JP3272820B2 - 電子ビーム露光装置及び方法 - Google Patents
電子ビーム露光装置及び方法Info
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- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に半導体装置の製造
に関わり、特に半導体基板等の物体上に電子ビーム等の
荷電粒子ビームにより半導体パターンを描画する電子ビ
ーム露光装置および方法に関する。
に関わり、特に半導体基板等の物体上に電子ビーム等の
荷電粒子ビームにより半導体パターンを描画する電子ビ
ーム露光装置および方法に関する。
【０００２】電子ビームリソグラフィは集積密度の大き
な先端的な半導体集積回路を製造する上で必須の技術で
ある。電子ビームリソグラフィを使うことにより、０．
０５μｍ以下の幅を有するパターンを０．０２μｍ以下
のアラインメント誤差で露光することが可能である。こ
のため、電子ビームリソグラフィは２５６Ｍビットを超
える記憶容量を有するＤＲＡＭを始めとする将来の半導
体装置の製造において中心的な役割を果たすと考えられ
ている。
な先端的な半導体集積回路を製造する上で必須の技術で
ある。電子ビームリソグラフィを使うことにより、０．
０５μｍ以下の幅を有するパターンを０．０２μｍ以下
のアラインメント誤差で露光することが可能である。こ
のため、電子ビームリソグラフィは２５６Ｍビットを超
える記憶容量を有するＤＲＡＭを始めとする将来の半導
体装置の製造において中心的な役割を果たすと考えられ
ている。
【０００３】ところで、半導体装置の製造においては、
素子パターンの分解能もさることながら、製造時のスル
ープットが本質的な重要性を持っている。電子ビームリ
ソグラフィでは単一の集束電子ビームを使って描画を行
うため、この点で全パターンを一回の露光で行える従来
の光露光方法に比べて不利にならざるを得ない。然し、
従来の光露光方法は分解能の限界に到達しつつあり、し
たがって将来の高速半導体装置あるいは大記憶容量半導
体メモリ装置の製造においては電子ビーム露光方法に頼
らざるをえない事情が存在する。
素子パターンの分解能もさることながら、製造時のスル
ープットが本質的な重要性を持っている。電子ビームリ
ソグラフィでは単一の集束電子ビームを使って描画を行
うため、この点で全パターンを一回の露光で行える従来
の光露光方法に比べて不利にならざるを得ない。然し、
従来の光露光方法は分解能の限界に到達しつつあり、し
たがって将来の高速半導体装置あるいは大記憶容量半導
体メモリ装置の製造においては電子ビーム露光方法に頼
らざるをえない事情が存在する。
【０００４】このような状況下で、電子ビーム露光のス
ループットを向上させる様々な試みがなされている。例
えば、本発明の発明者は先にいわゆるブロック露光方法
およびＢＡＡ露光方法を提案した。ブロック露光方法で
は、素子パターンが多数の基本パターンに分解され、電
子ビームはこれらの基本パターンに従って整形される。
ブロック露光方法により、現在約１ｃｍ2 ／秒のスルー
プットが達成されている。一方、ＢＡＡ露光方法におい
ては単一の電子ビームが行列状に配列された多数の電子
ビーム要素に整形され、個々の電子ビーム要素をオンオ
フすることにより、基板上に多数の露光ドットが、露光
パターンに従って露光される。ＢＡＡ露光方法を使うこ
とにより、複雑な形状の露光パターンを高速で露光する
ことが可能になる。
ループットを向上させる様々な試みがなされている。例
えば、本発明の発明者は先にいわゆるブロック露光方法
およびＢＡＡ露光方法を提案した。ブロック露光方法で
は、素子パターンが多数の基本パターンに分解され、電
子ビームはこれらの基本パターンに従って整形される。
ブロック露光方法により、現在約１ｃｍ2 ／秒のスルー
プットが達成されている。一方、ＢＡＡ露光方法におい
ては単一の電子ビームが行列状に配列された多数の電子
ビーム要素に整形され、個々の電子ビーム要素をオンオ
フすることにより、基板上に多数の露光ドットが、露光
パターンに従って露光される。ＢＡＡ露光方法を使うこ
とにより、複雑な形状の露光パターンを高速で露光する
ことが可能になる。
【０００５】
【従来の技術】図４はブロック露光法を使った従来の電
子ビーム露光装置の概要を示す。
子ビーム露光装置の概要を示す。
【０００６】図４を参照するに、電子ビーム露光装置は
一般に電子ビームを形成しこれを集束させる電子光学系
１００と、電子光学系１００を制御する制御系２００と
よりなる。電子光学系１００は電子ビーム源として電子
銃１０４を含む。一方、電子銃１０４はカソード電極１
０１と、グリッド電極１０２と、アノード電極１０３と
を含み、電子ビームを形成してこれを所定の光軸に沿っ
て発散電子ビームとして発射する。
一般に電子ビームを形成しこれを集束させる電子光学系
１００と、電子光学系１００を制御する制御系２００と
よりなる。電子光学系１００は電子ビーム源として電子
銃１０４を含む。一方、電子銃１０４はカソード電極１
０１と、グリッド電極１０２と、アノード電極１０３と
を含み、電子ビームを形成してこれを所定の光軸に沿っ
て発散電子ビームとして発射する。
【０００７】電子銃１０４で形成された電子ビームはア
パーチャ板１０５に形成されたビーム整形用アパーチャ
１０５ａを通されて整形される。アパーチャ１０５ａは
光軸Ｏに整合して形成されており、入射電子ビームを矩
形断面形状に整形する。
パーチャ板１０５に形成されたビーム整形用アパーチャ
１０５ａを通されて整形される。アパーチャ１０５ａは
光軸Ｏに整合して形成されており、入射電子ビームを矩
形断面形状に整形する。
【０００８】整形された電子ビームはアパーチャ１０５
ａの位置に焦点を有する電子レンズ１０７に入って平行
電子ビームに変換され、さらに電子レンズ１０７ｂによ
ってブロックマスク１１０上に集束される。その際、レ
ンズ１０７ｂは前記矩形開口の像をブロックマスク１１
０上に投影する。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ブ
ロックマスク１１０には半導体基板上に描画される半導
体装置の素子パターンを構成する多数の基本パターンに
対応する多数の開口部１１０ａが形成され、これらの開
口部は電子ビームをその開口形状に従って整形する。
ａの位置に焦点を有する電子レンズ１０７に入って平行
電子ビームに変換され、さらに電子レンズ１０７ｂによ
ってブロックマスク１１０上に集束される。その際、レ
ンズ１０７ｂは前記矩形開口の像をブロックマスク１１
０上に投影する。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ブ
ロックマスク１１０には半導体基板上に描画される半導
体装置の素子パターンを構成する多数の基本パターンに
対応する多数の開口部１１０ａが形成され、これらの開
口部は電子ビームをその開口形状に従って整形する。
【０００９】電子ビームを偏向させて所望の開口部を選
択するために、偏向器１１１，１１２，１１３および１
１４が設けられる。ここで、偏向器１１１は制御信号Ｓ
Ｍ１に基づいて電子ビームを光軸Ｏから離れるように偏
向させ、一方偏向器１１２は制御信号ＳＭ２に基づいて
電子ビーム逆方向に偏向させて光軸に平行に戻す。ブロ
ックマスク１１０を通った電子ビームはさらに制御信号
ＳＭ３により動作する偏向器１１３により光軸Ｏに向か
うように偏向され、さらに制御信号ＳＭ４により動作す
