JP2005064331A - Beam irradiation apparatus - Google Patents

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JP2005064331A JP2003294495A JP2003294495A JP2005064331A JP 2005064331 A JP2005064331 A JP 2005064331A JP 2003294495 A JP2003294495 A JP 2003294495A JP 2003294495 A JP2003294495 A JP 2003294495A JP 2005064331 A JP2005064331 A JP 2005064331A
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Makoto Takahashi
橋 誠 高
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a beam irradiation apparatus wherein a stage position error with a change in position of interferrometers not taken into consideration is obtained even if the interferrometers are changed in position. <P>SOLUTION: The beam irradiation apparatus comprises an X, Y stage 3X and 3Y to place a drawing workpiece holder 3H for holding a drawing workpiece 4 on, reflection mirror body 21 which is installed on the workpiece holder 3H and whose four external faces perpendicular to each other are reflection mirror planes, the interferrometers 30 and 31 for a first X direction and a second X direction and interferrometers 29 and 32 for a first Y direction and a second Y direction, which are so located as to face the respective reflection mirror planes, and measuring control circuit 9' which calculates 1/2 of a difference between amounts of stage movement measured by each two opposite interferrometers and controls a beam deflecting system based on a difference between the calculated values and a target amount of stage movement. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザー干渉計を用いた測長システムを備えたビーム照射装置に関する。   The present invention relates to a beam irradiation apparatus equipped with a length measurement system using a laser interferometer.

半導体素子を作成する装置として、電子ビーム描画装置の如き荷電粒子を使用した荷電粒子ビーム描画やレーザービームを使用した光ビーム描画装置等がある。又、作成した半導体を検査する装置として、電子ビーム検査装置の如き荷電粒子を使用した荷電粒子ビーム検査装置やレーザービームを使用した光ビーム検査装置等がある。   As an apparatus for producing a semiconductor element, there are a charged particle beam drawing using charged particles such as an electron beam drawing apparatus, a light beam drawing apparatus using a laser beam, and the like. Further, as a device for inspecting a produced semiconductor, there are a charged particle beam inspection device using charged particles such as an electron beam inspection device, a light beam inspection device using a laser beam, and the like.

この様な半導体作成に関わる装置においては、半導体素子が作成される被描画材料や半導体素子が作成された被検査試料はステージ上に載せられた状態で、描画や検査が行われる。   In such an apparatus related to semiconductor fabrication, drawing or inspection is performed in a state in which a drawing material from which a semiconductor element is formed and a sample to be inspected from which the semiconductor element is formed are placed on a stage.

図１は、電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。   FIG. 1 shows a schematic example of an electron beam drawing apparatus.

図中１は電子銃、２は該電子銃からの電子ビームをステージ３上に載置された被描画材料４上に集束させるための集束レンズ、５Ｘ，５Ｙはパターン描画位置データに基づく被描画材料上の位置に電子ビームを照射させるためのＸ，Ｙ方向偏向器である。   In the figure, 1 is an electron gun, 2 is a focusing lens for focusing an electron beam from the electron gun on a drawing material 4 placed on the stage 3, and 5X and 5Y are drawing objects based on pattern drawing position data An X and Y direction deflector for irradiating a position on the material with an electron beam.

前記ステージ３は、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘ，Ｙ方向移動用ステージ３Ｙ及び被描画材料４を保持するための材料保持台３Ｈから成り、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘ，Ｙ方向移動用ステージ３Ｙは、それぞれ、Ｘ方向ステージ移動駆動機構５Ｘ，Ｙ方向ステージ移動駆動機構５Ｙにより駆動される。   The stage 3 includes an X direction moving stage 3X, a Y direction moving stage 3Y, and a material holding table 3H for holding the drawing material 4. The X direction moving stage 3X and the Y direction moving stage 3Y are: They are driven by an X direction stage movement drive mechanism 5X and a Y direction stage movement drive mechanism 5Y, respectively.

図中６は反射ミラー、７はレーザー光を発するレーザーヘッド、８はインターフェロメーター、９は測長コントロール回路である。インターフェロメーター８は、内部に半透鏡が配置されており、該半透鏡によりレーザーヘッド７からのレーザー光を異なった二つの光路に分け、一方を前記材料保持台３Ｈに取り付けられた反射ミラーに入射させ、他方を内部に配置された基準反射ミラーに当てる様にし、両反射ミラーで反射された両反射光により前記半透鏡の表面に干渉縞を作る様にしている。更に、インターフェロメーター８はステージ３が半波長の距離を移動する度に、干渉縞の明暗に対応するパルス信号を発生し、測長コントロール回路９に送る様にしている。   In the figure, 6 is a reflection mirror, 7 is a laser head that emits laser light, 8 is an interferometer, and 9 is a length measurement control circuit. The interferometer 8 has a semi-transparent mirror disposed therein, and the semi-transparent mirror divides the laser beam from the laser head 7 into two different optical paths, and one of them is a reflection mirror attached to the material holding table 3H. It is made to enter, and the other is made to hit the reference | standard reflection mirror arrange | positioned inside, and the interference fringe is made on the surface of the said semi-transparent mirror by the both reflected light reflected by both reflection mirrors. Further, the interferometer 8 generates a pulse signal corresponding to the brightness and darkness of the interference fringe and sends it to the length measurement control circuit 9 every time the stage 3 moves a half-wave distance.

