JP2002175967A - 電子ビーム露光装置、照射位置検出方法、及び電子検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電子ビームの照射位置を短時間で精度
よく検出することができる電子ビーム露光装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の電子ビームにより、ウェハにパタ
ーンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電
子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームが
照射され、電子ビームの照射位置を検出させるマーク部
と、複数の電子ビームの間に設けられており、マーク部
から放射された電子を検出して、検出された電子量に基
づく検出信号を出力する電子検出部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光装
置、照射位置検出方法、及び電子検出装置に関する。特
に本発明は、複数の電子ビームの照射位置を短時間で精
度よく検出する電子ビーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の電子ビームを用いてウェハに露光
処理を行う従来の電子ビーム露光装置は、電子ビームの
照射位置の補正を行う場合に、ウェハ又はウェハステー
ジに設けられた照射位置検出用のマークに、全ての電子
ビームを順に照射し、それぞれの電子ビームの照射位置
を検出して補正値を求めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の半導体デバイス
の微細化に伴い、電子ビーム露光装置の半導体デバイス
の量産での利用に向け、露光処理や電子ビーム照射位置
の補正処理の高速化が望まれている。

【０００４】しかしながら、従来の電子ビーム露光装置
では、全ての電子ビームの照射位置を補正するために全
ての電子ビームを順にマークに照射し、それぞれの電子
ビームの照射位置を検出しなくてはならないため、非常
に長い時間を要し、短時間で電子ビームの照射位置を補
正する方法が望まれている。

【０００５】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる電子ビーム露光装置、照射位置検出方法、及
び電子検出装置を提供することを目的とする。この目的
は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合
わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有
利な具体例を規定する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第１の形
態によると、複数の電子ビームにより、ウェハにパター
ンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電子
ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームが照
射され、電子ビームの照射位置を検出させるマーク部
と、複数の電子ビームの間に設けられており、マーク部
から放射された電子を検出して、検出された電子量に基
づく検出信号を出力する第１電子検出部と、検出信号に
基づいて、電子ビームの照射位置を検出する位置検出部
とを備える。

【０００７】複数の電子ビームのうちの第１電子ビーム
の光軸と、第２電子ビームの光軸と、第１電子検出部と
は、実質的に同一直線上に設けられてもよい。電子ビー
ム発生部は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔
てて発生し、第１電子検出部は、３つ以上の電子ビーム
のそれぞれの間に設けられてもよい。

【０００８】第１電子検出部は、複数の電子ビームのう
ちの２つの電子ビームの間に複数設けられてもよい。複
数の第１電子検出部は、複数の電子ビームのそれぞれに
対応して設けられてもよい。複数の電子ビームのそれぞ
れの周囲に設けられた第２電子検出部をさらに備えても
よい。

【０００９】複数の電子ビームをマーク部に照射させる
か否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有
し、照射切替手段は、複数の電子ビームのうちの第１電
子ビームをマーク部に照射させ、位置検出部は、第１電
子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部から出力さ
れた検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を
検出してもよい。

【００１０】複数の電子ビームをマーク部に照射させる
か否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有
し、照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、複数
の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、第２
のタイミングにおいて、第１電子ビームと隣接する第２
電子ビームを照射させ、位置検出部は、第１のタイミン
グにおいて、第１電子ビームに対応して設けられた第１
電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第１電
子ビームの照射位置を検出し、第２のタイミングにおい
て、第２電子ビームに対応して設けられた第１電子検出
部から出力された検出信号に基づいて、第２電子ビーム
の照射位置を検出してもよい。

【００１１】照射切替手段は、第１のタイミングにおい
て、第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射さ
せ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビーム群以外
の電子ビームであって、第２電子ビームを含む第２電子
ビーム群を照射させてもよい。

【００１２】複数の電子ビームをマーク部に照射させる
か否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有
し、照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、複数
の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、第２
のタイミングにおいて、第１電子ビームと隣接する第２
電子ビームを照射させ、位置検出部は、第１のタイミン
グにおいて、第１電子検出部から出力された検出信号に
基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第２の
タイミングにおいて、第１電子検出部から出力された検
出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出し
てもよい。

【００１３】照射切替手段は、第１のタイミングにおい
て、第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射さ
せ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビーム群以外
の電子ビームであって、第２電子ビームを含む第２電子
ビーム群を照射させてもよい。第１電子ビーム群及び第
２電子ビーム群は、略等しい間隔を隔てて照射される複
数の電子ビームを有してもよい。

【００１４】第１電子検出部は、第１電子ビーム群に含
まれる電子ビームのそれぞれと、第２電子ビーム群に含
まれる電子ビームのそれぞれとのそれぞれの間に設けら
れており、位置検出部は、第１のタイミングにおいて、
第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を、
当該電子ビームに隣接する第１電子検出部から出力され
た検出信号に基づいて検出し、第２のタイミングにおい
て、第２電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置
を、当該電子ビームに隣接する第１電子検出部から出力
された検出信号に基づいて検出してもよい。

【００１５】電子ビーム発生部は、複数の電子ビームを
格子状に発生し、第１電子検出部は、複数の電子ビーム
のそれぞれの間に設けられており、位置検出部は、第１
のタイミングにおいて、第１電子ビーム群に含まれるそ
れぞれの電子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部
から出力された検出信号に基づいて、第１電子ビーム群
に含まれる電子ビームの照射位置を検出し、第２のタイ
ミングにおいて、第２電子ビーム群に含まれるそれぞれ
の電子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部から出
力された検出信号に基づいて、第２電子ビーム群に含ま
れる電子ビームの照射位置を検出してもよい。

【００１６】複数の電子ビームのうちの１つの電子ビー
ムと、第１電子検出部との間に設けられた遮蔽板をさら
に備えてもよい。複数の電子ビームのうちの第１電子ビ
ームに設けられた第１電子検出部と、第１電子ビームに
隣接して照射される第２電子ビームに設けられた第１電
子検出部との間に設けられた遮蔽板をさらに備えてもよ
い。遮蔽板は、第１電子ビームのウェハが載置される面
における照射位置と、第２電子ビームに設けられた第１
電子検出部との間に設けられてもよい。複数の電子ビー
ムの周囲に設けられた第２電子検出部の周囲に設けられ
た遮蔽板さらに備えてもよい。

【００１７】複数の電子ビームを独立に偏向する偏向部
と、偏向部を制御する偏向制御部と、第１電子ビームに
対して、第１電子ビームから第１電子検出部への方向で
ある第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に設け
られた第２電子検出部とをさらに備え、偏向制御部は、
偏向部を制御し、第１電子ビームを第２の方向に偏向さ
せ、第２電子ビームを第１の方向に偏向させ、位置検出
部は、第２電子検出部から出力される検出信号に基づい
て、第１電子ビームの照射位置を検出し、第１電子検出
部から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビーム
の照射位置を検出してもよい。