る偏向器１１４により光軸Ｏに一致して走行するように
偏向される。さらに、ブロックマスク１１０自体が光軸
Ｏに直角な方向に移動自在に設けられ、これによりブロ
ックマスク１１０の全面にわたりビーム整形開口部を選
択することが可能になる。
択するために、偏向器１１１，１１２，１１３および１
１４が設けられる。ここで、偏向器１１１は制御信号Ｓ
Ｍ１に基づいて電子ビームを光軸Ｏから離れるように偏
向させ、一方偏向器１１２は制御信号ＳＭ２に基づいて
電子ビーム逆方向に偏向させて光軸に平行に戻す。ブロ
ックマスク１１０を通った電子ビームはさらに制御信号
ＳＭ３により動作する偏向器１１３により光軸Ｏに向か
うように偏向され、さらに制御信号ＳＭ４により動作す
る偏向器１１４により光軸Ｏに一致して走行するように
偏向される。さらに、ブロックマスク１１０自体が光軸
Ｏに直角な方向に移動自在に設けられ、これによりブロ
ックマスク１１０の全面にわたりビーム整形開口部を選
択することが可能になる。
【００１０】ブロックマスク１１０を通った電子ビーム
はレンズ１０８および１１６を通った後、光軸Ｏ上の焦
点ｆ1 において集束され、その際選択された開口部の像
が焦点ｆ1 において結像する。こうして集束された電子
ビームは、ブランキング板１１７に形成されたブランキ
ングアパーチャ１１７ａを通った後、別の縮小光学系を
形成する電子レンズ１１９，１２０により、移動自在な
ステージ１２６上に保持された基板１２３上に集束され
る。電子レンズ１２０は対物レンズとして作用し、焦点
補正および収差補正のための補正コイル１２０，１２１
や集束電子ビームを基板表面上で移動させるための偏向
コイル１２４，１２５等を含んでいる。
はレンズ１０８および１１６を通った後、光軸Ｏ上の焦
点ｆ1 において集束され、その際選択された開口部の像
が焦点ｆ1 において結像する。こうして集束された電子
ビームは、ブランキング板１１７に形成されたブランキ
ングアパーチャ１１７ａを通った後、別の縮小光学系を
形成する電子レンズ１１９，１２０により、移動自在な
ステージ１２６上に保持された基板１２３上に集束され
る。電子レンズ１２０は対物レンズとして作用し、焦点
補正および収差補正のための補正コイル１２０，１２１
や集束電子ビームを基板表面上で移動させるための偏向
コイル１２４，１２５等を含んでいる。
【００１１】露光動作の制御のために図４の電子ビーム
露光装置は制御系２００を使用し、制御系２００には描
画したい半導体装置の素子パターンに関するデータを記
憶する磁気テープ装置２０１や磁気ディスク装置２０
２，２０３等の記憶装置が含まれる。図示の例では、磁
気テープ２０１は様々な設計パラメータの記憶に、磁気
ディスク２０２は露光パターンの記憶に、また磁気ディ
スク２０３はブロックマスク１１０の開口パターンを記
憶するのに使われる。
露光装置は制御系２００を使用し、制御系２００には描
画したい半導体装置の素子パターンに関するデータを記
憶する磁気テープ装置２０１や磁気ディスク装置２０
２，２０３等の記憶装置が含まれる。図示の例では、磁
気テープ２０１は様々な設計パラメータの記憶に、磁気
ディスク２０２は露光パターンの記憶に、また磁気ディ
スク２０３はブロックマスク１１０の開口パターンを記
憶するのに使われる。
【００１２】記憶装置に記憶されたデータはＣＰＵ２０
４により読み出され、データ圧縮を解除された後インタ
ーフェース装置２０５に転送される。その際、ブロック
マスク１１０上のパターンを指定するデータが抽出さ
れ、かかるデータはデータメモリ２０６に記憶される。
データメモリ２０６に記憶されたデータは次に前記制御
信号ＳＭ１〜ＳＭ４を形成する第１の制御ユニット２０
７に転送され、制御ユニット２０７はこれらを偏向器１
１１〜１１４に供給する。さらに、制御ユニット２０７
はマスク移動機構２０９への制御信号を形成し、マスク
移動機構２０９はこれに応じてブロックマスク１１０を
光軸Ｏに対して直角に移動させる。偏向器１１１〜１１
４により電子ビームを偏向させ、さらにブロックマスク
１１０を横方向に移動させることにより、マスク１１０
上の所望の開口部を選択することが可能になる。
４により読み出され、データ圧縮を解除された後インタ
ーフェース装置２０５に転送される。その際、ブロック
マスク１１０上のパターンを指定するデータが抽出さ
れ、かかるデータはデータメモリ２０６に記憶される。
データメモリ２０６に記憶されたデータは次に前記制御
信号ＳＭ１〜ＳＭ４を形成する第１の制御ユニット２０
７に転送され、制御ユニット２０７はこれらを偏向器１
１１〜１１４に供給する。さらに、制御ユニット２０７
はマスク移動機構２０９への制御信号を形成し、マスク
移動機構２０９はこれに応じてブロックマスク１１０を
光軸Ｏに対して直角に移動させる。偏向器１１１〜１１
４により電子ビームを偏向させ、さらにブロックマスク
１１０を横方向に移動させることにより、マスク１１０
上の所望の開口部を選択することが可能になる。
【００１３】さらに、第１の制御ユニット２０７は制御
信号をブランキング制御装置２１０に送り、ブランキン
グ制御装置２１０はこれに応じて電子ビームの照射を中
断させるブランキング信号を形成する。ブランキング信
号は次いでＤ／Ａ変換器２１１によりアナログ信号ＳＢ
に変換され、アナログ信号ＳＢは偏向器１１５を制御し
て電子ビームを光軸Ｏから離間するように偏向させる。
その結果、電子ビームはブランキングアパーチャ１１７
ａを外れ、基板１２３の表面に到達しなくなる。また、
制御ユニット２０７はパターン修正データＨADJ を形成
してこれをＤ／Ａ変換器２０８に送り、Ｄ／Ａ変換器２
０８はこれに応じて制御信号ＳADJ を形成し、これを電
子レンズ１０７ａと電子レンズ１０７ｂとの間に設けら
れた偏向器１０６に供給する。これにより、マスク１１
０の開口部を通過した電子ビームの形状を変更すること
が可能になる。この機能は所望の電子ビーム形状がブロ
ックマスク１１０上の開口部で得られる形状と異なる場
合に使われる。
信号をブランキング制御装置２１０に送り、ブランキン
グ制御装置２１０はこれに応じて電子ビームの照射を中
断させるブランキング信号を形成する。ブランキング信
号は次いでＤ／Ａ変換器２１１によりアナログ信号ＳＢ
に変換され、アナログ信号ＳＢは偏向器１１５を制御し
て電子ビームを光軸Ｏから離間するように偏向させる。
その結果、電子ビームはブランキングアパーチャ１１７
ａを外れ、基板１２３の表面に到達しなくなる。また、
制御ユニット２０７はパターン修正データＨADJ を形成
してこれをＤ／Ａ変換器２０８に送り、Ｄ／Ａ変換器２
０８はこれに応じて制御信号ＳADJ を形成し、これを電
子レンズ１０７ａと電子レンズ１０７ｂとの間に設けら
れた偏向器１０６に供給する。これにより、マスク１１
０の開口部を通過した電子ビームの形状を変更すること
が可能になる。この機能は所望の電子ビーム形状がブロ
ックマスク１１０上の開口部で得られる形状と異なる場
合に使われる。
【００１４】インターフェース装置２０５はさらに基板
１２３の表面上における電子ビームの移動を制御するデ
ータを抽出し、これを第２の制御ユニット２１２に供給
する。これに応じて制御ユニット２１２は電子ビームを
基板１２３の表面上で偏向させる制御信号を形成し、形
成した制御信号をウェハ偏向制御ユニット２１５に供給
する。ウェハ偏向制御ユニット２１５は供給された制御
信号に応じて偏向制御信号を形成し、これをＤ／Ａ変換