１０は制御装置で、前記偏向器５Ｘ，５ＹにＤＡ変換器１１Ｘ，１１Ｙ及びアンプ１２Ｘ，１２Ｙを介してパターン描画位置データに対応する偏向信号を、前記Ｘ方向ステージ移動駆動機構５ＸにＸ方向ステージ移動信号、Ｙ方向ステージ移動駆動機構５ＹにＹ方向ステージ移動信号を、前記測長コントロール回路９にステージ目標位置設定信号を、それぞれ、送っている。   Reference numeral 10 denotes a control device, which sends deflection signals corresponding to pattern drawing position data to the deflectors 5X and 5Y via DA converters 11X and 11Y and amplifiers 12X and 12Y, and supplies the X-direction stage movement drive mechanism 5X to the X-direction stage. A movement signal, a Y-direction stage movement signal are sent to the Y-direction stage movement drive mechanism 5Y, and a stage target position setting signal is sent to the length measurement control circuit 9, respectively.

尚、１３はブランキング偏向器１３Ｄとブランキングプレート１３Ｐから成るブランキング機構で、前記制御装置１０から送られて来るパターン描画時間データに基づくブランキング信号により、電子銃１からの電子ビームのブランキングを行う。   Reference numeral 13 denotes a blanking mechanism including a blanking deflector 13D and a blanking plate 13P. A blanking signal based on pattern drawing time data sent from the control device 10 is used to blank the electron beam from the electron gun 1. Make a ranking.

さて、実際の半導体パターン描画時、電子銃１からの電子ビームを集束レンズ２により被描画材料４上に集束させ、同時に、制御装置１０からのパターンデータに基づく偏向信号に従って偏向器５Ｘ，５Ｙは電子ビームで被描画材料４上の所定の箇所を走査させ、所定のパターンを被描画材料上に描く様にしている。   Now, at the time of actual semiconductor pattern drawing, the electron beam from the electron gun 1 is focused on the drawing material 4 by the focusing lens 2, and at the same time, the deflectors 5X and 5Y follow the deflection signal based on the pattern data from the control device 10. A predetermined portion on the drawing material 4 is scanned with an electron beam so that a predetermined pattern is drawn on the drawing material.

このパターン描画において、或る偏向フィールドから次の偏向フィールドにパターンを描画する時、ステージ３が１フィールド分移動する様に、制御装置１０から、Ｘ方向ステージ移動駆動機構５ＸとＹ方向ステージ移動駆動機構５Ｙに、それぞれ、Ｘ方向ステージ移動信号、Ｙ方向ステージ移動信号が送られることにより、Ｘ方向移動用ステージ３ＸとＹ方向移動用ステージ３Ｙとは１フィールド分に対応する距離移動する。そして、これらのＸ方向，Ｙ方向移動後のステージ位置は、測定され、誤差分が補正されるわけであるが、この様な測定と補正について次に詳説する。   In this pattern drawing, when drawing a pattern from one deflection field to the next deflection field, the control device 10 drives the X direction stage movement drive mechanism 5X and the Y direction stage movement so that the stage 3 moves by one field. By sending an X direction stage movement signal and a Y direction stage movement signal to the mechanism 5Y, the X direction movement stage 3X and the Y direction movement stage 3Y move by a distance corresponding to one field. The stage position after moving in the X and Y directions is measured and the error is corrected. Such measurement and correction will be described in detail below.

