JP2005259963A - 電子線検出器較正方法、電子線露光装置及び電子線露光システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の電子線露光装置によって露光を行った際に、各電子ビーム露光装置によって露光されたパターン間の不均一を防止する。
【解決手段】 基準用電子線検出器５５を搬入出する搬入出機構５を電子線露光装置１に設け、基準用電子線検出器５５を使用して、各電子線露光装置１に設けられた各電子線検出器５７を較正する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、半導体集積回路などの製造工程で使用される微細パターンを露光する電子線露光装置に設けられる、電子線電流値、電子線強度分布、電子線平行度、電子線非点収差又は電子線入射角度を検出する、電子線検出器を較正する電子線検出器較正方法に関する。

近年、半導体集積回路の高集積化のニーズに伴い、回路パターンの一層の微細化が要望されている。現在、微細化の限界を規定しているのは主として露光装置であり、電子ビーム直接描画装置やＸ線露光装置などの新しい方式の露光装置が開発されている。

最近では新しい方式の露光装置として、量産レベルで超微細加工用に使用可能な電子線近接露光装置が開示されている（例えば特許文献１、およびこれに対応する日本国特許出願の特許文献２）。

図１は、特許文献１に開示された電子線近接露光装置の基本構成を示す図である。この図を参照して、電子線近接露光装置について簡単に説明する。図示するように、電子光学鏡筒（カラム）１０内には、電子ビーム１５を発生する電子線源１４と整形アパチャ１８と電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６とを有する電子銃１２、対となる主偏向器２１、２２と、対となる副偏向器２３、２４とを含み、電子ビーム１５を光軸に平行に走査する走査手段２５、露光するパターンに対応する開口を有するマスク３０、および静電チャック４４とＸＹステージ４６とから構成される。試料（半導体ウエハ）４０は、表面にレジスト層４２が形成され、静電チャック４４上に保持されている。

試料４０は、表面がマスク３０に近接するように配置される。この状態でマスク３０に垂直に電子ビーム１５を照射すると、マスク３０の開口を通過した電子ビーム１５が試料４０の表面のレジスト層４２に照射される。

走査手段２５の主偏向器２１、２２は、図２に示すように、電子ビーム１５がマスク３０上の露光パターンが設けられるメンブレン部分の全面を走査するように、電子ビームを偏向制御する。
このとき主偏向器２１、２２は、電子ビーム１５をマスク３０上のいずれに偏向制御しても、電子ビーム１５がほぼ垂直にマスク３０に入射するように調整されている。これによりマスク３０のマスクパターンが試料４０上のレジスト層４２に等倍転写される。

ＸＹステージ４６は、静電チャック４４に吸着された試料４０を水平の直交２軸方向に移動させるもので、マスクパターンの等倍転写が終了するたびに試料４０を所定量移動させ、これにより１枚の試料４０に複数のマスクパターンを転写できるようにしている。

走査手段２５中の副偏向器２３、２４は、マスク歪みを補正するように電子ビーム１５のマスクパターンへの入射角度を制御（傾き制御）する。いま図３に示すように電子ビーム１５の露光用マスク３０への入射角度をα、露光用マスク３０とウエハ４０とのギャップをＧとすると、入射角度αによるマスクパターンの転写位置のずれ量δは、
δ＝Ｇ・ｔａｎα
で表される。図３上ではマスクパターンが正規の位置からずれ量δだけずれた位置に転写される。したがって、露光用のマスク３０に、例えば図４（Ａ）に示されるようなマスク歪みがある場合には、電子ビーム走査位置におけるマスク歪みに応じて、電子ビームの傾き制御を行うことにより、図４（Ｂ）に示されるようにマスク歪みのない状態でのマスクパターンを転写することが可能となる。

現像後のレジスト層４２のパターン線幅は、電子ビーム１５の露光量すなわち電子ビーム１５の電流量と露光時間との積により変化する。したがって、電子線近接露光装置は、電子ビーム１５の電流値を把握するために、電子ビーム１５を検出する電流検出器や、電子ビーム１５の強度分布を測定する電子線強度分布測定器を備える。

