch specified in the SEMI standard. Form in shape and area. The chuck is sucked by the vacuum pump through the flow path formed in the vacuum chuck member 240 where the opening portion becomes the suction portion 242. Although not shown here, the vacuum pump 680 sucks the substrate through the stage 620 and the vacuum chuck member 240 in a state where the vacuum chuck member 240 is placed on the stage 620. In this way, the sample 101 is adsorbed on the contact surface 244.
以上のように、真空チャック部材240の吸着面の面積と形状をSEMI規格に規定された静電チャック部材の吸着面の面積と形状に合わせて形成することで、真空チャックにより保持した場合でも静電チャックにより保持した場合と同様な条件にすることができる。よって、試料101となる基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように平面に矯正された場合と同様の位置に描画されるように補正されたパターンの位置を計測する場合には、真空チャック部材230に基板を載せておけばよい。これにより、静電チャックした場合と同等にステージ620上で真空チャックにより保持した状態で基板上の所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。一方、SEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合を想定した補正をしていないパターンの位置を計測する場合には、3点支持部材220に基板を載せておけばよい。これにより、ステージ620上で3点支持により保持した状態で基板上の所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。 As described above, the area and shape of the suction surface of the vacuum chuck member 240 are formed in accordance with the area and shape of the suction surface of the electrostatic chuck member specified in the SEMI standard, so that even when held by the vacuum chuck, The conditions can be the same as when held by an electric chuck. Therefore, when measuring the position of the pattern corrected so as to be drawn at the same position as when corrected to a flat surface, such as when the back surface of the substrate serving as the sample 101 is held by an electrostatic chuck specified by the SEMI standard For this, a substrate may be placed on the vacuum chuck member 230. Thereby, it can be confirmed whether or not a pattern is drawn at a desired position on the substrate while being held by the vacuum chuck on the stage 620 as in the case of electrostatic chucking. On the other hand, when measuring the position of a pattern that is not corrected assuming that it is held by an electrostatic chuck defined by the SEMI standard, a substrate may be placed on the three-point support member 220. Thereby, it is possible to confirm whether or not a pattern is drawn at a desired position on the substrate while being held by the three-point support on the stage 620.
ここで、発明者等は、以下に説明するように描画位置において描画位置を補正することで、描画装置内で静電チャックを用いなくても静電チャックを用いた場合と同様なパターン位置に描画する補正ができることを見出した。以下、図面を用いて説明する。 Here, the inventors have corrected the drawing position at the drawing position as described below, so that the pattern position is the same as when the electrostatic chuck is used in the drawing apparatus without using the electrostatic chuck. I found out that the drawing can be corrected. Hereinafter, it demonstrates using drawing.
まず、EUVマスクを描画する際に描画JOB登録前に以下のように測定する。すなわち、予めEUVマスク基板裏面の3次元形状をマスク自重の影響を排除して、平面度測定器により基板に固有な裏面の形状のみを測定する。さらに、測定に際しては描画装置に組み込み不可能な干渉計を使った高精度な計測装置を利用する。これにより、精度良くマスク裏面の形状を計測することができる。 First, when drawing an EUV mask, measurement is performed as follows before drawing job registration. That is, the three-dimensional shape of the back surface of the EUV mask substrate is previously excluded from the influence of the mask weight, and only the shape of the back surface unique to the substrate is measured by the flatness measuring instrument. Furthermore, a high-precision measuring device using an interferometer that cannot be incorporated into the drawing device is used for measurement. Thereby, the shape of the mask back surface can be accurately measured.
図6は、実施の形態1における平面度測定器で基板裏面の3次元形状を計測する手法を説明するための概念図である。
まず描画JOB登録前に基板裏面の3次元形状を測定するには、例えば、図6に示されるような試料101となる基板を縦にした状態で基台520に載置する。そして、干渉原理を使用して干渉計510を用いて対向する面全体を計測する。これにより高精度に計測することが可能である。これにより、マスク基板の自重の影響を排除して、基板に固有な裏面の形状のみを再現性良く測定することが可能となる。
FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a method of measuring the three-dimensional shape of the back surface of the substrate with the flatness measuring instrument in the first embodiment.
First, in order to measure the three-dimensional shape of the back surface of the substrate before drawing job registration, for example, the substrate to be the sample 101 as shown in FIG. 6 is placed on the base 520 in a vertical state. Then, the entire opposing surface is measured using the interferometer 510 using the interference principle. Thereby, it is possible to measure with high accuracy. As a result, it is possible to measure only the shape of the back surface unique to the substrate with good reproducibility while eliminating the influence of the weight of the mask substrate.
この計測された基板固有の裏面形状情報を元にパターンの位置ずれ量を算出する。そして、描画登録時に基板固有のパラメータの一つとして求めた位置ずれ量を読み込む。そして、求めた位置ずれ量に基づいて描画パターンの座標系を変換する。これにより、あたかも理想的な平面にチャッキングされたときの座標系でパターンを描画するように、描画パターンの位置を補正することができる。すなわち、位置ずれ量を補正することができる。そして、基板の保持手法については、既に確立された技術として再現性良く基板を保持することが可能な、機械的な3点保持方式を使用する。 Based on the measured back surface shape information unique to the substrate, the amount of pattern misalignment is calculated. Then, the misregistration amount obtained as one of the parameters specific to the board at the time of drawing registration is read. Then, the coordinate system of the drawing pattern is converted based on the obtained positional deviation amount. Thereby, the position of the drawing pattern can be corrected so that the pattern is drawn in the coordinate system when it is chucked on an ideal plane. That is, the positional deviation amount can be corrected. As a substrate holding method, a mechanical three-point holding method capable of holding a substrate with high reproducibility is used as an already established technique.
図7は、実施の形態1における基板裏面の3次元形状の一例を示す図である。
図7に示すように、基板裏面は、自重によるたわみだけではなく、表面を磨く加工の不完全さによる固有の形状を有することがわかる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a three-dimensional shape of the back surface of the substrate in the first embodiment.
As shown in FIG. 7, it can be seen that the back surface of the substrate has not only a deflection due to its own weight but also a unique shape due to imperfections in the polishing process of the surface.
そして、近時演算工程として、描画装置は、平面度測定器により測定された基板裏面の高さ分布等の形状分布データを入力する。そして、かかる基板固有の裏面形状情報となるかかる基板裏面の形状分布データを例えば4次の多項式でフィッティング(近似)する。 Then, as a recent calculation step, the drawing apparatus inputs shape distribution data such as a height distribution on the back surface of the substrate measured by the flatness measuring instrument. Then, the shape distribution data of the back surface of the substrate, which becomes the back surface shape information unique to the substrate, is fitted (approximated) with a fourth-order polynomial, for example.
そして、傾き演算工程として、近似した4次の多項式の微分値から、局所的な傾きを求める。 Then, as an inclination calculation step, a local inclination is obtained from the differential value of the approximated fourth-order polynomial.
次に、位置ずれ量演算工程として、基板裏面の3次元形状に基づいて、基板裏面を平面に矯正した場合における基板の表面にパターンを描画した場合のパターンの位置ずれ量(第1の位置ずれ量)を演算する。
図8は、実施の形態1における基板裏面のフィッティングされた3次元形状の一例を示す図である。
図7で示した基板裏面の3次元形状分布を4次の多項式でフィッティングする。そして、さらに直交するXとYについてそれぞれ偏微分する。これらにより、X方向とY方向とにおける局所的な傾きの分布が得られる。図8では、得られた分布を示している。
Next, as a positional deviation amount calculation step, based on the three-dimensional shape of the back surface of the substrate, the positional displacement amount of the pattern when the pattern is drawn on the surface of the substrate when the back surface of the substrate is corrected to a flat surface (first positional deviation) (Quantity).
FIG. 8 is a diagram showing an example of a fitted three-dimensional shape of the back surface of the substrate in the first embodiment.
The three-dimensional shape distribution on the back surface of the substrate shown in FIG. 7 is fitted with a fourth-order polynomial. Further, partial differentiation is performed for X and Y which are orthogonal to each other. As a result, a local gradient distribution in the X and Y directions is obtained. FIG. 8 shows the obtained distribution.
図9は、実施の形態1における位置ずれ量を算出する手法を説明するための概念図である。
図9では、局所的な部分を取り出して説明する。試料101となる基板の厚さをTとして伸び縮みのない中立面を基板の中央の面とする。このとき、傾き演算部454により局所的な傾きθが得られた場合、裏面を静電チャックでチャックする場合のように裏面を平面に矯正すると基板表面ではその分の位置ずれδ(x,y)が生じることになる。ただし、マスクが静電チャックに密着する場合には、マスクと静電チャックとの間の摩擦力が発生するため、中立面が基板の中央ではなく、力の釣り合いから静電チャック面側にずれる可能性がある。その場合に、局所的な傾きΔθに、基板の厚さTと比例係数kを掛け合わせることで、マスク表面でのパターン位置ずれ量δを求めることができる。このようにして、試料101となる基板の表面にパターンを描画した場合のパターンの位置ずれ量の分布を得ることができる。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a method of calculating a positional deviation amount in the first embodiment.
In FIG. 9, a local part is extracted and described. The thickness of the substrate to be the sample 101 is T, and the neutral surface without expansion / contraction is defined as the central surface of the substrate. At this time, when the local inclination θ is obtained by the inclination calculation unit 454, if the back surface is corrected to a flat surface as in the case where the back surface is chucked with an electrostatic chuck, the corresponding positional deviation δ (x, y) on the substrate surface. ) Will occur. However, when the mask is in close contact with the electrostatic chuck, a frictional force is generated between the mask and the electrostatic chuck, so the neutral surface is not at the center of the substrate but from the balance of force to the electrostatic chuck surface side. There is a possibility of deviation. In that case, the pattern positional deviation amount δ on the mask surface can be obtained by multiplying the local inclination Δθ by the substrate thickness T and the proportional coefficient k. In this way, it is possible to obtain a distribution of pattern displacement when a pattern is drawn on the surface of the substrate to be the sample 101.
図10は、実施の形態1における基板の表面のパターンの位置ずれ量分布の一例を示す図である。
図10に示すように、上述した演算により基板に固有な裏面の形状のみから生じる基板表面のパターン位置ずれ量の分布を得ることができる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the positional deviation amount distribution of the pattern on the surface of the substrate in the first embodiment.
As shown in FIG. 10, it is possible to obtain the distribution of the pattern position shift amount on the substrate surface that is generated only from the shape of the back surface unique to the substrate by the above-described calculation.
そして、係数演算工程として、得られた位置ずれ量に基づいて、かかる位置ずれ量を補正するための位置ずれ補正量を示す近似式(第1の近似式)の係数(第1の係数)を演算する。実施の形態1における位置ずれ補正量の近似式は、以下の式(1−1)及び式(1−2)により示すことができる。 Then, as a coefficient calculation step, a coefficient (first coefficient) of an approximate expression (first approximate expression) indicating a positional deviation correction amount for correcting the positional deviation amount is obtained based on the obtained positional deviation amount. Calculate. The approximate expression of the positional deviation correction amount in the first embodiment can be expressed by the following expressions (1-1) and (1-2).
