專利名稱：帶電粒子束繪圖裝置及其縮小率和臺架相位測定方法、控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用帶電粒子束的光刻技術(shù)，特別是涉及測定帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位的帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法、測定掩模在試樣面上的縮小率的帶電粒子束繪圖裝置的縮小率測定方法、及相應(yīng)于測定的相位和縮小率進(jìn)行控制的帶電粒子束繪圖裝置的控制方法、及帶電粒子束繪圖裝置。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體裝置的微細(xì)化，在圖案的繪圖中考慮了帶電粒子束繪圖裝置。
為了將掩模圖案縮小和轉(zhuǎn)印到試樣上，使用縮小透鏡和物鏡。由這些透鏡縮小掩模圖案，并由磁場使圖案旋轉(zhuǎn)，所以，轉(zhuǎn)印于試樣面上的圖案的相位與縮小率的偏向同時變化。裝置的設(shè)計考慮旋轉(zhuǎn)和縮小雙方進(jìn)行，按目的縮小率進(jìn)行目的旋轉(zhuǎn)地設(shè)計。然而，實際上由于裝置的設(shè)計誤差和制造誤差使得不能獲得同時存在目的的縮小率和目的的旋轉(zhuǎn)的條件。測定縮小率和圖案的旋轉(zhuǎn)角度的技術(shù)例如公開于專利文獻(xiàn)1。
關(guān)于圖案的旋轉(zhuǎn)偏移，可由載置掩模的旋轉(zhuǎn)臺架修正，但沒有修正掩模臺架X的移動方向和掩模臺架Y的移動方向的手段，所以，掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的系相位保持偏移。
掩模臺架座標(biāo)系由于組裝誤差、設(shè)計誤差、透鏡系調(diào)整誤差的原因而相對試樣臺架座標(biāo)系具有誤差，通常也沒有對其進(jìn)行調(diào)整的手段。為了調(diào)整XY掩模臺架的相位，必須在另一個的θ臺架安裝XY掩模臺架，但由于成為復(fù)雜的構(gòu)造并且電子光學(xué)鏡筒的空的空間少，因而安裝困難。在由掩模臺架將目的掩模圖案移動到粒子束近旁的場合，如該誤差為零，則移動位置可按圖案設(shè)計值決定，但這些誤差使得不能得知圖案的正確位置，所以，發(fā)生不能進(jìn)行正確的移動的問題。
對于縮小率的測定方法，使用設(shè)于掩模的2個開口部分的的設(shè)計距離D和在該開口部分形成的各粒子束試樣面位置的距離d作為縮小率M＝d/D求出。然而，開口部分的制作誤差和撓曲等掩模的安裝誤差對計算結(jié)果產(chǎn)生影響。在制作誤差為50nm、開口部分的距離為500μm的場合，產(chǎn)生0.01％(50nm/500μm×100)的誤差。當(dāng)使用該縮小率對300μm的掩模圖案進(jìn)行掃描繪圖時，存在產(chǎn)生300μm×0.01％＝30nm這樣的大的繪圖尺寸誤差或位置誤差的問題。
另外，具有縮小率測定誤差的問題和由于沒有測定掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位的方法而不能將正確的圖案繪制到試樣的問題。
(專利文獻(xiàn)1)日本特開平7-22349號公報如以上那樣，未提出有測定帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位的方法，存在難以正確地移動掩模臺架的問題。
另外，存在帶電粒子束繪圖裝置的物鏡系的縮小率的誤差大、發(fā)生繪圖尺寸誤差或位置誤差的問題。
另外，由于縮小率的測定誤差大而且沒有測定掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位的方法，所以存在難以將正確的圖案繪制到試樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可測定帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位、正確地移動掩模臺架的帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法和帶電粒子束繪圖裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可減小帶電粒子束繪圖裝置的物鏡系的縮小率的誤差、抑制繪圖尺寸誤差或位置誤差的發(fā)生的帶電粒子束繪圖裝置的縮小率測定方法和帶電粒子束繪圖裝置。
本發(fā)明的再另一目的在于提供一種可減小帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位測定和帶電粒子束繪圖裝置的物鏡系的縮小率的測定誤差、在試樣形成正確的圖案的帶電粒子束的控制方法及帶電粒子束繪圖裝置。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的如以下那樣構(gòu)成。
