偏转变形校正系统和方法以及半导体器件的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410095956.0

申请日:

2004.09.30

公开号:

CN1606130A

公开日:

2005.04.13

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01L 21/027申请日:20040930授权公告日:20071010终止日期:20091030|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H01L21/027

主分类号:

H01L21/027

申请人:

株式会社东芝;

发明人:

太田拓见; 中杉哲郎

地址:

日本东京都

优先权:

2003.09.30 JP 342369/2003

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所

代理人:

李峥;杨晓光

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内容摘要

本发明提供能以优良的精度且短的时间校正由偏转器引起的偏转变形的偏转变形校正方法。该偏转变形校正方法包括:作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的过程(S101);计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的过程(S102~S104);根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区的过程(S105);计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的过程(S106~S108);以及基于主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的过程(S109)。

权利要求书

1.  一种偏转变形校正方法,其特征在于,包括:
作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的过程;
计算对于上述多个初始分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的过程;
根据上述初始位置偏差量的变化率把上述偏转区域分割为多个主分区的过程;
计算对于上述多个主分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的过程;以及
基于上述主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的过程。

2.
  如权利要求1所述的偏转变形校正方法,其特征在于,上述计算初始位置偏差量的过程包括:
在上述多个初始分区的每个分区设定在上述初始分区内规定的初始检测用位置的步骤;
取得对于上述初始检测用位置将上述带电粒子束偏转而照射的初始照射位置的步骤;以及
计算上述初始照射位置与上述初始检测用位置的上述初始位置偏差量的步骤。

3.
  如权利要求2所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述取得初始照射位置的步骤,实际地将上述带电粒子束向上述初始检测用位置偏转而取得上述初始照射位置。

4.
  如权利要求2所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述取得初始照射位置的步骤,虚拟地将上述带电粒子束向上述初始检测用位置偏转而取得上述初始照射位置。

5.
  如权利要求1~4的任意一项所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述分割为多个主分区的过程,当上述初始位置偏差量对于距光轴的距离非线性地变化时,以使得上述主分区的大小对于距上述光轴的距离非线性地变化的方式进行分割。

6.
  如权利要求1~4的任意一项所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述分割为多个主分区的过程,当上述初始位置偏差量对于距光轴的距离线性地变化时,以使得上述主分区的大小对于距上述光轴的距离线性地变化的方式进行分割。

7.
  如权利要求1~4的任意一项所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述分割为多个主分区的过程,当上述偏转区域具有上述初始位置偏差量的变化率互相不同的第1区域和第2区域时,分别根据上述第1和第2区域的上述初始位置偏差量的变化率把上述第1和第2区域分别分割为上述多个主分区。

8.
  如权利要求1~4的任意一项所述的偏转变形校正方法,其特征在于,上述计算主位置偏差量的过程包括:
在上述多个主分区的每个分区设定在上述主分区内规定的主检测用位置的步骤;
取得对于上述主检测用位置将上述带电粒子束偏转而照射的主照射位置的步骤;以及
计算上述主照射位置与上述主检测用位置的上述主位置偏差量的步骤。

9.
  如权利要求8所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述取得主照射位置的步骤,配置与多个上述主检测用位置对应的多个标记并对于配置了上述多个标记的上述多个主检测用位置将上述带电粒子束依次地偏转。

10.
  如权利要求8所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述取得主照射位置的步骤,在上述主检测用位置上依次地配置1个标记并对于配置了上述标记的位置的上述主检测用位置将上述带电粒子束偏转。

11.
  如权利要求1~4的任意一项所述的偏转变形校正方法,其特征在于,上述计算校正值的过程包括:
基于上述主位置偏差量计算用于计算上述校正值的校正式的校正系数的步骤;以及
使用上述校正系数计算上述校正值的步骤。

12.
  如权利要求11所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述计算校正系数的步骤,对上述偏转区域整体计算1组的上述校正系数。

13.
  如权利要求11所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述计算校正系数的步骤,对每个上述主分区计算1组的上述校正系数。

14.
  如权利要求13所述的偏转变形校正方法,其特征在于:
上述计算校正值的步骤,使用与包含上述带电粒子束的主照射位置的上述主分区对应的计算出的上述校正系数计算上述校正值。

15.
  一种偏转变形校正系统,其特征在于,具有:
作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的等分割单元;
计算对于上述多个初始分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的初始位置偏差计算单元;
根据上述初始位置偏差量的变化率把上述偏转区域分割为多个主分区的分割单元;
计算对于上述多个主分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的位置偏差计算单元;以及
基于上述主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的校正单元。

16.
  一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:
对于每层生成与制造工序的各阶段对应的器件图形的布局数据的工序;
作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区,计算对于上述多个初始分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量,根据上述初始位置偏离量的变化率把上述偏转区域分割为多个主分区,计算对于上述多个主分区的每个分区将上述带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量,基于上述主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值,通过基于上述布局数据在上述带电粒子束扫描装置中使用上述校正值将上述带电粒子束偏转,分别地制作与上述各阶段对应的各层的曝光用掩模,准备掩模组套的工序;
在上述各阶段中重复进行以下的各工序:
(一)在半导体晶片上涂布感光膜的工序;
(二)在上述感光膜上扫描上述对应的层的曝光用掩模的器件图形而制作加工用掩模的工序;
(三)使用上述加工用掩模加工上述半导体晶片的工序。