さて、図１では、一方方向の反射ミラーやインターフェロメーターしか示されていないが、実際には、図２に示す様に、材料保持台３Ｈ上には、Ｘ，Ｙ移動方向と直交する２つの側面を反射面とするＬ字型反射ミラー６Ｌが取り付けられている。又、レーザーヘッド７から出たレーザー光が、レーザー光スプリッター１４によりＸ，Ｙ軸測定用の２本のビームに分割され、分割された一方のレーザー光はＸ軸測定用としてレーザー光ベンダー１５によりその方向が曲げられて、Ｘ方向用インターフェロメーター８Ｘを介して前記Ｌ字型反射ミラー６Ｌの一方の反射面に垂直に成るように、分割された他方のレーザー光はＹ軸測定用としてレーザー光ベンダー１６によりその方向が曲げられてＹ方向用インターフェロメーター８Ｙを介して前記Ｌ字型反射ミラー６Ｌの他方の反射面に垂直に成るように構成されている。この様な構成により、Ｘ方向用インターフェロメーター８Ｘ，Ｙ方向用インターフェロメーター８Ｙにより、それぞれ、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘ，Ｙ方向移動用ステージ３Ｙの移動量に対応したパルス信号が測長コントロール回路９に送られる。   In FIG. 1, only one-way reflecting mirror and interferometer are shown, but actually, as shown in FIG. 2, on the material holding table 3H, 2 orthogonal to the X and Y movement directions. An L-shaped reflection mirror 6L having two side surfaces as reflection surfaces is attached. The laser beam emitted from the laser head 7 is divided into two beams for X and Y axis measurement by a laser beam splitter 14, and one of the divided laser beams is used by a laser beam bender 15 for X axis measurement. The other laser beam divided so that its direction is bent and becomes perpendicular to one reflecting surface of the L-shaped reflecting mirror 6L via the X-direction interferometer 8X is used as a laser for Y-axis measurement. The direction is bent by the optical bender 16 and is configured to be perpendicular to the other reflecting surface of the L-shaped reflecting mirror 6L via the Y-direction interferometer 8Y. With this configuration, the X direction interferometer 8X and the Y direction interferometer 8Y control the length of the pulse signals corresponding to the movement amounts of the X direction moving stage 3X and the Y direction moving stage 3Y, respectively. It is sent to the circuit 9.

前記測長コントロール回路９にはステージ目標位置設定信号（Ｘ０，Ｙ０）が送られているので、該回路はインターフェロメーター８Ｘ，８Ｙからの各信号と設定値Ｘ０，Ｙ０との各誤差をＤＡ変換器１７Ｘ，１７Ｙ及びアンプ１８Ｘ，１８Ｙを介して前記偏向器５Ｘ，５Ｙに繋がるアンプ１２Ｘ，１２Ｙに送る。従って、偏向器５Ｘ，５Ｙに、ステージ移動信号に前記各誤差分が加算されて供給されるので、ステージ停止位置誤差分が電子ビームの偏向により補正されることになる。 Since the stage target position setting signal (X 0 , Y 0 ) is sent to the length measurement control circuit 9, the circuit compares each signal from the interferometers 8 X, 8 Y and the set values X 0 , Y 0 . Each error is sent to amplifiers 12X and 12Y connected to the deflectors 5X and 5Y via DA converters 17X and 17Y and amplifiers 18X and 18Y. Therefore, the error is added to the stage movement signal and supplied to the deflectors 5X and 5Y, so that the stage stop position error is corrected by the deflection of the electron beam.

特開２００１−３２６１７０号公報JP 2001-326170 A

特開平２−８２５１４号公報JP-A-2-82514

さて、前記レーザー干渉を用いた測長システムの構成要素の１つであるインターフェロメーター８Ｘ，８Ｙは、通常、ステージ３が設けられている描画室壁に取り付けられている。   Now, the interferometers 8X and 8Y, which are one of the components of the length measurement system using the laser interference, are usually attached to the drawing chamber wall where the stage 3 is provided.

このインターフェロメーターが、その周囲の温度変動により独自に位置変動を発生することがあり、このインターフェロメーターの独自な位置変動により、インターフェロメーターと材料保持台３Ｈに取り付けられたＬ字型反射ミラーとの間の距離が変化する。すると、インターフェロメーターが測定した移動量に、ステージの移動量だけではなく、温度変動によるインターフェロメーターの位置変動分が入ってしまう。従って、このインターフェロメーターの位置変動分も加味されて電子ビームが偏向され、所定外の位置に電子ビームが照射されてしまう。この結果、パターン描画精度が低下してしまう。
本発明は、この様な問題を解決する新規なビーム照射装置を提供することを目的とする。 This interferometer may have its own position variation due to ambient temperature fluctuations, and the L-shaped reflection attached to the interferometer and the material holder 3H due to the unique position fluctuation of this interferometer. The distance to the mirror changes. Then, the amount of movement measured by the interferometer includes not only the amount of movement of the stage but also the position fluctuation of the interferometer due to temperature fluctuation. Therefore, the electron beam is deflected in consideration of the position fluctuation of the interferometer, and the electron beam is irradiated to a position other than a predetermined position. As a result, the pattern drawing accuracy is lowered.
An object of the present invention is to provide a novel beam irradiation apparatus that solves such problems.

本発明のビーム照射装置は、被ビーム照射物を保持する保持台を載置するステージ、保持台若しくはステージに取り付けられ、隣同士が互いに直角を成す４つの外側面が反射ミラー面を成す反射ミラー体、各反射ミラー面に対向して配置された４つのレーザー干渉計、及び、向かい合うレーザー干渉計が測定したステージ移動量の差の１／２を算出し、該算出値と目的とするステージの移動量の差に基づいてビーム偏向系をコントロールする手段を備えたことを特徴とする。   The beam irradiation apparatus according to the present invention is a stage on which a holding table for holding a beam irradiation object is placed, a holding table or a stage, and a reflecting mirror in which four outer surfaces adjacent to each other form a right angle to each other form a reflecting mirror surface Body, four laser interferometers arranged facing each reflecting mirror surface, and half of the difference in stage movement measured by the facing laser interferometer, and the calculated value and the target stage Means is provided for controlling the beam deflection system based on the difference in movement amount.