(1)本發(fā)明的一例的帶電粒子束繪圖裝置的縮小率測定方法的特征在于包括以載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架的掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟，使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟，在上述試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟，及根據(jù)上述第1和第2臺架位置及第1和第2照射位置計算上述物鏡系的縮小率的步驟。
另外，相應(yīng)于使用上述帶電粒子束繪圖裝置的縮小率調(diào)整方法測定的縮小率對上述物鏡系的縮小率進(jìn)行調(diào)整。
上述物鏡系的縮小率的計算包含根據(jù)上述第1和第2臺架位置求出第1開口位置與第2開口位置的距離的步驟，求出第1照射位置與第2照射位置的距離的步驟，及求出2個距離的比的步驟。
上述帶電粒子束在試樣面上的照射位置由掩模掃描方法測定。
(2)本發(fā)明的一例的帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法的特征在于包括測定由載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架的掩模的成形、通過物鏡光學(xué)系照射到試樣面上的帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的步驟，相應(yīng)于上述測定的旋轉(zhuǎn)角度使上述掩模旋轉(zhuǎn)、對上述圖案的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行修正的步驟，進(jìn)行上述修正后以上述掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟，使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟，及根據(jù)上述第1和第2臺架位置及上述第1和第2照射位置計算上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的步驟。
由基于使用上述帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法測定的相位的修正使上述掩模臺架移動。
上述相位差的計算包含根據(jù)上述第1和第2臺架位置求出上述掩模臺架座標(biāo)系的X軸與連接第1和第2開口位置的線段的相位差的步驟，求出上述試樣臺架座標(biāo)系的X軸與連接第1和第2照射位置的線段的相位差的步驟，及根據(jù)求出的2個相位求出上述掩模臺架座標(biāo)系相對上述試樣臺架座標(biāo)系的相位差的步驟。
上述帶電粒子束的試樣面上的照射位置由掩模掃描方法測定。
(3)本發(fā)明的一例的帶電粒子束繪圖裝置的控制方法的特征在于包括以載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架的掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟，使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟，根據(jù)第1和第2臺架位置及第1和第2照射位置求出上述物鏡系的縮小率的步驟，相應(yīng)于示出縮小率對上述物鏡系的縮小率進(jìn)行調(diào)整的步驟，在上述縮小率的調(diào)整后測定由上述掩模的成形、通過物鏡光學(xué)系照射到試樣面上的帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的步驟，相應(yīng)于上述測定的旋轉(zhuǎn)角度使上述掩模旋轉(zhuǎn)、對上述圖案的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行修正的步驟，進(jìn)行上述修正后以上述掩模的開口部分位于第3開口位置的狀態(tài)在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第3臺架位置的步驟，在試樣臺架座標(biāo)系測定由位于第3開口位置的上述開口部分成形、通過上述物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第3照射位置的步驟，使上述開口部分的位置移動到與上述第3開口位置不同的上述第4開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系測定上述掩模臺架的第4臺架位置的步驟，在上述試樣臺架座標(biāo)系測定由位于上述第4開口位置的上述開口部分成形、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第4照射位置的步驟，根據(jù)第3和第4臺架位置及第3和第4照射位置計算上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的步驟，及由基于上述相位差的修正使上述掩模臺架移動的步驟。