说明书

偏转变形校正系统和方法 以及半导体器件的制造方法
发明区域
本发明涉及带电粒子束扫描装置,特别是涉及校正由带电粒子束扫描装置的偏转器(偏向器)引起的偏转变形(偏向变形)的偏转变形校正系统、偏转变形校正方法和半导体器件的制造方法。
背景技术
随着集成电路的精细化和高密度化,使用电子束(EB)或聚焦离子束(FIB)等的带电粒子束的带电粒子束扫描装置变得越来越重要。将这些带电粒子束扫描装置作为半导体制造装置时,要求稳定的工作、高的生产率和精细加工性能。但是,由于构成带电粒子束扫描装置的部件的加工精度或组装精度有限,所以因偏转带电粒子束的偏转器会产生偏转变形。由于这种偏转变形,在使带电粒子束偏转时往往带电粒子束实际的照射位置与设计阶段当初预定的照射位置会产生位置偏差。因此,为了精度良好地照射带电粒子束,进行因偏转器引起的偏转变形的校正是重要的。
在以往,作为带电粒子束扫描装置的偏转变形的偏转变形校正方法,采用把偏转带电粒子束的工作台上的偏转区域虚拟地等分为矩阵状,对于这些等分的区域的每个区域计算用于校正偏转变形的校正式的校正系数,由使用计算出的校正系数的校正式计算校正值,并使相当于校正值的偏转电压向偏转器反馈的方法(例如参见专利文献1)。此外,作为其它的偏转变形的偏转变形校正方法,也采用基于通过检测在工作台上设置的矩阵的格子点位置的标记的位置测定的照射位置和网格的设计值计算校正系数,并由对偏转区域整体的校正式计算校正值的方法(例如,参照专利文献2。)。
专利文献1特公平7-111943号公报
专利文献2特许第3388066号公报
但是,因为由偏转器形成的电场和磁场离开光轴越远越容易产生不均匀分布,所以偏转变形随着远离带电粒子束的光轴而逐渐地增大。因此,对于上述那样的将偏转区域等分的方法来说,离开光轴越远校正精度越低。另一方面,为了在离开光轴的位置上也获得优良的精度,也可以考虑虚拟地将偏转区域细小地等分的方法。但是,对于细小地等分偏转区域的方法来说,对细小地等分了的整个偏转区域全面地进行校正需要很长的时间而会使生产率降低。即,由偏转器引起偏转变形的校正精度与校正需要的时间具有折中的关系。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而提出的,其目的在于提供能以优良的精度且短的时间校正由偏转器引起的偏转变形的偏转变形校正系统、偏转变形校正方法、偏转变形校正程序和半导体器件的制造方法。
为了达成上述目的,本发明第1特征是提供一种偏转变形校正方法,其包括:(一)作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区(块)的过程(步骤);(二)计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的过程;(三)根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区的过程;(四)计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的过程;以及(五)基于主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的过程。
本发明第2的特征是提供一种偏转变形校正系统,其具有:(一)作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的等分割单元;(二)计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量地初始位置偏差计算单元;(三)根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区的分割单元;(四)计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的位置偏差计算单元;以及(五)基于主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的校正单元。
本发明的第3的特征是提供一种偏转变形校正程序,该偏转变形校正程序使在计算机中执行:(一)作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的过程;(二)计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的过程;(三)根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区的过程;(四)计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量的过程;以及(五)基于主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值的过程。
本发明的第4的特征是提供一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:对于每层生成与制造工序的各阶段对应的器件图形的布局数据的工序;准备掩模组套的工序,其中,作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区,计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量,根据初始位置偏离量的变化率把偏转区域分割为多个主分区,计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的主位置偏差量,基于主位置偏差量计算用于校正偏转变形的校正值,通过基于布局数据在带电粒子束扫描装置中使用校正值使带电粒子束偏转,分别地制作与各阶段对应的各层的曝光用掩模;并且,在上述各阶段中重复进行以下的各工序:(一)在半导体晶片上涂布感光膜的工序;(二)在感光膜上扫描对应的层的曝光用掩模的器件图形而制作加工用掩模的工序;(三)使用加工用掩模加工半导体晶片的工序。
根据本发明可以提供能以优良的精度且短的时间校正由偏转器引起的偏转变形的偏转变形校正系统、偏转变形校正方法、偏转变形校正程序和半导体器件的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的带电粒子束装置(电子束扫描装置)的一例的主框图。
图2是表示本发明的实施例的运算处理装置(CPU)的一例的主框图。
图3是表示本发明的实施例的主存储装置的数据结构的一例的主框图。
图4是用于说明本发明的实施例的偏转变形校正方法的流程图。
图5(a)是表示本发明的实施例的标记台的一例俯视图。图5(b)是表示本发明的实施例的标记台的其它例的俯视图。
