專利名稱：電子束描繪裝置和電子束描繪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子束描繪裝置和電子束描繪方法，該電子束描繪裝置具 有用背面保持掩膜的保持機構(gòu)，并且向保持在該保持機構(gòu)上的掩膜表面照 射電子束描繪期望的圖案。
背景技術(shù)：
以前，在用電子束描繪裝置在掩膜上描繪圖案時，采用了保持掩膜上
表面的上表面保持機構(gòu)。圖7 (a)示出了由該上表面保持機構(gòu)保持的掩膜 M的保持狀態(tài)。將上表面保持機構(gòu)設(shè)置在XY平臺104上，所述XY平臺 104能在正交于光軸方向的方向上移動，該光軸方向是從具有電子光學(xué)系統(tǒng) 的電子光學(xué)鏡筒101照射的電子束(未圖示)的光軸方向，上述上表面保 持機構(gòu)由壓板102和銷緊銷103構(gòu)成，所述壓板102具有按壓掩膜M上表 面的上表面基準片，所述銷緊銷103與該上表面基準片同軸，在該軸上與 掩膜M的背面對接，用圖外的給力單元向上方給予力量，上述上表面保持 機構(gòu)具有用壓板102的上述上表面基準片和銷緊銷103夾持保持掩膜M的 結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻l)。
由于該上表面保持機構(gòu)最小限度地限制與掩膜M的接觸，因此能夠維 持掩膜M的清潔度。另外，抑制了由掩膜M的背面形狀的矯正所產(chǎn)生的掩 膜M的表面誤差的影響，再現(xiàn)性優(yōu)良。
但是，為了滿足近年來的半導(dǎo)體等的電路圖案的微細化要求，必須要 提高電子束的分辨能力。因此，將電子光學(xué)鏡筒101靠近掩膜M就變得非 常重要。當前，電子光學(xué)鏡筒101與掩膜M的距離是數(shù)mm程度的等級， 上述壓板102的上表面基準片的厚度也是相同的程度。因此，如圖7(b) 所示，若為了響應(yīng)上述微細化要求而使電子光學(xué)鏡筒101靠近，就難以確 保用于壓板102的上表面基準片的空間。
為了解決如上問題，如圖8 (a)所示，最好使用靜電吸盤等用背面保持掩膜M的背面保持機構(gòu)105，作為掩膜的保持機構(gòu)。但是，在使用了該 背面保持機構(gòu)105的情況下，由于掩膜M的厚度具有100nm等級的公差， 因此，與用圖7說明的上表面保持機構(gòu)的情況不同，掩膜M表面的高度方 向的位置偏移非常明顯(參照圖8 (b))。
若產(chǎn)生了該高度方向的位置偏移，即使用標記臺進行電子束的焦點調(diào) 整和束位置調(diào)整，也會在實際的描繪時產(chǎn)生焦點模糊和位置偏移等，具有 影響描繪精度的問題。例如，如圖9 (a)所示，若標記臺106和掩膜Ml 的高度一致，就可以用預(yù)先用標記臺106調(diào)整過的電子束進行描繪，但在 如圖9 (b)所示地由于掩膜M2比標記臺106高而產(chǎn)生了高度偏移gl的情 況下、以及如圖9 (c)所示地由于掩膜M3比標記臺106低而產(chǎn)生了高度 偏移g2的情況下，必須要校正高度偏移的影響。
在此，電子光學(xué)鏡筒具有焦點調(diào)節(jié)機構(gòu)，該焦點調(diào)節(jié)機構(gòu)使電子束的 焦點高度在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)可變，考慮用焦點調(diào)整機構(gòu)的焦點高度的調(diào) 整來進行高度偏移的影響的校正(例如，參照專利文獻2)。該情況下，必 須要使焦點高度的調(diào)整范圍成為掩膜厚度的公差即100pm等級，但要確保 這種大的調(diào)整范圍很困難。
