(57)【要約】【課題】非点収差補正器の補正感度が正しいかどうかを確認する方法を提供する。【解決手段】非点歪の大きさが分かった場合、非点収差補正器５、非点収差補正器６の２つに与えるコイルの電流調整して、非点歪を補償する。この状態で、非点収差補正器７の２つのコイルに流す電流を調整し、像の非点ボケが最小となるような電流値を決定する。この状態で、像の非点歪を測定する。前述のように、非点収差補正器５、６により非点歪は補償されて０となっているはずであるので、もしそうであれば、この非点歪は、非点収差補正器７によって発生したもののみのはずである。計算によって求まった非点収差補正器７によって発生する非点歪と、実測された非点歪の差が所定値以内であれば、非点収差補正器５、６により非点歪は補償されて０となっているという仮定が正しかったことになり、従って、非点収差補正器５、６の補正感度は正しかったということが言える。【選択図】  図１
2004179235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線露光装置において、非点収差補正器の補正感度が正しく決定されているかどうかを確認する方法であって、非点収差補正に用いる非点収差補正器と別の非点収差補正器により、前記非点収差補正に用いる非点収差補正器で非点歪補正を行ったときに発生する非点ボケを補正するような磁場又は電場を発生させ、そのときに得られる非点歪を測定することにより、非点収差補正器の感度が正しく決定されているかどうかを確認することを特徴とする荷電粒子線露光装置における非点収差補正器の感度の補正確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子線露光装置において非点収差補正器の補正感度が正しく決定されているかどうかを確認する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスを製造する工程においては、マスクまたはレチクルに形成されたパターンをウエハ等の感応基板に露光転写する工程が含まれる。近年、半導体デバイスの集積度の向上により微細化されたパターンは従来の紫外光を用いた露光方法では解像が困難になりつつあり、荷電粒子線や極短紫外線（ＥＵＶ）を用いた新しい露光方法が使用されるようになってきている。中でも電子線を用いた露光装置は、電気的手段による制御性が良い等の利点を持ち、次世代の露光手段として有望である。
【０００３】
図３に、このような荷電粒子線露光装置の投影光学系の概要を示す。図示しない照明光学系によりレチクル１が照明され、レチクル１に形成されたパターンが、第１投影レンズ２、第２投影レンズ３により、所定の縮小倍率（通常は１／４）でウエハ４上に投影される。このとき発生する非点歪を補正するため、２つの非点収差補正器５、６が投影光学系に設けられている。
【０００４】
なお、非点収差補正器が磁場を発生する方式の場合にはコイルに電流を流し、静電場を発生する方式の場合には電圧を印加するが、これらは、本発明においては等価なものであるので、本欄、発明が解決しようとする課題の欄及び発明の実施の形態の欄においては、磁場を発生する方式のものを前提として説明する。
【０００５】
図４に、非点歪の内容を示す。非点歪は、（ａ）に示すような非直交性と、（ｂ）に示すような非等方倍率に分けられる。直交性というのは、（ａ）の左に示すようなレチクルのパターンが、（ａ）の右に示すようなパターンとしてウエハ上に投影されることであり、直交しているパターンがの像が直交しなくなることを言う。このとき、パターンの縦、横の倍率は等しく転写されている。非等方倍率というのは、（ｂ）の左に示すようなレチクルのパターンが、（ｂ）の右に示すようなパターンとしてウエハ上に投影されることであり、直交する方向の像の倍率が異なることである。この場合、パターンの直交性は保たれている。実際の非点歪は、これら非直交性と非等方倍率の組み合わせから形成される。
【０００６】
一つの非点収差補正器は、ある基準方向を０°とするとき、０°−９０°方向の非点収差を補正するためのコイルと、４５°−１３５°方向の非点収差を補正するためのコイルの２つのコイルから形成されている。今、前者に流す電流をＳｘとし、後者に流す電流をＳｙとして、Ｓｘ−Ｓｙ直交座標系を考え、これを図５に示す。
【０００７】
図５において（ａ）は、非点収差補正器５に関するものであり、（ｂ）は非点収差補正器６に関するものである。これらの図においてベクトルＳ１Ｏ、Ｓ２Ｏは、それぞれの非点収差補正器において、電流値の組をこのベクトル上で変化させても、像の非等方倍率が変化せず、非直交性のみを単位量だけ変化させるときのＳｘ、Ｓｙの変化分を示し、ベクトルＳ１Ａ、Ｓ２Ａは、それぞれの非点収差補正器において、電流値をこのベクトル上で変化させても、像の非直交性が変化せず、非等方倍率のみを単位量だけ変化させるときのＳｘ、Ｓｙの変化分を示す。通常、非直交性の単位量は１μｒａｄ、非当方倍率の単位量は１ｐｐｍとすることが多い。ベクトルＳ１ＯとベクトルＳ１Ａ、ベクトルＳ２ＯとベクトルＳ２Ａはそれぞれ直交する。
