JP2004119876A - 電子ビーム露光装置、偏向装置、及び電子ビーム露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】偏向制御部と偏向器との接続を簡易に確認する。
【解決手段】電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームを偏向する偏向器と、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御部と、偏向制御部が出力した偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部とを備える。制御信号格納部及び偏向器は、一の半導体基板にモノリシックに形成されてよい。
【選択図】 図２
【解決手段】電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームを偏向する偏向器と、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御部と、偏向制御部が出力した偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部とを備える。制御信号格納部及び偏向器は、一の半導体基板にモノリシックに形成されてよい。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置、偏向装置、及び電子ビーム露光方法に関する。特に本発明は、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置においては、偏向制御部が偏向器を制御して電子ビームを偏向する。偏向制御部と偏向器との接続の確認は、偏向された電子ビームを測定して行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電子ビームの測定には多くの工数を有する。そのため、従来、偏向制御部と偏向器との接続を簡易に確認するのは困難であった。
【０００４】
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、偏向装置、及び電子ビーム露光方法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。
【０００５】
【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、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームを偏向する偏向器と、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御部と、偏向制御部が出力した偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部とを備える。制御信号格納部及び偏向器は、一の半導体基板にモノリシックに形成されてよい。
【０００６】
また、偏向制御部は複数の偏向制御信号を出力し、偏向器は、半導体基板を貫通して形成され、電子ビームを通過させる穴部と、穴部の縁部に互いに電気的に独立に形成され、それぞれが複数の偏向制御信号のそれぞれを受け取る複数の偏向電極とを有し、制御信号格納部は、複数の偏向制御信号の値を格納してよい。また、偏向制御信号を、制御信号格納部に供給するか否かを切替えるスイッチを更に備えてよい。
【０００７】
また、スイッチが偏向制御信号を制御信号格納部に供給する場合、偏向制御部は、制御信号格納部に格納されるべき２値信号のいずれかの値を示す偏向制御信号を出力し、スイッチが偏向制御信号を制御信号格納部に供給しない場合、偏向制御部は、アナログ信号である偏向制御信号を出力してよい。
【０００８】
また、複数の偏向器を備え、偏向制御部は複数の偏向制御信号を複数の偏向器に供給し、制御信号格納部は、複数の偏向制御信号の値を並列に格納して、偏向制御部に直列に出力してよい。
【０００９】
また、偏向制御部は、クロック信号を更に出力し、制御信号格納部は、クロック信号に応じて偏向制御信号の値を出力し、偏向器が電子ビームを偏向する期間において、偏向制御部はクロック信号の出力を停止してよい。制御信号格納部は、複数の偏向器に対応してそれぞれ設けられ、対応する偏向制御信号の値を格納する複数のフリップフロップを含むシフトレジスタを有してよい。
【００１０】
また、偏向制御部は、制御信号格納部が出力する偏向制御信号に基づいて、複数の偏向器のそれぞれと、偏向制御部との接続を診断してよい。偏向制御部は、偏向制御部と接続されていない偏向器を特定してよい。
【００１１】
本発明の第２の形態によると、偏向制御信号に基づいて電子ビームを偏向する偏向装置であって、偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部と、偏向制御信号に基づいて電子ビームを偏向する偏向器とを備える。
【００１２】
本発明の第３の形態によると、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光方法であって、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御信号出力段階と、偏向制御信号出力段階で出力された偏向制御信号の値を格納する制御信号格納段階と、電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、電子ビームを偏向する偏向段階とを備える。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、以下の実施形態は特許請求の範囲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。
【００１５】
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。本実施形態の電子ビーム露光装置１００は、偏向制御部と偏向器との接続（コンタクト）を簡易に確認する。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハ４４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とを備える。
【００１６】
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と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。
【００１７】