專利文獻1日本特開平10 — 55950號公報專利文獻2USP6741331號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種電子束描繪裝置和電子束 描繪方法，該電子束描繪裝置在用背面保持掩膜的情況下，不增大焦點調(diào) 整機構(gòu)的焦點高度的調(diào)整范圍，而能夠校正掩膜的高度偏移的影響的。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電子束描繪裝置具有用背面保持掩膜的 保持機構(gòu)，由電子束照射單元向保持在該保持機構(gòu)上的掩膜表面照射電子 束并描繪期望的圖案，該電子束描繪裝置的特征在于，具有XY平臺，該 XY平臺能在正交于上述電子束光軸方向的方向上移動；標記臺，該標記臺 用于調(diào)整電子束的焦點，并固定在該XY平臺上；Z平臺，避開已固定了該 標記臺的區(qū)域而搭載在上述XY平臺上，能在上述光軸方向上移動；以及 測定單元，該測定單元測定上述標記臺的高度和載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜的高度，上述電子束照射單元具有焦點調(diào)整機構(gòu)，使得上述電子束的 焦點高度在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)可變，該規(guī)定范圍的中間值與上述標記臺的 高度一致，上述掩膜保持機構(gòu)具有差分計算單元，設(shè)置在上述Z平臺上， 計算由上述高度測定單元測定出的上述標記臺的高度與載置在上述保持機 構(gòu)上的拖膜的高度的差分；Z平臺控制單元，基于計算出的差分信息，使Z 平臺進行移動，使得上述掩膜的高度與上述標記臺的高度一致，在上述差 分計算單元的計算中使用的上述掩膜的高度是多個測定點的高度中的最高
值與最低值的中間值，該多個測定點是由上述高度測定單元測定的掩膜上 的多個測定點。
此外，在本發(fā)明的電子束描繪裝置中，由上述高度測定單元測定的掩 膜上的測定點，最好至少是掩膜的四角和中心這5個部位。
但是，有時掩膜的高度也因為掩膜的傾斜度而不均勻。因此，最好本 發(fā)明的電子束描繪裝置具有傾斜度計算單元，該傾斜度計算單元計算載置
在上述保持機構(gòu)上的掩膜的傾斜度，上述z平臺具有傾斜度校正單元，基
于該計算出的傾斜度信息校正掩膜的傾斜度，使掩膜的表面與上述電子束
的光軸垂直。具有傾斜度校正單元的z平臺最好由能相對于電子束的光軸 方向獨立移動的3個以上的支承機構(gòu)構(gòu)成。
此外，在本發(fā)明的電子束描繪裝置中，上述保持機構(gòu)最好由吸附掩膜 背面的靜電吸盤構(gòu)成。
此外，本發(fā)明的電子束描繪方法是由電子束照射單元向掩膜表面照射 電子束并描繪期望的圖案，該掩模表面是保持在用背面保持掩膜的保持機
構(gòu)上的，其特征在于，在XY平臺上固定用于調(diào)整電子束的焦點的標記臺， 該XY平臺能在正交于上述電子束光軸方向的方向上移動，并且避開已固 定了上述標記臺的區(qū)域，在上述XY平臺上搭載能在上述光軸方向上移動 的Z平臺，在上述Z平臺上設(shè)置上述保持機構(gòu)，進行下述工序調(diào)整上述 電子束照射單元，使得上述電子束的焦點高度的規(guī)定的調(diào)整范圍的中間值， 與上述標記臺的高度一致的工序，該上述電子束為上述電子束照射單元所 具有的焦點調(diào)整機構(gòu)中的上述電子束；高度調(diào)整工序，測定上述標記臺的 高度，并且測定載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜上的多個測定點的高度，將 測定出的多個測定點的高度中的最高值與最低值的中間值，作為掩膜的測定高度，比較上述標記臺的測定高度和上述掩膜的測定高度并計算差分， 基于計算出的差分信息移動控制上述Z平臺，使得上述掩膜的測定高度與 上述標記臺的測定高度一致。此外，在本發(fā)明的電子束描繪方法中，最好進行傾斜度校正工序，根 據(jù)載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜上的多個測定點的高度計算掩膜表面的傾 斜度，基于該計算出的傾斜度信息控制上述z平臺上所具有的傾斜度校正 單元，使得掩膜表面相對于上述電子束的光軸垂直。在該情況下，也可以 在上述高度調(diào)整工序之后進行上述傾斜度校正工序，此外，也可以在上述 傾斜度校正工序之后進行上述高度調(diào)整工序。