图6是用于说明本发明的实施例的工作台的定位的概要图。
图7是表示本发明的实施例的偏转区域被等分后的多个初始分区的一例的概要图。
图8(a)是用于说明本发明的实施例的标记的移动的概要图。图8(b)是用于说明本发明的实施例的标记的移动的概要图。
图9是表示本发明的实施例的偏转区域内的初始位置偏差量的一例的概要图(之1)。
图10是表示本发明的实施例的偏转区域内的初始位置偏差量的一例的概要图(之2)。
图11是表示本发明的实施例的偏转区域内的初始位置偏差量的一例的概要图(之3)。
图12是表示本发明的实施例的偏转区域内的初始位置偏差量的一例的概要图(之4)。
图13是表示本发明的实施例的偏转区域被分割后的多个主分区的一例的概要图(之1)。
图14是表示本发明的实施例的偏转区域被分割后的多个主分区的一例的概要图(之2)。
图15是表示本发明的实施例的偏转区域被分割后的多个主分区的一例的概要图(之3)。
图16是表示本发明的实施例的偏转区域被分割后的多个主分区的一例的概要图(之4)。
图17是表示本发明的实施例的偏转区域内的主位置偏差量的一例的概要图。
图18是表示本发明的实施例的变形例的中央处理控制装置(CPU)的一例的主框图。
图19是表示本发明的实施例的变形例的主存储装置的一例的主框图。
图20是用于说明本发明的实施例的变形例的偏转变形校正方法的流程图。
图21是用于说明本发明的实施例的变形例的模拟结果的概要图。
图22是用于说明本发明的实施例的半导体器件的制造方法的流程图。
标号说明
1—偏转变形校正系统,2—曝光部,3—控制电路,4、4x-CPU,5—输入装置,6—输出装置,7、7x—主存储装置,8—暂时存储装置,9—程序存储装置,10—总线,11—电子枪,14—聚光透镜,15—第1成形孔径,16—消隐孔径,17a、17b—消隐偏转器,18—投影透镜,19a、19b-CP选择偏转器,20—第2成形孔径,21—缩小透镜,22a、22b—对物偏转器,23—物镜,24—检测器,25—标记台,26—工作台,27—试样,28—法拉第筒,29—马达,30—激光测长仪,31—透镜控制电路,32—消隐偏转电路,33—CP选择电路,34—束偏转电路,35—检测信号处理电路,36—工作台控制电路,41—等分割单元,42—初始位置偏差计算单元,42a—初始设定单元,42b—初始取得单元,42c—初始计算单元,43—分割单元,44—位置偏差计算单元,44a—主设定单元,44b—主取得单元,44c—主计算单元,45、45x—校正单元,46—校正系数计算单元,70—图形数据存储部,71—分区数据存储部,72—设计数据存储部,73—检测用位置存储部,74—照射位置存储部,75—位置偏差量存储部,76—分割方法存储部,77—校正系数存储部,F—偏转区域,M0~M8—标记,O—光轴,PAkl—初始检测用位置,PBkl、PCkl、PDkl、PEkl—初始照射位置,PFop—主检测用位置,PGop—主照射位置,SAij—初始分区,SBmn、SCmn、SDmn—主分区。
具体实施方式
在使用带电粒子束扫描装置将带电粒子束偏转时,由于位移、倍率、旋转、以及高阶变形等的偏转器引起的偏转变形,带电粒子束的实际的照射位置有时会偏离设计阶段当初预定的期望的(以下简称为“期望的”。)照射位置。为此,实际的照射位置与期望的照射位置的位置偏差,用校正值(X0,Y0)、期望的照射位置坐标(x,y)、校正系数a0~a9和b0~b9根据以下的校正式(1)和校正式(2)进行校正。
X0=a0+a1x+a2y+a3xy+a4x2+a5y2+a6x3+a7y3+a8x2y+a9xy2    ......(1)
Y0=b0+b1x+b2y+b3xy+b4x2+b5y2+b6x3+b7y3+b8x2y+b9xy2    ......(2)
其中,校正系数a0、b0为位移值,校正系数a1、b2为倍率,校正系数a2、b1为旋转,校正系数a3~a9、b3~b9为用于校正高阶变形的值。当偏转带电粒子束时,把期望的照射位置坐标代入校正式(1)和校正式(2)的右边的x、y项,用预先设定的校正系数a0~a9、b0~b9计算校正值(X0,Y0),通过把相当于该校正值(X0,Y0)的偏转电压施加在偏转器上来校正偏转变形。但是,如果预先设定的校正系数a0~a9、b0~b9的值不正确,则往往不能获得适当的校正值(X0,Y0)。
为了计算适当的校正值(X0,Y0),如图7所示,把将带电粒子束偏转的偏转区域F(以虚线表示外框)虚拟地等分为多个的初始分区SAij(i=1~4,j=1~4)。偏转区域F以光轴O为基准定义为如图6所示的矩形区域。而且,对于多个初始分区SAij的每个分区分别地设定在多个初始分区SAij内规定的初始检测用位置PAkl(k=1~4,l=1~4)。初始检测用位置PAkl例如设定在各个初始分区SAij的中心。另外,初始检测用位置PAkl也可以设定在例如把偏转区域F分割为多个初始分区SAij的格子(网格)的交点。进而,如图9所示,将对于设定的初始检测用位置PAkl使带电粒子束偏转而照射的位置设为初始照射位置PBkl。初始照射位置PBkl相对于初始检测用位置PAkl移到例如使偏转区域F对于距光轴O的距离旋转变化后的位置。然后,作为初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)计算取得的初始照射位置PBkl与设定的初始检测用位置PAkl的差。
另一方面,分别取得了如图10~图12所示的初始照射位置PCkl,PDkl,PEkl时也同样,分别地计算与初始检测用位置PAkl的初始位置偏差量(δxckl,δyckl)、(δxdkl,δydkl)、(δxekl,δyekl)。如图10所示的初始照射位置PCkl例如相对于初始检测用位置PAkl移到使偏转区域F向一个方向(图面左右方向)扩大后的位置。如图11所示的初始照射位置PDkl相对于初始检测用位置PAkl移到使偏转区域F对于距光轴O的距离缓慢地非线性地变化后的位置。如图12的初始照射位置PDkl相对于初始检测用位置PAkl移到使偏转区域F对于距光轴O的距离急剧地非线性地变化后的位置。
在本发明的实施例中,根据上述的计算出的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)、(δxckl、δyckl)、(δxdkl,δydkl)、(δxekl,δyekl)的偏转区域F内变化率,把偏转区域F分成多个主分区。例如,如图9和图10所示,当初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)、(δxckl,δyckl)各自对于距光轴O(纸面内外方向)的距离线性地变化时,如图13所示,把偏转区域F以对于距光轴O的距离大小线性地变化的方式分割为多个主分区SBmn(m=1~7,n=1~7)。在图13中,主分区SB11、SB22、SB33、SB44的一边长度之比是1∶2∶4∶8。此外,主分区SB11、SB22、SB33、SB44和主分区SB14,SB24,SB34,SB44的各自的面积比是1∶4∶16∶64和1∶2∶4∶8。