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電子ビーム成形部１４及び第２電子ビーム成形部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電子ビーム成形部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。そして、第２電子ビーム成形部２２は、基板と、基板に設けられた複数の成形開口部と、基板を加熱する基板加熱部とを含む。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、ウェハステージ制御部９６とを有する。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。
【００２１】
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３８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。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。
【００２２】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、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電子ビーム成形部１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第１電子ビーム成形部１４に照射された複数の電子ビームを、第１電子ビーム成形部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。
【００２３】
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電子ビーム成形部２２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電子ビーム成形部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電子ビーム成形部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。
【００２４】
第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第２電子ビーム成形部２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２電子ビーム成形部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電子ビーム成形部２２は、第２電子ビーム成形部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。このとき、第２電子ビーム成形部２２において、基板加熱部は、ウェハ４４に照射されるべき電子ビームの断面形状に基づいて、成形開口部が設けられた基板を加熱し、基板の形状を一定に保つ。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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２８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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図２は、偏向部３８の詳細な構成の一例を示す。偏向部３８は、電子ビーム発生部１０（図１参照）が発生する複数の電子ビーム４０２−１〜ｎをそれぞれ独立に偏向するマルチ偏向デバイスの一例である。偏向部３８は、半導体基板３００、クロック入力端子２０８、診断制御信号入力端子２１０、複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂ、診断結果信号出力端子２１４、複数の偏向器２０２−１〜ｎ、シフトレジスタ２００、及び複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂを有する。
【００３１】
半導体基板３００は、例えばシリコン等の半導体により形成された基板である。本実施形態において、シフトレジスタ２００、複数の偏向器２０２−１〜ｎ、及び複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂは、半導体基板３００にモノリシックに形成される。
【００３２】
クロック入力端子２０８、診断制御信号入力端子２１０、複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂ、及び診断結果信号出力端子２１４は、半導体基板３００に形成され、偏向制御部９２（図１参照）と電気的に接続される。クロック入力端子２０８は、クロック信号を偏向制御部９２から受け取る。診断制御信号入力端子２１０は、シフトレジスタ２００を制御する診断制御信号を偏向制御部９２から受け取る。複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂは、互いに独立な複数の偏向制御信号を、偏向制御部９２から受け取る。診断結果信号出力端子２１４は、複数の偏向制御信号に基づく診断結果信号を偏向制御部９２に出力する。
【００３３】
複数の偏向器２０２−１〜ｎは、半導体基板３００に、例えばアレイ状に配列して形成される。また、複数の偏向器２０２−１〜ｎのそれぞれは、偏向制御信号に基づき、複数の電子ビーム４０２−１〜ｎのそれぞれを独立に偏向する。
【００３４】
偏向器２０２−１は、穴部３０４−１、及び複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂを含む。穴部３０４−１は、半導体基板３００を貫通して形成され、電子ビーム４０２−１を通過させる。
【００３５】
複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂは、穴部３０４−１の縁部に互いに電気的に独立に形成された電極である。偏向電極３０２−１ａは、偏向制御信号入力端子２１２−１ａと電気的に接続され、偏向制御部９２から一の偏向制御信号を受け取る。また、偏向電極３０２−１ｂは、偏向制御信号入力端子２１２−１ｂと電気的に接続され、偏向制御部９２から他の偏向制御信号を受け取る。これにより、偏向制御部９２は、複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂのそれぞれに電圧を印加する。偏向器２０２−１は、複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂに印加された電圧に応じて、電子ビーム４０２−１を偏向する。