器２１６および２１７に供給する。Ｄ／Ａ変換器２１６
および２１７は偏向制御信号に応じて偏向器を駆動する
駆動信号ＳＷ１およびＳＷ２を形成し、これらを偏向器
１２４，１２５に供給して電子ビームの偏向を行う。ま
た、ステージ１２６の位置はレーザ干渉計２１４により
検出され、ウェハ偏向制御ユニット２１５は出力偏向制
御信号、従って駆動信号ＳＷ１，ＳＷ２をレーザ干渉計
によるステージ位置の測定結果に従って変化させる。さ
らに、第２の制御ユニット２１２はステージ２１６を水
平面内で移動させる制御信号を形成する。
１２３の表面上における電子ビームの移動を制御するデ
ータを抽出し、これを第２の制御ユニット２１２に供給
する。これに応じて制御ユニット２１２は電子ビームを
基板１２３の表面上で偏向させる制御信号を形成し、形
成した制御信号をウェハ偏向制御ユニット２１５に供給
する。ウェハ偏向制御ユニット２１５は供給された制御
信号に応じて偏向制御信号を形成し、これをＤ／Ａ変換
器２１６および２１７に供給する。Ｄ／Ａ変換器２１６
および２１７は偏向制御信号に応じて偏向器を駆動する
駆動信号ＳＷ１およびＳＷ２を形成し、これらを偏向器
１２４，１２５に供給して電子ビームの偏向を行う。ま
た、ステージ１２６の位置はレーザ干渉計２１４により
検出され、ウェハ偏向制御ユニット２１５は出力偏向制
御信号、従って駆動信号ＳＷ１，ＳＷ２をレーザ干渉計
によるステージ位置の測定結果に従って変化させる。さ
らに、第２の制御ユニット２１２はステージ２１６を水
平面内で移動させる制御信号を形成する。
【００１５】図５（Ａ）はマスク１１０の構成を示す斜
視図であり、マスク１１０上には基本パターンに従って
多数の開口部１１０ａが形成されている。電子ビームを
図５（Ｂ）に示すようにマスク１１０ａを通過させるこ
とにより、電子ビームは開口部１１０ａの形状に従って
整形され、整形された露光パターンが基板１２３上に投
影される。図４の露光装置では、静電偏向器１１５に供
給されるブランキング信号に応じて露光がショットの形
でオンオフされ、各々のショットにおいてマスク１１０
上の開口部１１０ａが選択され露光される。
視図であり、マスク１１０上には基本パターンに従って
多数の開口部１１０ａが形成されている。電子ビームを
図５（Ｂ）に示すようにマスク１１０ａを通過させるこ
とにより、電子ビームは開口部１１０ａの形状に従って
整形され、整形された露光パターンが基板１２３上に投
影される。図４の露光装置では、静電偏向器１１５に供
給されるブランキング信号に応じて露光がショットの形
でオンオフされ、各々のショットにおいてマスク１１０
上の開口部１１０ａが選択され露光される。
【００１６】図６はＢＡＡ露光で使われるＢＡＡマスク
１１０’の例を示す。
１１０’の例を示す。
【００１７】図６を参照するに、マスク１１０’は図４
の装置においてマスク１１０の代わりに使用され、行列
状に配列した多数の微小な開口部１Ａ1 ，１Ａ2 ，１Ａ
3 ，・・・が形成されている。各々の開口部には静電偏
向器が設けられており、各々の静電偏向器は、活性化さ
れることにより、対応する開口部を通過する電子ビーム
を偏向させる。その結果、電子銃１０４で形成された単
一の電子ビームから行列状に配列した多数の電子ビーム
要素が形成され、図４の基板１２３上には図６の開口部
を通過した電子ビーム要素に対応した露光ドットの配列
が投影される。図６のマスク１１０’を使うことによ
り、任意の露光パターンを、ブロック露光の場合と同様
にブランキング信号に対応したショットの形で、基板上
に高速で露光することが可能になる。
の装置においてマスク１１０の代わりに使用され、行列
状に配列した多数の微小な開口部１Ａ1 ，１Ａ2 ，１Ａ
3 ，・・・が形成されている。各々の開口部には静電偏
向器が設けられており、各々の静電偏向器は、活性化さ
れることにより、対応する開口部を通過する電子ビーム
を偏向させる。その結果、電子銃１０４で形成された単
一の電子ビームから行列状に配列した多数の電子ビーム
要素が形成され、図４の基板１２３上には図６の開口部
を通過した電子ビーム要素に対応した露光ドットの配列
が投影される。図６のマスク１１０’を使うことによ
り、任意の露光パターンを、ブロック露光の場合と同様
にブランキング信号に対応したショットの形で、基板上
に高速で露光することが可能になる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図４の電子
ビーム露光装置では、ブロック露光であれＢＡＡ露光で
あれ、各々のショットに際してショットの抜けや露光量
が不足する露光の掠れがあってはならない。一方電子ビ
ームの１ショットで露光される基板表面の領域は通常一
辺が数ミクロン程度であり、露光は１領域当たり２００
ナノ秒程度の速度で実行される。これはブランキング信
号に対応する露光クロックが５ＭＨｚ以上の周波数を有
することを意味し、ウェハ当たりの総ショット数は１Ｇ
ショットを超えてしまう。露光がこのような非常に厳し
い条件のもとで行なわれるため、場合によっては例えは
制御装置の誤動作、あるいは高電圧部の放電、あるいは
電子光学系を格納する真空コラムのチャージアップ、さ
らには外部雑音等の影響により、ショットの抜けや掠れ
が生じるのを完璧に抑止することは困難である。特にラ
ウンドアパーチャ１１７ａよりも光軸上上流側で電子ビ
ームの変形が生じた場合、電子ビームはアパーチャ板１
１７で遮られてしまい、基板上に到達しないか基板に到
達する際の強度が低下してショットの抜けや掠れを生じ
てしまう。一方、露光結果の信頼性を確保しようとする
と、露光パターンを光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡等の
検査装置で検査する必要があるが、規模の大きな集積回
路等ではかかる検査は非常に困難である。
ビーム露光装置では、ブロック露光であれＢＡＡ露光で
あれ、各々のショットに際してショットの抜けや露光量
が不足する露光の掠れがあってはならない。一方電子ビ
ームの１ショットで露光される基板表面の領域は通常一
辺が数ミクロン程度であり、露光は１領域当たり２００
ナノ秒程度の速度で実行される。これはブランキング信
号に対応する露光クロックが５ＭＨｚ以上の周波数を有
することを意味し、ウェハ当たりの総ショット数は１Ｇ
ショットを超えてしまう。露光がこのような非常に厳し
い条件のもとで行なわれるため、場合によっては例えは
制御装置の誤動作、あるいは高電圧部の放電、あるいは
電子光学系を格納する真空コラムのチャージアップ、さ
らには外部雑音等の影響により、ショットの抜けや掠れ
が生じるのを完璧に抑止することは困難である。特にラ
ウンドアパーチャ１１７ａよりも光軸上上流側で電子ビ
ームの変形が生じた場合、電子ビームはアパーチャ板１
１７で遮られてしまい、基板上に到達しないか基板に到
達する際の強度が低下してショットの抜けや掠れを生じ
てしまう。一方、露光結果の信頼性を確保しようとする
と、露光パターンを光学顕微鏡あるいは電子顕微鏡等の
検査装置で検査する必要があるが、規模の大きな集積回
路等ではかかる検査は非常に困難である。
【００１９】かかる露光が不完全になる問題点を解決す
るため、特開平１−１０２９３０はラウンドアパーチャ
板１１７で遮断される電子ビームに対応した電流を検出
し、検出された電流値に基づいてショット数を割り出
し、これを露光クロックないしブランキング信号から求
められたショット数と比較して食い違いが生じた場合に
