曝光装置及曝光方法、微影方法、以及组件制造方法与流程
本发明系关于一种曝光装置及曝光方法、微影方法、以及组件制造方法，尤其是关于照射带电粒子束而曝光目标物之曝光装置及曝光方法、使用曝光装置或曝光方法进行线图之切断的微影方法、以及包含利用微影方法而进行对目标物之曝光之微影步骤的组件制造方法。
背景技术
近年来，提出有例如互补地利用使用arf光源之液浸曝光技术与带电粒子束曝光技术(例如电子束曝光技术)之互补式微影。于互补式微影中，例如于使用arf光源之液浸曝光中，藉由利用双重图案化等，形成简单之线与间隙图案(以下适当地简记为l/s图案)。继而，通过使用电子束之曝光而进行线图之切断或通孔之形成。
于互补式微影中，能够较佳地使用具备多个射束光学系统之带电粒子束曝光装置(例如，参照专利文献1、2)。然而，于自多个射束光学系统照射之多条射束之间作用有库伦力(库伦相互作用)。除此之外，于实际进行曝光之情形时，根据目标图案，多条射束各自之导通、断开状态自由变换且时刻变化。可认为其结果为，处于导通状态之射束彼此之相互作用亦自由变换且时刻变化，从而多条射束在照射面上之位置关系自所期待之位置关系发生变化。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2015-133400号公报
[专利文献2]美国专利申请案公开第2015/0200074号说明书
技术实现要素：
根据第1态样，提供一种曝光装置，系照射带电粒子束而对目标物进行曝光，其具备：载台，其保持且移动上述目标物；照射装置，其具有能够针对多条射束而个别地设定上述射束照射至上述目标物之照射状态之多个射束光学系统；及控制装置，其控制上述载台与上述多射束光学系统之相对移动，并且根据基于上述多条射束中之至少第1射束之照射状态所产生之第2射束之照射位置之变化的相关信息，调整上述多条射束对上述目标物之照射位置。
根据第2态样，提供一种微影方法，其包含：利用曝光装置对目标物进行曝光而于上述目标物上形成线与间隙图案；及使用第1态样之曝光装置，进行构成上述线与间隙图案之线图之切断。
根据第3态样，提供一种曝光方法，系照射带电粒子束而对目标物进行曝光，包含：使上述目标物保持于在既定面内移动之载台上；及为了自具有能够针对多条射束而个别地设定上述射束照射至上述目标物之照射状态之多射束光学系统的照射装置对上述目标物之射束照射控制，而控制上述载台与上述多射束光学系统之相对移动，并且根据基于上述多条射束中之至少第1射束之照射状态所产生之第2射束之照射位置之变化的相关信息，调整上述多条射束对上述目标物之照射位置。
根据第4态样，提供一种微影方法，其包含：利用曝光装置对目标物进行曝光而于上述目标物上形成线与间隙图案；及使用第3态样之曝光方法，进行构成上述线与间隙图案之线图之切断。
根据第5态样，提供一种组件制造方法，其包含微影步骤，且于上述微影步骤中，利用第2态样或第4态样之微影方法进行对目标物之曝光。
附图说明
图1系概略性地显示一实施形态之电子束曝光装置之构成的图。
图2系显示具备图1之电子束曝光装置之曝光系统的立体图。
图3系将电子束照射装置之一部分与安装有晶圆梭之粗微动载台一起显示的图。
图4系显示光学系统管柱(多射束光学系统)之构成的图。
图5(a)系显示射束成形孔径板的俯视图，图5(b)系将图5(a)之圆c内放大显示的图。
图6系显示将晶圆梭安装于被载置在压盘上之粗微动载台之状态的立体图。
图7系显示将晶圆梭自微动载台卸除后之图6之粗微动载台的立体图。
图8系将载置于压盘上之微动载台放大显示的图。
图9系显示将微动载台及磁屏蔽构件自图7所示之粗微动载台去除之状态的粗微动载台之立体图的图。
图10(a)及图10(b)系用以说明第1测量系统之构成的图(其1及其2)。
图11系显示构成电子束曝光装置之控制系统之主控制装置之输入输出关系的方块图。
图12(a)及图12(b)系用以对多射束光学系统(光学系统管柱)之畸变之修正之原理进行说明的图。
图13(a)及图13(b)系用以对多射束光学系统(光学系统管柱)之畸变之修正之效果进行说明的图。
图14系用以说明组件制造方法之一实施形态的流程图。
具体实施方式
以下根据
于本实施形态中，作为带电粒子束之一例，对使用电子束之构成进行说明。但，带电粒子束并不限定于电子束，亦可为离子束等使用带电粒子之射束。
电子束曝光装置100具备真空腔室80、及收容于由真空腔室80划分之曝光室81之内部的曝光系统82。于图2中示出曝光系统82之立体图。
曝光系统82如图1及图2所示般，具备载台装置83、及电子束照射装置92。电子束照射装置92包含图2所示之圆筒状之镜筒93、及镜筒93之内部之电子束光学系统。
载台装置83系包含装卸自如地安装有可保持且移动晶圆之晶圆梭(wafershuttle)10之粗微动载台85的构成，电子束照射装置92系对保持在安装于粗微动载台85之晶圆梭10的晶圆w照射电子束而曝光之构成。
此处，晶圆梭10之详细情况如下所述，其系静电吸附晶圆且予以保持之保持构件(或平台)。该保持构件于保持晶圆之状态下被搬送，并且以进行既定之事先测量之测量室(未图示)作为起点，于包含曝光室81之多个曝光室(对曝光室81以外之曝光室并未图示)之间，如穿梭巴士(或航天飞机)般重复往返。因此，于本实施形态中，将该保持构件称为晶圆梭。
载台装置83如图2所示般，具备压盘84、于压盘84上移动之粗微动载台85、驱动粗微动载台85之驱动系统及测量粗微动载台85之位置信息之位置测量系统。载台装置83之构成等详细情况于下文进行说明。
