JP2009272366A - 偏向アンプのセトリング時間検査方法及び偏向アンプの故障判定方法 - Google Patents

Abstract

【目的】最適なセトリング時間を迅速に見つけるための検査方法を提供することを目的とする。
【構成】偏向アンプのセトリング時間検査方法は、セトリング時間を設定して、設定されたセトリング時間で駆動させる偏向アンプの出力により制御される偏向器により電子ビームを偏向させて、第１と第２の成形アパーチャを通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする工程と、ショットされたビーム電流を測定する工程と、測定されたビーム電流について、積分電流を演算する工程と、演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算し、出力する工程と、を備えたことを特徴とする。本発明の一態様によれば、最適なセトリング時間を迅速に見つけることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、偏向アンプのセトリング時間検査方法及び偏向アンプの故障判定方法に係り、例えば、可変成形された電子ビームを偏向させて試料に照射する電子ビーム描画装置に搭載される電子ビームを偏向させる成形アンプのセトリング時間を検査する方法及び成形アンプの故障を検出する方法に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図１０は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。

上述したように、描画装置では、電子ビーム等の荷電粒子ビームを偏向させてパターンを試料上に照射する。かかるビーム偏向には偏向アンプが用いられている。このような偏向アンプを用いたビーム偏向の役割としては、例えば、ビームショットの形状やサイズの制御、ショット位置の制御、及びビームのブランキングが挙げられる。

近年、電子ビーム描画装置に要求されるスループットは非常に厳しいものとなっている。そのため、ショット位置やビーム成形に費やされる準備時間（セトリング時間）に関しても短くすることが要求されている。このセトリング時間は任意に設定できるが、長く設定すればその分だけスループットが低下してしまう。逆に短すぎると偏向器に十分な電圧を印加できず必要な偏向が行なわれないことになる。その結果、パターン寸法やショット位置に誤差が生じてしまうことになる。そのため、最適なセトリング時間を見つけ出すことが求められる。従来、最適なセトリング時間を見出すためにレジストが塗布された基板に実際に描画をおこなっていた。そして、描画された基板を現像し、エッチングして形成されたパターンの寸法を測定していた。これらの作業を、セトリング時間を変えながら繰り返し行ない、高精度なパターン寸法に形成できたセトリング時間を最適なセトリング時間として求めていた。この作業には、従来、１０時間程度を要していた。そのため、作業時間を短縮することが望まれていた。

また、パターン寸法やショット位置に誤差が生じた場合に、その原因を特定することが必要となるが、原因が成形アンプの故障かどうかを迅速に判定することができれば、装置が停止している時間を短縮することができる。そのため、成形アンプの故障を迅速に判定する手法が望まれている。そして、成形アンプの故障原因として、セトリング性能の劣化が大きなウェイトを占めていた。そのため、セトリング性能が劣化しているのかどうかを迅速に判定する手法が望まれている。しかし、従来、十分な判定手法が確立されていなかった。

ここで、成形アンプの不具合とは関係ないが、描画前後にある周期で２つの成形アンプの一方に偏向データ、他方に前者と逆方向の偏向データを、時差を設けて入力して、互いの出力同士間に結合された測定抵抗の中点の電圧変化をオシロスコープで測定して成形アンプのセトリング時間を検出するという技術が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２５９８１２号公報

上述したように、最適なセトリング時間を迅速に見つけ出すことが求められていた。また、セトリング性能が劣化しているのかどうかを迅速に判定する手法が望まれていた。しかし、両方とも十分な手法が確立されていなかった。

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、最適なセトリング時間を迅速に見つけるための検査方法を提供することを目的とする。また、本発明は、セトリング性能が劣化しているのかどうかを迅速に判定する方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の偏向アンプのセトリング時間検査方法は、
セトリング時間を設定して、設定されたセトリング時間で駆動させる偏向アンプの出力により制御される偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、荷電粒子ビームに第１と第２の成形アパーチャを通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする工程と、
ショットされたビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流について、積分電流を演算する工程と、
演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算し、出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。

