TW201543179A - 微影設備及方法、和製造物品的方法 - Google Patents

Abstract

用於在基板上以帶電粒子束施行佈圖的微影設備被提供。該設備之光學系統具有調整該帶電粒子束的焦點位置及該帶電粒子束在該基板上之照射位置的功能，並以該帶電粒子束照射該基板。該設備之控制器控制該光學系統，使得該該佈圖係基於該焦點位置的調整用之基板的表面形狀，以該佈圖所伴隨的焦點位置及照射位置之調整來施行。

Description

微影設備及方法、和製造物品的方法

本發明有關微影技術，其中佈圖係在基板上以帶電粒子束施行。

以傳統用於在基板上形成圖案(潛在圖案)的帶電粒子束描繪(暴露)設備，佈圖係藉由譬如塑形及縮小由電子槍所放射之電子束、及以該電子束照射該基板而在基板上施行。此種佈圖可藉由電子束調製及掃描固持該基板的架台所施行。以具有優異分辨率之觀點，電子束描繪設備係有利的。

於日本專利特許公開申請案第2009-70945號之描繪設備中，為了達成疊加性能，用於在該基板上改變該電子束的位置之偏轉器(使該電子束偏轉的偏轉器)被包括在該描繪設備之電子光學系統中。

於Proc.SPIE 2522電子束來源及帶電粒子光學66(1995年9月25日)中所敘述的電子光學系統具有所謂 之動態焦點功能，其係用於校正(調整)該電子束的焦點之功能。在來自該電子光學系統的電子束係不垂直地入射在該基板上之案例中(在遠心誤差的案例中)，如果焦點校正係如圖8中所示地施行，不只該電子束之焦點狀態改變，而且該電子束在該基板上的照射位置改變。為此緣故，該照射位置中之改變係藉由日本專利特許公開申請案第2009-70945號中的偏轉器操作所補償。

多數個電子光學系統被一起提供之組構(亦被稱為多立柱組構)亦已被提出(美國專利第7897942號)，以便改善描繪設備的產量。於美國專利第7897942號中所揭示之組構中，36個電子光學系統被一起提供。

於該多立柱組構中，當該基板係變形時，焦點在立柱之中移位。如此，在該多立柱組構的案例中，如圖9A中所示之基板的表面形狀中之誤差變成聚焦誤差。縱使該基板係如圖9B中所示地運動來著手解決此誤差，其係難以為所有該等立柱施行適當的焦點調整，且如此動態聚焦係需要的。然而，縱使動態聚焦或如在日本專利特許公開申請案第2009-70945號中所顯示之偏轉器被應用至圖9B中所顯示的狀態，該電子束照射位置能如圖9C中所示地變得移位。這是因為日本專利特許公開申請案第2009-70945號係基於該基板之表面為平坦的前提(平坦表面被使用當作校準中之參考表面)。本發明的發明家發現有關疊加精確度之此新問題能發生，且雖然此問題傳統上由於該電子束的焦點深度中之餘裕而尚未發生，其能由於該焦點深度 中的減少伴隨待描繪之圖案的減小尺寸描繪而發生。

本發明的一態樣提供譬如微影設備，其以覆疊精確度之觀點係有利的。

根據本發明之一態樣，在基板上以帶電粒子束施行佈圖的微影設備被提供。該設備包含光學系統，其具有調整該帶電粒子束之焦點位置與該帶電粒子束在該基板上的照射位置之功能，且被建構來以該帶電粒子束照射該基板；及控制器，被建構來控制該光學系統，使得用於該焦點位置之調整，伴隨以該佈圖，該佈圖係基於該基板的表面形狀而以該焦點位置及該照射位置的調整來施行。