露光の失敗を検出する構成を開示している。
るため、特開平１−１０２９３０はラウンドアパーチャ
板１１７で遮断される電子ビームに対応した電流を検出
し、検出された電流値に基づいてショット数を割り出
し、これを露光クロックないしブランキング信号から求
められたショット数と比較して食い違いが生じた場合に
露光の失敗を検出する構成を開示している。
【００２０】図７は上記の構成を図４の電子ビーム露光
装置に対して適用した場合の例を示す。図示の構成で
は、ブランキング板１１７上に電子ビームの照射に伴っ
て生じた電流を増幅器２５０で増幅し、得られた出力電
圧を比較器２５１において所定の基準電圧と比較する。
前記器基準電圧は前記ブランキング板１１７による電子
ビームの遮蔽が完全な場合に前記比較器２５１が出力パ
ルス信号を出力するように設定されており、したがって
ショットが完全に行なわれた場合にはブランキング信号
と一対一で対応するパルス信号が比較器２５１から得ら
れる。一方、一つでもショットが不完全だと比較器２５
１からの出力パルス信号とブランキング信号とは食い違
い、かかる食い違いはブランキング信号のパルス数と比
較器２５１の出力パルス数とを比較することで検出でき
る。
装置に対して適用した場合の例を示す。図示の構成で
は、ブランキング板１１７上に電子ビームの照射に伴っ
て生じた電流を増幅器２５０で増幅し、得られた出力電
圧を比較器２５１において所定の基準電圧と比較する。
前記器基準電圧は前記ブランキング板１１７による電子
ビームの遮蔽が完全な場合に前記比較器２５１が出力パ
ルス信号を出力するように設定されており、したがって
ショットが完全に行なわれた場合にはブランキング信号
と一対一で対応するパルス信号が比較器２５１から得ら
れる。一方、一つでもショットが不完全だと比較器２５
１からの出力パルス信号とブランキング信号とは食い違
い、かかる食い違いはブランキング信号のパルス数と比
較器２５１の出力パルス数とを比較することで検出でき
る。
【００２１】ところで、かかる従来の構成をブロックマ
スク１１０あるいはＢＡＡマスク１１０’を使った図４
の電子ビーム露光装置に対して適用すると、ショット毎
に露光される露光パターンが異なるため、仮に露光が理
想的に実行されショットの抜けや掠れが皆無である場合
でも、ラウンドアパーチャ板１１７が遮断する電子ビー
ムの量は図８に示すようにショット毎に変化してしま
い、比較器２５１によるショットの検出が実質的に不可
能になってしまう。換言すると、前記特開平１−１０２
９３０に記載の従来の構成は図４に示すようなブロック
露光あるいはＢＡＡ露光を行なう電子ビーム露光装置に
対しては適用することができない。
スク１１０あるいはＢＡＡマスク１１０’を使った図４
の電子ビーム露光装置に対して適用すると、ショット毎
に露光される露光パターンが異なるため、仮に露光が理
想的に実行されショットの抜けや掠れが皆無である場合
でも、ラウンドアパーチャ板１１７が遮断する電子ビー
ムの量は図８に示すようにショット毎に変化してしま
い、比較器２５１によるショットの検出が実質的に不可
能になってしまう。換言すると、前記特開平１−１０２
９３０に記載の従来の構成は図４に示すようなブロック
露光あるいはＢＡＡ露光を行なう電子ビーム露光装置に
対しては適用することができない。
【００２２】一方、基板１２３に流れる電流を検出して
実際のショット回数を検出し、これをブランキング信号
から求められたショット回数と比較することによりショ
ットの抜けや掠れを検出することも考えられるが、基板
１２３が実質的な浮遊容量を有しまた抵抗値も基板を保
持する際の状態により変化することを考えると、また特
に数百メガヘルツ以上の高速のパルス信号を検出する必
要性を考えると、この方法は現実的でない。
実際のショット回数を検出し、これをブランキング信号
から求められたショット回数と比較することによりショ
ットの抜けや掠れを検出することも考えられるが、基板
１２３が実質的な浮遊容量を有しまた抵抗値も基板を保
持する際の状態により変化することを考えると、また特
に数百メガヘルツ以上の高速のパルス信号を検出する必
要性を考えると、この方法は現実的でない。
【００２３】そこで、本発明は、上記の問題点を解決し
た新規で有用な電子ビーム露光装置を提供することを概
括的目的とする。
た新規で有用な電子ビーム露光装置を提供することを概
括的目的とする。
【００２４】本発明のより具体的な目的はショットの抜
けや掠れを確実に検出できる電子ビーム露光装置を提供
することにある。
けや掠れを確実に検出できる電子ビーム露光装置を提供
することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を、
電子ビームを形成し、これを所定の光軸に沿って被露光
物体に向かって照射する電子ビーム源と；前記電子ビー
ムを前記被露光物体上に集束する集束手段と、前記電子
ビームを前記光軸に対して偏向して、前記被露光物体上
において前記電子ビームを走査させる偏向手段と；前記
光軸上において前記電子ビーム源と前記被露光物体との
間に設けられ、複数の開口部を形成され、前記複数の開
口部において前記電子ビームを整形して、前記被露光物
体上に描画される露光パターンに対応した整形電子ビー
ムを形成する電子ビーム整形マスクと；前記光軸上に前
記電子ビーム整形マスクと前記被露光物体との間に設け
られ、前記光軸に対して整列した電子ビーム通路を形成
され、前記光軸を外れた電子ビームの通過を阻止するブ
ランキングプレートと；前記光軸に沿って前記ブランキ
ングプレートと前記電子ビーム源との間に設けられ、駆
動パルス信号を供給されこれに応じて前記電子ビームを
前記光軸からずらす静電偏向器とを備えた電子ビーム露
光装置において、前記電子ビーム整形マスクにおける電
子ビームの捕捉の結果前記電子ビーム整形マスクに生じ
る第１の電流と、前記ブランキングプレートにおける電
子ビームの捕捉の結果前記ブランキングプレートにおい
て生じる第２の電流とを供給され、前記第１の電流と第
２の電流の総和をあらわす第３の電流を形成する電流加
算手段と、前記電流加算手段から出力される前記第３の
電流に基づいて、前記被露光物体上における各々の露光
に対応した第１のパルス信号を形成する総電流検出手段
と；前記総電流検出手段から前記第１のパルス信号を供
給されてこれを計数し、その計数結果をあらわす第１の
計数値を出力する第１の計数手段と；前記駆動信号に対
応した第２のパルス信号を供給されてこれを計数し、そ
の計数結果をあらわす第２の計数値を出力する第２の計
数手段と；前記第１の計数値と前記第２の計数値とを供
給され、前記第１の計数値と第２の計数値を比較し、前
記比較の結果に基づいて露光が不良であることを示すア
ラームを発生させる比較手段とを備えたことを特徴とす
る電子ビーム露光装置により、または電子ビームをマス
クを通すことにより所望の露光パターンに従って整形す
る工程と、前記整形された電子ビームを、開口部を設け
られた遮蔽板を通すことにより、繰り返しオンオフする
工程と、前記電子ビームがオンになっている状態に対応
して被露光物体上に露光パターンを描画する工程とを有
する電子ビーム露光方法において、前記電子ビームが前
記遮蔽板で遮断される際に前記遮蔽板に生じる第１の電
流と、前記電子ビームが前記マスクで整形される際に前
記マスクに生じる第２の電流との総和を求め、前記第１
および第２の電流の総和を表す出力信号を、前記電子ビ
ームがオンされた状態とオフされた状態のそれぞれにつ
