(57)【要約】【課題】  実質的に問題となるような誤差を生じることなく、高速にサブフィールドの形状を測定する方法を提供する。【解決手段】  荷電粒子線装置においてサブフィールドの形状を測定する方法であって、サブフィールドの４隅の点の位置を測定し、その結果からサブフィールドの形状を決定することを特徴とする荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法。このようにしても、図に示すように、従来の３×３点の測定によりサブフィールドの形状を決定した結果との差は、問題とならない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線装置においてサブフィールドの形状を測定する方法であって、サブフィールドの４隅の点の位置を測定し、その結果からサブフィールドの形状を決定することを特徴とする荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法。
【請求項２】
荷電粒子線装置においてサブフィールドの形状を測定する方法であって、メインフィールドに含まれるサブフィールドのうち、前記メインフィールドのコーナーに位置する４つのサブフィールドを含む１０個以上で、前記メインフィールドに含まれるサブフィールドの全数未満の数のサブフィールドについて測定により形状を決定し、残りのサブフィールドについては、測定されたサブフィールドのデータを用いて、４次関数による最小自乗法でフィッティングした結果を用いることを特徴とする荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＢステッパーのような転写光学系を用いた電子線露光装置では、電子光学系の調整により、サブフィールドの位置、形状、解像を調整可能範囲内で、自由に変化させることができる。しかしながら、電子ビームの状態は、電子レンズの経時的磁化等が原因で、日々変化していく。この変化量は、決して大きな量ではないが、電子線露光装置がターゲットとする100nmノードより線幅の小さい領域では、大きな問題となる。そこで、光学系の理想状態からのずれを、日々補正することが必要となる。従来この調整において、解像に関しては、間引き計測＋補間により良好な結果が得られていたが、サブフィールドの位置や形状に関しては、１つのサブフィールドの形状を３×３の９点の計測により決定し、メインフィールド内のサブフィールドについて、全数測定を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような方法では、測定に多大の時間を要し、装置の運用に障害となるという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、実質的に問題となるような誤差を生じることなく、高速にサブフィールドの形状を測定する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための第１の手段は、荷電粒子線装置においてサブフィールドの形状を測定する方法であって、サブフィールドの４隅の点の位置を測定し、その結果からサブフィールドの形状を決定することを特徴とする荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法である。
【０００６】
本手段においては、従来３×３の９点の測定を行っていたのに対し、２×２の４点の測定で済むので、測定時間を従来の４／９とすることができる。発明者の実験の結果、このようにしても問題となる程度の測定誤差が発生しないことが確認できた。なお、サブフィールドの形状とは、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、非等方倍率（Anisotropic Magnification）、直交性（Orthogonality）、倍率（Magnification）、回転（Rotation）、フォアフォールド歪１、２（FFDist.1、FFDist.1）の８個のパラメータのうち少なくとも１つを言う。
【０００７】
前記課題を解決するための第２の手段は、荷電粒子線装置においてサブフィールドの形状を測定する方法であって、メインフィールドに含まれるサブフィールドのうち、前記メインフィールドのコーナーに位置する４つのサブフィールドを含む１０個以上で、前記メインフィールドに含まれるサブフィールドの全数未満の数のサブフィールドについて測定により形状を決定し、残りのサブフィールドについては、測定されたサブフィールドのデータを用いて、４次関数による最小自乗法でフィッティングした結果を用いることを特徴とする荷電粒子線装置におけるサブフィールドの形状測定方法である。
【０００８】
通常１つのメインフィールドには４０個のサブフィールドが含まれる。よって、本手段によれば、最低１０個のサブフィールドの測定で済むので、測定時間を従来の１／４とすることが可能である。発明者の実験の結果、このようにしても問題となる程度の測定誤差が発生しないことが確認できた。
【０００９】
又、３次以下の関数でフィッティングした場合には、実際の値とのずれが大きくなる。５次以上の関数でフィッティングした場合には、元の計測値の誤差部分に起因して、フィッティング結果が不自然に振動してしまう。よって、４次関数による最小自乗法でフィッティングするのが最適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、実質的に問題となるような誤差を生じることなく、高速にサブフィールドの形状を測定する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態の例を説明する。最初に、サブフィールドの形状の決定方法について説明する。以下の説明において、ｉは複素記号である。
【００１２】
サブフィールドを形成する格子点上の理想位置を
【００１３】
【数１】
2007157994.tif 000003
【００１４】
と複素数表示する。又、この複素共役を
【００１５】
【数２】
2007157994.tif 000004
【００１６】
と表す。収差軌道を、
【００１７】
【数３】
2007157994.tif 000005
【００１８】