本發明之進一步特色將參考所附圖面由示範實施例之以下敘述變得明顯。

1‧‧‧電子來源

2‧‧‧光學系統

4‧‧‧準直透鏡

5‧‧‧孔口陣列

6‧‧‧靜電透鏡陣列

7‧‧‧靜電消隱器陣列

8‧‧‧帶電粒子光學系統

10‧‧‧偏轉器

11‧‧‧像散校正裝置

12‧‧‧聚焦線圈

14‧‧‧偵測器

15‧‧‧夾頭

81‧‧‧雙合透鏡

82‧‧‧雙合透鏡

100‧‧‧真空室

200‧‧‧電子光學系統單元

205‧‧‧電子偵測器

300‧‧‧架台

301‧‧‧架台表面板件

302‧‧‧架台驅動系統

303‧‧‧長度測量構件

400‧‧‧架台位置測量系統

500‧‧‧焦點偵測系統

600‧‧‧主要控制器

601‧‧‧電子光學系統控制器

602‧‧‧架台控制器

603‧‧‧架台位置測量單元

604‧‧‧焦點偵測系統控制器

605‧‧‧記憶體

BA‧‧‧靜電消隱孔口

DB‧‧‧資料庫

EB‧‧‧電子束

I‧‧‧照射位置

L‧‧‧變形量

M‧‧‧驅動量

N‧‧‧柵格位置

P‧‧‧測量位置

Q‧‧‧變形量

W‧‧‧基板

圖1係根據一實施例的多立柱電子束暴露設備之概要圖。

圖2係根據該實施例的電子光學系統單元之概要圖。

圖3係一圖解，顯示資料庫的範例，該資料庫指示校正系統驅動量及電子束位移之間的關係。

圖4係用於敘述處理之圖解，該處理用於決定該電子束在柵格上的照射位置。

圖5係流程圖，用於敘述根據該實施例之校正系統調 整處理。

圖6係流程圖，用於敘述根據該實施例的電子束位置測量處理。

圖7係流程圖，用於敘述根據該實施例之暴露校正處理。

圖8係圖解，用於敘述遠心誤差。

圖9A至9C係圖解，用於敘述傳統技術中的問題。

圖10A至10C係圖解，用於敘述根據該實施例之電子束位置測量的原理。

本發明之各種示範實施例、特色、及態樣將在下面參考該等圖面被詳細地敘述。

本發明的較佳實施例將在下面參考該等圖面被詳細地敘述。注意本發明不被限制於以下實施例，且該下文僅只敘述對於執行本發明為有利之特定範例。在該以下敘述中所敘述的特色之所有組合亦不須為藉由本發明所提供的解決方法所必不可少的。

本發明之以下實施例敘述電子束暴露設備，其採用電子束當作帶電粒子束的一範例。注意本發明不被限制於電子束，且係同樣地適用於採用諸如離子束之帶電粒子束的暴露設備。

設備組構

本發明之第一實施例將在下面被敘述。圖1係用作微影設備的電子束暴露設備之有關部份的概要圖，用於在基板上施行佈圖。圖2係一圖解，顯示圖1所示電子光學系統單元200之細節。多立柱多射束光柵掃描型電子束暴露設備特別被使用於此案例中。此種暴露設備的特色係由一電子槍所放射之電子束被分成多數個電子束，且該等電子束在一方向中於一視角中在描繪區域的整個表面之上反覆地掃描，以便在基板上形成圖案。

圖1係一圖解，顯示本實施例的電子束暴露設備之主要組構。電子光學系統單元200、架台300、架台位置測量系統400、焦點偵測系統500與類似者等被配置在真空室100中，該真空室已藉由真空泵(未示出)抽真空。

該下文參考圖2敘述該電子光學系統單元200的組構。由電子來源1所放射之電子束通過光學系統2，用於塑形該電子束的電子束形狀，且形成該電子來源1的影像。準直透鏡4由來自該影像之電子束形成大約平行之電子束。該大約平行的電子束接著通過孔口陣列5。該孔口陣列5具有多數個開口，並將該電子束分成多數個電子束。由於在其中形成多數個靜電透鏡的靜電透鏡陣列6，藉由該孔口陣列5所獲得之分開的電子束形成該電子來源1之影像的中介影像。在其中形成多數個靜電消隱器(靜電偏轉器)之靜電消隱器陣列7被配置在該中介影像平面。

在二位準藉由對稱磁性雙合透鏡81及82所構成的帶 電粒子光學系統8被配置在該中介影像平面之下游，且該等中介影像被投射至諸如晶圓的基板W上。該帶電粒子束光學系統8具有Z方向軸，及放射多數個電子束至該基板上。該Z方向係平行於該帶電粒子束光學系統8之軸的方向。藉由該靜電消隱器陣列7所偏轉向之電子束係藉由靜電消隱孔口BA所阻擋，且如此未入射在該基板W上。在另一方面，未藉由該靜電消隱器陣列7所偏轉的電子束係未藉由該靜電消隱孔口BA所阻擋，且如此入射在該基板W上。用於位移多數個電子束朝同時為該X及Y方向中之目標的描繪位置之偏轉器10、及用於同時調整多數個電子束的焦點之聚焦線圈12被配置在該下雙合透鏡82中。於該下文中，該聚焦線圈12同樣於描繪期間具有動態地校正該焦點位置的功能，且亦將被稱為動態聚焦裝置或焦點校正器。該電子束在該基板W之照射平面中的位置之形狀的測量亦係藉由包括刀口之偵測器14所施行。像散校正裝置11調整該帶電粒子束光學系統8的像散。電子偵測器205亦偵測當該基板W係以電子束EB照射時所顯現之反射電子，及藉由處理該偵測結果獲得該基板W之電子影像。這些構成元件係藉由電子光學系統控制器601所控制。