物鏡系的縮小率的計算包含根據(jù)上述第1和第2臺架位置求出第1開口位置與第2開口位置的距離的步驟，求出第1照射位置與第2照射位置的距離的步驟，及求出2個距離的比的步驟。
求出上述相位的步驟包含根據(jù)上述第3和第4臺架位置求出上述掩模臺架座標(biāo)系的X軸與連接2個開口位置的線段的相位差的步驟，求出上述試樣臺架座標(biāo)系的X軸與連接2個照射位置的線段的相位差的步驟，及根據(jù)求出的2個相位求出上述掩模臺架座標(biāo)系相對上述試樣臺架座標(biāo)系的相位差的步驟。
上述帶電粒子束在試樣面上的照射位置由掩模掃描方法測定。
(4)本發(fā)明的一例的帶電粒子束繪圖裝置的特征在于包括照射帶電粒子束的單元，載置具有開口的掩模、使該掩模朝掩模臺架座標(biāo)系的XY方向移動的XY掩模臺架，在上述掩模臺架座標(biāo)系測定上述XY掩模臺架的位置的單元，使上述帶電粒子束偏向、改變掩模面上的上述帶電粒子束的位置的偏向器，使由上述掩模成形的帶電粒子束的圖案縮小、照射到試樣的物鏡系，載置上述試樣、使該試樣朝試樣臺架座標(biāo)系的XY方向移動的試樣臺架，使上述帶電粒子束偏向、改變試樣面上的上述帶電粒子束的位置的對物偏向器，在上述試樣臺架系測定上述試樣面上的上述帶電粒子束的照射位置的單元，驅(qū)動上述XY掩模臺架使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置測定上述物鏡系的縮小率的單元。
還具有在掩模臺架座標(biāo)系的XY面內(nèi)使上述掩模旋轉(zhuǎn)的θ掩模臺架，測定在上述物鏡系中的上述帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的單元，相應(yīng)于測定的旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動上述θ掩模臺架的單元，驅(qū)動上述XY掩模臺架使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置測定上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的單元，及相應(yīng)于測定的相位差驅(qū)動上述XY掩模臺架和θ掩模臺架的單元。
(5)本發(fā)明的一例的帶電粒子束繪圖裝置的特征在于包括照射帶電粒子束的單元，載置具有開口的掩模、使該掩模朝掩模臺架座標(biāo)系的XY方向移動的XY掩模臺架，在上述掩模臺架座標(biāo)系的XY面內(nèi)使上述掩模旋轉(zhuǎn)的θ掩模臺架，在上述掩模臺架座標(biāo)系測定上述開口的位置的單元，使上述帶電粒子束偏向、改變掩模面上的上述帶電粒子束的位置的偏向器，使由上述掩模成形的帶電粒子束的圖案縮小、照射到試樣的物鏡系，載置上述試樣、使該試樣朝試樣臺架座標(biāo)系的XY方向移動的試樣臺架，使上述帶電粒子束偏向、改變試樣面上的上述帶電粒子束的位置的對物偏向器，在上述試樣臺架系測定上述試樣面上的上述帶電粒子束的照射位置的單元，測定上述物鏡系中的上述帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的單元，相應(yīng)于測定的旋轉(zhuǎn)角度驅(qū)動上述θ掩模臺架的單元，驅(qū)動上述XY掩模臺架使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置測定掩模臺架座標(biāo)系相對上述試樣臺架座標(biāo)系的相位的單元，相應(yīng)于測定的相位驅(qū)動上述XY掩模臺架和θ掩模臺架的單元。


圖1為示出本發(fā)明一實施形式的電子束繪圖裝置的示意構(gòu)成圖。
圖2為詳細(xì)示出圖1所示電子束繪圖裝置的一部分的圖。
圖3為示出圖1所示電子束繪圖裝置的掩模臺的構(gòu)成的平面圖。
圖4為用于掩模臺架相位測定方法和物鏡系的縮小率測定方法的說明的圖。
圖5為示出掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位的圖。
圖6為示出帶電粒子束繪圖裝置的控制方法的流程圖。
圖7為用于說明電子束的照射位置的測定方法的圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施形式。
圖1為示出本發(fā)明一實施形式的電子束繪圖裝置的示意構(gòu)成圖。從電子槍1射出的電子束由照射透鏡2、投影透鏡19、縮小透鏡(物鏡系)8成像，最后在物鏡(物鏡系)9的主面成像。第1成形光闌4的像成像在掩模6上，由縮小透鏡8和物鏡9在試樣面上獲得成形像。
