(57)【要約】【目的】本発明は、ステージの座標を変換するステージ座標変換方法、ステージ座標変換装置、およびステージ座標変換プログラムに関し、目的座標を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照して正確に座標変換し所望の座標に極めて精度良好に位置づけることを目的とする。【構成】  ステージに搭載した測定対象物上の複数の基準点の座標とそのときのステージの座標との対を予め測定して登録したテーブルを参照し、指示された測定対象物上の座標を中心に、近傍かつ周囲の少なくとも３点をもとに、ステージの座標に変換するステップと、変換した後のステージの座標をもとに、当該ステージを指示された測定対象物上の座標の場所に移動するステップとを有する。【選択図】        図１
2007240394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージの座標を変換するステージ座標変換方法において、
ステージに搭載した測定対象物上の複数の基準点の座標とそのときのステージの座標との対を予め測定して登録したテーブルを参照し、指示された測定対象物上の座標を中心に、近傍かつ周囲の少なくとも３点をもとに、ステージの座標に変換するステップと、
前記変換した後のステージの座標をもとに、当該ステージを指示された測定対象物上の座標の場所に移動するステップと
を有するステージ座標変換方法。
【請求項２】
前記測定対象物上の複数の基準点として、当該測定対象物上をメッシュ分割あるいは３角形で複数に分割した格子点あるいは格子点の近傍を基準点としたことを特徴とする請求項１記載のステージ座標変換方法。
【請求項３】
前記指示された測定対象物上の座標を中心に、近傍かつ周囲の少なくとも３点をもとに、ステージの座標に変換するとして、測定対象物上の座標を中心に、３角形に納まる３点をもとに按分してステージの座標に変換することを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のステージ座標変換方法。
【請求項４】
前記テーブルとして、測定対象物の材質あるいは種類毎に作成しておき、前記変換時に指定された測定対象物の材質あるいは種類のテーブルを選択することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のステージ座標変換方法。
【請求項５】
ステージの座標を変換するステージ座標変換装置において、
ステージに搭載した測定対象物上の複数の基準点の座標とそのときのステージの座標との対を予め測定して登録したテーブルを参照し、指示された測定対象物上の座標を中心に、近傍かつ周囲の少なくとも３点をもとに、ステージの座標に変換する手段と、
前記変換した後のステージの座標をもとに、当該ステージを指示された測定対象物上の座標の場所に移動する手段と
を備えたことを特徴とするステージ座標変換装置。
【請求項６】
コンピュータに、
ステージに搭載した測定対象物上の複数の基準点の座標とそのときのステージの座標との対を予め測定して登録したテーブルを参照し、指示された測定対象物上の座標を中心に、近傍かつ周囲の少なくとも３点をもとに、ステージの座標に変換するステップと、
前記変換した後のステージの座標をもとに、当該ステージを指示された測定対象物上の座標の場所に移動するステップと
として機能させるためのステージ座標変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージの座標を変換するステージ座標変換方法、ステージ座標変換装置、およびステージ座標変換プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスクなどの被検査対象物を搭載するステージは、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能で外部から所定の位置（Ｘ，Ｙ）に位置決めして当該被検査対象物上に形成されたパターンの位置に移動させ、寸法などを測定している。
【０００３】
この際、ステージの座標（Ｘ，Ｙ）は、被検査対象物上に形成されたパターンの設計データの座標（ｘ、ｙ）とステージ毎に若干異なるので、図７に示すように、マスクの全体の点線で示す格子点の位置を平均化し、Ｘ軸およびＹ軸の傾きと、倍率補正係数で軸補正を行うようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、ステージの座標（Ｘ，Ｙ）と、設計データの座標（ｘ、ｙ）とが直線近似できるときは良いが、ステージが僅かにジグザグに移動した場合には正確に両者の座標を変換し得ず、大きな誤差が生じてしまうという問題があった。