【００１８】第１電子ビームを挟んで、第２電子検出部
に対向する位置に設けられた第３電子検出部と、第２電
子ビームを挟んで、第１電子検出部に対向する位置に設
けられた第４電子検出部とをさらに備え、位置検出部
は、第２電子検出部及び第３電子検出部から出力される
検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出
し、第１検出部及び第４電子検出部から出力される検出
信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出して
もよい。

【００１９】第１電子ビームを挟んで、第１電子検出部
に対向する位置に設けられた第５電子検出部と、第２電
子ビームに対して、第２の方向に設けられた第６電子検
出部と、第２電子ビームを挟んで、第６電子検出部に対
向する位置に設けられた第７電子検出部とをさらに備
え、偏向制御部は、偏向部を制御し、第１のタイミング
において、第１電子ビームを第２の方向に偏向させ、第
２電子ビームを第１の方向に偏向させ、第２のタイミン
グにおいて、第１電子ビームを第１の方向に偏向させ、
第２電子ビームを第２の方向に偏向させ、位置検出部
は、第１のタイミングにおいて第２電子検出部及び第３
から出力される検出信号と、第２のタイミングにおいて
第１電子検出部及び第５電子検出部から出力される検出
信号とに基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出
し、第１のタイミングにおいて第１電子検出部及び第４
電子検出部から出力される検出信号と、第２のタイミン
グにおいて第６電子検出部及び第７電子検出部から出力
される検出信号とに基づいて、第２電子ビームの照射位
置を検出してもよい。

【００２０】本発明の他の形態によると、複数の電子ビ
ームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放
射された電子量を検出する電子検出部を用いて、複数の
電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であ
って、第１電子ビーム及び第２電子ビームを含む複数の
電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、第１電子
ビームをマーク部に照射する第１照射段階と、第１電子
ビームと第２電子ビームとの間に設けられた第１電子検
出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する
第１電子検出段階と、第１電子検出部から出力される検
出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出す
る第１位置検出段階と、第２電子ビームをマーク部に照
射する第２照射段階と、第１電子検出部を用いて、マー
ク部から放射された電子を検出する第２電子検出段階
と、第１電子検出部から出力される検出信号に基づい
て、第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置検出
段階とを備える。

【００２１】第１電子検出段階は、第１電子検出部に含
まれる第１検出器を用いて、マーク部から放射された電
子を検出し、第１位置検出段階は、第１電子検出器から
出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射
位置を検出し、第２電子検出段階は、第１電子検出部に
含まれる第２電子検出器を用いて、マーク部から放射さ
れた電子を検出し、第２位置検出段階は、第２電子検出
器から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビーム
の照射位置を検出してもよい。

【００２２】第１照射段階は、第１電子ビームを含む第
１電子ビーム群を照射し、第２照射段階は、前第１電子
ビーム群以外の電子ビームであって、第２電子ビームを
含む第２電子ビーム群を照射させてもよい。第１照射段
階は、第１電子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを
略等しい間隔を隔てて照射し、第２照射段階は、第２電
子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔
を隔てて照射してもよい。

【００２３】電子ビーム発生段階は、第１電子ビーム群
に含まれる第３電子ビームと、第２電子ビーム群に含ま
れる第４電子ビームを発生する段階を含み、第１照射段
階は、第３電子ビームをマーク部に照射する段階を含
み、第１電子検出段階は、第３電子ビームと第４電子ビ
ームとの間に設けられた第２電子検出部を用いて、マー
ク部から放射された電子を検出する段階を含み、第１位
置検出段階は、第２電子検出部から出力される検出信号
に基づいて、第３電子ビームの照射位置を検出する段階
を含み、第２照射段階は、第４電子ビームをマーク部に
照射する段階を含み、第２電子検出段階は、第２電子検
出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する
段階を含み、第２位置検出段階は、第２電子検出部から
出力される検出信号に基づいて、第４電子ビームの照射
位置を検出する段階を含んでもよい。

【００２４】本発明の他の形態によると、複数の電子ビ
ームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放
射された電子量を検出する電子検出部を用いて、複数の
電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であ
って、第１電子ビームと、第１電子ビームに隣接して照
射される第２電子ビームとを含む複数の電子ビームを発
生する電子ビーム発生段階と、第１電子ビームを、第１
電子ビームから第２電子ビームの方向である第１の方向
に偏向させてマーク部に照射し、第２電子ビームを第１
の方向に略垂直な方向である第２の方向に偏向させてマ
ーク部に照射する第１照射段階と、第１電子ビームに対
して第１の方向に設けられた第１電子検出部が出力する
検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出
し、第２電子ビームに対して第２の方向に設けられた第
２電子検出部が出力する検出信号に基づいて、第２電子
ビームの照射位置を検出する第１位置検出段階とを備え
る。

【００２５】第１電子ビームを第２の方向と略平行な方
向に偏向させてマーク部に照射し、第２電子ビームを第
１の方向と略平行な方向に偏向させてマーク部に照射す
る第２照射段階と、第１電子ビームに対して、第２の方
向と略平行な方向に設けられた第３電子検出部から出力
される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置
を検出し、第１電子検出部から出力される検出信号に基
づいて、第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置
検出段階とをさらに備える。

【００２６】本発明の他の形態によると、電子ビームの
照射位置を検出するためのマーク部に電子ビームが照射
されることによりマーク部から放射された電子を検出す
る電子検出装置であって、複数の開口部が設けられた基
板と、複数の開口部のうちの所定の開口部と、所定の開
口部に隣接する他の開口部との間に設けられた第１電子
検出部とを備える。

【００２７】複数の開口部は、格子状に複数設けられて
おり、第１電子検出部は、複数の開口部のそれぞれの間
に複数設けられてもよい。第１電子検出部は、複数の開
口部のそれぞれに対応して設けられてもよい。複数の開
口部のそれぞれの周囲に設けられた第２電子検出部をさ
らに備えてもよい。

【００２８】所定の開口部に設けられた電子検出部と、
他の開口部に設けられた電子検出部との間に設けられた
遮蔽板をさらに備えてもよい。複数の開口部の周囲に設
けられた電子検出部の周囲に設けられた遮蔽板をさらに
備えてもよい。

【００２９】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。

【００３１】図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビ
ーム露光装置１００の構成を示す。電子ビーム露光装置
１００は、電子ビームによりウェハに所定の露光処理を
施す露光部１５０と、露光部１５０に含まれる各構成の
動作を制御する制御系１４０を備える。