本発明のビーム照射装置は、隣同士が互いに直角を成す４つの外側面が反射ミラー面を成す反射ミラー体を保持台若しくはステージに取り付け、各反射ミラー面に対向してそれぞれレーザー干渉計を配置し、向かい合うレーザー干渉計が測定したステージ移動量の差の１／２を算出し、該算出値と目的とするステージの移動量の差に基づいてビーム偏向系をコントロールするように成したので、インターフェロメーターが、その周囲の温度変動により独自に位置変動を発生しても、該位置変動分が入らないステージ位置誤差に基づいてビーム偏向系をコントロールすることが出来る。従って、所定外の位置に電子ビームが照射されることがなく、パターン描画精度が低下することがない。   In the beam irradiation apparatus of the present invention, a reflection mirror body in which four outer surfaces that are perpendicular to each other form a reflection mirror surface is attached to a holding table or stage, and a laser interferometer is arranged opposite to each reflection mirror surface. Then, a half of the difference in the stage movement amount measured by the facing laser interferometer is calculated, and the beam deflection system is controlled based on the difference between the calculated value and the target stage movement amount. Even if the interferometer generates a position variation due to a temperature variation around the interferometer, the beam deflection system can be controlled based on a stage position error that does not include the position variation. Therefore, the electron beam is not irradiated to a position other than the predetermined position, and the pattern drawing accuracy is not lowered.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図３は本発明のビーム照射装置の主要部、即ち、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘの上に載置される材料保持台３Ｈ、及び、材料保持台３Ｈに取り付けられた反射ミラー体２１を含むレーザー測長システムの一概略例を示したものである。図中、図１で使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。   FIG. 3 shows a main part of the beam irradiation apparatus of the present invention, that is, a laser including a material holding table 3H placed on the X-direction moving stage 3X and a reflecting mirror body 21 attached to the material holding table 3H. 1 is a schematic example of a length measurement system. In the figure, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same components.

図３において、被描画材料４を載置した材料保持台３Ｈの上には、正方形状の枠体で、互いに直角を成す４つの外側面が反射ミラー面を成す反射ミラー体２１が、被描画材料４を囲う様に取り付けられている。   In FIG. 3, on the material holding table 3H on which the drawing material 4 is placed, a reflecting mirror body 21 is formed of a square-shaped frame body and four outer surfaces that are perpendicular to each other form a reflecting mirror surface. It is attached so as to surround the material 4.

図中２２はレーザーヘッド７から出たレーザー光をＸ，Ｙ方向に分けるレーザー光スプリッター、２３はレーザー光スプリッター２２で分けられたＸ方向のレーザー光をＸ，Ｙ方向に分けるレーザー光スプリッター、２４はレーザー光スプリッター２２で分けられたＹ方向のレーザー光をＸ，Ｙ方向に分けるレーザー光スプリッター、２５はレーザー光スプリッター２３で分けられたＸ方向のレーザー光の方向をＹ方向に曲げるレーザー光ベンダー、２６はレーザー光スプリッター２４で分けられたＹ方向のレーザー光をＸ方向に曲げるレーザー光ベンダー、２７はレーザー光ベンダー２５からのレーザー光を−Ｘ方向に曲げるレーザー光ベンダー、２８はレーザー光ベンダー２６からのレーザー光を−Ｙ方向に曲げるレーザー光ベンダー、２９はレーザー光スプリッター２３で分けられたＹ方向のレーザー光に基づいてＹ方向移動用ステージ３Ｙの移動量に対応したパルス信号を発生する第１Ｙ方向用インターフェロメーター、３０はレーザー光スプリッター２４で分けられたＸ方向のレーザー光に基づいてＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量に対応したパルス信号を発生する第１Ｘ方向用インターフェロメーター、３１はレーザー光ベンダー２７からのレーザー光に基づいてＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量に対応したパルス信号を発生する第２Ｘ方向用インターフェロメーター、３２はレーザー光ベンダー２８からのレーザー光に基づいてＹ方向移動用ステージ３Ｙの移動量に対応したパルス信号を発生する第２Ｙ方向用インターフェロメーターである。   In the figure, reference numeral 22 denotes a laser beam splitter that divides the laser beam emitted from the laser head 7 in the X and Y directions, and reference numeral 23 denotes a laser beam splitter that divides the X direction laser beam divided by the laser beam splitter 22 into the X and Y directions. Is a laser beam splitter that divides the laser beam in the Y direction divided by the laser beam splitter 22 into X and Y directions, and 25 is a laser beam bender that bends the direction of the laser beam in the X direction divided by the laser beam splitter 23 in the Y direction. , 26 is a laser beam bender for bending the laser beam in the Y direction divided by the laser beam splitter 24 in the X direction, 27 is a laser beam bender for bending the laser beam from the laser beam bender 25 in the -X direction, and 28 is a laser beam bender. A laser beam bender that bends the laser beam from 26 in the -Y direction; 9 is a first Y-direction interferometer that generates a pulse signal corresponding to the amount of movement of the Y-direction moving stage 3Y based on the Y-direction laser light divided by the laser light splitter 23, and 30 is a laser light splitter 24. A first X-direction interferometer for generating a pulse signal corresponding to the amount of movement of the X-direction moving stage 3X based on the divided X-direction laser light, 31 is an X based on the laser light from the laser light bender 27 A second X-direction interferometer 32 that generates a pulse signal corresponding to the amount of movement of the direction moving stage 3X, 32 is a pulse corresponding to the amount of movement of the Y-direction moving stage 3Y based on the laser beam from the laser beam bender 28. It is the 2nd Y direction interferometer which generates a signal.