另一方面,如图11和图12所示,当初始位置偏差量(δxdkl,δydkl)、(δxekl,δyekl)各自对于距光轴O的距离非线性地变化时,如图14所示,把偏转区域F以对于距光轴O的距离大小非线性地变化的方式分割为多个主分区SCmn。在图14中,主分区SC11、SC22、SC33、SC44的一边的长度之比是1∶2∶3∶4。此外,主分区SC11、SC22、SC33、SC44和主分区SC14,SC24,SC34,SC44的各自的面积比是1∶4∶9∶16和1∶2∶3∶4。
特别是,当如图12所示的初始位置偏差量(δxekl,δyekl)的变化急剧时,例如如图15和图16所示地分割为多个分区。在图15中,分割为多个主分区SDmn(m=1~7,n=1~7),而只有主分区SD11,SD12,SD12,SD21,SD17,SD27,SD61,SD67,SD71,SD72,SD76,SD77更细地进行了等分割(例如3×3=9分割)。此外,如图16所示的主分区是组合了如图13~图15所示的分割方法的结果。
使用上述多个主分区SBmn、SCmn、SDmn等来校正由于本发明的实施例的带电粒子束扫描装置的偏转器引起的偏转变形。
下面,以上面的说明为基础说明本发明的实施例。在以下附图的标记中对相同或者类似部分附加相同或者类似的标号。另外,附图是模式地表示的图。此外,在本发明的实施例中,虽然作为带电粒子束以电子束为一例进行了说明,但也可以采用离子束作为带电粒子束。即,即使是离子束也可以与电子束的情况同样地应用以下的说明。
如图1所示,本发明的实施例的带电粒子束扫描装置(电子束扫描装置)具有偏转变形校正系统1、曝光部2和控制电路3。偏转变形校正系统1与控制电路3通过总线10相互连接。
曝光部2具有:发生电子束的电子枪11、调整电子束的照明条件的聚光透镜14、将电子束形成期望的形状的第1成形孔径15和第2成形孔径(CP孔径)20、使电子束开/关的消隐孔径16、使电子束向消隐孔径16上偏转的消隐偏转器17a和17b、在第2成形孔径20上形成像面的投影透镜18、通过选择第2孔径具有的特征而控制第1和第2成形孔径15和20的光学重叠程度的特征投影(CP)选择偏转器19a和19b、使电子束成像到标记台(参照用芯片)25或试样27上的缩小透镜21和物镜23、通过使电子束偏转而控制标记台25和试样27上的主照射位置的对物偏转器(偏转器)22a和22b、检测来自标记台25和试样27上的反射电子的检测器24、电子束的尺寸测量用的标记台25、可以在X方向和Y方向(水平方向)移动的工作台26、以及电子束检测用的法拉第筒28。
作为CP选择偏转器19a、19b和对物偏转器22a、22b,可使用例如线圈和静电型偏转器。此外,对物偏转器22a、22b为了不使生产率降低且高精度地进行偏转具有主偏转器、副偏转器以及用于使偏转象差为最小的多个偏转电极。工作台26通过向X方向和Y方向移动可以选择试样27、法拉第筒28、或标记台25。作为工作台26上配置的试样27,在制造半导体器件时可以使用涂布了抗蚀剂的Si等的半导体基板等,在制作曝光用掩模时可以使用涂布了抗蚀剂的玻璃基板等。
在标记台25上,例如如图5(a)所示,配置有位置检测用的标记M0。在标记台25上至少配置1个或以上的标记即可,如图5(b)所示,也可以使用配置了位置检测用的多个标记M0~M8的标记台25a。此外,位置检测用的标记也可以配置在工作台26上。
图1所示的控制电路3具有透镜控制电路31、消隐偏转电路32、CP选择电路33、束偏转电路34、检测信号处理电路35和工作台控制电路36。透镜控制电路31施加用于调整给聚光透镜14的电子束的照明条件的电压。消隐偏转电路32施加用于使给消隐偏转器17a、17b的电子束开/关的偏转电压。CP选择电路33施加用于控制给CP选择偏转器19a、19b的电子束的重叠程度的电压。束偏转电路34施加用于使电子束向对物偏转器22a、22b偏转的偏转电压。检测信号处理电路35把由检测器24检测出的反射电子变换为电信号并传送给CPU4。马达29和激光测长仪30分别与工作台控制电路36连接。工作台控制电路36通过一边参照由激光测长仪30测定的工作台26的坐标位置一边驱动马达29来控制工作台26的位置。
从电子枪11发生的电子束由聚光透镜14调整到期望的电流密度而均匀地照射到第1成形孔径15。通过了第1成形孔径15的电子束借助投影透镜18照射到第2成形孔径20。由第1和第2成形孔径15、20的光学重叠产生的电子束通过缩小透镜21和物镜23成像在试样27上。这时,根据由束偏转电路34施加的偏转电压通过对物偏转器22a、22b形成电场而使电子束偏转。此外,在移动试样27的情况下,为了使试样27的不需要的部分不被曝光,通过由消隐偏转器17a、17b使电子束偏转到消隐孔径16上而截断电子束,即、使其不能到达试样27的表面上。
另一方面,偏转变形校正系统1具有中央处理装置(CPU)4、输入装置5、输出装置6、主存储装置7、暂时存储装置8和程序存储装置9。如图2所示,CPU4具有等分割单元41、初始位置偏差计算单元42、分割单元43、位置偏差计算单元44和校正单元45。等分割单元41,例如如图7所示,在标记台25上把电子束偏转的偏转区域F虚拟地等分为多个初始分区SAij
如图2所示的初始位置偏差计算单元42具有初始设定单元42a、初始取得单元42b和初始计算单元42c。初始设定单元42a,例如如图7所示,在多个初始分区SAij的每个分区分别地设定在多个初始分区SAij内规定的初始检测用位置PAkl。初始检测用位置PAkl,可以如图7所示地设置在多个初始分区SAij的中心,或者也可以设置在多个初始分区SAij的格子点位置上。初始取得单元42b,例如如图9所示,分别取得对于初始检测用位置PAkl使电子束偏转而照射时的初始照射位置PBkl。初始计算单元42c,例如如图9所示,作为初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)计算初始检测用位置PAkl和初始照射位置PBkl的差。
