TW201802611A - 曝光裝置及曝光方法、微影方法、以及元件製造方法 - Google Patents

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Abstract

曝光裝置係沿Y軸方向掃描基板，並且根據自包含複數射束光學系統之複數條射束之照射位置之變化的相關資訊之與射束相同數量之畸變表格(200i)所獲得之修正資訊，調整複數條射束之照射位置。尤其是，藉由個別地控制自複數射束光學系統照射至基板之複數條射束的照射時序，調整複數條射束之Y軸方向之照射位置。

Description

曝光裝置及曝光方法、微影方法、以及元件製造方法
本發明係關於一種曝光裝置及曝光方法、微影方法、以及元件製造方法，尤其是關於照射帶電粒子束而曝光目標物之曝光裝置及曝光方法、使用曝光裝置或曝光方法進行線圖之切斷的微影方法、以及包含利用微影方法而進行對目標物之曝光之微影步驟的元件製造方法。
近年來，提出有例如互補地利用使用ArF光源之液浸曝光技術與帶電粒子束曝光技術(例如電子束曝光技術)之互補式微影。於互補式微影中，例如於使用ArF光源之液浸曝光中，藉由利用雙重圖案化等，形成簡單之線與間隙圖案(以下適當地簡記為L/S圖案)。繼而，通過使用電子束之曝光而進行線圖之切斷或通孔之形成。
於互補式微影中，能夠較佳地使用具備複數射束光學系統之帶電粒子束曝光裝置(例如，參照專利文獻1、2)。然而，於自複數射束光學系統照射之複數條射束之間作用有庫倫力(庫倫相互作用)。除此之外，於實際進行曝光之情形時，根據目標圖案，複數條射束各自之導通、斷開 狀態自由變換且時刻變化。可認為其結果為，處於導通狀態之射束彼此之相互作用亦自由變換且時刻變化，從而複數條射束在照射面上之位置關係自所期待之位置關係發生變化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-133400號公報
[專利文獻2]美國專利申請案公開第2015/0200074號說明書
根據第1態樣，提供一種曝光裝置，係照射帶電粒子束而對目標物進行曝光，其具備：載台，其保持且移動上述目標物；照射裝置，其具有能夠針對複數條射束而個別地設定上述射束照射至上述目標物之照射狀態之複數射束光學系統；及控制裝置，其控制上述載台與上述多射束光學系統之相對移動，並且根據基於上述複數條射束中之至少第1射束之照射狀態所產生之第2射束之照射位置之變化的相關資訊，調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
根據第2態樣，提供一種微影方法，其包含：利用曝光裝置對目標物進行曝光而於上述目標物上形成線與間隙圖案；及使用第1態樣之曝光裝置，進行構成上述線與間隙圖案之線圖之切斷。
根據第3態樣，提供一種曝光方法，係照射帶電粒子束而對目標物進行曝光，包含：使上述目標物保持於在既定面內移動之載台上； 及為了自具有能夠針對複數條射束而個別地設定上述射束照射至上述目標物之照射狀態之多射束光學系統的照射裝置對上述目標物之射束照射控制，而控制上述載台與上述多射束光學系統之相對移動，並且根據基於上述複數條射束中之至少第1射束之照射狀態所產生之第2射束之照射位置之變化的相關資訊，調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
根據第4態樣，提供一種微影方法，其包含：利用曝光裝置對目標物進行曝光而於上述目標物上形成線與間隙圖案；及使用第3態樣之曝光方法，進行構成上述線與間隙圖案之線圖之切斷。
根據第5態樣，提供一種元件製造方法，其包含微影步驟，且於上述微影步驟中，利用第2態樣或第4態樣之微影方法進行對目標物之曝光。
W‧‧‧晶圓
100‧‧‧電子束曝光裝置
85b‧‧‧微動載台
28‧‧‧射束成形孔徑板
28a‧‧‧開口
20‧‧‧多射束光學系統
92‧‧‧電子束照射裝置
50‧‧‧主控制裝置
2001~20010‧‧‧畸變表格
圖1係概略性地顯示一實施形態之電子束曝光裝置之構成的圖。
圖2係顯示具備圖1之電子束曝光裝置之曝光系統的立體圖。
圖3係將電子束照射裝置之一部分與安裝有晶圓梭之粗微動載台一起顯示的圖。
圖4係顯示光學系統管柱(多射束光學系統)之構成的圖。
圖5(A)係顯示射束成形孔徑板的俯視圖，圖5(B)係將圖5(A)之圓C內放大顯示的圖。
圖6係顯示將晶圓梭安裝於被載置在壓盤上之粗微動載台之狀態的立 體圖。
圖7係顯示將晶圓梭自微動載台卸除後之圖6之粗微動載台的立體圖。
圖8係將載置於壓盤上之微動載台放大顯示的圖。
圖9係顯示將微動載台及磁屏蔽構件自圖7所示之粗微動載台去除之狀態的粗微動載台之立體圖的圖。
圖10(A)及圖10(B)係用以說明第1測量系統之構成的圖(其1及其2)。
圖11係顯示構成電子束曝光裝置之控制系統之主控制裝置之輸入輸出關係的方塊圖。
圖12(A)及圖12(B)係用以對多射束光學系統(光學系統管柱)之畸變之修正之原理進行說明的圖。
圖13(A)及圖13(B)係用以對多射束光學系統(光學系統管柱)之畸變之修正之效果進行說明的圖。
圖14係用以說明元件製造方法之一實施形態的流程圖。
以下根據圖1~圖13(B)，對一實施形態進行說明。於圖1中概略性地示出一實施形態之電子束曝光裝置100之構成。電子束曝光裝置100如下所述般具備電子束光學系統，因此，以下，與電子束光學系統之光軸平行地取Z軸，且將於與Z軸垂直之平面內進行下述之曝光時晶圓W所移動之掃描方向設為Y軸方向，將與Z軸及Y軸正交之方向設為X軸方向，且將繞X軸、Y軸及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θx、θy及 θz方向而進行說明。
於本實施形態中，作為帶電粒子束之一例，對使用電子束之構成進行說明。但，帶電粒子束並不限定於電子束，亦可為離子束等使用帶電粒子之射束。
電子束曝光裝置100具備真空腔室80、及收容於由真空腔室80劃分之曝光室81之內部的曝光系統82。於圖2中示出曝光系統82之立體圖。
曝光系統82如圖1及圖2所示般，具備載台裝置83、及電子束照射裝置92。電子束照射裝置92包含圖2所示之圓筒狀之鏡筒93、及鏡筒93之內部之電子束光學系統。
載台裝置83係包含裝卸自如地安裝有可保持且移動晶圓之晶圓梭(wafer shuttle)10之粗微動載台85的構成，電子束照射裝置92係對保持在安裝於粗微動載台85之晶圓梭10的晶圓W照射電子束而曝光之構成。
此處，晶圓梭10之詳細情況如下所述，其係靜電吸附晶圓且予以保持之保持構件(或平台)。該保持構件於保持晶圓之狀態下被搬送，並且以進行既定之事先測量之測量室(未圖示)作為起點，於包含曝光室81之複數個曝光室(對曝光室81以外之曝光室並未圖示)之間，如穿梭巴士(或太空梭)般重複往返。因此，於本實施形態中，將該保持構件稱為晶圓梭。
載台裝置83如圖2所示般，具備壓盤84、於壓盤84上移動之粗微動載台85、驅動粗微動載台85之驅動系統及測量粗微動載台85之位置資訊之位置測量系統。載台裝置83之構成等詳細情況於下文進行說 明。