この様なレーザー干渉を用いた測長システムの測長コントロール回路９′（図示せず）は、図１に示す測長コントロール回路９と基本的な構成は同じであるが、次の説明する様な異なった構成を有する。   The length measurement control circuit 9 '(not shown) of such a length measurement system using laser interference has the same basic configuration as the length measurement control circuit 9 shown in FIG. Have different configurations.

即ち、制御装置１０からステージ目標位置設定信号（Ｘ０，Ｙ０）が送られており、Ｘ方向，Ｙ方向インターフェロメーターからの各信号と各設定値Ｘ０，Ｙ０との各誤差をＤＡ変換器１７Ｘ，１７Ｙ及びアンプ１８Ｘ，１８Ｙを介してＸ方向，Ｙ方方向偏向器５Ｘ，５Ｙに繋がるアンプ１２Ｘ，１２Ｙに送る基本的な構成は同じであるが、図１に示す測長コントロール回路９がＸ方向，Ｙ方向についてそれぞれ１つのインターフェロメーターからの信号とステージ目標位置設定信号とに基づいて誤差を測定しているのに対し、図３に示す測長コントロール回路９′はＸ方向，Ｙ方向それぞれ２つのインターフェロメーターからの信号とステージ目標位置設定信号とに基づいて誤差を測定している点が異なる。 That is, a stage target position setting signal (X 0 , Y 0 ) is sent from the control device 10, and each error between each signal from the X direction and Y direction interferometer and each set value X 0 , Y 0 is calculated. The basic configuration sent to the amplifiers 12X and 12Y connected to the X-direction and Y-direction deflectors 5X and 5Y via the DA converters 17X and 17Y and the amplifiers 18X and 18Y is the same, but the length measurement control shown in FIG. Whereas the circuit 9 measures the error based on the signal from one interferometer and the stage target position setting signal for each of the X direction and the Y direction, the length measurement control circuit 9 'shown in FIG. The difference is that errors are measured based on signals from two interferometers in each of the direction and the Y direction and a stage target position setting signal.

この様な構成の測長システムを、図１に示す如き電子ビーム描画装置の測長システムの代わりに使用した場合、次の様に動作する。   When the length measuring system having such a configuration is used instead of the length measuring system of the electron beam drawing apparatus as shown in FIG. 1, it operates as follows.

半導体パターン描画時、電子銃１からの電子ビームを集束レンズ２により被描画材料４上に集束させ、同時に、制御装置１０からのパターンデータに基づく偏向信号に従って偏向器５Ｘ，５Ｙは電子ビームで被描画材料４上の所定の箇所を走査させ、所定のパターンを被描画材料上に描く様にしている。   When drawing the semiconductor pattern, the electron beam from the electron gun 1 is focused on the drawing material 4 by the focusing lens 2, and at the same time, the deflectors 5X and 5Y are covered with the electron beam according to the deflection signal based on the pattern data from the control device 10. A predetermined portion on the drawing material 4 is scanned to draw a predetermined pattern on the drawing material.

このパターン描画において、或る偏向フィールドから次の偏向フィールドにパターンを描画する時、ステージ３が１フィールド分移動する様に、制御装置１０から、Ｘ方向ステージ移動駆動機構５ＸとＹ方向ステージ移動駆動機構５Ｙに、それぞれ、Ｘ方向ステージ移動信号、Ｙ方向ステージ移動信号が送られることにより、Ｘ方向移動用ステージ３ＸとＹ方向移動用ステージ３Ｙとは１フィールド分に対応する距離移動する。そして、これらのＸ方向，Ｙ方向移動後のステージ位置は、測定され、誤差分が補正されるわけであるが、この様な測定と補正について次に詳説する。   In this pattern drawing, when drawing a pattern from one deflection field to the next deflection field, the control device 10 drives the X direction stage movement drive mechanism 5X and the Y direction stage movement so that the stage 3 moves by one field. By sending an X direction stage movement signal and a Y direction stage movement signal to the mechanism 5Y, the X direction movement stage 3X and the Y direction movement stage 3Y move by a distance corresponding to one field. The stage position after moving in the X and Y directions is measured and the error is corrected. Such measurement and correction will be described in detail below.