如图2所示的分割单元43,根据初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的偏转区域F内的变化率把偏转区域F分割为多个主分区。例如,如图9和图10所示,当初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)对于距光轴O(纸面内外方向)的距离线性地变化时,如图13所示,以使多个主分区SBmn的大小对于距光轴O的距离线性地变化的方式进行分割。此外,如图11和图12所示,当初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)对于距光轴O的距离非线性地变化时,如图14所示,以使多个主分区SBmn的大小对于距光轴O的距离非线性地变化的方式进行分割。此外,当偏转区域具有每个初始分区的初始位置偏差量的变化率互相不同的第1区域和第2区域时,分别地根据第1和第2区域的初始位置偏差量变化率把第1和第2的区域分别地分割为多个主分区。换言之,分割单元43将初始位置偏差量大的要求高的校正精度的区域细分为比较小的主分区,将初始位置偏差量小的区域分割为比较大的主分区。
如图2所示的位置偏差计算单元44具有主设定单元44a、主取得单元44b和主计算单元44c。如图13所示,主设定单元44a在多个主分区SBmn的每个分区分别地设定至少一处或以上的主检测用位置PFop(o=0~7,p=0~7)。主检测用位置PFop,如图13所示也可以设定在多个主分区SBmn的格子点位置上,也可以设置在多个主分区SBmn的中心。取得单元44b,如图17所示,取得分别对于主检测用位置PFop使电子束偏转时的主照射位置PGop。计算单元44c计算主检测用位置PFop和主照射位置PGop的主位置偏差量(δxop,δyop)。
如图2所示的校正单元45,在将电子束偏转到期望的照射位置时,例如根据主位置偏差量(δxop,δyop)用上述的校正式(1)和校正式(2)计算校正值(X0,Y0)。具体地说,将从期望的照射位置坐标(x,y)减去了主位置偏差量(δxop,δyop)的值(x-δxop,y-δyop)代入校正式(1)和校正式(2)的右边的x,y项而计算校正值(X0,Y0)。
进而,CPU4还具有省略了图示的控制单元和曝光控制单元。控制单元控制CPU4、图1所示的控制电路3、输入装置5和输出装置6等的动作或对它们的信号等的输入输出。曝光控制单元从图3所示的主存储装置7的图形数据存储部70读入扫描所需的图形数据,控制使用图1所示的曝光部2的电子束的扫描。
如图3所示,图1所示的主存储装置7具有图形数据存储部70、分区数据存储部71、设计数据存储部72、检测用位置存储部73、照射位置存储部74、位置偏差量存储部75和分割方法存储部76。图形数据存储部70存储应该扫描的图形数据。分区数据存储部71存储由等分割单元41将偏转区域F等分后的多个初始分区SAij和由分割单元43将偏转区域F分割为多个主分区SBmn等的数据。设计数据存储部72存储图1所示的电子束扫描装置的电光系统的结构数据、对物偏转器22a和22b的结构数据和标记台25a上的标记M0~M8的配置间隔(格子点距离)等。检测用位置存储部73存储由初始设定单元42a和主设定单元44a分别设定的初始检测用位置PAkl和主检测用位置PFop等。照射位置存储部74存储由初始取得单元42b和主取得单元44b各自取得的初始照射位置PBkl和主照射位置PGop等。位置偏差量存储部75存储由初始计算单元42c和主计算单元44c各自计算出的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)和主位置偏差量(δxop,δyop)等。分割方法存储部76预先存储将偏转区域F分割为主分区的各种分割方法的数据。
作为图1所示的输入装置5可使用例如键盘、鼠标器和音频器件等。作为输出装置6可使用液晶显示器(LCD)、CRT显示器和打印机等。暂时存储装置8装有读写并用的存储器(RAM)等。RAM逐次存储在CPU4的程序执行中利用的信息等,具有作为工作区域利用的信息存储器等功能。
程序存储装置9存储CPU4中执行的程序(偏转变形校正程序)(偏转变形校正程序的详情如后所示。)。作为程序存储装置9可以使用例如半导体存储器、磁盘、光盘、光磁盘和磁带等的能够记录程序的记录媒体。具体地说,有软盘、CD-ROM、MO盘和开卷式磁带等。
偏转变形校正方法。
下面,参照图4表示的流程图说明本发明的实施例的偏转变形校正方法。
(一)在步骤S100中,如图1所示,把标记台25设置在工作台26上。使工作台26移动之后,如图6箭头所示,使记台25上的标记M0移动到与将电子束偏转的偏转区域F的中心点大体一致的光轴O的附近。然后,使电子束不偏转而向标记M0照射,并用检测器24检测标记M0的位置。根据标记M0的位置和电子束的实际的照射位置的差,移动工作台26使得标记M0的位置和光轴O重叠,从而定位工作台26。
(二)在步骤S101中,作为初始设置,由图2所示的等分割单元41,例如如图7所示,将偏转区域F虚拟地等分为多个初始分区SAij(i=1~4,j=1~4)。将多个初始分区SAij的数据保存到图3所示的分区数据存储部71。
(三)在步骤S102中,由图2所示的初始设定单元42a读取分区数据存储部71存储的多个初始分区SAij的数据,在图7所示的多个初始分区SAij的每个分区,各自地设定在多个初始分区SAij内规定的初始检测用位置PAkl(k=1~4,l=1~4)。在图7中,初始检测用位置PAkl,例如各自设定在初始分区SAij的中心。设定的初始检测用位置PAkl保存到图3所示的检测用位置存储部73。
(四)在步骤S103中,根据保存在检测用位置存储部73的初始检测用位置PAkl,驱动工作台26,如图8(a)所示,使标记台25上的标记M0配置在初始检测用位置PA00,并向初始检测用位置PA00偏转电子束。用检测器24检测来自标记M0的反射电子,由初始取得单元42b取得初始照射位置PB00。对初始检测用位置PA01~PA44也逐次地移动标记M0,同样地使电子束偏转到标记M0上,用检测器24检测标记M0的位置,如图9所示,取得初始照射位置PB01~PB44。取得的初始照射位置PBkl被保存在图3所示的照射位置存储部74。
(五)在步骤S104中,由图2所示的初始计算单元42c,读取分别保存在照射位置存储部74和检测用位置存储部73的初始照射位置PBkl和初始检测用位置PAkl,计算图9所示的初始检测用位置PAkl和初始照射位置PBkl的差作为初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)。计算出的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)被保存在图3所示的位置偏差量存储部75。
(六)在步骤S105中,由图2所示的分割单元43读取保存在位置偏差量存储部75的初始位置偏差量(xbkl,δybkl),根据初始位置偏差量(xbkl,δybkl)的变化的比率,从保存在分割方法存储部76的偏转区域F的各种分割方法中选择适当的分割方法,如图13所示,把偏转区域F分割为多个主分区SBmn(m=1~7,n=1~7)。多个主分区SBmn的数据被保存在图3所示的分区数据存储部71。