図10で得られた位置ずれ量分布の位置ずれ量を元に、3次多項式のフィッティングで描画されるグリッド補正量(位置ずれ補正量)を求める。そして、X方向とY方向の3次多項式を近似する場合に必要な式(1−1)に示すX方向の係数(a10、a11、・・・a19)と式(1−2)に示すY方向の係数(b10、b11、・・・b19)を演算により求める。かかる係数をパラメータとすれば、描画装置において自重を排除した基板固有の変形量に基づいた位置ずれ量を補正することができる。ここで得られる多項式の係数を、後述するように通常の裏面補正無しの場合に使用されている3次多項式の係数に加えたものを、該当基板の描画に使用する。 Based on the positional deviation amount of the positional deviation amount distribution obtained in FIG. 10, a grid correction amount (positional deviation correction amount) drawn by cubic polynomial fitting is obtained. Then, the coefficients (a 10 , a 11 ,... A 19 ) and the formula (1-2) shown in the formula (1-1) necessary when approximating the cubic polynomial in the X direction and the Y direction are approximated. The coefficients (b 10 , b 11 ,... B 19 ) in the Y direction shown in FIG. If such a coefficient is used as a parameter, it is possible to correct the amount of misalignment based on the amount of deformation inherent to the substrate, excluding its own weight, in the drawing apparatus. The polynomial coefficient obtained here is added to the coefficient of the cubic polynomial used when normal back surface correction is not performed, as will be described later, and is used for drawing the corresponding substrate.
ここで、描画装置では、後述するような3箇所をクランプする3点保持による基板保持をする場合、マスク基板である試料101の自重によるたわみによる変形によって生じるパターン描画した際の位置ずれやXYステージの走りや位置測長用のミラー誤差等のシステムがもつ座標系固有の位置ずれが生じる。そこで、予め、かかるシステムがもつ座標系固有の位置ずれを補正する位置ずれ補正量を示す近似式(第2の近似式)の係数(第2の係数)がデフォルト値として用意されている。このシステム固有の位置ずれ補正量の近似式は、以下の式(2−1)及び式(2−2)で示すことができる。 Here, in the drawing apparatus, when holding the substrate by holding three points to clamp three places as will be described later, a positional deviation or XY stage at the time of pattern drawing caused by deformation caused by deflection of the sample 101 as a mask substrate due to its own weight. System-specific misalignment of the system, such as running error and mirror error for position measurement. Therefore, a coefficient (second coefficient) of an approximate expression (second approximate expression) indicating a position shift correction amount for correcting a position shift unique to the coordinate system of the system is prepared as a default value. The approximate expression of the positional deviation correction amount unique to this system can be expressed by the following expressions (2-1) and (2-2).
このように、描画装置では、静電チャックを使用せずに3箇所のクランプにより試料101となるEUV用マスク基板を水平方向に保持するため、描画マスク基板である試料101の自重によるたわみによる変形によって生じるパターン描画した際の位置ずれが生じる。そして、その他にも上述したようなシステム固有の位置ずれ等が生じる。よって、かかる位置ずれを補正するため、式(2−1)及び式(2−2)3次多項式のフィッティングで描画されるグリッド補正量(位置ずれ補正量)を予め求めておく。そして、X方向とY方向の3次多項式を近似する場合に必要な式(2−1)に示すX方向の係数(as0、as1、・・・as9)と式(2−2)に示すY方向の係数(bs0、bs1、・・・bs9)を演算により求めておく。かかる位置ずれ補正量を示す近似式(第2の近似式)の係数(第2の係数)がデフォルト値として格納されている。 As described above, in the drawing apparatus, the EUV mask substrate to be the sample 101 is held in the horizontal direction by the three clamps without using the electrostatic chuck, so that the deformation due to the deflection of the sample 101 serving as the drawing mask substrate due to its own weight. Misalignment occurs when the pattern is drawn. In addition, the system-specific misalignment as described above occurs. Therefore, in order to correct such a positional deviation, a grid correction amount (a positional deviation correction amount) drawn by fitting the cubic polynomials of Formula (2-1) and Formula (2-2) is obtained in advance. Then, the coefficients (a s0 , a s1 ,..., A s9 ) and the formula (2-2) shown in the formula (2-1) necessary when approximating the cubic polynomial in the X direction and the Y direction are approximated. The coefficients in the Y direction (b s0 , b s1 ,..., B s9 ) shown in FIG. A coefficient (second coefficient) of the approximate expression (second approximate expression) indicating the amount of misalignment correction is stored as a default value.
このように、式(2−1)及び式(2−2)に示す近似式は、基板裏面を平面に矯正せずに基板の表面にパターンを描画した場合のパターンの位置ずれ量(第2の位置ずれ量)を補正するための位置ずれ補正量を示す。 As described above, the approximate expressions shown in Expression (2-1) and Expression (2-2) are based on the pattern displacement amount (second) when the pattern is drawn on the surface of the substrate without correcting the back surface of the substrate to a flat surface. The positional deviation correction amount for correcting the positional deviation amount).
そして、加算工程として、式(2−1)及び式(2−2)に示す近似式(第2の近似式)の係数(第2の係数)を用いて、第2の係数に第1の係数を加算する。加算された後の位置ずれ補正量の近似式は、以下の式(3−1)及び式(3−2)で示すことができる。 Then, as the adding step, using the coefficient (second coefficient) of the approximate expression (second approximate expression) shown in Expression (2-1) and Expression (2-2), the first coefficient is added to the second coefficient. Add coefficients. The approximate expression of the positional deviation correction amount after the addition can be expressed by the following expressions (3-1) and (3-2).
式(3−1)及び式(3−2)に示す近似式により、3次多項式の各係数を加算して、システム固有の位置ずれ補正量に自重を排除した基板固有の位置ずれ補正量をも加味した位置ずれ補正量を得ることができる。
なお、この実施の形態1においては、電子ビーム描画装置のシステムが持つ座標系固有の位置ずれを補正するための位置ずれ補正量を示す近似式として、3次多項式が使われている場合を例として述べたが、4次以上の次数を持つ多項式を使用しても構わない。その時は、描画装置のシステムが持つ座標系固有の位置ずれ量を補正するための位置ずれ補正量を示す近似式の次数に合わせて、EUVマスクの裏面形状を表す3次元形状分布をフィッティングする多項式は、+1の次数、即ち描画装置のシステムが持つ座標系固有の位置ずれ量を補正するための位置ずれ補正量を示す近似式が4次多項式である場合は、5次の多項式で近似することが好ましい。
By adding the coefficients of the third-order polynomial according to the approximate expressions shown in Expressions (3-1) and (3-2), the positional deviation correction amount inherent to the substrate, which excludes its own weight from the positional deviation correction amount inherent to the system, is obtained. In addition, a misregistration correction amount can be obtained.
In the first embodiment, a case where a cubic polynomial is used as an approximate expression indicating the amount of misalignment correction for correcting the misalignment inherent in the coordinate system of the system of the electron beam drawing apparatus is taken as an example. However, a polynomial having an order of 4th order or higher may be used. At that time, a polynomial for fitting a three-dimensional shape distribution representing the back surface shape of the EUV mask in accordance with the order of the approximate expression indicating the positional deviation correction amount for correcting the positional deviation amount inherent in the coordinate system of the drawing apparatus system. Is approximated by a quintic polynomial when the approximate expression indicating the positional deviation correction amount for correcting the positional deviation correction amount for correcting the positional deviation amount inherent in the coordinate system of the drawing apparatus system is a quartic polynomial. Is preferred.
図11は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。
図11において、荷電粒子ビーム描画装置の一例である可変成形型EB描画装置100は、描画部150を構成する電子鏡筒102、描画室103、XYステージ105、電子銃201、照明レンズ202、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、偏向器208を備え、制御部として、描画データ処理回路322、偏向制御回路320、計算機450、メモリ462、メモリ324、磁気ディスク装置の一例となるハードディスク(HD)装置326を備えている。描画データ処理回路322には、偏向制御回路320、計算機450、メモリ324、HD装置326が接続される。また、計算機450には、メモリ462が接続される。HD装置326には、式(2−1)及び式(2−2)の近似式の係数が上述したデフォルト値328として格納されている。式(2−1)及び式(2−2)の近似式は、マスク基板である試料101の自重によるたわみによる変形によって生じるパターン描画した際の位置ずれやXYステージ105の走りや図示していない位置測長用のミラー誤差等のシステムがもつ座標系固有の位置ずれを補正する位置ずれ補正量を示す。
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a configuration of the drawing apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 11, a variable shaping type EB drawing apparatus 100, which is an example of a charged particle beam drawing apparatus, includes an electron column 102, a drawing chamber 103, an XY stage 105, an electron gun 201, an illumination lens 202, a 1 aperture 203, projection lens 204, deflector 205, second aperture 206, objective lens 207, and deflector 208, and a drawing data processing circuit 322, deflection control circuit 320, calculator 450, memory 462, as control units A memory 324 and a hard disk (HD) device 326 as an example of a magnetic disk device are provided. A deflection control circuit 320, a computer 450, a memory 324, and an HD device 326 are connected to the drawing data processing circuit 322. In addition, a memory 462 is connected to the computer 450. The HD device 326 stores the coefficients of the approximate expressions (2-1) and (2-2) as the default value 328 described above. Approximation formulas (2-1) and (2-2) are not shown in the drawing because of a positional deviation when a pattern is drawn due to deformation caused by deflection due to the weight of the sample 101, which is a mask substrate, and the running of the XY stage 105. A positional deviation correction amount for correcting a positional deviation inherent in the coordinate system of the system such as a mirror error for position measurement is shown.
そして、電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、偏向器208が配置されている。描画室103内には、XYステージ105が配置されている。XYステージ105上には、クランプ210により3箇所で試料101が挟まれ保持されている。また、描画室103には、アライメントチャンバ104が接続され、描画室103に搬送される前に試料101のアライメント(位置合わせ)と恒温化処理が行なわれる。 In the electron barrel 102, an electron gun 201, an illumination lens 202, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, a second aperture 206, an objective lens 207, and a deflector 208 are arranged. . An XY stage 105 is arranged in the drawing chamber 103. On the XY stage 105, the sample 101 is sandwiched and held at three positions by a clamp 210. An alignment chamber 104 is connected to the drawing chamber 103, and alignment (positioning) and constant temperature processing of the sample 101 are performed before being transferred to the drawing chamber 103.
計算機450内では、近時演算部452、傾き演算部454、位置ずれ量演算部456、係数演算部458、加算部460といった各機能を有している。計算機450には、外部装置となる平面度測定器500からマスク裏面の形状分布データが入力される。また、描画データ処理回路322には、EUVマスク用或いはEUV以外の通常の光マスク用なのかを示すデータが含まれる情報が入力される。 Within the computer 450, there are various functions such as a recent calculation unit 452, a tilt calculation unit 454, a positional deviation amount calculation unit 456, a coefficient calculation unit 458, and an addition unit 460. The computer 450 receives shape distribution data on the back surface of the mask from the flatness measuring device 500 serving as an external device. The drawing data processing circuit 322 receives information including data indicating whether it is for EUV mask or a normal light mask other than EUV.