特に、数十ｎｍの微細パターンの位置、寸法などを測定するような場合には、上述した従来の直線近似（Ｘ軸、Ｙ軸の傾き）の補正では正確に位置付けることが不可になってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、これらの問題を解決するため、ステージに基準マスクを搭載して設計データ上の複数の基準点の座標（ｘ，ｙ）と測定したステージの複数の座標（Ｘ、Ｙ）とを対応づけて予め測定して登録しておき、設計データ上の座標（ｘ，ｙ）に移動しようとするときに当該座標（ｘ，ｙ）を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照してステージの座標（Ｘ、Ｙ）に変換して移動するようにしている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ステージに基準マスクを搭載して設計データ上の複数の基準点の座標（ｘ，ｙ）と測定したステージの複数の座標（Ｘ、Ｙ）とを対応づけて予め測定して登録しておき、設計データ上の座標（ｘ，ｙ）に移動しようとするときに当該座標（ｘ，ｙ）を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照してステージの座標（Ｘ、Ｙ）に変換して移動することにより、目的座標を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照して正確に座標変換し所望の座標に極めて精度良好に位置づけることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、ステージに基準マスクを搭載して設計データ上の複数の基準点の座標（ｘ，ｙ）と測定したステージの複数の座標（Ｘ、Ｙ）とを対応づけて予め測定して登録しておき、設計データ上の座標（ｘ，ｙ）に移動しようとするときに当該座標（ｘ，ｙ）を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照してステージの座標（Ｘ、Ｙ）に変換して移動し、目的座標を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照して正確に座標変換し所望の座標に極めて精度良好に位置づけることを実現した。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、鏡筒１は、走査型電子顕微鏡などの電子光学系からなる鏡筒であって、電子線ビームを発生する電子銃、発生された電子線ビームを集束する集束レンズ、集束された電子線ビームを試料２の上で細く絞る対物レンズ、試料２の上で細く絞られた電子線ビームを平面走査（Ｘ方向およびＹ方向に走査）するための２段の偏向系、更に、細く絞った電子線ビームで試料２の上を平面走査したときに放出された２次電子、光、反射された反射電子を検出する検出器などから構成され、試料２の表面の画像（２次電子画像、反射電子画像）などを生成する公知のものである。
【０００９】
試料（マスク）２は、測長対象の試料であって、例えばマスクやＬＳＩなどの測長対象のパターンの形成されたもの（被測定対象物）である。
【００１０】
ステージ３は、試料２を搭載して任意の位置に移動させるものである。位置は、図示の干渉計（レーザ干渉計）４で精密に測定しつつ当該ステージ３で試料２を移動（Ｘ方向、Ｙ方向に移動）させる。
【００１１】
ＰＣ５は、パソコンであって、プログラムに従い各種処理を実行するものであり、ここでは、登録手段６、座標変換手段７、移動手段８、登録ＤＢ９，設計データＤＢ１０、表示装置１１、および入力装置１２などから構成されるものである。
【００１２】
登録手段６は、ステージ３に搭載したマスク２上の複数の基準点（ｘ，ｙ）と、当該ステージ３のそのときの座標（Ｘ、Ｙ）との対を登録ＤＢ９に登録するものである（図４など参照）。
【００１３】
座標変換手段７は、指示された設計データ上の座標をもとに、該当するマスクの材質あるいは種類の登録ＤＢ９を参照し、当該指示された設計データ上の座標（ｘ，ｙ）を中心に、近傍かつ周囲の３点以上をもとに按分してステージの座標（Ｘ、Ｙ）に変換するものである（図２から図６参照）。
【００１４】
移動手段８は、変換された後のステージの座標（Ｘ，Ｙ）をもとに、ステージ３を制御して指示された場所に移動させるものである（図２から図６参照）。
【００１５】
登録ＤＢ９は、設計データ上の基準点の座標（ｘ，ｙ）とステージの座標（Ｘ、Ｙ）との対を、マスク２の材質あるいは種類毎にテーブルとして登録して保存するものである。
【００１６】
設計データＤＢ１０は、被測定対象物である、ここでは、マスク２上に形成したパターンの設計データ（ＣＡＤデータ）である（図２から図６参照）。
【００１７】
表示装置１１は、画像などを表示するものである。
入力装置１２は、データを入力したり、各種指示を入力したりなどするものであって、キーボードやマウスなどである。
【００１８】
次に、図２のフローチャートの順番に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
図２は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
【００１９】
図２の（ａ）は、登録フローチャートを示す。
図２の（ａ）において、Ｓ１は、標準マスク（ｘ，ｙ）をセットする。これは、図１のステージ３上に試料（マスク）２として、図示外の予備排気室で予備排気した標準マスクを搬入してステージ３の上にセットする。
【００２０】
Ｓ２は、材質を保存する。これは、Ｓ１でセットした標準マスクの材質を保存、例えば、クロムマスク、モリブデンシリサイド（位相シフト）、酸化クロムなどの標準マスクの材質を入力させて保存する。尚、更に、材質に加えて、標準マスクの種別（材質以外の違い）を登録し、当該種別毎の登録ＤＢ９を登録するようにしてもよい。
【００２１】
Ｓ３は、各格子点の座標を測定（Ｘ，Ｙ）し、保存する。これは、後述する標準マスクの上にメッシュ分割した各格子点あるいは各格子点の近傍に配置した基準点の座標を、ステージ３を移動させて干渉計４で精密測定してその座標（Ｘ，Ｙ）（ステージ座標）を測定し、保存する。
