JPH10289847A

JPH10289847A - 荷電粒子ビーム露光方法及びシステム

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Publication number: JPH10289847A
Application number: JP9094204A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Daikyo; 義久大饗; Hitoshi Tanaka; 仁田中; Akiyoshi Tsuda; 章義津田; Kazuji Ishida; 和司石田; Hiroshi Yasuda; 洋安田
Original assignee: Advantest Corp; Fujitsu Ltd
Current assignee: Advantest Corp; Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の荷電粒子ビーム露光装置に共通の試料走
査用ステージを用いる場合に、露光位置精度を向上させ
る。【解決手段】ステージ１９に固定された反射鏡７０Ｌ及
び７０Ｒの位置を計測し、その値に基づいて試料１６Ａ
〜１６Ｅの位置を算出し、該位置の目標位置に対するず
れを求め、また、ステージ１９の基準長さに対する伸縮
率を算出しこれに基づいて試料上露光目標位置のずれを
算出し、両ずれを偏向器で補正する。ステージ１９を、
剛体領域１９Ａ〜１９Ｅが連結されているとモデル化
し、各領域について、３点の位置を計測し、その値に基
づいて各領域の回転による試料上露光目標位置のずれを
算出し、これを偏向器で補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子ビーム露
光方法及びシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、各荷電粒子ビーム露光装置毎
に独立したステージが用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】複数の荷電粒子ビーム
露光装置を一列に備えてマルチコラムにし、マルチコラ
ムの下方の試料室を共通にしてその中に１つの試料走査
用ステージを備え、ステージに搭載された複数枚の試料
に対し同一露光データで同時に露光する露光システムが
考えられる。この露光システムによれば、露光装置を互
いに接近させて配置することができるので、その設置ス
ペースを狭くすることができ、また、同一露光データを
用いることができるのでシステム全体としての構成が簡
単になる。

【０００４】しかし、ステージがマルチコラムの列方向
に長くなるので、ステージの温度変動やステージに加わ
る力の変動に基づくステージの歪みの変動により露光位
置精度が低下するという問題が大きくなる。（１）ステージの温度変動による露光位置精度低下例えば露光装置を４００ｍｍのピッチで５台１列に配置
した場合には、ステージの列方向長さは２ｍになる。ス
テージを高速動作させかつ停止精度を向上させるため
に、ステージを密度の小さいアルミナで形成した場合、
その線膨張率は４×１０^-6／度である。ステージの温度
が０．０１度変化したとき、ステージの伸びは、４×１０^-6×２×１０⁶×０．０１＝０．０８μｍになる。例えば幅０．５μｍのパターンを形成する場
合、その１／１０の露光位置精度が要求されるので、
０．０１度の温度変化による伸びは無視できない。

【０００５】ステージの温度は、電子ビームの試料への
照射により変動し、また、ステージ移動方向を制限して
ステージを案内するガイドでの摩擦により変動する。そ
の変化量は、連設された露光装置の数の増加に伴って増
加する。さらに、ステージの温度は周囲温度の変動によ
っても変化する。これらの原因によるステージの温度変
化を温度制御により０．０１度以下に抑えることは困難
であり、その結果として露光位置精度が低下する。この
問題は、露光パターンの微細化に伴って大きくなる。

【０００６】従来では、単一荷電粒子ビーム露光装置用
のステージが短かったので、ステージの温度変動による
露光位置精度低下は問題にならなかった。（２）ステージに加わる力の変動による露光位置精度低
下ステージの剛性は、ステージが長くなるほど低くなる。
荷電粒子ビーム露光装置では一般にステージ・インレン
ズ方式が用いられるので、ステージの剛性を確保するた
めのステージの厚みは制限される。他方、ステージが長
くなるほど自重による歪みが大きくなり、機械加工の直
線性が低下し、さらに加速時の慣性力も大きくなるの
で、ステージ駆動時にガイド機構から受ける力も大きく
なり、ステージに加わる力の変動による歪みの変動が大
きくなる。従って、ステージが長くなるほど、ステージ
に加わる力の変動による歪みの変動が大きくなる。

【０００７】ステージが微小回転すると、アッベの誤差
が生ずる。例えば図６に示す如く、ウェーハ１６と反射
鏡７０とが剛体のステージ（不図示）に固定されている
と仮定する。反射鏡７０の点Ｑに、不図示のレーザ干渉
測長器からレーザビームＬＢが照射されて、反射鏡７０
の位置が計測される。ウェーハ１６上の照射目標位置で
ある点Ｒ０に荷電粒子ビームＥＢが照射される。点Ｒ０
を通りウェーハ１６に垂直な線と、点Ｑを通り反射鏡７
０に垂直な線とが点Ｓ０で直交する。図示のように点Ｑ
を中心としてθだけステージが微小回転したとき、回転
前の点Ｒ０及び点Ｓ０に対応する回転後の点をそれぞれ
点Ｒ１及び点Ｓ１とする。荷電粒子ビームＥＢの直線と
回転後のウェーハ１６との交点をＴとする。

【０００８】回転前後で点Ｑが同一であるためにレーザ
干渉測長器の計測値が同一であっても、回転により、荷
電粒子ビームＥＢのウェーハ１６上への照射点が点Ｒ０
から点Ｔに変化する。点Ｒ１が回転後の目標位置である
ので、点Ｒ１に対する点ＴのずれΔ１が露光位置誤差
（アッベの誤差＋Δ０）になる。ここにΔ０は、点Ｓ１
と直線Ｒ０＿Ｓ０との間隔Δ０であり、ｈ＝０のときの
露光位置誤差（アッベの誤差は０）である。

【０００９】例えば、Ｌ＝２００ｍｍ、ｈ＝１０ｍｍの
とき、点Ｓ０に対する点Ｓ１のずれを５μｍとすると、 θ＝５／（２００×１０³） Δ０＝５θ＝０．１２５×１０^-3μｍ Δ１−Δ０＝ｈθ＝０．２５μｍとなり、Δ０は無視できるが、誤差Δ１は無視すること
ができない。

【００１０】したがって、上記のようなステージに加わ
る力の変動により露光位置精度が低下する。この問題
は、露光パターンの微細化に伴って大きくなる。従来で
は、ステージ全体を剛体としてステージの微小回転角θ
を計測しアッベの誤差を補正していたが、長いステージ
ではステージ全体を剛体と見なすことができないので、
補正精度が不充分である。露光の高速化と露光パターン
の微細化に伴い、この補正を例えば１０ＭＨｚで行うに
は、短時間で補正計算ができかつ充分な補正精度が確保
されなければならない。