図11では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分について記載している。可変成形型EB描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。また、図11では、コンピュータの一例となる計算機450で、近時演算部452、傾き演算部454、位置ずれ量演算部456、係数演算部458、加算部460といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではない。電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組み合わせでも構わない。 In FIG. 11, the components necessary for explaining the first embodiment are described. For the variable shaping type EB drawing apparatus 100, other necessary configurations may be included. In FIG. 11, the computer 450, which is an example of a computer, executes processing of each function such as a recent calculation unit 452, a tilt calculation unit 454, a positional deviation amount calculation unit 456, a coefficient calculation unit 458, and an addition unit 460. However, this is not a limitation. You may implement by the hardware by an electric circuit. Alternatively, it may be implemented by a combination of hardware and software. Alternatively, a combination of such hardware and firmware may be used.
電子銃201から射出した荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム200は、照明レンズ202により矩形例えば長方形の穴を持つ第1のアパーチャ203全体を照明する。ここで、電子ビーム200をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第1のアパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2のアパーチャ206上に投影される。かかる第2のアパーチャ206上での第1のアパーチャ像の位置は、偏向器205によって制御される。これにより、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第2のアパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、一方で対物レンズ207により焦点を合わせる。そして、他方で偏向器208により偏向される。そして、移動可能に配置されたXYステージ105上の試料101の所望する位置に照射される。偏向器208の偏向電圧は、偏向制御回路320によって制御される。 An electron beam 200 that is an example of a charged particle beam emitted from the electron gun 201 illuminates the entire first aperture 203 having a rectangular hole, for example, a rectangular hole, by an illumination lens 202. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 206 is controlled by the deflector 205. Thereby, a beam shape and a dimension can be changed. Then, the electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207. On the other hand, the light is deflected by the deflector 208. And it irradiates the desired position of the sample 101 on the XY stage 105 arrange | positioned so that a movement is possible. The deflection voltage of the deflector 208 is controlled by the deflection control circuit 320.
図12は、実施の形態1における基板保持の状態の一例を示す概念図である。
図12に示すように、XYステージ105上では、クランプ210により基板となる試料101の3箇所をクランプして挟み保持している。
図13は、実施の形態1における基板保持の状態の一例を示す断面概念図である。
クランプ210は、上面基準片212とクランプピン214を備えている。そして、試料101の表面側から上面基準片212で、試料101の裏面側からクランプピン214で同一軸を上下から点接触でクランプして挟む構造になっている。試料101を3箇所でクランプすることにより基板との接触が限定された最小限の箇所で済み、静電チャックのようなパーティクルの集塵を防ぐことができる。よって、クランプ点のクリーン度を維持することができる。また、基板裏面において3点で保持することで、静電チャックのように面で保持する場合に比べ、基板裏面の誤差の影響を受けにくくすることができる。その結果、誤差が小さく再現性に優れている。
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating an example of a substrate holding state in the first embodiment.
As shown in FIG. 12, on the XY stage 105, three places of the sample 101 serving as a substrate are clamped and held by a clamp 210.
FIG. 13 is a conceptual cross-sectional view showing an example of a state of substrate holding in the first embodiment.
The clamp 210 includes an upper surface reference piece 212 and a clamp pin 214. The same axis is clamped and clamped from above and below by point contact with the upper surface reference piece 212 from the front surface side of the sample 101 and with the clamp pin 214 from the rear surface side of the sample 101. By clamping the sample 101 at three locations, the contact with the substrate is limited to a minimum location, and particle collection like an electrostatic chuck can be prevented. Therefore, the cleanliness of the clamp point can be maintained. In addition, by holding at three points on the back surface of the substrate, it is possible to make it less susceptible to errors on the back surface of the substrate than in the case of holding the surface like an electrostatic chuck. As a result, errors are small and reproducibility is excellent.
しかしながら、EUV用マスクを試料101とした場合に、かかる状態で試料101にパターンを描画したのでは、SEMI規格で規定する静電チャックでチャックした場合のような基板裏面を平面に矯正した状態ではない。そのため、静電チャックでチャックする露光装置にかかる試料101をマスクとして用いるとウエハ等に露光されるパターンの位置がずれてしまう。例えば、試料101となる基板の大きさが152.4mm角である場合に、その中央部の少なくとも142mm角の領域を静電チャックでは吸着する。すなわち、基板裏面において中央部の少なくとも142mm角の領域が平面に矯正される。よって、上述したように補正位置ずれ量を演算して、デフォルト値に加算した係数をパラメータとして用いることで、かかる試料101にパターンを描画する場合、SEMI規格で規定する静電チャックでチャックした場合のような基板裏面を平面に矯正した状態での所定の位置にパターンが描画されるように電子ビーム200を照射する位置を補正することができる。 However, when the EUV mask is the sample 101, if a pattern is drawn on the sample 101 in such a state, the back surface of the substrate is corrected to a flat surface as in the case of chucking with an electrostatic chuck specified by the SEMI standard. Absent. For this reason, if the sample 101 applied to the exposure apparatus chucked by the electrostatic chuck is used as a mask, the position of the pattern exposed on the wafer or the like is shifted. For example, when the size of the substrate serving as the sample 101 is 152.4 mm square, an electrostatic chuck chucks at least a 142 mm square region in the center. That is, an area of at least 142 mm square in the central portion on the back surface of the substrate is corrected to a flat surface. Therefore, when the correction positional deviation amount is calculated as described above and a pattern added to the default value is used as a parameter, a pattern is drawn on the sample 101, or the chuck is chucked by an electrostatic chuck specified by the SEMI standard. The position where the electron beam 200 is irradiated can be corrected so that a pattern is drawn at a predetermined position with the back surface of the substrate corrected to a flat surface.
近時演算部452、傾き演算部454、位置ずれ量演算部456、係数演算部458、加算部460といった各機能の処理を以下に説明する。 Processing of each function such as the recent calculation unit 452, the inclination calculation unit 454, the positional deviation amount calculation unit 456, the coefficient calculation unit 458, and the addition unit 460 will be described below.
まず、上述した近時演算工程として、計算機450は、平面度測定器により測定された基板裏面の高さ分布等の形状分布データを入力する。入力された形状分布データは、メモリ462に格納しておけばよい。そして、近時演算部452は、基板固有の裏面形状情報となるかかる基板裏面の形状分布データをメモリ462から読み出し、形状分布を例えば4次の多項式でフィッティング(近似)する。 First, as the above-described recent calculation process, the computer 450 inputs shape distribution data such as the height distribution of the back surface of the substrate measured by the flatness measuring device. The input shape distribution data may be stored in the memory 462. Then, the recent calculation unit 452 reads the shape distribution data of the back surface of the substrate, which is the back surface shape information unique to the substrate, from the memory 462, and fits (approximates) the shape distribution with, for example, a fourth-order polynomial.
次に、上述した傾き演算工程として、傾き演算部454は、近似した4次の多項式の微分値から、局所的な傾きを求める。 Next, as the above-described gradient calculation step, the gradient calculation unit 454 obtains a local gradient from the approximated differential value of the fourth-order polynomial.
次に、上述した位置ずれ量演算工程として、位置ずれ量演算部456は、基板裏面の3次元形状に基づいて、基板裏面を平面に矯正した場合における基板の表面にパターンを描画した場合のパターンの位置ずれ量(第1の位置ずれ量)を演算する。 Next, as the above-described misregistration amount calculation step, the misregistration amount calculation unit 456 is configured to draw a pattern on the front surface of the substrate when the back surface of the substrate is corrected to a flat surface based on the three-dimensional shape of the back surface of the substrate. Is calculated (first positional deviation amount).
次に、上述した係数演算工程として、係数演算部458は、得られた位置ずれ量に基づいて、かかる位置ずれ量を補正するための位置ずれ補正量を示す近似式(第1の近似式)の係数(第1の係数)を演算する。 Next, as the coefficient calculation step described above, the coefficient calculation unit 458 is an approximate expression (first approximate expression) indicating a position shift correction amount for correcting the position shift amount based on the obtained position shift amount. The first coefficient is calculated.
次に、上述した加算工程として、加算部460は、式(2−1)及び式(2−2)で示す近似式の係数(第2の係数)に式(1−1)及び式(1−2)で示す近似式の第1の係数を加算する。上述したように、式(2−1)及び式(2−2)で示す近似式(第2の近似式)は、基板裏面を平面に矯正せずに基板の表面にパターンを描画した場合のパターンの位置ずれ量(第2の位置ずれ量)を補正するための位置ずれ補正量を示している。かかる第2の係数となる係数パラメータは、描画装置のデフォルト値328としてHD装置326に格納されている。よって、加算部460は、描画データ処理回路322を介してHD装置326からデフォルト値328を読み出し、係数演算部458により得られた係数(第1の係数)を加算する。 Next, as the addition step described above, the adding unit 460 adds the expression (1-1) and the expression (1) to the coefficient (second coefficient) of the approximate expression indicated by the expressions (2-1) and (2-2). The first coefficient of the approximate expression shown in -2) is added. As described above, the approximate expression (second approximate expression) represented by Expression (2-1) and Expression (2-2) is obtained when a pattern is drawn on the surface of the substrate without correcting the back surface of the substrate to a plane. A misregistration correction amount for correcting the pattern misregistration amount (second misregistration amount) is shown. The coefficient parameter serving as the second coefficient is stored in the HD device 326 as the default value 328 of the drawing device. Therefore, the addition unit 460 reads the default value 328 from the HD device 326 via the drawing data processing circuit 322, and adds the coefficient (first coefficient) obtained by the coefficient calculation unit 458.
そして、描画工程として、描画部150は、加算された結果得られた加算値(第3の係数)を用いた位置ずれ補正量を示す式(3−1)及び式(3−2)の近似式(第3の近似式)によって得られる位置ずれ補正量に基づいて、電子ビーム200を用いて試料101となる基板の表面にパターンを描画する。すなわち、描画データ処理回路322では、加算された結果得られた係数を用いた位置ずれ補正量を示す近似式によって得られる位置ずれ補正量の情報を偏向制御回路320に出力する。そして、かかる偏向制御回路320によって制御された偏向電圧が偏向器208に印加され、電子ビーム200を偏向して所定の位置に照射する。 Then, as the drawing step, the drawing unit 150 approximates Expression (3-1) and Expression (3-2) indicating the amount of misalignment correction using the added value (third coefficient) obtained as a result of the addition. A pattern is drawn on the surface of the substrate to be the sample 101 using the electron beam 200 based on the positional deviation correction amount obtained by the equation (third approximate equation). That is, the drawing data processing circuit 322 outputs information on the positional deviation correction amount obtained by the approximate expression indicating the positional deviation correction amount using the coefficient obtained as a result of the addition to the deflection control circuit 320. A deflection voltage controlled by the deflection control circuit 320 is applied to the deflector 208 to deflect the electron beam 200 and irradiate a predetermined position.
図14は、実施の形態1における自重を排除した場合の変形を補正する位置ずれ補正量分布の一例を示す図である。
図15は、実施の形態1における位置ずれ補正を行なって描画されたEUV用マスクのパターン位置分布の一例を示す図である。
図16は、図14に示す分布と図15に示す分布とを差分した分布を示す図である。
図16に示すように、分布が広がり或いは狭まるといった変形を示さず正方形に近い形になっていることから図14に示す予測した位置ずれ補正量が合っており、実施の形態1における位置ずれ補正が有効であることがわかる。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a positional deviation correction amount distribution for correcting deformation when the weight of the first embodiment is excluded.