また、電子線近接露光装置は、マスク３０に照射される電子ビーム１５の平行度及び非点収差を調整して、マスク３０を通過した電子ビーム１５によって試料４０表面に露光される露光パターンの解像性を高めるために、電子ビーム１５の平行度及び非点収差を検出する解像性検出器を備える。
さらに、電子線近接露光装置は、マスク３０に照射される電子ビーム１５のマスク３０への入射角度を調整するために、電子ビーム１５のマスク３０への入射角度を検出する入射角度検出器を備える。

図５は、電流検出器の構成図である。電流検出器５０は、筒状の筐体５１と、筐体５１の上面に設けられ、電子受入口５３を有するアパチャ板５２と、その下に設けられ、電子受入口５３を通過した電子を電流信号に変換するファラデーカップのような電子検出器５４を備えた構造を有する。電流検出器５０は上記構造により、電子受入口５３を通過した電子ビーム１５の電流を検出することが可能である。

図６は、電子線強度分布測定器の構成図である。電子線強度分布測定器６０は、電子ビーム１５を受けた照射箇所が発光することにより電子ビーム１５の強度分布に対応する輝度分布を有する発光像Ａを作る蛍光面（蛍光板）６１と、蛍光面６１に生じる発光像Ａを撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６２と、蛍光面６１に生じる発光像Ａを撮像素子６２上の投影像Ｂとして結像する光学系（集束レンズ）６３を備える。

そして、発光像Ａの撮像信号を表す撮像素子６２の出力信号から、発光像Ａの各画素位置における輝度情報を抽出して、各画素位置の輝度に基づいてこの画素位置における電子線強度を算出することにより、各画素位置の位置情報とこの位置の電子線強度情報とから、蛍光面６１の位置における電子線１５の断面の電子線強度分布を求めることができる。

図７は、解像性／入射角度検出器の構成図である。解像性／入射角度検出器６４は、所定形状の開口部６５を備えるビーム整形アパチャ板６６と、電子ビーム１５の光軸方向にビーム整形アパチャ板６６と所定距離Ｄを隔てて設けられ、電子ビーム１５を受けた照射箇所が発光することにより電子ビーム１５の強度分布に対応する輝度分布を有する発光像Ａを作る蛍光面（蛍光板）６１と、蛍光面６１に生じる発光像Ａを撮像するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６２と、蛍光面６１に生じる発光像Ａを撮像素子６２上の投影像Ｂとして結像する光学系（集束レンズ）６３を備える。

そして、発光像Ａの撮像信号を表す撮像素子６２の出力信号から、発光像Ａの各画素位置における輝度情報を抽出して、各画素位置の輝度に基づいてこの画素位置における電子線強度を算出することにより、各画素位置の位置情報とこの位置の電子線強度情報とから、蛍光面６１に生じたビーム整形アパチャ板６６の開口部６５の発光像Ａを示す画像信号を出力する。

蛍光面６１は、ビーム整形アパチャ板６６と所定距離Ｄを隔てて設けられているので、平行性が悪い電子ビームまたは非点収差を有する電子ビームが、ビーム整形アパチャ板６６に入射すると、蛍光面６１に生じる発光像Ａの画像信号のコントラストやシャープネスが低下する。これにより解像性／入射角度検出器６４は、電子ビーム１５の平行度及び非点収差を検出することができる。

また、蛍光面６１は、ビーム整形アパチャ板６６と所定距離Ｄを隔てて設けられているので、電子ビーム１５の入射角度の変化に伴い、蛍光面６１に生じる発光像Ａが変位する。したがって、解像性／入射角度検出器６４は、発光像Ａの変位量及び前記所定距離Ｄに基づいて、電子ビーム１５の入射角度を検出することができる。

米国特許第5,831,272号明細書（全体） 日本特許第2951947号公報（全体）

複数の電子線露光装置を運用する場合、各露光装置に使用される電流検出器５０、電子線強度分布測定器６０及び解像性／入射角度検出器６４等の電子線検出器は、相互に較正が行われていなければならない。各露光装置に使用される各電子線検出器同士の検出値にバラツキがあると、これら電子線検出器の検出値に基づいて各露光装置の調整を行っても、試料に露光されるパターン線幅や解像性にバラツキが生じてしまうからである。