例えば、ステージ３を基準位置（ｘｒ，ｙｒ）から（ｘａ，ｙａ）の位置へ移動させる場合、制御装置１０は測長コントロール回路９′（図示せず）に目標位置設定信号（ｘａ，ｙａ）を送ると同時に、Ｘ方向ステージ移動駆動機構５ＸとＹ方向ステージ移動駆動機構５Ｙに、それぞれ、Ｘ方向ステージ移動信号ｕｘａ（（ｘｒ−ｘａ）に対応）、Ｙ方向ステージ移動信号ｕｙａ（（ｙｒ−ｙａ）に対応）を送るので、Ｘ方向移動用ステージ３ＸとＹ方向移動用ステージ３Ｙは、Ｘ方向ステージ移動駆動機構５ＸとＹ方向ステージ移動駆動機構により、それぞれ、ｕｘａ，ｕｙａ対応する距離移動する。 For example, when the stage 3 is moved from the reference position (x r , y r ) to the position (x a , y a ), the control device 10 sends a target position setting signal (not shown) to the length measurement control circuit 9 ′ (not shown). x a , y a ) are sent simultaneously to the X direction stage movement drive mechanism 5X and the Y direction stage movement drive mechanism 5Y, corresponding to the X direction stage movement signal u xa (corresponding to (x r −x a )), Y Since the direction stage movement signal u ya (corresponding to (y r −y a )) is sent, the X direction movement stage 3X and the Y direction movement stage 3Y have the X direction stage movement drive mechanism 5X and the Y direction stage movement drive mechanism. To move the distances corresponding to u xa and u ya , respectively.

この際、測長システムは、常に、ステージの移動量を測定している。   At this time, the length measurement system always measures the amount of movement of the stage.

さて、このステージ移動時に、インターフェロメーター周囲の温度が、平均的温度より上がった場合には、対向しているインターフェロメーターが互いに同一距離だけ遠ざかる。   When the temperature around the interferometer rises above the average temperature during the stage movement, the facing interferometers are moved away from each other by the same distance.

例えば、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘの移動を例に上げて説明すると、Ｘ方向移動用ステージ３Ｘが基準位置（図４の（ａ））からｕｘａ移動し（図４の（ｂ））、周囲の温度上昇により第１Ｘ方向インターフェロメーター３０と第２Ｘ方向インターフェロメーター３１が互いに、例えば、α１遠ざかったとする（図４の（ｃ））と、第１Ｘ方向用インターフェロメーター３０が測定したＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量は（−ｕｘａ′＋α１）、第２Ｘ方向用インターフェロメーター３１が測定したＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量は（ｕｘａ′＋α１）となる。 For example, the movement of the X-direction moving stage 3X will be described as an example. The X-direction moving stage 3X moves u xa from the reference position (FIG. 4 (a)) (FIG. 4 (b)) When the first X-direction interferometer 30 and the second X-direction interferometer 31 are moved away from each other, for example, by α 1 ((c) in FIG. 4), the first X-direction interferometer 30 measured. The amount of movement of the X-direction moving stage 3X is (−u xa ′ + α 1 ), and the amount of movement of the X-direction moving stage 3X measured by the second X-direction interferometer 31 is (u xa ′ + α 1 ).

これらの移動量が供給されて来る測長コントロール回路９′は、これらの移動量の差を２で割る演算を行う。この様な演算により、温度変化によるインターフェロメーターの位置変動分がカットされたＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量−ｕｘａ′が得られる。尚、ステージの移動量ｕｘａ′が＋の場合には＋Ｘ方向、−の場合には−Ｘ方向にＸ方向移動用ステージ３Ｘが移動したことを表している。 The length measurement control circuit 9 'to which these movement amounts are supplied performs an operation of dividing the difference between these movement amounts by two. By such calculation, the amount of movement −u xa ′ of the X-direction moving stage 3X from which the interferometer position variation due to temperature change has been cut is obtained. When the stage movement amount u xa ′ is +, it indicates that the X-direction moving stage 3X has moved in the + X direction, and when it is −, the X direction moving stage 3X has moved.

測長コントロール回路９′は、この様にして算出されたＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量ｕｘａ′と目標位置設定信号ｘａとから誤差分を算出し、算出した誤差分に対応した信号をＤＡ変換器１７Ｘ及びアンプ１８Ｘを介して前記偏向器５Ｘに繋がるアンプ１２Ｘに送る。 Measurement control circuit 9 ', the moving amount of X-direction moving stage 3X calculated in this way u xa' calculates an error amount from the target position setting signal x a, signals corresponding to the calculated error component Is sent to the amplifier 12X connected to the deflector 5X via the DA converter 17X and the amplifier 18X.