電子束照射裝置92之鏡筒93如圖2所示般係被由在外周部以中心角120度之間隔形成有3個凸部之圓環狀之板構件所構成之度量衡框架94自下方支持。更具體而言，鏡筒93之最下端部成為與其上之部分相比直徑較小之小徑部，其小徑部與其上之部分之邊界部分成為階部。並且，於該小徑部***至度量衡框架94之圓形之開口內且階部之底面抵接於度量衡框架94之上表面之狀態下，鏡筒93由度量衡框架94自下方支持。度量衡框架94如圖2所示般，經由下端連接於上述3個凸部之各者之3個垂吊支持機構95a、95b、95c(柔性構造之連結構件)，自劃分曝光室81之真空腔室80之頂板(頂壁)以垂吊狀態被支持(參照圖1)。即，以如此之方式，電子束照時接置92相對於真空腔室80以3點被垂吊支持。
3個垂吊支持機構95a、95b、95c如於圖2中關於垂吊支持機構95a代表性地所示般，具有設置於各自之上端之被動型之抗振墊96、及由各自之一端連接於抗振墊(抗振部)96之下端且另一端連接於度量衡框架94之鋼材所構成之金屬線97。抗振墊96固定於真空腔室80之頂板，且分別包含空氣阻尼器或螺旋彈簧。
於本實施形態中，於自外部傳遞至真空腔室80之地板振動等振動中，與電子束光學系統之光軸平行之Z軸方向之振動成分的大部分被抗振墊96吸收，故於與電子束光學系統之光軸平行之方向獲得較高之除振性能。又，關於垂吊支持機構之固有振動數，相較於與電子束光學系統之光軸平行之方向，於與光軸垂直之方向變低。由於3個垂吊支持機構95a、95b、95c於與光軸垂直之方向如擺錘般振動，故以與光軸垂直之方向之除 振性能(防止自外部傳遞至真空腔室80之地板振動等振動傳至電子束照射裝置92的能力)變得充分高之方式，將3個垂吊支持機構95a、95b、95c之長度(金屬線97之長度)設定得充分長。於該結構中，可獲得較高之除振性能，並且能夠實現機構部之大幅度之輕量化，但有電子束照射裝置92與真空腔室80之相對位置以相對較低之頻率發生變化之虞。對此，為了將電子束照射裝置92與真空腔室80之相對位置維持為既定之狀態，設置有非接觸方式之定位裝置98(於圖1及圖2中並未圖示，參照圖11)。該定位裝置98係如例如國際公開第2007/077920號等所揭示般，可包含6軸之加速度感測器、6軸之致動器而構成。定位裝置98係由主控制裝置50控制(參照圖11)。藉此，電子束照射裝置92相對於真空腔室80的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向之相對位置、及繞X軸、Y軸、Z軸之相對旋轉角維持為固定之狀態(既定之狀態)。
於圖3中將電子束照射裝置92之一部分與安裝有梭10之粗微動載台85一起示出。於圖3中，度量衡框架94省略圖示。電子束照射裝置92具備：鏡筒93；及電子束光學系統，其由在該鏡筒93內於XY平面內陣列狀地配置之m個(m例如為100)光學系統管柱20所構成。各光學系統管柱20包含能夠照射可個別地導通斷開且可偏向之n條(n例如為5000)射束之多射束光學系統。以下，為方便起見，使用與光學系統管柱相同之符號，將多射束光學系統記為多射束光學系統20、光學系統管柱(多射束光學系統)20、或多射束光學系統(光學系統管柱)20。
於圖4中示出光學系統管柱(多射束光學系統)20之構成。光學系統管柱(多射束光學系統)20具備圓筒狀之殼體(管柱室)21、以 及收納於該管柱室21之電子槍22及光學系統23。
光學系統23具備自上而下依序以既定之位置關係配置於電子槍22之下方之第1孔徑板24、一次射束成形板26、射束成形孔徑板(aperture plate)(光圈板)28、遮蔽平板30及最終孔徑32。其中，射束成形孔徑板28與遮蔽平板30靠近配置。
於第1孔徑板24與一次射束成形板26之間配置有非對稱照明光學系統34。又，於一次射束成形板26與射束成形孔徑板28之間，於上下方向上隔開既定間隔地配置有電磁透鏡36A、36B。於遮蔽平板30與最終孔徑32之間，於上下方向上隔開既定間隔地配置有電磁透鏡38A、38B。又，於最終孔徑32之下方，於上下方向上隔開既定間隔地配置有電磁透鏡38C、38D。於電磁透鏡38D之內側，於略高之位置，以與電磁透鏡38D大致同心之方式配置有載台反饋偏向器40。
自電子槍22發射既定之加速電壓(例如50keV)之電子束EB0。電子束EB0藉由通過第1孔徑板24之開口24a，成形為繞光軸AX1對稱之圓形之剖面。
非對稱照明光學系統34產生使成形為圓形之剖面之電子束EB0變形為於一方向(例如X軸方向)較長、於另一方向(例如Y軸方向)較短之縱向之剖面形狀而成的電子束EB1。
非對稱照明光學系統34可由例如使光軸AX1附近產生靜電四極場之靜電四極透鏡群所構成。藉由適當調整由非對稱照明光學系統34所產生之靜電四極場，能夠成形剖面為縱向之電子束EB1。
電子束EB1照射至包含形成於圓板狀之一次射束成形板26 之Y軸方向之中心部的於X軸方向上細長之狹縫狀之開口26a的區域。電子束EB1藉由通過一次射束成形板26之開口26a而成形為細長之電子束EB2，且藉由電磁透鏡36A及電磁透鏡36B而成像於射束成形孔徑板28上，並照射至射束成形孔徑板28的與下述之開口之配置區域對應的在X軸方向延伸之照射區域。
於射束成形孔徑板28，於與一次射束成形板26之開口26a對應之位置設置有複數個開口。若對此進而詳細說明，則於射束成形孔徑板28，如圖5(A)之俯視圖所示般，形成有排列於X軸方向之複數個開口28a之行。開口28a如將圖5(A)之圓C內放大所得之圖5(B)所示般，以既定間距2p(數μm(例如，1μm~4μm之範圍，較佳為2μm或3μm))，配置有既定數量，例如5000個。開口28a係直徑為p之圓形開口。
返回圖4，於射束成形孔徑板28之下方，配置有遮蔽平板30。於遮蔽平板30，於與射束成形孔徑板28之複數個開口28a對應之部分分別形成有開口30a。各開口30a係較開口28a更大地形成，能夠供已通過開口28a之電子束通過。
並且，於各開口30a之Y軸方向之兩側分別設置有用以使自該開口30a射出之電子束EB3偏向之一對遮蔽電極。遮蔽電極之各者雖然並未圖示，但經由配線及端子連接於驅動電路。再者，遮蔽電極及配線係藉由將厚度數μm~數十μm左右之導體膜於遮蔽平板30之本體之上圖案化，而一體地形成。為了防止因電子束之照射所導致之損傷，遮蔽電極較佳為形成於遮蔽平板30(之本體)之電子束之下游側之面。
若對遮蔽電極施加電壓，則通過開口30a之電子束EB3較大 程度地彎折。其結果為，如圖4所示般，將因遮蔽電極而彎折之電子束EBoff被引導至配置於遮蔽平板30之下方之最終孔徑32之圓形之開口32a的外側，且由最終孔徑32阻止。開口32a形成於最終孔徑32之光軸附近。
另一方面，於不對遮蔽電極施加電壓之情形時，電子束EB3通過最終孔徑32之開口32a。即，能夠根據是否對各個遮蔽電極施加電壓，而控制各個電子束EB3之導通斷開。夾著最終孔徑32而於上下配置有各2個電磁透鏡，即第1電磁透鏡38A、第2電磁透鏡38B、第3電磁透鏡38C及第4電磁透鏡38D。藉由該等第1~第4電磁透鏡38A~38D進行協同動作，而將射束成形孔徑板28之複數個開口28a的影像以既定之縮小倍率γ縮小，且於晶圓W之表面成像。