根據(jù)本發(fā)明的電子束描繪裝置和描繪方法，因為沒有用掩膜上表面保 持時所必須的保持機構(gòu)的物理空間的制約，所以相比以前，能夠使電子光學(xué)鏡筒更進一步靠近掩膜，能夠響應(yīng)高度的微細化要求。此外，通過分離z平臺和標記臺，該z平臺已經(jīng)設(shè)置了掩膜的保持機構(gòu)，就能在與已進行了電子束調(diào)整的標記臺相同的高度上對掩膜進行描繪。另外，通過將焦點調(diào) 整機構(gòu)的調(diào)整范圍的中間值與標記臺的高度進行對照，并且將掩膜高度設(shè) 為多個測定點的高度的最高值與最低值的中間值，該掩模高度與掩膜的標 記臺高度相對照，就將掩膜表面的最高點和最低點的高度收容在焦點調(diào)整 機構(gòu)的調(diào)整范圍內(nèi)。其結(jié)果是，即使不對照掩膜的厚度公差增大焦點調(diào)整 機構(gòu)的調(diào)整范圍，也能夠最大限度地靈活運用焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍來 校正掩膜的高度偏移的影響。


圖1是示出本發(fā)明的第1實施方式的電子束描繪裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。圖2是圖1的電子束描繪裝置的XY平臺的部分俯視圖。圖3 (a)是示出第1實施方式的Z平臺的高度調(diào)整前的狀態(tài)的側(cè)視圖， 圖3 (b)是示出第1實施方式的Z平臺的高度調(diào)整后的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖4是示出Z平臺的高度調(diào)整處理過程的流程圖。圖5 (a)是示出第2實施方式的Z平臺的高度調(diào)整前的狀態(tài)的側(cè)視圖， 圖5 (b)是示出第2實施方式的Z平臺的高度調(diào)整后的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖6 (a)是示出第3實施方式的Z平臺的高度調(diào)整前的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖6 (b)是示出第3實施方式的Z平臺的高度調(diào)整后的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖7 (a)是示出上表面保持機構(gòu)的掩膜保持狀態(tài)的側(cè)視圖，圖7 (b) 是示出縮短了電子光學(xué)鏡筒與掩膜的距離的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖8 (a)是示出背面保持機構(gòu)的掩膜保持狀態(tài)的側(cè)視圖，圖8 (b)是 示出掩膜的厚度差分部分的高度偏移的側(cè)視圖。圖9 (a)是示出標記臺與掩膜的高度一致的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖9 (b) 是示出掩膜高于標記臺的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖9 (c)是示出掩膜低于標記臺 的狀態(tài)的側(cè)視圖。附圖標記2電子光學(xué)鏡筒(電子束照射單元) 2a物鏡(焦點調(diào)整機構(gòu))3 XY平臺4 標記臺5 Z平臺5b支承銷(支承機構(gòu)) 6保持機構(gòu)7照射控制部(焦點調(diào)整機構(gòu))9 Z平臺控制部(Z平臺控制單元)13高度測定單元14差分計算部(差分計算單元)15傾斜度計算部(傾斜度計算單元)具體實施方式