(七)在步骤S106中,由图2所示的设定单元44a读取保存在分区数据存储部71的多个主分区SBmn的数据,如图13所示,在多个主分区SBmn的每个分区设定多个主分区SBmn内规定的至少一处或以上的主检测用位置PFop。例如在图13中,设定在多个主分区SBmn的四角的格子点的位置上。设定的主检测用位置PFop被保存在图3所示的检测用位置存储部73。
(八)在步骤S107中,根据保存在检测用位置存储部73的主检测用位置PFop,使工作台26移动,把图5(a)所示的标记台25的标记M0配置到图13所示的主检测用位置PC00附近,然后向标记M0偏转电子束。通过用检测器24检测来自标记M0来的反射电子,由图2所示的主取得单元44b取得图17所示的主照射位置PG00。对其它的主检测用位置PF01~PF77也逐次地移动标记M0,同样地使电子束偏转到标记M0上,通过检测标记M0位置,取得主照射位置PG01~PG77。取得的主照射位置PGop被保存在图3所示的照射位置存储部74。
(九)在步骤S108中,由图2所示的主计算单元44c读取各自保存在检测用位置存储部73和照射位置存储部74的主检测用位置PFop和主照射位置PGop,计算主检测用位置PFop和主照射位置PGop的主位置偏差量(δxop,δyop)。以疏的间隔计算例如主分区SB44的主位置偏差量(δx33,δy33)、(δx34,δy34)、(δx43,δy43)、(δx44,δy44)等的距光轴O的近的主位置偏差量。另一方面,在例如主分区SB11的主位置偏差量(δx00,δy00)、(δx01,δy01)、(δx10,δy10)、(δx11,δy11)等的离开光轴O的区域中,以密的间隔计算主位置偏差量。计算出的主位置偏差量(δxop,δyop)被保存在图3所示的位置偏差量存储部75。
(十)在步骤S109中,在把电子束偏转到期望的照射位置时,由校正单元45从位置偏差量存储部75读取与包括多个主分区SBmn之内期望的照射位置的主分区对应的主位置偏差量(δxop,δyop),并将从期望的照射位置坐标(x,y)中减去主位置偏差量(δxop,δyop)后的值(x-δxop,y-δyop)代入校正式(1)和校正式(2)的右边的x,y项而计算校正值(X0,Y0)。通过从束偏转电路34向对物偏转器22a、22b施加相当于校正值(X0,Y0)的偏转电压校正偏转变形。
如上述所述,虽然将偏转区域F分割得越细越能高精度地校正偏转变形,然而相反校正需要的时间变长,从而使生产率下降。例如,为了高精度地进行校正,以图13所示的最小主分区SB11的大小等分偏转区域F时,需要对22×22=484个区域进行测定,从而需要大量的时间。
对此,如果根据本发明的实施例,例如如图13所示,由于分割为7×7=49个区域,所以只用大约1/10的标记检测次数和标记检测时间即可。而且,由于根据初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的变化率选择分割方法而把偏转区域F分割为多个主分区SBmn,所以将需要高精度地校正的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的变化率比较大的区域进行细分,从而可以获得与上述的484个区域的情况同等程度的校正精度。这样,根据本发明的实施例,可以优良的精度且短的时间校正对物偏转器22a、22b的偏转变形。
进而,在步骤S105中,当偏转区域内的任意区域(第1区域)的初始位置偏差量的变化率与其它的处(第2区域)的初始位置偏差量的变化率不同时,由分割单元43,如图15所示,将全部偏转区域F首先等分为与第1区域的变化率对应的多个主分区SDmn(m=1~7,n=1~7),进而,只将与第2区域对应的主分区SD11、SD12、SD12、SD21,SD17、SD27、SD61、SD67、SD71、SD72、SD76、SD77进行更细的等分割(例如,3×3=9等分)。此外,如图16所示,根据初始位置偏差量的变化率,也可以组合如图13~图15的分割方法来分割偏转区域F。
另外,在上述偏转变形校正方法中,在步骤S103中,虽然以图9所示的取得初始照射位置PBkl的情况为一例来表示,然而即使如图10~图12所示的取得初始照射位置PCkl,PDkl,PEkl的情况也同样,当然是以优良的精度且短的时间校正对物偏转器22a、22b的偏转变形。
实施例的变形例。
如图18和图19所示,本发明的实施例的变形例的电子束扫描装置,CPU4x和主存储装置7x与图2所示的CPU4和主存储装置7分别不同。图18所示的CPU4x还具有校正系数计算单元46,而且校正单元45x与图2所示的校正单元45不同。
校正系数计算单元46,将校正式(1)和校正式(2)的校正系数a0~a9、b0~b9作为未知数,例如把由主设定单元44a设定的图13所示的主检测用位置PFop的坐标代入校正式(1)和校正式(2)的右边的x,y项,把由取得主单元44b取得的图17所示的主照射位置PGop的坐标代入校正式(1)和校正式(2)的左边的X0,Y0项,从联立方程式计算新的校正系数A0~A9、B0~B9
例如在图9所示的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的情况下,计算的新的校正系数A0~A9、B0~B9的值是A1>1,B1=1,A2~A9、B2~B9=0。此外,在图10所示的初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的情况下,新的校正系数A0~A9、B0~B9的值是A1=B1=1,A2 0,A0、A3~A9、B0、B2~B9=0。此外,在图11和图12所示的主位置偏差量(δxbkl,δybkl)的情况下,新的校正系数A0~A9、B0~B9的值是A0~A9、B0~B9 0。
新的校正系数A0~A9、B0~B9,可以例如以图13所示的整体偏转区域F计算一组,而当以整体偏转区域F计算一组校正不充分时,对各主分区SBmn的每个分区分别地计算校正系数A0~A9、B0~B9即可。此外,也可以对多个主分区SBmn之中例如主位置偏差量的变化率大的任意的多个主分区(例如SB11)有选择地分别计算校正系数A0~A9、B0~B9
进而,校正系数计算单元46也可以检验新的校正系数A0~A9、B0~B9的值是否适当。具体地说,对使用新的校正系数A0~A9、B0~B9的校正式(1)和校正式(2),例如把图13所示的主检测用位置PFop的坐标代入右边的x,y项而计算校正值(X0,Y0),把相当于校正值(X0,Y0)的偏转电压施加给对物偏转器22a、22b而使电子束偏转。图19所示的主照射位置PGop和主检测用位置和PFop的主位置偏差量(δxop,δyop),通过与任意地设定的误差容许范围比较加以验证。另外,主照射位置PGop,可以实际地测定来取得,也可以进行模拟来取得。