【００３２】露光部１５０は、筐体８内部において複数
の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に
成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビー
ムをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビ
ームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウ
ェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを
調整するウェハ用投影系１１４を含む電子光学系を備え
る。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウェ
ハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステー
ジ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含むス
テージ系を備える。さらに、露光部１５０は、ウェハ４
４又はウェハステージ４６に設けられるマーク部５０に
照射された電子ビームにより、マーク部から放射された
２次電子や反射電子等を検出する電子検出装置２００を
備える。電子検出装置２００は、マーク部５０から放射
された電子を検出して、検出した電子量に対応した検出
信号を反射電子処理部９４に出力する。

【００３３】電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子
ビームを発生させる電子ビーム発生部１０と、電子ビー
ムを通過させることにより、照射された電子ビームの断
面形状を成形する複数の開口部を有する第１成形部材１
４及び第２成形部材２２と、複数の電子ビームをそれぞ
れ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第
１多軸電子レンズ１６と、第１成形部材１４を通過した
複数の電子ビームを独立に偏向する第１成形偏向部１８
及び第２成形偏向部２０とを有する。

【００３４】照射切替手段１１２は、複数の電子ビーム
を独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第
２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ
独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームを
ウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビーム
に対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６
と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブラ
ンキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽
する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例におい
てブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパ
ーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。

【００３５】ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビー
ムをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小
する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそ
れぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整す
る第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェ
ハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して
独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物
レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立
に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。

【００３６】制御系１４０は、個別制御部１２０及び統
括制御部１３０を備える。個別制御部１２０は、電子ビ
ーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形
偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６
と、偏向制御部９２と、反射電子処理部９４と、ウェハ
ステージ制御部９６とを有する。統括制御部１３０は、
電子検出装置２００から出力された検出信号に基づい
て、電子ビームの照射位置を検出する位置検出部１３２
を有する。また、統括制御部１３０は、例えばワークス
テーションであって、個別制御部１２０に含まれる各制
御部を統括制御する。

【００３７】電子ビーム制御部８０は、電子ビーム発生
部１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１
多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多
軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６、及び第５
多軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。成形偏
向制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向
部２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６
は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に
印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３
８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する
電圧を制御する。反射電子処理部９４は、電子検出装置
２００の電子検出部から出力された検出信号と、当該検
出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、統括制御
部１３０の位置検出部１３２に通知する。ウェハステー
ジ制御部９６は、ウェハステージ駆動部４８を制御し、
ウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。

【００３８】本実施形態に係る電子ビーム露光装置１０
０の動作について説明する。まず、電子ビーム露光装置
１００は、複数の電子ビームの照射位置を検出し、電子
ビームの照射位置を補正する補正値を算出する補正処理
を行う。当該補正処理において、位置検出部１３２は、
電子ビームの照射位置を検出する。電子ビームの照射位
置検出処理については、図２から図１１において詳細に
説明する。そして、統括制御部１３０において、電子ビ
ームの照射位置検出処理において検出された電子ビーム
の照射位置に基づいて、電子ビームの照射位置を補正す
る補正値を算出する。

【００３９】以下、露光処理における電子ビーム露光装
置１００の動作について説明するが上述した補正処理に
おいて算出された補正値を用いてウェハ４４に露光処理
を行うことが好ましい。電子ビーム発生部１０は、複数
の電子ビームを生成する。第１成形部材１４は、電子ビ
ーム発生部１０により発生され、第１成形部材１４に照
射された複数の電子ビームを、第１成形部材１４に設け
られた複数の開口部を通過させることにより成形する。
他の例においては、電子ビーム発生部１０において発生
した電子ビームを複数の電子ビームに分割する手段を更
に有することにより、複数の電子ビームを生成してもよ
い。

【００４０】第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形さ
れた複数の電子ビームを独立に集束し、第２成形部材２
２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎に独立に
調整する。第１成形偏向部１８は、第１成形部材１４に
おいて矩形形状に成形された複数の電子ビームを、第２
成形部材における所望の位置に照射するように、それぞ
れ独立に偏向する。

【００４１】第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１
８で偏向された複数の電子ビームを、第２成形部材２２
に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２成形部材
２２に照射する。そして矩形形状を有する複数の開口部
を含む第２成形部材２２は、第２成形部材２２に照射さ
れた矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェ
ハ４４に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビーム
にさらに成形する。

【００４２】第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビ
ームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に
対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。
そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ
調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレ
イ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。

【００４３】ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブ
ランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍
に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御す
る。ブランキング電極アレイ２６は、偏向電極に印加さ
れる電圧に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射さ
せるか否かを切替える。

【００４４】ブランキング電極アレイに２６により偏向
されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過
する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子
レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小
する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２
８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽
部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向さ
れた電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を
通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射
される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された
電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対す
る電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子
レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向
部３８に入射される。

【００４５】偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる
複数の偏向器を制御し、偏向部３８に入射されたそれぞ
れの電子ビームを、ウェハ４４に対して照射すべき位置
にそれぞれ独立に偏向する。第５多軸電子レンズ５２
は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子
ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そしてウ
ェハ４４に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子
ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に
照射される。

【００４６】露光処理中、ウェハステージ駆動部４８
は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一
定方向にウェハステージ４６を連続移動させるのが好ま
しい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、電子ビー
ムの断面形状をウェハ４４に照射すべき形状に成形し、
ウェハ４４に照射すべき電子ビームを通過させるアパー
チャを定め、さらに偏向部３８によりそれぞれの電子ビ
ームをウェハ４４に対して照射すべき位置に偏向させる
ことにより、ウェハ４４に所望の回路パターンを露光す
ることができる。

【００４７】図２は、第１の実施形態に係る電子ビーム
露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電
子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数
の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又は
ウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射
された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出
信号を出力する電子検出部４０とを備える。本実施形態
における電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数
の開口部５４の間に設けられる。つまり、電子検出部４
０は、隣接する２つの開口部５４をそれぞれ通過する２
つの電子ビームの間に設けられる。また、電子検出部４
０と、当該電子検出部に隣接する２つの開口部５４を通
過する２つの電子ビームの光軸とは、実質的に同一直線
上に設けられることが好ましい。さらに、電子ビーム発
生部１０は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔
てて発生し、電子検出部４０は、３つ以上の開口部５４
をそれぞれ通過する３つ以上の電子ビームのそれぞれの
間に設けられることが望ましい。また、開口部５４は、
格子状に設けられることが好ましく、電子検出部４０
は、格子状に設けられた開口部５４のそれぞれの間に設
けられることが望ましい。また、電子検出部４０は、最
外周に設けられた開口部５４の外周にさらに設けられて
もよい。