在第1成形光闌4設(shè)置開口部分21。開口部分21的尺寸形狀例如為一邊80μm的矩形。從電子槍1射出的電子束可由消隱偏向器3偏向，改變成形光闌4上的電子束位置。
如圖2所示，掩模6安裝于θ臺架20上，θ臺架20可安裝于X臺架14和Y臺架15上，使掩模6移動。由X臺架14和Y臺架15使掩模6在掩模臺架座標(biāo)系朝XY方向移動。X臺架14和Y臺架15的位置由激光位置測長器(激光干涉儀)31管理位置。如圖2所示，在掩模6設(shè)置開口部分22。CPU34基于存儲于存儲媒體35的程序根據(jù)激光位置測長器31的測定結(jié)果求出開口部分22的位置。開口部分22的尺寸形狀也可比掩模6上的第1成形光闌像尺寸小。開口部分22的尺寸形狀例如為一邊40μm的矩形。由第1成形光闌開口部分21成形的電子束可由成形偏向器5偏向，可改變掩模6上的電子束位置。通過物鏡9的電子束可由對物偏向器18偏向。標(biāo)記臺10安裝于XY試樣臺架11，可在試樣臺架座標(biāo)系中朝XY方向移動。XY試樣臺架11的位置由激光位置測長器(激光干涉儀)32管理位置。如圖3所示，設(shè)于標(biāo)記臺10的十字標(biāo)記17由與基底24不同的進(jìn)行電子束反射的材質(zhì)制作。例如基底24為硅，十字標(biāo)記17為金、鎢等材質(zhì)。由偏向器18可改變標(biāo)記臺10上的電子束位置。電子束檢測器23檢測來自標(biāo)記臺10的反射電子、2次電子。
另外，具有這樣的功能，即，使標(biāo)記17移動到光軸位置，由對物偏向器18使電子束在標(biāo)記17上掃描，根據(jù)將由電子束檢測器23檢測出的信號讀入到標(biāo)記信號處理器33計算出的標(biāo)記與電子束間的距離和激光位置測長器32的臺架位置測定值檢測電子束的照射位置。這由CPU34根據(jù)存儲于存儲媒體35中的程序進(jìn)行。在圖1中，符號7為對物孔，符號12為透鏡成像系，符號13為成形像成像系。
下面，根據(jù)圖4、5說明本實施形式的掩模臺架相位測定方法和物鏡系的縮小率測定方法。掩模臺架相位測定和物鏡系的縮小率測定由CPU34根據(jù)存儲于存儲媒體35的程序進(jìn)行。另外，與測定結(jié)果對應(yīng)的X、Y、θ臺架14、15、20的控制由CPU34根據(jù)存儲于存儲媒體35中的程序進(jìn)行。
在測定掩模臺架相位的場合，預(yù)先測定由縮小透鏡8、物鏡9形成的掩模圖案的旋轉(zhuǎn)角度θmp。根據(jù)測定結(jié)果驅(qū)動θ臺架20，形成掩模圖案在試樣面上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。掩模圖案的旋轉(zhuǎn)角度θmp的測定方法例如記載于日本特開平7-22349號公報。在僅求出縮小率的場合，不需要旋轉(zhuǎn)角度θmp的測定。
使掩模6的開口部分22移動到可由成形偏向器偏向的位置A。開口部分22的位置A由激光測長器在掩模臺架座標(biāo)系測定X掩模臺架14和Y掩模臺架的位置，根據(jù)該測定結(jié)果進(jìn)行測定。由第1成形光闌開口部分21成形的電子束由成形偏向器5偏向，偏向到掩模上的開口部分22。電子束偏向到覆蓋全部開口部分22的圖4(a)的那樣的位置。由開口部分22成形的電子束來到試樣面上的圖4(b)的位置a。電子束的位置a根據(jù)標(biāo)記掃描方法在試樣臺架座標(biāo)系測定。關(guān)于標(biāo)記掃描方法，使用在文獻(xiàn)(S.NishimuraJpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)PP.7517-7522Evaluation of Shaping Gain AdjustmentAccuracy Using Atomic Force Microscope in Variably ShapedElectron-Beam Writing Systems)或日本特開平10-270337中所述的那樣的方法。
然后，使掩模6的開口部分22移動到位置B(圖4(a))。由激光測長器在掩模臺架座標(biāo)系測定X臺架14和Y掩模臺架的位置，根據(jù)該測定結(jié)果求出位置B。由成形偏向器使電子束朝位置B的開口部分22偏向。由開口部分22成形的電子束照射到試樣面上的位置b(圖4(b))。電子束的位置b由上述同樣標(biāo)記掃描方向在試樣臺架座標(biāo)系中測定。相對2個位置的電子束的照射不使縮小透鏡8、物鏡9、對物偏向器18的設(shè)定偏向地進(jìn)行。
在這里，將掩模6上的開口部分的位置A和位置B的距離設(shè)為L，將各試樣面上的電子束位置a與位置b的距離設(shè)為l，則縮小率可由η＝l/L表示。