【０００８】
今、非点収差補正器５、６が無励磁のときの、非直交性をＯ、非等方倍率をＡとすると、
【０００９】
【数１】
2004179235.tif 000003
【００１０】
に対応する電流（Ｓ１、Ｓ２はベクトルである）をそれぞれ非点収差補正器５、６に加えることにより、非直交性、非等方倍率を補償することができる。このとき、未知数であるａ、ｂは、解像の良い状態に設定する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような補正を行うためには、各非点収差補正器の各コイルにどれだけ電流を流した場合に、非直交性、非等方倍率がどの程度変化するかを測定し、それにより、各非点収差補正器の非直交性、非等方倍率の補正感度を決定しなくてはならない。
【００１２】
そのためには、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すような基準パターンを有するレチクルの像を、各非点収差補正器のコイルに流す電流を変化させて、その都度、ウエハ上に投影し、投影された基準パターンのずれ（例えば、図４（ａ）、（ｂ）の右側のようなもの）を測定することにより求めることができる。
【００１３】
しかしながら、非点収差補正器に求められる精度が高くなるに従い、従来は問題にならなかった非点ボケの影響が問題となるようになってきた。投影された基準パターンの位置を測定するときに、非点ボケの影響で位置の測定精度に誤差が生じ、その結果、求められた各非点収差補正器の非直交性、非等方倍率の補正感度が誤差を含む場合がある。これに対し、従来は、このような誤差の有無を検出する手段が無かった。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、前述のような方法等で求められた非点収差補正器の補正感度が正しいかどうかを確認する方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、荷電粒子線露光装置において、非点収差補正器の補正感度が正しく決定されているかどうかを確認する方法であって、非点収差補正に用いる非点収差補正器と別の非点収差補正器により、前記非点収差補正に用いる非点収差補正器で非点歪補正を行ったときに発生する非点ボケを補正するような磁場又は電場を発生させ、そのときに得られる非点歪を測定することにより、非点収差補正器の感度が正しく決定されているかどうかを確認することを特徴とする荷電粒子線露光装置における非点収差補正器の感度の補正確認方法（請求項１）により解決される。
【００１６】
本手段においては、従来技術に述べたような方法等で、各非点収差補正器の補正感度（非直交性補正感度、非等方倍率補正感度）が測定されているものとする。この状態で、この感度から計算される電流値又は電圧値を用いて非点歪補正を行う。そして、この状態において、これらの非点収差補正器より発生する非点ボケを補償するように、これらの非点収差補正器と別の非点収差補正器により磁場又は電場を発生させる。この別の非点収差補正器の補正感度（非直交性補正感度、非等方倍率補正感度）も、前述の方法や他の周知の方法で予め測定しておくものとする。
【００１７】
非点ボケが補償されたか否かは、前記別の非点収差補正器により磁場又は電場を発生させて、結像のｂｌｕｒを測定し、このｂｌｕｒが最も小さくなったときに非点ボケが補正されたとする。この状態で、前記別の非点収差補正器に流す電流又は印加する電圧を測定すれば、この別の補正器の補正感度から、この別の補正器が発生している非点歪を計算で求めることができる。
【００１８】
この別の非点収差補正器以外の非点収差補正器では非点歪が補正されているはずであるので、観測される非点歪は、この別の補正器のみによって発生していると考えられる。よって、観測される非点歪と計算によって求められた前記別の非点収差補正器の発生する非点歪を比較し、これらの差が所定の範囲に入っていれば、この別の非点収差補正器以外の非点収差補正器（非点収差の補正に使用する非点収差補正器）の補正感度が正しく測定されていると判断できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である荷電粒子線露光装置における非点収差補正器の感度の補正確認方法に使用する荷電粒子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。図示しない照明光学系によりレチクル１が照明され、レチクル１に形成されたパターンが、第１投影レンズ２、第２投影レンズ３により、所定の縮小倍率（通常は１／４）でウエハ上に投影される。このとき発生する第１投影レンズ、第２投影レンズの非点歪を補正するため、２つの非点収差補正器５、６が投影光学系に設けられている。
【００２０】
