(57)【要約】  【課題】  ピンホール開口を通過した荷電粒子を高い効率で検出して、荷電粒子線露光装置の結像性能を高精度で計測する方法等を提供する。  【解決手段】  像面位置に、ピンホール開口５１が形成された開口板５０を配置する。そして、ピンホール開口５１の下にビーム制限開口６１が形成された開口板６０を設置し、開口板５０を透過した荷電粒子線を遮る。さらに、ビーム制限開口開口６１の下方に、散乱荷電粒子遮蔽用開口７１が形成された開口板７０を設置し、開口６１から散乱する荷電粒子を遮蔽する。計測用ビームでピンホール開口５１を走査し、同開口５１を通過した荷電粒子線をセンサ８０で検出して処理してビームの特性を測定する。ピンホール開口５１は、ビーム制限開口６１の径と同程度の間隔で多数配置されており、ピンホール開口５１とビーム制限開口６１との平面上の位置を合わせやすい。【選択図】  図１
2005197335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感応基板上に転写すべき原パターンを有するレチクルを荷電粒子線照明し、該レチクルを通過した荷電粒子線を前記感応基板上に投影結像させて転写パターンを形成する荷電粒子線露光装置における結像性能の評価方法であって、
前記原パターンの位置（物面位置）に、計測用パターンを形成したレチクルを配置し、
前記転写パターンの位置（像面位置）に、薄膜上に形成したピンホール開口を配置し、
前記ピンホール開口下に微小なビーム制限開口を設置し、このビーム制限開口により、前記薄膜を透過した荷電粒子線を遮り、
前記計測用パターンを通過した計測用荷電粒子ビームで前記ピンホール開口を走査し、
前記ピンホール開口を通過した荷電粒子線をセンサで検出して処理することにより前記ビームの特性を測定することを特徴とする荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項２】
さらに、前記ビーム制限開口の下方に散乱荷電粒子遮蔽用開口を設置し、この開口により前記ビーム制限開口で散乱した荷電粒子線を遮ることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項３】
前記ピンホール開口を、前記薄膜上に、前記ビーム制限開口の径と同程度の間隔で多数配置することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項４】
前記ピンホール開口、前記ビーム制限開口、及び、前記散乱荷電粒子遮蔽用開口を多数備えることを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項５】
前記計測用パターンが、歪み計測マークを格子上に複数配置したパターンであり、
前記歪み計測マークを通過したビームの結像面上の形状を計測し、該マークの像の中心点の位置から、結像性能（歪み）を評価することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項６】
前記計測用荷電粒子ビームを前記ピンホール開口上でスキャンして得られた波形から、該ピンホール開口の形状をデコンボリューションした波形を用いて、結像性能（ボケ）を評価することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項７】
前記ビーム制限開口又は前記散乱荷電粒子遮蔽用開口を重金属製の開口板に形成することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項記載の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法により荷電粒子線露光装置の結像性能を評価し、その結果に基づいて該荷電粒子線露光装置の投影光学系を調整し、該投影光学系を最適化することを特徴とする荷電粒子線露光装置の調整方法。
【請求項９】
感応基板上に転写すべき原パターンを有するレチクルを荷電粒子線照明し、該レチクルを通過した荷電粒子線を前記感応基板上に投影結像させて転写パターンを形成する荷電粒子線露光装置であって、