【００３６】
複数の偏向器２０２−２〜ｎのそれぞれは、偏向器２０２−１と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。偏向制御部９２は、複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂのそれぞれに複数の偏向制御信号のそれぞれを与える。複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、受け取った偏向制御信号に応じて、複数の電子ビーム４０２−１〜ｎのそれぞれを偏向する。
【００３７】
シフトレジスタ２００は、偏向制御部９２が出力した複数の偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部の一例である。本実施形態において、シフトレジスタ２００は、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂを含む。複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂは、複数の偏向器２０２−１〜ｎに対応してそれぞれ設けられ、対応する偏向制御信号の値を格納する。複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂは、例えば、半導体基板３００上に形成されたＭＯＳトランジスタにより形成されてよい。
【００３８】
複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、入力端子Ｓ、ＣＫ、ｄ０、及びｄ１と、出力端子ｑとを有する。入力端子Ｓは、診断制御信号入力端子２１０と電気的に接続され、診断制御信号を受け取る。入力端子ＣＫは、クロック入力端子２０８と電気的に接続され、クロック信号を受け取る。入力端子ｄ０は、前段のフリップフロップ２０４の出力端子ｑと電気的に接続され、そのフリップフロップ２０４の出力信号を受け取る。また、入力端子ｄ１は、対応するスイッチ２０６を介して、対応する偏向制御信号入力端子２１２と電気的に接続され、偏向制御信号を受け取る。
【００３９】
ここで、フリップフロップ２０４は、入力端子Ｓに受け取る診断制御信号に基づき、入力端子ｄ０又は入力端子ｄ１のいずれかに受け取る信号の値を、入力端子ＣＫに受け取るクロック信号に応じて格納する。本実施形態において、フリップフロップ２０４は、診断制御信号が第１の値の場合には入力端子ｄ１に受け取る偏向制御信号の値を格納し、診断制御信号が第２の値の場合には、入力端子ｄ１に受け取る前段のフリップフロップ２０４の出力信号の値を格納する。
【００４０】
そのため、診断制御信号が第１の値の場合、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、対応する偏向制御信号の値を格納する。これにより、シフトレジスタ２００は、複数の偏向制御信号の値を並列に格納する。
【００４１】
また、フリップフロップ２０４は、格納した値を、入力端子ＣＫに受け取るクロック信号に応じて出力する。そのため、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、クロック信号に応じて、格納した偏向制御信号の値を次段のフリップフロップ２０４に供給する。これにより、シフトレジスタ２００は、格納した偏向制御信号の値を、クロック信号に応じて直列に、診断結果信号出力端子２１４へ出力する。偏向制御部９２は、シフトレジスタ２００の出力信号を、複数の偏向制御信号に基づく診断結果信号として受け取る。これにより、複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂが受け取るべき複数の偏向制御信号に対するスキャンテストを行うことができる。
【００４２】
複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂは、対応する偏向制御信号入力端子２１２と、シフトレジスタ２００との間に形成され、複数の偏向制御信号を、シフトレジスタ２００に供給するか否かを切替える。
【００４３】
スイッチ２０６は、診断制御信号に応じて、対応する偏向制御信号入力端子２１２と、フリップフロップ２０４のｄ１端子とを電気的に接続する。スイッチ２０６は、例えば、ゲート端子に診断制御信号を受け取るＭＯＳトランジスタトランジスタであってよい。スイッチ２０６は、診断制御信号が第１の値の場合に、入力端子２１２と、フリップフロップ２０４のｄ１端子とを電気的に接続し（オン）、第２の値の場合に遮断（オフ）する。
【００４４】
本実施形態において、偏向制御部９２は、偏向制御信号を、偏向制御信号入力端子２１２を介して、偏向器２０２に供給する。また、シフトレジスタ２００は、偏向制御信号入力端子２１２と偏向器２０２との間における偏向制御信号の値を格納して、偏向制御信号に基づく診断結果信号を出力する。また、偏向制御信号入力端子２１２、偏向器２０２、及びシフトレジスタ２００は、一の半導体基板３００に形成される。そのため、偏向制御部９２は、診断結果信号に基づいて、複数の偏向器２０２−１〜ｎのそれぞれと、偏向制御部９２との接続を診断することができる。偏向制御部９２は、例えば、診断結果信号の値を期待値と比較して、偏向制御部９２と接続されていない偏向器２０２を特定してよい。本実施形態によれば、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を簡易に確認することができる。また、これにより、電子ビーム露光装置１００の不具合が、コンタクトの不良によるものか否かを容易に判断することができる。
【００４５】
ここで、他の実施例において、それぞれの偏向器２０２は、３以上の偏向電極３０２を含んでもよい。３以上の偏向電極３０２のそれぞれは、互いに独立な偏向制御信号を受け取る。シフトレジスタ２００は、それぞれの偏向器２０２が受け取る３以上の偏向制御信号をそれぞれ格納する。この場合も、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を簡易に確認することができる。
【００４６】
また、図１に関連して説明した第１成形偏向部１８、第２成形偏向部２０、及びブランキング電極アレイ２６のそれぞれは、偏向部３８と同一又は同様の構成を有してよい。この場合、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０は、成形偏向制御部から偏向制御信号を受け取ってよい。ブランキング電極アレイ２６は、ブランキング電極アレイ制御部から偏向制御信号を受け取ってよい。