电子束照射装置92之镜筒93如图2所示般系被由在外周部以中心角120度之间隔形成有3个凸部之圆环状之板构件所构成之度量衡框架94自下方支持。更具体而言，镜筒93之最下端部成为与其上之部分相比直径较小之小径部，其小径部与其上之部分之边界部分成为阶部。并且，于该小径部插入至度量衡框架94之圆形之开口内且阶部之底面抵接于度量衡框架94之上表面之状态下，镜筒93由度量衡框架94自下方支持。度量衡框架94如图2所示般，经由下端连接于上述3个凸部之各者之3个垂吊支持机构95a、95b、95c(柔性构造之连结构件)，自划分曝光室81之真空腔室80之顶板(顶壁)以垂吊状态被支持(参照图1)。即，以如此之方式，电子束照时接置92相对于真空腔室80以3点被垂吊支持。
3个垂吊支持机构95a、95b、95c如于图2中关于垂吊支持机构95a代表性地所示般，具有设置于各自之上端之被动型之抗振垫96、及由各自之一端连接于抗振垫(抗振部)96之下端且另一端连接于度量衡框架94之钢材所构成之金属线97。抗振垫96固定于真空腔室80之顶板，且分别包含空气阻尼器或螺旋弹簧。
于本实施形态中，于自外部传递至真空腔室80之地板振动等振动中，与电子束光学系统之光轴平行之z轴方向之振动成分的大部分被抗振垫96吸收，故于与电子束光学系统之光轴平行之方向获得较高之除振性能。又，关于垂吊支持机构之固有振动数，相较于与电子束光学系统之光轴平行之方向，于与光轴垂直之方向变低。由于3个垂吊支持机构95a、95b、95c于与光轴垂直之方向如摆锤般振动，故以与光轴垂直之方向之除振性能(防止自外部传递至真空腔室80之地板振动等振动传至电子束照射装置92的能力)变得充分高之方式，将3个垂吊支持机构95a、95b、95c之长度(金属线97之长度)设定得充分长。于该结构中，可获得较高之除振性能，并且能够实现机构部之大幅度之轻量化，但有电子束照射装置92与真空腔室80之相对位置以相对较低之频率发生变化之虞。对此，为了将电子束照射装置92与真空腔室80之相对位置维持为既定之状态，设置有非接触方式之定位装置98(于图1及图2中并未图示，参照图11)。该定位装置98系如例如国际公开第2007/077920号等所揭示般，可包含6轴之加速度传感器、6轴之致动器而构成。定位装置98系由主控制装置50控制(参照图11)。藉此，电子束照射装置92相对于真空腔室80的x轴方向、y轴方向、z轴方向之相对位置、及绕x轴、y轴、z轴之相对旋转角维持为固定之状态(既定之状态)。
于图3中将电子束照射装置92之一部分与安装有梭10之粗微动载台85一起示出。于图3中，度量衡框架94省略图示。电子束照射装置92具备：镜筒93；及电子束光学系统，其由在该镜筒93内于xy平面内数组状地配置之m个(m例如为100)光学系统管柱20所构成。各光学系统管柱20包含能够照射可个别地导通断开且可偏向之n条(n例如为5000)射束之多射束光学系统。以下，为方便起见，使用与光学系统管柱相同之符号，将多射束光学系统记为多射束光学系统20、光学系统管柱(多射束光学系统)20、或多射束光学系统(光学系统管柱)20。
于图4中示出光学系统管柱(多射束光学系统)20之构成。光学系统管柱(多射束光学系统)20具备圆筒状之壳体(管柱室)21、以及收纳于该管柱室21之电子枪22及光学系统23。
光学系统23具备自上而下依序以既定之位置关系配置于电子枪22之下方之第1孔径板24、一次射束成形板26、射束成形孔径板(apertureplate)(光圈板)28、遮蔽平板30及最终孔径32。其中，射束成形孔径板28与遮蔽平板30靠近配置。
于第1孔径板24与一次射束成形板26之间配置有非对称照明光学系统34。又，于一次射束成形板26与射束成形孔径板28之间，于上下方向上隔开既定间隔地配置有电磁透镜36a、36b。于遮蔽平板30与最终孔径32之间，于上下方向上隔开既定间隔地配置有电磁透镜38a、38b。又，于最终孔径32之下方，于上下方向上隔开既定间隔地配置有电磁透镜38c、38d。于电磁透镜38d之内侧，于略高之位置，以与电磁透镜38d大致同心之方式配置有载台反馈偏向器40。
自电子枪22发射既定之加速电压(例如50kev)之电子束eb0。电子束eb0藉由通过第1孔径板24之开口24a，成形为绕光轴ax1对称之圆形之剖面。
非对称照明光学系统34产生使成形为圆形之剖面之电子束eb0变形为于一方向(例如x轴方向)较长、于另一方向(例如y轴方向)较短之纵向之剖面形状而成的电子束eb1。
非对称照明光学系统34可由例如使光轴ax1附近产生静电四极场之静电四极透镜群所构成。藉由适当调整由非对称照明光学系统34所产生之静电四极场，能够成形剖面为纵向之电子束eb1。
电子束eb1照射至包含形成于圆板状之一次射束成形板26之y轴方向之中心部的于x轴方向上细长之狭缝状之开口26a的区域。电子束eb1藉由通过一次射束成形板26之开口26a而成形为细长之电子束eb2，且藉由电磁透镜36a及电磁透镜36b而成像于射束成形孔径板28上，并照射至射束成形孔径板28的与下述之开口之配置区域对应的在x轴方向延伸之照射区域。
于射束成形孔径板28，于与一次射束成形板26之开口26a对应之位置设置有多个开口。若对此进而详细说明，则于射束成形孔径板28，如图5(a)之俯视图所示般，形成有排列于x轴方向之多个开口28a之行。开口28a如将图5(a)之圆c内放大所得之图5(b)所示般，以既定间距2p(数μm(例如，
返回图4，于射束成形孔径板28之下方，配置有遮蔽平板30。于遮蔽平板30，于与射束成形孔径板28之多个开口28a对应之部分分别形成有开口30a。各开口30a系较开口28a更大地形成，能够供已通过开口28a之电子束通过。
并且，于各开口30a之y轴方向之两侧分别设置有用以使自该开口30a射出之电子束eb3偏向之一对遮蔽电极。遮蔽电极之各者虽然并未图示，但经由配线及端子连接于驱动电路。再者，遮蔽电极及配线系藉由将