配置於最終孔徑32之下方的載台反饋偏向器40係由具有一對電極板之靜電偏向器所構成，該一對電極板以自與開口28a之行相同之方向(X軸方向)夾著光軸AX1之方式配置。藉由該載台反饋偏向器40，可將電子束EB3之照射位置於X軸方向進行微調整。再者，於本實施形態中，由靜電偏向器構成載台反饋偏向器40，但並不限定於該構成。例如，亦可藉由將至少一對線圈以夾著光軸之方式配置且利用使電流流動於該等線圈而產生之磁場使射束偏向之電磁型之偏向器而構成載台反饋偏向器40。
至此所說明之電子槍22及光學系統23之構成各部係按照主控制裝置50之指示而由控制部64控制(參照圖11)。
又，於第4電磁透鏡38D之下方，在X軸方向之兩側，設置有一對反射電子檢測裝置42x1、42x2。又，雖然於圖4中省略圖示，但實際上，於第4電磁透鏡38D之下方，在Y軸方向之兩側，設置有一對反射 電子檢測裝置42y1、42y2(參照圖11)。該等反射電子檢測裝置之各者係例如由半導體檢測器所構成，且對自晶圓上之對準標記或基準標記等檢測對象標記所產生之反射成分、此處為反射電子進行檢測，並將與檢測出之反射電子對應之檢測訊號輸送至訊號處理裝置62(參照圖11)。訊號處理裝置62於藉由未圖示之放大器將複數個反射電子檢測裝置42之檢測訊號放大之後，進行訊號處理，並將該處理結果輸送至主控制裝置50(參照圖11)。
於將光學系統管柱(多射束光學系統)20之5000條多射束全部設為導通狀態(電子束照射至晶圓之狀態)時，於例如100μm×20nm之矩形區域(曝光區域)內，於以與射束成形孔徑板28之5000個開口28a之配置對應的位置關係設定之5000點，同時形成小於紫外光曝光裝置之解析極限的電子束之圓形光點。各光點之大小為例如直徑為γ．p=20nm。γ為光學系統管柱20之倍率。
於本實施形態中，由管柱室21內之電子槍22、光學系統23及反射電子檢測裝置42、以及控制部64及訊號處理裝置62構成1個光學系統單元70。並且，將該光學系統單元70設置為與多射束光學系統(光學系統管柱)20相同數量(100)(參照圖11)。
100個多射束光學系統20與例如形成於300mm晶圓上之(或按照曝光照射映射(shot map)，此後形成之)例如100個曝光照射區域大致1：1對應。於電子束曝光裝置100中，100個多射束光學系統20之各者將分別可導通/斷開且可偏向之複數個(n=5000)直徑20nm之電子束之圓形光點配置於矩形(例如100μm×20nm)之曝光區域內。藉由一邊對該曝光區域於既定之掃描方向(Y軸方向)掃描晶圓W，一邊使該複數個電 子束之圓形光點偏向且導通/斷開，而將晶圓上之100個曝光照射區域曝光，形成圖案。因此，於300mm晶圓之情形時，曝光時的晶圓之移動行程，即便略有餘裕，亦只要有數十mm、例如50mm便足夠。
其次，對載台裝置83之構成等進行說明。於圖6中示出於載台裝置83之粗微動載台85安裝有晶圓梭(以下簡記為梭)10之狀態的立體圖。於圖7中示出梭10脫離之(卸除之)狀態之圖6所示之粗微動載台85的立體圖。
載台裝置83所具備之壓盤84實際上設置於劃分曝光室81之真空腔室80之底壁上。粗微動載台85如圖6及圖7所示般，具備粗動載台85a與微動載台85b。粗動載台85a包含沿Y軸方向隔開既定間隔而配置且於X軸方向分別延伸之一對四角柱狀之部分，且能夠於壓盤84上沿X軸方向以既定行程、例如50mm而移動。微動載台85b相對於粗動載台85a，能夠沿Y軸方向以既定行程、例如50mm而移動，且能夠沿其餘5個自由度方向，即X軸方向、Z軸方向、繞X軸之旋轉方向(θx方向)、繞Y軸之旋轉方向(θy方向)及繞Z軸之旋轉方向(θz方向)，以與Y軸方向相比較短之行程移動。再者，雖然省略圖示，但粗動載台85a之一對四角柱狀之部分實際上於不妨礙微動載台85b之Y軸方向之移動的狀態下，由未圖示之連結構件連結而一體化。
粗動載台85a藉由粗動載台驅動系統86(參照圖11)，沿X軸方向以既定行程(例如50mm)被驅動(參照圖9之X軸方向之較長之箭頭)。粗動載台驅動系統86於本實施形態中係由不產生磁通洩漏之單軸驅動機構、例如使用滾珠螺桿之進給螺桿機構所構成。該粗動載台驅動系 統86配置於粗動載台之一對四角柱狀之部分中之一四角柱狀之部分與壓盤84之間。例如，為於壓盤84安裝有螺桿且於一四角柱狀之部分安裝有滾珠(螺母)之構成。再者，亦可為於壓盤84安裝滾珠且於一四角柱狀之部分安裝螺桿之構成。
又，於粗動載台85a之一對四角柱狀之部分之中，另一四角柱狀之部分為沿設置於壓盤84之未圖示之導向面移動之構成。
滾珠螺桿之螺桿係由步進馬達旋轉驅動。或者，亦可由具備超音波馬達作為驅動源之單軸驅動機構構成粗動載台驅動系統86。總而言之，因磁通洩漏所引起之磁場變動並不影響電子束之定位。粗動載台驅動系統86係由主控制裝置50控制(參照圖11)。
微動載台85b係如於圖8之立體圖中放大顯示般由在Y軸方向貫通之XZ剖面矩形框狀之構件所構成，且藉由重量消除裝置87而可在壓盤84上於XY平面內移動地受到支持。於微動載台85b之側壁之外表面設置有複數個加強用之肋。
於微動載台85b之中空部之內部，設置有XZ剖面為矩形框狀且於Y軸方向延伸之磁軛88a、及固定於磁軛88a之上下之對向面的一對磁鐵單元88b，且由該等磁軛88a與一對磁鐵單元88b構成驅動微動載台85b之馬達之轉子88。
於圖9，示出自圖7中將微動載台85b及符號91所示之下述之磁屏蔽構件去除後之狀態的粗微動載台之立體圖。如圖9所示般，對應於轉子88，於粗動載台85a之一對四角柱部分之相互之間架設有由線圈單元所構成之定子89。藉由定子89與上述轉子88而構成閉合磁場型且動 磁型之馬達90，該馬達90使轉子88能夠相對於定子89如於圖9中各方向之箭頭所示般於Y軸方向以既定行程、例如50mm移動，且能夠於X軸方向、Z軸方向、θx方向、θy方向及θz方向微小驅動。於本實施形態中，藉由馬達90，構成將微動載台沿6個自由度方向驅動之微動載台驅動系統。以下，使用與馬達相同之符號將微動載台驅動系統記為微動載台驅動系統90。微動載台驅動系統90係由主控制裝置50控制(參照圖11)。
於粗動載台85a之一對四角柱部分之相互之間，例如圖6及圖7等所示般，進而，以覆蓋馬達90之上表面及X軸方向之兩側面之狀態架設有XZ剖面倒U字狀之磁屏蔽構件91。即，磁屏蔽構件91沿與四角柱部分延伸之方向交叉之方向(Y軸方向)延伸而形成，且具備與馬達90之上表面非接觸地對向之上表面部、及與馬達90之側面非接觸地對向之側面部。該磁屏蔽構件91係在***至微動載台85b之中空部內之狀態下其側面部中之長度方向(Y軸方向)之兩端部之下表面固定於粗動載台85a之一對四角柱部分之上表面。又，磁屏蔽構件91之側面部中之除上述兩端部之下表面以外之部分相對於微動載台85b之內壁面中之底壁面(下表面)非接觸地對向。即，磁屏蔽構件91以不妨礙轉子88相對於定子89之移動之狀態***至微動載台85b之中空部內。
作為磁屏蔽構件91，使用由隔開既定之空隙(間隔)而積層之複數層之磁性材料之膜所構成的層壓之磁屏蔽構件。此外，亦可使用將磁導率不同之2種材料之膜交替地積層之構成的磁屏蔽構件。磁屏蔽構件91遍及轉子88之移動行程之全長而覆蓋馬達90之上表面及側面，且固定於粗動載台85a，故能夠大致確實地防止於微動載台85b及粗動載台85a 之移動範圍之全域向上方(電子束光學系統側)之磁通之洩漏。