と展開する。このように展開したのは、荷電粒子線露光装置の光学系において、これらの歪展開係数は、ダイナミック補正によって補正可能となるからである。ここで、
【００１９】
【数４】
2007157994.tif 000006
【００２０】
である。この係数が形状パラメータである。最小自乗法でこれらのパラメータを求めるに当たって、
【００２１】
【数５】
2007157994.tif 000007
【００２２】
として、これが停留値を取るようにＣ０〜Ｃ３を決定する。すなわち、
【００２３】
【数６】
2007157994.tif 000008
【００２４】
を解く。（１）を整理して、行列形式に書き直すと、
【００２５】
【数７】
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【００２６】
【数８】
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【００２７】
として、
【００２８】
【数９】
2007157994.tif 000011
【００２９】
は、
【００３０】
【数１０】
2007157994.tif 000012
【００３１】
で与えられる。但し、
【００３２】
【数１１】
2007157994.tif 000013
【００３３】
であり、
【００３４】
【数１２】
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【００３５】
は、Ｘ０に対応する点の実測値である。又、以上の説明において、行列中のシグマについてのサフィックスは、表示が煩雑になるため外してあるが、例えばｘ０はｘ０ｉの意味である。
【００３６】
従来においては、９点の測定を行っていたので、Ｍ、Ｆのシグマは１〜９について和を求めるものであったが、本実施の形態においては、サブフィールドの４隅の点について測定を行っているので、Ｍ、Ｆのシグマは１〜４について和を求めるものである。
【００３７】
以下、４次関数による最小自乗法でフィッティングする方法について説明する。以下の説明は、Ｎ次関数に最小自乗法でフィッティングする方法であるが、本実施の形態においては、Ｎ＝４とし、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、非等方倍率、直交性、倍率、回転、フォアフォールド歪１、２の少なくとも１つについて、個別にフィッティングを行う。
【００３８】
求める関数形は、
【００３９】
【数１３】
2007157994.tif 000015
【００４０】
であり，Ｎはフィッティングの次数を表す．ここでは，Ｉ個の実測値（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１〜Ｉ）から、ａｎを最小自乗法で決定する方程式を記述する。
【００４１】
【数１４】
2007157994.tif 000016
【００４２】
が、ａｎに対して停留値を持つようにするには、
【００４３】
【数１５】
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【００４４】
を解けばよい。（３）を整理すると、
【００４５】
【数１６】
2007157994.tif 000018
【００４６】
となる。これを行列形式に書き直すと、
【００４７】
【数１７】
2007157994.tif 000019
【００４８】
となる。（５）をａｎについて解くと、
【００４９】
【数１８】
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【００５０】
となり、関数形が決定できる。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）
１つのメインフィールドに属する４０個のサブフィールドについて、各サブフィールドの４隅の点の位置を測定し、それから、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、非等方倍率、直交性、倍率、回転を求めた。基準データとして、従来の方法により３×３の９点の測定を行って、Ｘ方向位置、Ｙ方向位置、非等方倍率、直交性、倍率、回転を求め、両者の差を計算した。その結果を図１に示す。図１において、横軸はサブフィールドの番号を示し、縦軸は、Ｘ方向位置（ｘ）、Ｙ方向位置（ｙ）、非等方倍率（Aniso mag）、直交性（Ortho）、倍率（Iso mag）、回転（Rot）のそれぞれの値を示す。図１を見ると分かるように、両者の間に問題となるような差は生じていない。
（実施例２）
１つのメインフィールドに属する４０個のサブフィールドのうち、メインフィールドのコーナーにある４個のサブフィールドを含む２０個のサブフィールドについて、実測によりＸ方向位置（ｘ position）、Ｙ方向位置（ｙ position）、非等方倍率（Aniso）、直交性（Ortho）、倍率（mag）、回転（Rot）を求め、残りの２０個のサブフィールドについては、これらのデータから、４次関数による最小自乗法でフィッティングして、各々の値を求めた。
【００５２】
その結果を図２に示す。図２において、横軸はサブフィールドの番号であり、縦軸は、Ｘ方向位置（ｘ position）、Ｙ方向位置（ｙ position）、非等方倍率（Aniso）、直交性（Ortho）、倍率（mag）、回転（Rot）の実測により求めた値と、フィッティングにより求めた値の差を示す。但し、差が０となっているサブフィールドは、実測データをフィッティング計算に用いたサブフィールドである。図２を見ると分かるように、フィッティングにより求めたサブフィールドのデータについても、実測により求めたデータと問題となるような差は生じていない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】サブフィールドの４隅の点の位置を測定して求めたデータと、３×３の９点を測定して求めたデータとの差を示す図である。
【図２】フィッティングにより求めたデータと、実測により求めたデータとの差を示す図である。
【図１】
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【図２】
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