前記原パターンの位置（物面位置）に配置された、計測用パターンを形成したレチクルと、
前記転写パターンの位置（像面位置）に配置されら、薄膜上に形成したピンホール開口と、
前記ピンホール開口下に配置されて、前記薄膜を透過した荷電粒子線を遮る微小なビーム制限開口と、
該ビーム制限開口の下方に配置されて、前記ビーム制限開口で散乱した荷電粒子線を遮る散乱荷電粒子遮蔽用開口と、
前記計測用パターンを通過した計測用荷電粒子ビームで前記ピンホール開口を走査し、前記ピンホール開口を通過した荷電粒子線を検出するセンサと、
該センサの検出結果に基づきビームの結像性能を評価する評価手段と、
を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光装置の結像性能を評価し、調整する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線やイオン等の荷電粒子線を用いた露光装置の露光方式には、可変成形型、セルプロジェクション型、大面積一括転写型等の方式がある。このような露光装置の結像性能を評価するには、各々、可変成形アパーチャ、プロジェクションセル、レチクルパターンによって成形された転写ビームを、感応基板ステージ上に形成された基準マーク上で走査し、同マークで反射された荷電粒子線を検出して、その信号波形から空間像の情報を得る方法が一般的である。この空間像情報から、ビーム形状、ビーム寸法、ビームボケなどを計測できる。基準マークとしては、例えば、重金属板で作製されたマークを使用している。
【０００３】
また、近年では、基準マークとして、薄膜に開口を設けたタイプのナイフエッジ状基準マークを用いる方法がある。この方法では、成形された転写ビームをナイフエッジ状基準マーク上でスキャンし、基準マークの開口を通過する荷電粒子を、開口の下方に配置された検出器で計測し、その信号波形から空間像の情報を得る（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
また、基準マークとして微小ピンホール開口を用いる方法もある。この方法では、ピンホールを通過する荷電粒子を開口の下方に配置した検出器で計測し、その信号波形から空間像を計測する（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００５】
これらの方法では、荷電粒子線が基準マークの開口を通過するか否かによってコントラストが得られる。特に、ピンホール開口を用いる方法は、任意の形状、寸法のビームの空間像情報を一度に容易に取得できるため、有効な方法である。この方法では、コントラストを高めるために、ピンホール開口の下方に散乱荷電粒子を遮蔽する遮蔽用アパーチャを設置して、その下方に検出器を設置する方法が一般的である。
【０００６】
図７は、ピンホール開口を用いて空間像情報を得る方法の一例を示す図であり、図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）は側面図である。
図８は、計測結果の一例を示す図である。
この方法においては、感応基板面上に、微小なピンホール開口５１が形成されたＳｉ薄膜５０を配置する。そして、同薄膜５０のピンホール開口５１の下方に、荷電粒子検出器８０を設置する。荷電粒子検出器８０としては、ファラデーカップや半導体検出器、又は、シンチレータとフォトマルチプライヤーを組み合わせたものなどを使用できる。検出器８０は、プリアンプ８１を介してオシロスコープ８２に接続されている。
【０００７】
Ｓｉ薄膜５０と荷電粒子検出器８０との間には、散乱荷電粒子遮蔽用開口板７０が設置されている。同板７０の中心には、Ｓｉ薄膜５０のピンホール開口５１を通過したビームＰＢが通過する開口７１が開けられている。開口７１の径は数１００μｍで、開口７１からピンホール開口５１を見込む角度θは数ｍｒａｄ〜１０ｍｒａｄである。開口板７０は、Ｓｉ薄膜５０から、数ｍｍ〜２０ｍｍ程度下方の位置に配置される。
【０００８】