圖1示出了向掩膜M的表面照射電子束并描繪期望的圖案的電子束描 繪裝置。該電子束描繪裝置具有描繪室1和作為電子束照射單元的電子光 學(xué)鏡筒2，該電子光學(xué)鏡筒2豎立設(shè)置在描繪室1的頂板部中。在描繪室1 中設(shè)置著XY平臺3，該XY平臺3能夠在正交于電子束光軸方向的X方向 和Y方向上移動。如圖2和圖3所示，在XY平臺3上豎立設(shè)置著標記臺4。在進行描繪 之前，進行電子束的焦點調(diào)整和/或束位置調(diào)整使用標記臺4。此外，在XY平臺3上，在避開了豎立設(shè)置著標記臺4的區(qū)域的區(qū)域中搭載有Z平臺5， 該Z平臺5能在電子束的光軸方向即Z方向上移動。在Z平臺5上設(shè)置有 保持機構(gòu)6，該保持機構(gòu)6用其背面保持掩膜M。此外，在XY平臺3的移動速度是高速的情況下，加減速時作用于掩 膜M的慣性力變大，容易產(chǎn)生掩膜M的位置偏移。在此，若用吸附掩膜M 背面的靜電吸盤來構(gòu)成保持機構(gòu)6，就能夠防止掩膜M的位置偏移。已經(jīng)公開的電子光學(xué)鏡筒2，是在將從內(nèi)置的電子槍發(fā)出的電子束成形 為期望的剖面形狀之后，使其偏向并照射到掩膜M上，因此省略其詳細的 說明。由照射控制部7控制電子光學(xué)鏡筒2。此外，電子光學(xué)鏡筒2具有圖 3中所示的物鏡2a，由照射控制部7使施加到物鏡2a上的電壓產(chǎn)生變化， 由此，就能夠使電子束的焦點高度在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)可變。即，構(gòu)成了 焦點調(diào)整機構(gòu)，該焦點調(diào)整機構(gòu)能利用物鏡2a和照射控制部7使電子束的 焦點高度在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)可變。此外，能夠利用電子光學(xué)系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)要素、例如設(shè)置在物鏡2a上 側(cè)的另一個物鏡等來調(diào)整物鏡2a的焦點位置。然后，調(diào)整電子光學(xué)系統(tǒng)的 其他結(jié)構(gòu)要素、例如另一個物鏡等，使電子束的焦點高度的調(diào)整范圍的上 限Fh與下限Fl的中間值Fm (= (Fh+Fl) /2)與標記臺4的高度一致。 此外，也可以利用調(diào)整螺絲等調(diào)整該物鏡2a的設(shè)置高度。在進行該調(diào)整時 掃描電子束，使得在將電子束的焦點高度維持在中間值Fm的狀態(tài)下橫截刻 印在標記臺4的上表面上的標記4a，由圖外的反射電子檢測器檢測來自標 記臺4的反射電子。在電子束的焦點高度與標記臺4的上表面的高度一致 的情況下，在向標記4a照射了電子束的時刻，反射電子的檢測數(shù)急劇上升， 但在電子束的焦點高度偏離了標記臺4的上表面高度的情況下，反射電子 的檢測數(shù)的上升變得緩慢。然后，調(diào)節(jié)物鏡2a的設(shè)置高度，使反射電子的 檢測數(shù)的上升變得急劇，使上述中間值Fm與標記臺4的上表面的高度一致。由XY平臺控制部8向X方向和Y方向移動控制XY平臺3。由Z平 臺控制部9向Z方向移動控制Z平臺5。然后，用整體控制部10統(tǒng)一控制 照射控制部7、 XY平臺控制部8及Z平臺控制部9。整體控制部10連接有 第1存儲器lli和第2存儲器112。在第1存儲器lh中存儲著圖案數(shù)據(jù)。 整體控制部10基于圖案數(shù)據(jù)，制成描繪數(shù)據(jù)并將其存儲在第二存儲器112中，該描繪數(shù)據(jù)規(guī)定應(yīng)該描繪的圖形的形狀和位置。此外，電子束描繪裝置具有平臺位置測定單元12和高度測定單元13， 該位置測定單元12測定XY平臺5的X方向和Y方向的位置，該高度測定 單元測定保持在保持機構(gòu)6上的掩膜M的高度。平臺位置測定單元12由激 光測長計構(gòu)成，所述激光測長計利用在固定在XY平臺3上的平臺反射鏡 3a上射入反射激光來測定XY平臺3的位置。此外，圖2和圖3中省略了 平臺反射鏡3a。