【００１１】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、複数の荷電粒子ビーム露光装置に共通の試料走査用
ステージを用いる場合に、露光位置精度を向上させるこ
とが可能な荷電粒子ビーム露光方法及びシステムを提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及びその作用効果】請求項
１では、荷電粒子ビームを偏向器で走査させる露光装置
が一方向に複数ｎ配置され、該一方向を長手方向とし該
複数の露光装置に共通の試料走査用ステージを備えた荷
電粒子ビーム露光システムを用い、該ステージ上のｎ個
の試料搭載部の各々に搭載された試料を同時に露光する
荷電粒子ビーム露光方法において、該ステージの長手方
向両端部の位置を計測し、その計測値に基づいて、該ス
テージに搭載された該複数の試料の位置を算出し、算出
された該試料の位置の目標位置に対するずれを試料位置
誤差として算出し、該試料位置誤差を該偏向器で補正す
る。

【００１３】ステージの温度は、電子ビームの試料への
照射により変動し、また、ステージ移動方向を制限して
ステージを案内するガイドでの摩擦により変動し、その
変化量は、連設された露光装置の数の増加に伴って増加
する。温度検出器の応答速度は数分と遅い。しかし、請
求項１の荷電粒子ビーム露光方法によれば、温度変動に
よる複数の試料位置の変動が直接リアルタイムで補正さ
れるので、露光位置精度が向上し、温度変動をもたらす
ステージの高速走査が可能となるという効果を奏し、荷
電粒子ビーム露光のスループット向上に寄与するところ
が大きい。

【００１４】請求項２の荷電粒子ビーム露光方法では、
請求項１において、上記ステージの長手方向両端部の位
置の計測値に基づいて、該ステージの基準長さに対する
伸縮率を算出し、該伸縮率に基づいて、該伸縮率で定ま
る伸縮率分布で該ステージが伸縮するとみなしたときの
試料上露光目標位置のずれを伸縮誤差として算出し、該
伸縮誤差を該偏向器で補正する。

【００１５】この荷電粒子ビーム露光方法によれば、各
試料上露光目標位置の温度変動によるずれが補正され、
露光位置精度がさらに向上するという効果を奏する。請
求項３の荷電粒子ビーム露光方法では、請求項１又は２
において、上記ステージを、上記試料搭載部を１つ含む
ｎ個の剛体領域が連結されているとモデル化し、該ｎ個
の剛体領域の各々について、互いに離れた２点以上の位
置を計測し、該位置の計測値に基づいて、該剛体領域の
回転による試料上露光目標位置のずれを回転露光位置誤
差として算出し、該回転露光位置誤差を該偏向器で補正
する。

【００１６】ステージの剛性はステージが長くなるほど
低くなるので、ステージ全体を剛体として取り扱うと歪
み補正の精度が低下する。また、ステージが長くなるほ
ど自重による歪みが大きくなり、機械加工の直線性が低
下し、さらに加速時の慣性力も大きくなるので、ステー
ジ駆動時にガイド機構から受ける力も大きくなり、ステ
ージに加わる力の変動による歪みの変動が大きくなる。
しかし、請求項３の荷電粒子ビーム露光方法によれば、
ステージの非剛体的動作が考慮されるので、歪み補正の
精度が相当向上する。また、試料搭載部を１つ含むｎ個
の剛体領域が連結されているとモデル化しているので、
歪み計算が簡単になり、ステージを高速走査させてもリ
アルタイムで歪み補正することが可能になるという効果
を奏し、荷電粒子ビーム露光のスループット向上に寄与
するところが大きい。

【００１７】請求項４の荷電粒子ビーム露光方法では、
請求項３において、上記剛体領域の回転は、上記ステー
ジ長手方向の軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Y
のとき、該角θ_Yに比例したアッベの誤差を上記回転露
光位置誤差の１成分として算出する。請求項５の荷電粒
子ビーム露光方法では、請求項３において、上記剛体領
域の回転は、試料面に垂直な軸の回りの回転であり、そ
の回転角がθ_Zのとき、光軸と試料との略交点を始点と
する上記露光目標位置のベクトルと、該ベクトルを該試
料面内で該角θ_Z回転させたベクトルとの差を、上記回
転露光位置誤差の１成分として算出する。

【００１８】請求項６の荷電粒子ビーム露光方法では、
請求項３において、上記剛体領域の回転は、試料面に垂
直な軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Zのとき、
該角θ_Zに比例したアッベの誤差を上記回転露光位置誤
差の１成分として算出する。請求項７の荷電粒子ビーム
露光方法では、請求項３において、上記剛体領域の回転
は、上記ステージ長手方向の軸及び上記試料面に垂直な
軸の両方に垂直な軸の回りの回転であり、その回転角が
θ_Xのとき、該角θ_Xに比例したアッベの誤差を上記回転
露光位置誤差の１成分として算出する。

【００１９】請求項８の荷電粒子ビーム露光方法では、
請求項７において、上記ｎは３以上の値であり、上記ｎ
個の剛体領域のうち両端の剛体領域の各々について互い
に離れた２点以上の位置を計測し、その計測値に基づい
て、該両端の剛体領域の、上記角θ_Xに比例したアッベ
の誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎを算出し、該両端の剛体領
域を除くｎ−２個の剛体領域のアッベの誤差を、該アッ
ベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎの関数の値として求め
る。

【００２０】この荷電粒子ビーム露光方法によれば、角
θ_Xの計測が困難な、両端の剛体領域を除くｎ−２個の
剛体領域のアッベの誤差も補正されるので、比較的長い
ステージを用いた場合の露光位置精度がさらに向上する
という効果を奏する。請求項９の荷電粒子ビーム露光方
法では、請求項８において、パラメータを用いて上記関
数を表しておき、上記アッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰ
ｎと、上記ｎ−２個の剛体領域のいずれかにおける試料
上露光位置との組を複数回計測し、該試料上露光位置の
試料上露光目標位置に対する誤差を実測誤差として求
め、該アッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎを該関数に代
入して得られる該いずれかの領域におけるアッベの誤差
の該実測誤差に対するずれが最小になるように、該パラ
メータを決定する。

【００２１】請求項１０の荷電粒子ビーム露光方法で
は、請求項２記載の伸縮誤差と、請求項４記載の回転露
光位置誤差の１成分と、請求項５記載の回転露光位置誤
差の１成分と、請求項６記載の回転露光位置誤差の１成
分と、請求項８記載の回転露光位置誤差の１成分とのベ
クトル和を、ステージ歪み露光位置誤差として求め、該
ステージ歪み露光位置誤差を上記偏向器で補正する。