該架台300具有架台表面板件301，其具有參考表面；及架台驅動系統302，其運動藉由靜電夾頭15所固持的基板W；及長度測量構件303，其被配置在該架台表面板件301上。該架台驅動系統302係能夠沿著該X軸與 Y軸及沿著該Z軸平移運動、及亦相對這些軸旋轉運動，該X軸及Y軸係於該架台平面中之方向，且該Z軸係垂直於該架台平面的方向。架台控制器602於這些運動中控制在六個自由度中之定位，且如此該基板W能被運動至想要位置。

該架台位置測量系統400偵測當由內部提供的雷射光源所放射之雷射係藉由該長度測量構件303(例如棒式反射鏡)所反射回去時所產生的干涉光之強度信號。所偵測的強度信號接著係藉由架台位置測量單元603所處理，且如此該架台之位置被測量。

於使用三角法測量原理的案例中，該焦點偵測系統500以傾斜之入射焦點測量光照射該基板W、接收反射光、及以焦點偵測系統控制器604施行信號處理，且如此偵測該基板W於該Z方向中的位置。

主要控制器600係控制系統，其處理如上面所述來自該電子光學系統控制器601、該架台控制器602、該架台位置測量單元603、及該焦點偵測系統控制器604之資料，且譬如給與指令至這些控制器。記憶體605亦係儲存單元，其儲存藉由該主要控制器600所需要的資訊。譬如，該記憶體605儲存有關該焦點位置及該照射位置之調整的調整量與對應調整結果所具有之關係上的資訊。

坐標系

該下文敘述坐標系。該架台位置測量系統及該架台 300的參考表面間之位置關係預先被設定，且其他坐標系係基於此關係來決定。如先前所敘述，有在該架台平面中的方向之X軸、於該架台平面中在垂直於該X軸的方向之Y軸、及在垂直於該基板平面的方向中之Z軸。以設計的觀點，當未藉由該偏轉器10偏轉該架台時，該電子束參考位置係來自該電子光學系統單元200之電子束EB為入射在該架台上的位置。該架台位置測量單元603亦預先被設定，使得該參考位置被偵測為該架台之中心。相對於該參考位置，該X軸及Y軸方向係電子光學系統移位方向，且該Z軸方向係該焦點方向。注意該電子光學系統的參考位置相對該焦點偵測系統500之參考位置的相對位置係亦預先得知。於掃描期間藉由該偏轉器，亦藉由一電子束所暴露之預定範圍被稱為該領域。以設計之觀點，此領域係像柵格的區域，二維地延伸於該同面方向中，並繞著該參考位置中心定位，且該等柵格點在預定比率對應於待暴露之圖案的像素。通常，描繪係藉由以該電子束在這些柵格點照射該基板所施行。

校正系統調整方法

其次，當校正該電子束EB之照射位置時，所使用的校正系統、換句話說用於調整該偏轉器10及該聚焦線圈12之方法將參考圖5中的流程圖被敘述，該校正系統係該焦點校正器。為了利於以下敘述中之了解，僅只該X軸被用作該基板平面中的方向，且X-Z坐標被使用。該偏轉 器通常被部署以在該X軸及該Y軸兩者中達成運動之能力，但該以下敘述將運動的軸限制至僅只該X軸。

首先，校準基板CW被放置在該架台上(步驟S51)。該校準基板係譬如設有至少一或多個交叉記號。此後，該架台被運動，使得用作該測量參考的校準基板之中心或該記號的中心係位於該電子光學系統之參考位置(步驟S52)。另一選擇係，其係足以獲得該電子光學系統的參考位置、及該記號中心與架台位置間之對應。

雖然未示出，其想要的是該校正系統校正量(驅動量)係在開始該校正系統的調整之前初始化(例如該偏轉電壓被設定至0)。在施行調整之前確認初始化使其可能診斷該電子束是否為穩定、該等校正量不會是否在調整之後被初始化、與類似者等。於此狀態中，該電子束係入射在該電子光學系統的參考位置上。

隨後，資訊係在該校正系統之校正量及該電子束伴隨該校正系統之校正的位移間之對應關係上被取得。為了取得此資訊，在該校正系統的校正量被固定在某一對之案例中，該電子束離該參考位置的照射位置的位移量被測量。圖5中所示變數將在下面被界定。Md係該偏轉器之驅動量，Mf係該焦點校正器的驅動量，且D(Dx,Dz)係離該電子束之參考位置的位移。