重量消除單元裝置87如圖8所示般，具有上端連接於微動載台85b之下表面的金屬製之波紋管型空氣彈簧(以下簡記為空氣彈簧)87a、及由連接於空氣彈簧87a之下端的平板狀之板構件所構成之基底滑塊87b。於基底滑塊87b，設置有將空氣彈簧87a內部之空氣噴出至壓盤84之上表面之軸承部(未圖示)，藉由自軸承部噴出之加壓空氣之軸承面與壓盤84上表面之間之靜壓(間隙內壓力)，支持重量消除裝置87、微動載台85b及轉子88(於梭10安裝於粗微動載台85之情形時，亦包含該梭10等)之自身重量。再者，於空氣彈簧87a，經由連接於微動載台85b之未圖示之配管而被供給有壓縮空氣。基底滑塊87b經由一種差動排氣型之空氣靜壓軸承而非接觸地支持於壓盤84上，從而防止了自軸承部向壓盤84噴出之空氣向周圍(向曝光室內)漏出。
此處，對用以將梭10裝卸自如地安裝於粗微動載台85、更準確而言為微動載台85b之結構進行說明。
於微動載台85b之上表面，如圖7所示般，設置有3個三角錐槽構件12。該三角錐槽構件12設置於例如俯視下為大致正三角形之3個頂點之位置。於該三角錐槽構件12，可卡合設置於下述之梭10之球體或半球體，且與該球體或半球體一起構成運動耦合件。再者，於圖7中示出由3個板構件所構成之如花瓣般之三角錐槽構件12，由於該三角錐槽構件12具有和與球體或半球體分別點接觸之三角錐槽相同之作用，故稱為三角錐槽構件。因此，亦可使用形成有三角錐槽之單一之構件代替三角錐槽構件12。
於本實施形態中，對應於3個三角錐槽構件12，如圖6所 示般，於梭10設置有3個球體或半球體(於本實施例中為滾珠)14。梭10係以如將俯視下為正三角形之各頂點切掉般之六角形狀形成。若對此進而詳細說明，則於梭10，於俯視下3條斜邊各自之中央部形成切口部10a、10b、10c，且以分別自外側覆蓋切口部10a、10b、10c之狀態分別安裝有板彈簧16。於各板彈簧16之長度方向之中央部分別固定有滾珠14。於卡合於三角錐槽構件12之前之狀態下，各滾珠14於受到外力之情形時，僅沿以梭10之中心(與圖6所示之晶圓W之中心大致一致)為中心之半徑方向微移動。
使梭10移動至微動載台85b之上方且3個滾珠14與3個三角錐槽構件12分別大致對向之位置之後，藉由使梭10下降，而使3個滾珠14之各者個別地卡合於3個三角錐槽構件12，從而將梭10安裝於微動載台85b。於該安裝時，即便梭10相對於微動載台85b之位置自所期望之位置偏移，滾珠14亦在卡合於三角錐槽構件12時自該三角錐槽構件12受到外力而如上述般沿半徑方向移動。其結果為，3個滾珠14以始終相同之狀態卡合於對應之三角錐槽構件12。另一方面，只要使梭10向上方移動而解除滾珠14與三角錐槽構件12之卡合，便能夠使梭10自微動載台85b簡單地卸除(脫離)。即，於本實施形態中係由3組滾珠14與三角錐槽構件12之組構成運動耦合件，且藉由該運動耦合件，能夠將梭10之相對於微動載台85b之安裝狀態設定為始終大致相同之狀態。因此，無論卸除多少次，只要再次將梭10經由運動耦合件(3組滾珠14與三角錐槽構件12之組)安裝於微動載台85b，便可再現梭10與微動載台85b之固定之位置關係。
於梭10之上表面，例如圖6所示般，於中央形成有較晶圓W直徑略大之圓形之凹部，於該凹部內設置有未圖示之靜電吸盤，藉由該 靜電吸盤而靜電吸附且保持有晶圓W。於該晶圓W之保持狀態下，晶圓W之表面成為與梭10之上表面大致同一面。
其次，對測量粗微動載台85之位置資訊之位置測量系統進行說明。該位置測量系統包含：第1測量系統52，其於梭10經由上述運動耦合件而安裝於微動載台85b之狀態下，測量梭10之位置資訊；及第2測量系統54，其直接測量微動載台85b之位置資訊(參照圖11)。
首先，對第1測量系統52進行說明。於梭10之除上述3條斜邊以外之3條邊各自之附近，如圖6所示般，分別設置有光柵板72a、72b、72c。於光柵板72a、72b、72c之各者，分別形成有將以梭10之中心(於本實施形態中與圓形之凹部之中心一致)為中心之半徑方向及與此正交之方向之各者作為週期方向的二維光柵。例如，於光柵板72a，形成有將Y軸方向及X軸方向作為週期方向之二維光柵。又，於光柵板72b，形成有將關於梭10之中心相對於Y軸成-120度之方向(以下稱為α方向)及與此正交之方向作為週期方向之二維光柵，且於光柵板72c，形成有將關於梭10之中心相對於Y軸成+120度之方向(以下稱為β方向)及與此正交之方向作為週期方向之二維光柵。作為二維光柵，使用針對各自之週期方向間距例如為1μm之反射型之繞射光柵。
如圖10(A)所示般，於度量衡框架94之下表面(-Z側之面)，在能夠與3個光柵板72a、72b、72c之各者個別地對向之位置，固定有3個頭部74a、74b、74c。於3個頭部74a、74b、74c之各者，設置有具有圖10(B)中用各4根箭頭所示之測量軸的4軸編碼器頭。
若對此進而詳細說明，則頭部74a包含收容於同一殼體之內 部之將X軸方向及Z軸方向作為測量方向之第1頭、及將Y軸方向及Z軸方向作為測量方向之第2頭。第1頭(更準確而言，為第1頭所發出之測量射束之光柵板72a上之照射點)與第2頭(更準確而言，為第2頭所發出之測量射束之光柵板72a上之照射點)配置於同一條與X軸平行之直線上。頭部74a之第1頭及第2頭分別構成使用光柵板72a而測量梭10之X軸方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器、及測量Y軸方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器。
其餘頭部74b、74c雖各自之相對於度量衡框架94之朝向不同(於XY平面內之測量方向不同)，但包含第1頭與第2頭，且與頭部74a同樣地構成。頭部74b之第1頭及第2頭分別構成使用光柵板72b而測量梭10之與α方向於XY平面內正交之方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器、及測量α方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器。頭部74c之第1頭及第2頭分別構成使用光柵板72c而測量梭10之與β方向於平面內正交之方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器、及測量β方向及Z軸方向之位置資訊的2軸線性編碼器。
作為頭部74a、74b、74c分別具有之第1頭及第2頭之各者，例如可使用與美國專利第7,561,280號說明書所揭示之位移測量感測器頭相同之構成的編碼器頭。
藉由上述3組、合計6個2軸編碼器，即分別使用3個光柵板72a、72b、72c測量梭10之位置資訊的3個頭部74a、74b、74c，構成編碼器系統，藉由該編碼器系統構成第1測量系統52(參照圖11)。將利用第1測量系統52測量之位置資訊供給至主控制裝置50。
第1測量系統52由於3個頭部74a、74b、74c分別具有4個測量自由度(測量軸)，故能夠進行合計12個自由度之測量。即，於三維空間內自由度最大為6，故實際上，針對6個自由度方向之各者，進行冗餘測量，而獲得各2個之位置資訊。
因此，主控制裝置50根據利用第1測量系統52測量所得之位置資訊，將針對各個自由度各2個之位置資訊之平均值作為各個方向之測量結果。藉此，利用平均化效應，能夠針對6個自由度之全部方向高精度地求出梭10及微動載台85b之位置資訊。