かかる構成により、積分電流と基準積分電流との差分を得ることができる。その差が大きい場合、最適値ではないと判定することができる。よって、その差がより小さくなるセトリング時間を見出せばよい。そして、かかる構成により、積分電流と基準積分電流との差分で判定できるので、実際に基板に描画する必要がない。よって、レジスト塗布した基板を用意する時間も不要となる。また、現像する時間、エッチングする時間、形成されたパターンの寸法を実際に測定する時間も不要となる。

上述した差がより小さくなるセトリング時間を見出すために、セトリング時間を変更して、各工程を行なうと好適である。

また、ビーム電流は、ファラデーカップを用いて測定されると好適である。

本発明の一態様の偏向アンプの故障判定方法は、
セトリング時間を設定して、設定されたセトリング時間で駆動させる偏向アンプの出力により制御される偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、荷電粒子ビームに第１と第２の成形アパーチャを通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする工程と、
ショットされたビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流について、積分電流を演算する工程と、
演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算する工程と、
演算された差分と上述したセトリング時間における基準値との差分が所定の範囲を超えている場合に偏向アンプの故障と判定する工程と、
を備えたことを特徴とする。

予め、故障していない成形アンプを使って各セトリング時間における基準値を求めておく。そして、故障が疑われている成形アンプで、かかる各工程を実行する。結果、故障が疑われている成形アンプでの差分と上述したセトリング時間における基準値との差分を得ることができる。そして、その差分が所定の範囲を超えている場合に偏向アンプの故障と判定すればよい。

また、ここでもビーム電流は、ファラデーカップを用いて測定されると好適である。

本発明の一態様によれば、最適なセトリング時間を迅速に見つけることができる。また、本発明の他の一態様によれば、セトリング性能が劣化しているのかどうかを迅速に判定することができる。

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が配置されることになるが、ここでは図示を省略している。ＸＹステージ１０５上には、試料が配置される位置とは異なる位置にファラデーカップ２０９が配置される。制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、モニタ１１４、インターフェース回路１１６、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）１２２、偏向アンプ１２４、及び計測器２１０を有している。制御計算機１１０には、図示しないバスを介して、メモリ１１２、モニタ１１４、インターフェース回路１１６、偏向制御回路１２０、及び計測器２１０が接続されている。また、偏向制御回路１２０には、ＤＡＣ１２２を介して偏向アンプ１２４が接続され、偏向アンプ１２４は、偏向器２０５に接続される。そして、計測器２１０は、ファラデーカップ２０９に接続される。また、制御計算機１１０に入力される入力データ或いは演算された結果はメモリ１１２に記憶される。ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わないことは言うまでもない。

図２は、実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図３は、実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図２において、第１の成形アパーチャ２０３には、矩形、例えば正方形或いは長方形の開口部１０が形成されている。図３において、第２の成形アパーチャ２０６には、長方形の１辺と６角形の１辺とを無くしてつなげた開口部２０が形成されている。開口部２０は、例えば、４５度の整数倍の角度を頂点とした図形に形成されている。

そして、描画装置１００は、以下のように動作して描画する。電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１の成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向制御回路１２０によって出力された偏向量を示すデジタル信号をＤＡＣ１２２にてアナログの偏向電圧に変換し、偏向アンプ１２４で増幅した後、偏向器２０５に印加される。この偏向電圧が印加された偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。ビーム成形に用いる偏向器２０５用の偏向アンプ１２４のセトリング時間は任意に設定できるが、長く設定すればその分だけスループットが低下してしまう。逆に短すぎると偏向器２０５に十分な電圧を印加できず必要な偏向が行なわれないことになる。その結果、成形されるパターン寸法に誤差が生じてしまうことになる。そのため、最適なセトリング時間を見つけ出すことが求められる。実施の形態１では、検査用の試料に実際の描画を行なうことなく最適なセトリング時間を見つけ出す手法を以下に説明する。