高度測定單元13由投光部13a、受光部13b及高度計算部13c構(gòu)成， 所述投光部13a從斜上方向在掩膜M的表面會聚照射激光，所述受光部13b 接受來自掩膜M的反射光后檢測反射光的位置，所述高度計算部13c根據(jù) 反射光的位置計算掩膜M的高度。將由高度測定單元13測定出的掩膜M 的高度數(shù)據(jù)輸入到整體控制部10中。在向掩膜M描繪圖案時，從整體控制部10向XY平臺控制部8發(fā)出動 作指令，移動XY平臺3。此外，在照射控制部7中，基于從整體控制部 IO輸入的描繪數(shù)據(jù)， 一面確認由平臺位置測定單元12測定出的XY平臺3 的位置， 一面進行電子光學(xué)鏡筒2內(nèi)的電子束的成形控制和偏向控制，向 掩膜M的期望位置照射電子束。另外，由高度測定單元13實時地測定掩膜 M的電子束照射處的高度，對照掩膜M的高度調(diào)整電子束的焦點高度，校 正高度偏移所產(chǎn)生的影響。但是，在用保持機構(gòu)6保持掩膜M的背面的情況下，產(chǎn)生有掩膜M的 厚度公差部分的高度偏移。要用焦點高度的調(diào)整來校正高度偏移所產(chǎn)生的 影響，就必須要使焦點高度的調(diào)整范圍成為掩膜M的厚度公差即100pm的 等級。但是，要確保這種大的調(diào)整范圍很困難。因此，在本實施方式中進行Z平臺5的移動控制，使掩膜M的高度與 已進行了電子束調(diào)整的標記臺4的高度一致。圖3示出了 Z平臺5的高度 調(diào)整前后的狀態(tài)。圖3 (a)示出了掩膜M的高度低于標記臺4的高度時的 調(diào)整前的狀態(tài)。圖3 (b)示出為了使掩膜M的高度與標記臺4的高度一致， 向上方移動了 Z平臺5的調(diào)整后的狀態(tài)。此外，雖然未圖示，但最好在掩 膜M高于標記臺4的情況下，向下方移動調(diào)整Z平臺5。Z平臺5的驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下，例如，設(shè)置一對工作臺，該一對工作臺的相對的錐形傾斜面平行，并在該一對工作臺之間設(shè)置有軸承等導(dǎo)向單 元，通過利用步進電動機或者超聲波電送機使下方的工作臺在水平方向上 移動，來使上方的工作臺在上下方向上移動。圖4示出了利用Z平臺5進行高度調(diào)整的處理過程。首先，在XY平 臺3上固定標記臺4 (Sl)。接著，如上所述地調(diào)整物鏡2a的設(shè)置高度，使 電子?xùn)c的焦點高度的調(diào)整范圍的上限Fh與下限Fl的中間值Fm與標記臺4 的高度一致(S2)。此外，利用高度測定單元9測定標記臺4的高度(h0) (S3)。將測定出的標記臺4的高度(h0)存儲在存儲器等中(S4)。接著，將保持機構(gòu)6搭載在Z平臺5上(S5)，將掩膜M搬入到描繪 室1中，載置在保持機構(gòu)6上(S6)。接著，利用高度測定單元9測定載置的掩膜M的高度(h,) (S7)。但 是，由于掩膜M的高度在不同的部位有高低差，因此，有可能根據(jù)測定點 而產(chǎn)生偏差。因此，在測定掩膜M的高度時，利用高度測定單元9測定掩 膜M上的多個測定點，將測定出的多個測定點的高度中的最高值與最低值 的中間值(=(最高值+最低值)/2)作為掩膜M的高度(h。。此外， 在用保持機構(gòu)6保持了掩膜M的情況下，掩膜M的表面形狀因為平行度和 重力彎曲而發(fā)生變化。因此，由高度測定單元9測定的掩膜M上的多個測 定點最好至少是掩膜M的四角和中心這5個部位。在求出了掩膜M的高度(h,)之后，讀出存儲的上述標記臺的高度(ho)， 用差分計算部14 (參照圖1)比較掩膜M的高度(h,)與標記臺4的高度 (h0)，計算兩者的差分(S8)。在差分是"O"的情況下(S9)，由于兩者的高 度一致，因此結(jié)束高度調(diào)整，開始描繪。另一方面，在差分不是"o"的情況 下，即兩者的高度不一致的情況下，基于該差分信息，由Z平臺控制部9 移動控制Z平臺5 (SIO)，并再次執(zhí)行S7到S9的處理。此外，在實際運 用中差分不是"O"而是一定的閾值以下的值。若進行以上的高度調(diào)整，就能按照與已進行了電子束調(diào)整的標記臺4 相同的高度，向掩膜M進行描繪。