いて出力する工程と；前記出力信号のレベルが、前記電
子ビームがオンになっている状態において、前記電子ビ
ームがオフになっている状態に比べて所定閾値よりも低
下している場合に出力パルス信号を出力する工程と；前
記出力パルスを計数する工程と；前記出力パルスの計数
値を実際の露光回数と比較し、食い違いが検出された場
合にアラームを発行する工程とよりなることを特徴とす
る電子ビーム露光方法により、解決する。
電子ビームを形成し、これを所定の光軸に沿って被露光
物体に向かって照射する電子ビーム源と；前記電子ビー
ムを前記被露光物体上に集束する集束手段と、前記電子
ビームを前記光軸に対して偏向して、前記被露光物体上
において前記電子ビームを走査させる偏向手段と；前記
光軸上において前記電子ビーム源と前記被露光物体との
間に設けられ、複数の開口部を形成され、前記複数の開
口部において前記電子ビームを整形して、前記被露光物
体上に描画される露光パターンに対応した整形電子ビー
ムを形成する電子ビーム整形マスクと；前記光軸上に前
記電子ビーム整形マスクと前記被露光物体との間に設け
られ、前記光軸に対して整列した電子ビーム通路を形成
され、前記光軸を外れた電子ビームの通過を阻止するブ
ランキングプレートと；前記光軸に沿って前記ブランキ
ングプレートと前記電子ビーム源との間に設けられ、駆
動パルス信号を供給されこれに応じて前記電子ビームを
前記光軸からずらす静電偏向器とを備えた電子ビーム露
光装置において、前記電子ビーム整形マスクにおける電
子ビームの捕捉の結果前記電子ビーム整形マスクに生じ
る第１の電流と、前記ブランキングプレートにおける電
子ビームの捕捉の結果前記ブランキングプレートにおい
て生じる第２の電流とを供給され、前記第１の電流と第
２の電流の総和をあらわす第３の電流を形成する電流加
算手段と、前記電流加算手段から出力される前記第３の
電流に基づいて、前記被露光物体上における各々の露光
に対応した第１のパルス信号を形成する総電流検出手段
と；前記総電流検出手段から前記第１のパルス信号を供
給されてこれを計数し、その計数結果をあらわす第１の
計数値を出力する第１の計数手段と；前記駆動信号に対
応した第２のパルス信号を供給されてこれを計数し、そ
の計数結果をあらわす第２の計数値を出力する第２の計
数手段と；前記第１の計数値と前記第２の計数値とを供
給され、前記第１の計数値と第２の計数値を比較し、前
記比較の結果に基づいて露光が不良であることを示すア
ラームを発生させる比較手段とを備えたことを特徴とす
る電子ビーム露光装置により、または電子ビームをマス
クを通すことにより所望の露光パターンに従って整形す
る工程と、前記整形された電子ビームを、開口部を設け
られた遮蔽板を通すことにより、繰り返しオンオフする
工程と、前記電子ビームがオンになっている状態に対応
して被露光物体上に露光パターンを描画する工程とを有
する電子ビーム露光方法において、前記電子ビームが前
記遮蔽板で遮断される際に前記遮蔽板に生じる第１の電
流と、前記電子ビームが前記マスクで整形される際に前
記マスクに生じる第２の電流との総和を求め、前記第１
および第２の電流の総和を表す出力信号を、前記電子ビ
ームがオンされた状態とオフされた状態のそれぞれにつ
いて出力する工程と；前記出力信号のレベルが、前記電
子ビームがオンになっている状態において、前記電子ビ
ームがオフになっている状態に比べて所定閾値よりも低
下している場合に出力パルス信号を出力する工程と；前
記出力パルスを計数する工程と；前記出力パルスの計数
値を実際の露光回数と比較し、食い違いが検出された場
合にアラームを発行する工程とよりなることを特徴とす
る電子ビーム露光方法により、解決する。
【００２６】
【作用】本発明の第１および第２の特徴によれば、前記
電流加算手段が形成する前記第３の電流は前記集束電子
ビームが前記静電偏向器によりターンオフされた状態に
おいては、前記電子源手段が形成する電子ビームの全電
流量に対応するため、前記第３の電流のレベルは被露光
物体上に露光されるパターンに関わらず一定に保持され
る。従って、前記第３の電流のピーク値を基準とした変
動を監視することにより、被露光物体上になされた実際
の露光回数を、ブロック露光においてもＢＡＡ露光にお
いても確実に測定することができる。そこで、このよう
にして求められた実際の露光回数を前記静電偏向器に供
給される駆動パルス信号の総数と比較することにより、
露光が完全に行なわれたか否かを判定することが可能に
なる。
電流加算手段が形成する前記第３の電流は前記集束電子
ビームが前記静電偏向器によりターンオフされた状態に
おいては、前記電子源手段が形成する電子ビームの全電
流量に対応するため、前記第３の電流のレベルは被露光
物体上に露光されるパターンに関わらず一定に保持され
る。従って、前記第３の電流のピーク値を基準とした変
動を監視することにより、被露光物体上になされた実際
の露光回数を、ブロック露光においてもＢＡＡ露光にお
いても確実に測定することができる。そこで、このよう
にして求められた実際の露光回数を前記静電偏向器に供
給される駆動パルス信号の総数と比較することにより、
露光が完全に行なわれたか否かを判定することが可能に
なる。
【００２７】本発明の第３の特徴によれば、前記被露光
物体から電子ビームの照射に応じて放出される反射電子
等の低エネルギー電子を高速の電子検出手段により検出
することにより、実際に被露光物体が露光された回数お
よび露光時の電子ビーム照射量を直接に検出することが
可能になる。そこで、このようにして検出された実際の
露光回数を前記静電偏向器に供給される駆動パルス信号
の総数と比較することにより、露光が完全に行なわれた
か否かを判定することが可能になる。
物体から電子ビームの照射に応じて放出される反射電子
等の低エネルギー電子を高速の電子検出手段により検出
することにより、実際に被露光物体が露光された回数お
よび露光時の電子ビーム照射量を直接に検出することが
可能になる。そこで、このようにして検出された実際の
露光回数を前記静電偏向器に供給される駆動パルス信号
の総数と比較することにより、露光が完全に行なわれた
か否かを判定することが可能になる。
【００２８】本発明のその他の特徴および利点は、以下
の実施例に関する詳細な説明より明らかとなるであろ
う。
の実施例に関する詳細な説明より明らかとなるであろ
う。
【００２９】
【実施例】図１は本発明の第１実施例による電子ビーム
露光装置の構成を示す図である。図中、先に図４で説明
した部分には同一の参照符号を付してその説明を省略す
る。
露光装置の構成を示す図である。図中、先に図４で説明
した部分には同一の参照符号を付してその説明を省略す
る。
【００３０】図１を参照するに、図７の場合と同様に、
基板１２３上において電子ビームをオンオフする静電偏
向器１１５には、Ｄ／Ａ変換器２１１を介して図示した
ブランキング信号ＢＬＫが供給され、ブランキング信号
のハイレベル状態において電子ビームがオフされ、ロー
レベル状態において電子ビームがオンされる。
基板１２３上において電子ビームをオンオフする静電偏
向器１１５には、Ｄ／Ａ変換器２１１を介して図示した
ブランキング信号ＢＬＫが供給され、ブランキング信号
のハイレベル状態において電子ビームがオフされ、ロー
レベル状態において電子ビームがオンされる。
【００３１】一方本実施例では、電子銃１０４で形成さ
れた電子ビームをマスク１１０で整形する際にマスク１
１０で遮断される電子ビームに対応してマスク１１０に