其次，對第2測量系統54進行說明。第2測量系統54係不論梭10是否安裝於微動載台85b，均能夠測量微動載台85b之6個自由度方向之位置資訊。第2測量系統54例如可由干涉計系統而構成，該干涉計系統係向設置於微動載台85b之側壁之外表面的反射面照射射束，接收其反射光而測量微動載台85b之6個自由度方向之位置資訊。干涉計系統之各干涉計可經由未圖示之支持構件而垂吊支持於度量衡框架94，或亦可固定於壓盤84。第2測量系統54由於設置於曝光室81內(真空空間內)，故並無因空氣波動所引起之測量精度降低之虞。又，第2測量系統54於本實施形態中係在梭10未安裝於微動載台85b時，即不進行晶圓之曝光時，主要用於將微動載台85b之位置、姿勢維持為所期望之狀態，故與第1測量系統52相比，測量精度亦可較低。將利用第2測量系統54測量之位置資訊供給至主控制裝置50(參照圖11)。再者，並不限定於干涉計系統，亦可由編碼器系統、或編碼器系統與干涉計系統之組合構成第2測量系統。於後者之情形時，亦可利用編碼器系統測量微動載台85b之XY平面內的3個自由度 方向之位置資訊，並利用干涉計系統測量其餘3個自由度方向之位置資訊。
將由第1測量系統52及第2測量系統54所獲得之測量資訊輸送至主控制裝置50，主控制裝置50根據由第1測量系統52及/或第2測量系統54所獲得之測量資訊，控制粗微動載台85。又，主控制裝置50將由第1測量系統52所獲得之測量資訊亦使用於曝光系統82之電子束照射裝置92所具有之複數個多射束光學系統20各自之載台反饋偏向器40的控制。
於圖11中利用方塊圖示出主要構成電子束曝光裝置100之控制系統之主控制裝置50的輸入輸出關係。主控制裝置50包含微電腦等，總括地控制包含圖11所示之各部之電子束曝光裝置100之構成各部。
其次，根據圖12(A)~圖13(B)，對在本實施形態之電子束曝光裝置100中進行之構成電子束光學系統之各多射束光學系統(光學系統管柱)20之畸變(distortion)之修正的原理進行說明。此處，於多射束光學系統20之射束成形孔徑板28，複數個(例如5000個)開口28a排列形成於與X軸平行之一條直線上(參照圖5(A))。又，多射束光學系統20中設計成，該複數個開口28a之影像在像面上排列形成於與X軸平行之一條直線上，即分別通過複數個開口28a之射束之照射位置在照射面上排列於與X軸平行之一條直線上。然而，實際上，分別通過射束成形孔徑板28之複數個(例如5000)開口28a且照射至像面上之射束因與其他射束之間起作用之庫倫力(庫倫相互作用)，而使照射面上之照射位置(各開口28a之影像之形成位置)產生偏移。該影像之形成位置之偏移根據分別通過複數個開口28a之射束之導通、斷開狀態而不同。由於產生上述影像之形成位置之偏移的現象與經由透鏡之圖案影像因透鏡之畸變像差而引起變形之現象 相同，故於本說明書中，將上述影像之形成位置之偏移稱為各多射束光學系統(光學系統管柱)20之畸變，或開口影像之畸變。
此處，為了使說明易於理解，如圖12(A)所示般，使用10個開口29a1~29a10於同一X軸方向之直線上等間隔地形成之開口構件29進行說明。開口構件29相當於將上述射束成形孔徑板28與遮蔽平板30一體化而成者。於此情形時，以白色表示之開口29ai(i=1~10)表示通過之射束為導通狀態之開口(不向對應之遮蔽電極施加電壓而供經由開口32a照射至目標物面上之射束通過之開口28a(及開口30a))，以黑色表示之開口29ai表示通過之射束為斷開狀態之開口(向對應之遮蔽電極施加電壓而藉由最終孔徑32阻止通過之射束之開口28a(及開口30a))。
於圖12(A)及圖12(B)中，於左側使用開口構件29之各開口29ai之顏色(白或黑)示出通過各開口29ai之射束之導通、斷開狀態，且夾著白箭頭於右側示出對應之畸變表格200。於各畸變表格200中，黑圓點表示射束之照射位置(即，開口28a之影像之形成位置)。
如圖12(A)之左側所示之開口構件29般，於分別通過全部之開口29a1~29a10之射束為導通狀態時，以如圖12(A)之右側之畸變表格2000所示般於複數個開口影像未產生畸變(多條射束不產生照射位置偏移)之方式符合設計值地製造多射束光學系統(光學系統管柱)20。通過開口29a1~29a10之各者的射束之各者受到與其他射束之間起作用之庫倫力(庫倫相互作用)，其結果為，如畸變表格2000所示般，全部之射束於一條直線上等間隔地進行照射。再者，實際上，於分別通過射束成形孔徑板全部之開口29a1~29a10之射束為導通狀態時，亦可能存在複數條射束中產生照 射位置偏移之情形，但即便於此種情形時，亦以複數條射束之照射位置之位置關係成為所期望之關係(例如於與X軸平行之直線上等間隔地配置)之方式，於製造階段調整射束成形孔徑板28之複數個開口28a之位置關係。
然而，若任一射束成為斷開狀態，則射束相互間之庫倫力發生變化，且其他射束之照射位置發生變化(照射位置偏移)。照射位置之偏移方式根據哪一射束成為斷開狀態而變化。因此，可將如圖12(B)所示的複數個開口影像之畸變表格(以下簡稱為畸變表格)2001~20010直接作為開口影像之畸變之修正表格使用，該畸變表格2001~20010包含分別通過複數個開口29ai之多條射束之照射狀態、此處為導通、斷開狀態根據每個開口29ai分別變化時所產生的多條射束之照射位置之變化的相關資訊。
利用模擬或實驗(例如實際之曝光)，而取得於如圖12(B)之最上方所示之開口構件29般僅將通過複數個開口29ai中之一個、例如自左側起第1個開口29a1的射束設為斷開狀態之情形時所產生之開口影像之畸變。其結果為，獲得如右側所示之畸變表格2001。
同樣地，利用模擬或實驗(例如實際之曝光)，而取得於如圖12(B)之自上側起第2個以下分別所示之開口構件29般僅將通過自左側起第i個(i=2~10)之開口29ai之射束設為斷開狀態的情形時所產生之開口影像之畸變(複數個射束之照射位置偏移)。其結果為，獲得如右側所示之畸變表格2002~20010。
於此情形時，可認為，於實際之曝光中，雖然被設為斷開狀態之射束根據目標圖案而變幻自如地時刻變化，但實際上產生自上述於僅將通過自左側起第i個開口29ai之射束設為斷開時之畸變表格2001~20010之 各者所包含之資訊(導通、斷開狀態根據每個開口而分別變化時所產生的多條射束之照射位置之變化的相關資訊)之重疊而獲得的開口影像之畸變。
例如，於左側起第1個、第2個、第7個、第10個射束為斷開且其他射束為導通之情形時，自圖12(B)所示之4個畸變表格2001、2002、2007、20010之各者所包含之資訊之重疊求出該情形時之開口影像之畸變之資訊，即畸變之修正資訊。
例如，於通過某既定之開口29ai之導通狀態之第1射束於第1條件(僅與第1射束不同之第2射束為斷開狀態之條件)下在X軸方向上位置偏移△x1且在Y軸方向上位置偏移△y1，於第2條件(僅與第1射束及第2射束不同之第3射束為斷開狀態之條件)下在X軸方向上位置偏移△x2且在Y軸方向上位置偏移△y2之情形時，可認為於將第1條件與第2條件組合而成之第3條件下，該第1射束在Y軸方向上僅位置偏移△y3=(△y1+△y2)，且在X軸方向上僅位置偏移△x3=(△x1+△x2)。例如，於第1射束於第1條件下在XY正交座標系統上位置偏移(△x，△y)，於第2條件下在XY正交座標系統上位置偏移(-△x，-△y)之情形時，於第3條件下，該第1射束在Y軸方向上僅位置偏移△y3={△y+(-△y)}=0，且在X軸方向上僅位置偏移△x3={△x+(-△x)}=0，即，可認為於XY座標系統上不產生位置偏移。