【００４８】図３は、第１の実施形態に係る電子ビーム
の照射位置の検出方法を示す。図３（ａ）に示すよう
に、照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおい
て、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ａ及び１
０ｃを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ａ及
び５０ｃを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そし
て、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれ
を偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電
子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅ
は、マーク部５０ａ及び５０ｃから放射される電子を検
出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次
に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅから出力された検出信
号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、
位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２
は、電子検出部４０ａ及び４０ｂを含む電子ビーム１０
ａに隣接して設けられた電子検出部から出力された検出
信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出す
る。また、位置検出部１３２は、電子検出部４０ｃ及び
４０ｄを含む電子ビーム１０ｃに隣接して設けられた電
子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビー
ム１０ｃの照射位置を検出する。

【００４９】そして、図３（ｂ）に示すように、照射切
替手段１１２は、図３（ａ）で説明した第１のタイミン
グと異なる第２のタイミングにおいて、略等しい間隔で
照射される電子ビーム１０ｂ及び１０ｄを含む電子ビー
ム群のそれぞれをマーク部５０ｂ及び５０ｄを含むマー
ク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、
照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群
のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ａ、４
０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅは、マーク部５０ｂ
及び５０ｄから放射される電子を検出し、検出した電子
量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部
９４は、電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、
及び４０ｅから出力された検出信号と、検出信号を出力
した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通
知する。次に、位置検出部１３２は、電子検出部４０ｂ
及び４０ｃを含む電子ビーム１０ｂに隣接して設けられ
た電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子
ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、位置検出部
１３２は、電子検出部４０ｄ及び４０ｅを含む電子ビー
ム１０ｄに隣接して設けられた電子検出部から出力され
た検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｄの照射位置を
検出する。

【００５０】図４は、第１の実施形態に係る電子ビーム
の照射位置の検出順序の一例を示す。電子ビーム発生部
１０は、複数の電子ビームを格子状に発生する。そし
て、照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを電子ビ
ーム群に分割して、電子ビーム群毎に電子ビームを照射
するか否かを切り替える。本実施形態では、１つの電子
ビームを隔てて照射される複数の電子ビームを１つの電
子ビーム群とし、複数の電子ビームを４つの電子ビーム
群Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに分割してそれぞれ異なるタイミ
ングでマーク部５０に照射させる。

【００５１】照射切替手段１１２は、第１のタイミング
において電子ビーム群Ａをマーク部５０に照射させ、第
２のタイミングにおいて電子ビーム群Ｂをマーク部５０
に照射させ、第３のタイミングにおいて電子ビーム群Ｃ
をマーク部５０に照射させ第４のタイミングにおいて電
子ビーム群Ｄをマーク部５０に照射させる。そして、位
置検出部１３２は、複数の電子検出部から出力された検
出信号に基づいて、電子ビームの照射位置を検出する。
例えば、位置検出部１３２は、第１のタイミングにおい
て、電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部
４０ａ、４０ｂ、４０ｆ、及び４０ｈから出力された検
出信号に基づいて電子ビーム１０ａの照射位置を検出す
る。また、第２のタイミングにおいて、電子ビーム１０
ｂに隣接して設けられた電子検出部４０ｂ、４０ｃ、４
０ｇ、及び４０ｉから出力された検出信号に基づいて電
子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、第３のタ
イミングにおいて、電子ビーム１０ｅに隣接して設けら
れた電子検出部４０ｈ、４０ｊ、４０ｋ、及び４０ｍか
ら出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｅの照
射位置を検出する。また、第４のタイミングにおいて、
電子ビーム１０ｆに隣接して設けられた電子検出部４０
ｉ、４０ｋ、４０ｌ、及び４０ｎから出力された検出信
号に基づいて電子ビーム１０ｆの照射位置を検出する。

【００５２】上述したように、本実施形態における電子
ビーム露光装置１００は、所定の間隔を隔てて照射され
る複数の電子ビームを同時に照射させて、電子ビームの
照射位置を検出することができる。したがって、照射位
置の検出処理を非常に少ない回数行うことによって、全
ての電子ビームの照射位置を検出することができる。ま
た、本実施形態における電子検出部４０は、２つの電子
ビームの間に設けられており、位置検出部１３２は、異
なるタイミングにおいて照射される２つの電子ビームの
照射位置を、２つの電子ビームの間に設けられた電子検
出部４０から出力される検出信号に基づいて検出するこ
とができるため、電子検出部４０の数を大幅に減らすこ
とができる。

【００５３】図５は、第１の実施形態における電子ビー
ムの照射位置の検出方法の他の実施例を示す。図５
（ａ）及び（ｃ）は、本実施形態における電子ビーム露
光装置１００の断面図である。また図５（ｂ）及び
（ｄ）は、本実施形態における電子検出装置２００の下
面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、偏向
部３８は、第１のタイミングにおいて、電子ビーム１０
ａを、電子ビーム１０ａから電子ビーム１０ａと隣接し
て照射される電子ビーム１０ｂの方向である第１の方向
と略垂直な第２の方向に走査してマーク部５０ａに照射
させる。また、偏向部３８は、電子ビーム１０ｂを第２
の方向に走査してマーク部５０ｂに照射させる。そし
て、複数の電子検出部４０は、複数のマーク部５０から
放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出
信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、複数の
電子検出部４０から出力された検出信号と、検出信号を
出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２
に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１
０ａから第１の方向に設けられた電子検出部４０ｆ、及
び電子ビーム１０ａを挟んで電子検出部４０ｆと対向す
る位置に設けられた電子検出部４０ｈから出力された検
出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出
する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｂか
ら第２の方向に設けられた電子検出部４０ｃ、及び電子
ビーム１０ｂを挟んで電子検出部４０ｃと対向する位置
に設けられた電子検出部４０ｂから出力された検出信号
に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。

【００５４】そして、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、偏向部３８は、図５（ａ）及び（ｂ）で説明した第
１のタイミングと異なる第２のタイミングにおいて、電
子ビーム１０ｂを第１の方向に走査してマーク部５０ｂ
に照射させ、電子ビーム１０ａを第２の方向に走査して
マーク部５０ａに照射させる。そして、複数の電子検出
部４０は、複数のマーク部５０から放射される電子を検
出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次
に、反射電子処理部９４は、複数の電子検出部４０から
出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部
とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、
位置検出部１３２は、電子ビーム１０ａから第２の方向
に設けられた電子検出部４０ｂ、及び電子ビーム１０ａ
を挟んで電子検出部４０ｂと対向する位置に設けられた
電子検出部４０ａから出力された検出信号に基づいて、
電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、位置検
出部１３２は、電子ビーム１０ｂから第１の方向に設け
られた電子検出部４０ｇ、及び電子ビーム１０ｂを挟ん
で電子検出部４０ｇと対向する位置に設けられた電子検
出部４０ｉから出力された検出信号に基づいて、電子ビ
ーム１０ｂの照射位置を検出する。