生じる電流が検出され、電流加算器３０１に第１の電流
として供給される。さらに、マスク１１０で整形された
電子ビームを静電偏向器１１５でターンオフする際にラ
ウンドアパーチャ板１１７で遮断される電子ビームに対
応してアパーチャ板１１７に生じる電流がやはり電流加
算器３０１に第２の電流として供給され、マスク１１０
からの電流と加算される。
れた電子ビームをマスク１１０で整形する際にマスク１
１０で遮断される電子ビームに対応してマスク１１０に
生じる電流が検出され、電流加算器３０１に第１の電流
として供給される。さらに、マスク１１０で整形された
電子ビームを静電偏向器１１５でターンオフする際にラ
ウンドアパーチャ板１１７で遮断される電子ビームに対
応してアパーチャ板１１７に生じる電流がやはり電流加
算器３０１に第２の電流として供給され、マスク１１０
からの電流と加算される。
【００３２】電流加算器３０１は前記マスク１１０に接
続されたラインｌ1 とアパーチャ板１１７に接続された
ラインｌ2 とを接続する単なる接続ノードでよく、前記
第１の電流と第２の電流の加算値をあらわす第３の電流
を高インピーダンス増幅器３０２に供給し、増幅器３０
２は前記第３の電流に対応する出力電圧を形成してこれ
を閾値検出回路３０３に供給する。閾値検出回路３０３
は実際にはアナログコンパレータより構成され、前記増
幅器３０２の出力電圧のレベルを所定の基準電圧を比較
して出力パルス信号を形成し、これを第１の高速カウン
タ３０４に供給する。一方カウンタ３０４は前記出力パ
ルスを計数してその合計値をあらわす計数値ＮＡを出力
する。この計数値ＮＡは基板上に実際に露光がなされた
回数を表している。
続されたラインｌ1 とアパーチャ板１１７に接続された
ラインｌ2 とを接続する単なる接続ノードでよく、前記
第１の電流と第２の電流の加算値をあらわす第３の電流
を高インピーダンス増幅器３０２に供給し、増幅器３０
２は前記第３の電流に対応する出力電圧を形成してこれ
を閾値検出回路３０３に供給する。閾値検出回路３０３
は実際にはアナログコンパレータより構成され、前記増
幅器３０２の出力電圧のレベルを所定の基準電圧を比較
して出力パルス信号を形成し、これを第１の高速カウン
タ３０４に供給する。一方カウンタ３０４は前記出力パ
ルスを計数してその合計値をあらわす計数値ＮＡを出力
する。この計数値ＮＡは基板上に実際に露光がなされた
回数を表している。
【００３３】図１の電子ビーム露光装置はさらに、露光
クロックを供給される第２の高速カウンタ３０５を備
え、カウンタ３０５は露光クロックの数を計数値ＮＳと
して計数する。ここで、露光クロックは静電偏向器１１
５に供給されるブランキング信号と同一の周波数を有
し、各露光クロックに対応して１ショットの露光がなさ
れる。例えば、露光クロックはブランキング信号自体で
あってもよい。そこで、計数値ＮＳは露光装置で本来露
光されるべき露光ないしショットの回数をあらわし、露
光が完全に行なわれれば計数値ＮＡと計数値ＮＳとは一
致する筈である。換言すると、ＮＡとＮＳとが一致しな
い場合には実際の露光の際にショットの抜けや掠れが生
じたものと考えられる。図１の電子ビーム露光装置で
は、かかる判定を行なうためにデジタル比較器３０６を
備え、比較器３０６は計数値ＮＡと計数値ＮＳとを比較
して、不一致が検出された場合にアラーム信号を出力す
る。
クロックを供給される第２の高速カウンタ３０５を備
え、カウンタ３０５は露光クロックの数を計数値ＮＳと
して計数する。ここで、露光クロックは静電偏向器１１
５に供給されるブランキング信号と同一の周波数を有
し、各露光クロックに対応して１ショットの露光がなさ
れる。例えば、露光クロックはブランキング信号自体で
あってもよい。そこで、計数値ＮＳは露光装置で本来露
光されるべき露光ないしショットの回数をあらわし、露
光が完全に行なわれれば計数値ＮＡと計数値ＮＳとは一
致する筈である。換言すると、ＮＡとＮＳとが一致しな
い場合には実際の露光の際にショットの抜けや掠れが生
じたものと考えられる。図１の電子ビーム露光装置で
は、かかる判定を行なうためにデジタル比較器３０６を
備え、比較器３０６は計数値ＮＡと計数値ＮＳとを比較
して、不一致が検出された場合にアラーム信号を出力す
る。
【００３４】図２（Ａ）〜（Ｄ）は上記の動作を示すタ
イミングチャートであり、図２（Ａ）は露光クロックＢ
ＬＫを、また図２（Ｂ）は露光が完全に行なわれた場合
の増幅器３０２の出力信号をあらわす。
イミングチャートであり、図２（Ａ）は露光クロックＢ
ＬＫを、また図２（Ｂ）は露光が完全に行なわれた場合
の増幅器３０２の出力信号をあらわす。
【００３５】図２（Ａ）を参照するに、ラウンドアパー
チャ板１１７による電子ビームのターンオフは図１の信
号ＳＢに対応する図１の信号ＳＢに対応する露光クロッ
クＢＬＫのハイレベル状態に対応して生じ、信号ＢＬＫ
のローレベル状態で図２（Ｂ）に示すようにショットが
なされる。図２（Ｂ）よりわかるように、電子ビームが
露光クロックＢＬＫに応じてターンオフされている場合
にはラウンドアパーチャ板１１７およビーム整形マスク
１１０で遮断される電子ビームの総量は、露光されるパ
ターンによらずレベルＬで一定である。一方、ショット
がなされている場合には、ラウンドアパーチャ板１１７
による電子ビームの遮断は生じないため、増幅器３０２
の出力信号レベルＬ’は低下する。その際、露光が完全
に行なわれても、レベルＬ’は露光パターンに応じて様
々に変化する。
チャ板１１７による電子ビームのターンオフは図１の信
号ＳＢに対応する図１の信号ＳＢに対応する露光クロッ
クＢＬＫのハイレベル状態に対応して生じ、信号ＢＬＫ
のローレベル状態で図２（Ｂ）に示すようにショットが
なされる。図２（Ｂ）よりわかるように、電子ビームが
露光クロックＢＬＫに応じてターンオフされている場合
にはラウンドアパーチャ板１１７およビーム整形マスク
１１０で遮断される電子ビームの総量は、露光されるパ
ターンによらずレベルＬで一定である。一方、ショット
がなされている場合には、ラウンドアパーチャ板１１７
による電子ビームの遮断は生じないため、増幅器３０２
の出力信号レベルＬ’は低下する。その際、露光が完全
に行なわれても、レベルＬ’は露光パターンに応じて様
々に変化する。
【００３６】一方、図２（Ｃ）に示すようにショットの
抜けが生じた場合には、露光クロックが与えられている
にも関わらず増幅器３０２の出力信号レベルは低下しな
い。。そこで、図２（Ｃ）に示すように増幅器３０２の
出力信号を、閾値検出回路３０３においてそのピークレ
ベルＬを基準とした閾値ＴＨに基づいて閾値検出するこ
とにより、かかるショットの抜けを検出することが可能
になる。より具体的には、検出回路３０３において図７
（Ｃ）に示す閾値ＴＨ以下のレベルを有するパルスを検
出し、その総数ＮＡをカウンタ３０４で計数すると、計
数値ＮＡは露光クロックＢＬＫの計数値ＮＳよりも少な
くなる。同様に、図２（Ｄ）に示すようにショットの掠
れが生じた場合にも、閾値ＴＨを超えて低下するパルス
の総数ＮＡは露光パルスの総数ＮＳと食い違う。このよ
うに、パルスの総数ＮＡをパルスの総数ＮＳとデジタル
比較器３０６で比較することにより、ショットの抜けあ
るいは掠れを検出することが可能になる。
抜けが生じた場合には、露光クロックが与えられている
にも関わらず増幅器３０２の出力信号レベルは低下しな
い。。そこで、図２（Ｃ）に示すように増幅器３０２の
出力信号を、閾値検出回路３０３においてそのピークレ