根據該重疊之手法，對於m個(100個)多射束光學系統20之各者，對射束成形孔徑板28之n個(5000個)之開口282，將僅通過第1個至第n個開口中之1個開口之射束成為斷開狀態之條件下之畸變表格2001~200n針對所對應之n之不同條件而利用模擬或實驗預先求出，並記 憶於主控制裝置50之內部之記憶裝置。
並且，例如於實際之互補式微影中，於使用自各多射束光學系統20射出之複數個射束(電子束)形成相對於形成在晶圓W上之以X軸方向作為週期方向之線與間隙圖案之切斷圖案時，一邊沿Y軸方向掃描晶圓W(微動載台85b)，一邊根據自n(=5000)個畸變表格2001~200n中之與成為斷開狀態之射束對應之畸變表格所包含之資訊之重疊求出之開口影像之畸變(多射束光學系統20之畸變)，即該畸變之修正資訊，而控制各射束之照射時序(導通、斷開)。
藉此，即便於未進行畸變之修正之情形時，例如於如圖13(A)中概念性地所示般，L/S圖案(之線圖)上之各射束之照射位置於Y軸方向產生位置偏移之情形時，亦可藉由進行上述各射束之照射時序(導通、斷開)控制，而如圖13(B)中概念性地所示般，於不受到上述畸變之影響之情況下，於線圖上之所期望之位置形成切斷圖案(照射射束)。又，關於射束之自設計上之照射位置的在X軸方向上之位置偏移係控制(變更且調整施加至電極之電壓)載台反饋偏向器40而減少該位置偏移。此處，於存在複數條成為導通狀態之射束之條件下，以針對該複數條成為導通狀態之射束整體，將在X軸方向上之位置偏移平均化之方式，控制載台反饋偏向器40。或者，X軸方向(作為互補式微影中之線圖之切斷之對象的線與間隙圖案之週期方向)與Y軸方向(掃描方向)相比要求較為寬鬆，故亦可不必修正射束之照射位置偏移。
本實施形態中之對晶圓之處理之流程如下所述。
首先，於測量室(未圖示)內將塗佈有電子束光阻劑之曝光 前之晶圓(為方便起見，記為晶圓W1)載置於梭(為方便起見，記為梭101)，且藉由梭101之靜電吸盤吸附晶圓。然後，針對該晶圓W1，相對於梭101之概略(粗略)位置測量、平坦度測量等事先測量係藉由測量室內之測量系統(未圖示)而進行。
繼而，保持有晶圓W1之梭101藉由例如搬送系統(未圖示)，經由設置於腔室80之加載互鎖真空室而搬入曝光室81內，並利用曝光室81內之搬送系統(未圖示)搬送至既定之第1待機位置(例如未圖示之梭保管庫之複數段之收納架中之1個)。
繼而，於曝光室81中，梭更換動作，即與梭為一體之晶圓之更換動作係以如下之方式進行。
若於搬入梭101時進行曝光之晶圓(方便起見，記為晶圓W0)之曝光結束，則利用搬送系統，將保持經曝光過之晶圓W0之梭(為方便起見，記為梭100)自微動載台85b卸除，並搬送至既定之第2待機位置。第2待機位置為上述梭保管庫之複數段之收納架中之另一個。
再者，於將梭100自微動載台85b卸除之前，根據第2測量系統54(參照圖11)之測量資訊的微動載台85b之6個自由度方向之位置、姿勢之反饋控制由主控制裝置50開始，至接下來根據第1測量系統52(參照圖11)之測量資訊的與梭101為一體之微動載台85b之位置控制開始之期間，微動載台85b之6個自由度方向之位置、姿勢維持為既定之基準狀態。
繼而，利用曝光室81內之搬送系統，將梭101向粗微動載台85之上方搬送，並安裝於微動載台85b。此時，如上述般，微動載台85b之6個自由度方向之位置、姿勢維持為基準狀態，故只要將梭101經由運動 耦合件安裝於微動載台85b，電子束照射裝置92(電子束光學系統)與梭101之位置關係便成為所期望之位置關係。並且，考慮預先於測量室內進行之晶圓W1相對於梭10之概略位置測量、即晶圓W1相對於梭10(基準標記)之相對位置資訊之測量之結果，而將微動載台之85b之位置進行微調整，藉此能夠自電子束光學系統對與形成於被安裝在微動載台85b之梭101上之晶圓W1之100個曝光照射區域分別對應而形成於劃線(切斷線)之至少各1個對準標記確實地照射電子束。因此，利用反射電子檢測裝置42x1、42x2、42y1、42y2中之至少一個檢測來自至少各1個對準標記之反射電子，進行晶圓W1之全點對準測量，並根據該全點對準測量之結果，對晶圓W1上之複數個曝光照射區域開始使用電子束照射裝置92的曝光。
與上述全點對準測量及曝光並行地，進行位於第2待機位置之梭100之自曝光室81的搬出及向上述測量室之搬送。省略對此之詳細說明。
於曝光室81內，於進行對晶圓W1之曝光期間，將保持事先測量結束後之下一曝光對象的晶圓之梭10搬入曝光室內，於上述第1待機位置待機。並且，若對晶圓W1之曝光結束，則進行與上述梭為一體之晶圓之更換動作，以下重複與上述同樣之處理。
如由至此之說明34而明確，於本實施形態中，藉由保持晶圓W之梭10、安裝有該梭10之粗微動載台85、微動載台驅動系統90及粗動載台驅動系統86，構成保持且移動作為目標物之晶圓W之載台。
如以上所說明般，根據本實施形態之電子束曝光裝置100，於實際之晶圓之曝光時，主控制裝置50經由微動載台驅動系統90及粗動載 台驅動系統86，控制安裝有保持晶圓之梭10之微動載台85b相對於電子束照射裝置92(電子束光學系統)之Y軸方向之掃描(移動)。與此並行地，主控制裝置50根據畸變表格(修正表格)2001~200n而調整複數條射束之照射位置，該等畸變表格(修正表格)2001~200n與開口28a(或複數條射束)為相同數量，且包含針對m個(例如100個)光學系統管柱(多射束光學系統)20之各者使分別通過射束成形孔徑板28之n個(例如5000個)開口28a之n條射束之照射狀態(導通狀態與斷開狀態)根據每個開口28a分別變化時所產生的複數條射束之照射位置之變化的相關資訊。尤其是，藉由個別地控制自100個多射束光學系統20之各者照射至晶圓之複數條射束之照射時序，而調整複數條射束之Y軸方向之照射位置。藉此，能夠相對於藉由使用例如ArF液浸曝光裝置之雙重圖案化等而預先形成於晶圓上之例如100個曝光照射區域之各者的以X軸方向作為週期方向之微細之線與間隙圖案，於所期望之位置形成切斷圖案(參照圖13(B))，從而可實現高精度且高產能之曝光。
再者，於上述實施形態中係對如下情形進行了說明：僅準備射束成形孔徑板28之開口28a之數量(n)之表格資料形式之畸變之修正資訊，即上述畸變表格，於實際之曝光時，根據射束之導通、斷開，藉由與設為斷開狀態之射束對應之畸變表格所包含之資訊之重疊，而算出多射束光學系統20之畸變(開口影像之畸變)之修正資訊。然而，畸變表格並不限定於僅將1條射束設為斷開，亦可同時將複數條射束設為斷開且將設為斷開之射束之組合不同之畸變表格等組合而準備。於該情形時，亦可於實際之曝光時自該準備之複數個畸變表格中，根據應設定之射束之導通、斷 開狀態選擇畸變表格之組合，且藉由該選擇之畸變表格所包含之資訊之重疊，算出多射束光學系統20之畸變(開口影像之畸變)之修正資訊。或者，亦可藉由解出與該選擇之複數個畸變表格之組合對應之聯立方程式，算出各條射束之影響。即便以此種之方式，亦可於實際之曝光時算出與射束之導通、斷開相應之多射束光學系統之畸變(開口影像之畸變)之修正資訊。