すなわち、各電子線露光装置に使用される電子線検出器が同一の電子ビーム電流に対し同一の検出値を表示するように較正を行わなければならない。そのためには、高い真空度状態にある電子線露光装置内を大気開放して電子線検出器を取り出さなければならず困難であった。

上記理由により従来では、複数の電子線露光装置に使用される電子線検出器間の較正は行われておらず、各装置により検出される試料面上での電子ビームの電流値に相関がとられていなかった。このため、同一露光条件下で露光を行おうとしても複数の電子線露光装置によって露光されたパターンに不均一を生じていた。

また、前記の電子線強度分布測定器６０及び解像性／入射角度検出器６４では、電子ビーム１５が照射される蛍光面（蛍光板）６１にコンタミネーションが付着し、計測感度の悪化が生じていた。
したがって、前記の電子線強度分布測定器６０及び解像性／入射角度検出器６４は、定期的にクリーニング又は蛍光板の交換を行う必要があり、その都度電子線露光装置内を大気開放させるため、装置の不稼働時間を増大させていた。

上記問題点を鑑みて、本発明は、複数の電子線露光装置によって露光を行った際に、各電子ビーム露光装置によって露光されたパターン間の不均一を防止することを目的とする。
また本発明は、ある一定期間使用することでコンタミネーションが付着した、上述の電子線検出器を洗浄及び／又は交換をするために、高い真空状態にある電子線露光装置内を大気開放する必要をなくし装置の不稼働時間を短縮することをも目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子線検出器較正方法は、電子線露光装置に搬入出可能な基準用電子線検出器を使用して、各電子線露光装置に設けられた各電子線検出器を較正する。

すなわち、本発明の第１形態に係る電子線検出器較正方法は、電子線源により生じる電子線を試料表面に照射して、露光パターンを前記試料表面に露光する電子線露光装置に設けられた、前記電子線を検出する電子線検出器を較正する電子線検出器較正方法であって、基準用電子線検出器を電子線露光装置内に搬入し、基準用電子線検出器により電子線の電流を検出し、電子線露光装置に設けられた電子線検出器により電子線を検出し、基準用電子線検出器による検出値と電子線露光装置に設けられた電子線検出器による検出値とに基づき、電子線露光装置に設けられた電子線検出器を較正する。

そして、複数の電子線露光装置に設けられる各電子線検出器を較正する際に、１つの基準用電子線検出器を共通に用いる。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る電子線露光装置は、電子線露光装置内部を真空状態に保ったまま電子線検出器を搬入出可能な搬入出手段を備える。

すなわち、本発明の第２形態に係る電子線露光装置は、電子線源により生じる電子線を試料表面に照射して、露光パターンを試料表面に露光する電子線露光装置であって、電子線を検出する電子線検出器を、上蓋と下蓋との内部に形成された密閉空間内に収容する電子線検出器収容器から、真空チャンバ内に搬入出可能な搬入出手段と、搬入出手段により搬入出される電子線検出器を、真空チャンバ内と電子線露光装置内との間で搬送する搬送手段と、搬送手段により電子線露光装置内に搬送された電子線検出器を支持して、前記電子線の光軸に垂直な面内で移動し、電子線検出器を電子線の検出位置まで移動させる移動支持手段とを備え、搬入出手段は、電子線検出器収容器が載置されることにより密閉される接続空間と、接続空間内で下蓋を支持して上下方向に移動する下蓋支持移動機構と、接続空間と真空チャンバを遮断状態と被遮断状態にする遮断機構と、接続空間内の気圧を変化させる接続空間気圧調整機構とを有し、移動支持手段は電子線検出器の出力信号を受信可能な入力手段を有する。