【００５５】本実施例の電子ビーム露光装置１００によ
れば、照射位置を検出すべき全ての電子ビームを同時に
マーク部５０に照射させて、全ての電子ビームの照射位
置を同時に検出することができる。したがって、複数の
電子ビームの照射位置を検出する処理に費やす時間を大
幅に低下させることができる。

【００５６】図６は、第２の実施形態に係る電子ビーム
露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電
子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数
の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又は
ウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射
された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出
信号を出力する電子検出部４０とを備える。本実施形態
における電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数
の開口部５４の間に複数設けられる。つまり、電子検出
部４０は、隣接する２つの開口部５４をそれぞれ通過す
る２つの電子ビームの間に複数設けられており、２つの
開口部５４のそれぞれに対応して設けられる。また、電
子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５
４のそれぞれの周囲に設けられる。また、複数の電子検
出部４０と、当該電子検出部に隣接する２つの開口部５
４を通過する２つの電子ビームの光軸とは、実質的に同
一直線上に設けられることが好ましい。さらに、電子ビ
ーム発生部１０は、３つ以上の電子ビームを略等しい間
隔を隔てて発生し、電子検出部４０は、３つ以上の開口
部５４をそれぞれ通過する３つ以上の電子ビームのそれ
ぞれの間に複数設けられることが望ましい。また、開口
部５４は、格子状に設けられることが好ましく、電子検
出部４０は、格子状に設けられた開口部５４のそれぞれ
の間に複数設けられることが望ましい。また、電子検出
部４０は、最外周に設けられた開口部５４の外周にさら
に設けられてもよい。

【００５７】図７は、第２の実施形態に係る電子ビーム
の照射位置の検出方法を示す。図７（ａ）に示すよう
に、照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおい
て、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ａ及び１
０ｃを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ａ及
び５０ｃを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そし
て、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれ
を偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電
子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マー
ク部５０ａ及び５０ｃから放射される電子を検出し、検
出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射
電子処理部９４は、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０
ｒ、及び４０ｓから出力された検出信号と、検出信号を
出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２
に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１
０ａに対応して設けられた電子検出部４０ｐから出力さ
れた検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置
を検出する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１
０ｃに対応して設けられた電子検出部４０ｒから出力さ
れた検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｃの照射位置
を検出する。

【００５８】そして、図７（ｂ）に示すように、照射切
替手段１１２は、図７（ａ）で説明した第１のタイミン
グと異なる第２のタイミングにおいて、略等しい間隔で
照射される電子ビーム１０ｂ及び１０ｄを含む電子ビー
ム群のそれぞれをマーク部５０ｂ及び５０ｄを含むマー
ク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、
照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群
のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ｐ、４
０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マーク部５０ｂ及び５０
ｄから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づ
く検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、
電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓから出
力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部と
を対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位
置検出部１３２は、電子ビーム１０ｂに対応して設けら
れた電子検出部４０ｑから出力された検出信号に基づい
て、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、位
置検出部１３２は、電子ビーム１０ｄに対応して設けら
れた電子検出部４０ｓから出力された検出信号に基づい
て、電子ビーム１０ｄの照射位置を検出する。

【００５９】図８は、第２の実施形態に係る電子ビーム
の照射位置の検出順序の一例を示す。電子ビーム発生部
１０は、複数の電子ビームを格子状に発生する。そし
て、照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを電子ビ
ーム群に分割して、電子ビーム群毎に電子ビームを照射
するか否かを切り替える。本実施形態では、１つの電子
ビームを隔てて照射される複数の電子ビームを１つの電
子ビーム群とし、複数の電子ビームを４つの電子ビーム
群Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに分割してそれぞれ異なるタイミ
ングでマーク部５０に照射させる。

【００６０】照射切替手段１１２は、第１のタイミング
において電子ビーム群Ａをマーク部５０に照射させ、第
２のタイミングにおいて電子ビーム群Ｂをマーク部５０
に照射させ、第３のタイミングにおいて電子ビーム群Ｃ
を照射させ第４のタイミングにおいて電子ビーム群Ｄを
マーク部５０に照射させる。そして、位置検出部１３２
は、複数の電子検出部から出力された検出信号に基づい
て、電子ビームの照射位置を検出する。例えば、位置検
出部１３２は、第１のタイミングにおいて、電子ビーム
１０ａに隣接して設けられた電子検出部４０ｐから出力
された検出信号に基づいて電子ビーム１０ａの照射位置
を検出する。また、第２のタイミングにおいて、電子ビ
ーム１０ｂに隣接して設けられた電子検出部４０ｑから
出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｂの照射
位置を検出する。また、第３のタイミングにおいて、電
子ビーム１０ｅに隣接して設けられた電子検出部４０ｔ
から出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｅの
照射位置を検出する。また、第４のタイミングにおい
て、電子ビーム１０ｆに隣接して設けられた電子検出部
４０ｕから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１
０ｆの照射位置を検出する。

【００６１】上述したように、本実施形態における電子
ビーム露光装置１００は、所定の間隔を隔てて照射され
る複数の電子ビームを同時に照射させて、電子ビームの
照射位置を検出することができる。したがって、所定の
間隔を隔てて照射される複数の電子ビームの照射位置の
検出処理を非常に少ない回数行うことによって、全ての
電子ビームの照射位置を検出することができる。

【００６２】図９は、第３の実施形態に係る電子ビーム
露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電
子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数
の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又は
ウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射
された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出
信号を出力する電子検出部４０と、複数の開口部の間に
設けられた遮蔽板５６とを備える。本実施形態において
は、電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開
口部５４の間に複数設けられる。また、複数の電子検出
部４０は、複数の開口部５４のそれぞれに対応して設け
られる。さらに、電子検出部４０は、基板４２に設けら
れた複数の開口部５４のそれぞれの周囲に設けられる。
また、所定の電子ビームと、当該所定の電子ビームと隣
接して照射される電子ビームとの間に、遮蔽板５６が設
けられる。つまり、遮蔽板５６は、所定の開口部５４の
周囲に設けられた電子検出部４０と、当該所定の開口部
５４に隣接する開口部の周囲に設けられた電子検出部４
０との間に設けられる。遮蔽板５６は、所定の電子ビー
ムと、電子検出部との間に設けられていればよい。ま
た、遮蔽板５６は、電子ビームのウェハが載置される面
における照射位置と、第２電子ビームに設けられた電子
検出部との間に設けられることが好ましい。また、遮蔽
板５６は、非磁性導体材料により形成されることが望ま
しい。さらに、遮蔽板５６は、基板４２に接地されるこ
とが望ましい。