另外，通過將焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍 的中間值與標記臺4的高度進行對照，同時將與標記臺4的高度進行對照 的掩膜M的高度設(shè)為多個測定點的高度的最高值與最低值的中間值，由此， 就將掩膜表面的最高點和最低點的高度收入焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍內(nèi)。其結(jié)果是，即使不對照掩膜的厚度公差來增大焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍，也能夠最大限度地靈活運用焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍來校正掩膜的高度偏移的影響。此外，也可以在保持機構(gòu)6上載置了掩膜M之后進行掩膜臺4的高度(h0)的測定。另外，也可以在Z平臺5上設(shè)置了保持機構(gòu)6之后，進行 使焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍的中間值Fm與標記臺4的高度一致的調(diào)整。此外，在上述第l實施方式中，分別用單一的部件構(gòu)成了Z平臺5和 保持機構(gòu)6，但也可以如圖5所示的第2實施方式所述，用多個支承銷5a 構(gòu)成Z平臺5，該多個支承銷經(jīng)由單一驅(qū)動機構(gòu)能夠相互同步上下移動，并 且，也能夠用設(shè)置在多個支承銷5a上的多個承受座6a構(gòu)成保持機構(gòu)6。掩 膜M在其背面坐落并保持在這些承受座6a上。再有，第2實施方式適用于 XY平臺3的移動速度是低速的情況，利用承受座6a與掩膜M之間的摩擦 力，防止掩膜M的位置偏移。在第2實施方式中，也如圖5 (a)所示，在掩膜M的高度與標記臺4 的高度不同時，進行上述的高度調(diào)整處理，驅(qū)動多個支承銷5a，如圖5 (b) 所示地，使掩膜M的高度與標記臺4的高度一致。但是，掩膜M的高度調(diào)整不只是Z平臺5的上下方向的移動，有時也 需要糾正調(diào)整傾斜度。因此，在圖6中所示的第3實施方式中，其結(jié)構(gòu)具 有使Z平臺5傾斜度的校正單元。即，用能在相對于電子束的光軸方向上 獨立移動的3個支承銷(支承機構(gòu))5b來構(gòu)成Z平臺5，在各支承銷5b上 設(shè)置著構(gòu)成保持機構(gòu)6的各承受座6a。此外，支承銷5b的數(shù)量不限定于3 個，也可以是4個以上。在掩膜M的厚度不均勻的情況下，如圖6 (a)所示地掩膜M的表面 傾斜。該情況下，計算出掩膜M的傾斜度，根據(jù)傾斜度個別地驅(qū)動各支承 銷5b以校正掩膜M的傾斜度，使得掩膜M的表面相對于電子束的光軸垂 直。之后，與上述第1實施方式同樣地，測定掩膜M上的多個測定點的高 度，同歩驅(qū)動各支承銷5b，使得中間值與標記臺4的高度一致，該中間值 為這些測定點的高度的最高值與最低值的中間值。這樣，就如圖6 (b)所 示地，能夠在使掩膜M的表面相對于電子束的光軸垂直的狀態(tài)下，使掩膜 M的高度與標記臺4的高度一致。此外，也可以在校正掩膜M的傾斜度之前，測定掩膜M的多個測定點的高度，同步驅(qū)動各支承銷5b，使得中間值與標記臺4的高度一致，該中 間值為這些測定點的高度的最高值與最低值的中間值，然后進行掩膜M的 高度調(diào)整，之后，根據(jù)掩膜M的傾斜度，個別地驅(qū)動各支承銷5b，校正掩 膜M的傾斜度。此外，掩膜M的傾斜度的計算方法最好是用高度測定單元14測定掩 膜M上的多個測定點的高度，基于這些測定數(shù)據(jù)，利用例如最小平方法求 出最優(yōu)的一次近似式。即，用一次近似式ax+by+c近似地求出上述測定數(shù) 據(jù)Zi二F (xi， yi)的微分式Z' =f (x， y)的x、 y的a、 b即為傾斜度。 為了校正傾斜度，最好與校正后同樣地，使求出的傾斜度變?yōu)?。另外，c 是支承銷5b的上下校正部分。用圖1中點畫線示出的傾斜度計算部15來進行掩膜M的傾斜度的計 算。然后，向Z平臺控制部9發(fā)送由傾斜度計算部15計算出的傾斜度信息， 由Z平臺控制部9個別地移動控制各支承銷5b以校正傾斜度。此外，在第2、第3實施方式中，在各支承銷5a、 5b上設(shè)置了各承受 座6a，但也可以在各支承銷5a、 5b的上端一體成形各承受座6a。此外，也 可以在第2、第3實施方式的支承銷5a、 5b上設(shè)置由第1實施方式的靜電 吸盤構(gòu)成的保持機構(gòu)6。