電子線露光装置は、電子線を検出する第１の電子線検出器と、第１の電子線検出器による検出値を記憶する第１の記憶手段と、上述の搬入出手段によって搬入される第２の電子線検出器による検出値を記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された検出値と、第２の記憶手段に記憶された検出値とに基づき、第１の電子線検出器による検出値を較正する較正手段とを、備えることとしてよい。

本発明の第３形態に係る電子線露光システムは、上述の電子線露光装置を複数台備え、第２の電子線検出器として１つの基準用電子線検出器を使用して、各電子線露光装置の各第１の電子線検出手段を較正する。

共通の基準用電子線検出器を使用して、各電子線露光装置に備え付けられた電子線検出器の較正を行うことにより、複数の電子線露光装置において、同一条件下で露光を行った際の電子ビームの電流値に相関をとることが可能となる。これにより複数の電子線露光装置によって露光されたパターンに生じていた不均一を防止することが可能となる。

また、コンタミネーションが付着した上述の電子線検出器を洗浄及び／又は交換をする際に必要であった、高い真空状態にある電子線露光装置内を大気開放する必要をなくし、電子線検出器の洗浄及び／又は交換を容易にし、かつ装置の不稼働時間を短縮することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図８は、本発明に係る電子線検出器較正方法を使用する電子線近接露光装置の構成図である。電子線近接露光装置１の基本構成は、図１に示した構成及び上記の文献１に開示された構成に類似した構成を有している。よって、図１と同一の機能部分には同一の参照番号を付して表し、詳しい説明は省略する。

また以下の説明では、本発明に係る電子線検出器較正方法及び電子線露光装置は、電子線近接露光装置に適用して説明するが、本発明はこれに限定されず他の電子線露光装置、例えば電子線直接描画装置などにも適用可能である。

図８に示すように、電子線近接露光装置１は、カラム１０及びチャンバ８を備えている。カラム１０内には、電子ビーム１５を発生する電子ビーム源１４と整形アパチャ１８と電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６とを有する電子銃１２、対となる主偏向器２１、２２と、対となる副偏向器２３、２４とを含み、電子ビーム１５を光軸に平行に走査するように前記電子ビーム１５を偏向する偏向手段走査手段２５、露光するパターンに対応する開口を有するマスク３０、静電チャック４４とＸＹステージ４６とから構成される。試料（半導体ウエハ）４０は、表面にレジスト層４２が形成され、静電チャック４４上に保持されている。

電子線近接露光装置１には、電子ビーム１５を検出するためにカラム１０内に電子線検出器５７が備え付けられている。電子線検出器５７は、例えば電子ビーム１５の電流値を検出するための図５に示す電流検出器５０であってよく、電子ビーム１５の強度分布を測定するための図６に示す電子線強度分布測定器６０であってもよい。さらに、電子線検出器５７は、電子ビーム１５の平行度、非点収差及び入射角度を検出するための図７に示す解像性／入射角度検出器６４であってもよい。

電子線検出器５７は、不使用時には、図８に示すように電子ビーム１５の光軸以外の領域に退避しているが、使用時には電子ビーム１５の光軸上まで移動されて、照射された電子ビーム１５の電流値、強度分布、平行度、非点収差又は入射角度を検出する。

また、電子線近接露光装置１には、後述の電子線検出器搬入出機構５によって電子線近接露光装置外部に搬入出される基準用電子線検出器５５を受け取って電子線露光装置１内に搬送し、または電子線露光装置１内の基準用電子線検出器５５を受け取って電子線検出器搬入出機構５まで搬送する電子線検出器搬送機構６を備えている。

電子線検出器搬送機構６のアーム機構７は、電子線検出器搬入出機構５から搬入された基準用電子線検出器５５を受け取って電子線露光装置１内に搬送し、テーブル機構９に搭載する。また、アーム機構７は電子線露光装置１内のテーブル機構９に搭載された基準用電子線検出器５５を受け取って、電子線検出器搬入出機構５まで搬送する。