校正系統驅動量對(亦被稱為調整中之調整值)係基於預定範圍及間隔所決定。其想要的是該範圍被決定，以便稍微超過該領域，且該間隔係按照所需之精確度被決定 為充分小。出自於驅動量的這些對之一組被選擇(步驟S53)。於此敘述中，其被假設該範圍係-Rd<=Md<=Rd，且該間隔係Sd。在此，假設於所選擇的對中，用於該偏轉器，Md=Sd，且用於該焦點校正器，Mf=0。

在用於該焦點校正器及該偏轉器的該對驅動量被選擇之後，該校正系統係根據這些驅動量來驅動，且該校正系統的狀態及該電子束之位置被固定(步驟S54)。此後，該電子束的照射位置被測量(步驟S55)(此處理被稱為電子束“電子束位置測量”)。由於該電子束位置測量之結果，(Dxi,Dzi)係累積在該記憶體中，當作對應於該等電流校正系統驅動量的電子束位置(Md=Sd,Mf=0)。當該電子束位置測量結束時，其被檢查是否有調整尚未被施行之驅動量的任何剩餘對(步驟S56)，且如果有任何剩餘，該下一對(例如Md=2Sd,Mf=0)被選擇，且類似處理被重複。

如果無任何對剩餘，由於該電子束位置測量而累積於該記憶體中之資料被以供使用於稍後暴露處理的格式組織及轉換成資料庫(步驟S57)。譬如，表格格式化資料係如圖3所示地產生。以此方式，藉由測量用於該偏轉器及該焦點校正器之驅動量用的每一預先對之電子束的位置，該主要控制器能取得該等校正系統驅動量及伴隨該校正系統的驅動之電子束的位移間之對應關係。於該轉換成資料庫中，其係足以獲得一格式，其中譬如當電子束目標位置被給與時，校正器驅動量被輸出。譬如，查找表LUT可 被固持在該記憶體605中，如圖1中所示。亦，未對應於該表格被建立之預定對的電子束照射位置可為藉由資料內插法所獲得。再者，代替使用查找表格式，函數可基於電子束位置測量被獲得。當該校正系統之調整係完成時，該校準基板被由該架台帶開。

其次，該電子束位置測量中所使用的測量原理將參考至圖10A至10C被敘述。如圖10A中所示，於電子束位置測量中，該基板係以藉由該電子束所放射之電子束掃描，同時於該X方向中掃描該架台。在此時，由該基板所放射的電子被該電子偵測系統(電子偵測器205)所偵測。既然具有不同二次電子放射特徵之構件係形成於該基板上的記號之前面及後方，不同數目之電子被偵測。其結果是，不同信號位準如圖10B中所示被偵測，且該測量表面上的形狀被獲得當作電子影像。既然該電子偵測系統的位置及該架台位置間之對應係亦已知，該記號中心位置所對應的架台位置柵格點係已知。

圖10C顯示藉由圖10B所示波形之微分所獲得的波形(絕對值)。波峰顯現在該記號之邊緣。其係亦已知於電子顯微鏡技術中，當該電子束之焦點狀態改善時，二次電子的放射增加，且如此該波峰變得更尖銳。基於此，其係可能在該波峰為最高處測量該等位置當作該等焦點對準(in-focus)位置，並測量這些經測量的波峰間之中心當作該記號中心位置，那就是說該電子束移位位置。

該下文敘述用於在圖5中於步驟S55中所顯示的電子 束位置測量之方法的一範例，並參考圖6中之流程圖。該記號係被移至該設計電子束位置，其對應於在開始位置測量之前所設定的校正系統驅動量(步驟S61)。該設計電子束位置之附近中的小區域係在該架台上被掃描(步驟S62)，且對應於該等掃描位置之電子影像(偵測信號)被取得(步驟S63)。在此所提及的小區域係涵括由該想像設計電子束位置移位之範圍，且譬如明確地是至多對應於數個柵格點的三維空間。該等小區域的內部係亦根據該電子偵測系統之架台位置測量精確度及測量解析度來密集地分割。

如先前所述，首先，該焦點位置Dz被決定為za(步驟S64)。於此案例中，波峰信號位準被獲得，同時於該Z方向中連續地驅動該架台，但一組構係可能的，其中電子影像係在某一間隔連續地取得，且分析係在取得之後施行。該最佳焦點位置亦可藉由基於該資料估計該波峰信號位準採取該最高值的位置被獲得。注意如果由該設計值於該焦點方向中之移位可被忽略，此處理可被跳過。其次，該移位位置Dx被決定為xa(步驟S65)。同樣於此案例中，其係足以發現如先前所述的波峰間之中心的位置。在此時，分析中所使用之電子影像不被限制於在該最佳焦點位置的電子影像，且其係可能清楚地發現在該最佳焦點位置附近中之任何地方的中心之位置。該中心的位置亦可由多數個電子影像被估計、類似於該焦點位置決定。在此所使用之分析方法係按照電子束位置測量中所需要的精確度 被選擇。對應於以此方式設定之經設定校正系統驅動量(Md,Mf)的電子束位置(xa,za)被儲存於該記憶體中(步驟S66)。