図４は、実施の形態１における偏向アンプのセトリング時間検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図４において、ショット工程（Ｓ１０２）、ビーム電流測定工程（Ｓ１０４）、回数判定工程（Ｓ１０６）、回数変更工程（Ｓ１０８）、積分電流演算工程（Ｓ１１０）、差分演算工程（Ｓ１１２）、セトリング時間判定工程（Ｓ１１４）、及び設定時間変更工程（Ｓ１１６）という一連の工程を実施する。

図５は、実施の形態１における成形偏向位置の一例を示す図である。
図５では、開口部１０を通過した第１の成形アパーチャ像１２と第２の成形アパーチャ２０６の開口部２０との重なり位置の一例を示す図である。偏向器２０５で電子ビーム２００を偏向しない場合、第１の成形アパーチャ像１２は、（０）で示す開口部２０から外れた位置に照射されることになる。例えば、正方形或いは長方形に電子ビーム２００を成形する場合、第１の成形アパーチャ像１２は、偏向アンプ１２４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって偏向されて（１）で示す位置に照射され、開口部２０を通過する斜線部分が成形された像となる。また、例えば、図５において左下に直角の角が位置する直角二等辺三角形に電子ビーム２００を成形する場合、第１の成形アパーチャ像１２は、偏向アンプ１２４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって偏向されて（２）で示す位置に照射され、開口部２０を通過する斜線部分が成形された像となる。また、例えば、図５において右下に直角の角が位置する直角二等辺三角形に電子ビーム２００を成形する場合、第１の成形アパーチャ像１２は、偏向アンプ１２４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって偏向されて（３）で示す位置に照射され、開口部２０を通過する斜線部分が成形された像となる。また、例えば、図５において右上に直角の角が位置する直角二等辺三角形に電子ビーム２００を成形する場合、第１の成形アパーチャ像１２は、偏向アンプ１２４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって偏向されて（４）で示す位置に照射され、開口部２０を通過する斜線部分が成形された像となる。また、例えば、図５において左上に直角の角が位置する直角二等辺三角形に電子ビーム２００を成形する場合、第１の成形アパーチャ像１２は、偏向アンプ１２４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって偏向されて（５）で示す位置に照射され、開口部２０を通過する斜線部分が成形された像となる。これらの図形がショットごとに変化しながら試料に所望するパターンを描画することになる。偏向アンプ１２４のセトリング時間ｔは、例えば、（０）〜（５）の各位置のうちのいずれか２つの位置間を偏向させるために必要な時間を設定する必要がある。例えば、一例として、（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向するために必要なセトリング時間について以下に説明する。

まず、設定可能な最小値ｔ_０に偏向アンプ１２４のセトリング時間ｔを設定する。また、ＸＹステージ１０５は、ファラデーカップ２０９が電子ビーム２００の光軸に位置するように移動する。開口部２０を通過した電子ビーム２００が偏向器２０８で偏向しない場合に光軸上に照射される場合には偏向器２０８で偏向しないようにする。もしも開口部２０を通過した電子ビーム２００が光軸からずれるような場合には、開口部２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２０９に照射されるように偏向すればよい。

Ｓ（ステップ）１０２において、ショット工程として、設定されたセトリング時間ｔで駆動させる偏向アンプ１２４の出力により制御される偏向器２０５により電子ビーム２００を偏向させて、電子ビーム２００に第１の成形アパーチャ２０３と第２の成形アパーチャ２０６を通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする。
図６は、実施の形態１における交互にショットされるショット図形の一例を示す図である。
図６では、一例として、第１の成形アパーチャ像１２が（２）で示す位置に照射された場合の左下に直角の角が位置する直角二等辺三角形のパターン３０と、第１の成形アパーチャ像１２が（４）で示す位置に照射された場合の右上に直角の角が位置する直角二等辺三角形のパターン３２とを交互に成形する場合を示している。

Ｓ１０４において、ビーム電流測定工程として、ショット毎にファラデーカップ２０９に照射された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。ファラデーカップ２０９に照射された電子ビーム２００のビーム電流値は計測器２１０で測定され、デジタル信号として制御計算機１１０に出力される。