一方、Ｙ方向移動用ステージ３Ｙの移動についても、前記Ｘ方向移動用ステージ３Ｘの移動の場合と同じ様に、第１Ｙ方向用インターフェロメーター２９、第２Ｙ方向用インターフェロメーター３２によって温度変化によるインターフェロメーターの位置変動分を含んだＹ方向移動用ステージ３Ｙの移動量が測定され、測長コントロール回路９′によって、温度変化によるインターフェロメーターの位置変動分をカットした移動量が算出され、Ｙ方向ステージ３Ｙの移動量ｕＹａ′と目標位置設定信号ｙａとから誤差分を算出し、算出した誤差分に対応した信号をＤＡ変換器１７Ｙ及びアンプ１８Ｙを介して前記偏向器５Ｙに繋がるアンプ１２Ｙに送られる。 On the other hand, the movement of the Y-direction moving stage 3Y is also caused by the temperature change by the first Y-direction interferometer 29 and the second Y-direction interferometer 32, as in the case of the movement of the X-direction moving stage 3X. The amount of movement of the Y-direction moving stage 3Y including the position change of the interferometer is measured, and the amount of movement obtained by cutting the position change of the interferometer due to temperature change is calculated by the length measurement control circuit 9 '. Y moving amount in the direction the stage 3Y and u Ya 'calculates an error amount and a target position setting signal y a, a signal corresponding to the calculated error component via the DA converter 17Y and the amplifier 18Y connected to said deflector 5Y It is sent to the amplifier 12Y.

従って、偏向器５Ｘ，５Ｙに、ステージ移動信号に前記各誤差分が加算されて供給されるので、ステージ停止位置誤差分が電子ビームの偏向により補正されることになる
尚、ステージ移動時に、インターフェロメーター周囲の温度が、平均的温度より下がった場合には、対向しているインターフェロメーターが互いに同一距離だけ近づく。例えば、Ｘ方向ステージの移動について説明すると、この距離を、例えば、α２（図４の（ｄ））すると、第１Ｘ方向用インターフェロメーター３１が測定したＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量は（−ｕｘａ′−α２）、第２Ｘ方向用インターフェロメーター３１が測定したＸ方向移動用ステージ３Ｘの移動量は（ｕｘａ′−α２）となり、これらの移動量が供給されて来る測長コントロール回路９′は、これらの移動量の差を２で割る演算を行うので、前記平均的温度より上がった場合と同様に、温度変化によるインターフェロメーターの位置変動分がカットされたＸ方向ステージの移動量ｕｘａ′が得られる。 Therefore, the error is added to the stage movement signal and supplied to the deflectors 5X and 5Y, so that the stage stop position error is corrected by the deflection of the electron beam. When the temperature around the ferrometer falls below the average temperature, the opposing interferometers approach each other by the same distance. For example, the movement of the X direction stage will be described. When this distance is, for example, α 2 ((d) in FIG. 4), the movement amount of the X direction movement stage 3X measured by the first X direction interferometer 31 is (−u xa ′ −α 2 ), the amount of movement of the X direction moving stage 3X measured by the second X direction interferometer 31 is (u xa ′ −α 2 ), and these amounts of movement are supplied. The length measurement control circuit 9 'performs an operation of dividing the difference between these movement amounts by 2, so that the position change of the interferometer due to the temperature change is cut off as in the case where the temperature rises above the average temperature. A moving amount u xa ′ of the direction stage is obtained.

尚、前記例では、反射ミラー体２１を材料保持体３Ｈ上に取り付けるように成したが、材料保持体３Ｈの側面を取り囲む様に取り付ける様に成しても良い。又、一方のステージが他方のステージの上で移動出来るように成している場合、一方のステージの上又は側面を取り囲む様に取り付ける様に成しても良い。   In the above example, the reflecting mirror body 21 is mounted on the material holding body 3H. However, the reflecting mirror body 21 may be mounted so as to surround the side surface of the material holding body 3H. Further, when one stage is configured to be movable on the other stage, the stage may be attached so as to surround one stage or the side surface.

又、前記例では、反射ミラー体２１は枠状のものであったが、４つの側面が反射ミラー面を成す板状のものを使用しても良い。但し、この様な反射ミラー体の場合には、材料保持体若しくは上方のステージの上に取り付けられる。   In the above example, the reflecting mirror body 21 has a frame shape. However, a plate-shaped member in which four side surfaces form a reflecting mirror surface may be used. However, in the case of such a reflection mirror body, it is mounted on a material holder or an upper stage.

又、前記例では、本発明を電子ビーム描画装置に応用した場合について説明したが、本発明は電子ビーム検査装置の如き荷電粒子ビーム装置や、レーザービームを使用した光ビーム描画装置や光ビーム検査装置等にも応用可能である。   In the above example, the case where the present invention is applied to an electron beam drawing apparatus has been described. However, the present invention is a charged particle beam apparatus such as an electron beam inspection apparatus, a light beam drawing apparatus using a laser beam, or a light beam inspection. It can also be applied to devices.