【００２２】請求項１１では、荷電粒子ビームを偏向器
で走査させる露光装置が一方向に複数ｎ配置され、該一
方向を長手方向とし該複数の露光装置に共通の試料走査
用ステージを備え、該ステージ上のｎ個の試料搭載部の
各々に搭載された試料を同時に露光する荷電粒子ビーム
露光システムにおいて、該ステージの長手方向一端部及
び他端部にそれぞれ、背面が対向して固定された第１及
び第２の反射鏡と、該第１及び第２の反射鏡の各々の鏡
面にレーザ光が垂直照射されるように固定側にそれぞれ
配置された第１及び第２のレーザ干渉測長器と、該第１
及び第２のレーザ干渉測長器の計測値に基づいて、該ス
テージ上のｎ個の試料搭載部の各々に搭載された試料の
位置を算出し、算出された該位置の目標位置に対するず
れを試料位置誤差として算出し、該試料位置誤差を含む
合計誤差を該偏向器で補正するための補正値を出力する
補正回路とを有する。

【００２３】請求項１２の荷電粒子ビーム露光システム
では、請求項１１において、上記補正回路は、上記計測
値に基づいて、上記ステージの基準長さに対する伸縮率
に比例した伸縮率で試料が伸縮するとみなしたときの試
料上露光目標位置のずれを伸縮誤差として算出し、該伸
縮誤差を上記合計誤差の一成分とする。請求項１３の荷
電粒子ビーム露光システムでは、請求項１２において、
反射面が上記第１及び第２の反射鏡のそれと直角にされ
且つ上記ｎ個の試料搭載部の各々に背面が向けられて上
記ステージに固定された第３₁〜３_n反射鏡と、該第３₁
〜３_n反射鏡の各々の鏡面にレーザ光が垂直照射される
ように固定側にそれぞれ配置され、各鏡面上の互いに離
れた２点以上の位置を計測し、その計測値を上記補正回
路に供給する第３₁〜３_nレーザ干渉測長器とを有し、該
補正回路は、該計測値に基づいて該第３₁〜３_n反射鏡の
各々の回転角を算出し、該第３₁〜３_n反射鏡に対応した
該ｎ個の試料搭載部の各々が互いに独立した剛体領域で
あるとみなしたときの該剛体領域の回転による試料上露
光目標位置のずれを回転露光位置誤差として算出し、該
回転露光位置誤差を上記合計誤差の一成分とする。

【００２４】請求項１４の荷電粒子ビーム露光システム
では、請求項１３において、上記補正回路において、上
記剛体領域の回転の一成分は、上記ステージ長手方向の
軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Yのとき、該角
θ_Yに比例した第１のアッベの誤差を該長手方向の軸及
び試料面に垂直な軸の両方に直角な方向の誤差として算
出し、他の一成分は、該試料面に垂直な軸の回りの回転
であり、その回転角がθ _Zのとき、光軸と試料との略交
点を始点とする上記露光目標位置のベクトルと、該ベク
トルを該試料面内で該角θ_Z回転させたベクトルとの差
を回転誤差として算出し、かつ、該角θ_Zに比例した第
２のアッベの誤差を試料面内の誤差として算出し、該第
１及び第２のアッベの誤差と該回転誤差とのベクトル和
を上記回転露光位置誤差として算出する。

【００２５】請求項１５の荷電粒子ビーム露光システム
では、請求項１４において、上記ｎは３以上の値であ
り、上記第１及び第２のレーザ干渉測長器は、上記第１
及び第２の反射鏡の各鏡面上の互いに離れた２点以上の
位置を計測し、上記補正回路は、該第１及び第２のレー
ザ干渉測長器の計測値に基づいて、上記ｎ個の剛体領域
のうち両端の剛体領域の各々につき、上記ステージ長手
方向の軸及び上記試料面に垂直な軸の両方に垂直な軸の
回りの回転角θ_X１及びθ_Xｎに比例したアッベの誤差Δ
ＸＰ１及びΔＸＰｎを算出し、該両端の剛体領域を除く
ｎ−２個の剛体領域のアッベの誤差を、該アッベの誤差
ΔＸＰ１及びΔＸＰｎの関数の値として求める。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は、荷電粒子ビーム露光シス
テムの概略構成図である。このシステムは、互いに同一
構成の荷電粒子ビーム露光装置１０Ａ〜１０Ｅが連設さ
れている。真空チャンバは、１列に等間隔で並設された
コラム２Ａ〜２Ｅが試料室３上に立設された形状となっ
ている。図１において、コラム２Ａ〜２Ｅ内の対応する
構成要素には、同一番号を付しさらにそれぞれＡ〜Ｅを
付加しており、また、コラム２Ａ〜２Ｅ内の光学系は、
その一部のみ示されている。

【００２７】コラム２Ａ内では、荷電粒子銃１１Ａから
射出された荷電粒子ビームＥＢＡ、例えば電子ビーム
が、絞り１２Ａの矩形アパーチャを通って成形され、さ
らにマスク１３Ａを通って成形される。マスク１３Ａの
種類は、矩形アパーチャが１つ形成されたマスク、透過
孔のブロックパターンが複数形成されたステンシルマス
ク又はブランキングアパーチャアレイなどのいずれであ
ってもよい。マスクの種類により光学系の一部も異なる
が、図１中にはマスク１３Ａの種類によらない光学系の
みが示されている。

【００２８】マスク１３Ａを通った荷電粒子ビームＥＢ
Ａは、絞り１４Ａの円形アパーチャ位置で入射立体角が
制限され、次いで対物レンズ１５Ａを通り、試料室３内
の試料としてのウェーハ１６Ａ上に収束照射される。こ
れにより、マスク１３Ａのパターンがウェーハ１６Ａ上
に縮小投影露光される。照射位置は、荷電粒子ビームＥ
ＢＡが主偏向器１７Ａ及び副偏向器１８Ａを通るときに
偏向されてウェーハ１６Ａ上で走査される。コラム２Ｂ
〜２Ｅ内についてもコラム２Ａ内と同じである。

【００２９】試料室３内には、荷電粒子ビーム露光装置
１０Ａ〜１０Ｅに共通の試料走査用ステージ１９が配設
されている。ステージ１９は、コラム２Ａ〜２Ｅの列方
向である図示Ｙ方向に移動可能なＹステージ１９１と、
Ｙステージ１９１に対しＹ方向と直角なＸ方向（紙面垂
直方向）に移動可能なＸステージ１９２とを備えてい
る。Ｙステージ１９１は、その側部に突設された送りバ
ー１９３がパルスモータ１９４で軸方向に駆動されるこ
とにより、不図示のガイドで案内されてＹ方向に移動す
る。Ｘステージ１９２は、その側部に紙面垂直方向へ突
設された送りバー１９５が不図示のパルスモータで軸方
向に駆動されることにより、不図示のガイドで案内され
てＸ方向に移動する。