ベルＬを基準とした閾値ＴＨに基づいて閾値検出するこ
とにより、かかるショットの抜けを検出することが可能
になる。より具体的には、検出回路３０３において図７
（Ｃ）に示す閾値ＴＨ以下のレベルを有するパルスを検
出し、その総数ＮＡをカウンタ３０４で計数すると、計
数値ＮＡは露光クロックＢＬＫの計数値ＮＳよりも少な
くなる。同様に、図２（Ｄ）に示すようにショットの掠
れが生じた場合にも、閾値ＴＨを超えて低下するパルス
の総数ＮＡは露光パルスの総数ＮＳと食い違う。このよ
うに、パルスの総数ＮＡをパルスの総数ＮＳとデジタル
比較器３０６で比較することにより、ショットの抜けあ
るいは掠れを検出することが可能になる。
【００３７】次に、本発明の第２実施例を図３を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００３８】図３を参照するに、電子ビーム露光装置は
基板１２３に電子ビームを照射する際に基板から放出さ
れる反射電子や二次電子等の低エネルギー荷電粒子を検
出する高速検出器３１１を使用する。検出器３１１とし
ては例えば数ナノ秒程度の応答速度を有するフォトマル
チプライア等が適当で、ラウンドアパーチャ板１１７に
おける電子ビームのオンオフに応じて基板１２３上に到
達した実際の電子ビームを、充分な応答速度で検出でき
る。この場合にも、検出器３１１の出力は増幅器３０２
で増幅された後閾値検出回路３０３で閾値検出され、検
出器３０３の出力パルス信号がカウンタ３０４で計数さ
れ、計数結果ＮＡがカウンタ３０５で計数されたクロッ
クパルスの総数ＮＳと比較器３０６で比較される。先の
実施例の場合と同様に、計数結果ＮＡと計数結果ＮＳと
に食い違いが検出されると、比較器３０６はアラーム信
号を出力する。
基板１２３に電子ビームを照射する際に基板から放出さ
れる反射電子や二次電子等の低エネルギー荷電粒子を検
出する高速検出器３１１を使用する。検出器３１１とし
ては例えば数ナノ秒程度の応答速度を有するフォトマル
チプライア等が適当で、ラウンドアパーチャ板１１７に
おける電子ビームのオンオフに応じて基板１２３上に到
達した実際の電子ビームを、充分な応答速度で検出でき
る。この場合にも、検出器３１１の出力は増幅器３０２
で増幅された後閾値検出回路３０３で閾値検出され、検
出器３０３の出力パルス信号がカウンタ３０４で計数さ
れ、計数結果ＮＡがカウンタ３０５で計数されたクロッ
クパルスの総数ＮＳと比較器３０６で比較される。先の
実施例の場合と同様に、計数結果ＮＡと計数結果ＮＳと
に食い違いが検出されると、比較器３０６はアラーム信
号を出力する。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、基板上に様々な露光パ
ターンを高速で繰り返しショットする際に、露光パター
ンに対して不変な一定の基準値に対してショット毎に変
化する物理量を使い、前記物理量をもとにショットの総
数を割り出し、これを露光クロックの総数と比較するこ
とにより、ショットの抜けや掠れを検出することが可能
になる。
ターンを高速で繰り返しショットする際に、露光パター
ンに対して不変な一定の基準値に対してショット毎に変
化する物理量を使い、前記物理量をもとにショットの総
数を割り出し、これを露光クロックの総数と比較するこ
とにより、ショットの抜けや掠れを検出することが可能
になる。
【図１】本発明の第１実施例による電子ビーム露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は図１の装置の動作を説明する
図である。
図である。
【図３】本発明の第２実施例による電子ビーム露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図４】従来の電子ビーム露光装置の全体的な構成を示
す図である。
す図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図４の電子ビーム露光装置で
使われるビーム整形マスクの構成を示す図である。
使われるビーム整形マスクの構成を示す図である。
【図６】図４の電子ビーム露光装置で使われる別のビー
ム整形マスクの構成を示す図である。
ム整形マスクの構成を示す図である。
【図７】従来のショットの抜けや掠れを検出する電子ビ
ーム露光装置の構成を示す図である。
ーム露光装置の構成を示す図である。
【図８】図７の装置の動作を説明する図である。
１００ 電子光学系 １０１ カソード １０２ グリッド １０３ アノード １０４ 電子銃 １０５ ビーム整形板 １０５ａ ビーム整形アパーチャ １０６，１１５ 静電偏向器 １０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０８，１１６，１１
９，１２２ 電子レンズ １１０，１１０’ マスク １１０ａ，１Ａ〜８Ｂ 開口部 １１１〜１１４ ビーム整形偏向器 １２３ 基板 １２４，１２５ 主偏向器，副偏向器 １２６ ステージ ２００ 制御系 ２０１〜２０３ 記憶装置 ２０４ ＣＰＵ ２０５ インタフェース ２０６ パターンメモリ ２０７，２１２ 制御回路 ２０８，２１１，２１６，２１７ 駆動回路 ２１０ ブランキング制御回路 ２１５ 偏向制御回路 ２１３ ステージ移動制御回路 ２１４ レーザ干渉計 ３０１ 加算器 ３０２ 増幅器 ３０３ 閾値検出回路 ３０４，３０５ カウンタ ３０６ 比較器 ３１１ 電子検出器
９，１２２ 電子レンズ １１０，１１０’ マスク １１０ａ，１Ａ〜８Ｂ 開口部 １１１〜１１４ ビーム整形偏向器 １２３ 基板 １２４，１２５ 主偏向器，副偏向器 １２６ ステージ ２００ 制御系 ２０１〜２０３ 記憶装置 ２０４ ＣＰＵ ２０５ インタフェース ２０６ パターンメモリ ２０７，２１２ 制御回路 ２０８，２１１，２１６，２１７ 駆動回路 ２１０ ブランキング制御回路 ２１５ 偏向制御回路 ２１３ ステージ移動制御回路 ２１４ レーザ干渉計 ３０１ 加算器 ３０２ 増幅器 ３０３ 閾値検出回路 ３０４，３０５ カウンタ ３０６ 比較器 ３１１ 電子検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (5)
- 【請求項１】 電子ビームを形成し、これを所定の光軸
に沿って被露光物体に向かって照射する電子ビーム源
と；前記電子ビームを前記被露光物体上に集束する集束
手段と、前記電子ビームを前記光軸に対して偏向して、
前記被露光物体上において前記電子ビームを走査させる
偏向手段と；前記光軸上において前記電子ビーム源と前
記被露光物体との間に設けられ、複数の開口部を形成さ
れ、前記複数の開口部において前記電子ビームを整形し
て、前記被露光物体上に描画される露光パターンに対応
した整形電子ビームを形成する電子ビーム整形マスク
と；前記光軸上に前記電子ビーム整形マスクと前記被露
光物体との間に設けられ、前記光軸に対して整列した電
子ビーム通路を形成され、前記光軸を外れた電子ビーム
の通過を阻止するブランキングプレートと；前記光軸に
沿って前記ブランキングプレートと前記電子ビーム源と
の間に設けられ、駆動パルス信号を供給されこれに応じ
て前記電子ビームを前記光軸からずらす静電偏向器とを
備えた電子ビーム露光装置において、 前記電子ビーム整形マスクにおける電子ビームの捕捉の
結果前記電子ビーム整形マスクに生じる第１の電流と、
前記ブランキングプレートにおける電子ビームの捕捉の
結果前記ブランキングプレートにおいて生じる第２の電