基準用電子線検出器５５の移動支持手段であるテーブル機構９は、電子ビーム１５の光軸と垂直な面（すなわち電子線近接露光装置１の水平面）において移動可能であり、位置９’において電子線検出器搬送機構６のアーム機構７から基準用電子線検出器５５を受け取り、基準用電子線検出器５５を、電子ビーム１５検出位置である電子ビーム１５の照射位置まで移動する。
電子線検出器搬送機構６は、電子線近接露光装置１内部を高真空状態及びクリーン状態に保持すると共に、装置の安全のためにゲート１１及び１３を備えている。

基準用電子線検出器５５は、電子線近接露光装置１に備え付けられた上述の電子線検出器５７と同じ種類の電子線検出器である。すなわち、基準用電子線検出器５５は電子線検出器５７の種類に応じて、電子ビーム１５の電流値を検出するための図５に示す電流検出器５０であってよく、電子ビーム１５の強度分布を測定するための図６に示す電子線強度分布測定器６０であってもよい。さらに、電子ビーム１５の平行度、非点収差及び入射角度を検出するための図７に示す解像性／入射角度検出器６４であってもよい。

基準用電子線検出器５５は、その検出値を外部に出力するための出力手段５６を備える。一方、テーブル機構９には、基準用電子線検出器５５の出力手段５６に対応する入力手段７３が設けられ、出力手段５６及び入力手段７３によって、基準用電子線検出器５５及びテーブル機構９間は通信が可能である。出力手段５６及び入力手段７３は、電極の接触により電気的に接続される出力端子及び入力端子により実現されてもよいが、基準用電子線検出器５５側の出力手段５６を、出力信号を無線送信する無線送信手段とし、テーブル機構９側の入力手段７３を、基準用電子線検出器５５の無線送信信号を受信する無線受信手段としてもよい。

電子線近接露光装置１には、電子線近接露光装置１に備え付けられた電子線検出器５７に接続され、その検出値を記憶する記憶手段である第１メモリ７０と、テーブル機構９の入力手段７３に接続され出力手段５６及び入力手段７３を経由して入力された基準用電子線検出器５５の検出値を記憶する記憶手段である第２メモリ７１を備える。
さらに、電子線検出器５７、第１メモリ７０及び第２メモリ７１に接続され、第１メモリ７０に記憶された電子線検出器５７の検出値と、第２メモリ７１に記憶された基準用電子線検出器５５の検出値との相違に基づいて、電子線検出器５７から直接入力される検出値を較正して、較正済み検出値を出力する較正手段７２を備える。

図９は、本発明に係る電子線検出器較正方法のフローチャートである。
ステップＳ２０１において、電子線検出器搬入出機構５及び電子線検出器搬送機構６によって、基準用電子線検出器５５を電子線近接露光装置１のチャンバ８内に搬入し、テーブル機構９に搭載する。このとき電子線検出器搬入出機構５は後述の機構により、電子線近接露光装置１を大気開放することなく、電子線近接露光装置１の外部から基準用電子線検出器５５を搬入する。

ステップＳ２０２において、テーブル機構９に搭載された基準用電子線検出器５５は、電子ビーム１５の照射位置までテーブル機構９により搬送され、電子ビーム１５を検出する。この検出値は、出力手段５６及び入力手段７３を介して電子線近接露光装置１に取り込まれ、第２メモリ７１に記憶される。

ステップＳ２０３において、電子線近接露光装置１に備え付けられた電子線検出器５７は、電子ビーム１５の照射位置まで移動されて、電子ビーム１５を検出する。この検出値は、第１メモリ７０に記憶される。

ステップＳ２０４において、較正手段７２は、第１メモリ７０に記憶された電子線近接露光装置１に備え付けられた電子線検出器５７の検出値と、第２メモリ７１に記憶された基準用電子線検出器５５の検出値とに基づいて、以後、電子線検出器５７から入力される検出値を較正する。
このとき例えば電子線検出器５７及び基準用電子線検出器５５が図５に示す電流検出器５０である場合には、較正手段７２は、第１メモリ７０に記憶された電子線検出器５７の電流値と、第２メモリ７１に記憶された基準用電子線検出器５５の電流値との比を求め、この比と所定の比例定数とを、電子線検出器５７から直接入力される電流値に乗ずることにより、電子線検出器５７を較正する。