FIG. 15 is a diagram showing an example of the pattern position distribution of the EUV mask drawn by performing the positional deviation correction in the first embodiment.
16 is a diagram showing a distribution obtained by subtracting the distribution shown in FIG. 14 from the distribution shown in FIG.
As shown in FIG. 16, since the distribution is not widened or narrowed, it has a shape close to a square. Therefore, the predicted misregistration correction amount shown in FIG. Is effective.
以上のように、デフォルト値328に係数演算部458により得られた係数(第1の係数)を加算することで、静電チャックを使用せずに描画される場合でも静電チャックを使用した場合の位置に補正することができる。言い換えれば、3箇所のクランプ210により試料101となるEUV用マスク基板を水平方向に保持した状態で可変成形型EB描画装置100により描画される場合でも静電チャックを使用した場合の位置に補正することができる。 As described above, by adding the coefficient (first coefficient) obtained by the coefficient calculation unit 458 to the default value 328, even when drawing is performed without using the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is used. It is possible to correct the position. In other words, even if the EUV mask substrate serving as the sample 101 is held in the horizontal direction by the three clamps 210 and is drawn by the variable shaping type EB drawing apparatus 100, the position is corrected when the electrostatic chuck is used. be able to.
以上のように、描画装置において、静電チャックを用いなくても静電チャックを使用した場合の位置に補正することができることを発明者等は見出した。そのため、かかる描画装置の位置精度、及び露光装置において静電チャックで保持されたウエハ上でのパターン形状の位置精度を本実施の形態1における位置計測装置で評価する。 As described above, the inventors have found that the drawing apparatus can correct the position when the electrostatic chuck is used without using the electrostatic chuck. Therefore, the position measurement apparatus according to the first embodiment evaluates the position accuracy of the drawing apparatus and the position accuracy of the pattern shape on the wafer held by the electrostatic chuck in the exposure apparatus.
かかる位置計測装置において、EUV用マスクに設けられたパターンがウエハ上へ転写された時に想定される位置を計測する際には、真空チャックを選択的に使用して計測し、EUV用マスクを描画する描画装置の状態管理や描画精度管理の目的で描画されたパターンの位置を計測する際には通常の3点支持方式を選択的に使用して計測する。 In such a position measuring apparatus, when a position assumed when the pattern provided on the EUV mask is transferred onto the wafer is measured, a vacuum chuck is selectively used for measurement, and the EUV mask is drawn. When measuring the position of a pattern drawn for the purpose of state management and drawing accuracy management of the drawing apparatus to be used, measurement is performed by selectively using a normal three-point support method.
EUV用マスクに設けられたパターンがウエハ上へ転写された時に想定される位置を計測する場合の位置計測装置600の動作を説明する。まず、搬送ロボット640がハンド642を使って、上述した真空チャックによる第2のセットをホルダ650から搬出してステージ620上に搬送する。そして、ステージ620上に第2のセットを載置する。そして、ステージ620上に真空チャック部材240が載置された状態で、真空ポンプ680によりステージ620を介して真空チャック部材240を真空引きして吸引する。これにより、真空チャック部材240を介して真空チャック部材240上に載置された試料101が吸引され、真空チャック部材240に吸着されてチャックされる。かかる状態で、ステージ620がステージ制御回路674によってXY方向に移動しながらパターン位置認識部610によりEUV用マスクに設けられたパターンが認識され、そして撮像される。そして、撮像された画像が位置制御系622によって制御された位置情報と共に計算機660に送られる。そして、かかる撮像した画像と位置情報からEUV用マスクに設けられたパターンの位置を計測する。EUV用マスクに設けられたパターンの位置を計測することで、静電チャックでチャックする場合と同様な条件で所望する位置からの位置ずれ量を計測することができる。 The operation of the position measurement apparatus 600 when measuring the position assumed when the pattern provided on the EUV mask is transferred onto the wafer will be described. First, the transfer robot 640 uses the hand 642 to carry out the second set by the vacuum chuck described above from the holder 650 and transfer it onto the stage 620. Then, the second set is placed on the stage 620. Then, with the vacuum chuck member 240 placed on the stage 620, the vacuum chuck member 240 is evacuated and sucked by the vacuum pump 680 via the stage 620. Thereby, the sample 101 placed on the vacuum chuck member 240 is sucked through the vacuum chuck member 240, and is sucked and chucked by the vacuum chuck member 240. In this state, the pattern provided on the EUV mask is recognized and imaged by the pattern position recognition unit 610 while the stage 620 is moved in the X and Y directions by the stage control circuit 674. Then, the captured image is sent to the computer 660 together with position information controlled by the position control system 622. Then, the position of the pattern provided on the EUV mask is measured from the captured image and position information. By measuring the position of the pattern provided on the EUV mask, the amount of displacement from the desired position can be measured under the same conditions as when chucking with an electrostatic chuck.
次に、EUV用マスクを描画する描画装置の状態管理や描画精度管理の目的で描画されたパターンの位置を計測する場合の位置計測装置600の動作を説明する。搬送ロボット640がハンド642を使って、3点支持による第1のセットをホルダ650から搬出してステージ620上に搬送する。そして、ステージ620上に第1のセットを載置する。3点支持部材220では、単に3点支持部材220上に試料101を載せているだけなので、その状態で、ステージ620がステージ制御回路674によってXY方向に移動しながらパターン位置認識部610によりEUV用マスクに設けられたパターンが認識され、そして撮像される。そして、撮像された画像が位置制御系622によって制御された位置情報と共に計算機660に送られる。そして、かかる撮像した画像と位置情報からEUV用マスクに設けられたパターンの位置を計測する。このEUVマスクに設けられたパターンが描画装置の状態管理や描画精度管理の目的で裏面形状の補正なしに描画されているのであれば、そのパターンの位置を計測することで、可変成形型EB描画装置100のクランプ210で3箇所クランプした場合に所望する位置からの位置ずれ量を計測することができる。すなわち、ここでは、描画装置の精度を評価することができる。 Next, the operation of the position measurement apparatus 600 when measuring the position of a pattern drawn for the purpose of state management and drawing accuracy management of a drawing apparatus that draws an EUV mask will be described. The transport robot 640 uses the hand 642 to carry out the first set supported by three points from the holder 650 and transport it onto the stage 620. Then, the first set is placed on the stage 620. In the three-point support member 220, the sample 101 is simply placed on the three-point support member 220, and in this state, the stage 620 is moved in the XY direction by the stage control circuit 674 while the pattern position recognition unit 610 uses it for EUV. The pattern provided on the mask is recognized and imaged. Then, the captured image is sent to the computer 660 together with position information controlled by the position control system 622. Then, the position of the pattern provided on the EUV mask is measured from the captured image and position information. If the pattern provided on the EUV mask is drawn without correction of the back surface shape for the purpose of state management and drawing accuracy management of the drawing apparatus, the position of the pattern is measured, so that the variable forming EB drawing is performed. When three places are clamped by the clamp 210 of the apparatus 100, the amount of positional deviation from the desired position can be measured. That is, the accuracy of the drawing apparatus can be evaluated here.
このように、ホルダ650に3点支持部材220と真空チャック部材240とを配置することにより、ステージ620上で使用する基板保持部材を選択することができる。そして、真空チャック部材240が選択された場合には、真空ポンプ680により真空チャック部材240を介して基板裏面を真空引きして吸引することで基板を真空チャックすることができる。そして、パターン位置認識部610により3点支持部材220と真空チャック部材240とのうち選択された一方に保持された基板上に形成されたパターンの位置を認識することができる。 As described above, by arranging the three-point support member 220 and the vacuum chuck member 240 on the holder 650, a substrate holding member to be used on the stage 620 can be selected. When the vacuum chuck member 240 is selected, the substrate can be vacuum chucked by evacuating and sucking the back surface of the substrate through the vacuum chuck member 240 by the vacuum pump 680. The pattern position recognition unit 610 can recognize the position of the pattern formed on the substrate held on the selected one of the three-point support member 220 and the vacuum chuck member 240.
以上のように、EUV用マスクに設けられたパターンがウエハ上へ転写された時に想定される位置精度を評価する際には、真空チャックを使用することで、描画装置において実施した裏面形状補正が正確に機能しているかどうかを評価することができる。また、基板保持の再現性に優れていてかつ異物の付着の恐れが少ない通常の3点支持方式を使用することで、描画装置において実施した裏面形状補正どおりに描画されているかどうかを描画装置と同じ保持条件で計測することができる。その結果、EUVマスクを描画するマスク描画装置の精度評価を行なうことができる。 As described above, when evaluating the positional accuracy assumed when the pattern provided on the EUV mask is transferred onto the wafer, the back surface shape correction performed in the drawing apparatus can be performed by using a vacuum chuck. It can be evaluated whether it is functioning correctly. In addition, by using a normal three-point support method that is excellent in reproducibility of substrate holding and has a low risk of adhesion of foreign matter, it is possible to determine whether or not the drawing is performed in accordance with the back surface shape correction performed in the drawing apparatus. It can be measured under the same holding conditions. As a result, the accuracy of the mask drawing apparatus for drawing the EUV mask can be evaluated.
また、位置ずれ量計測方法として、裏面形状補正を行なったパターンと行なっていないパターンとで選択的に真空チャックと3点支持方式とを使い分けても好適である。
言い換えれば、第1の位置ずれ量計測工程として、自重の影響を排除した場合の基板裏面の3次元形状に基づいて、基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように基板裏面を平面に矯正した場合における基板の表面にパターンを描画した場合に予測されるパターンの位置ずれ量が補正されて描画された第1のパターンを用いて、基板裏面を真空チャックして第1のパターンの位置ずれ量を計測する。
Further, as a positional deviation amount measuring method, it is also preferable to selectively use a vacuum chuck and a three-point support method selectively for a pattern subjected to back surface shape correction and a pattern not performed.
In other words, as the first positional deviation amount measuring step, the substrate back surface is held by the electrostatic chuck specified by the SEMI standard based on the three-dimensional shape of the back surface of the substrate when the influence of its own weight is excluded. A first pattern drawn by correcting a positional deviation amount of a pattern predicted when a pattern is drawn on the front surface of the substrate when the back surface is corrected to a flat surface is vacuum-chucked to the first pattern. The positional deviation amount of the pattern is measured.
そして、第2の位置ずれ量計測工程として、基板裏面を平面に矯正せずに基板の表面にパターンを描画した場合に予測されるパターンの位置ずれ量が補正されて描画された第2のパターンを用いて、基板裏面を3点支持して第2のパターンの位置ずれ量を計測する。 Then, as the second misregistration amount measuring step, the second pattern drawn by correcting the misregistration amount of the pattern predicted when the pattern is drawn on the front surface of the substrate without correcting the back surface of the substrate to a flat surface. Is used to measure the amount of displacement of the second pattern while supporting the back surface of the substrate at three points.