若对遮蔽电极施加电压，则通过开口30a之电子束eb3较大程度地弯折。其结果为，如图4所示般，将因遮蔽电极而弯折之电子束eboff被引导至配置于遮蔽平板30之下方之最终孔径32之圆形之开口32a的外侧，且由最终孔径32阻止。开口32a形成于最终孔径32之光轴附近。
另一方面，于不对遮蔽电极施加电压之情形时，电子束eb3通过最终孔径32之开口32a。即，能够根据是否对各个遮蔽电极施加电压，而控制各个电子束eb3之导通断开。夹着最终孔径32而于上下配置有各2个电磁透镜，即第1电磁透镜38a、第2电磁透镜38b、第3电磁透镜38c及第4电磁透镜38d。藉由该等
配置于最终孔径32之下方的载台反馈偏向器40系由具有一对电极板之静电偏向器所构成，该一对电极板以自与开口28a之行相同之方向(x轴方向)夹着光轴ax1之方式配置。藉由该载台反馈偏向器40，可将电子束eb3之照射位置于x轴方向进行微调整。再者，于本实施形态中，由静电偏向器构成载台反馈偏向器40，但并不限定于该构成。例如，亦可藉由将至少一对线圈以夹着光轴之方式配置且利用使电流流动于该等线圈而产生之磁场使射束偏向之电磁型之偏向器而构成载台反馈偏向器40。
至此所说明之电子枪22及光学系统23之构成各部系按照主控制装置50之指示而由控制部64控制(参照图11)。
又，于第4电磁透镜38d之下方，在x轴方向之两侧，设置有一对反射电子检测装置42x1、42x2。又，虽然于图4中省略图示，但实际上，于第4电磁透镜38d之下方，在y轴方向之两侧，设置有一对反射电子检测装置42y1、42y2(参照图11)。该等反射电子检测装置之各者系例如由半导体检测器所构成，且对自晶圆上之对准标记或基准标记等检测对象标记所产生之反射成分、此处为反射电子进行检测，并将与检测出之反射电子对应之检测讯号输送至讯号处理装置62(参照图11)。讯号处理装置62于藉由未图示之放大器将多个反射电子检测装置42之检测讯号放大之后，进行讯号处理，并将该处理结果输送至主控制装置50(参照图11)。
于将光学系统管柱(多射束光学系统)20之5000条多射束全部设为导通状态(电子束照射至晶圆之状态)时，于例如100μm×20nm之矩形区域(曝光区域)内，于以与射束成形孔径板28之5000个开口28a之配置对应的位置关系设定之5000点，同时形成小于紫外光曝光装置之解析极限的电子束之圆形光点。各光点之大小为例如直径为γ·p＝20nm。γ为光学系统管柱20之倍率。
于本实施形态中，由管柱室21内之电子枪22、光学系统23及反射电子检测装置42、以及控制部64及讯号处理装置62构成1个光学系统单元70。并且，将该光学系统单元70设置为与多射束光学系统(光学系统管柱)20相同数量(100)(参照图11)。
100个多射束光学系统20与例如形成于300mm晶圆上之(或按照曝光照射映像(shotmap)，此后形成之)例如100个曝光照射区域大致1：1对应。于电子束曝光装置100中，100个多射束光学系统20之各者将分别可导通/断开且可偏向之多个(n＝5000)直径20nm之电子束之圆形光点配置于矩形(例如100μm×20nm)之曝光区域内。藉由一边对该曝光区域于既定之扫描方向(y轴方向)扫描晶圆w，一边使该多个电子束之圆形光点偏向且导通/断开，而将晶圆上之100个曝光照射区域曝光，形成图案。因此，于300mm晶圆之情形时，曝光时的晶圆之移动行程，即便略有余裕，亦只要有数十mm、例如50mm便足够。
其次，对载台装置83之构成等进行说明。于图6中示出于载台装置83之粗微动载台85安装有晶圆梭(以下简记为梭)10之状态的立体图。于图7中示出梭10脱离之(卸除之)状态之图6所示之粗微动载台85的立体图。
载台装置83所具备之压盘84实际上设置于划分曝光室81之真空腔室80之底壁上。粗微动载台85如图6及图7所示般，具备粗动载台85a与微动载台85b。粗动载台85a包含沿y轴方向隔开既定间隔而配置且于x轴方向分别延伸之一对四角柱状之部分，且能够于压盘84上沿x轴方向以既定行程、例如50mm而移动。微动载台85b相对于粗动载台85a，能够沿y轴方向以既定行程、例如50mm而移动，且能够沿其余5个自由度方向，即x轴方向、z轴方向、绕x轴之旋转方向(θx方向)、绕y轴之旋转方向(θy方向)及绕z轴之旋转方向(θz方向)，以与y轴方向相比较短之行程移动。再者，虽然省略图示，但粗动载台85a之一对四角柱状之部分实际上于不妨碍微动载台85b之y轴方向之移动的状态下，由未图标之连结构件链接而一体化。
粗动载台85a藉由粗动载台驱动系统86(参照图11)，沿x轴方向以既定行程(例如50mm)被驱动(参照图9之x轴方向之较长之箭头)。粗动载台驱动系统86于本实施形态中系由不产生磁通泄漏之单轴驱动机构、例如使用滚珠螺杆之进给螺杆机构所构成。该粗动载台驱动系统86配置于粗动载台之一对四角柱状之部分中之一四角柱状之部分与压盘84之间。例如，为于压盘84安装有螺杆且于一四角柱状之部分安装有滚珠(螺母)之构成。再者，亦可为于压盘84安装滚珠且于一四角柱状之部分安装螺杆之构成。
又，于粗动载台85a之一对四角柱状之部分之中，另一四角柱状之部分为沿设置于压盘84之未图标之导向面移动之构成。
滚珠螺杆之螺杆系由步进马达旋转驱动。或者，亦可由具备超音波马达作为驱动源之单轴驱动机构构成粗动载台驱动系统86。总而言之，因磁通泄漏所引起之磁场变动并不影响电子束之定位。粗动载台驱动系统86系由主控制装置50控制(参照图11)。
微动载台85b系如于图8之立体图中放大显示般由在y轴方向贯通之xz剖面矩形框状之构件所构成，且藉由重量消除装置87而可在压盘84上于xy平面内移动地受到支持。于微动载台85b之侧壁之外表面设置有多个加强用之肋。