また、例えば電子線検出器５７及び基準用電子線検出器５５が、図６に示す電子線強度分布測定器６０である場合には、較正手段７２は、第１メモリ７０に記憶された、電子線検出器５７の撮像素子６２の各画素の輝度情報が示す電子線強度と、第２メモリ７１に記憶された基準用電子線検出器５５の撮像素子６２の各画素の輝度情報が示す電子線強度との各比を求める。
そして、この各比と所定の比例定数とを、電子線検出器５７から直接入力される撮像信号の各画素の輝度情報が示す電子線強度に乗ずることにより、電子線検出器５７を較正する。

さらに、例えば電子線検出器５７及び基準用電子線検出器５５が、図７に示す解像性／入射角度検出器６４である場合には、較正手段７２は、第１メモリ７０に記憶された、電子線検出器５７の撮像素子６２の各画素の輝度と、第２メモリ７１に記憶された基準用電子線検出器５５の撮像素子６２の各画素の輝度との各比を求める。
そして、この各比と所定の比例定数とを、電子線検出器５７から直接入力される撮像信号の各画素の輝度に乗ずることにより、電子線検出器５７を較正する。

ステップＳ２０５において、電子線検出器搬入出機構５及び電子線検出器搬送機構６によって、基準用電子線検出器５５を電子線近接露光装置１のチャンバ８外に搬出する。

図１０に示すとおり、電子線検出器５７を較正するべき複数の電子線近接露光装置１Ａ〜１Ｃが存在する場合には、同一の基準用電子線検出器５５によってステップＳ２０１〜Ｓ２０５を繰り返す（ステップＳ２０６）。図１０は、図８の電子線近接露光装置と同一の構成を備える複数の電子線近接露光装置１Ａ〜１Ｃを備える電子線近接露光システムを示す図である。
複数の電子線近接露光装置１Ａ〜１Ｃは、同じ基準用電子線検出器５５の検出値に基づいて、各々備え付けられた各電子線検出器５７を較正することにより、その検出値間の相関を図り、複数の電子線近接露光装置１Ａ〜１Ｃ間の電子ビームの電流値を均一に調整することができる。

電子線近接露光装置の内部は高真空状態に維持され、また内部に存在するパーティクルによる露光欠陥の発生を防止するために高クリーン状態に維持される。一方で基準用電子線検出器５５は、複数の電子線近接露光装置で使用するために電子線近接露光装置の外部に取り出されて輸送される。
したがって、基準用電子線検出器５５の搬入の際の電子線近接露光装置の大気開放の煩雑を避け、基準用電子線検出器５５を搬入しても電子線近接露光装置内部の高クリーン状態に維持するために、高真空状態及び高クリーン状態で収納する電子線検出器収容器に基準用電子線検出器５５を収納して輸送することが望ましい。図１１に電子線検出器収容器の構成例を示す。

図示するように、電子線検出器収容器８０は、上蓋８２と、上蓋８２との間に内部空間８４を形成するように上蓋と結合される下蓋８１と、上蓋８２と下蓋８１により形成される内部空間８４を密閉するシール部材であるＯリング８３と、を有している。内部空間８４が真空状態であれば、上蓋８２と下蓋８１とは大気圧を受けて結合され、離れることはない。

図１２は、図１１の電子線検出器収容器８０に収納された基準用電子線検出器５５を搬入出する電子線検出器搬入出機構５の動作を説明する図である。
図１２（Ａ）に示すように、電子線検出器搬入出機構５は、電子線検出器収容器８０が載置される筐体９１と、電子線検出器収容器８０を筐体９１に載置することにより密閉される接続空間９２とを有する。接続空間９２内には、電子線検出器収容器８０の載置面に位置する下蓋支持支持台９３と、下蓋支持台９３を支持して上下方向に移動する第１支柱９６と、が設けられている。