ビームＰＢをＳｉ薄膜５０のピンホール開口５１上でスキャンさせると、Ｓｉ薄膜５０のピンホール開口５１及び遮蔽用開口板７０の開口７１を通過したビームは、荷電粒子検出器８０で検出される。一方、ピンホール開口５１の周囲のＳｉ薄膜５０に照射されたビームは、同膜を透過して下方に散乱する（前方散乱電子ＰＢａ）。この前方散乱電子ＰＢａは、遮蔽用開口板７０で遮蔽されて、検出器８０には達しない。
【０００９】
この方法では、ピンホール開口５１の径を小さくするほど、計測される空間像の分解能が高くなる。一方、ピンホール開口５１の径が小さくなるほど検出される荷電粒子の量が小さくなる。一般に、検出される荷電粒子の量は、ピンホール開口５１の径の二乗に比例する。また、ビームＰＢの寸法がピンホール開口５１の径に比べて大きい場合、ピンホール開口５１の周辺の部分を透過した荷電粒子（前方散乱電子）ＰＢａが検出器８０に達してしまう。すると、図８の左側に示すように、ピンホール開口５１を通過した荷電粒子の信号が、これらの前方散乱電子の信号に埋もれてしまい、ピンホール開口５１を通過した荷電粒子を厳密に検出することができない。
【００１０】
例えば、ビームの電流密度を、一般的なセルプロジェクション型の露光装置の電流密度と同じ１Ａ／ｃｍ２とし、Ｓｉ薄膜５０の厚さを２μｍ、ピンホール開口５１の径を１００ｎｍとする。そして、Ｓｉ薄膜５０の下方１０ｍｍの位置に、径が３００μｍの開口７１が形成された遮蔽開口板７０を設置する。ビームＰＢの寸法を１０μｍ角とすると、Ｓｉ薄膜５０のピンホール開口５１を通過する電流量は約８０ｐＡである。
【００１１】
一方、Ｓｉ薄膜５０を透過した前方散乱電子ＰＢａが、遮蔽開口板７０の開口７１を通過する確率は１％程度である（厚さが２μｍのＳｉ薄膜の場合、角度１５ｍｒａｄ以内に散乱される確率は約１％であるため）。つまり、ノイズとして検出器に到達する電子は約１０ｎＡである。したがって、図８に示すように、本来検出したい信号の電流量（約８０ｐＡ）は、ノイズである電流量（約１０ｎＡ）に埋もれてしまい、Ｓ／Ｎが著しく低下する。このような状態では、空間像を高精度で計測することが難しい。
【００１２】
【特許文献１】特願２００１−２６３８３２号
【特許文献２】特願２００１−２６８３２１号
【非特許文献１】ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．３９９７、ｐｐ６７６−６８４
【非特許文献２】ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．３９９７、ｐｐ６５８−６６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の点に鑑み、本発明は、ピンホール開口を通過した荷電粒子を高い効率で検出することにより、荷電粒子線露光装置の結像性能を高精度で計測する方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法は、  感応基板上に転写すべき原パターンを有するレチクルを荷電粒子線照明し、該レチクルを通過した荷電粒子線を前記感応基板上に投影結像させて転写パターンを形成する荷電粒子線露光装置における結像性能の評価方法であって、  前記原パターンの位置（物面位置）に、計測用パターンを形成したレチクルを配置し、  前記転写パターンの位置（像面位置）に、薄膜上に形成したピンホール開口を配置し、  前記ピンホール開口下に微小なビーム制限開口を設置し、このビーム制限開口により、前記薄膜を透過した荷電粒子線を遮り、  前記計測用パターンを通過した計測用荷電粒子ビームで前記ピンホール開口を走査し、  前記ピンホール開口を通過した荷電粒子線をセンサで検出して処理することにより前記ビームの特性を測定することを特徴とする。
本発明においては、  さらに、  前記ビーム制限開口の下方に散乱荷電粒子遮断用開口を設置し、この開口により前記ビーム制限開口で散乱した荷電粒子線を遮ることが好ましい。
【００１５】
ビーム制限開口で薄膜を透過した前方散乱電子を遮るので、ピンホール開口のみを通過したビームを高いＳ／Ｎで検出できる。また、散乱荷電粒子遮断用開口でピンホール開口を通過して散乱した散乱電子を遮ることにより、Ｓ／Ｎをさらに高くすることができる。