權(quán)利要求
1、一種電子束描繪裝置，具有用背面保持掩膜的保持機構(gòu)，利用電子束照射單元向保持在該保持機構(gòu)上的掩膜表面照射電子束來描繪期望的圖案，其特征在于，具有XY平臺，能在與上述電子束的光軸方向正交的方向上移動；標記臺，固定在該XY平臺上，用于調(diào)整電子束的焦點；Z平臺，避開固定有該標記臺的區(qū)域而搭載在上述XY平臺上，能在上述光軸方向上移動；及測定單元，測定上述標記臺的高度以及載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜的高度，上述電子束照射單元具有焦點調(diào)整機構(gòu)，該焦點調(diào)整機構(gòu)使上述電子束的焦點高度在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)可變，該規(guī)定范圍的中間值與上述標記臺的高度一致，上述掩膜保持機構(gòu)具有差分計算單元，設(shè)置在上述Z平臺上，計算由上述高度測定單元測定出的上述標記臺的高度與載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜的高度之間的差分；及Z平臺控制單元，基于計算出的差分信息使Z平臺進行移動，以使上述掩膜的高度與上述標記臺的高度一致，在上述差分計算單元的計算中使用的上述掩膜的高度是多個測定點的高度中的最高值與最低值的中間值，該多個測定點的高度是由上述高度測定單元測定掩膜上的多個測定點而得到的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 由上述高度測定單元測定的掩膜上的測定點，至少是掩膜的四角和中心這5個部位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 具有傾斜度計算單元，該傾斜度計算單元計算載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜的傾斜度，上述Z平臺具有傾斜度校正單元，該傾斜度校正單元基于該計算出的傾斜度信息校正掩膜的傾斜度，使掩膜的表面相對于上述電子束的光軸垂 直。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 具有傾斜度計算單元，該傾斜度計算單元計算載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜的傾斜度，上述z平臺具有傾斜度校正單元，該傾斜度校正單元基于該計算出的傾斜度信息校正掩膜的傾斜度，使掩膜的表面相對于上述電子束的光軸垂直。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 具有上述傾斜度校正單元的Z平臺由3個以上的支承機構(gòu)構(gòu)成，該3個以上的支承機構(gòu)能夠相對于上述光軸方向獨立地移動。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 具有上述傾斜度校正單元的Z平臺由3個以上的支承機構(gòu)構(gòu)成，該3個以上的支承機構(gòu)能夠相對于上述光軸方向獨立地移動。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子束描繪裝置，其特征在于， 上述保持機構(gòu)由吸附掩膜背面的靜電吸盤構(gòu)成。