又，亦可代替表格資料形式之畸變表格，藉由函數表現畸變修正資訊。例如，於將通過第j個開口之單位電流之射束對通過第i個開口之射束之照射位置帶來之Y軸方向之偏移設為△Y(i，j)，且將通過第j個開口之射束之電流量設為I(j)時，若求出自j=1至成形射束之總數(例如5000)為止之{△Y(i，j)．I(j)}之總和，則能夠表示出通過第i個開口之射束之總計的Y軸方向之照射位置偏移。進而，不僅為單純之線性結合，亦可考慮與I(j)之平方成比例之成分及第j條射束之電流量I(j)與第k條射束之電流量I(k)之交叉成分。當然，亦能夠以與上述同樣之方式求出通過第i個開口之射束之總計的X軸方向之照射位置偏移。
於實際之曝光時，針對設為導通狀態之射束之各者，以上述之方式，求出總計的Y軸方向(及X軸方向)之照射位置偏移，為了修正該照射位置偏移，只要調整掃描曝光時之各射束之照射時序，且視需要控制載台反饋偏向器40即可。
又，於上述實施形態中，作為多射束光學系統之各射束之照射狀態，以射束之照射電流量為固定為前提，例示出導通狀態與斷開狀態，但並不限定於此，作為多射束光學系統之各射束之照射狀態亦可包含射束之照射電流量。即，對於複數條射束，即便導通、斷開之狀態相同，但只 要照射電流量不同，則於複數條射束相互間起作用之庫倫力(庫倫相互作用)亦不同，故亦可根據照射電流量準備上述畸變表格。當然，並不限定於畸變表格，亦可將藉由函數表示之畸變之資訊針對不同之照射電流量而準備以作為修正資訊。
作為變更各射束之照射電流量之方法，例如有於射束成形孔徑板28之各開口28a之電子槍22側設置靜電透鏡之方法。於該情形時，根據施加於各個靜電透鏡之電壓之大小而增減靜電透鏡之聚焦作用，從而能夠增減通過開口28a之照射電流量。即，於不對靜電透鏡施加電壓時，通過靜電透鏡之中心的電子及通過靜電透鏡之中心以外的電子亦直進。另了方面，於對靜電透鏡施加電壓時，雖然通過靜電透鏡之中心的電子直進，但通過靜電透鏡之中心以外的電子因靜電透鏡之作用而使行進方向發生變化。因此，能夠對通過開口28a的電子之數量即照射電流量進行調整。
又，於上述實施形態中，對一方面經由梭10保持晶圓W之微動載台85b相對於電子束照射裝置92(電子束光學系統)沿掃描方向(Y軸方向)移動，一方面進行利用電子束所進行之晶圓W之掃描曝光的情形進行說明，但於以可沿既定方向、例如Y軸方向移動之方式構成電子束照射裝置92(電子束光學系統)之情形時，亦可於晶圓靜止之狀態下，一邊使電子束照射裝置(電子束光學系統)沿Y軸方向移動，一邊進行利用電子束所進行之晶圓W之掃描曝光。或者，亦可使晶圓W與電子束照射裝置相互反向地移動，而進行利用電子束所進行之晶圓W之掃描曝光。
總而言之，主控制裝置50只要控制微動載台85b與電子束光學系統(包含複數個多射束光學系統20之多管柱光學系統)之相對移動， 並且對於各多射束光學系統20，根據基於複數條射束中之至少一條射束(第1射束)之上述照射狀態所產生之另一射束(第2射束)之照射位置之變化的相關資訊，調整複數條射束對晶圓W之照射位置即可。
再者，於上述實施形態中，對使用於X軸方向之既定寬度之帶狀區域內形成有配置成一行之n(5000)個開口28a的射束成形孔徑板28之情形進行了說明，但亦可代替該射束成形孔徑板28，而使用排列於X軸方向之既定數量之開口之行所構成之2行之開口以開口彼此不於Y軸方向重疊之方式而各行於X軸方向偏移配置的射束成形孔徑板。又，射束成形孔徑板上之複數個開口亦可無需排列於帶狀之區域內。但是，較理想為以開口彼此不於Y軸方向重疊之方式在X軸方向上相互之位置偏移。
又，於上述實施形態中，對使用由多射束光學系統所構成之m根光學系統管柱20構成電子束照射裝置92所具備之電子束光學系統之情形進行了說明，但並不限定於此，電子束光學系統亦可為單管柱類型之多射束光學系統。
又，於上述實施形態中，對以將晶圓W保持於梭10之狀態搬送之類型的電子束曝光裝置進行了說明，但並不限定於此，亦可為將晶圓W單獨搬送至曝光用之載台(或平台)上，一邊使保持該晶圓之載台(或平台)向掃描方向移動，一邊自電子束照射裝置(電子束光學系統)向晶圓W照射射束而進行曝光的通常類型之電子束曝光裝置。即便為該電子束曝光裝置，只要具備由多射束光學系統所構成之電子束光學系統，則能夠較佳地應用形成於上述多射束光學系統之像面上的射束成形孔徑板之複數個開口之影像的畸變(於照射面上之各射束之照射位置偏移)之修正方法。
又，於上述實施形態中，對微動載台85b可相對於粗動載台85a沿6個自由度方向移動之情形進行了說明，但並不限定於此，微動載台亦可為僅能夠於XY平面內移動。於此情形時，亦可為，測量微動載台之位置資訊的第1測量系統52及第2測量系統54亦能夠測量XY平面內之3個自由度方向上的位置資訊。
再者，於上述實施形態中，對利用編碼器系統構成第1測量系統52之情形進行了說明，但並不限定於此，亦可由干涉計系統構成第1測量系統52。
再者，於上述實施形態中，電子束照射裝置92與度量衡框架94為一體，且經由3個垂吊支持機構95a、95b、95c而自真空腔室之頂板(頂壁)被垂吊支持，但並不限定於此，電子束照射裝置92亦可藉由立地式機體而支持。又，於上述實施形態中，對將曝光系統82之整體收容於真空腔室80之內部之情形進行了說明，但並不限定於此，亦可使曝光系統82中之除電子束照射裝置92之鏡筒93之下端部以外之部分露出至真空腔室80之外部。
再者，於上述實施形態中，對目標物為半導體元件製造用之晶圓之情形進行說明，但本實施形態之電子束曝光裝置100亦可較佳地應用於在玻璃基板上形成微細之圖案而製造遮罩時。又，於上述實施形態中，對使用電子束作為帶電粒子束之電子束曝光裝置進行了說明，但亦可將上述實施形態應用於使用離子束等作為曝光用之帶電粒子束之曝光裝置。
又，構成互補式微影之曝光技術並不限定於使用ArF光源之液浸曝光技術與帶電粒子束曝光技術之組合，例如，亦可利用使用ArF光 源或KrF等其他光源之乾式曝光技術形成線與間隙圖案。
半導體元件等電子元件(微型元件)如圖14所示般，係經由如下步驟而製造：進行元件之功能、性能設計之步驟；由矽材料製作晶圓之步驟；藉由微影技術等在晶圓上形成實際之電路等之晶圓處理步驟；元件組裝步驟(包含切斷製程、焊接製程、封裝製程)；及檢查步驟等。晶圓處理步驟包含：微影步驟(包含於晶圓上塗佈光阻劑(感應材料)之製程、藉由上述實施形態之電子束曝光裝置及其曝光方法對晶圓進行曝光(按照設計之圖案資料進行的圖案之描繪)之製程、及使經曝光之晶圓顯影之製程)；利用蝕刻去除殘存有光阻劑之部分以外之部分之露出構件的蝕刻步驟；及卸除經蝕刻後不再需要之光阻劑的光阻劑除去步驟等。晶圓處理步驟亦可於微影步驟之前，進而包含前製程之處理(氧化步驟、CVD步驟、電極形成步驟、離子注入步驟等)。於此情形時，於微影步驟中，藉由使用上述實施形態之電子束曝光裝置100執行上述曝光方法，於晶圓上形成元件圖案，故能夠生產性較佳地(良率較佳地)製造高集成度之微型元件。尤其是，於微影步驟(進行曝光之製程)中，進行上述互補式微影，於此時藉由使用上述實施形態之電子束曝光裝置100執行上述曝光方法，能夠製造高集成度更高之微型元件。