なお、ピンホール開口の代わりにナイフエッジ開口を使用して結像性能の評価を行う場合は、検出された信号を微分回路を通して微分した信号からボケを求めるが、本発明ではピンホール開口を使用して結像性能の評価を行う場合は、後述するように、検出された信号からピンホール開口の形状をデコンボリューションして結像性能（ボケ）を求める。
【００１６】
本発明においては、  前記ピンホール開口は、前記薄膜上に、前記ビーム制限開口の径と同程度の間隔で多数配置することにより、ピンホール開口とビーム制限開口との平面上の位置を合わせやすくなり、計測系の位置合わせや組立が容易になる。
【００１７】
本発明においては、  前記ピンホール開口、前記ビーム制限開口、前記散乱荷電粒子遮蔽用開口を多数備えることとすれば、ピンホール開口の一つにコンタミネーションが付着した場合に、別のピンホール開口を用いて計測を行うことができる。
【００１８】
本発明においては、  前記計測用パターンが、歪み計測マークを格子上に複数配置したパターンであり、  前記歪み計測マークを通過したビームの結像面上の形状を計測し、該マークの像の中心点の位置から、結像性能（歪み）を評価することとできる。
また、  前記計測用荷電粒子ビームを前記ピンホール開口上でスキャンして得られた波形から、該ピンホール開口の形状をデコンボリューションした波形を用いて、結像性能（ボケ）を評価することもできる。
【００１９】
本発明においては、  前記ビーム制限開口又は前記散乱荷電粒子遮蔽用開口を重金属製の開口板に形成すれば、散乱した荷電粒子が開口板で吸収されて遮られる。
【００２０】
本発明の荷電粒子線露光装置の調整方法は、  上述の荷電粒子線露光装置の結像性能の評価方法により、荷電粒子線露光装置の結像性能を評価し、その結果に基づいて該荷電粒子線露光装置の投影光学系を調整し、該投影光学系を最適化することを特徴とする。
本発明によれば結像性能の計測精度を向上できるため、投影光学系を容易に最適化できる。
【００２１】
本発明の荷電粒子線露光装置は、  感応基板上に転写すべき原パターンを有するレチクルを荷電粒子線照明し、該レチクルを通過した荷電粒子線を前記感応基板上に投影結像させて転写パターンを形成する荷電粒子線露光装置であって、  前記原パターンの位置（物面位置）に配置された、計測用パターンを形成したレチクルと、  前記転写パターンの位置（像面位置）に配置されら、薄膜上に形成したピンホール開口と、  前記ピンホール開口下に配置されて、前記薄膜を透過した荷電粒子線を遮る微小なビーム制限開口と、  該ビーム制限開口の下方に配置されて、前記ビーム制限開口で散乱した荷電粒子線を遮る散乱荷電粒子遮蔽用開口と、  前記計測用パターンを通過した計測用荷電粒子ビームで前記ピンホール開口を走査し、前記ピンホール開口を通過した荷電粒子線を検出するセンサと、  該センサの検出結果に基づきビームの結像性能を評価する評価手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、求めたい信号を高いＳ／Ｎで計測することができるため、結像性能（歪みやボケ）を高い精度で知ることができる。また、計測系の組立が容易であるため、計測時間が短くなる。さらに、ピンホール開口へコンタミネーションが付着した場合、簡単に別のピンホール開口を使用することができる。これらのことより、露光装置の投影光学系を高精度で容易に最適化することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の光学系主要部の構成を模式的に示す図である。
図の上方に示す照明ビームＩＢは、図示せぬ電子銃から発せられ、照明光学系で成形される。同照明ビームＩＢは、レチクル１０に照射される。レチクル１０の下方には２段の投影レンズ２１、２２や偏向器（図示されず）を含む投影光学系が配置されている。投影レンズ２１、２２の間にはコントラスト開口２３が配置されている。
【００２４】
レチクル１０のパターン１１を通過したビーム（投影ビーム）ＰＢは、上段の投影レンズ２１で収束されてコントラスト開口２３にクロスオーバーを形成する。コントラスト開口２３は、レチクル１０を散乱を受けつつ透過したビームをカットする。