8、 一種電子束描繪方法，是由電子束照射單元向掩膜表面照射電子束 來描繪期望的圖案的電子束描繪方法，該掩膜表面被保持在用背面保持掩 膜的保持機構(gòu)上，其特征在于，在XY平臺上固定用于調(diào)整電子束的焦點的標記臺，該XY平臺能夠 在與上述電子束的光軸方向正交的方向上移動，并且避開固定有上述標記 臺的區(qū)域而在上述XY平臺上搭載Z平臺，該Z平臺能夠在上述光軸方向 上移動，在上述Z平臺上設(shè)置上述保持機構(gòu)，進行下述工序利用上述電子束照射單元所具有的焦點調(diào)整機構(gòu)，調(diào)整上述電子束照 射單元，以使上述電子束的焦點高度的規(guī)定的調(diào)整范圍的中間值與上述標 記臺的高度一致的工序；及高度調(diào)整工序，測定上述標記臺的高度，并且對載置在上述保持機構(gòu) 上的掩膜上的多個測定點的高度進行測定，將測定出的多個測定點的高度 中的最高值與最低值的中間值作為掩膜的測定高度，比較上述標記臺的測 定高度和上述掩膜的測定高度并計算差分，基于計算出的差分信息移動控制上述Z平臺，使得上述掩膜的高度與上述標記臺的高度一致。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子束描繪方法，其特征在于，上述多個測定點至少是掩膜的四角和中心這5個部位。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子束描繪方法，其特征在于， 進行傾斜度校正工序，根據(jù)載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜上的多個測定點的高度計算掩膜表面的傾斜度，基于該計算出的傾斜度信息，控制上 述Z平臺上所具有的傾斜度校正單元，以使掩膜表面相對于上述電子?xùn)c的 光軸垂直。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子束描繪方法，其特征在于， 進行傾斜度校正工序，根據(jù)載置在上述保持機構(gòu)上的掩膜上的多個測定點的高度計算掩膜表面的傾斜度，基于該計算出的傾斜度信息，控制上 述Z平臺上所具有的傾斜度校正單元，以使掩膜表面相對于上述電子束的 光軸垂直。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子束描繪方法，其特征在于， 在上述高度調(diào)整工序之后，進行上述傾斜度校正工序，
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電子束描繪方法，其特征在于， 在上述高度調(diào)整工序之后，進行上述傾斜度校正工序，
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子束描繪方法，其特征在于， 在上述傾斜度校正工序之后，進行上述高度調(diào)整工序。
15、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電子束描繪方法，其特征在于， 在上述傾斜度校正工序之后，進行上述高度調(diào)整工序。
全文摘要
提供一種電子束描繪裝置和電子束描繪方法，該電子束描繪裝置在用背面保持掩膜的情況下，不增大焦點調(diào)整機構(gòu)的焦點高度的調(diào)整范圍，而能夠校正掩膜的高度偏移的影響。在XY平臺(3)上避開已固定了標記臺(4)的區(qū)域來搭載Z平臺(5)，在設(shè)置在Z平臺(5)上的保持機構(gòu)(6)的上表面載置掩膜(M)。使焦點調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整范圍的中間值與標記臺(4)的高度一致。測定標記臺(4)的高度，并且測定掩膜(M)的多個測定點的高度，移動Z平臺(5)，使這些測定點的高度中的最高值與最低值的中間值的高度與標記臺(4)的高度一致。
文檔編號H01L21/027GK101546134SQ200910129718
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者東矢高尚 申請人:紐富來科技股份有限公司