以上のように計測することで、基板裏面をSEMI規格で規定する静電チャックで保持した場合のように平面に矯正された場合と同様の位置にパターンが描画されているかどうかを真空チャックした状態で確認することができる。その結果、静電チャックで保持した場合と同様に保持されながらクリーンに維持された状態で補正した補正量の妥当性を確認することができる。一方で、SEMI規格で規定する静電チャックを用いずに基板裏面を3点支持して保持する場合のように基板裏面が平面に矯正されない場合に、所望する位置にパターンが描画されているかどうかを確認することができる。その結果、描画装置固有の位置ずれ補正量となる上述したデフォルト値の係数の妥当性を確認することができる。このように、静電チャックにより保持する場合を想定して補正したパターンと補正していないパターンとの両方の位置精度を確認することができる。 By measuring as described above, whether or not the pattern is drawn at the same position as when the back surface of the substrate is corrected to a flat surface as in the case of being held by the electrostatic chuck defined by the SEMI standard is vacuum chucked. Can be confirmed. As a result, it is possible to confirm the validity of the correction amount corrected in the state of being kept clean while being held in the same manner as when held by the electrostatic chuck. On the other hand, whether or not a pattern is drawn at a desired position when the back surface of the substrate is not corrected to a flat surface as in the case where the back surface of the substrate is supported and held at three points without using the electrostatic chuck specified by the SEMI standard. Can be confirmed. As a result, it is possible to confirm the validity of the above-described default value coefficient, which is a positional deviation correction amount unique to the drawing apparatus. As described above, it is possible to confirm the positional accuracy of both the corrected pattern and the uncorrected pattern assuming the case of holding by the electrostatic chuck.
ここで、真空チャック部材240の材料として、SEMI規格で規定する静電チャック部材に用いる材料よりも硬い材料、例えば、SiC(炭化珪素)材を用いることが望ましい。即ち、SEMI規格(SEMI P40-1103)によれば、静電チャック材料としては、低熱膨張材料を用いることを規定している。例えば、低熱膨張ガラスセラミック材であるゼロデュアを用いることが知られている。かかる材料よりも硬い材料を用いることで試料101をチャックした場合の変形量を静電チャックでチャックした場合より小さくすることができる。変形量を小さくすることができるので、チャックした状態で基板裏面をいつも理想の平面形状に近づけることができ、静電チャックでチャックした場合より再現性を向上させることができる。 Here, as the material of the vacuum chuck member 240, it is desirable to use a material harder than the material used for the electrostatic chuck member defined by the SEMI standard, for example, a SiC (silicon carbide) material. That is, the SEMI standard (SEMI P40-1103) stipulates that a low thermal expansion material be used as the electrostatic chuck material. For example, it is known to use zero-dur which is a low thermal expansion glass ceramic material. By using a material harder than this material, the amount of deformation when the sample 101 is chucked can be made smaller than when the sample 101 is chucked by an electrostatic chuck. Since the amount of deformation can be reduced, the back surface of the substrate can always be brought close to an ideal planar shape in a chucked state, and reproducibility can be improved as compared with the case of chucking with an electrostatic chuck.
以上のように本実施の形態によれば、静電チャックを用いない描画装置で描画されたパターン位置ずれを3点支持により確認することができると共に、静電チャックにより保持する場合を想定して補正したパターンのパターン位置ずれも確認することができる。さらに、静電チャックを用いなくともパターン位置ずれを確認することができる。よって、静電チャックを用いる場合よりも位置計測の再現性を向上させることができる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to confirm the positional deviation of the pattern drawn by the drawing apparatus that does not use the electrostatic chuck by three-point support, and assume that the pattern is held by the electrostatic chuck. It is also possible to confirm the pattern position deviation of the corrected pattern. Further, Ru can see the pattern position shift without using the electrostatic chuck. Therefore, the reproducibility of position measurement can be improved as compared with the case where an electrostatic chuck is used.
実施の形態2.
図17は、実施の形態2における位置計測装置の構成を示す概念図である。
図17において、位置計測装置600は、筐体602、パターン位置認識部610、ステージ620、位置制御系622、定盤630、搬送ロボット640、配置部の一例となるホルダ650、ロボット制御回路646、計算機660、メモリ662、真空ポンプ680、ステージ制御回路674、圧力制御装置681を備えている。真空ポンプ680の1次側、すなわち、吸気口側に圧力制御装置681を設置した点以外は、図1と同様である。圧力制御装置681には、圧力センサ683と流量センサ685とを有している。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 17 is a conceptual diagram showing the configuration of the position measurement apparatus according to the second embodiment.
In FIG. 17, a position measurement apparatus 600 includes a housing 602, a pattern position recognition unit 610, a stage 620, a position control system 622, a surface plate 630, a transfer robot 640, a holder 650 as an example of an arrangement unit, a robot control circuit 646, A computer 660, a memory 662, a vacuum pump 680, a stage control circuit 674, and a pressure control device 681 are provided. 1 except that a pressure control device 681 is installed on the primary side of the vacuum pump 680, that is, on the intake port side. The pressure control device 681 includes a pressure sensor 683 and a flow rate sensor 685.
そして、制御装置の一例としての圧力制御装置681は、真空ポンプ680の吸引力を制御する。例えば、弁の開閉角度で調整することができる。そして、圧力センサ683で圧力制御装置681の1次側、すなわち、真空チャック側の圧力を計測する。また、真空ポンプ680で吸引する流量を流量センサ685で計測する。真空ポンプ680の吸引力を制御して、試料101となる基板裏面の吸着力を調整することで、過度の吸引による基板裏面の変形を抑制することができる。結果として、基板裏面を理想的な平面により近づけることができる。 A pressure control device 681 as an example of a control device controls the suction force of the vacuum pump 680. For example, it can be adjusted by the opening / closing angle of the valve. The pressure sensor 683 measures the pressure on the primary side of the pressure control device 681, that is, the pressure on the vacuum chuck side. Further, the flow rate sucked by the vacuum pump 680 is measured by the flow rate sensor 685. By controlling the suction force of the vacuum pump 680 and adjusting the suction force of the back surface of the substrate serving as the sample 101, deformation of the back surface of the substrate due to excessive suction can be suppressed. As a result, the back surface of the substrate can be brought closer to an ideal plane.
実施の形態3.
図18は、実施の形態3における位置計測装置の構成を示す概念図である。
図18において、位置計測装置600は、筐体602、パターン位置認識部610、ステージ620、位置制御系622、定盤630、搬送ロボット640、配置部の一例となるホルダ650、ロボット制御回路646、計算機660、メモリ662、真空ポンプ680、ステージ制御回路674を備えている。図18では、真空チャック部材240に識別マーク241を設けた点以外は、図1と同様である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 18 is a conceptual diagram showing the configuration of the position measurement apparatus according to the third embodiment.
In FIG. 18, a position measurement apparatus 600 includes a housing 602, a pattern position recognition unit 610, a stage 620, a position control system 622, a surface plate 630, a transfer robot 640, a holder 650 as an example of an arrangement unit, a robot control circuit 646, A computer 660, a memory 662, a vacuum pump 680, and a stage control circuit 674 are provided. 18 is the same as FIG. 1 except that an identification mark 241 is provided on the vacuum chuck member 240.
配置部となるホルダ650に複数の保持部材、特に、複数の真空チャック部材240を格納する場合に、識別マーク241で各真空チャック部材240を識別することができる。 When a plurality of holding members, in particular, a plurality of vacuum chuck members 240 are stored in the holder 650 serving as an arrangement portion, each vacuum chuck member 240 can be identified by the identification mark 241.
ここで、露光装置において使用される静電チャック部材のチャック面は、必ずしも理想的な平面に形成されているとは限らない。かかる平面からずれた静電チャック部材のチャック面で試料101がチャックされると静電チャック部材のチャック面の形状の影響を試料101となる基板の表面が受けその分だけ変形することになる。よって、使用する複数の静電チャック部材が存在する場合には、各静電チャック部材のチャック面の形状に合わせてそれぞれ真空チャック部材240を製作する。そして、各真空チャック部材240を識別マーク241で識別することができれば、静電チャック部材のチャック面基準でのパターン位置計測を行なうことができる。 Here, the chuck surface of the electrostatic chuck member used in the exposure apparatus is not necessarily formed in an ideal plane. When the sample 101 is chucked by the chuck surface of the electrostatic chuck member deviated from the plane, the surface of the substrate serving as the sample 101 receives the influence of the shape of the chuck surface of the electrostatic chuck member, and is deformed accordingly. Therefore, when there are a plurality of electrostatic chuck members to be used, the vacuum chuck members 240 are manufactured according to the shape of the chuck surface of each electrostatic chuck member. If each vacuum chuck member 240 can be identified by the identification mark 241, the pattern position can be measured based on the chuck surface of the electrostatic chuck member.
実施の形態4.
上述した各実施の形態における真空チャック部材240は、吸着面の平面精度が高いので試料101となる基板を取り外そうとしても剥がれず取り外しにくい。そこで、実施の形態4では、基板の取り外しがし易い構成について説明する。
Embodiment 4 FIG.
Since the vacuum chuck member 240 in each of the above-described embodiments has a high planar accuracy of the suction surface, even if it is intended to remove the substrate serving as the sample 101, it is difficult to remove. In the fourth embodiment, a configuration in which the substrate can be easily removed will be described.
図19は、実施の形態4における位置計測装置の構成を示す概念図である。
図19において、位置計測装置600は、図1の構成の他に、さらに、気体供給部の一例となるコンプレッサ682、バルブ684,686、バルブ制御回路688、吸気ライン694、フィルタ676を備えている。また、ホルダ650には、真空チャック部材252が配置されている。図19では、コンプレッサ682、バルブ684,686、バルブ制御回路688、吸気ライン694、フィルタ676を設けた点、及び真空チャック部材240を真空チャック部材252に代えた点以外は、図1と同様である。また、図19において、バルブ684は、ステージ620から真空ポンプ680へと接続される排気ライン692の途中に配置されている。他方、バルブ686は、コンプレッサ682からステージ620へと接続される吸気ライン694の途中に配置されている。バルブ684は、排気ライン692の開閉を行なう。そして、バルブ686は、吸気ライン694の開閉を行なう。バルブ684とバルブ686は、バルブ制御回路688によって制御される。フィルタ676は、コンプレッサ682からステージ620へと接続される吸気ライン694の途中に配置されている。ここでは、バルブ686の2次側に配置されているが、1次側でも構わない。また、バルブ制御回路688とコンプレッサ682の制御部分は計算機660に接続され、計算機660によって両者は制御される。また、ステージ620の内部では、真空チャック部材252が配置された際に排気ライン692から真空チャック部材252の排気ラインへとつながる図示していない空洞が形成されている。同様に、ステージ620の内部では、真空チャック部材252が配置された際に吸気ライン694から真空チャック部材252の吸気ラインへとつながる図示していない空洞が形成されている。
FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a configuration of the position measurement apparatus according to the fourth embodiment.