于微动载台85b之中空部之内部，设置有xz剖面为矩形框状且于y轴方向延伸之磁轭88a、及固定于磁轭88a之上下之对向面的一对磁铁单元88b，且由该等磁轭88a与一对磁铁单元88b构成驱动微动载台85b之马达之转子88。
于图9，示出自图7中将微动载台85b及符号91所示之下述之磁屏蔽构件去除后之状态的粗微动载台之立体图。如图9所示般，对应于转子88，于粗动载台85a之一对四角柱部分之相互之间架设有由线圈单元所构成之定子89。藉由定子89与上述转子88而构成闭合磁场型且动磁型之马达90，该马达90使转子88能够相对于定子89如于图9中各方向之箭头所示般于y轴方向以既定行程、例如50mm移动，且能够于x轴方向、z轴方向、θx方向、θy方向及θz方向微小驱动。于本实施形态中，藉由马达90，构成将微动载台沿6个自由度方向驱动之微动载台驱动系统。以下，使用与马达相同之符号将微动载台驱动系统记为微动载台驱动系统90。微动载台驱动系统90系由主控制装置50控制(参照图11)。
于粗动载台85a之一对四角柱部分之相互之间，例如图6及图7等所示般，进而，以覆盖马达90之上表面及x轴方向之两侧面之状态架设有xz剖面倒u字状之磁屏蔽构件91。即，磁屏蔽构件91沿与四角柱部分延伸之方向交叉之方向(y轴方向)延伸而形成，且具备与马达90之上表面非接触地对向之上表面部、及与马达90之侧面非接触地对向之侧面部。该磁屏蔽构件91系在插入至微动载台85b之中空部内之状态下其侧面部中之长度方向(y轴方向)之两端部之下表面固定于粗动载台85a之一对四角柱部分之上表面。又，磁屏蔽构件91之侧面部中之除上述两端部之下表面以外之部分相对于微动载台85b之内壁面中之底壁面(下表面)非接触地对向。即，磁屏蔽构件91以不妨碍转子88相对于定子89之移动之状态插入至微动载台85b之中空部内。
作为磁屏蔽构件91，使用由隔开既定之空隙(间隔)而积层之多个层之磁性材料之膜所构成的层压之磁屏蔽构件。此外，亦可使用将磁导率不同之2种材料之膜交替地积层之构成的磁屏蔽构件。磁屏蔽构件91遍及转子88之移动行程之全长而覆盖马达90之上表面及侧面，且固定于粗动载台85a，故能够大致确实地防止于微动载台85b及粗动载台85a之移动范围之全局向上方(电子束光学系统侧)之磁通之泄漏。
重量消除单元装置87如图8所示般，具有上端连接于微动载台85b之下表面的金属制之波纹管型空气弹簧(以下简记为空气弹簧)87a、及由连接于空气弹簧87a之下端的平板状之板构件所构成之基底滑块87b。于基底滑块87b，设置有将空气弹簧87a内部之空气喷出至压盘84之上表面之轴承部(未图示)，藉由自轴承部喷出之加压空气之轴承面与压盘84上表面之间之静压(间隙内压力)，支持重量消除装置87、微动载台85b及转子88(于梭10安装于粗微动载台85之情形时，亦包含该梭10等)之自身重量。再者，于空气弹簧87a，经由连接于微动载台85b之未图示之配管而被供给有压缩空气。基底滑块87b经由一种差动排气型之空气静压轴承而非接触地支持于压盘84上，从而防止了自轴承部向压盘84喷出之空气向周围(向曝光室内)漏出。
此处，对用以将梭10装卸自如地安装于粗微动载台85、更准确而言为微动载台85b之结构进行说明。
于微动载台85b之上表面，如图7所示般，设置有3个三角锥槽构件12。该三角锥槽构件12设置于例如俯视下为大致正三角形之3个顶点之位置。于该三角锥槽构件12，可卡合设置于下述之梭10之球体或半球体，且与该球体或半球体一起构成运动耦合件。再者，于图7中示出由3个板构件所构成之如花瓣般之三角锥槽构件12，由于该三角锥槽构件12具有和与球体或半球体分别点接触之三角锥槽相同之作用，故称为三角锥槽构件。因此，亦可使用形成有三角锥槽之单一之构件代替三角锥槽构件12。
于本实施形态中，对应于3个三角锥槽构件12，如图6所示般，于梭10设置有3个球体或半球体(于本实施例中为滚珠)14。梭10系以如将俯视下为正三角形之各顶点切掉般之六角形状形成。若对此进而详细说明，则于梭10，于俯视下3条斜边各自之中央部形成切口部10a、10b、10c，且以分别自外侧覆盖切口部10a、10b、10c之状态分别安装有板弹簧16。于各板弹簧16之长度方向之中央部分别固定有滚珠14。于卡合于三角锥槽构件12之前之状态下，各滚珠14于受到外力之情形时，仅沿以梭10之中心(与图6所示之晶圆w之中心大致一致)为中心之半径方向微移动。
使梭10移动至微动载台85b之上方且3个滚珠14与3个三角锥槽构件12分别大致对向之位置之后，藉由使梭10下降，而使3个滚珠14之各者个别地卡合于3个三角锥槽构件12，从而将梭10安装于微动载台85b。于该安装时，即便梭10相对于微动载台85b之位置自所期望之位置偏移，滚珠14亦在卡合于三角锥槽构件12时自该三角锥槽构件12受到外力而如上述般沿半径方向移动。其结果为，3个滚珠14以始终相同之状态卡合于对应之三角锥槽构件12。另一方面，只要使梭10向上方移动而解除滚珠14与三角锥槽构件12之卡合，便能够使梭10自微动载台85b简单地卸除(脱离)。即，于本实施形态中系由3组滚珠14与三角锥槽构件12之组构成运动耦合件，且藉由该运动耦合件，能够将梭10之相对于微动载台85b之安装状态设定为始终大致相同之状态。因此，无论卸除多少次，只要再次将梭10经由运动耦合件(3组滚珠14与三角锥槽构件12之组)安装于微动载台85b，便可再现梭10与微动载台85b之固定之位置关系。
于梭10之上表面，例如图6所示般，于中央形成有较晶圆w直径略大之圆形之凹部，于该凹部内设置有未图示之静电吸盘，藉由该静电吸盘而静电吸附且保持有晶圆w。于该晶圆w之保持状态下，晶圆w之表面成为与梭10之上表面大致同一面。