於偏轉器驅動期間在該校正系統中之焦點移位

藉由施行如上面所述的調整，該校正系統係在大體上三維(於此範例中僅只X-Z坐標)空間中被嚴格地管理。依據此調整方法，當驅動該偏轉器時，其係可能同樣測量在該焦點方向中所發生之移位。圖6中的步驟S64係用於測量此焦點移位之處理。由於該電子束的深焦點深度，該電子束的特色係焦點移位之一些範圍係可容許的。為此緣故，視被暴露之圖案及該基板的表面變形之狀態而定，步驟S64之用於管理焦點移位的處理可被跳過。

取得基板表面形狀之方法

暴露目標基板W被放置在該架台上，且該焦點偵測系統500朝該基板W放射焦點測量光及接收藉由該基板W所反射的偵測光。該偵測光係遭受光電轉換，信號處理係藉由該焦點偵測系統控制器604所施行，且在此該基板W之焦點位置係於該Z方向中測量。這被重複，同時於該X及Y方向中運動該基板W，且其係可能獲得用於該基板W的整個表面之表面形狀資訊(亦被稱為焦點圖)。

由於此測量的結果，變形量Q(Qz)係在該基板W上之測量位置P(Px)獲得，如於圖4中所示。比較於該 設計表面形狀，既然該基板W的變形之狀態係已知，該電子束的位置可在稍後暴露校正中被校正，使得該圖案係在順應該變形之位置暴露。

遠心誤差

該下文敘述該案例，在此該電子束不會垂直地照射待描繪的晶圓。以光學之觀點，“遠心”意指在無窮遠與該膈膜的影像形成關係中之光瞳的位置，且這被了解為意指該主要光束係在每一視角垂直於該晶圓(係與該光軸平行)。然而，這是大約之定義，且在嚴格的意義中係不正確的(注意用於純光學及用於電子束影像形成，此大約之定義係相同的)。如果該影像形成關係(嚴格地說，光瞳影像形成)具有像差，該晶圓將被以該電子束在每一視角多少由垂直移位之角度照射。這是藉由設計值所決定。在另一方面，同樣由於零件誤差及調整誤差、而不是該設計值，該晶圓係以該電子束在每一視角多少由垂直移位之角度照射。

於此說明書中，所有在該晶圓上由垂直移位的小範圍被稱為“遠心誤差”。用於該上述理由，“遠心誤差”在各種視角大致上採取不同值。換句話說，於施行該上述動態聚焦之案例中，其需要被考慮的是該“遠心誤差”改變。據此，在本實施例中，於施行動態聚焦之各種案例中的“遠心誤差”預先被測量、儲存在資料庫中等，且接著被應用。

暴露校正方法

圖案暴露係基於該經測量之基板變形量Q使用該經調整的校正系統來施行。圖4顯示暴露校正之過程，圖7顯示暴露之流程圖，且以下的敘述係參考這些圖面被給與。該暴露目標基板W被導入至該架台(步驟S71)，且接著，首先，焦點測量係使用該焦點偵測系統500被施行，以便獲得該基板之表面形狀(步驟S72)。此測量被施行如在該上面段落“用於取得基板表面形狀的方法”中所敘述。該焦點偵測系統控制器604接著在該測量信號上施行分析處理，且獲得焦點圖(步驟S73)。於圖4中，該變形量Q被顯示用於藉由在預定間隔對齊的大圓圈所指示之測量點P。既然這對應於該焦點方向中的距離，Qz能被使用。該焦點圖被分析，且譬如，該基板之表面形狀係藉由近似法且藉由最小平方法所獲得，如此獲得藉由在圖4中傾斜地延伸的虛線所指示之大約表面。

在此之後，如果該電子束位置相對於該表面形狀的校正之一部份係藉由架台驅動所校正，步驟S731及S732的處理被加入。該先前處理中所獲得之近似表面的平面式分量(平移及旋轉)被決定為該架台校正量(步驟S731)。其次，待藉由該架台校正量所校正之表面形狀的變形量係由應用校正之前的變形量減去，且考慮架台校正之焦點圖(或近似表面)係再次產生(步驟S732)。