【００４７】
図３は、電子ビーム露光装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。最初に、偏向制御部９２は、第１の値の診断制御信号を出力して、スイッチ２０６をオンにする（Ｓ１０２）。そして、偏向制御部９２は、シフトレジスタ２００に格納されるべき２値信号のいずれかの値を示す偏向制御信号（デジタル偏向制御信号）を出力し（Ｓ１０４）、フリップフロップ２０４は、入力端子ｄ１に受け取る偏向制御信号を、クロック信号に応じて格納する（Ｓ１０６）。
【００４８】
次に、偏向制御部９２は、第２の値の診断制御信号を出力して、スイッチ２０６をオフにし（Ｓ１０８）、シフトレジスタ２００は、診断結果信号を、クロック信号に応じて出力する（Ｓ１１０）。そして、偏向制御部９２は、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を診断し（Ｓ１１２）、正しく接続されていない偏向器２０２がある場合、電子ビーム露光装置１００は動作を終了する。この場合、電子ビーム露光装置１００は、例えば、接続されていない偏向器２０２に対応する偏向制御信号入力端子２１２を特定して表示してよい。これにより、不良箇所の特定が容易になる。
【００４９】
一方、Ｓ１１２において、全ての偏向器２０２が正しく接続されている場合、偏向制御部９２は、クロック信号の出力を停止して（Ｓ１１４）、アナログ信号の偏向制御信号（アナログ偏向制御信号）を出力する（Ｓ１１６）。
【００５０】
次に、電子ビーム発生部１０は電子ビーム４０２を発生し、偏向器２０２は電子ビーム４０２を偏向してウェハ４４を露光する（Ｓ１１８）。本実施形態によれば、電子ビーム４０２の発生に先立って、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を診断することができる。
【００５１】
ここで、本実施形態において、スイッチ２０６は、偏向器２０２が電子ビームを偏向する期間、オフである。スイッチ２０６がオンの場合、偏向制御部９２は、デジタル偏向制御信号を出力する。一方、スイッチ２０６がオフの場合、偏向制御部９２は、アナログ偏向制御信号を出力する。これにより、スイッチ２０６は、シフトレジスタ２００をアナログ偏向制御信号から遮断する。そのため、偏向制御部９２は、アナログ偏向制御信号として、デジタル偏向制御信号より大きな電圧を出力することができる。偏向制御部９２は、例えば、半導体基板３００に形成されるＭＯＳトランジスタのゲート耐圧より高い電圧のアナログ偏向制御信号を出力してよい。この場合も、本実施形態によれば、高電圧のアナログ偏向制御信号によりフリップフロップ２０４が損傷するのを防ぐことができる。
【００５２】
また、偏向器２０２が電子ビーム４０２を偏向する期間において、偏向制御部９２はクロック信号の出力を停止する。これにより、偏向器２０２が、クロック信号に伴うノイズの影響を受けるのを防ぐことができる。
【００５３】
以上、本発明を実施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形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更また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。
【００５４】
【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、偏向制御部と偏向器との接続を確認することができる。
【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】偏向部３８の詳細な構成の一例を示す図である。
【図３】電子ビーム露光装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１４・・第１電子ビーム成形部、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電子ビーム成形部、２４・・第２多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２８・・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、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステージ、４８・・ウェハステージ駆動部、５２・・第５多軸電子レンズ、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、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、１４０・・制御系、１５０・・露光部、２００・・・シフトレジスタ、２０２・・・偏向器、２０４・・・フリップフロップ、２０６・・・スイッチ、２０８・・・クロック入力端子、２１０・・・診断制御信号入力端子、２１２・・・偏向制御信号入力端子、２１４・・・診断結果信号出力端子、３００・・・半導体基板、３０２・・・偏向電極、３０４・・・穴部、４０２・・・電子ビーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置、偏向装置、及び電子ビーム露光方法に関する。特に本発明は、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置においては、偏向制御部が偏向器を制御して電子ビームを偏向する。偏向制御部と偏向器との接続の確認は、偏向された電子ビームを測定して行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電子ビームの測定には多くの工数を有する。そのため、従来、偏向制御部と偏向器との接続を簡易に確認するのは困難であった。
【０００４】
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、偏向装置、及び電子ビーム露光方法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。
【０００５】