Ｓ１０６において、回数判定工程として、制御計算機１１０は、ショット回数ｎをカウントし、所定の回数ｋだけショットをおこなったかどうかを判定する。例えば、１つのパターンについて数万回ずつショットするように設定すると好適である。

Ｓ１０８において、回数変更工程として、制御計算機１１０は、ショット回数ｎが規定の回数ｋに達していない場合には、ｎに１を加算する。そして、Ｓ１０２に戻る。

以上のようにして、複数回、パターン３０，３２が交互に成形されるようにショットしながらＳ１０２〜Ｓ１０８を繰り返す。例えば、描画装置１００を使って、１つのパターンについて数万回ずつショットしても１秒程度で済ますことができる。

Ｓ１１０において、積分電流演算工程として、制御計算機１１０は、複数回、パターン３０，３２が交互に成形されるようにショットして測定された各ビーム電流を積分し、積分電流を演算する。

Ｓ１１２において、差分演算工程として、制御計算機１１０は、演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算する。そして、演算結果をメモリ１１２に出力し、メモリ１１２は演算結果を記憶する。或いは、Ｉ／Ｆ回路１１６を介して演算結果を外部に出力してもよい。ここで、基準積分電流は、同じセトリング時間に設定された状態で、パターン３０をまず規定回数連続してショットすることで測定された各ビーム電流と次にパターン３２を規定回数連続してショットすることで測定された各ビーム電流とを積分して得ることができる。この基準積分電流は、予め測定及び演算しておけばよい。或いは、Ｓ１０２からＳ１１０までの各工程を交互にパターン３０，３２を成形してショットする場合と、連続してパターン３０を成形してショットした後に連続してパターン３２を成形してショットする場合とを平列に実施してもよい。そして、連続してパターン３０を成形してショットした後に連続してパターン３２を成形してショットする場合に得られた積分電流を基準積分電流とすればよい。

Ｓ１１４において、セトリング時間判定工程として、制御計算機１１０は、設定されたセトリング時間ｔが所定の最大時間ｔｍとなっているか、或いは最大時間ｔｍを超えているどうかを判定する。セトリング時間ｔが最大時間ｔｍに達していない場合には、セトリング時間ｔにΔｔを加算する。そして、Ｓ１０２に戻る。セトリング時間ｔが最大時間ｔｍに達していれば終了する。

以上のようにして、セトリング時間ｔを除々に大きくしながらＳ１０２からＳ１１６までの各工程を繰り返す。この手法により、一例として、図５における（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向する際の各セトリング時間ｔと積分電流の差分との関係を得ることができる。

図７は、実施の形態１におけるセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示す図である。
図７において、”Ａ”で示す折れ線グラフは、図５における（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向する場合に得られたセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示している。”Ｂ”で示す折れ線グラフは、図５における（３）で示す位置から（５）で示す位置へと偏向する場合に得られたセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示している。ここで、連続して一方のパターンを成形してショットした後に連続して他方のパターンを成形してショットする場合でも、交互に成形するパターンを変える場合でも結果として、成形したパターンの数は同じであるので、セトリング時間が足りていれば両者の積分電流の値も同じになるはずである。よって、積分電流の差がほぼ０になるセトリング時間が最適時間となる。１回のビーム電流だけ測定しても電流値が小さすぎて判定することは困難であるが、複数回ショットしたビーム電流を積分した積分電流を用いることで値を大きくすることができ、判定可能な程度にその差を明確にすることができる。図７では、図５における（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向する場合の最適セトリング時間は、グラフＡから２００ｎｓｅｃ程度であることがわかる。また、図５における（３）で示す位置から（５）で示す位置へと偏向する場合の最適セトリング時間は、グラフＢから１５０ｎｓｅｃ程度であることがわかる。このグラフは、制御計算機１１０が作成し、モニタ１１４に表示させることでユーザが視認することができる。或いは、Ｉ／Ｆ回路１１６を介して外部に出力してもよい。