其次，对测量粗微动载台85之位置信息之位置测量系统进行说明。该位置测量系统包含：第1测量系统52，其于梭10经由上述运动耦合件而安装于微动载台85b之状态下，测量梭10之位置信息；及第2测量系统54，其直接测量微动载台85b之位置信息(参照图11)。
首先，对第1测量系统52进行说明。于梭10之除上述3条斜边以外之3条边各自之附近，如图6所示般，分别设置有光栅板72a、72b、72c。于光栅板72a、72b、72c之各者，分别形成有将以梭10之中心(于本实施形态中与圆形之凹部之中心一致)为中心之半径方向及与此正交之方向之各者作为周期方向的二维光栅。例如，于光栅板72a，形成有将y轴方向及x轴方向作为周期方向之二维光栅。又，于光栅板72b，形成有将关于梭10之中心相对于y轴成-120度之方向(以下称为α方向)及与此正交之方向作为周期方向之二维光栅，且于光栅板72c，形成有将关于梭10之中心相对于y轴成+120度之方向(以下称为β方向)及与此正交之方向作为周期方向之二维光栅。作为二维光栅，使用针对各自之周期方向间距例如为1μm之反射型之绕射光栅。
如图10(a)所示般，于度量衡框架94之下表面(-z侧之面)，在能够与3个光栅板72a、72b、72c之各者个别地对向之位置，固定有3个头部74a、74b、74c。于3个头部74a、74b、74c之各者，设置有具有图10(b)中用各4根箭头所示之测量轴的4轴编码器头。
若对此进而详细说明，则头部74a包含收容于同一壳体之内部之将x轴方向及z轴方向作为测量方向之第1头、及将y轴方向及z轴方向作为测量方向之第2头。第1头(更准确而言，为第1头所发出之测量射束之光栅板72a上之照射点)与第2头(更准确而言，为第2头所发出之测量射束之光栅板72a上之照射点)配置于同一条与x轴平行之直线上。头部74a之第1头及第2头分别构成使用光栅板72a而测量梭10之x轴方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器、及测量y轴方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器。
其余头部74b、74c虽各自之相对于度量衡框架94之朝向不同(于xy平面内之测量方向不同)，但包含第1头与第2头，且与头部74a同样地构成。头部74b之第1头及第2头分别构成使用光栅板72b而测量梭10之与α方向于xy平面内正交之方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器、及测量α方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器。头部74c之第1头及第2头分别构成使用光栅板72c而测量梭10之与β方向于平面内正交之方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器、及测量β方向及z轴方向之位置信息的2轴线性编码器。
作为头部74a、74b、74c分别具有之第1头及第2头之各者，例如可使用与美国专利第7,561,280号说明书所揭示之位移测量传感器头相同之构成的编码器头。
藉由上述3组、合计6个2轴编码器，即分别使用3个光栅板72a、72b、72c测量梭10之位置信息的3个头部74a、74b、74c，构成编码器系统，藉由该编码器系统构成第1测量系统52(参照图11)。将利用第1测量系统52测量之位置信息供给至主控制装置50。
第1测量系统52由于3个头部74a、74b、74c分别具有4个测量自由度(测量轴)，故能够进行合计12个自由度之测量。即，于三维空间内自由度最大为6，故实际上，针对6个自由度方向之各者，进行冗余测量，而获得各2个之位置信息。
因此，主控制装置50根据利用第1测量系统52测量所得之位置信息，将针对各个自由度各2个之位置信息之平均值作为各个方向之测量结果。藉此，利用平均化效应，能够针对6个自由度之全部方向高精度地求出梭10及微动载台85b之位置信息。
其次，对第2测量系统54进行说明。第2测量系统54系不论梭10是否安装于微动载台85b，均能够测量微动载台85b之6个自由度方向之位置信息。第2测量系统54例如可由干涉计系统而构成，该干涉计系统系向设置于微动载台85b之侧壁之外表面的反射面照射射束，接收其反射光而测量微动载台85b之6个自由度方向之位置信息。干涉计系统之各干涉计可经由未图示之支持构件而垂吊支持于度量衡框架94，或亦可固定于压盘84。第2测量系统54由于设置于曝光室81内(真空空间内)，故并无因空气波动所引起之测量精度降低之虞。又，第2测量系统54于本实施形态中系在梭10未安装于微动载台85b时，即不进行晶圆之曝光时，主要用于将微动载台85b之位置、姿势维持为所期望之状态，故与第1测量系统52相比，测量精度亦可较低。将利用第2测量系统54测量之位置信息供给至主控制装置50(参照图11)。再者，并不限定于干涉计系统，亦可由编码器系统、或编码器系统与干涉计系统之组合构成第2测量系统。于后者之情形时，亦可利用编码器系统测量微动载台85b之xy平面内的3个自由度方向之位置信息，并利用干涉计系统测量其余3个自由度方向之位置信息。
将由第1测量系统52及第2测量系统54所获得之测量信息输送至主控制装置50，主控制装置50根据由第1测量系统52及/或第2测量系统54所获得之测量信息，控制粗微动载台85。又，主控制装置50将由第1测量系统52所获得之测量信息亦使用于曝光系统82之电子束照射装置92所具有之多个多射束光学系统20各自之载台反馈偏向器40的控制。
于图11中利用方块图标出主要构成电子束曝光装置100之控制系统之主控制装置50的输入输出关系。主控制装置50包含微电脑等，总括地控制包含图11所示之各部之电子束曝光装置100之构成各部。
其次，根据图
