[发明专利]描绘设备以及制造物品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用多个带电粒子束在衬底上描绘图案的描绘设备以及制造物品（article）的方法。

背景技术

当在半导体工艺中利用电子束在第n层（n是自然数）的装置图案上描绘第（n+1）层的装置图案时，第n层和第（n+1）层的装置图案在描绘之前被对准。对于这个对准（重叠）操作，执行对准测量操作。在对准测量操作中，使用例如轴外的（off-axis）对准用观测仪器（alignment scope）测量已经被形成在晶片（wafer）上的多个对准标记的位置，并且基于测量的值获得具有描绘在晶片上的图案的所有照射场（shot）（或者一些照射场）的位置。以这种方式，获得其中形成第n层的晶片上的每个照射场的位置，并且随后将该照射场移动到电子束描绘位置以便以重叠方式在第n层中描绘的图案上描绘第（n+1）层的装置图案。

为了即使晶片表面的位置在垂直方向上从目标位置偏移也防止晶片表面上的每个电子束的位置在水平方向上从目标位置偏移，期望的是引导该电子束以便垂直地入射在晶片上。在该情况下的垂直性也将被称为因（像侧的）远心光学系统命名的远心特性，并且在下文中垂直性的程度也将被称为远心度。

在使用多个电子束的描绘设备中，随着每个电子束的远心度降低，重叠精度可能劣化。日本专利公开No.2005-109235指出了低远心度导致描绘的图案中的畸变的问题，并且提出了测量并且校正与畸变对应的偏移的描绘系统作为该问题的解决方案。

如在日本专利公开No.2005-109235中所公开的，已经提出了考虑远心特性来校正每个电子束的偏移的方法，但是还没有提出当在晶片上描绘预定的图案时考虑晶片的平坦度来校正每个电子束的偏移的方法。本发明的发明人进行了检查，并且发现晶片的实际平坦度约为1μm。平坦度（在该情况下为1μm）和远心度（在该情况下为1mRad）的乘积为1nm，因此电子束可能在晶片上偏移约1nm。描绘设备所要求的重叠精度例如为最小线宽度的约1/4（例如，在线宽度为20nm时为约5nm）。在这时候，平坦度（与它关联的散焦（defocus）的量）和远心度的乘积的数值的上述的示例（即，1nm）是不可忽略的。

在例如具有小的焦点深度的浸润式曝光设备中，通过例如CMP工艺使晶片变平坦，在每个照射场中将晶片平坦度设定为1μm或更小的值。然而，为了改善晶片平坦度，半导体制造的总成本增大。

另一方面，在使用多个电子束的描绘设备中，如果不是不可能的话，将每个电子束的远心度的标准设定为如例如0.5mRad或更小那样严格导致了描绘设备的组件成本或者调节成本增大。结果，半导体制造的总成本同样增大。

发明内容

本发明提供例如在重叠精度方面有利的描绘设备。

本发明提供一种利用多个带电粒子束在衬底上描绘图案的描绘设备，所述描绘设备包括：带电粒子光学系统，被配置为将多个带电粒子束发射到衬底上；以及控制器，被配置为控制带电粒子光学系统的操作，其中控制器被配置为控制所述操作以便补偿基于衬底的表面的起伏的第一数据和多个带电粒子束中的每一个带电粒子束相对于带电粒子光学系统的轴的倾斜的第二数据而确定的图案的畸变。

从以下参考附图的示例性实施例的描述中本发明更多的特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的描绘方法的流程图；

图2是示出描绘设备的视图；

图3A和图3B是用于说明基线（baseline）测量的视图；

图4是用于说明电子束偏转操作的视图；

图5是示出每个电子束的远心度的图（map）的视图；

图6是示出晶片平坦度的信息的视图；

图7是示出在晶片表面上产生的位置偏移量的视图；

图8是示出远心度、晶片平坦度和位置偏移量之间的关系的图示；

图9是示出校正描绘数据的步骤的流程图；

图10是示出数据网格（grid）和射束网格之间的关系的视图；

图11是示出射束网格上的数据和数据网格上的描绘范围之间的关系的视图；

图12是示出校正描绘数据的结果的示例的视图；以及

图13是示出根据第四实施例的描绘方法的流程图。

具体实施方式

[第一实施例]