図８は、実施の形態１における偏向距離ｄと最適セトリング時間ｔとの関係を示す図である。
上述した例では、図５における（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向する場合について説明したが、その他の２つの位置間でも同様に測定し、偏向距離ｄと最適セトリング時間ｔとの関係を示す相関テーブル４０を作成する。この相関テーブル４０を作成するのに、３０〜６０分程度が必要となる。この相関テーブル４０を作成しておけば、成形偏向に必要な距離ｄから最適セトリング時間ｔを参照することができる。

以上のように、実施の形態１では、ビームの積分電流と基準積分電流との差分で最適セトリング時間が判定できるので、実際に基板に描画する必要がない。よって、従来のようなレジスト塗布した基板を用意する時間も不要となる。また、現像する時間、エッチングする時間、及び形成されたパターンの寸法を実際に測定する時間も不要となる。よって、成形アンプの最適セトリング時間を検査するための時間を従来に比べ大幅に短縮することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、成形アンプの最適セトリング時間を検査する方法について説明した。実施の形態２では、上述したセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係を利用して、偏向アンプの故障判定方法について説明する。

図９は、実施の形態２における偏向アンプの故障判定方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図９において、セトリング時間判定工程（Ｓ１１４）の後に、判定工程（Ｓ１１８）を追加した点以外は、図４と同様である。また、装置構成も図１と同様である。パターン寸法に誤差が生じた場合に、原因が偏向アンプ１２４の故障かどうかを以下のようにして判定する。ここでは、故障が疑われている偏向アンプ１２４を用いて、Ｓ１０２からＳ１１４までを実施の形態１と同様に実施する。これにより、故障が疑われている偏向アンプ１２４を用いた場合のセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係を得ることができる。

図１０は、実施の形態２におけるセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示す図である。
図１０において、「Ａ’」と「Ｂ’」で示す折れ線グラフは、故障が疑われている偏向アンプ１２４を用いて得られたセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示している。ここで、同じパターンを成形した結果で比較することは言うまでもない。

Ｓ１１８において、判定工程として、演算された差分とセトリング時間における基準値との差分が所定の範囲を超えている場合に偏向アンプ１２４の故障と判定する。この判定は、制御計算機１１０が行なってもよいし、ユーザが判定してもよい。実施の形態１の評価では、図７に示すように、２００ｎｓｅｃ付近では、積分電流の差がほぼ０となっている。これに対して、図１０の例では、セトリング時間ｔが１００ｎｓｅｃから４００ｎｓｅｃの間で両者共に積分電流の差が０から大きく外れていることがわかる。よって、このような結果を得た場合には、故障が疑われていた偏向アンプ１２４が実際に故障していると判定することができる。故障と判定する基準となる範囲は適宜設定すればよい。ここでは、例えば、図５における（２）で示す位置から（４）で示す位置へと偏向する場合だけを測定して、１つのグラフを得れば故障の有無を判定することができる。よって、数秒或いは数分で結果を出すことができる。

以上のように、予め、故障していない成形アンプでのセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係がわかっていれば、それと比較することで、成形アンプの故障を迅速に判定することができる。よって、装置が停止している時間を短縮することができる。

ここで、上述した各実施の形態では、タイプの異なる２種類の図形パターンをファラデーカップ２０９に照射する際に、照射位置は変えずに照射していたが、これに限るものではない。
図１１は、照射位置を変更しながらショットを行なう場合の照射位置の一例を示す図である。
図１１（ａ）では、連続して一方の図形を番号１から２５まで照射した後に、連続して他方の図形を番号２６から５０まで照射する場合を示している。図１１（ｂ）では、交互に図形を変更しながら番号１から５０まで照射する場合を示している。図１１（ａ）（ｂ）において、番号は、ショット順序を示している。いずれの場合でもファラデーカップ２０９で電子ビーム２００が受けられるように偏向器２０８で電子ビーム２００を偏向すればよい。ここでは、２５回ずつの計５０回のショットを一例として記載しているが、例えば、数万回ずつショットすると好適である。