【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、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームを偏向する偏向器と、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御部と、偏向制御部が出力した偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部とを備える。制御信号格納部及び偏向器は、一の半導体基板にモノリシックに形成されてよい。
【０００６】
また、偏向制御部は複数の偏向制御信号を出力し、偏向器は、半導体基板を貫通して形成され、電子ビームを通過させる穴部と、穴部の縁部に互いに電気的に独立に形成され、それぞれが複数の偏向制御信号のそれぞれを受け取る複数の偏向電極とを有し、制御信号格納部は、複数の偏向制御信号の値を格納してよい。また、偏向制御信号を、制御信号格納部に供給するか否かを切替えるスイッチを更に備えてよい。
【０００７】
また、スイッチが偏向制御信号を制御信号格納部に供給する場合、偏向制御部は、制御信号格納部に格納されるべき２値信号のいずれかの値を示す偏向制御信号を出力し、スイッチが偏向制御信号を制御信号格納部に供給しない場合、偏向制御部は、アナログ信号である偏向制御信号を出力してよい。
【０００８】
また、複数の偏向器を備え、偏向制御部は複数の偏向制御信号を複数の偏向器に供給し、制御信号格納部は、複数の偏向制御信号の値を並列に格納して、偏向制御部に直列に出力してよい。
【０００９】
また、偏向制御部は、クロック信号を更に出力し、制御信号格納部は、クロック信号に応じて偏向制御信号の値を出力し、偏向器が電子ビームを偏向する期間において、偏向制御部はクロック信号の出力を停止してよい。制御信号格納部は、複数の偏向器に対応してそれぞれ設けられ、対応する偏向制御信号の値を格納する複数のフリップフロップを含むシフトレジスタを有してよい。
【００１０】
また、偏向制御部は、制御信号格納部が出力する偏向制御信号に基づいて、複数の偏向器のそれぞれと、偏向制御部との接続を診断してよい。偏向制御部は、偏向制御部と接続されていない偏向器を特定してよい。
【００１１】
本発明の第２の形態によると、偏向制御信号に基づいて電子ビームを偏向する偏向装置であって、偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部と、偏向制御信号に基づいて電子ビームを偏向する偏向器とを備える。
【００１２】
本発明の第３の形態によると、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光方法であって、偏向器に電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御信号出力段階と、偏向制御信号出力段階で出力された偏向制御信号の値を格納する制御信号格納段階と、電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、電子ビームを偏向する偏向段階とを備える。
【００１３】
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。
【００１４】
【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、以下の実施形態は特許請求の範囲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。
【００１５】
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。本実施形態の電子ビーム露光装置１００は、偏向制御部と偏向器との接続（コンタクト）を簡易に確認する。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハ４４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とを備える。
【００１６】
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と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。
【００１７】
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電子ビーム成形部１４及び第２電子ビーム成形部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電子ビーム成形部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。そして、第２電子ビーム成形部２２は、基板と、基板に設けられた複数の成形開口部と、基板を加熱する基板加熱部とを含む。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、ウェハステージ制御部９６とを有する。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。
【００２１】
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３８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。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。
【００２２】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、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電子ビーム成形部１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第１電子ビーム成形部１４に照射された複数の電子ビームを、第１電子ビーム成形部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。
【００２３】
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電子ビーム成形部２２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電子ビーム成形部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電子ビーム成形部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。
【００２４】