19, the position measurement apparatus 600 further includes a compressor 682, valves 684, 686, a valve control circuit 688, an intake line 694, and a filter 676 as an example of a gas supply unit in addition to the configuration of FIG. . A vacuum chuck member 252 is disposed on the holder 650. 19 is the same as FIG. 1 except that a compressor 682, valves 684 and 686, a valve control circuit 688, an intake line 694, and a filter 676 are provided, and the vacuum chuck member 240 is replaced with a vacuum chuck member 252. is there. In FIG. 19, the valve 684 is disposed in the middle of the exhaust line 692 connected from the stage 620 to the vacuum pump 680. On the other hand, the valve 686 is disposed in the middle of the intake line 694 connected from the compressor 682 to the stage 620. The valve 684 opens and closes the exhaust line 692. The valve 686 opens and closes the intake line 694. The valves 684 and 686 are controlled by a valve control circuit 688. The filter 676 is disposed in the middle of the intake line 694 connected from the compressor 682 to the stage 620. Here, it is arranged on the secondary side of the valve 686, but it may be on the primary side. Further, the control portions of the valve control circuit 688 and the compressor 682 are connected to a computer 660, and both are controlled by the computer 660. In addition, inside the stage 620, a cavity (not shown) is formed that connects the exhaust line 692 to the exhaust line of the vacuum chuck member 252 when the vacuum chuck member 252 is disposed. Similarly, inside the stage 620, a cavity (not shown) is formed that connects from the suction line 694 to the suction line of the vacuum chuck member 252 when the vacuum chuck member 252 is disposed.
図20は、実施の形態4における真空チャック部材の断面の一例を示す概念図である。
図20に示すように、真空チャック部材252をSEMI規格に規定された所定のピッチで接触面244が図4に示す静電チャックの吸着部232と同様の形状と面積で形成する。チャックの仕方は、開口部となる部分が吸引部242となって真空チャック部材252内部に形成された密閉空間のバッファ243を介して排気ラインとなる流路262を通って真空ポンプ680に吸引される。ここでは、図示していないが、真空チャック部材252がステージ620上に載置された状態で真空ポンプ680がステージ620内部と真空チャック部材252を介して試料101となる基板を吸引する。このようにして試料101が接触面244に吸着される。また、バッファ243には、流路262の他に、吸気ラインとなる流路264が形成されている。そして、流路264は、フィルタ676とバルブ686を介してコンプレッサ682に接続されている。ここでは、図示していないが、真空チャック部材252がステージ620上に載置された状態でコンプレッサ682がステージ620内部と真空チャック部材252を介して試料101となる基板に気体を供給する。よって、図19及び図20の構成によりバッファ243内を真空状態或いは加圧状態にすることができる。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing an example of a cross section of the vacuum chuck member in the fourth embodiment.
As shown in FIG. 20, the contact surface 244 is formed in the vacuum chuck member 252 at a predetermined pitch defined in the SEMI standard with the same shape and area as the electrostatic chuck attracting portion 232 shown in FIG. The chuck is sucked by the vacuum pump 680 through a flow path 262 serving as an exhaust line through a buffer 243 in a sealed space formed in the vacuum chuck member 252 with a portion serving as an opening serving as a suction section 242. The Although not shown here, the vacuum pump 680 sucks the substrate serving as the sample 101 through the stage 620 and the vacuum chuck member 252 in a state where the vacuum chuck member 252 is placed on the stage 620. In this way, the sample 101 is adsorbed on the contact surface 244. In addition to the flow path 262, the buffer 243 has a flow path 264 serving as an intake line. The flow path 264 is connected to the compressor 682 via a filter 676 and a valve 686. Although not shown here, the compressor 682 supplies a gas to the substrate serving as the sample 101 through the stage 620 and the vacuum chuck member 252 with the vacuum chuck member 252 placed on the stage 620. Therefore, the inside of the buffer 243 can be in a vacuum state or a pressurized state by the configuration of FIGS. 19 and 20.
また、上述した部分的な密閉空間となるバッファ243内が、真空ポンプ680によって真空引きされることにより陰圧となっても、或いはコンプレッサ682により清浄な窒素(N2)あるいは空気が供給されて陽圧となっても、チャック部分の隙間が無ければ密閉性を維持することが可能な構造となっている。気体内の不純物はフィルタ676により除去することができる。そして、上述したように接触面244は平面精度が高いため一度吸着された後に基板を取り外そうとしても剥がれず取り外しにくい。そこで、位置計測装置600では、真空チャック部材252から基板を剥がす際に、窒素(N2)や空気といった気体を用いて真空チャック部材の吸着面の圧力が外部圧力より高くなるように制御する。これにより基板を容易に剥がすことができる。 Further, even if the inside of the buffer 243 serving as the partial sealed space described above becomes a negative pressure by being evacuated by the vacuum pump 680, or clean nitrogen (N 2 ) or air is supplied by the compressor 682. Even if it becomes positive pressure, it has a structure that can maintain hermeticity if there is no gap in the chuck portion. Impurities in the gas can be removed by the filter 676. As described above, since the contact surface 244 has a high planar accuracy, it is difficult to remove the contact surface 244 even if an attempt is made to remove the substrate after it is once adsorbed. Therefore, when the substrate is peeled from the vacuum chuck member 252, the position measuring device 600 uses a gas such as nitrogen (N 2 ) or air to control the suction surface of the vacuum chuck member to be higher than the external pressure. As a result, the substrate can be easily peeled off.
また、位置計測装置600は、真空チャック部材252に基板が真空チャックされていない状態で、コンプレッサ682により真空チャック部材252を介して気体をバッファ243外部(装置の筐体602内)に放出するように制御する。基板が真空チャック部材252の接触面244に置かれていない時には、清浄な窒素あるいは空気を接触面244の吸引部242から常時流すことにより、基板吸着面を清浄に保つことが可能となる。また、ステージ620上に基板が載っていない真空チャック部材252が配置されていて、その状態から基板が真空チャック部材252の接触面244に置かれるような場合、基板が置かれた時の衝撃を、常時流されることにより発生する清浄な窒素あるいは空気の圧力により緩和することが可能となる。 Further, the position measuring device 600 discharges gas to the outside of the buffer 243 (inside the housing 602 of the device) by the compressor 682 through the vacuum chuck member 252 in a state where the substrate is not vacuum chucked by the vacuum chuck member 252. To control. When the substrate is not placed on the contact surface 244 of the vacuum chuck member 252, it is possible to keep the substrate adsorption surface clean by constantly flowing clean nitrogen or air from the suction part 242 of the contact surface 244. Further, when the vacuum chuck member 252 on which the substrate is not placed is disposed on the stage 620 and the substrate is placed on the contact surface 244 of the vacuum chuck member 252 from the state, the impact when the substrate is placed is affected. It can be relaxed by the pressure of clean nitrogen or air generated by constantly flowing.
また、真空チャック部材252は、基板の位置を検知するセンサ246を有している。このセンサ246は、近接センサであり、吸着面の中央部分に埋設されていると好適である。そして、センサ246の出力信号は計算機660に送信される。このセンサ246により吸着面と基板との間の距離を計測することで、基板が吸着面に接しているか否かを検出することが可能となる。このセンサ246としては、例えば、静電容量式のセンサか、或いは、基板の裏面で反射する光を検知する光センサが好適である。これらのセンサを用いることで、非金属である石英基板あるいは低熱膨張ガラスを主構成要素とする基板の位置を高精度に検出することができる。また、基板が接したか接していないかの条件は、例えばEUV用マスクで要求されている基板裏面フラットネスである50nm以下であれば、吸着面に接していると判断しても良いと考える。 The vacuum chuck member 252 has a sensor 246 that detects the position of the substrate. This sensor 246 is a proximity sensor, and is preferably embedded in the central portion of the suction surface. Then, the output signal of the sensor 246 is transmitted to the computer 660. By measuring the distance between the suction surface and the substrate by the sensor 246, it is possible to detect whether or not the substrate is in contact with the suction surface. As this sensor 246, for example, a capacitance type sensor or an optical sensor for detecting light reflected on the back surface of the substrate is suitable. By using these sensors, it is possible to detect the position of a non-metallic quartz substrate or a substrate whose main component is low thermal expansion glass with high accuracy. Further, if the substrate is in contact with or not in contact with the substrate, for example, if the substrate back surface flatness required for the EUV mask is 50 nm or less, it may be determined that the substrate is in contact with the suction surface. .
真空チャック部材252に基板が真空チャックされているかどうかは、このセンサ246の出力信号で判断すればよい。また、真空チャック部材252から基板を剥がす際のバッファ243内に供給する気体の供給量および供給圧力と、真空チャック部材252に基板が真空チャックされていない状態で供給する気体の供給量および供給圧力とは、同じでも異なっていても構わない。 Whether or not the substrate is vacuum chucked by the vacuum chuck member 252 may be determined by the output signal of the sensor 246. Further, the supply amount and supply pressure of the gas supplied into the buffer 243 when the substrate is peeled off from the vacuum chuck member 252, and the supply amount and supply pressure of the gas supplied when the substrate is not vacuum chucked to the vacuum chuck member 252. May be the same or different.
実施の形態5.
実施の形態5では、上述した各実施の形態よりもさらに高精度な平面で基板が真空チャック部材に吸着可能な構成について説明する。
Embodiment 5. FIG.
In the fifth embodiment, a configuration in which the substrate can be attracted to the vacuum chuck member with a plane with higher accuracy than the above-described embodiments will be described.
図21は、実施の形態5における位置計測装置の構成を示す概念図である。
図21において、位置計測装置600は、図19の構成の他に、さらに、バルブ685,687、吸気ライン695、フィルタ678、排気ライン693を備えている。また、ホルダ650には、真空チャック部材254が配置されている。図21では、バルブ685,687、吸気ライン695、フィルタ678、排気ライン693を設けた点、及び真空チャック部材252を真空チャック部材254に代えた点以外は、図19と同様である。また、図21において、バルブ685は、ステージ620から真空ポンプ680へと接続される排気ライン693の途中に配置されている。また、排気ライン693と排気ライン692は、最終的にはつながって真空ポンプ680に接続される。他方、バルブ687は、コンプレッサ682からステージ620へと接続される吸気ライン695の途中に配置されている。吸気ライン694と吸気ライン695は、コンプレッサ682へはつながって接続される。バルブ685は、排気ライン693の開閉を行なう。そして、バルブ687は、吸気ライン695の開閉を行なう。バルブ685とバルブ687は、バルブ684とバルブ686と同様、バルブ制御回路688によって制御される。フィルタ678は、コンプレッサ682からステージ620へと接続される吸気ライン695の途中に配置されている。ここでは、バルブ687の2次側に配置されているが、1次側でも構わない。コンプレッサ682から供給される気体内の不純物はフィルタ676とフィルタ678とにより除去することができる。
FIG. 21 is a conceptual diagram showing the configuration of the position measurement apparatus according to the fifth embodiment.
In FIG. 21, the position measuring device 600 further includes valves 685, 687, an intake line 695, a filter 678, and an exhaust line 693 in addition to the configuration of FIG. 19. A vacuum chuck member 254 is disposed on the holder 650. 21 is the same as FIG. 19 except that valves 685 and 687, an intake line 695, a filter 678, and an exhaust line 693 are provided, and that the vacuum chuck member 252 is replaced with a vacuum chuck member 254. In FIG. 21, the valve 685 is disposed in the middle of the exhaust line 693 connected from the stage 620 to the vacuum pump 680. Further, the exhaust line 693 and the exhaust line 692 are finally connected and connected to the vacuum pump 680. On the other hand, the valve 687 is arranged in the middle of an intake line 695 connected from the compressor 682 to the stage 620. The intake line 694 and the intake line 695 are connected to and connected to the compressor 682. The valve 685 opens and closes the exhaust line 693. The valve 687 opens and closes the intake line 695. The valves 685 and 687 are controlled by a valve control circuit 688 in the same manner as the valves 684 and 686. The filter 678 is disposed in the middle of the intake line 695 connected from the compressor 682 to the stage 620. Here, it is arranged on the secondary side of the valve 687, but it may be on the primary side. Impurities in the gas supplied from the compressor 682 can be removed by the filter 676 and the filter 678.