校正单元45x,使用采用通过校正系数计算单元46计算出的新的校正系数A0~A9、B0~B9的校正式(1)和校正式(2)计算校正值(X0,Y0)。通过将相当于校正值(X0,Y0)的偏转电压由束偏转电路34施加给对物偏转器22a、22b来校正由于对物偏转器22a、22b引起偏转变形。
在图19所示的主存储装置7x还具有校正系数存储部77这一点和图2所示的主存储装置7不同。校正系数存储部77存储用图19所示的校正系数计算单元46计算出的新的校正系数A0~A9、B0~B9。由于实施例的变形例的电子束扫描装置的其它结构实质上与图1所示的电子束扫描装置的结构同样,所以省略重复的说明。
下面,参照图20的流程图说明本发明的实施例的变形例的偏转变形校正方法。
(一)步骤S100~S108的步骤,因为与图4所示的步骤实质上是同样的,所以省略重复的说明。在步骤S110中,根据保存在图19所示的位置偏差量存储部75的、多个主分区SBmn每个分区的主检测用位置PFop和主照射位置PGop的主位置偏差量(δxop,δyop),图18所示的校正系数计算单元46使用校正式(1)和校正式(2)计算新的校正系数A0~A9、B0~B9。新的校正系数A0~A9、B0~B9的值被保存在校正系数存储部77。进而,也可以由校正系数计算单元46检验新的校正系数A0~A9、B0~B9的值是否适当。检验的结果,如果新的校正系数A0~A9、B0~B9的值不适当时,返回上述的步骤S105的等,也可以由分割单元43根据初始位置偏差量的变化率选择其它的分割方法进行偏转区域F的分割等。
(二)在步骤S111中,在使电子束向期望的照射位置偏转时,由校正单元45x读取图19所示的校正系数存储部77存储的新的校正系数A0~A9、B0~B9,将期望的照射位置坐标代入使用了新的校正系数A0~A9、B0~B9的校正式(1)和校正式(2)的右边的x,y项计算校正值(X0,Y0)。通过将相当于校正值(X0,Y0)的偏转电压由束偏转电路34施加给对物偏转器22a、22b来校正由于对物偏转器22a、22b而引起的偏转变形。在步骤S110中,当对多个主分区SBmn的每个分区计算出校正系数A0~A9、B0~B9时,通过读取与期望的照射位置的主分区对应的校正系数A0~A9、B0~B9并使用它们计算校正值(X0,Y0),能以更加优良的精度进行校正。
根据具有图18所示的CPU4x的电子束扫描装置,即使在计算新的校正系数A0~A9、B0~B9并使用新的校正系数A0~A9、B0~B9来计算校正值(X0,Y0)的情况下,与图1所示的电子束扫描装置同样,可以取得充分的校正精度,从而可以提高生产率。
另外,在校正式(1)和校正式(2)中,由于未知数A0~A9、B0~B9分别为10个,所以当在上述的步骤S110中以偏转区域F整体计算一组的校正系数A0~A9、B0~B9时,在步骤S106中将主检测用位置PFop在偏转区域F整体设定10处或以上即可。另一方面,当对多个主分区SBmn的每个分区计算校正系数A0~A9、B0~B9时,在各多个主分区SBmn的每个分区设置10处或以上的主检测用位置PFop即可。
半导体器件的制造方法。
下面,参照图22说明使用上述电子束扫描装置的半导体器件(LSI)的制造方法。
如图22所示,本发明的实施例的半导体器件制造方法由步骤S10的设计工序、步骤S20的掩模制造工序和步骤S30的芯片制造工序构成。步骤S30的芯片制造工序由在步骤S31a的在硅晶片上制作集成电路的前工序(晶片工序)、以及从步骤S31b的切片到检查的后工序(装配工序)构成。以下,说明各工序的详情。
(一)首先,在步骤S10中,进行工艺和掩模模拟。此外,根据工艺和掩模模拟的结果和输入各电极的电流与电压的各值进行器件模拟。使用通过该器件模拟得到的电特性进行LSI的电路模拟,在每个层上生成与制造工序的各阶段对应的器件图形的布局数据。
(二)在步骤S20中,以在步骤S10的设计工序设计的布局等的表面图形为基础用CAD系统分别地决定与半导体芯片的各层和内部构造对应的掩模的图形数据(扫描掩模数据)。进而,在图1所示的电子束扫描装置(图形发生器)中,作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区(图4的S100、S101),计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转并照射时产生的初始位置偏差量(S102~S104),根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区(S105),计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转并照射时产生的主位置偏差量(S106~S108),并保存主位置偏差量。然后,计算为了根据扫描时的主位置偏差量校正偏转变形的校正值(S109)。在电子束曝光装置中,把基于布局数据将相当于这个校正值的偏转电压施加给偏转器而校正偏转变形,通过偏转电子束,在石英玻璃等的掩模基板上制作与各阶段对应的各层的曝光用掩模,从而准备掩模组套。
(三)其次,在步骤S31a的前端工序(基板工序)中,反复地实施步骤S310的氧化工序、步骤S311的抗蚀剂涂布工序、步骤S312的光刻工序、步骤S313的离子注入工序和步骤S314的热处理工序等。在步骤S313中,在半导体晶片上旋涂感光膜(光敏抗蚀剂膜)。在步骤S312中,使用例如曝光装置(对准器),将与对应层的曝光用掩模的器件图形以步进和重复方式对半导体晶片上的感光膜进行曝光而进行图形化来制作加工用掩模。在步骤S313中,使用制成的加工用掩模加工半导体晶片。......等一系列的工序结束后,进入步骤S31b。
(四)接着,在步骤S31b中,进行对基板表面实施布线处理的后端工序(表面布线工序)。在后端工序中,重复实施步骤S315的CVD工序、步骤S316的抗蚀剂涂布工序、步骤S317的光刻工序、步骤S318的蚀刻工序和步骤S319的金属淀积工序等。在步骤S317中,使用例如曝光装置进行曝光,形成由光敏抗蚀剂构成的蚀刻掩模。......等一系列的工序结束后,进入步骤S32。
(五)如果多层布线结构完成而前工序完了的话,在步骤S32中,用金刚石刀等切片装置分割成规定的芯片尺寸。然后,安装在金属或陶瓷等封装材料上,并在用金线连接了芯片上的电极焊盘和引线架的引线后,实施树脂密封等需要的封装装配工序。