此处，为了使说明易于理解，如图12(a)所示般，使用10个开口
于图12(a)及图12(b)中，于左侧使用开口构件29之各开口29ai之颜色(白或黑)示出通过各开口29ai之射束之导通、断开状态，且夹着白箭头于右侧示出对应之畸变表格200。于各畸变表格200中，黑圆点表示射束之照射位置(即，开口28a之影像之形成位置)。
如图12(a)之左侧所示之开口构件29般，于分别通过全部之开口
然而，若任一射束成为断开状态，则射束相互间之库伦力发生变化，且其他射束之照射位置发生变化(照射位置偏移)。照射位置之偏移方式根据哪一射束成为断开状态而变化。因此，可将如图12(b)所示的多个开口影像之畸变表格(以下简称为畸变表格)2001～20010直接作为开口影像之畸变之修正表格使用，该畸变表格2001～20010包含分别通过多个开口29ai之多条射束之照射状态、此处为导通、断开状态根据每个开口29ai分别变化时所产生的多条射束之照射位置之变化的相关信息。
利用模拟或实验(例如实际之曝光)，而取得于如图12(b)之最上方所示之开口构件29般仅将通过多个开口29ai中之一个、例如自左侧起第1个开口29a1的射束设为断开状态之情形时所产生之开口影像之畸变。其结果为，获得如右侧所示之畸变表格2001。
同样地，利用模拟或实验(例如实际之曝光)，而取得于如图12(b)之自上侧起第2个以下分别所示之开口构件29般仅将通过自左侧起第i个
于此情形时，可认为，于实际之曝光中，虽然被设为断开状态之射束根据目标图案而变幻自如地时刻变化，但实际上产生自上述于仅将通过自左侧起第i个开口29ai之射束设为断开时之畸变表格
例如，于左侧起第1个、第2个、第7个、第10个射束为断开且其他射束为导通之情形时，自图12(b)所示之4个畸变表格2001、2002、2007、20010之各者所包含之信息之重迭求出该情形时之开口影像之畸变之信息，即畸变之修正信息。
例如，于通过某既定之开口29ai之导通状态之第1射束于第1条件(仅与第1射束不同之第2射束为断开状态之条件)下在x轴方向上位置偏移δx1且在y轴方向上位置偏移δy1，于第2条件(仅与第1射束及第2射束不同之第3射束为断开状态之条件)下在x轴方向上位置偏移δx2且在y轴方向上位置偏移δy2之情形时，可认为于将第1条件与第2条件组合而成之第3条件下，该第1射束在y轴方向上仅位置偏移δy3＝(δy1+δy2)，且在x轴方向上仅位置偏移δx3＝(δx1+δx2)。例如，于第1射束于第1条件下在xy正交坐标系统上位置偏移(δx，δy)，于第2条件下在xy正交坐标系统上位置偏移(-δx，-δy)之情形时，于第3条件下，该第1射束在y轴方向上仅位置偏移δy3＝{δy+(-δy)}＝0，且在x轴方向上仅位置偏移δx3＝{δx+(-δx)}＝0，即，可认为于xy坐标系统上不产生位置偏移。
根据该重迭之手法，对于m个(100个)多射束光学系统20之各者，对射束成形孔径板28之n个(5000个)之开口28a，将仅通过第1个至第n个开口中之1个开口之射束成为断开状态之条件下之畸变表格
并且，例如于实际之互补式微影中，于使用自各多射束光学系统20射出之多个射束(电子束)形成相对于形成在晶圆w上之以x轴方向作为周期方向之线与间隙图案之切断图案时，一边沿y轴方向扫描晶圆w(微动载台85b)，一边根据自n(＝5000)个畸变表格
藉此，即便于未进行畸变之修正之情形时，例如于如图13(a)中概念性地所示般，l/s图案(之线图)上之各射束之照射位置于y轴方向产生位置偏移之情形时，亦可藉由进行上述各射束之照射时序(导通、断开)控制，而如图13(b)中概念性地所示般，于不受到上述畸变之影响之情况下，于线图上之所期望之位置形成切断图案(照射射束)。又，关于射束之自设计上之照射位置的在x轴方向上之位置偏移系控制(变更且调整施加至电极之电压)载台反馈偏向器40而减少该位置偏移。此处，于存在多条成为导通状态之射束之条件下，以针对该多条成为导通状态之射束整体，将在x轴方向上之位置偏移平均化之方式，控制载台反馈偏向器40。或者，x轴方向(作为互补式微影中之线图之切断之对象的线与间隙图案之周期方向)与y轴方向(扫描方向)相比要求较为宽松，故亦可不必修正射束之照射位置偏移。
本实施形态中之对晶圆之处理之流程如下所述。
首先，于测量室(未图示)内将涂布有电子束光阻剂之曝光前之晶圆(为方便起见，记为晶圆w1)载置于梭(为方便起见，记为梭101)，且藉由梭101之静电吸盘吸附晶圆。然后，针对该晶圆w1，相对于梭101之概略(粗略)位置测量、平坦度测量等事先测量系藉由测量室内之测量系统(未图标)而进行。
继而，保持有晶圆w1之梭101藉由例如搬送系统(未图标)，经由设置于腔室80之加载互锁真空室而搬入曝光室81内，并利用曝光室81内之搬送系统(未图标)搬送至既定之第1待机位置(例如未图标之梭保管库之多个段之收纳架中之1个)。
继而，于曝光室81中，梭更换动作，即与梭为一体之晶圆之更换动作系以如下之方式进行。
若于搬入梭101时进行曝光之晶圆(方便起见，记为晶圆w0)之曝光结束，则利用搬送系统，将保持经曝光过之晶圆w0之梭(为方便起见，记为梭100)自微动载台85b卸除，并搬送至既定之第2待机位置。第2待机位置为上述梭保管库之多个段之收纳架中之另一个。
再者，于将梭100自微动载台85b卸除之前，根据第2测量系统54(参照图11)之测量信息的微动载台85b之6个自由度方向之位置、姿势之反馈控制由主控制装置50开始，至接下来根据第1测量系统52(参照图11)之测量信息的与梭101为一体之微动载台85b之位置控制开始之期间，微动载台85b之6个自由度方向之位置、姿势维持为既定之基准状态。