図１２は、実施の形態２と比較するために従来の方法でセトリング時間を評価した場合の寸法ずれをセトリング時間との関係を示す図である。
ここでは、異なる２種のパターンをレジストが塗布された基板に実際に描画をおこなった。例えば、図１１（ｂ）に示したような２種のパターンを交互に基板に描画すればよい。そして、描画された基板を現像し、エッチングして形成されたパターンの寸法を測定した。これらの作業を、セトリング時間を変えながら繰り返し行ない、それぞれのセトリング時間で得られたパターンの寸法とセトリング時間が十分長く設定して得られたパターンの寸法との寸法ずれをグラフに示した。図１２において、”ａ”と”ｂ”と”ｃ”で示す各折れ線グラフは、描画したパターンの構造を変えて得られた場合を示している。ここでは、どれも故障が疑われている成形アンプを使った結果である。図１２に示すグラフから１００ｎｓｅｃから４００ｎｓｅｃの間で各グラフも共に寸法ずれが大きいことがわかる。実施の形態２における手法で得られた故障が疑われている成形アンプを使った結果でも図１０で示したように１００ｎｓｅｃから４００ｎｓｅｃの間で積分電流の差が０から大きくはずれていた。よって、従来の評価と同様の結果となった。したがって、実施の形態２の手法が成形アンプの故障を判定するうえで十分有効であることがわかる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての偏向アンプのセトリング時間検査方法及び偏向アンプの故障判定方法は、本発明の範囲に包含される。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。 実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。 実施の形態１における偏向アンプのセトリング時間検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。。 実施の形態１における成形偏向位置の一例を示す図である。 実施の形態１における交互にショットされるショット図形の一例を示す図である。 実施の形態１におけるセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示す図である。 実施の形態１における偏向距離ｄと最適セトリング時間ｔとの関係を示す図である。 実施の形態２における偏向アンプの故障判定方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態２におけるセトリング時間ｔと積分電流の差分との関係の一例を示す図である。 照射位置を変更しながらショットを行なう場合の照射位置の一例を示す図である。 実施の形態２と比較するために従来の方法でセトリング時間を評価した場合の寸法ずれをセトリング時間との関係を示す図である。 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。

符号の説明

１０，２０ 開口部
１２ 第１の成形アパーチャ像
３０，３２ パターン
４０ 相関テーブル
１００ 描画装置
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１１４ モニタ
１１６ Ｉ／Ｆ回路
１２０ 偏向制御回路
１２２ ＤＡＣ
１２４ 偏向アンプ
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０９ ファラデーカップ
２１０ 計測器
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. セトリング時間を設定して、設定されたセトリング時間で駆動させる偏向アンプの出力により制御される偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、前記荷電粒子ビームに第１と第２の成形アパーチャを通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする工程と、
   ショットされたビーム電流を測定する工程と、
   測定されたビーム電流について、積分電流を演算する工程と、
   演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算し、出力する工程と、
   を備えたことを特徴とする偏向アンプのセトリング時間検査方法。
2. 前記セトリング時間を変更して、前記各工程を行なうことを特徴とする請求項１記載の偏向アンプのセトリング時間検査方法。
3. 前記ビーム電流は、ファラデーカップを用いて測定されることを特徴とする請求項１又は２記載の偏向アンプのセトリング時間検査方法。
4. セトリング時間を設定して、設定されたセトリング時間で駆動させる偏向アンプの出力により制御される偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、前記荷電粒子ビームに第１と第２の成形アパーチャを通過させることによって成形された異なる２種のパターンを複数回交互にショットする工程と、
   ショットされたビーム電流を測定する工程と、
   測定されたビーム電流について、積分電流を演算する工程と、
   演算された積分電流と基準積分電流との差分を演算する工程と、
   演算された差分と前記セトリング時間における基準値との差分が所定の範囲を超えている場合に前記偏向アンプの故障と判定する工程と、
   を備えたことを特徴とする偏向アンプの故障判定方法。
5. 前記ビーム電流は、ファラデーカップを用いて測定されることを特徴とする請求項４記載の偏向アンプの故障判定方法。

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