(六)在步骤S40中,经过半导体器件的性能和功能的特性检查、引线形状与尺寸状态、可靠性试验等规定的检查而完成半导体器件。在步骤S50中,对通过了以上工序的半导体器件进行为避免水分、静电等而保护的包装并出货。
根据本发明的实施例的半导体器件制造方法,在步骤S20的过程中,可以电子束扫描装置的优良的精度且短的时间来校正由偏转器引起的偏转变形。因此,可以避免成品率的下降且降低生产成本,并可以短的时间进行大量生产。
另外,在步骤S20中,虽然说明了图4的步骤S100~S109一样的过程,但也可以代之而采用基于图20的步骤S100~S111的主位置偏差量计算并保存新的校正系数A0~A9、B0~B9(图20的S110),并使用新的校正系数A0~A9、B0~B9计算校正值的过程。
此外,在图22的步骤S312和S317的光刻工序中,作为曝光装置代替对准器而在步骤S20使用图1所示的电子束扫描装置。通过使用图1所示的电子束扫描装置如上述地进行图4的步骤S100~109的过程等来校正偏转变形,可把应该扫描的器件图形高精度地扫描在半导体晶片上的感光膜上,并可以防止成品率的下降而降低生产成本。另外,这时,如果基于由步骤S20制成的图形数据进行扫描,则可以不需要步骤S20中制造掩模组套的过程。
偏转变形校正程序。
下面,说明本发明的实施例的偏转变形校正程序的执行命令的详情
本发明实施的实施例的偏转变形校正程序是由图2的CPU4执行:(一)通过等分割单元41把带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区,把等分后的偏转区域的数据保存在分区数据存储部71的过程;(二)通过初始位置偏差计算单元42计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转并照射时产生的初始位置偏差量,并把计算出的初始位置偏差量保存在位置偏差量存储部75的过程;(三)通过分割单元43根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区,并把分割了的偏转区域数据保存在分区数据存储部71的过程;(四)通过位置偏差计算单元44计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转并照射时产生的主位置偏差量,把计算出的主位置偏差量保存在位置偏差量存储部75的过程;(五)基于主位置偏差量通过校正单元45计算用于校正偏转变形的校正值的过程等。如上的偏转变形校正程序可以存储在由程序存储装置9等计算机可读取的存储媒体上。通过图1所示的如CPU4那样的计算机系统读该存储媒体,执行偏转变形校正程序并控制计算机,可以实现上述的偏转变形校正方法。
其它实施例。
虽然通过实施例说明了本发明,但构成本公开一部分的论述和附图不应该理解为是限定本发明。从本公开的内容出发对本领域技术人员来说各种各样的代替实施方案、实施例和运用技术是容易获得的。例如,在图4和图20的步骤S103中,虽然对通过图18所示的取得单元42b取得电子束实际照射的初始照射位置的情况进行了说明,但初始取得单元42b也可以是模拟器。这时,通过初始取得单元42b,基于保存在设计数据存储部72的对物偏转器22a、22b的结构、电光系统的结构和偏转电压等,进行如图21所示的虚拟地将电子束偏转而照射的模拟,取得电子束虚拟地照射的主照射位置。
此外,在图4和图20的步骤S101中,如图7所示,为说明方便等分为4×4=16的初始分区SA11~S44,然而等分的数量和初始分区的大小只要是在能够确认初始位置偏差量(δxbkl,δybkl)的变化率的范围内,就没有特别限定。
此外,在图4和图20的步骤S105中,各自表示了在图13和图14分割为7×7=49、在图15分割为145、在图16分割为133的多个主分区的偏转区域F,然而只要多个主分区的数量和大小在其测定和校正所需的时间是任意地设定的范围内,而且是在获得足够精度的范围内,就没有特别的限定。
此外,除了校正式(1)和校正式(2)中所示的3次多项式外,也可以使用n次(n≥4)的多项式,此时,在图4和图20的步骤S103和S107中也可以在成为n次多项式的各项系数的未知数的数量或以上数量的地方进行标记检测。
另外,在图4和图20的步骤S103中,说明了为了分别地取得初始照射位置PBkl使图5(a)所示的1个标记M0移动而检测标记M0的位置的情况,然而如图5(b)所示,也可以使用配置了多个标记M0~M8的标记台25a,通过移动1次工作台26,检测与初始检测用位置PAkl和主检测用位置PBmn的各自多个对应的多个标记M0~M8的位置。如果使用多个标记M0~M8,就可以缩短工作台26移动所需的时间。这时,或者与多个标记M0~M8的配置间隔对应地把偏转区域F分割为多个初始分区和主分区,或者使用具有与初始分区和主分区的格子点距离对应的多个标记的标记台即可。此外,即使在图4和图20的S107中,同样地也可以使用配置了多个标记M0~M8的标记台25a。
此外,在如图4和图20所示的步骤S103、S107的过程中,当在初始检测用位置PAkl和主检测用位置PBmn预先配置多个标记时,有时会有多个标记的位置关系的误差。在这种情况下,也可以预先把位置关系的误差的数据保存在主存储装置7等,校正时测定标记的位置关系,而在校正了(除去)标记的位置关系的误差后计算校正系数A0~A9、B0~B9。此外,对多个标记的数量并没有特别的限定,而只要根据标记的数量和期望的测定点的数量适当地移动工作台26进行测定即可。
此外,如上所述,对物偏转器22a、22b实际上具有主偏转器、副偏转器等多个偏转器。因此,可以计算相当于向具有偏转变形的偏转器施加的偏转电压的校正值(X0,Y0),或者计算相当于与具有偏转变形的偏转器不同的偏转器施加的偏转电压的校正值(X0,Y0)。此外,也可以分别地计算与向多个偏转器施加的偏转电压相当的校正值(X0,Y0)。这样,本发明当然包括其中没有记载的各种各样的实施方案等,本发明的技术范围是根据上述的说明以及恰当的专利要求范围的发明特征来决定的。

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本发明提供能以优良的精度且短的时间校正由偏转器引起的偏转变形的偏转变形校正方法。该偏转变形校正方法包括:作为初始设定把偏转带电粒子束的偏转区域等分为多个初始分区的过程(S101);计算对于多个初始分区的每个分区将带电粒子束偏转而照射时产生的初始位置偏差量的过程(S102S104);根据初始位置偏差量的变化率把偏转区域分割为多个主分区的过程(S105);计算对于多个主分区的每个分区将带电粒子束偏转而。

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