继而，利用曝光室81内之搬送系统，将梭101向粗微动载台85之上方搬送，并安装于微动载台85b。此时，如上述般，微动载台85b之6个自由度方向之位置、姿势维持为基准状态，故只要将梭101经由运动耦合件安装于微动载台85b，电子束照射装置92(电子束光学系统)与梭101之位置关系便成为所期望之位置关系。并且，考虑预先于测量室内进行之晶圆w1相对于梭10之概略位置测量、即晶圆w1相对于梭10(基准标记)之相对位置信息之测量之结果，而将微动载台之85b之位置进行微调整，藉此能够自电子束光学系统对与形成于被安装在微动载台85b之梭101上之晶圆w1之100个曝光照射区域分别对应而形成于划线(切断线)之至少各1个对准标记确实地照射电子束。因此，利用反射电子检测装置42x1、42x2、42y1、42y2中之至少一个检测来自至少各1个对准标记之反射电子，进行晶圆w1之全点对准测量，并根据该全点对准测量之结果，对晶圆w1上之多个曝光照射区域开始使用电子束照射装置92的曝光。
与上述全点对准测量及曝光并行地，进行位于第2待机位置之梭100之自曝光室81的搬出及向上述测量室之搬送。省略对此之详细说明。
于曝光室81内，于进行对晶圆w1之曝光期间，将保持事先测量结束后之下一曝光对象的晶圆之梭10搬入曝光室内，于上述第1待机位置待机。并且，若对晶圆w1之曝光结束，则进行与上述梭为一体之晶圆之更换动作，以下重复与上述同样之处理。
如由至此之说明34而明确，于本实施形态中，藉由保持晶圆w之梭10、安装有该梭10之粗微动载台85、微动载台驱动系统90及粗动载台驱动系统86，构成保持且移动作为目标物之晶圆w之载台。
如以上所说明般，根据本实施形态之电子束曝光装置100，于实际之晶圆之曝光时，主控制装置50经由微动载台驱动系统90及粗动载台驱动系统86，控制安装有保持晶圆之梭10之微动载台85b相对于电子束照射装置92(电子束光学系统)之y轴方向之扫描(移动)。与此并行地，主控制装置50根据畸变表格(修正表格)2001～200n而调整多条射束之照射位置，该等畸变表格(修正表格)2001～200n与开口28a(或多条射束)为相同数量，且包含针对m个(例如100个)光学系统管柱(多射束光学系统)20之各者使分别通过射束成形孔径板28之n个(例如5000个)开口28a之n条射束之照射状态(导通状态与断开状态)根据每个开口28a分别变化时所产生的多条射束之照射位置之变化的相关信息。尤其是，藉由个别地控制自100个多射束光学系统20之各者照射至晶圆之多条射束之照射时序，而调整多条射束之y轴方向之照射位置。藉此，能够相对于藉由使用例如arf液浸曝光装置之双重图案化等而预先形成于晶圆上之例如100个曝光照射区域之各者的以x轴方向作为周期方向之微细之线与间隙图案，于所期望之位置形成切断图案(参照图13(b))，从而可实现高精度且高产能之曝光。
再者，于上述实施形态中系对如下情形进行了说明：仅准备射束成形孔径板28之开口28a之数量(n)之表格数据形式之畸变之修正信息，即上述畸变表格，于实际之曝光时，根据射束之导通、断开，藉由与设为断开状态之射束对应之畸变表格所包含之信息之重迭，而算出多射束光学系统20之畸变(开口影像之畸变)之修正信息。然而，畸变表格并不限定于仅将1条射束设为断开，亦可同时将多条射束设为断开且将设为断开之射束之组合不同之畸变表格等组合而准备。于该情形时，亦可于实际之曝光时自该准备之多个畸变表格中，根据应设定之射束之导通、断开状态选择畸变表格之组合，且藉由该选择之畸变表格所包含之信息之重迭，算出多射束光学系统20之畸变(开口影像之畸变)之修正信息。或者，亦可藉由解出与该选择之多个畸变表格之组合对应之联立方程式，算出各条射束之影响。即便以此种之方式，亦可于实际之曝光时算出与射束之导通、断开相应之多射束光学系统之畸变(开口影像之畸变)之修正信息。
又，亦可代替表格数据形式之畸变表格，藉由函数表现畸变修正信息。例如，于将通过第j个开口之单位电流之射束对通过第i个开口之射束之照射位置带来之y轴方向之偏移设为δy(i，j)，且将通过第j个开口之射束之电流量设为i(j)时，若求出自j＝1至成形射束之总数(例如5000)为止之{δy(i，j)·i(j)}之总和，则能够表示出通过第i个开口之射束之总计的y轴方向之照射位置偏移。进而，不仅为单纯之线性结合，亦可考虑与i(j)之平方成比例之成分及第j条射束之电流量i(j)与第k条射束之电流量i(k)之交叉成分。当然，亦能够以与上述同样之方式求出通过第i个开口之射束之总计的x轴方向之照射位置偏移。
于实际之曝光时，针对设为导通状态之射束之各者，以上述之方式，求出总计的y轴方向(及x轴方向)之照射位置偏移，为了修正该照射位置偏移，只要调整扫描曝光时之各射束之照射时序，且视需要控制载台反馈偏向器40即可。
又，于上述实施形态中，作为多射束光学系统之各射束之照射状态，以射束之照射电流量为固定为前提，例示出导通状态与断开状态，但并不限定于此，作为多射束光学系统之各射束之照射状态亦可包含射束之照射电流量。即，对于多条射束，即便导通、断开之状态相同，但只要照射电流量不同，则于多条射束相互间起作用之库伦力(库伦相互作用)亦不同，故亦可根据照射电流量准备上述畸变表格。当然，并不限定于畸变表格，亦可将藉由函数表示之畸变之信息针对不同之照射电流量而准备以作为修正信息。
作为变更各射束之照射电流量之方法，例如有于射束成形孔径板28之各开口28a之电子枪22侧设置静电透镜之方法。于该情形时，根据施加于各个静电透镜之电压之大小而增减静电透镜之聚焦作用，从而能够增减通过开口28a之照射电流量。即，于不对静电透镜施加电压时，通过静电透镜之中心的电子及通过静电透镜之中心以外的电子亦直进。另一方面，于对静电透镜施加电压时，虽然通过静电透镜之中心的电子直进，但通过静电透镜之中心以外的电子因静电透镜之作用而使行进方向发生变化。因此，能够对通过开口28a的电子之数量即照射电流量进行调整。