【００３０】ステージ１９上には、コラム２Ａ〜２Ｅに
対応してそれぞれウェーハホルダ２０Ａ〜２０Ｅが設置
されている。ウェーハホルダ２０Ａ〜２０Ｅは、それぞ
れウェーハ１６Ａ〜１６Ｅを固定し、且つ、ステージ１
９に対しそれぞれウェーハ１６Ａ〜１６ＥのＸ方向位
置、Ｙ方向位置及び面内回転角を微調整するためのもの
である。ウェーハホルダ２０Ａ〜２０Ｅは、ウェーハ固
定具として例えば押さえ板を用い、微調整用アクチュエ
ータとして例えばピエゾ素子を用いている。この微調整
は、ウェーハホルダ２０Ａ〜２０Ｅの上方にそれぞれ配
置された不図示のＣＣＤカメラでウェーハ１６Ａ〜１６
Ｅを撮像し、ウェーハ１６Ａ〜１６Ｅの各々に形成され
た複数のマークの位置を検出し、その位置の目標位置か
らのずれに基づいて行われる。

【００３１】ステージ１９の下方には、ステージ１９と
の重心を不動にするためのバランス用ステージ２１が配
設されている。バランス用ステージ２１は、ステージ１
９と同様の構成であり、Ｙ方向に移動可能なＹステージ
２１１と、Ｙステージ２１１に対しＸ方向に移動可能な
Ｘステージ２１２とを備えている。Ｙステージ２１１
は、その側部に突設された送りバー２１３がパルスモー
タ２１４で軸方向に駆動されることにより、不図示のガ
イドで案内されてＹ方向に移動する。Ｘステージ２１２
は、その側部に紙面垂直方向へ突設された送りバー２１
５が不図示のパルスモータで軸方向に駆動されることに
より、不図示のガイドで案内されてＸ方向に移動する。

【００３２】これらのパルスモータは、ステージ制御装
置３０から供給される駆動信号により駆動される。パル
スモータ１９４及び送りバー１９５駆動用パルスモータ
を駆動する信号は、記憶装置３１に格納された露光デー
タに基づいてシステム制御装置３２から供給されるステ
ージ目標位置（Ｘ１，Ｙ１）により定められる。パルス
モータ２１４及び送りバー２１５駆動用パルスモータを
駆動する信号は、ステージ１９とバランス用ステージ２
１との重心Ｇ（ＸＧ，ＹＧ）が不動点になるように定め
られる。すなわち、ステージ１９及びバランス用ステー
ジ２１の質量をそれぞれＭ１及びＭ２とすると、これら
駆動信号は、バランス用ステージ目標位置（Ｘ２，Ｙ
２）、Ｘ２＝ＸＧ＋（Ｍ２／Ｍ１）（ＸＧ−Ｘ１）Ｙ２＝ＹＧ＋（Ｍ２／Ｍ１）（ＹＧ−Ｙ１）により定められる。例えばＭ１＝Ｍ２、ＸＧ＝ＹＧ＝０
の場合には、Ｘ２＝−Ｘ１、Ｙ２＝−Ｙ１となり、両目
標位置が重心Ｇについて点対称になる。

【００３３】荷電粒子ビーム露光装置１０Ａ〜１０Ｅの
荷電粒子ビームＥＢＡ〜ＥＢＥは、システム制御装置３
２からそれぞれビーム制御装置３３Ａ〜３３Ｅを介して
制御される。システム制御装置３２は、記憶装置３１に
格納された露光データに基づいて、ビーム制御装置３３
Ａ〜３３Ｅへ共通の信号を供給する。ビーム制御装置３
３Ａ〜３３Ｅは、互いに同一構成であるが、荷電粒子ビ
ーム露光装置１０Ａ〜１０Ｅの各々の光学系の取り付け
位置や感度にばらつきがあるので、これを補正するため
のパラメータを保持するレジスタを備えている。ビーム
制御装置３３Ａ〜３３Ｅはそれぞれ、同一の露光パター
ンが得られるようにするため、システム制御装置３２か
らの共通の信号を、該レジスタに保持されたパラメータ
で補正して、光学系を介し荷電粒子ビームＥＢＡ〜ＥＢ
Ｅを制御する。

【００３４】図２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、ステー
ジ位置計測部の概略構成を示す平面図及び正面図であ
る。ステージ１９の位置を高精度で計測するために、ス
テージ１９上の側部に反射鏡７０Ａ〜７０Ｅ、７０Ｌ及
び７０Ｒ（図１中には不図示）が立設固定されている。
反射鏡７０Ａ〜７０ＥはＹ方向に平行であり、それぞれ
ウェーハホルダ２０Ａ〜２０Ｅに対応している。反射鏡
７０Ｌ及び７０ＲはＸ方向に平行であり、ステージ１９
の一端側び他端側に位置している。反射鏡７０Ａ〜７０
Ｅ、７０Ｌ及び７０Ｒの反射面に対向してそれぞれ、レ
ーザ干渉測長器７１Ａ〜７１Ｅ、７１Ｌ及び７１Ｒ（図
１中には不図示）が固定側に配置されている。

【００３５】ステージ１９の温度変動やステージ１９に
加わる力の変動に基づき、ステージ１９の歪みが変動す
る。この歪みによる露光位置の誤差はサブミクロンのオ
ーダであり露光位置精度上無視できないが、ステージの
サイズに比し小さな量であるので、この歪みを次のよう
なモデルで近似する。すなわち、ウェーハホルダ２０Ａ
〜２０Ｅを含むステージ１９の、ウェーハホルダ２０Ａ
〜２０Ｅに対応した等ピッチの領域をそれぞれ１９Ａ〜
１９Ｅとし、各領域は剛体であり、領域間が非剛体的に
接続されていると仮定する。すなわち、ステージ１９の
歪みは、剛体領域１９Ａ〜１９Ｅの姿勢変化の組み合わ
せであると仮定する。

【００３６】図４（Ａ）は、このモデルを模式的に表し
たものである。点ＰＬ１と点ＰＲ１とを通る直線と、こ
の直線に垂直でそれぞれ点ＰＡ１〜ＰＥ１を通る直線と
の交点を、ＯＡ〜ＯＥとする。交点ＯＡ〜ＯＥは、固定
座標系から見れば一定であるが、ステージ１９から見れ
ばステージ１９の移動に伴って移動する。このモデルの
ステージ回転歪みモードには、図４（Ｂ）〜（Ｄ）に示
すようなものがある。図４（Ｂ）のモードは、領域１９
Ａ〜１９Ｅの各々について、Ｘ軸に平行な軸の回りの回
転であり、いわゆるＸピッチングである。図４（Ｃ）の
モードは、領域１９Ａ〜１９Ｅの各々について、Ｙ軸に
平行な軸の回りの回転であり、いわゆるＹピッチングで
ある。図４（Ｄ）のモードは、領域１９Ａ〜１９Ｅの各
々について、Ｚ軸に平行な軸の回りの回転であり、いわ
ゆるヨーイングである。