【００２５】
下段の投影レンズ２２の下方には、ウェハ（感応基板）ステージ３１が配置されている。同ステージ３１上には、チャック（図示されず）が配置されている。ウェハ３０はチャックに吸着されて保持される。投影ビームＰＢは、下段の投影レンズ２２によってウェハ３０上に塗布されたレジストに結像し、レジスト上にレチクル１０のパターン像１１´が形成される。
【００２６】
次に、荷電粒子線露光装置の結像性能の計測方法を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の結像性能の計測方法を説明する図であり、図１（Ａ）は計測系を模式的に示す図、図１（Ｂ）は信号検出波形の一例を示す図である。
この計測系は、ピンホール開口板５０、ビーム制限開口板６０、散乱電子遮蔽用開口板７０、荷電粒子検出器８０から構成される。
【００２７】
ピンホール開口板５０は、ウェハステージ３１（図６参照）の結像面上に設置される。同板５０は、例えば、厚さが２μｍのＳｉ薄膜で作製される。同板５０には、複数の微小ピンホール開口５１が開けられている（詳細後述、図１では１個のみ図示）。各開口５１の径は、１μｍ以下であり、１００ｎｍ以下が好ましい。
【００２８】
ビーム制限開口板６０は、ピンホール開口板５０の直ぐ下方に設置されている。同板６０は、例えば重金属（Ｔａ、Ｗ等）で作製される。同板６０の、ピンホール開口板５０のピンホール５１の下方の部分には、ビーム制限開口６１が開けられている。同開口６１の径は、一例で、約１μｍである。
【００２９】
散乱電子遮蔽用開口板７０は、ピンホール開口板５０から数ｍｍ〜２０ｍｍ程度下方に設置されている。同開口板７０は、例えば重金属で作製される。同開口板７０の、ピンホール開口板５０のピンホール５１の下方の部分には、開口７１が開けられている。同開口７１の径は、一例で数１００μｍであり、開口７１からピンホール開口５１を見込む角度は数ｍｒａｄ〜１０ｍｒａｄである。
【００３０】
遮蔽用開口板７０の下方には、荷電粒子検出器８０が設置されている。荷電粒子検出器８０としては、ファラデーカップや半導体検出器、又は、シンチレータとフォトマルチプライヤーを組み合わせたものを使用できる。検出器８０は、プリアンプ８１を介してオシロスコープ８２に接続されている。
【００３１】
ビームＰＢをピンホール開口板５０のピンホール開口５１でスキャンさせると、ピンホール開口５１、ビーム制限開口６１、及び、開口７１を通過したビームが、荷電粒子検出器８０で検出される。検出された信号はプリアンプ８１に送られて増幅され、オシロスコープ８２に表示される。一方、ピンホール開口板５０のピンホール開口５１の周囲に照射されたビームは、同板５０を透過して下方に散乱する（前方散乱電子ＰＢａ）。この前方散乱電子ＰＢａは、ビーム制限開口板６０に当たる。同板６０は重金属で作製されているため、前方散乱電子ＰＢａは同板で吸収され透過しない。また、ビーム制限開口板６０の開口６１を通過して散乱した荷電粒子ＰＢｂは、遮蔽用開口板７０に当たる。同板７０も重金属で作製されているため、荷電粒子ＰＢａは同板で吸収されて遮蔽される。
【００３２】
検出器８０で検出された信号波形の一例を図１（Ｂ）に示す。
従来では、図１（Ｂ）の左側に示すように、求めたい信号波形がノイズ成分に含まれてしまう。しかし、ビーム制限開口板６０や遮蔽用開口板７０を設けたことにより、ビームＰＢの寸法が１０μｍ角の場合、ノイズの原因となる前方散乱電子を９９％以上遮蔽できる。つまり、図１（Ｂ）の右側に示すように、ノイズとなる電流量を１００分の１以下に低減できる。これにより、信号のＳ／Ｎを向上できる。
【００３３】
次に、ピンホール開口板５０、ビーム制限開口板６０、遮蔽用開口板７０の各開口の形状を説明する。
図２（Ａ）は、ピンホール開口と、ビーム制限開口、遮蔽用開口の平面上の位置関係を示す平面図であり、図２（Ｂ）は各板の各開口の側面上の位置関係を示す図である。