又，于上述实施形态中，对一方面经由梭10保持晶圆w之微动载台85b相对于电子束照射装置92(电子束光学系统)沿扫描方向(y轴方向)移动，一方面进行利用电子束所进行之晶圆w之扫描曝光的情形进行说明，但于以可沿既定方向、例如y轴方向移动之方式构成电子束照射装置92(电子束光学系统)之情形时，亦可于晶圆静止之状态下，一边使电子束照射装置(电子束光学系统)沿y轴方向移动，一边进行利用电子束所进行之晶圆w之扫描曝光。或者，亦可使晶圆w与电子束照射装置相互反向地移动，而进行利用电子束所进行之晶圆w之扫描曝光。
总而言之，主控制装置50只要控制微动载台85b与电子束光学系统(包含多个多射束光学系统20之多管柱光学系统)之相对移动，并且对于各多射束光学系统20，根据基于多条射束中之至少一条射束(第1射束)之上述照射状态所产生之另一射束(第2射束)之照射位置之变化的相关信息，调整多条射束对晶圆w之照射位置即可。
再者，于上述实施形态中，对使用于x轴方向之既定宽度之带状区域内形成有配置成一行之n(5000)个开口28a的射束成形孔径板28之情形进行了说明，但亦可代替该射束成形孔径板28，而使用排列于x轴方向之既定数量之开口之行所构成之2行之开口以开口彼此不于y轴方向重迭之方式而各行于x轴方向偏移配置的射束成形孔径板。又，射束成形孔径板上之多个开口亦可无需排列于带状之区域内。但是，较理想为以开口彼此不于y轴方向重迭之方式在x轴方向上相互之位置偏移。
又，于上述实施形态中，对使用由多射束光学系统所构成之m根光学系统管柱20构成电子束照射装置92所具备之电子束光学系统之情形进行了说明，但并不限定于此，电子束光学系统亦可为单管柱类型之多射束光学系统。
又，于上述实施形态中，对以将晶圆w保持于梭10之状态搬送之类型的电子束曝光装置进行了说明，但并不限定于此，亦可为将晶圆w单独搬送至曝光用之载台(或平台)上，一边使保持该晶圆之载台(或平台)向扫描方向移动，一边自电子束照射装置(电子束光学系统)向晶圆w照射射束而进行曝光的通常类型之电子束曝光装置。即便为该电子束曝光装置，只要具备由多射束光学系统所构成之电子束光学系统，则能够较佳地应用形成于上述多射束光学系统之像面上的射束成形孔径板之多个开口之影像的畸变(于照射面上之各射束之照射位置偏移)之修正方法。
又，于上述实施形态中，对微动载台85b可相对于粗动载台85a沿6个自由度方向移动之情形进行了说明，但并不限定于此，微动载台亦可为仅能够于xy平面内移动。于此情形时，亦可为，测量微动载台之位置信息的第1测量系统52及第2测量系统54亦能够测量xy平面内之3个自由度方向上的位置信息。
再者，于上述实施形态中，对利用编码器系统构成第1测量系统52之情形进行了说明，但并不限定于此，亦可由干涉计系统构成第1测量系统52。
再者，于上述实施形态中，电子束照射装置92与度量衡框架94为一体，且经由3个垂吊支持机构95a、95b、95c而自真空腔室之顶板(顶壁)被垂吊支持，但并不限定于此，电子束照射装置92亦可藉由立地式机体而支持。又，于上述实施形态中，对将曝光系统82之整体收容于真空腔室80之内部之情形进行了说明，但并不限定于此，亦可使曝光系统82中之除电子束照射装置92之镜筒93之下端部以外之部分露出至真空腔室80之外部。
再者，于上述实施形态中，对目标物为半导体组件制造用之晶圆之情形进行说明，但本实施形态之电子束曝光装置100亦可较佳地应用于在玻璃基板上形成微细之图案而制造屏蔽时。又，于上述实施形态中，对使用电子束作为带电粒子束之电子束曝光装置进行了说明，但亦可将上述实施形态应用于使用离子束等作为曝光用之带电粒子束之曝光装置。
又，构成互补式微影之曝光技术并不限定于使用arf光源之液浸曝光技术与带电粒子束曝光技术之组合，例如，亦可利用使用arf光源或krf等其他光源之干式曝光技术形成线与间隙图案。
半导体组件等电子组件(微型组件)如图14所示般，系经由如下步骤而制造：进行组件之功能、性能设计之步骤；由硅材料制作晶圆之步骤；藉由微影技术等在晶圆上形成实际之电路等之晶圆处理步骤；组件组装步骤(包含切断制程、焊接制程、封装制程)；及检查步骤等。晶圆处理步骤包含：微影步骤(包含于晶圆上涂布光阻剂(感应材料)之制程、藉由上述实施形态之电子束曝光装置及其曝光方法对晶圆进行曝光(按照设计之图案数据进行的图案之描绘)之制程、及使经曝光之晶圆显影之制程)；利用蚀刻去除残存有光阻剂之部分以外之部分之露出构件的蚀刻步骤；及卸除经蚀刻后不再需要之光阻剂的光阻剂除去步骤等。晶圆处理步骤亦可于微影步骤之前，进而包含前制程之处理(氧化步骤、cvd步骤、电极形成步骤、离子注入步骤等)。于此情形时，于微影步骤中，藉由使用上述实施形态之电子束曝光装置100执行上述曝光方法，于晶圆上形成组件图案，故能够生产性较佳地(良率较佳地)制造高集成度之微型组件。尤其是，于微影步骤(进行曝光之制程)中，进行上述互补式微影，于此时藉由使用上述实施形态之电子束曝光装置100执行上述曝光方法，能够制造高集成度更高之微型组件。
再者，引用在上述实施形态中所引用之关于曝光装置等之国际公开、及美国专利说明书等之揭示，作为本说明书之记载之一部分。
[产业上之可利用性]
如以上所说明般，本发明之曝光装置及曝光方法、微影方法、以及组件制造方法适于微型组件之制造。
(附图标记说明)
w：晶圆
100：电子束曝光装置
85b：微动载台
28：射束成形孔径板
28a：开口
20：多射束光学系统
92：电子束照射装置
50：主控制装置
2001～20010：畸变表格
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