第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第２電子ビーム成形部２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２電子ビーム成形部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電子ビーム成形部２２は、第２電子ビーム成形部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。このとき、第２電子ビーム成形部２２において、基板加熱部は、ウェハ４４に照射されるべき電子ビームの断面形状に基づいて、成形開口部が設けられた基板を加熱し、基板の形状を一定に保つ。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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２８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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図２は、偏向部３８の詳細な構成の一例を示す。偏向部３８は、電子ビーム発生部１０（図１参照）が発生する複数の電子ビーム４０２−１〜ｎをそれぞれ独立に偏向するマルチ偏向デバイスの一例である。偏向部３８は、半導体基板３００、クロック入力端子２０８、診断制御信号入力端子２１０、複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂ、診断結果信号出力端子２１４、複数の偏向器２０２−１〜ｎ、シフトレジスタ２００、及び複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂを有する。
【００３１】
半導体基板３００は、例えばシリコン等の半導体により形成された基板である。本実施形態において、シフトレジスタ２００、複数の偏向器２０２−１〜ｎ、及び複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂは、半導体基板３００にモノリシックに形成される。
【００３２】
クロック入力端子２０８、診断制御信号入力端子２１０、複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂ、及び診断結果信号出力端子２１４は、半導体基板３００に形成され、偏向制御部９２（図１参照）と電気的に接続される。クロック入力端子２０８は、クロック信号を偏向制御部９２から受け取る。診断制御信号入力端子２１０は、シフトレジスタ２００を制御する診断制御信号を偏向制御部９２から受け取る。複数の偏向制御信号入力端子２１２−１ａ〜ｎｂは、互いに独立な複数の偏向制御信号を、偏向制御部９２から受け取る。診断結果信号出力端子２１４は、複数の偏向制御信号に基づく診断結果信号を偏向制御部９２に出力する。
【００３３】
複数の偏向器２０２−１〜ｎは、半導体基板３００に、例えばアレイ状に配列して形成される。また、複数の偏向器２０２−１〜ｎのそれぞれは、偏向制御信号に基づき、複数の電子ビーム４０２−１〜ｎのそれぞれを独立に偏向する。
【００３４】
偏向器２０２−１は、穴部３０４−１、及び複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂを含む。穴部３０４−１は、半導体基板３００を貫通して形成され、電子ビーム４０２−１を通過させる。
【００３５】
複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂは、穴部３０４−１の縁部に互いに電気的に独立に形成された電極である。偏向電極３０２−１ａは、偏向制御信号入力端子２１２−１ａと電気的に接続され、偏向制御部９２から一の偏向制御信号を受け取る。また、偏向電極３０２−１ｂは、偏向制御信号入力端子２１２−１ｂと電気的に接続され、偏向制御部９２から他の偏向制御信号を受け取る。これにより、偏向制御部９２は、複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂのそれぞれに電圧を印加する。偏向器２０２−１は、複数の偏向電極３０２−１ａ、ｂに印加された電圧に応じて、電子ビーム４０２−１を偏向する。
【００３６】
複数の偏向器２０２−２〜ｎのそれぞれは、偏向器２０２−１と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。偏向制御部９２は、複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂのそれぞれに複数の偏向制御信号のそれぞれを与える。複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、受け取った偏向制御信号に応じて、複数の電子ビーム４０２−１〜ｎのそれぞれを偏向する。
【００３７】
シフトレジスタ２００は、偏向制御部９２が出力した複数の偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部の一例である。本実施形態において、シフトレジスタ２００は、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂを含む。複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂは、複数の偏向器２０２−１〜ｎに対応してそれぞれ設けられ、対応する偏向制御信号の値を格納する。複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂは、例えば、半導体基板３００上に形成されたＭＯＳトランジスタにより形成されてよい。
【００３８】
複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、入力端子Ｓ、ＣＫ、ｄ０、及びｄ１と、出力端子ｑとを有する。入力端子Ｓは、診断制御信号入力端子２１０と電気的に接続され、診断制御信号を受け取る。入力端子ＣＫは、クロック入力端子２０８と電気的に接続され、クロック信号を受け取る。入力端子ｄ０は、前段のフリップフロップ２０４の出力端子ｑと電気的に接続され、そのフリップフロップ２０４の出力信号を受け取る。また、入力端子ｄ１は、対応するスイッチ２０６を介して、対応する偏向制御信号入力端子２１２と電気的に接続され、偏向制御信号を受け取る。
【００３９】
ここで、フリップフロップ２０４は、入力端子Ｓに受け取る診断制御信号に基づき、入力端子ｄ０又は入力端子ｄ１のいずれかに受け取る信号の値を、入力端子ＣＫに受け取るクロック信号に応じて格納する。本実施形態において、フリップフロップ２０４は、診断制御信号が第１の値の場合には入力端子ｄ１に受け取る偏向制御信号の値を格納し、診断制御信号が第２の値の場合には、入力端子ｄ１に受け取る前段のフリップフロップ２０４の出力信号の値を格納する。