另外，如設(shè)連接位置A與位置B的線段與掩模臺架座標(biāo)系的Xm軸的相位差為θ1，連接位置a與位置b的線段與試樣臺架座標(biāo)系的X軸的相位差為θ2，則掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位θ可由θ2-θ1表示(圖5)。
相位差θ1、θ2以Xm軸、X軸為基準(zhǔn)求出。然而，相位差θ1、θ2也可以Ym軸、Y軸為基準(zhǔn)求出。另外，相位θ1、θ2也可通過將在各座標(biāo)系上斜率相同的直線作為基準(zhǔn)求出。另外，在上述說明中，分別求出開口位置A、B。在開口部分處于開口位置A、B的狀態(tài)下，由激光測長器測定X臺架14和Y臺架15的位置即可。可根據(jù)各開口位置的X臺架14和Y臺架15得知2個開口位置的位置關(guān)系，根據(jù)位置關(guān)系求出距離、相位差。
X臺架14和Y臺架15的位置可按良好精度求出。在本實施形式的場合，由于根據(jù)由激光測長器獲得的X臺架14和Y臺架15的位置測定進(jìn)行測定，所以，為1nm以下的測定精度(最近實際使用的測長器的精度)。因此，位置A和位置B的距離L的測定精度也在1nm以下。距離L為500μm的場合，相對于過去方法中的誤差50nm，在本發(fā)明中可進(jìn)行1nm的精度的測定，所以，縮小率測定誤差為0.0002％(1nm/500μm×100)。因此，當(dāng)在掩模上繪制300m的圖案時，可獲得300μm×0.002×0.01＝0.6nm的線寬度精度或位置精度。
當(dāng)設(shè)照射位置a和照射位置b的測定精度為1nm(最近的繪圖裝置的測定精度)、距離為50μm時，相位的測定誤差為1/50000rad＝0.02mrad。在設(shè)掩模臺架的移動量為100mm的場合，在兩端的偏移為2μm(100mm×0.02/1000)這樣非常小的值。因此，掩模6上的圖案的位置移動精度成為2μm這樣良好的值。另外，通過修正偏移的相位、使掩模臺架移動，在一邊使掩模臺架移動一邊進(jìn)行繪圖的場合，將成形的偏向的Y的整個偏向范圍有效地用作掃描寬度。
下面，根據(jù)圖6說明組合上述縮小率測定和臺架相位測定的、帶電粒子束繪圖裝置的控制方法。
使用上述方法，測定縮小率η(步驟S101)。然后，比較測定的縮小率η與目的縮小率η0(步驟S102)。在不為η＝η0的場合，可獲得目的的縮小率地調(diào)整透鏡系(步驟S103)。如測定的縮小率η成為縮小率η0，則轉(zhuǎn)移到下一步驟S104。求出的縮小率也可在處于容許誤差以內(nèi)后轉(zhuǎn)移到下一步驟S104。
使用公知的手法測定由掩模成形、通過物鏡系的電子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度θmp(步驟S104)。旋轉(zhuǎn)角θmp的測定使用不依存于掩模臺架座標(biāo)系與試樣臺架座標(biāo)系的相位差的手法。相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度θmp，驅(qū)動θ臺架20，修正圖案的旋轉(zhuǎn)(步驟S105)。
然后，使用上述方法測定試樣臺架座標(biāo)系相對掩模臺架座標(biāo)系的相位θ(步驟S106)。
當(dāng)使掩模臺架移動時，相應(yīng)于相位θ修正后使其移動(步驟S107)。當(dāng)設(shè)掩模圖案座標(biāo)系為(Xm，Ym)、掩模臺架座標(biāo)為(X，Y)時，按以下關(guān)系使掩模臺架動作，從而可使掩模臺架的動作與試樣臺架的相位一致。
ΔX＝ΔXm×cosθ+ΔYm×sinθΔY＝ΔYm×cosθ-ΔXm×sinθ通過按該關(guān)系對XY掩模臺架進(jìn)行移動修正可使掩模移動到正確的位置。通過進(jìn)行縮小率的調(diào)整、圖案的旋轉(zhuǎn)角度的修正、基于相位θ的掩模臺架的移動修正，可在試樣上繪制正確的圖案。
本發(fā)明不限于上述實施形式。在上述實施形式中，以電子束繪圖裝置為例進(jìn)行了說明，但也可適用于粒子束繪圖裝置。另外，雖然臺架位置由激光干涉儀測定，但不限于此，只要能夠以高精度確定臺架座標(biāo)即可。
另外，電子束的照射位置的測定不限于標(biāo)記掃描方法。例如具有如圖7所示那樣由電子束對比掃描范圍小的尺寸的標(biāo)記M上進(jìn)行掃描、求出面圖像的重心從而測定電子束位置的方法。該標(biāo)記M的形狀也可如圖7所示那樣為任意的形狀。對比該標(biāo)記M大的范圍R進(jìn)行電子束掃描獲得面圖像數(shù)據(jù)。通過求出該面圖像數(shù)據(jù)的重心，可獲得電子束位置。另外，本發(fā)明在不脫離其要旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變形后實施。
如以上那樣按照本發(fā)明，可測定帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位，使掩模臺架正確移動。
另外，可減少帶電粒子束繪圖裝置的物鏡系的縮小率的誤差，可抑制繪圖尺寸誤差或位置誤差的發(fā)生。