【００３７】図４（Ｅ）に示す如く、領域１９Ａの交点
ＯＡを原点とするＸＡ−ＹＡ−ＺＡ直交座標系におい
て、ＸＡ、ＹＡ及びＺＡの軸の回りの領域１９Ａの回転
角をそれぞれθ_XA、θ_YA及びθ_ZAで表す。（１）Ｘピッチング角θ_XAによるアッベの誤差ΔＸ_PA 図４（Ｂ）中のＸピッチング角θ_XAは、図２のレーザ干
渉測長器７１Ｌの計測値を用いて図３の補正回路７２に
より、後述のようにして算出される。計測においては、
レーザ干渉測長器７１Ｌから反射鏡７０Ｌ上へ略垂直に
２本のレーザビームが照射され、その照射点をＰＬ１及
びＰＬ２とすると、点ＰＬ１と点ＰＬ２とはＺ軸に平行
な直線上にある。Ｘピッチング角θ_XAは、 θ_XA＝（点ＰＬ２の計測位置と点ＰＬ１の計測位置との
差）／（点ＰＬ１と点ＰＬ２との間隔）により算出される。Ｘピッチング角θ_XAによるアッベの
誤差ΔＸ_PAは、ΔＸ_PA＝ｈ_XA・θ_XAで算出され、ここに
ｈ_XAは図６中のｈに対応した長さであり、領域１９Ａ内
の位置に依らない。

【００３８】レーザ干渉測長器７１Ｒはレーザ干渉測長
器７１Ｌと同一構成である。レーザ干渉測長器７１Ａか
らは、反射鏡７０Ａ上へ略垂直に３本のレーザビームが
照射され、その照射点をＰＡ１、ＰＡ２及びＰＡ３とす
ると、点ＰＡ１と点ＰＡ２とはＺ軸に平行な直線上にあ
り、点ＰＡ１と点ＰＡ３とはＸ軸に平行な直線上にあ
る。レーザ干渉測長器７１Ｂ〜７１Ｅはいずれも、レー
ザ干渉測長器７１Ａと同一構成である。

【００３９】領域１９ＥのＸピッチングによるアッベの
誤差ΔＸ_PEも、レーザ干渉測長器７１Ｒの計測値を用
い、上記同様にして図３の補正回路７２により求められ
る。領域１９Ｂ〜１９ＤのＸピッチングによるアッベの
誤差ΔＸ_PB〜ΔＸ_PEは、上記のようにして求めることが
できないので、補正回路７２により、理論的又は実験的
に予め定められた関数ΔＸ_PB＝ＦＢ（ΔＸ_PA，Δ
Ｘ_PE）、ΔＸ_PC＝ＦＣ（ΔＸ_PA，ΔＸ_PE）及びΔＸ_PD＝
ＦＤ（ΔＸ_PA，ΔＸ_PE）に計測値ΔＸ_PA及びΔＸ_PEが代
入されて求められる。

【００４０】この場合、これら関数を、パラメータを用
いて表しておき、パラメータの値を次のようにして最適
化する。誤差ΔＸ_PA、ΔＸ_PE及びウェーハ１６Ｂ上の露
光位置の組を多数回計測し、この露光位置の露光目標位
置に対する誤差を実測誤差として求め、計測された誤差
ΔＸ_PA、ΔＸ_PEを関数ＦＢ（ΔＸ_PA，ΔＸ_PE）に代入し
て得られるアッベの誤差ΔＸ_PBの実測誤差に対するずれ
が最小になるように、該パラメータを決定する。この露
光位置は、荷電粒子ビームＥＢＢを、ウェーハ１６Ｂ上
に形成された上述のマークを横切るように走査して２次
電子を検出し、その検出量の変化から求められる。他の
関数のパラメータの最適化についても同様である。

【００４１】以上のようにして求められたアッベの誤差
ΔＸ_PA〜ΔＸ_PEは、ウェーハ上のＹ軸方向誤差である。（２）Ｙピッチング角θ_YAによるアッベの誤差ΔＹ_PA 次に、図４（Ｃ）中のＹピッチング角θ_YAは、図２のレ
ーザ干渉測長器７１Ａの計測値を用いて図３の補正回路
７２により、後述のようにして算出される。計測におい
ては、レーザ干渉測長器７１Ａから反射鏡７０Ａ上へ垂
直に３本のレーザビームが照射される。その照射点ＰＡ
１、ＰＡ２及びＰＡ３のうち、点ＰＡ１と点ＰＡ２とは
Ｚ軸に平行な直線上にあり、点ＰＡ１と点ＰＡ３とはＹ
軸に平行な直線上にある。Ｙピッチング角θ_YAは、 θ_YA＝（点ＰＡ２の計測位置と点ＰＡ１の計測位置との
差）／（点ＰＡ１と点ＰＡ２との間隔）により算出される。Ｙピッチング角θ_YAによるアッベの
誤差ΔＹ_PAは、ΔＹ_PA＝ｈ_YA・θ_YAで算出され、ここに
ｈ_YAは図６中のｈに対応した長さであり、領域１９Ａ内
の位置に依らない。

【００４２】領域１９Ｂ〜１９ＥのＹピッチングによる
アッベの誤差ΔＹ_PB〜ΔＹ_PEもそれぞれ、レーザ干渉測
長器７１Ｂ〜７１Ｅの計測値を用い、上記同様にして図
３の補正回路７２により求められる。このようにして求
められたアッベの誤差ΔＹ_PA〜ΔＹ_PEは、ウェーハ上の
−Ｘ軸方向誤差である。

【００４３】（３）ヨーイング角θ_ZAによるアッベの誤
差ΔＺ_PA 次に、図４（Ｄ）中のヨーイング角θ_ZAは、図２のレー
ザ干渉測長器７１Ａの計測値を用い、図３の補正回路７
２により、 θ_ZA＝（点ＰＡ３の計測位置と点ＰＡ１の計測位置との
差）／（点ＰＡ１と点ＰＡ３との間隔）として算出される。