最も上方に配置されるピンホール開口板５０には、多数のピンホール開口５１が、六角格子上に配置されている。開口５１の径は約１００ｎｍ、各開口間の距離Ｌは１μｍである。一方、ビーム制限開口６１の径Ｄは１μｍである。つまり、ピンホール開口間の距離Ｌとビーム制限開口６１の径Ｄは同等である。なお、ピンホール開口間距離Ｌは、ビーム制限開口径Ｄより、１〜２割広いことが好ましい。このように距離Ｌと径Ｄを設定することにより、ビーム制限開口６１の面内に１個のピンホール開口５１が含まれる。
【００３４】
このように、ピンホール開口板５０に多数のピンホール開口５１を所定の間隔で形成することにより、このピンホール開口５１と、ビーム制限開口６１との平面状の位置を合わせやすくなる。ピンホール開口５１は径が小さいので、例えば、ピンホール開口が１つだけの場合は、この開口５１とビーム制限開口６１とを平面的に位置合わせすることが難しい。しかし、この例のように、ピンホール開口５１を１μｍ間隔で多数設けると、ピンホール開口５１は径が１μｍのビーム制限開口６１に必ず含まれるため、ピンホール開口５１と他の開口を平面的に位置合わせしやすくなる。また、図２（Ａ）のように、ピンホール開口５１の中心が開口６１の中心からずれていた場合でも、問題なく計測できる。
また、散乱荷電粒子遮蔽開口７１の径は数１００μｍであり、ピンホール開口５１やビーム制限開口６１に比べてかなり大きいため、ピンホール開口５１やビーム制限開口６１は平面的に必ず散乱荷電粒子遮蔽開口７１に含まれる。
【００３５】
これにより、各開口を位置合わせするための作業（ステージの移動など）が容易であるため、計測時間を短くできる。
【００３６】
図３は、本発明の他の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の結像性能の計測方法を説明する図であり、図３（Ａ）は計測系を模式的に示す図、図３（Ｂ）はビーム制限開口板と遮蔽用開口板の平面図である。
この例は、上述の、ピンホール開口板、ビーム制限開口板、遮蔽用開口板、荷電粒子検出器からなる計測系を多数備えたものである。
【００３７】
ピンホール開口板５０は、上述の例のピンホール開口板５０を使用できる。
一方、この例のビーム制限開口板６０´には、上述の例と異なり、図３（Ｂ）の左側に示すように、多数（例えば１００００個）のビーム制限開口６１が形成されている。同開口６１の径は１μｍである。また、遮蔽用開口板７０´にも、図３（Ｂ）の右側に示すように、ビーム制限開口６１と同じ数の開口７１が形成されている。同開口７１の径は、数１００μｍである。そして、ビーム制限開口６１と開口７１は、同じ平面位置に配置されている。つまり、１つのビーム制限開口６１と１つの開口７１は、図３（Ａ）に示すように、１本の光軸上に配置されており、図１のビーム制限開口６１と開口７１の位置関係と同じとなる。
【００３８】
この例の計測系は、例えば、各開口板５０、６０′、７０′、及び、荷電粒子検出器８０をセラミックスのケース９０内に所定の位置に配置して、このケース９０をウェハステージ３１に設置すればよい。
【００３９】
ピンホール開口板５０にビームを照射し続けると、ピンホール開口５１の内側にはコンタミネーションが付着してくる。コンタミネーションが付着するとチャージアップが起こり、空間像計測の際の計測誤差が発生するおそれがある。そこで、１つのピンホール開口５１にコンタミネーションが付着すると、ウェハステージ３１を移動して、別のピンホール開口５１を計測位置に位置させる。ピンホール開口板３０上のどの開口５１においても、下方にはビーム制限開口６１と開口７１が位置するため、同様の計測を行うことができる。
【００４０】
次に、上述の計測装置を用いて計測された空間像から結像性能を求める方法について説明する。
図４は、計測値の処理方法を示す図である。
ビームＰＢをピンホール５１上でスキャンすると、図４（Ａ）に示すような、山型の波形が得られる。この波形は、ビームプロファイルとピンホール開口５１の形状とのコンボリューション波形である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の波形の立ち上がり部を拡大して示す図である。