在決定該校正系統驅動量之前，用於調整處理中所預 先獲得的立柱之遠心誤差被讀出(步驟S74)。換句話說，參考於調整處理所產生的資料庫DB係成為可能。

其次，該驅動系統校正量被決定(步驟S75)。基於該基板W之經測量的變形量Q及所產生之焦點圖，對應於該領域柵格位置N(Nx)的變形量L(Lx,Lz)被計算。注意如圖4所示，該基板W上之領域柵格位置N及測量位置P係不須為相同位置及對齊。由於此，在該柵格位置N的變形量L係基於該近似表面所獲得，該近似表面基於該焦點圖事先獲得。注意代替基於該近似表面所獲得，該變形量L可為例如基於在該附近中之測量點P的變形量Q藉由內插法所獲得。雖然該變形量L被顯示為圖4中之焦點Z方向，亦有在該移位方向中具有一分量的案例，視所取得之變形量、架台校正、與類似者等而定。

電子束照射位置I(Ix,Iz)係根據所獲得的變形量L來決定。明確地是，當該變形量L被加至該柵格位置N時，則Ix=Nx+Lx，Iz=Lz。注意如果該電子光學系統之校正系統對異於在預定柵格上之暴露的案例獨立地施行校正，一組構係可能的，其中當決定該電子束照射位置時，僅只該變形量L被分佈至該校正系統。

換句話說，藉由該變形量L從該柵格位置N分開之位置係與該電子束目標的照射位置I相同。據此，其係足以決定對應於該照射位置I之校正系統驅動量。

如果對應於所決定的電子束照射位置的校正系統驅動量當作一參數被輸入至該資料庫DB，指示該校正系統驅 動量及該電子束位移間之關係，該對應校正系統驅動量M(Md,Mf)被輸出。注意所產生的資料庫DB及該照射位置I不須匹配。由於此，適當之驅動量M係譬如藉由該最小平方法所決定。換句話說，搜尋被施行，以在該資料庫中發現一對位移量，其獲得該等位移量及用於每一軸的目標照射位置間之差值的平方之最低總和。另一選擇係，如果該資料庫係不密集，詳細的資料庫可藉由內插法所預先建立。

在該校正系統驅動量被決定之後，該架台被運動，使得該基板W被定位在具有待暴露的圖案之領域中。再者，於施行架台校正的案例中，該架台係按照該先前決定之架台校正量來驅動(步驟S751)。如果架台校正不被施行，該校正量為0。該偏轉器及該焦點校正器係按照所決定的校正系統校正量來驅動(步驟S76)。

該上面之處理達成用於施行電子束位置校正的準備，以便容納該基板之表面形狀的變形。其結果是，藉由圖4中之實線所指示的電子束照射位置被該校正系統運動至藉由該圖面中之虛線所指示的位置，且該圖案能在該目標照射位置被暴露。

在準備係完成之後，該基板W係基於該圖案資料以該電子束照射(步驟S77)。當於該領域中之暴露結束時，該架台被移至該下一領域，並以類似方式施行暴露。注意一組構係可能的，其中該架台係以恆定方式被掃描，且該偏轉器被對齊，以便在該掃描方向中追蹤該掃描。當 該整個圖案之暴露結束時，該基板W被帶開，且暴露被完成。以此方式，該主要控制器藉由該校正系統而與用該電子束在該基板W上描繪之進展同步地控制校正。

該下文敘述一範例，其中用於柵格位置的變形量之計算及該校正系統驅動量的決定係於暴露處理期間被施行。然而，該電子束暴露設備之測量資料及圖案資料大致上具有大資料尺寸。由於此，這些製程可被預先離線施行(在暴露之前)。

雖然該偏轉器及該焦點校正器在本實施例中被當作該校正系統處理，像散校正器可被加入，且具有多數個架台之組構係亦可能的。於此案例中，其係足以於此敘述之調整方法中分開地調整該各種機件。

焦點圖及偏轉校正

如果該基板的平坦性不具有很多以空間頻率之觀點為高的誤差，於該焦點圖中，該基板W中的測量取樣可譬如為一粗糙數、諸如數毫米之節距，且其係可能由於此測量而防止產量減少。

於此案例中，如果於偏轉校正中的柵格具有較小節距，在柵格點之焦點移位量僅只需要由該焦點圖被內插。於此案例中，其有效的是施行處理，其中接近該柵格點之四個焦點圖資料片被使用，加權係在該XY平面差值的數倍之倒數上施行，且待使用的焦點圖被獲得。