【００４４】図１の荷電粒子ビームＥＢＡ〜ＥＢＥが走
査用偏向器で偏向されないとき、図４（Ａ）において、
荷電粒子ビームが交点ＯＡ〜ＯＥを通るように露光シス
テムが設計される。しかし、実際には荷電粒子ビームは
交点ＯＡ〜ＯＥからずれる。荷電粒子ビームＥＢＡが走
査用偏向器で偏向されないときの試料面上でのずれを
（Δ_XA，Δ_YA）とする。

【００４５】図６において、紙面を試料面とし、荷電粒
子ビームが紙面垂直に点Ｔに照射されたとすると、ステ
ージの回転により、Ｌに依存しない（領域１９Ａ内の位
置に依らない）アッベの誤差が生ずる。ヨーイング角θ
_ZAによるアッベの誤差ΔＺ_PAは、ベクトル（−Δ
_YAθ_ZA，Δ_XAθ_ZA）となる。領域１９Ｂ〜１９Ｅのヨー
イングによるアッベの誤差ΔＺ_PB〜ΔＺ_PEもそれぞれ、
レーザ干渉測長器７１Ｂ〜７１Ｅの計測値を用い、上記
同様にして図３の補正回路７２により求められる。

【００４６】（４）ヨーイング角θ_ZAによる回転誤差Δ
ＺＡ図５において、回転前の露光目標位置ベクトルＶ０は回
転により、ベクトルＶ０をヨーイング角θ_ZA回転させた
ベクトルＶ１となる。ヨーイング角θ_ZAによる露光位置
誤差ベクトルΔＺＡはＶ０−Ｖ１となり、領域１９Ａ上
の位置に依存する。露光目標位置ベクトルＶ０の大きさ
の最大値は１ｍｍ程度であり、例えば、 θ_ZA＝５／（２００×１０³）、｜Ｖ０｜＝１ｍｍのと
き、｜Ｖ１−Ｖ０｜＝｜Ｖ０｜θ_ZA＝０．０２５μｍとなる。誤差ベクトルΔＺＡは、補正回路７２により求
められる。

【００４７】ヨーイングによる領域１９Ｂ〜１９Ｅの露
光位置誤差ベクトルΔＺＢ〜ΔＺＥもそれぞれ、レーザ
干渉測長器７１Ｂ〜７１Ｅの計測値を用い、上記同様に
して補正回路７２により求められる。（５）温度変動によるステージ１９の伸縮歪み温度検出器の応答速度は数分と遅く、また、上述のよう
に０．０１度の温度変動による伸縮も無視できないの
で、伸縮量を直接計測する。図４（Ｂ）のＸピッチング
モードにおける領域１９ＡのＹ方向伸縮量は、図６のΔ
０程度、例えば上述のように０．１２５×１０³であ
り、これを５倍したステージ１９のＹ方向伸縮量は無視
できる。図４（Ｃ）及び４（Ｄ）のモードについてもス
テージ１９のＹ方向伸縮量は無視できる。従って、点Ｐ
Ｌと点ＰＲとの間の長さＷの、所定温度でのその長さＷ
０からのずれΔＷ＝Ｗ−Ｗ０を、温度変動によるＹ方向
伸縮量とみなすことができる。伸縮率μ＝ΔＷ／Ｗは、
Ｘ方向及びＹ方向について同一であり且つステージ１９
上で均一であると仮定する。

【００４８】該所定温度における、点ＰＬ１から交点Ｏ
Ａ〜ＯＥの各々までの長さをそれぞれＬＡ０〜ＬＥ０で
表す。該所定温度における、交点ＯＡ〜ＯＥからそれぞ
れ反射鏡７０Ａ〜７０Ｅの反射面までの距離は、互いに
等しくＤ０であるとする。Ｘ−Ｙ座標系での点ＰＬ１の
Ｙ座標計測値及び点ＰＡ１〜ＰＥ１のＸ座標計測値をそ
れぞれＹＬ１及びＸＡ１〜ＸＥ１で表す。ここに、点Ｐ
Ｂ１〜ＰＥ１は点ＰＡ１に対応した反射鏡７０Ｂ〜７０
Ｅ上のレーザビーム照射点である。ステージ１９が原点
に在るときのＹＬ１及びＸＡ１〜ＸＥ１をそれぞれＹＬ
０及びＸＡ０〜ＸＥ０で表す。このとき、交点ＯＡ〜Ｏ
Ｅの各試料に固定された座標系での現在位置座標は、次
のように表され、図３の補正回路７２により算出され
る。

【００４９】ＯＡ：（ＸＡ１−ＸＡ０＋μＤ０，ＹＬ１−ＹＬ０−μ
ＬＡ０）ＯＢ：（ＸＢ１−ＸＢ０＋μＤ０，ＹＬ１−ＹＬ０−μ
ＬＢ０）ＯＣ：（ＸＣ１−ＸＣ０＋μＤ０，ＹＬ１−ＹＬ０−μ
ＬＣ０）ＯＤ：（ＸＤ１−ＸＤ０＋μＤ０，ＹＬ１−ＹＬ０−μ
ＬＤ０）ＯＥ：（ＸＥ１−ＸＥ０＋μＤ０，ＹＬ１−ＹＬ０−μ
ＬＥ０）試料の伸縮率μ’がステージ伸縮率μに比例すると仮定
すると、領域１９Ａについては、図５の歪み補正前の露
光目標位置ベクトルＶ０は、ヨーイングによる回転誤差
を補正するとベクトルＶ１になり、温度補正により（１
＋μ’）Ｖ１になり、さらにＸピッチング、Ｙピッチン
グ及びヨーイングによるアッベの誤差を補正するとベク
トル（１＋μ’）Ｖ１＋（ｈ_YA・θ_YA−Δ_YAθ・_ZA，−
ｈ_XA・θ _XA＋Δ_XAθ_ZA）になる。すなわち、露光目標位
置ベクトルＶ０に対するステージ歪み補正ベクトルΔＥ
Ａは、ΔＥＡ＝（１＋μ’）Ｖ１−Ｖ０＋（ｈ_YA・θ_YA
−Δ_YAθ・_ZA，−ｈ_XA・θ_XA＋Δ_XAθ_ZA）になる。領域
１９Ｂ〜１９Ｅにおけるステージ歪み補正ベクトルにつ
いても同様にして求められ、ΔＥＡに対応したこれらの
ステージ歪み補正ベクトルをそれぞれΔＥＢ〜ΔＥＥで
表す。