【００４０】
そのため、診断制御信号が第１の値の場合、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、対応する偏向制御信号の値を格納する。これにより、シフトレジスタ２００は、複数の偏向制御信号の値を並列に格納する。
【００４１】
また、フリップフロップ２０４は、格納した値を、入力端子ＣＫに受け取るクロック信号に応じて出力する。そのため、複数のフリップフロップ２０４−１ａ〜ｎｂのそれぞれは、クロック信号に応じて、格納した偏向制御信号の値を次段のフリップフロップ２０４に供給する。これにより、シフトレジスタ２００は、格納した偏向制御信号の値を、クロック信号に応じて直列に、診断結果信号出力端子２１４へ出力する。偏向制御部９２は、シフトレジスタ２００の出力信号を、複数の偏向制御信号に基づく診断結果信号として受け取る。これにより、複数の偏向電極３０２−１ａ〜ｎｂが受け取るべき複数の偏向制御信号に対するスキャンテストを行うことができる。
【００４２】
複数のスイッチ２０６−１ａ〜ｎｂは、対応する偏向制御信号入力端子２１２と、シフトレジスタ２００との間に形成され、複数の偏向制御信号を、シフトレジスタ２００に供給するか否かを切替える。
【００４３】
スイッチ２０６は、診断制御信号に応じて、対応する偏向制御信号入力端子２１２と、フリップフロップ２０４のｄ１端子とを電気的に接続する。スイッチ２０６は、例えば、ゲート端子に診断制御信号を受け取るＭＯＳトランジスタトランジスタであってよい。スイッチ２０６は、診断制御信号が第１の値の場合に、入力端子２１２と、フリップフロップ２０４のｄ１端子とを電気的に接続し（オン）、第２の値の場合に遮断（オフ）する。
【００４４】
本実施形態において、偏向制御部９２は、偏向制御信号を、偏向制御信号入力端子２１２を介して、偏向器２０２に供給する。また、シフトレジスタ２００は、偏向制御信号入力端子２１２と偏向器２０２との間における偏向制御信号の値を格納して、偏向制御信号に基づく診断結果信号を出力する。また、偏向制御信号入力端子２１２、偏向器２０２、及びシフトレジスタ２００は、一の半導体基板３００に形成される。そのため、偏向制御部９２は、診断結果信号に基づいて、複数の偏向器２０２−１〜ｎのそれぞれと、偏向制御部９２との接続を診断することができる。偏向制御部９２は、例えば、診断結果信号の値を期待値と比較して、偏向制御部９２と接続されていない偏向器２０２を特定してよい。本実施形態によれば、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を簡易に確認することができる。また、これにより、電子ビーム露光装置１００の不具合が、コンタクトの不良によるものか否かを容易に判断することができる。
【００４５】
ここで、他の実施例において、それぞれの偏向器２０２は、３以上の偏向電極３０２を含んでもよい。３以上の偏向電極３０２のそれぞれは、互いに独立な偏向制御信号を受け取る。シフトレジスタ２００は、それぞれの偏向器２０２が受け取る３以上の偏向制御信号をそれぞれ格納する。この場合も、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を簡易に確認することができる。
【００４６】
また、図１に関連して説明した第１成形偏向部１８、第２成形偏向部２０、及びブランキング電極アレイ２６のそれぞれは、偏向部３８と同一又は同様の構成を有してよい。この場合、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０は、成形偏向制御部から偏向制御信号を受け取ってよい。ブランキング電極アレイ２６は、ブランキング電極アレイ制御部から偏向制御信号を受け取ってよい。
【００４７】
図３は、電子ビーム露光装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。最初に、偏向制御部９２は、第１の値の診断制御信号を出力して、スイッチ２０６をオンにする（Ｓ１０２）。そして、偏向制御部９２は、シフトレジスタ２００に格納されるべき２値信号のいずれかの値を示す偏向制御信号（デジタル偏向制御信号）を出力し（Ｓ１０４）、フリップフロップ２０４は、入力端子ｄ１に受け取る偏向制御信号を、クロック信号に応じて格納する（Ｓ１０６）。
【００４８】
次に、偏向制御部９２は、第２の値の診断制御信号を出力して、スイッチ２０６をオフにし（Ｓ１０８）、シフトレジスタ２００は、診断結果信号を、クロック信号に応じて出力する（Ｓ１１０）。そして、偏向制御部９２は、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を診断し（Ｓ１１２）、正しく接続されていない偏向器２０２がある場合、電子ビーム露光装置１００は動作を終了する。この場合、電子ビーム露光装置１００は、例えば、接続されていない偏向器２０２に対応する偏向制御信号入力端子２１２を特定して表示してよい。これにより、不良箇所の特定が容易になる。
【００４９】
一方、Ｓ１１２において、全ての偏向器２０２が正しく接続されている場合、偏向制御部９２は、クロック信号の出力を停止して（Ｓ１１４）、アナログ信号の偏向制御信号（アナログ偏向制御信号）を出力する（Ｓ１１６）。
【００５０】
次に、電子ビーム発生部１０は電子ビーム４０２を発生し、偏向器２０２は電子ビーム４０２を偏向してウェハ４４を露光する（Ｓ１１８）。本実施形態によれば、電子ビーム４０２の発生に先立って、偏向制御部９２と偏向器２０２との接続を診断することができる。
【００５１】
ここで、本実施形態において、スイッチ２０６は、偏向器２０２が電子ビームを偏向する期間、オフである。スイッチ２０６がオンの場合、偏向制御部９２は、デジタル偏向制御信号を出力する。一方、スイッチ２０６がオフの場合、偏向制御部９２は、アナログ偏向制御信号を出力する。これにより、スイッチ２０６は、シフトレジスタ２００をアナログ偏向制御信号から遮断する。そのため、偏向制御部９２は、アナログ偏向制御信号として、デジタル偏向制御信号より大きな電圧を出力することができる。偏向制御部９２は、例えば、半導体基板３００に形成されるＭＯＳトランジスタのゲート耐圧より高い電圧のアナログ偏向制御信号を出力してよい。この場合も、本実施形態によれば、高電圧のアナログ偏向制御信号によりフリップフロップ２０４が損傷するのを防ぐことができる。
【００５２】