【００６３】図１０は、第３の実施形態に係る電子ビー
ムの照射位置の検出方法を示す。照射切替手段１１２
は、照射位置を検出すべき電子ビーム１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、及び１０ｄのそれぞれをマーク部５０ａ、５０
ｂ、５０ｃ、及び５０ｄのそれぞれに照射させる。そし
て、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれ
を偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電
子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マー
ク部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、及び５０ｄから放射され
る電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出
力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０
ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓから出力された検出信
号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、
位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２
は、電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部
４０ｐから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム
１０ａの照射位置を検出する。また、電子ビーム１０ｂ
に隣接して設けられた電子検出部４０ｑから出力された
検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検
出する。また、電子ビーム１０ｃに隣接して設けられた
電子検出部４０ｒから出力された検出信号に基づいて、
電子ビーム１０ｃの照射位置を検出する。また、電子ビ
ーム１０ｄに隣接して設けられた電子検出部４０ｓから
出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｄの照
射位置を検出する。

【００６４】本実施形態による電子ビーム露光装置１０
０では、複数の電子ビームのそれぞれに対応して設けら
れた電子検出部４０のそれぞれの周囲に遮蔽板５６が設
けられることによって、所定の電子ビームが所定のマー
ク部５０に照射されることにより当該所定のマーク部５
０から放射される電子が、当該所定の電子ビームに対応
して設けられた電子検出部４０以外の電子検出部４０に
放射されない。そのため、本実施形態における電子ビー
ム露光装置１００では、複数の電子ビームのそれぞれを
同時に複数のマーク部５０のそれぞれに照射させて、複
数の電子ビームの照射位置を同時に検出することができ
る。

【００６５】図１１は、第３の実施形態に係る電子ビー
ム露光装置１００の電子検出装置２００の構成の他の例
を示す。遮蔽板５８は、格子状に設けられた複数の開口
部５４のそれぞれの周囲に設けられた電子検出部４０の
それぞれの間に、格子状に設けられてもよい。また、遮
蔽板５８は、所定のマーク部５０から放射された電子
が、当該所定のマーク部５０に対応して設けられた所定
の電子検出部以外の他の電子検出部に放射されないよう
に、所定の電子検出部と他の電子検出部とを遮蔽する形
状であればよい。

【００６６】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。

【００６７】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、複数の電子ビームの照射位置を短時間で精度よ
く検出する電子ビーム露光装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置
１００の構成を示す図である。

【図２】第１の実施形態に係る電子ビーム露光装置１０
０の電子検出装置２００の構成を示す図である。

【図３】第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の
検出方法を示す図である。

【図４】第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の
検出順序の一例を示す図である。

【図５】第１の実施形態における電子ビームの照射位置
の検出方法の他の実施例を示す図である。

【図６】第２の実施形態に係る電子ビーム露光装置１０
０の電子検出装置２００の構成を示す図である。

【図７】第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の
検出方法を示す図である。

【図８】第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の
検出順序の一例を示す図である。

【図９】第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１０
０の電子検出装置２００の構成を示す図である。

【図１０】第３の実施形態に係る電子ビームの照射位置
の検出方法を示す図である。

【図１１】第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１
００の電子検出装置２００構成の他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１０ａ〜１０
ｆ・・電子ビーム、１４・・第１成形部材、１６・・第
１多軸電子レンズ、１８・・第１成形偏向部、２０・・
第２成形偏向部、２２・・第２成形部材、２４・・第２
多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２
８・・電子ビーム遮蔽部材、３４・・第３多軸電子レン
ズ、３６・・第４多軸電子レンズ、３８・・偏向部、４
０・・電子検出部、４０ａ〜４０ｕ・・電子検出部、４
２・・基板、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステー
ジ、４８・・ウェハステージ駆動部、５０・・マーク
部、５０ａ〜５０ｄ・・マーク部、５２・・第５多軸電
子レンズ、５４・・開口部、５６・・遮蔽板、５８・・
遮蔽板、８０・・電子ビーム制御部、８２・・多軸電子
レンズ制御部、８４・・成形偏向制御部、８６・・ブラ
ンキング電極アレイ制御部、９２・・偏向制御部、９４
・・反射電子処理部、９６・・ウェハステージ制御部、
１００・・電子ビーム露光装置、１１０・・電子ビーム
成形手段、１１２・・照射切替手段、１１４・・ウェハ
用投影系、１２０・・個別制御系、１３０・・統括制御
部、１３２・・位置検出部、１４０・・制御系、１５０
・・露光部、２００・・電子検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｎ ５４１Ｗ (72)発明者 濱口 新一 東京都練馬区旭町１丁目32番１号株式会社 アドバンテスト内 Ｆターム(参考） 2H097 AB09 BA10 BB10 CA16 KA01 KA11 KA18 LA10 5C033 NN02 5C034 BB07 5F056 AA03 AA07 AA33 BA08 BB02 BD02 BD03 CB05 CC01