また、ステージ620の内部では、真空チャック部材254が配置された際に排気ライン692から真空チャック部材254の排気ラインへとつながる図示していない第1の排気用空洞が形成されている。さらに、ステージ620の内部では、真空チャック部材254が配置された際に、排気ライン693から真空チャック部材254の排気ラインへとつながる図示していない第2の排気用空洞が形成されている。同様に、ステージ620の内部では、真空チャック部材252が配置された際に吸気ライン694から真空チャック部材254の吸気ライン694へとつながる図示していない第1の吸気用空洞が形成されている。さらに、ステージ620の内部では、真空チャック部材254が配置された際に吸気ライン695から真空チャック部材254の吸気ラインへとつながる図示していない第2の吸気用空洞が形成されている。 Further, in the stage 620, a first exhaust cavity (not shown) connected to the exhaust line of the vacuum chuck member 254 from the exhaust line 692 when the vacuum chuck member 254 is disposed is formed. Furthermore, a second exhaust cavity (not shown) that connects the exhaust line 693 to the exhaust line of the vacuum chuck member 254 when the vacuum chuck member 254 is disposed is formed inside the stage 620. Similarly, a first suction cavity (not shown) that connects from the suction line 694 to the suction line 694 of the vacuum chuck member 254 when the vacuum chuck member 252 is disposed is formed inside the stage 620. Furthermore, a second suction cavity (not shown) that connects from the suction line 695 to the suction line of the vacuum chuck member 254 when the vacuum chuck member 254 is disposed is formed inside the stage 620.
図22は、実施の形態5における真空チャック部材の断面の一例を示す概念図である。
図23は、実施の形態5における真空チャック部材の上面の一例を示す概念図である。
図22及び図23において、真空チャック部材254は、接触面244の中央部に設けられた吸引部242とつながるバッファ243とその周辺部に設けられた吸引部242とつながるバッファ245とに内部に形成された密閉空間を分けている。そして、図22及び図23においてAで示すバッファ243には、流路264と流路262が設けられている。そして、図22及び図23においてBで示すバッファ245には、流路265と流路263が設けられている。そして、流路262には、排気ライン692がステージ620を介して接続される。流路263には、排気ライン693がステージ620を介して接続される。流路264には、吸気ライン694がステージ620を介して接続される。流路265には、吸気ライン695がステージ620を介して接続される。
FIG. 22 is a conceptual diagram showing an example of a cross section of the vacuum chuck member in the fifth embodiment.
FIG. 23 is a conceptual diagram showing an example of the upper surface of the vacuum chuck member in the fifth embodiment.
22 and 23, the vacuum chuck member 254 is formed in a buffer 243 connected to the suction part 242 provided in the center of the contact surface 244 and a buffer 245 connected to the suction part 242 provided in the periphery thereof. Divided sealed space. 22 and 23, a buffer 243 indicated by A is provided with a flow path 264 and a flow path 262. 22 and 23, the buffer 245 indicated by B is provided with a channel 265 and a channel 263. The exhaust line 692 is connected to the flow path 262 via the stage 620. An exhaust line 693 is connected to the flow path 263 via the stage 620. An intake line 694 is connected to the flow path 264 via a stage 620. An intake line 695 is connected to the flow path 265 via a stage 620.
また、真空チャック部材254は、吸着面の中央部分に埋設されたセンサ246と、吸着面の周辺部分に埋設されたセンサ247とを設けている。両センサとも、基板の位置を検知する近接センサである。センサ246と同様、センサ247の出力信号は計算機660に送信される。センサ246により吸着面と基板との間の距離を計測することで、中央部分における基板が吸着面に接しているか否かを検出することが可能となる。センサ247により吸着面と基板との間の距離を計測することで、周辺部分における基板が吸着面に接しているか否かを検出することが可能となる。センサ247も、センサ246と同様、例えば、静電容量式のセンサか、或いは、基板の裏面で反射する光を検知する光センサが好適である。その他は、図20と同様である。 Further, the vacuum chuck member 254 is provided with a sensor 246 embedded in a central portion of the suction surface and a sensor 247 embedded in a peripheral portion of the suction surface. Both sensors are proximity sensors that detect the position of the substrate. Similar to the sensor 246, the output signal of the sensor 247 is transmitted to the computer 660. By measuring the distance between the suction surface and the substrate by the sensor 246, it is possible to detect whether or not the substrate in the central portion is in contact with the suction surface. By measuring the distance between the suction surface and the substrate by the sensor 247, it is possible to detect whether or not the substrate in the peripheral portion is in contact with the suction surface. Similarly to the sensor 246, the sensor 247 is preferably, for example, a capacitive sensor or an optical sensor that detects light reflected on the back surface of the substrate. Others are the same as FIG.
チャックの仕方は、試料101となる基板が接触面244の中央部に設けられた複数の吸引部242からバッファ243を介して排気ラインとなる流路262を通って真空ポンプ680に吸引される。このようにして試料101の中央部が接触面244に吸着される。また、基板が接触面244の周辺部に設けられた複数の吸引部242からバッファ245を介して排気ラインとなる流路263を通って真空ポンプ680に吸引される。このようにして試料101の周辺部が接触面244に吸着される。このように、真空チャック部材254は、基板の裏面を真空チャックする際に裏面の中央部を吸引する第1の吸引機構と中央部の周辺部を吸引する第2の吸引機構とを有している。 In the chucking method, a substrate to be the sample 101 is sucked by a vacuum pump 680 from a plurality of suction portions 242 provided at the center of the contact surface 244 through a buffer 243 and a flow path 262 serving as an exhaust line. In this way, the central portion of the sample 101 is adsorbed on the contact surface 244. Further, the substrate is sucked by the vacuum pump 680 from the plurality of suction portions 242 provided in the peripheral portion of the contact surface 244 through the buffer 245 and the flow path 263 serving as an exhaust line. In this way, the peripheral portion of the sample 101 is adsorbed on the contact surface 244. As described above, the vacuum chuck member 254 includes the first suction mechanism that sucks the center portion of the back surface and the second suction mechanism that sucks the peripheral portion of the center portion when the back surface of the substrate is vacuum chucked. Yes.
また、真空チャック部材254がステージ620上に載置された状態で、コンプレッサ682がステージ620内部とバッファ243を介して試料101に気体を供給する。これにより接触面244の中央部に設けられた複数の吸引部242から試料101の中央部に気体が供給される。同様に、コンプレッサ682がステージ620内部とバッファ245を介して試料101に気体を供給する。これにより接触面244の周辺部に設けられた複数の吸引部242から試料101の周辺部に気体が供給される。よって、図21〜図23の構成によりバッファ243内およびバッファ245内を真空状態或いは加圧状態にすることができる。 In addition, the compressor 682 supplies gas to the sample 101 through the stage 620 and the buffer 243 while the vacuum chuck member 254 is placed on the stage 620. As a result, gas is supplied to the central portion of the sample 101 from the plurality of suction portions 242 provided in the central portion of the contact surface 244. Similarly, the compressor 682 supplies gas to the sample 101 through the stage 620 and the buffer 245. As a result, gas is supplied to the peripheral portion of the sample 101 from the plurality of suction portions 242 provided in the peripheral portion of the contact surface 244. Therefore, the inside of the buffer 243 and the buffer 245 can be in a vacuum state or a pressurized state by the configuration of FIGS.
次に、基板の吸着及び取り外しの手順について説明する。まずセンサ246とセンサ247からの情報から、基板が吸着面に置かれていない時には、バルブ686及びバルブ687を開けて吸気ライン694,695を通して清浄な窒素あるいは空気を吸引部242から流す。これにより、吸着面への付着物を抑制することができる。よって、接触面244を清浄に保つことができる。このとき、バルブ684及びバルブ685は閉じられている。 Next, a procedure for sucking and removing the substrate will be described. First, based on information from the sensors 246 and 247, when the substrate is not placed on the suction surface, the valve 686 and the valve 687 are opened, and clean nitrogen or air is allowed to flow from the suction unit 242 through the intake lines 694 and 695. Thereby, the deposit | attachment to an adsorption | suction surface can be suppressed. Therefore, the contact surface 244 can be kept clean. At this time, the valve 684 and the valve 685 are closed.
そして、センサ246或いはセンサ247において、基板が吸着面に置かれたことを検知すると、まずバルブ686及びバルブ687を閉じる。続いて、バルブ684を開くことにより、排気ライン692を通して、中央部分のバッファ243を真空にする。これにより基板の中央部分を接触面244に吸着させることができる。センサ246により中央部分が吸着されたことを確認した後、バルブ685を開くことにより、排気ライン693を通して、周辺部分のバッファ245を真空にする。これにより基板の周辺部分を接触面244に吸着させることができる。そして、センサ247により周辺部分が吸着されたことを確認する。このように、基板の裏面を真空チャックする際に、上述した第1の吸引機構により裏面の中央部を吸引した後に、上述した第2の吸引機構により周辺部を吸引する。このように、実施の形態5では、中央部分と周辺部分とで、独立にチャック力を発生できるような構造とした。 When the sensor 246 or the sensor 247 detects that the substrate is placed on the suction surface, the valve 686 and the valve 687 are first closed. Subsequently, by opening the valve 684, the buffer 243 in the central portion is evacuated through the exhaust line 692. As a result, the central portion of the substrate can be adsorbed to the contact surface 244. After confirming that the central portion is adsorbed by the sensor 246, the valve 685 is opened, and the buffer 245 in the peripheral portion is evacuated through the exhaust line 693. As a result, the peripheral portion of the substrate can be adsorbed to the contact surface 244. Then, it is confirmed by the sensor 247 that the peripheral portion has been adsorbed. As described above, when vacuum-chucking the back surface of the substrate, the peripheral portion is sucked by the above-described second suction mechanism after the central portion of the back surface is sucked by the above-described first suction mechanism. As described above, in the fifth embodiment, the structure is such that the chucking force can be independently generated at the central portion and the peripheral portion.
ここで、吸着される基板は、表面に設けられた多層膜により表面側に凸形状になっており、中央部分で吸着面との間に1ミクロン程度の隙間がある。従って、吸着面に基板をEUV露光用マスクのフラットネスの仕様値である50nm以下の隙間で吸着させるためには、まず中央部分を吸着させる必要がある。これは、吸着面全面に同時に吸着力を発生させると、接触している周辺部分が先に吸着してしまう。そのため、中央部分が吸着するときには周辺部分の吸着力と摩擦力に打ち勝つ必要が生じてしまう。従って、高精度な平面でチャックするには、最初に中央部分を吸着させるように制御することが望ましい。 Here, the substrate to be adsorbed has a convex shape on the surface side due to the multilayer film provided on the surface, and there is a gap of about 1 micron between the adsorption surface and the central portion. Therefore, in order to adsorb the substrate to the adsorption surface with a gap of 50 nm or less, which is the flatness specification value of the EUV exposure mask, it is necessary to first adsorb the central portion. This is because if the suction force is generated simultaneously on the entire surface of the suction surface, the contacting peripheral portion is first suctioned. For this reason, when the central portion is attracted, it becomes necessary to overcome the attracting force and frictional force of the peripheral portion. Therefore, in order to chuck with a highly accurate plane, it is desirable to control so that the central portion is first sucked.