【００５０】図３は、露光位置補正部のブロック図であ
る。レーザ干渉測長器７１Ａ〜７１Ｅ、７１Ｌ及び７１
Ｒを纏めてレーザ干渉測長器７１と称す。補正回路７２
には、レーザ干渉測長器７１の出力及び図１のシステム
制御装置３２からのステージ目標位置ＯＡoが供給され
る。ステージ目標位置ＯＡoは、例えば交点ＯＡの試料
上での目標位置であり、補正回路７２は、このステージ
目標位置ＯＡoのＹ座標に上記ＬＢ０〜ＬＥ０を加算し
てそれぞれ交点ＯＢ〜ＯＥの試料上での目標位置ＯＢo
〜ＯＥoを算出し、交点ＯＡ〜ＯＥの試料上での上記現
在位置を求め、これら現在位置と目標位置との差のベク
トルΔＰＡ〜ΔＰＥを試料位置補正ベクトルとして算出
する。補正回路７２はさらに、上記ステージ歪み補正ベ
クトルΔＥＡ〜ΔＥＥを算出し、これに試料位置補正ベ
クトルΔＰＡ〜ΔＰＥを加算した補正ベクトルΔＥＡ＋
ΔＰＡ〜ΔＥＥ＋ΔＰＥを求め、これに比例したベクト
ルをそれぞれ偏向補正ベクトルΔＤＡ〜ΔＤＥとして加
算器３３１Ａ〜３３１Ｅの一方の入力端に供給する。

【００５１】加算器３３１Ａ〜３３１Ｅの他方の入力端
にはいずれも、図１のシステム制御装置３２から副偏向
ベクトルＤＡＴが供給される。加算器３３１Ａ〜３３１
Ｅの出力はそれぞれ、ドライバ３３２Ａ〜３３２Ｅを介
して副偏向器１８Ａ〜１８Ｅに供給される。加算器３３
１Ａ及びドライバ３３２Ａは図１のビーム制御装置３３
Ａの構成要素であり、加算器３３１Ｂ及びドライバ３３
２Ｂは図１のビーム制御装置３３Ｂの構成要素であり、
加算器３３１Ｃ〜３３１Ｅ及びドライバ３３２Ｃ〜３３
２Ｅについても同様である。

【００５２】偏向補正ベクトルΔＤＡ〜ΔＤＥの計算は
比較的簡単であるので、偏向補正を例えば露光の１ショ
ットサイクル毎、例えば１０ＭＨｚで行われる。偏向補
正ベクトルΔＤＡ〜ΔＤＥがいずれも０の場合には、荷
電粒子ビームＥＢＡ〜ＥＢＥはそれぞれ副偏向器１８Ａ
〜１８Ｅによりウェーハ１６Ａ〜１６Ｅ上の点ＲＡ０〜
ＲＥ０に照射される。偏向補正ベクトルΔＤＡ〜ΔＤＥ
により荷電粒子ビームＥＢＡ〜ＥＢＥの偏向が補正され
て、ウェーハ１６Ａ〜１６Ｅ上の点ＲＡ〜ＲＥ上に照射
される。

【００５３】実際には、副偏向器１８Ａ〜１８Ｅの取付
位置の誤差や、印加電圧に対する偏向量の比である感度
が副偏向器１８Ａ〜１８Ｅ間で僅か異なるので、これら
も考慮して偏向補正ベクトルΔＤＡ〜ΔＤＥの値が定め
られる。一列に並んだ複数の荷電粒子ビーム露光装置に
共通の、列方向に長いステージ１９を用いた場合、ステ
ージ１９の温度変動やステージ１９に加わる力の変動に
基づきステージ１９の無視できない歪みが変動するが、
本実施形態によればこの歪みの変動がリアルタイムに補
正されるので、露光位置精度が向上し、微細パターンの
露光が可能になる。

【００５４】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、上記実施形態では簡単化のために温度
変動による伸縮率μがステージ１９上で均一であると仮
定したが、ステージ１９のガイド機構による拘束を考慮
し、伸縮率μがステージ１９上で不均一であるとしても
よいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の荷電粒子ビーム露光シス
テム概略構成図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、ステージ位置計
測部の概略構成を示す平面図及び正面図である。

【図３】露光位置補正部のブロック図である。

【図４】ステージ歪みモード説明図であり、（Ａ）はス
テージの歪み前のモデルを示す平面図、（Ｂ）はＸピッ
チングモードを示す正面図、（Ｃ）はＹピッチングモー
ドを示す斜視図、（Ｄ）はヨーイングモードを示す平面
図、（Ｅ）はＸＡ−ＹＡ−ＺＡ直交座標系における各軸
の回りのステージ回転角を説明する斜視図である。

【図５】ステージの領域１９Ａ内の歪み補正を示すベク
トル図である。

【図６】アッベの誤差説明図である。

【符号の説明】

１０Ａ〜１０Ｅ荷電粒子ビーム露光装置１６、１６Ａ〜１６Ｅウェーハ１８Ａ〜１８Ｅ副偏向器１９ステージ２０Ａ〜２０Ｅウェーハホルダ７０Ａ〜７０Ｅ、７０Ｌ、７０Ｒ反射鏡７１Ａ〜７１Ｅ、７１Ｌ、７１Ｒレーザ干渉測長器ＥＢＡ〜ＥＢＥ荷電粒子ビームＯＡ〜ＯＥ交点