另外，可減少帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架座標(biāo)系相對試樣臺架座標(biāo)系的相位測定、帶電粒子束繪圖裝置的物鏡系的縮小率的誤差，在試樣形成正確的圖案。
權(quán)利要求
1.一種帶電粒子束繪圖裝置的縮小率測定方法，其特征在于包括，在載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架上的掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)下，并在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形的、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟；使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟；在上述試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟；及根據(jù)上述第1和第2臺架位置及第1和第2照射位置計算上述物鏡系的縮小率的步驟。
2.一種帶電粒子束繪圖裝置的控制方法，其特征在于相應(yīng)于使用權(quán)利要求1所述的帶電粒子束繪圖裝置的縮小率調(diào)整方法測定的縮小率，對上述物鏡系的縮小率進(jìn)行調(diào)整。
3.一種帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法，其特征在于包括，測定由載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架的掩模而成形的、通過物鏡光學(xué)系照射到試樣面上的帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；相應(yīng)于上述測定的旋轉(zhuǎn)角度使上述掩模旋轉(zhuǎn)從而對上述圖案的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行修正的步驟；進(jìn)行上述修正后在上述掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)下，在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟；使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟；及根據(jù)上述第1和第2臺架位置及上述第1和第2照射位置計算上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的步驟。
4.一種帶電粒子束繪圖裝置的控制方法，其特征在于通過基于使用權(quán)利要求3所述的帶電粒子束繪圖裝置的臺架相位測定方法測定的相位的修正，使上述掩模臺架移動。
5.一種帶電粒子束繪圖裝置的控制方法，其特征在于包括，在載置于帶電粒子束繪圖裝置的掩模臺架的掩模的開口部分位于第1開口位置的狀態(tài)下，并在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第1臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形的、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第1開口位置的開口部分成形的、通過物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第1照射位置的步驟；使上述開口部分的位置移動到與上述第1開口位置不同的上述第2開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第2臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第2開口位置的上述開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第2照射位置的步驟；根據(jù)第1和第2臺架位置及第1和第2照射位置求出上述物鏡系的縮小率的步驟；相應(yīng)于求出的縮小率對上述物鏡系的縮小率進(jìn)行調(diào)整的步驟；在上述縮小率的調(diào)整后測定由上述掩模成形的、通過物鏡光學(xué)系照射到試樣面上的帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；相應(yīng)于上述測定的旋轉(zhuǎn)角度使上述掩模旋轉(zhuǎn)從而對上述圖案的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行修正的步驟；進(jìn)行上述修正后在上述掩模的開口部分位于第3開口位置的狀態(tài)