【００２２】
Ｓ４は、登録する。これは、Ｓ３で測定して保存した標準マスク上の各格子点の座標（ｘ，ｙ）と、当該各格子点を測定したステージの座標（Ｘ，Ｙ）とを対応づけて全ての格子点について材質、種別毎に図４の（ａ）の登録ＤＢ９に登録する。
【００２３】
以上によって、材質（更に、種別）毎に標準マスクの各格子点の座標（ｘ，ｙ）と、そのときの測定したステージの座標（ｘ，ｙ）との対を図４の（ａ）の登録ＤＢ９に登録することが可能となる。
【００２４】
図２の（ｂ）は、座標変換してステージを移動させるフローチャートを示す。
図２の（ｂ）において、Ｓ１１は、測定マスクをセットする。これは、図１のステージ３上に試料（マスク）２として、図示外の予備排気室で予備排気した、これから測定しようとする対象の測定マスクを搬入してステージ３の上にセットする。
【００２５】
Ｓ１２は、測定点Ｍ（設計座標）をセットする。これは、Ｓ１１でセットした測定対象の測定マスクについて、これから測定しようとする測定点Ｍ（設計データ上の座標（ｘ，ｙ））を指示する。
【００２６】
Ｓ１３は、  Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）をステージ座標（Ｘｍ，Ｙｍ）に変換する。これは、Ｓ１２で指示（セット）された測定マスク上の測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）について、図４の（ａ）の指示された材質（種別）の登録ＤＢ９を参照し、後述する図３のフローチャートに従い、測定点ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）を中心に、近傍かつ周囲の３点の座標（ｘ，ｙ）と、当該３点の座標（ｘ，ｙ）と対のステージの３点の座標（Ｘ，Ｙ）とをもとに按分し、ステージの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）を算出する。
【００２７】
Ｓ１４は、移動する。これは、Ｓ１３で算出したステージの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）にステージ３を干渉計４で精密測定しつつ移動する。そして、測長やパターンの欠陥などの換算を行う。
【００２８】
以上によって、測定マスクの測定点Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）を指定すると、自動的に、図４の（ａ）の指定された材質（あるいは種別）の登録ＤＢ９を参照し、測定点Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）を中心に近傍かつ周辺の３点の座標（ｘ，ｙ）と、対に登録されているステージの３点の座標（Ｘ，Ｙ）をもとに按分し、ステージの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）を算出し、当該ステージの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）に高精度に移動させることが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
図３において、Ｓ２１は、Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）を読み込む。これは、既述した図２の（ｂ）の測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）を読み込む。
【００３０】
Ｓ２２は、登録ＤＢ９にあるか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２１で読み込んだ測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）が登録されており、近傍かつ周囲の３点の座標から按分する必要がないと判明したので、Ｓ２３で登録ＤＢ９の該当するＭ（ｘｍ，ｙｍ）と対に登録されているステージ座標（Ｘｍ，Ｙｍ）を読み出し、出力する。一方、ＮＯの場合には、
登録ＤＢ９に登録されていなく、近傍かつ周囲の３点の座標をもとに按分する必要があると判明したので、Ｓ２４に進む。
【００３１】
Ｓ２４は、近傍の３点を選択する。これは、後述する図６の（ａ），（ｂ）に示すように、測定点Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）を中心に、近傍かつ周囲の３点の座標を選択、例えば測定点Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）が含まれる３角形の各頂点を３点の座標として選択する。
【００３２】
Ｓ２５は、格子点からのズレ量を按分する。
Ｓ２６は、ステージ座標を算出する。これらＳ２５、Ｓ２６は、Ｓ２４で選択した近傍の３点を構成する３角形内で、測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）について各頂点の座標をもとに図６の（ｂ）に示すように按分し、更に、図示しないが、対に登録されている３点のステージ座標をもとに当該按分に対応したステージ座標（Ｘｍ，Ｙｍ）を算出する。
【００３３】