如果該焦點圖之測量節距的高分額亦被用作該容差， 且接近該柵格點之四個焦點圖資料片的XY方向中之差值係小的，用於僅只一個焦點圖之資料被使用。這使其可能避免被零除。

雖然該焦點圖亦被儲存當作資料庫，該下文敘述關心資料的讀出將為費時之案例。於多立柱設備的案例中，預先已知待施行之描繪。據此，如果關心資料的讀出將為費時，一組構係有效的，其中該焦點圖據此被切換，且僅只需要之資料被讀出。

多立柱

為了改善該電子束暴露設備的產生力，有多電子束設備，其中多數個電子束係由一電子槍產生，且被使用於暴露；及多立柱設備，其包括多數個立柱，每一個立柱包括電子光學系統及校正系統。當本發明譬如被應用至多立柱電子束暴露設備時，特別顯著之效果能被期待，如下面所敘述。

以具有僅只一個電子光學系統的單一立柱設備，照射位置校正能使用該架台藉由與位置校正連結而被替代。然而，此替代方法不只需要架台控制中之高精確度，而且強迫高負載操作，且因此係不想要的。

以多立柱電子束暴露設備，該圖案需要在單一基板上之多數個互相不同的位置同時被暴露。類似於該單一立柱設備，縱使意圖替代架台控制中之照射位置校正，藉由以該架台僅只控制一平面，其係不可能控制遠離該平面的 點。據此，其係不可能使用該替代方法，該替代方法被使用於單一立柱設備之案例中。

於對比下，在本實施例中，為每一立柱調整該電子束的位移量及該校正系統之驅動量係可能的。據此，於每一立柱中之電子束照射位置能在該等個別的立柱位置按照該基板之表面變形被校正。

亦藉由經過架台控制補償共用於所有立柱的分量(平移及旋轉)，將分佈在該等個別立柱中之校正系統中的總驅動量抑制至低值係可能的。據此，該校正系統中所獲得之動態範圍被抑制至較小範圍，且因此其係可能於該校正系統中期待較高精確度及功率節省、與較低的覆蓋區。

對單一立柱設備之應用

當施行校正時，縱使本發明的動態聚焦被使用，代替使用藉由在該Z方向中運動該晶圓來校正焦點移位之傳統方法，在類似於那些上面所述的組構及處理方法中之圖案疊加係可能的。譬如，於該描繪掃描係快速、及該組構不能夠處理具有Z驅動之速率的案例中，這是有效的。

注意如果基板焦點之移位量係大於動態聚焦中的驅動之最大量，該晶圓需要在該Z方向中運動。同理也同樣應用在多立柱設備的案例中，且其較佳的是該驅動係不只於該Z方向中、而且同樣相對於傾斜被施行，且聚焦被施行，以減少每一立柱中之焦點移位的數量。譬如，其係足以運動該架台，以便使該移位量之平方的總和減至最小。 當然，如果立柱中之焦點移位的數量係比動態聚焦中之最大調整量較小，其係未必然需要在晶圓掃描中的每一位置施行晶圓傾斜驅動及Z驅動。

偏轉量校正項目

採用電子束之微影描繪方法具有不使用罩幕及光罩的優點，且如此亦被稱為ML2。另外，當作一描繪方法，亦有一優點，其中如果用於校正以便藉由偏轉電子束描繪想要之描繪圖案的資訊係已知，疊加性能係當施行描繪時藉由改變該偏轉量所改善。

譬如，於曝光設備中描繪該先前層之晶圓圖案具有殘留於該曝光設備的投射光學系統中之扭曲像差分量移位。如果此移位分量係使用疊加檢查設備等預定測量，於該ML2描繪設備中，藉由校正該電子束偏轉量，其係可能防止藉由殘留於該曝光設備的投射光學系統中之扭曲像差分量所造成的疊加性能中之精確度的降級。

根據美國專利第7897942號，當該電子束係入射在該晶圓上時，熱係亦產生，且該晶圓由於此影響變得拉長。同樣於此案例中，其係可能藉由在描繪期間測量該伸長量等、及基於該資訊校正該電子束偏轉量，而防止疊加性能的精確度中之降級。

以藉由掃描晶圓來施行描繪的方法，掃描該晶圓之晶圓架台的驅動精確度影響該描繪精確度。同樣於此案例中，如果該架台位置係藉由雷射干涉儀等以高精確度測 量，縱使移位在該驅動量中發生，當施行描繪時，其係可能藉由同量地改變該電子束偏轉量來防止性能降級。

