[发明专利]绘制装置和半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及绘制装置和物品的制造方法。

背景技术

使用诸如电子束的带电粒子束的绘制装置执行覆盖绘制(overlay drawing)(参见日本专利公开No.S62-144323)，该覆盖绘制在基板的每个射击区域(shot region)中所形成的图案(以下称为“射击图案”)上绘制覆盖的新图案。

在覆盖绘制中，首先，基于多个射击图案的设计的阵列坐标值来移动基板，并且实际测量当所述多个射击图案中的一些射击图案对准到基准位置时的位置。接着，假定射击图案的设计的阵列坐标值和要对准的实际阵列坐标值具有包括预定误差的唯一关系，则确定误差参数，使得所述多个测量值和要对准的实际阵列坐标值之间的平均偏差最小。基于误差参数和射击图案的设计的阵列坐标值来获得射击图案的实际阵列坐标值。根据实际阵列坐标值来定位基板，并且绘制新图案。

在这种覆盖绘制中，不仅测量射击图案的实际阵列坐标值，还测量射击图案的失真(例如，扩张/收缩和旋转)。射击图案的失真是由于形成图案时诸如绘制装置的光刻装置的因素、或者由于形成图案时由热处理所引起的基板的变形而发生的。

图5A是示出形成在基板SB上的5(行)×5(列)的射击图案的阵列的示图。实际的射击图案SP由实线来指示，并且设计的射击图案SP′由虚线来指示。图5B示出通过包括多个带电粒子光学系统CP1、CP2和CP3的绘制装置对基板SB(实际的射击图案SP)执行覆盖绘制的状态。参照图5B，带电粒子光学系统CP1～CP3中的每一个向基板SB发射5(行)×5(列)的带电粒子束。当保持基板SB的台架相对于带电粒子光学系统CP1、CP2和CP3向上侧移动时，带电粒子光学系统CP1、CP2和CP3分别绘制条带(stripe)区域S1、S2和S3(条带绘制)。在该条带绘制中，通过在基板移动方向上排列的带电粒子光学系统的带电粒子束来对基板的同一位置执行多次照射。对该照射进行开启/关闭控制，由此控制基板上的带电粒子束的照射剂量。

每个带电粒子光学系统包括被配置为使带电粒子束偏转的偏转器。该偏转器一起调整基板上的多个带电粒子束(所限定的绘制区域)的位置。在条带绘制中，在基于基板上的射击图案的实际位置通过偏转器调整带电粒子光学系统的绘制区域的位置的同时，在射击图案上覆盖并绘制新图案。

然而，在覆盖绘制中，当带电粒子光学系统的绘制区域扩展到(extend over)在基板移动方向上相邻的射击图案(即，位于两个相邻的射击图案上)时，出现以下问题。实际上，基板上的射击图案不总是沿着设计的阵列坐标周期性地排列(即，射击图案的位置偏移)。因此，需要在相对于射击图案调整(校正)绘制区域的位置的同时执行绘制。然而，当带电粒子光学系统的绘制区域扩展到在基板移动方向上相邻的射击图案时，可以相对于射击图案中的仅一个校正带电粒子光学系统的绘制区域的位置。因而，在针对前一射击图案的绘制完成之前，不能执行针对下一射击图案的绘制。由于该原因，在针对前一射击图案的绘制完成之后，基板需要在相反的方向上移动与在基板移动方向上排列的带电粒子束相对应的距离(绘制区域中的沿着基板移动方向的长度)，以针对下一射击图案执行绘制。结果，由于保持基板的台架断续地移动(即，台架不能在一个方向上连续移动)，因此，台架移动花费时间，并且吞吐量降低。另外，由于台架移动复杂，因此，台架位置控制的可再现性降低，并且带电粒子束和基板之间的相对对准的精度也降低。

发明内容

本发明提供例如在利用多个带电粒子束在基板上执行绘制时的覆盖精度和吞吐量方面有利的绘制装置。

根据本发明的第一方面，提供一种绘制装置，用于利用带电粒子束在基板上执行绘制，所述绘制装置包括：台架，被配置为保持所述基板并且被移动；带电粒子光学系统，其具有照射沿着第一轴排列的多个带电粒子束并且使所述多个带电粒子束的至少一部分消隐的功能，并且具有使所述多个带电粒子束偏转以执行所述多个带电粒子束在基板上的移位的功能；以及控制器，被配置为控制绘制，以便利用所述多个带电粒子束对基板上的目标部分执行多次照射，其中，所述控制器被配置为控制绘制，使得相对于基板上沿着所述第一轴形成的多个区域所述台架沿着所述第一轴在一个方向上移动，并且相对于所述多个区域中的每一个上的绘制执行对于沿着所述第一轴的移位的偏转。