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｊ 37/305 Ｈ０１Ｊ 37/305 ＢＨ０１Ｌ 21/30 ５５１ (72)発明者田中仁東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社アドバンテスト内 (72)発明者津田章義東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社アドバンテスト内 (72)発明者石田和司神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者安田洋神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電粒子ビームを偏向器で走査させる露
光装置が一方向に複数ｎ配置され、該一方向を長手方向
とし該複数の露光装置に共通の試料走査用ステージを備
えた荷電粒子ビーム露光システムを用い、該ステージ上
のｎ個の試料搭載部の各々に搭載された試料を同時に露
光する荷電粒子ビーム露光方法において、該ステージの長手方向両端部の位置を計測し、その計測値に基づいて、該ステージに搭載された該複数
の試料の位置を算出し、算出された該試料の位置の目標位置に対するずれを試料
位置誤差として算出し、該試料位置誤差を該偏向器で補正する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項２】上記ステージの長手方向両端部の位置の
計測値に基づいて、該ステージの基準長さに対する伸縮
率を算出し、該伸縮率に基づいて、該伸縮率で定まる伸縮率分布で該
ステージが伸縮するとみなしたときの試料上露光目標位
置のずれを伸縮誤差として算出し、該伸縮誤差を該偏向器で補正する、ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項３】上記ステージを、上記試料搭載部を１つ
含むｎ個の剛体領域が連結されているとモデル化し、該ｎ個の剛体領域の各々について、互いに離れた２点以
上の位置を計測し、該位置の計測値に基づいて、該剛体領域の回転による試
料上露光目標位置のずれを回転露光位置誤差として算出
し、該回転露光位置誤差を該偏向器で補正する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム
露光方法。
【請求項４】上記剛体領域の回転は、上記ステージ長
手方向の軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Yのと
き、該角θ_Yに比例したアッベの誤差を上記回転露光位
置誤差の１成分として算出する、ことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項５】上記剛体領域の回転は、試料面に垂直な
軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Zのとき、光軸
と試料との略交点を始点とする上記露光目標位置のベク
トルと、該ベクトルを該試料面内で該角θ_Z回転させた
ベクトルとの差を、上記回転露光位置誤差の１成分とし
て算出する、ことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項６】上記剛体領域の回転は、試料面に垂直な
軸の回りの回転であり、その回転角がθ_Zのとき、該角
θ_Zに比例したアッベの誤差を上記回転露光位置誤差の
１成分として算出する、ことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項７】上記剛体領域の回転は、上記ステージ長
手方向の軸及び上記試料面に垂直な軸の両方に垂直な軸
の回りの回転であり、その回転角がθ_Xのとき、該角θ_X
に比例したアッベの誤差を上記回転露光位置誤差の１成
分として算出する、ことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項８】上記ｎは３以上の値であり、上記ｎ個の
剛体領域のうち両端の剛体領域の各々について互いに離
れた２点以上の位置を計測し、その計測値に基づいて、該両端の剛体領域の、上記角θ
_Xに比例したアッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎを算出
し、該両端の剛体領域を除くｎ−２個の剛体領域のアッ
ベの誤差を、該アッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎの関
数の値として求める、ことを特徴とする請求項７記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項９】パラメータを用いて上記関数を表してお
き、上記アッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎと、上記ｎ
−２個の剛体領域のいずれかにおける試料上露光位置と
の組を複数回計測し、該試料上露光位置の試料上露光目
標位置に対する誤差を実測誤差として求め、該アッベの
誤差ΔＸＰ１及びΔＸＰｎを該関数に代入して得られる
該いずれかの領域におけるアッベの誤差の該実測誤差に
対するずれが最小になるように、該パラメータを決定す
る、ことを特徴とする請求項８記載の荷電粒子ビーム露光方
法。
【請求項１０】請求項２記載の伸縮誤差と、請求項４
記載の回転露光位置誤差の１成分と、請求項５記載の回
転露光位置誤差の１成分と、請求項６記載の回転露光位
置誤差の１成分と、請求項８記載の回転露光位置誤差の
１成分とのベクトル和を、ステージ歪み露光位置誤差と
して求め、該ステージ歪み露光位置誤差を上記偏向器で補正する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項１１】荷電粒子ビームを偏向器で走査させる
露光装置が一方向に複数ｎ配置され、該一方向を長手方
向とし該複数の露光装置に共通の試料走査用ステージを
備え、該ステージ上のｎ個の試料搭載部の各々に搭載さ
れた試料を同時に露光する荷電粒子ビーム露光システム
において、該ステージの長手方向一端部及び他端部にそれぞれ、背
面が対向して固定された第１及び第２の反射鏡と、該第１及び第２の反射鏡の各々の鏡面にレーザ光が垂直
照射されるように固定側にそれぞれ配置された第１及び
第２のレーザ干渉測長器と、該第１及び第２のレーザ干渉測長器の計測値に基づい
て、該ステージ上のｎ個の試料搭載部の各々に搭載され
た試料の位置を算出し、算出された該位置の目標位置に
対するずれを試料位置誤差として算出し、該試料位置誤
差を含む合計誤差を該偏向器で補正するための補正値を
出力する補正回路と、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光システ
ム。
【請求項１２】上記補正回路は、上記計測値に基づい
て、上記ステージの基準長さに対する伸縮率に比例した
伸縮率で試料が伸縮するとみなしたときの試料上露光目
標位置のずれを伸縮誤差として算出し、該伸縮誤差を上
記合計誤差の一成分とする、ことを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子ビーム露光
システム。
【請求項１３】反射面が上記第１及び第２の反射鏡の
それと直角にされ且つ上記ｎ個の試料搭載部の各々に背
面が向けられて上記ステージに固定された第３₁〜３_n反
射鏡と、該第３₁〜３_n反射鏡の各々の鏡面にレーザ光が垂直照射
されるように固定側にそれぞれ配置され、各鏡面上の互
いに離れた２点以上の位置を計測し、その計測値を上記
補正回路に供給する第３₁〜３_nレーザ干渉測長器とを有
し、該補正回路は、該計測値に基づいて該第３₁〜３_n反射鏡
の各々の回転角を算出し、該第３₁〜３_n反射鏡に対応し
た該ｎ個の試料搭載部の各々が互いに独立した剛体領域
であるとみなしたときの該剛体領域の回転による試料上
露光目標位置のずれを回転露光位置誤差として算出し、
該回転露光位置誤差を上記合計誤差の一成分とする、ことを特徴とする請求項１２記載の荷電粒子ビーム露光
システム。
【請求項１４】上記補正回路において、上記剛体領域
の回転の一成分は、上記ステージ長手方向の軸の回りの
回転であり、その回転角がθ_Yのとき、該角θ_Yに比例し
た第１のアッベの誤差を該長手方向の軸及び試料面に垂
直な軸の両方に直角な方向の誤差として算出し、他の一
成分は、該試料面に垂直な軸の回りの回転であり、その
回転角がθ_Zのとき、光軸と試料との略交点を始点とす
る上記露光目標位置のベクトルと、該ベクトルを該試料
面内で該角θ_Z回転させたベクトルとの差を回転誤差と
して算出し、かつ、該角θ_Zに比例した第２のアッベの
誤差を試料面内の誤差として算出し、該第１及び第２の
アッベの誤差と該回転誤差とのベクトル和を上記回転露
光位置誤差として算出する、ことを特徴とする請求項１３記載の荷電粒子ビーム露光
システム。
【請求項１５】上記ｎは３以上の値であり、上記第１及び第２のレーザ干渉測長器は、上記第１及び
第２の反射鏡の各鏡面上の互いに離れた２点以上の位置
を計測し、上記補正回路は、該第１及び第２のレーザ干渉測長器の
計測値に基づいて、上記ｎ個の剛体領域のうち両端の剛
体領域の各々につき、上記ステージ長手方向の軸及び上
記試料面に垂直な軸の両方に垂直な軸の回りの回転角θ
_X１及びθ_Xｎに比例したアッベの誤差ΔＸＰ１及びΔＸ
Ｐｎを算出し、該両端の剛体領域を除くｎ−２個の剛体
領域のアッベの誤差を、該アッベの誤差ΔＸＰ１及びΔ
ＸＰｎの関数の値として求める、ことを特徴とする請求項１４記載の荷電粒子ビーム露光
システム。