さらに、接続空間９２と筐体９１内の真空チャンバ１００とを遮断する遮断板９８が設けられている。筐体９１の電子線検出器収容器８０との接触部分にはＯリング１０２が設けられており、筐体９１の遮断板９８との接触部分にはＯリング１０３が設けられている。したがって接続空間９２は、電子線検出器収容器８０を載置することにより、外部及び真空チャンバ１００から遮断される。

遮断板９８は、上下移動可能な第２支柱１０１に支持されており、下方に移動することにより接続空間９２と真空チャンバ１００がつながった状態になる。遮断板９８には、第１支柱９６のガイド９７が設けられており、第２支柱１０１には第１支柱９６の駆動機構が設けられており、第１支柱９６に支持された下蓋支持台９３は、遮断板９８に対して上下移動可能である。

接続空間９２は、気体経路９４を介してバルブ９５につながっており、バルブ９５はさらに図示していない真空源（真空装置）及び窒素ガス源（Ｎ２パージ源）に接続されており、内部を真空状態、大気圧状態及びそれ以外の気圧状態にし、その気圧状態を維持することが可能である。

次に図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、基準用電子線検出器５５の真空チャンバとの搬入出動作を説明する。図１２（Ａ）に示すように、遮断板９８により接続空間９２と真空チャンバ１００が遮断された状態にし、下蓋支持台９３を電子線検出器収容器８０の載置面に位置させる。バルブ９５は閉じた状態にする。この状態で内部空間８４が真空状態に保持され、基準用電子線検出器５５を保持した電子線検出器収容器８０を筐体９１と下蓋支持台９３上に載置する。この状態が図１２（Ｂ）である。

この状態で接続空間９２の内部を真空状態にする。これにより、電子線検出器収容器８０は大気圧により筐体９１に結合された状態になる。電子線検出器収容器８０の内部空間８４と接続空間９２は共に真空状態であり、圧力がかからないので、下蓋２１は上蓋２２から離れることが可能である。

図１２（Ｃ）のように、下蓋支持台９３を降下させると、下蓋８１が基準用電子線検出器５５を支持したまま降下する。さらに、図１２（Ｄ）のように遮断板９８を降下させると、接続空間９２と真空チャンバ１００がつながった状態になり、基準用電子線検出器５５は真空チャンバ１００内に取り込まれる。遮断板９８は更に降下して、電子線検出器搬送機構６による電子線検出器５５の取り出しが可能となる適切な位置に位置決めされる。

以上説明した、電子線検出器搬入出機構５の機構及び動作により、電子線近接露光装置１は、その内部を大気開放することなく、外部から基準用電子線検出器５５を真空チャンバ１００内に搬入し、電子線検出器搬送機構６により真空チャンバ１００から電子線近接露光装置１のチャンバ８内に搬送することが可能となる。

使用の終了した基準用電子線検出器５５を電子線検出器収容器８０に戻すときには、逆の動作を行う。電子線検出器搬送機構６が、露光装置１のチャンバ８内から真空チャンバ１００内へ基準用電子線検出器５５を搬送し、基準用電子線検出器５５を下蓋８１上に載せる。次に、遮断板９８を上昇して接続空間９２と真空チャンバ１００を遮断状態にし、さらに下蓋支持台９３を上昇させて、下蓋８１を上蓋８２に接触させる。そして、接続空間９２内に１気圧の窒素ガスを徐々に導入すると、電子線検出器収容器８０の内部空間は真空状態で、接続空間９２内は１気圧であるので、下蓋８１は上蓋８２に接合されて離れなくなる。この状態では、電子線検出器収容器８０は筐体９１から取り出せる。

なお、テーブル機構９、電子線検出器搬入出機構５及び電子線検出器搬送機構６の用途は、電子線近接露光装置１に備え付けられた各電子線検出器５７の較正の目的に限定されない。すなわち、テーブル機構９、電子線検出器搬入出機構５及び電子線検出器搬送機構６は、基準用電子線検出器５５だけ搬入出することに限定する必要はない。

電子線近接露光装置１の電子ビーム１５の電流値、平行度、非点収差又は入射角度の、日常行われる調整に使用される電子線検出器（例えば、上述の図５に示す電流検出器６０、図６に示す電子線強度分布測定器６０、図７に示す解像性／入射角度検出器６４など）をテーブル機構９に設けることとしてよい。