また、偏向器２０２が電子ビーム４０２を偏向する期間において、偏向制御部９２はクロック信号の出力を停止する。これにより、偏向器２０２が、クロック信号に伴うノイズの影響を受けるのを防ぐことができる。
【００５３】
以上、本発明を実施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形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更また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。
【００５４】
【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、偏向制御部と偏向器との接続を確認することができる。
【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】偏向部３８の詳細な構成の一例を示す図である。
【図３】電子ビーム露光装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１４・・第１電子ビーム成形部、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電子ビーム成形部、２４・・第２多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２８・・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、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステージ、４８・・ウェハステージ駆動部、５２・・第５多軸電子レンズ、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、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、１４０・・制御系、１５０・・露光部、２００・・・シフトレジスタ、２０２・・・偏向器、２０４・・・フリップフロップ、２０６・・・スイッチ、２０８・・・クロック入力端子、２１０・・・診断制御信号入力端子、２１２・・・偏向制御信号入力端子、２１４・・・診断結果信号出力端子、３００・・・半導体基板、３０２・・・偏向電極、３０４・・・穴部、４０２・・・電子ビーム
Claims (12)
- 電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームを偏向する偏向器と、
前記偏向器に前記電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御部と、
前記偏向制御部が出力した前記偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部とを備えることを特徴とする電子ビーム露光装置。 - 前記制御信号格納部及び前記偏向器は、一の半導体基板にモノリシックに形成された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。
- 前記偏向制御部は複数の前記偏向制御信号を出力し、
前記偏向器は、
前記半導体基板を貫通して形成され、前記電子ビームを通過させる穴部と、
前記穴部の縁部に互いに電気的に独立に形成され、それぞれが前記複数の偏向制御信号のそれぞれを受け取る複数の偏向電極と
を有し、
前記制御信号格納部は、前記複数の偏向制御信号の値を格納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。 - 前記偏向制御信号を、前記制御信号格納部に供給するか否かを切替えるスイッチを更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。
- 前記スイッチが前記偏向制御信号を前記制御信号格納部に供給する場合、前記偏向制御部は、前記制御信号格納部に格納されるべき２値信号のいずれかの値を示す前記偏向制御信号を出力し、
前記スイッチが前記偏向制御信号を前記制御信号格納部に供給しない場合、前記偏向制御部は、アナログ信号である前記偏向制御信号を出力す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。 - 複数の前記偏向器を備え、
前記偏向制御部は複数の偏向制御信号を前記複数の偏向器に供給し、
前記制御信号格納部は、前記複数の偏向制御信号の値を並列に格納して、偏向制御部に直列に出力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。 - 前記偏向制御部は、クロック信号を更に出力し、
前記制御信号格納部は、前記クロック信号に応じて前記偏向制御信号の値を出力し、
前記偏向器が前記電子ビームを偏向する期間において、前記偏向制御部は前記クロック信号の出力を停止することを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記制御信号格納部は、前記複数の偏向器に対応してそれぞれ設けられ、対応する前記偏向制御信号の値を格納する複数のフリップフロップを含むシフトレジスタを有することを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装置。
- 前記偏向制御部は、前記制御信号格納部が出力する前記偏向制御信号に基づいて、前記複数の偏向器のそれぞれと、前記偏向制御部との接続を診断することを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装置。
- 前記偏向制御部は、前記偏向制御部と接続されていない前記偏向器を特定することを特徴とする請求項９に記載の電子ビーム露光装置。
- 偏向制御信号に基づいて電子ビームを偏向する偏向装置であって、
前記偏向制御信号の値を格納する制御信号格納部と、
前記偏向制御信号に基づいて前記電子ビームを偏向する偏向器と
を備えることを特徴とする偏向装置。 - 電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光方法であって、
偏向器に前記電子ビームを偏向させる偏向制御信号を出力する偏向制御信号出力段階と、
偏向制御信号出力段階で出力された前記偏向制御信号の値を格納する制御信号格納段階と、
前記電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、
前記電子ビームを偏向する偏向段階と
を備えることを特徴とする電子ビーム露光方法。
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