其次，當同樣相對於該晶圓整體對齊結果施行描繪時，改變偏轉量之方法將被敘述。當施行描繪時，在目前所使用之曝光設備的整體對齊結果中之移位、放大、及旋轉分量係藉由校正每一描繪拍攝中的晶圓驅動位置來處理。然而，於多立柱多電子束ML2描繪設備之案例中，縱使該放大及旋轉分量係藉由校正該晶圓位置所處理，其係可能於一立柱中成功地校正，但導致另一立柱中的移位。為此緣故，其係不可能如同曝光設備的情形一樣藉由晶圓位置校正處理該問題(移位係可能的)。由於此，一方法被使用，其中當施行描繪時，該等立柱中之放大及旋轉分量係藉由改變該電子束偏轉量所處理。

製造物品的方法之實施例

於譬如製造諸如微裝置(例如半導體裝置)及具有細微結構之元件的物品中，根據本發明之實施例的製造物品之方法係有利的。本實施例之製造物品的方法包括於施加至基板之光敏劑中、使用該上述描繪設備形成潛在圖案的步驟(在基板上施行描繪之步驟)；及使該基板顯影之步驟，該潛在圖案係在該先前步驟中形成於該基板上。再者，此製造方法包括其他已知步驟(例如氧化、薄膜形成、蒸氣沈積、摻雜、平面化、蝕刻、抗蝕劑剝離、切丁、接合、及封裝)。本實施例之製造物品的方法係有利 的，且在物品性能、品質、產生力、及生產成本之至少一者中勝過傳統方法。

雖然本發明已參考示範實施例被敘述，其將被了解本發明不被限制於所揭示的示範實施例。以下申請專利範圍之範圍被給與最寬廣的解釋，以便涵括所有此等修改及同等結構與功能。

14‧‧‧偵測器

15‧‧‧夾頭

100‧‧‧真空室

200‧‧‧電子光學系統單元

300‧‧‧架台

301‧‧‧架台表面板件

302‧‧‧架台驅動系統

303‧‧‧長度測量構件

400‧‧‧架台位置測量系統

500‧‧‧焦點偵測系統

600‧‧‧主要控制器

601‧‧‧電子光學系統控制器

602‧‧‧架台控制器

603‧‧‧架台位置測量單元

604‧‧‧焦點偵測系統控制器

605‧‧‧記憶體

EB‧‧‧電子束

W‧‧‧基板

Claims (10)

1. 一種微影設備，在基板上以帶電粒子束施行佈圖，該設備包含：光學系統，具有調整該帶電粒子束的焦點位置及該帶電粒子束在該基板上之照射位置的功能，且被建構來以該帶電粒子束照射該基板；及控制器，被建構來控制該光學系統，使得該佈圖係基於該焦點位置的調整用之基板的表面形狀，以該佈圖所伴隨的焦點位置及照射位置之調整來施行。
2. 如申請專利範圍第1項之微影設備，其中該控制器被建構來基於該基板的表面形狀所獲得之焦點位置及照射位置當作目標控制該光學系統。
3. 如申請專利範圍第1或2項之微影設備，其中該設備包含複數個該光學系統，該控制器被建構來基於該表面形狀控制該複數個光學系統的每一個。
4. 如申請專利範圍第1項之微影設備，另包含儲存器，其被建構來儲存指示該調整之調整量及與其對應的調整結果間之關係的資訊，其中該控制器被建構來基於該表面形狀及該資訊控制該光學系統。
5. 如申請專利範圍第4項之微影設備，其中該控制器被建構來藉由相對於該焦點位置及該照射位置的調整量之組合測量該焦點位置及該照射位置而獲得該資訊。
6. 如申請專利範圍第4或5項之微影設備，其中該資訊被儲存於該儲存器中當作查找表。
7. 如申請專利範圍第6項之微影設備，其中該控制器被建構來藉由該查找表中之資料的內插而獲得該等調整量的組合，其與該查找表中之組合不同。
8. 如申請專利範圍第4或5項之微影設備，其中該儲存器儲存當作指示該關係的函數之資訊。
9. 一種在基板上以帶電粒子束施行佈圖的微影方法，該方法包含以下步驟：測量該基板之表面形狀，用於該帶電粒子束的焦點位置之調整；及以該佈圖所伴隨的焦點位置及照射位置之調整，並基於該焦點位置的調整用之基板的表面形狀來施行該佈圖。
10. 一種製造物品的方法，該方法包含以下步驟：使用微影設備在基板上施行佈圖；及處理該基板以製造該物品，該佈圖已在該基板上施行，其中該微影設備在基板上以帶電粒子束施行佈圖，且包括：光學系統，具有調整該帶電粒子束的焦點位置及該帶電粒子束在該基板上之照射位置的功能，且被建構來以該帶電粒子束照射該基板；及控制器，被建構來控制該光學系統，使得該佈圖係基於該焦點位置的調整用之基板的表面形狀，以該佈圖所伴隨的焦點位置及照射位置之調整來施行。