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子ビームにより、ウェハにパタ
   ーンを露光する電子ビーム露光装置であって、 前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、 前記電子ビームが照射され、前記電子ビームの照射位置
   を検出させるマーク部と、 前記複数の電子ビームの間に設けられており、前記マー
   ク部から放射された電子を検出して、検出された電子量
   に基づく検出信号を出力する第１電子検出部と、 前記検出信号に基づいて、前記電子ビームの照射位置を
   検出する位置検出部とを備えることを特徴とする電子ビ
   ーム露光装置。
2. 【請求項２】 前記複数の電子ビームのうちの第１電子
   ビームの光軸と、第２電子ビームの光軸と、前記第１電
   子検出部とは、実質的に同一直線上に設けられることを
   特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 前記電子ビーム発生部は、３つ以上の電
   子ビームを略等しい間隔を隔てて発生し、 前記第１電子検出部は、前記３つ以上の電子ビームのそ
   れぞれの間に設けられることを特徴とする請求項１に記
   載の電子ビーム露光装置。
4. 【請求項４】 前記第１電子検出部は、前記複数の電子
   ビームのうちの２つの電子ビームの間に複数設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装
   置。
5. 【請求項５】 前記複数の第１電子検出部は、前記複数
   の電子ビームのそれぞれに対応して設けられることを特
   徴とする請求項４に記載の電子ビーム露光装置。
6. 【請求項６】 前記複数の電子ビームのそれぞれの周囲
   に設けられた第２電子検出部をさらに備えることを特徴
   とする請求項５に記載の電子ビーム露光装置。
7. 【請求項７】 前記複数の電子ビームを前記マーク部に
   照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段を
   さらに有し、 前記照射切替手段は、前記複数の電子ビームのうちの第
   １電子ビームを前記マーク部に照射させ、 前記位置検出部は、前記第１電子ビームの周囲に設けら
   れた第１電子検出部から出力された検出信号に基づい
   て、前記第１電子ビームの照射位置を検出することを特
   徴とする請求項５に記載の電子ビーム露光装置。
8. 【請求項８】 前記複数の電子ビームを前記マーク部に
   照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段を
   さらに有し、 前記照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、前記
   複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、
   前記第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビームと
   隣接する第２電子ビームを照射させ、 前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前
   記第１電子ビームに対応して設けられた前記第１電子検
   出部から出力された検出信号に基づいて、前記第１電子
   ビームの照射位置を検出し、前記第２のタイミングにお
   いて、前記第２電子ビームに対応して設けられた前記第
   １電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記
   第２電子ビームの照射位置を検出することを特徴とする
   請求項５に記載の電子ビーム露光装置。
9. 【請求項９】 前記照射切替手段は、前記第１のタイミ
   ングにおいて、前記第１電子ビームを含む第１電子ビー
   ム群を照射させ、前記第２のタイミングにおいて、前記
   第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、前記第２
   電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させることを
   特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光装置。
10. 【請求項１０】 前記複数の電子ビームを前記マーク部
    に照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段
    をさらに有し、 前記照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、前記
    複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、
    前記第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビームと
    隣接する第２電子ビームを照射させ、 前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前
    記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、
    前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第２のタ
    イミングにおいて、前記第１電子検出部から出力された
    検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を
    検出することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム
    露光装置。
11. 【請求項１１】 前記照射切替手段は、前記第１のタイ
    ミングにおいて、前記第１電子ビームを含む第１電子ビ
    ーム群を照射させ、前記第２のタイミングにおいて、前
    記第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、前記第
    ２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させること
    を特徴とする請求項１０に記載の電子ビーム露光装置。
12. 【請求項１２】 前記第１電子ビーム群及び前記第２電
    子ビーム群は、略等しい間隔を隔てて照射される複数の
    電子ビームを有することを特徴とする請求項１１に記載
    の電子ビーム露光装置。
13. 【請求項１３】 前記第１電子検出部は、前記第１電子
    ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれと、前記第２
    電子ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれとのそれ
    ぞれの間に設けられており、 前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前
    記第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置
    を、当該電子ビームに隣接する前記第１電子検出部から
    出力された検出信号に基づいて検出し、前記第２のタイ
    ミングにおいて、前記第２電子ビーム群に含まれる電子
    ビームの照射位置を、当該電子ビームに隣接する前記第
    １電子検出部から出力された検出信号に基づいて検出す
    ることを特徴とする請求項１２に記載の電子ビーム露光
    装置。
14. 【請求項１４】 前記電子ビーム発生部は、前記複数の
    電子ビームを格子状に発生し、 前記第１電子検出部は、前記複数の電子ビームのそれぞ
    れの間に設けられており、 前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前
    記第１電子ビーム群に含まれるそれぞれの電子ビームの
    周囲に設けられた前記第１電子検出部から出力された検
    出信号に基づいて、前記第１電子ビーム群に含まれる電
    子ビームの照射位置を検出し、前記第２のタイミングに
    おいて、前記第２電子ビーム群に含まれるそれぞれの電
    子ビームの周囲に設けられた前記第１電子検出部から出
    力された検出信号に基づいて、前記第２電子ビーム群に
    含まれる電子ビームの照射位置を検出することを特徴と
    する請求項１３に記載の電子ビーム露光装置。
15. 【請求項１５】 前記複数の電子ビームのうちの１つの
    電子ビームと、前記第１電子検出部との間に設けられた
    遮蔽板をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載
    の電子ビーム露光装置。
16. 【請求項１６】 前記複数の電子ビームのうちの第１電
    子ビームに設けられた前記第１電子検出部と、前記第１
    電子ビームに隣接して照射される第２電子ビームに設け
    られた前記第１電子検出部との間に設けられた遮蔽板を
    さらに備えることを特徴とする請求項５に記載の電子ビ
    ーム露光装置。
17. 【請求項１７】 前記遮蔽板は、前記第１電子ビームの
    前記ウェハが載置される面における照射位置と、前記第
    ２電子ビームに設けられた前記第１電子検出部との間に
    設けられることを特徴とする請求項１６に記載の電子ビ
    ーム露光装置。
18. 【請求項１８】 前記複数の電子ビームの周囲に設けら
    れた前記第２電子検出部の周囲に設けられた遮蔽板さら
    に備えることを特徴とする請求項６に記載に電子ビーム
    露光装置。
19. 【請求項１９】 前記複数の電子ビームを独立に偏向す
    る偏向部と、 前記偏向部を制御する偏向制御部と、 前記第１電子ビームに対して、前記第１電子ビームから
    前記第１電子検出部への方向である第１の方向と略垂直
    な方向である第２の方向に設けられた第２電子検出部と
    をさらに備え、 前記偏向制御部は、前記偏向部を制御し、前記第１電子
    ビームを前記第２の方向に偏向させ、前記第２電子ビー
    ムを前記第１の方向に偏向させ、 前記位置検出部は、前記第２電子検出部から出力される
    検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を
    検出し、前記第１電子検出部から出力される検出信号に