流とを供給され、前記第１の電流と第２の電流の総和を
あらわす第３の電流を形成する電流加算手段と、前記電
流加算手段から出力される前記第３の電流に基づいて、
前記被露光物体上における各々の露光に対応した第１の
パルス信号を形成する総電流検出手段と； 前記総電流検出手段から前記第１のパルス信号を供給さ
れてこれを計数し、その計数結果をあらわす第１の計数
値を出力する第１の計数手段と； 前記駆動信号に対応した第２のパルス信号を供給されて
これを計数し、その計数結果をあらわす第２の計数値を
出力する第２の計数手段と； 前記第１の計数値と前記第２の計数値とを供給され、前
記第１の計数値と第２の計数値を比較し、前記比較の結
果に基づいて露光が不良であることを示すアラームを発
生させる比較手段とを備えたことを特徴とする電子ビー
ム露光装置。 - 【請求項２】 前記総電流検出手段は前記第３の電流に
基づいて出力電圧信号を形成する電流電圧変換手段と、
前記電流電圧変換手段より前記出力電圧信号を供給され
てこれを閾値電圧と比較する閾値検出手段とよりなり、
前記閾値検出手段が前記第１のパルス信号を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光装置。 - 【請求項３】 前記閾値検出手段は前記閾値電圧を、前
記第１のパルス信号のハイレベル状態を基準に設定し前
記第１のパルス信号中前記閾値電圧を下回るレベルを有
するパルスのみを検出することを特徴とする請求項２記
載の電子ビーム露光装置。 - 【請求項４】 前記駆動パルス信号と前記第２のパルス
信号は同一の周波数を有することを特徴とする請求項１
記載の電子ビーム露光装置。 - 【請求項５】 電子ビームをマスクを通すことにより所
望の露光パターンに従って整形する工程と、前記整形さ
れた電子ビームを、開口部を設けられた遮蔽板を通すこ
とにより、繰り返しオンオフする工程と、前記電子ビー
ムがオンになっている状態に対応して被露光物体上に露
光パターンを描画する工程とを有する電子ビーム露光方
法において、 前記電子ビームが前記遮蔽板で遮断される際に前記遮蔽
板に生じる第１の電流と、前記電子ビームが前記マスク
で整形される際に前記マスクに生じる第２の電流との総
和を求め、前記第１および第２の電流の総和を表す出力
信号を、前記電子ビームがオンされた状態とオフされた
状態のそれぞれについて出力する工程と； 前記出力信号のレベルが、前記電子ビームがオンになっ
ている状態において、前記電子ビームがオフになってい
る状態に比べて所定閾値よりも低下している場合に出力
パルス信号を出力する工程と； 前記出力パルスを計数する工程と； 前記出力パルスの計数値を実際の露光回数と比較し、食
い違いが検出された場合にアラームを発行する工程とよ
りなることを特徴とする電子ビーム露光方法。
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|---|---|---|---|
| JP15377693A JP3272820B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 電子ビーム露光装置及び方法 |
| US08/215,828 US5449915A (en) | 1993-06-24 | 1994-03-22 | Electron beam exposure system capable of detecting failure of exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377693A JP3272820B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 電子ビーム露光装置及び方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142330A JPH07142330A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3272820B2 true JP3272820B2 (ja) | 2002-04-08 |
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ID=15569895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15377693A Expired - Fee Related JP3272820B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 電子ビーム露光装置及び方法 |
Country Status (2)
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| US20190066972A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-02-28 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle beam device, aperture arrangement for a charged particle beam device, and method for operating a charged particle beam device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5795629A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electron beam exposure device |
| JPS57112026A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Exposing unit using electron beam |
| US4568861A (en) * | 1983-06-27 | 1986-02-04 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for controlling alignment and brightness of an electron beam |
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| US5283440A (en) * | 1990-10-05 | 1994-02-01 | Hitachi, Ltd. | Electron beam writing system used in a cell projection method |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15377693A patent/JP3272820B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-22 US US08/215,828 patent/US5449915A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH07142330A (ja) | 1995-06-02 |
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