下，在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第3臺架位置的步驟；在試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于第3開口位置的上述開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到試樣面上的帶電粒子束的第3照射位置的步驟；使上述開口部分的位置移動到與上述第3開口位置不同的上述第4開口位置、在掩模臺架座標(biāo)系下測定上述掩模臺架的第4臺架位置的步驟；在上述試樣臺架座標(biāo)系下測定由位于上述第4開口位置的上述開口部分成形的、通過上述物鏡系照射到上述試樣面上的帶電粒子束的第4照射位置的步驟；根據(jù)第3和第4臺架位置及第3和第4照射位置計算上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的步驟；及通過基于上述相位差的修正，使上述掩模臺架移動的步驟。
6.一種帶電粒子束繪圖裝置，其特征在于包括，照射帶電粒子束的單元；載置具有開口的掩模的、使該掩模朝掩模臺架座標(biāo)系的XY方向移動的XY掩模臺架；在上述掩模臺架座標(biāo)系下測定上述XY掩模臺架的位置的單元；使上述帶電粒子束偏向、改變掩模面上的上述帶電粒子束的位置的偏向器；使由上述掩模成形的帶電粒子束的圖案縮小、照射到試樣的物鏡系；載置上述試樣的、使該試樣朝試樣臺架座標(biāo)系的XY方向移動的試樣臺架；使上述帶電粒子束偏向、改變試樣面上的上述帶電粒子束的位置的對物偏向器；在上述試樣臺架坐標(biāo)系下測定上述試樣面上的上述帶電粒子束的照射位置的單元；驅(qū)動上述XY掩模臺架從而使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置而測定上述物鏡系的縮小率的單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶電粒子束繪圖裝置，其特征在于還具有，在掩模臺架座標(biāo)系的XY面內(nèi)使上述掩模旋轉(zhuǎn)的θ掩模臺架；測定在上述物鏡系中的上述帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的單元；相應(yīng)于測定的旋轉(zhuǎn)角度而驅(qū)動上述θ掩模臺架的單元；驅(qū)動上述XY掩模臺架從而使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置而測定上述試樣臺架座標(biāo)系與上述掩模臺架座標(biāo)系的相位差的單元；及相應(yīng)于測定的相位差而驅(qū)動上述XY掩模臺架和θ掩模臺架的單元。
8.一種帶電粒子束繪圖裝置，其特征在于包括，照射帶電粒子束的單元；載置具有開口的掩模的、使該掩模朝掩模臺架座標(biāo)系的XY方向移動的XY掩模臺架；在上述掩模臺架座標(biāo)系的XY面內(nèi)使上述掩模旋轉(zhuǎn)的θ掩模臺架；在上述掩模臺架座標(biāo)系下測定上述開口的位置的單元；使上述帶電粒子束偏向、改變掩模面上的上述帶電粒子束的位置的偏向器；使由上述掩模成形的帶電粒子束的圖案縮小、照射到試樣的物鏡系；載置上述試樣的、使該試樣朝試樣臺架座標(biāo)系的XY方向移動的試樣臺架；使上述帶電粒子束偏向、改變試樣面上的上述帶電粒子束的位置的對物偏向器；在上述試樣臺架座標(biāo)系下測定上述試樣面上的上述帶電粒子束的照射位置的單元；測定上述物鏡系中的上述帶電粒子束的圖案的旋轉(zhuǎn)角度的單元；相應(yīng)于測定的旋轉(zhuǎn)角度而驅(qū)動上述θ掩模臺架的單元；驅(qū)動上述XY掩模臺架從而使上述掩模的開口部分移動到不同的2個部位的開口位置、根據(jù)在各開口位置測定的XY掩模臺架的位置和在各上述開口位置的上述開口部分成形的帶電粒子束的試樣面上的位置而測定掩模臺架座標(biāo)系相對上述試樣臺架座標(biāo)系的相位的單元；及相應(yīng)于測定的相位而驅(qū)動上述XY掩模臺架和θ掩模臺架的單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶電粒子束繪圖裝置及其縮小率和臺架相位測定方法、控制方法使設(shè)于固定的掩模(6)的開口部分(22)朝位置(A)移動，測定在位置(A)的開口部分成形的電子束的試樣面上位置(a)。然后，使開口部分(22)朝位置(B)移動，測定由位置B的開口部分成形的電子束的試樣面上位置(b)。根據(jù)位置(a－b)間的距離與位置(A－B)間的距離的比求出物鏡系的縮小率。這樣，可精度良好地求出電子束繪圖裝置的物鏡條的縮小率。
文檔編號G03F7/00GK1512549SQ20031012443
公開日2004年7月14日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者西村慎 , 西村慎祐 申請人:株式會社東芝