そして、この波形からピンホール開口の形状をデコンボリューションすると、図４（Ｃ）の実線に示すようなビームプロファイルが得られる（図４（Ｃ）の破線は、図４（Ｂ）のコンボリューション波形を示す）。ピンホール開口５１の形状は、例えば、電子顕微鏡で計測できる。
【００４１】
図５は、ビームを二次元にスキャンしたときの計測例を示す図であり、図５（Ａ）は歪み計測用マーク、図５（Ｂ）は像歪みを示す。
歪み計測用マーク１００は、レチクル１０上に形成されている。図５（Ａ）に示すように、歪み計測マーク１００は、矩形のパターン１０１が、正方形の各辺に沿って配置されたステンシルタイプのマークである。各マーク１００は、縦３列、横３列の格子上に配置されている。
【００４２】
これらのマーク１００を通過した投影ビームをピンホール上で二次元にスキャンすることにより、結像面上でのビームの形状を得ることができる。
図５（Ｂ）は、各マーク像の中心点を検出し、この中心点を理想的な位置に対してプロットした図である。図の実線は理想的な位置を示し、破線は計測により得られた中心点の位置を示す。理想的には、各中心点は、図の実線に示すように、縦３列、横３列の格子上に位置するはずである。しかし、計測結果では、図の破線に示すように、中心、左上、右上の各マーク像の中心点はほぼ理想的な位置に位置するが、他のマークの中心点は理想位置からややずれて、やや歪んでいることがわかる。
【００４３】
また、デコンボリューション波形の立ち上がり部の形状からビームのボケを計測できる。例えば、図４（Ｄ）に示すように、デコンボリューション波形の１２％と８８％間の距離Ｌを、ビームボケとして定義することができる。
【００４４】
このように、ビームの歪みやボケを計測して結像性能を評価する。そしてこの結果に基づいて、荷電粒子線露光装置の投影光学系を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の結像性能の計測方法を説明する図であり、（Ａ）は計測系を模式的に示す図、（Ｂ）は信号検出波形の一例を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、ピンホール開口と、ビーム制限開口、遮蔽用開口の平面上の位置関係を示す平面図であり、図２（Ｂ）は各板の各開口の側面上の位置関係を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の結像性能の計測方法を説明する図であり、図３（Ａ）は計測系を模式的に示す図、図３（Ｂ）はビーム制限開口板と遮蔽用開口板の平面図である。
【図４】計測値の処理方法を示す図である。
【図５】ビームを二次元にスキャンしたときの計測例を示す図であり、図５（Ａ）は歪み計測用マーク、図５（Ｂ）は像歪みを示す。
【図６】本発明の実施の形態に係る荷電粒子線露光装置の光学系主要部の構成を模式的に示す図である。
【図７】ピンホール開口を用いて空間像情報を得る方法の一例を示す図であり、図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）は側面図である。
【図８】計測結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  レチクル                    １１  パターン
２１、２２  投影レンズ            ２３  コントラスト開口
３０  ウェハ                      ３１  ウェハステージ
５０  ピンホール開口板            ５１  ピンホール開口
６０  ビーム制限開口板            ６１  ビーム制限開口
７０  散乱荷電粒子遮蔽開口板      ７１  開口
８０  検出器                      ８１  プリアンプ
８２  オシロスコープ              ９０  ケース
１００  歪み計測用マーク            １０１  パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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