    基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出するこ
    とを特徴とする請求項２に記載の電子ビーム露光装置。
20. 【請求項２０】 前記第１電子ビームを挟んで、前記第
    ２電子検出部に対向する位置に設けられた第３電子検出
    部と、 前記第２電子ビームを挟んで、前記第１電子検出部に対
    向する位置に設けられた第４電子検出部とをさらに備
    え、 前記位置検出部は、前記第２電子検出部及び前記第３電
    子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第１
    電子ビームの照射位置を検出し、前記第１検出部及び前
    記第４電子検出部から出力される検出信号に基づいて、
    前記第２電子ビームの照射位置を検出することを特徴と
    する請求項１９に記載の電子ビーム露光装置。
21. 【請求項２１】 前記第１電子ビームを挟んで、前記第
    １電子検出部に対向する位置に設けられた第５電子検出
    部と、 前記第２電子ビームに対して、前記第２の方向に設けら
    れた第６電子検出部と、 前記第２電子ビームを挟んで、前記第６電子検出部に対
    向する位置に設けられた第７電子検出部とをさらに備
    え、 前記偏向制御部は、前記偏向部を制御し、第１のタイミ
    ングにおいて、前記第１電子ビームを前記第２の方向に
    偏向させ、前記第２電子ビームを前記第１の方向に偏向
    させ、第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビーム
    を前記第１の方向に偏向させ、前記第２電子ビームを前
    記第２の方向に偏向させ、 前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて前記
    第２電子検出部及び前記第３から出力される検出信号
    と、前記第２のタイミングにおいて前記第１電子検出部
    及び前記第５電子検出部から出力される検出信号とに基
    づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記
    第１のタイミングにおいて前記第１電子検出部及び前記
    第４電子検出部から出力される検出信号と、第２のタイ
    ミングにおいて前記第６電子検出部及び前記第７電子検
    出部から出力される検出信号とに基づいて、前記第２電
    子ビームの照射位置を検出することを特徴とする請求項
    ２０に記載の電子ビーム露光装置。
22. 【請求項２２】 複数の電子ビームのそれぞれをマーク
    部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出す
    る電子検出部を用いて、前記複数の電子ビームの照射位
    置を検出する照射位置検出方法であって、 第１電子ビーム及び第２電子ビームを含む前記複数の電
    子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、 前記第１電子ビームをマーク部に照射する第１照射段階
    と、 前記第１電子ビームと前記第２電子ビームとの間に設け
    られた第１電子検出部を用いて、マーク部から放射され
    た電子を検出する第１電子検出段階と、 前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づい
    て、前記第１電子ビームの照射位置を検出する第１位置
    検出段階と、 前記第２電子ビームをマーク部に照射する第２照射段階
    と、 前記第１電子検出部を用いて、マーク部から放射された
    電子を検出する第２電子検出段階と、 前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づい
    て、前記第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置
    検出段階とを備えることを特徴とする照射位置検出方
    法。
23. 【請求項２３】 前記第１電子検出段階は、前記第１電
    子検出部に含まれる第１検出器を用いて、マーク部から
    放射された電子を検出し、 前記第１位置検出段階は、前記第１電子検出器から出力
    される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射
    位置を検出し、 前記第２電子検出段階は、前記第１電子検出部に含まれ
    る第２電子検出器を用いて、マーク部から放射された電
    子を検出し、 前記第２位置検出段階は、前記第２電子検出器から出力
    される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射
    位置を検出することを特徴とする請求項２２に記載の照
    射位置検出方法。
24. 【請求項２４】 前記第１照射段階は、前記第１電子ビ
    ームを含む第１電子ビーム群を照射し、 前記第２照射段階は、前前記第１電子ビーム群以外の電
    子ビームであって、前記第２電子ビームを含む第２電子
    ビーム群を照射させることを特徴とする請求項１に記載
    の照射位置検出方法。
25. 【請求項２５】 前記第１照射段階は、前記第１電子ビ
    ーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔を隔
    てて照射し、 前記第２照射段階は、前記第２電子ビーム群に含まれる
    複数の電子ビームを略等しい間隔を隔てて照射すること
    を特徴とする請求項２４に記載の照射位置検出方法。
26. 【請求項２６】 前記電子ビーム発生段階は、前記第１
    電子ビーム群に含まれる第３電子ビームと、前記第２電
    子ビーム群に含まれる第４電子ビームを発生する段階を
    含み、 前記第１照射段階は、前記第３電子ビームをマーク部に
    照射する段階を含み、 前記第１電子検出段階は、前記第３電子ビームと前記第
    ４電子ビームとの間に設けられた第２電子検出部を用い
    て、マーク部から放射された電子を検出する段階を含
    み、 前記第１位置検出段階は、前記第２電子検出部から出力
    される検出信号に基づいて、前記第３電子ビームの照射
    位置を検出する段階を含み、 前記第２照射段階は、前記第４電子ビームをマーク部に
    照射する段階を含み、 前記第２電子検出段階は、前記第２電子検出部を用い
    て、マーク部から放射された電子を検出する段階を含
    み、 前記第２位置検出段階は、前記第２電子検出部から出力
    される検出信号に基づいて、前記第４電子ビームの照射
    位置を検出する段階を含むことを特徴とする請求項２５
    に記載の照射位置検出方法。
27. 【請求項２７】 複数の電子ビームのそれぞれをマーク
    部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出す
    る電子検出部を用いて、前記複数の電子ビームの照射位
    置を検出する照射位置検出方法であって、 第１電子ビームと、前記第１電子ビームに隣接して照射
    される第２電子ビームとを含む前記複数の電子ビームを
    発生する電子ビーム発生段階と、 前記第１電子ビームを、前記第１電子ビームから前記第
    ２電子ビームの方向である第１の方向に偏向させてマー
    ク部に照射し、前記第２電子ビームを前記第１の方向に
    略垂直な方向である第２の方向に偏向させてマーク部に
    照射する第１照射段階と、 前記第１電子ビームに対して前記第１の方向に設けられ
    た第１電子検出部が出力する検出信号に基づいて、前記
    第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第２電子ビー
    ムに対して前記第２の方向に設けられた第２電子検出部
    が出力する検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの
    照射位置を検出する第１位置検出段階とを備えることを
    特徴とする照射位置検出方法。
28. 【請求項２８】前記第１電子ビームを前記第２の方向と
    略平行な方向に偏向させてマーク部に照射し、前記第２
    電子ビームを前記第１の方向と略平行な方向に偏向させ
    てマーク部に照射する第２照射段階と、 前記第１電子ビームに対して、前記第２の方向と略平行
    な方向に設けられた第３電子検出部から出力される検出
    信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出
    し、前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づ
    いて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する第２位
    置検出段階とをさらに備えることを特徴とする請求項２
    ７に記載の照射位置検出方法。
29. 【請求項２９】 電子ビームの照射位置を検出するため
    のマーク部に前記電子ビームが照射されることにより前
    記マーク部から放射された電子を検出する電子検出装置
    であって、 複数の開口部が設けられた基板と、 前記複数の開口部のうちの所定の開口部と、前記所定の
    開口部に隣接する他の開口部との間に設けられた第１電
    子検出部とを備えることを特徴とする電子検出装置。
30. 【請求項３０】 前記複数の開口部は、格子状に複数設
    けられており、 前記第１電子検出部は、前記複数の開口部のそれぞれの
    間に複数設けられることを特徴とする請求項２９に記載
    の電子検出装置。
31. 【請求項３１】 前記第１電子検出部は、前記複数の開
    口部のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする
    請求項２９に記載の電子検出装置。
32. 【請求項３２】 前記複数の開口部のそれぞれの周囲に
    設けられた第２電子検出部をさらに備えることを特徴と
    する請求項３１に記載の電子検出装置。
33. 【請求項３３】 前記所定の開口部に設けられた電子検
    出部と、前記他の開口部に設けられた電子検出部との間
    に設けられた遮蔽板をさらに備えることを特徴とする請
    求項３１に記載の電子検出装置。
34. 【請求項３４】 前記複数の開口部の周囲に設けられた
    前記電子検出部の周囲に設けられた遮蔽板をさらに備え
    ることを特徴とする請求項３２に記載の電子検出装置。