そして、これら電子線検出器を電子線近接露光装置１の外で洗浄又は修繕（例えば、上記蛍光板６１の交換など）するために、電子線検出器搬入出機構５及び電子線検出器搬送機構６を使用して、電子線検出器を電子線近接露光装置１から搬入出するために使用してもよい。

電子線近接露光装置の構成図である。 電子ビームの走査方法の説明図である。 副偏向器による電子ビームの傾き補正の説明図である。 マスク歪み補正の説明図である。 電流検出器の構成図である。 電子線強度分布測定器の構成図である。 解像性／入射角度検出器の構成図である。 本発明に係る電流検出器較正方法を使用する電子線近接露光装置の構成図である。 本発明に係る電流検出器較正方法のフローチャートである。 本発明に係る電流検出器較正方法を使用する電子線近接露光システムの構成図である。 電子線検出器収容器の構成例を示す図である。 電子線検出器搬入出機構の構成図である。

符号の説明

５…電子線検出器搬入出機構
６…電子線検出器搬送機構
８…チャンバ
１０…カラム
１５…電子ビーム
５０…電流検出器
５５…基準用電子線検出器
７０、７１…メモリ
７２…較正手段

Claims (5)

1. 電子線源により生じる電子線を試料表面に照射して、露光パターンを前記試料表面に露光する電子線露光装置に設けられる、前記電子線を検出する電子線検出器を較正する電子線検出器較正方法であって、
   基準用電子線検出器を前記電子線露光装置内に搬入し、
   前記基準用電子線検出器により前記電子線を検出し、
   前記電子線露光装置に設けられた前記電子線検出器により前記電子線を検出し、
   前記基準用電子線検出器の検出値と、前記電子線露光装置に設けられた前記電子線検出器の検出値とに基づき、前記電子線露光装置に設けられた前記電子線検出器を較正することを特徴とする電子線検出器較正方法。
2. １つの前記基準用電子線検出器を用いて、複数の前記電子線露光装置に設けられる各前記電子線検出器を較正することを特徴とする請求項１に記載の電子線検出器較正方法。
3. 電子線源により生じる電子線を試料表面に照射して、露光パターンを前記試料表面に露光する電子線露光装置であって、
   前記電子線を検出する電子線検出器を、上蓋と下蓋との内部に形成された密閉空間内に収容する電子線検出器収容器から、真空チャンバ内に搬入出可能な搬入出手段と、
   前記搬入出手段により搬入出される前記電子線検出器を、前記真空チャンバ内と前記電子線露光装置内との間で搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により前記電子線露光装置内に搬送された前記電子線検出器を支持して、前記電子線の光軸に垂直な面内で移動し、前記電子線検出器を前記電子線の検出位置まで移動させる移動支持手段と、を備え、
   前記搬入出手段は、前記電子線検出器収容器が載置されることにより密閉される接続空間と、前記接続空間内で前記下蓋を支持して上下方向に移動する下蓋支持移動機構と、前記接続空間と前記真空チャンバを遮断状態と被遮断状態にする遮断機構と、前記接続空間内の気圧を変化させる接続空間気圧調整機構とを有し、
   前記移動支持手段は、前記電子線検出器の出力信号を受信可能な入力手段を有することを特徴とする電子線露光装置。
4. 前記電子線を検出する第１の電子線検出器と、
   前記第１の電子線検出器による検出値を記憶する第１の記憶手段と、
   前記搬入出手段によって搬入される、前記電子線を検出する第２の電子線検出器による検出値を記憶する第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された検出値と、前記第２の記憶手段に記憶された検出値とに基づき、前記第１の電子線検出器による検出値を較正する較正手段とを、備えることを特徴とする請求項３に記載の電子線露光装置。
5. 請求項４に記載の電子線露光装置を複数台備え、
   前記第２の電子線検出器として１つの基準用電子線検出器を使用して、各前記電子線露光装置の各前記第１の電子線検出手段を較正する電子線露光システム。

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