再者，引用在上述實施形態中所引用之關於曝光裝置等之國際公開、及美國專利說明書等之揭示，作為本說明書之記載之一部分。
[產業上之可利用性]
如以上所說明般，本發明之曝光裝置及曝光方法、微影方法、以及元件製造方法適於微型元件之製造。
10‧‧‧晶圓梭
80‧‧‧真空腔室
81‧‧‧曝光室
82‧‧‧曝光系統
83‧‧‧載台裝置
84‧‧‧壓盤
85‧‧‧粗微動載台
92‧‧‧電子束照射裝置
93‧‧‧鏡筒
100‧‧‧電子束曝光裝置
W‧‧‧晶圓

Claims (23)

  1. 一種曝光裝置，其照射帶電粒子束而對目標物進行曝光，具備：載台，保持且移動上述目標物；照射裝置，具有能夠針對複數條射束個別地設定上述射束照射至上述目標物之照射狀態之多射束光學系統；及控制裝置，控制上述載台與上述多射束光學系統之相對移動，並且根據基於上述複數條射束中之至少第1射束之照射狀態所產生之第2射束之照射位置之變化的相關資訊，調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，上述射束之上述照射狀態，為上述射束照射至上述目標物之導通狀態、或上述射束未照射至上述目標物之斷開狀態。
  3. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，上述射束之上述照射狀態，包含上述射束之照射電流量。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之曝光裝置，其中，上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊，係根據上述第1射束之照射狀態預先進行模擬或實驗而獲得之資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中，上述控制裝置，根據針對上述複數條射束之上述照射狀態之組合之各者求出上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊而獲得之複數個修正表格，調整上述複數條射束之照射位置。
  6. 如申請專利範圍第5項之曝光裝置，其中，上述複數個修正表格包含 與上述複數條射束相同數量之修正表格，該等修正表格包含使上述複數條射束之上述照射狀態按各射束分別發生變化時所產生之上述複數條射束之照射位置之變化的相關資訊。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之曝光裝置，其中，上述控制裝置，係一邊驅動上述載台，一邊根據上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊控制上述射束之照射時序，藉此調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
  8. 如申請專利範圍第7項之曝光裝置，其中，上述控制裝置，以將上述複數條射束在排列方向上的照射位置偏移平均化之方式，調整上述排列方向上之複數條射束之照射位置。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之曝光裝置，其中，上述複數條射束，係藉由通過具有複數個開口之射束成形構件的上述複數個開口而形成；上述射束成形構件，係以上述複數條射束之各者照射上述目標物之位置沿上述複數個開口之排列方向位於一條直線上之方式，於製造階段調整上述複數個開口之位置。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之曝光裝置，其中，上述照射位置係上述射束所照射之於照射面上之位置。
  11. 一種微影方法，其包含：利用曝光裝置對目標物進行曝光而於上述目標物上形成線與間隙圖案；及使用如申請專利範圍第1至10項中任一項之曝光裝置，進行構成上述線與間隙圖案之線圖之切斷。
  12. 一種曝光方法，係照射帶電粒子束而對目標物進行曝光，包含：使上述目標物保持於在既定面內移動之載台上；及為了自具有能夠針對複數條射束而個別地設定上述射束照射至上述目標物之照射狀態之多射束光學系統的照射裝置對上述目標物之射束照射控制，而控制上述載台與上述多射束光學系統之相對移動，並且根據基於上述複數條射束中之至少第1射束之照射狀態所產生之第2射束之照射位置之變化的相關資訊，調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
  13. 如申請專利範圍第12項之曝光方法，其中，上述射束之上述照射狀態，係上述射束照射至上述目標物之導通狀態、或上述射束未照射至上述目標物之斷開狀態。
  14. 如申請專利範圍第12項之曝光方法，其中，上述射束之上述照射狀態，包含上述射束之照射電流量。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之曝光方法，其中，上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊，係根據上述第1射束之照射狀態預先進行模擬或實驗而獲得之資訊。
  16. 如申請專利範圍第15項之曝光方法，其中，於上述調整步驟中，根據針對上述複數條射束之上述照射狀態之組合之各者求出上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊而獲得之複數個修正表格，調整上述複數條射束之照射位置。
  17. 如申請專利範圍第16項之曝光方法，其中，上述複數個修正表格包含與上述複數條射束相同數量之修正表格，該等修正表格包含使上述複 數條射束之上述照射狀態按各射束分別發生變化時所產生之上述複數條射束之照射位置之變化的相關資訊。
  18. 如申請專利範圍第12至17項中任一項之曝光方法，其中，於上述調整步驟中，一邊驅動上述載台，一邊根據上述第2射束之照射位置之變化的相關資訊控制上述射束之照射時序，藉此調整上述複數條射束對上述目標物之照射位置。
  19. 如申請專利範圍第18項之曝光方法，其中，於上述調整步驟中，以將上述複數條射束在排列方向上的照射位置偏移平均化之方式，調整上述排列方向上之上述複數條射束之照射位置。
  20. 如申請專利範圍第12至19項中任一項之曝光方法，其中，上述複數條射束，係藉由通過具有複數個開口之射束成形構件的上述複數個開口而形成；上述射束成形構件，以通過上述複數個開口之上述複數條射束之各者照射上述目標物之位置沿上述排列方向位於一條直線上之方式，於製造階段調整上述複數個開口之位置。
  21. 如申請專利範圍第12至20項中任一項之曝光方法，其中，上述照射位置係上述射束所照射之於照射面上之位置。
  22. 一種微影方法，其包含：利用曝光裝置對目標物進行曝光而於上述目標物上形成線與間隙圖案；及使用申請專利範圍第12至21項中任一項之曝光方法，進行構成上述線與間隙圖案之線圖之切斷。
  23. 一種元件製造方法，其包含微影步驟，且 於上述微影步驟中，利用申請專利範圍第11或22項之微影方法進行對目標物之曝光。
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