以上によって、測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）をもとに、図４の（ａ）の登録ＤＢ９を参照し、格子点の座標と一致すればそのまま対のステージ座標を出力し、一方、格子点の座標と一致しなければ、当該測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）を中心に、近傍かつ周辺の３点の座標を選択し、これら３点の近傍の座標をもとに測定点Ｍの座標（ｘｍ，ｙｍ）を按分し、当該按分の値をもとに３点と対の３点のステージ座標を参照してステージ座標（Ｘｍ，Ｙｍ）を算出することが可能となる。
【００３４】
図４は、本発明のＤＢ例を示す。
図４の（ａ）は、登録ＤＢ例を示す。登録ＤＢ９は、既述した図２の（ａ）のフローチャートに従い登録されたものであって、マスクの材質（種別）毎に設計データ上の座標（ｘ，ｙ）とそのときのステージ座標（Ｘ、Ｙ）との対を各格子点について予め登録したものであって、ここでは、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００３５】
・標準マスク座標：
・ステージ座標：
ここで、標準マスク座標は、標準マスク上に作成したメッシュ分割した各格子点に設けた基準点（基準点マーク）の、設計データ上の座標（ｘ，ｙ）である。ステージ座標は、座標（ｘ、ｙ）の基準点を実測したときのステージ座標（Ｘ、Ｙ）である。
【００３６】
以上のように、標準マスク上のメッシュ分割した各格子点の座標（ｘ，ｙ）（標準マスク座標）と、そのときの実測したステージ座標（Ｘ、Ｙ）との対を複数（例えば２５×２５＝６２５点）を予め登録しておくことにより、測定時に、測定点Ｍ（ｘｍ，ｙｍ）をもとに近傍かつ周囲の３点を参照して按分し、ステージ座標を正確に補正して算出することが可能となる。
【００３７】
図４の（ｂ）は、設計データＤＢ例を示す。設計データＤＢ１０は、標準マスク、測定マスクなどの設計データ（ＣＡＤデータ）であって、パターンの位置、サイズ（長さ、幅、径など）を設計して登録したものである。
【００３８】
図５は、本発明のマスク例を示す。図示のマスクは、標準マスクの例であって、ここでは、メッシュ分割して各格子点あるいはその近傍に基準点（基準点パターン）を作成した様子を示す。ここで、丁度格子点に、設計データ上のパターンがあり、基準点のマークを作成できないときに少しずらして（近傍に）作成できる場所を探して当該基準点（基準点マーク）を作成するようにしている。メッシュ分割は、例えば２５×２５＝６２５とし、これら６２５の格子点あるいは格子点の近傍に基準点を作成し、既述した図４の（ａ）の登録ＤＢ９に、６２５組の設計データ上の座標（ｘ，ｙ）とその基準点を実測したステージ座標（Ｘ，Ｙ）とを対にして登録する。
【００３９】
図６は、本発明の説明図を示す。
図６の（ａ）は、３角形分割した他の例を示す。図５ではメッシュ分割、即ち矩形分割したけれども、当該図６の（ａ）は、３角形分割した他の例であり、３角形の各頂点の白丸が格子点（あるいはその近傍）である。３角形の内部の黒丸は測定データであって、当該測定データが含まれる３角形の各頂点が、既述した、当該測定データの座標を中心に、近傍かつ周辺の３つを選択することに対応する。
【００４０】
図６の（ｂ）は、按分方法例を示す。これは、図６の（ａ）で測定データＰが含まれる３角形の各頂点を格子点とし、これら３つの格子点の座標をもとに、測定データＰの座標を按分する。そして、図４の（ａ）の登録ＤＢ９を参照し、３つの格子点の座標（標準マスク座標）と対の３つのステージ座標を取り出し、当該取り出した３つのステージ座標から按分した値で測定データＰに対応するステージ座標を算出する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ステージに基準マスクを搭載して設計データ上の複数の基準点の座標（ｘ，ｙ）と測定したステージの複数の座標（Ｘ、Ｙ）とを対応づけて予め測定して登録しておき、設計データ上の座標（ｘ，ｙ）に移動しようとするときに当該座標（ｘ，ｙ）を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を参照してステージの座標（Ｘ、Ｙ）に変換して移動し、目的座標を中心に近傍かつ周囲の３点の座標の対を常に参照して正確に座標変換し所望の座標に極めて精度良好に位置づけるステージ座標変換方法に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャート(（その１）である。
【図３】本発明の動作説明フローチャート（その２）である。
【図４】本発明のＤＢ例である。
【図５】本発明のマスク例である。
【図６】本発明の説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：鏡筒
２：試料（マスク）
３：ステージ
４：干渉計
５：ＰＣ（パソコン）
６：登録手段
７：座標変換手段
８：移動手段
９：登録ＤＢ
１０：設計データＤＢ
１１：表示装置
１２：入力装置
【図１】
2007240394.tif 000003
【図２】
2007240394.tif 000004
【図３】
2007240394.tif 000005
【図４】
2007240394.tif 000006
【図５】
2007240394.tif 000007
【図６】
2007240394.tif 000008
【図７】
2007240394.tif 000009