以上の構成は、図３に示した従来の投影光学系と同じであるが、図１に示す投影光学系は、さらに１つの非点収差補正器７が設けられている点が異なっている。
【００２１】
図２は、図４に対応する図であり、（ｃ）として、非点収差補正器７の特性が示されている他は、図４に示されたものと同じであるので、その説明を省略する。すなわち、前述のような方法等により、非点収差補正器５、６、７の補正感度（非直交性補正感度、非等方倍率補正感度）を求めておく。
【００２２】
非点歪の大きさが分かった場合、非点収差補正器５の２つのコイルに与える電流をベクトルＳ１Ｏに沿って調整して、非点歪のうち非直交性に関するものを補償する。そして、非点収差補正器６の２つのコイルに与える電流をベクトルＳ２Ａに沿って調整して、非点歪のうち非等方倍率に関するものを補償する。もちろん、非点収差補正器５の２つのコイルに与える電流をベクトルＳ１Ａに沿って調整して、非点歪のうち非等方倍率に関するものを補償し、非点収差補正器６の２つのコイルに与える電流をベクトルＳ２Ｏに沿って調整して、非点歪のうち非直交性に関するものを補償するようにしてもよい。
【００２３】
更には、各々の非点収差補正器で直交性と非等方倍率の両方の値を変え、最終的に２つの非点収差補正器の組み合わせで、両方の非点歪の要素を補正するようにしてもよい。
【００２４】
このようにすれば、もし、非点収差補正器５、６の補正感度（非直交性補正感度、非等方倍率補正感度）が正しければ、非点歪は補正されて０となっているはずである。これらの補正感度が正しくないときは、非点歪が残っていることになる。よって、非点歪が０となっているかどうかを、非点収差補正器７を励磁することによって確認する。
【００２５】
すなわち、この状態で、非点収差補正器７の２つのコイルに流す電流を調整し、像の非点ボケが最小となるような電流値を決定する。像の非点ボケは、通常のｂｌｕｒを測定する方法で測定できる。その１例として、線状のパターンを有するレチクルの像を結像面（ウエハの上面が位置する面）に結像させ、荷電粒子線検出装置でその結像面を走査し、像のパターン境界での荷電粒子線強度の立ち上がり特性を得ることにより、ｂｌｕｒが測定できる。
【００２６】
そして、このｂｌｕｒを最小とするような、非点収差補正器７の２つのコイルに流す電流の組み合わせが、像の非点ボケを最小とする非点収差補正器７の励磁電流となる。
【００２７】
この状態で、像の非点歪を測定する。前述のように、非点収差補正器５、６により非点歪は補償されて０となっているはずであるので、もしそうであれば、この非点歪は、非点収差補正器７によって発生したもののみのはずである。一方、前述のように非点収差補正器７の補正感度は予め測定してあるので、前述のような電流で励磁を行ったときに発生する非点歪は計算により求まる。
【００２８】
計算によって求まった非点歪と実測された非点歪の差が、所定値以内であれば、非点収差補正器５、６により非点歪は補償されて０となっているという仮定が正しかったことになり、従って、非点収差補正器５、６の補正感度は正しかったということが言える。もし、計算によって求まった非点歪と実測された非点歪の差が、所定値以内とならないのであれば、非点収差補正器５、６により非点歪は補償されずに残っていると考えられ、非点収差補正器５、６の補正感度の少なくとも一方は正しくないと言うことができる。
【００２９】
非点収差補正器５、６の各コイルに流す電流の組み合わせを変えて、非点歪を補正し、そのたびに以上のような補正感度の確認を行えば、非点収差補正器５、６の補正感度が正確かどうかをさらに確実に確認できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非点収差補正器の補正感度が正しいかどうかを確認する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例である荷電粒子線露光装置における非点収差補正器の感度の補正確認方法に使用する荷電粒子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。
【図２】非点収差補正器に流す電流と、非直交性のみが変化する方向、非等方倍率のみが変化する方向のベクトルを示す図である。
【図３】従来の荷電粒子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。
【図４】非点歪の内容を示す図である。
【図５】非点収差補正器に流す電流と、非直交性のみが変化する方向、非等方倍率のみが変化する方向のベクトルを示す図である。
【符号の説明】
１：レチクル
２：第１投影レンズ
３：第２投影レンズ
４：ウエハ
５，６，７：非点収差補正器
【図１】
2004179235.tif 000004
【図２】
2004179235.tif 000005
【図３】
2004179235.tif 000006
【図４】
2004179235.tif 000007
【図５】
2004179235.tif 000008