ここで、最初に中央部分を吸着させるように制御するには、この中央部分の面積はできるだけ小さいことが望まれる。しかし、チャック力は真空ポンプ680の排気能力が同じであれば面積に比例するため、最終的な吸着力が均一になるように中央部分と周辺部分の吸着面積が同じになるように分割されていることが望ましい。 Here, in order to control the central portion to be adsorbed first, it is desirable that the area of the central portion is as small as possible. However, since the chucking force is proportional to the area if the exhaust capacity of the vacuum pump 680 is the same, the chucking force is divided so that the suction area of the central portion and the peripheral portion are the same so that the final suction force is uniform. It is desirable.
ここで、図22及び図23では、中央部と周辺部との2つにバッファを分けたが、これに限るものではない。3つ以上に分けても構わない。密閉された空間が3つ以上に分けられた真空チャックにおいても、最終的な吸着力が均一になるようにそれぞれの密閉空間につながる吸着面がそれぞれ同じ面積に分けられることが望ましい。 Here, in FIG. 22 and FIG. 23, the buffer is divided into the central part and the peripheral part, but this is not restrictive. It may be divided into three or more. Even in a vacuum chuck in which the sealed space is divided into three or more, it is desirable that the suction surfaces connected to the sealed spaces are divided into the same area so that the final suction force is uniform.
また、基板の裏面を真空チャックする際に、第1の吸引機構と第2の吸引機構とで異なる吸引力になるように構成してもよい。例えば、発生する単位面積当たりに発生する力が異なるようにしてもよい。最終的な吸着力が均一になるように中央部分と周辺部分の吸着面積を調整すればよい。 Further, when the back surface of the substrate is vacuum chucked, the first suction mechanism and the second suction mechanism may have different suction forces. For example, the force generated per generated unit area may be different. What is necessary is just to adjust the adsorption | suction area of a center part and a peripheral part so that final adsorption | suction power may become uniform.
また、チャック動作の結果、センサ246或いはセンサ247において、吸着面となる接触面244に基板が吸着していないことが検知された場合には、バルブ686及びバルブ687を閉じた後の動作を繰り返すと効果的である。 Further, as a result of the chucking operation, when the sensor 246 or the sensor 247 detects that the substrate is not attracted to the contact surface 244 serving as the attracting surface, the operation after the valve 686 and the valve 687 are closed is repeated. And effective.
以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成してもよい。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組み合わせでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、FD、或いはROM(リードオンリメモリ)等の記録媒体に記録される。 In the above description, the processing content or operation content described as “˜part” or “˜process” may be configured by a computer operable program. Or you may make it implement by not only the program used as software but the combination of hardware and software. Alternatively, a combination with firmware may be used. When configured by a program, the program is recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (Read Only Memory).
また、図11におけるコンピュータとなる計算機450、或いは図1、図17、図18、図19、図21におけるコンピュータとなる計算機660は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM、磁気ディスク(HD)装置、入力手段の一例となるキーボード(K/B)、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース(I/F)、FD、DVD、CD等に接続されていても構わない。 Further, the computer 450 serving as a computer in FIG. 11 or the computer 660 serving as a computer in FIGS. 1, 17, 18, 19, and 21 further includes an example of a storage device via a bus (not shown). A random access memory (RAM), a ROM, a magnetic disk (HD) device, a keyboard (K / B) as an example of an input means, a mouse, a monitor as an example of an output means, a printer, or an example of an input output means It may be connected to an external interface (I / F), FD, DVD, CD or the like.
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、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。例えば、可変成形型EB描画装置100を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。 In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, the description of the control unit configuration for controlling the variable shaping type EB drawing apparatus 100 is omitted, but it is needless to say that the required control unit configuration is appropriately selected and used.
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置、位置ずれ量計測方法及び位置計測装置は、本発明の範囲に包含される。 In addition, all charged particle beam drawing methods, charged particle beam drawing apparatuses, misregistration amount measuring methods, and position measuring apparatuses that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. The
100 可変成形型EB描画装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
104 アライメントチャンバ
105 XYステージ
150 描画部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203,410 第1のアパーチャ
204 投影レンズ
205,208 偏向器
206,420 第2のアパーチャ
207 対物レンズ
210 クランプ
212 上面基準片
214 クランプピン
220 3点支持部材
222 支持ピン
230 静電チャック部材
232 吸着部
240 真空チャック部材
242 吸引部
244 接触面
241 マーク
320 偏向制御回路
322 描画データ処理回路
324,462 メモリ
326 HD装置
330 電子線
411 開口
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
450 計算機
452 近時演算部
454 傾き演算部
456 位置ずれ量演算部
458 係数演算部
460 加算部
500 平面度測定器
510 干渉計
520 基台
600 位置計測装置
602 筐体
610 パターン位置認識部
620 ステージ
622 位置制御系
630 定盤
640 搬送ロボット
642 ハンド
644 本体
646 ロボット制御回路
650 ホルダ
660 計算機
662 メモリ
674 ステージ制御回路
680 真空ポンプ
681 圧力制御装置
683 圧力センサ
685 流量センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Variable shaping type EB drawing apparatus 101,340 Sample 102 Electron barrel 103 Drawing chamber 104 Alignment chamber 105 XY stage 150 Drawing unit 200 Electron beam 201 Electron gun 202 Illumination lens 203,410 First aperture 204 Projection lens 205,208 Deflection Instruments 206 and 420 Second aperture 207 Objective lens 210 Clamp 212 Upper surface reference piece 214 Clamp pin 220 Three-point support member 222 Support pin 230 Electrostatic chuck member 232 Suction unit 240 Vacuum chuck member 242 Suction unit 244 Contact surface 241 Mark 320 Deflection Control circuit 322 Drawing data processing circuit 324, 462 Memory 326 HD device 330 Electron beam 411 Opening 421 Variable shaping opening 430 Charged particle source 450 Computer 452 Recent operation unit 454 Inclination operation unit 456 Position shift amount calculation unit 458 Coefficient calculation unit 460 Addition unit 500 Flatness measuring device 510 Interferometer 520 Base 600 Position measurement device 602 Case 610 Pattern position recognition unit 620 Stage 622 Position control system 630 Surface plate 640 Transport robot 642 Hand 644 Main body 646 Robot control circuit 650 Holder 660 Computer 662 Memory 674 Stage control circuit 680 Vacuum pump 681 Pressure control device 683 Pressure sensor 685 Flow rate sensor
Claims (9)
前記配置部に配置された3点支持部材と真空チャック部材との一方を載置するステージと、
前記ステージ上に前記真空チャック部材が載置された状態で、前記真空チャック部材を介して前記基板を吸引する真空ポンプと、
前記ステージ上に載置された3点支持部材に支持された基板上に形成されたパターンの位置と真空チャック部材に真空チャックされた基板上に形成されたパターンの位置とを認識する認識部と、
を備え、
前記基板は、極端紫外露光に用いるマスクとして、転写装置で極端紫外線での露光に用いる場合に前記転写装置内で静電チャック部材に静電チャックされ、
前記配置部は、前記真空チャック部材の吸着面の面積と形状とが前記静電チャック部材の吸着面の面積と形状とに合わせて形成された前記真空チャック部材を配置することを特徴とする位置計測装置。 An arrangement portion for arranging a three-point support member for supporting the back surface of the mask substrate at three points, and a vacuum chuck member for vacuum chucking the back surface of the mask substrate;
A stage for placing one of the three-point support member and the vacuum chuck member arranged in the arrangement unit;
A vacuum pump for sucking the substrate through the vacuum chuck member in a state where the vacuum chuck member is placed on the stage;
A recognition unit for recognizing the position of the pattern formed on the substrate supported by the three-point support member placed on the stage and the position of the pattern formed on the substrate vacuum chucked by the vacuum chuck member; ,
Equipped with a,
The substrate is electrostatically chucked to an electrostatic chuck member in the transfer device as a mask used for extreme ultraviolet exposure when used for exposure with extreme ultraviolet light in a transfer device,
The position is characterized in that the placement portion places the vacuum chuck member in which the suction surface area and shape of the vacuum chuck member are formed in accordance with the suction surface area and shape of the electrostatic chuck member. Measuring device.
前記位置計測装置は、前記真空チャック部材から前記基板を剥がす際に、前記気体を用いて前記真空チャック部材の吸着面の圧力が外部圧力より高くなるように制御することを特徴とする請求項1記載の位置計測装置。 The position measuring device further includes a gas supply unit that supplies gas via the vacuum chuck member,
2. The position measuring device controls the pressure of the suction surface of the vacuum chuck member to be higher than an external pressure by using the gas when the substrate is peeled from the vacuum chuck member. The position measuring device described.
前記複数の真空チャック部材は、各々識別マークを有することを特徴とする請求項1記載の位置計測装置。 In the arrangement portion, a plurality of vacuum chuck members are arranged,
The position measuring device according to claim 1, wherein each of the plurality of vacuum chuck members has an identification mark.
前記EUV用マスクを描画する描画装置の状態管理の目的で前記マスク裏面の形状の補正なしに描画されたパターンの位置ずれ量を計測する際には3点支持方式を選択的に使用して前記マスク裏面の形状を平面に矯正せずに計測することを特徴とする位置ずれ量計測方法。 When measuring the positional deviation amount in order to evaluate the positional accuracy assumed when the pattern transferred to the EUV mask is transferred onto the wafer, the back surface of the mask is planarized by selectively using a vacuum chuck. To correct and measure,
Wherein by selectively using three-point support method in measuring the positional deviation amount of the pattern drawn on the no correction of the mask backside shape for purposes of state management of the drawing device for drawing the EUV mask A positional deviation amount measuring method, characterized by measuring without correcting the shape of the back surface of the mask to a flat surface .
基板裏面を平面に矯正せずに前記基板の表面にパターンを描画した場合に予測される前記パターンの位置ずれ量が補正されて描画された第2のパターンを用いて、前記基板裏面を3点支持して前記第2のパターンの位置ずれ量を計測することを特徴とする位置ずれ量計測方法。 Based on the three-dimensional shape of the back surface of the substrate when the influence of its own weight is eliminated, the positional deviation amount of the pattern predicted when the pattern is drawn on the surface of the substrate when the back surface of the substrate is corrected to a flat surface is corrected. Then, using the first pattern drawn, vacuum chuck the back surface of the substrate, measure the amount of displacement of the first pattern,
Using the second pattern drawn by correcting the positional deviation amount of the pattern predicted when a pattern is drawn on the front surface of the substrate without correcting the back surface of the substrate to a flat surface, three points on the back surface of the substrate are used. A misregistration amount measuring method, wherein the misregistration amount of the second pattern is measured in support.
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