電子ビーム描画装置の一概略例を示している。1 shows a schematic example of an electron beam drawing apparatus. 従来のビーム照射装置の主要部の一概略例を示している。1 shows a schematic example of a main part of a conventional beam irradiation apparatus. 本発明のビーム照射の主要部の一概略例を示している。1 shows a schematic example of a main part of beam irradiation according to the present invention. 対向する２つのインターフェロメーターとステージの位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of two opposing interferometers and a stage.

符号の説明Explanation of symbols

１…電子銃
２…集束レンズ
３…ステージ
３Ｈ…材料保持台
３Ｘ…Ｘ方向移動用ステージ
３Ｙ…Ｙ方向移動用ステージ
４…被描画材料
５Ｘ…Ｘ方向偏向器
５Ｙ…Ｙ方向偏向器
６…反射ミラー
６Ｌ…Ｌ字型反射ミラー
７…レーザーヘッド
８Ｘ…Ｘ方向用インターフェロメーター
８Ｙ…Ｙ方向用インターフェロメーター
９…測長コントロール回路
１０…制御装置
１１Ｘ，１１Ｙ…ＤＡ変換器
１２Ｘ，１２Ｙ…アンプ
１３…ブランキング機構
１３Ｄ…ブランキング偏向器
１３Ｐ…ブランキングプレート
１４…レーザー光スプリッター
１５…レーザー光ベンダー
１６…レーザー光ベンダー
１７Ｘ，１７Ｙ…ＤＡ変換器
１８Ｘ，１８Ｙ…アンプ
２１…反射ミラー体
２２…レーザー光スプリッター
２３…レーザー光スプリッター
２４…レーザー光スプリッター
２５…レーザー光ベンダー
２６…レーザー光ベンダー
２７…レーザー光ベンダー
２８…レーザー光ベンダー
２９…第１Ｙ方向用インターフェロメーター
３０…第１Ｘ方向用インターフェロメーター
３１…第２Ｘ方向用インターフェロメーター
３２…第２Ｙ方向用インターフェロメーター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun 2 ... Focusing lens 3 ... Stage 3H ... Material holding stand 3X ... Stage for X direction movement 3Y ... Stage for Y direction movement 4 ... Drawing material 5X ... X direction deflector 5Y ... Y direction deflector 6 ... Reflection Mirror 6L ... L-shaped reflection mirror 7 ... Laser head 8X ... Interferometer for X direction 8Y ... Interferometer for Y direction 9 ... Measurement control circuit 10 ... Control device 11X, 11Y ... DA converter 12X, 12Y ... Amplifier DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Blanking mechanism 13D ... Blanking deflector 13P ... Blanking plate 14 ... Laser beam splitter 15 ... Laser beam bender 16 ... Laser beam bender 17X, 17Y ... DA converter 18X, 18Y ... Amplifier 21 ... Reflecting mirror body 22 ... Laser beam splitter 23 ... Laser beam splitter 24 ... Laser splitter 25 ... Laser vendor 27 ... Laser vendor 28 ... Laser vendor 28 ... Laser vendor 29 ... First Y direction interferometer 30 ... First X direction interferometer 31 ... Second X direction interferometer 32 ... 2nd Y direction interferometer

Claims (3)

被ビーム照射物を保持する保持台を載置するステージ、保持台若しくはステージに取り付けられ、隣同士が互いに直角を成す４つの外側面が反射ミラー面を成す反射ミラー体、各反射ミラー面に対向して配置された４つのレーザー干渉計、及び、向かい合うレーザー干渉計が測定したステージ移動量の差の１／２を算出し、該算出値と目的とするステージの移動量の差に基づいてビーム偏向系をコントロールする手段を備えたビーム照射装置。   A stage on which a holding table for holding a beam irradiation object is placed, a mounting table or a stage, and a reflection mirror body in which four outer surfaces adjacent to each other form a right angle with each other form a reflection mirror surface, facing each reflection mirror surface The half of the difference in the amount of movement of the stage measured by the four laser interferometers and the laser interferometers facing each other is calculated, and the beam is calculated based on the difference between the calculated value and the amount of movement of the target stage. A beam irradiation device having means for controlling a deflection system. ステージは少なくともＸ方向移動用ステージとＹ方向移動用ステージとから成り、一方の方向移動用のステージが他方の方向移動用のステージ上で移動出来るように成しており、一方の方向のステージに反射ミラー体が取り付けられている請求項１記載のビーム照射装置。   The stage is composed of at least an X-direction moving stage and a Y-direction moving stage, so that one stage moving stage can move on the other direction moving stage. The beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein a reflection mirror body is attached. 反射ミラー体は、枠形状を成している請求項１若しくは２記載のビーム照射装置。   The beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the reflection mirror body has a frame shape.
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