JP2015216274A - Electron beam irradiation device, mark position detection method, determination method of time for replacement of metal film, and manufacturing method of article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam irradiation device capable of slowing down the rate of deposition to a backscattered electron detector.SOLUTION: An electron beam irradiation device 1 has a detector 6 for detecting electrons emitted from an irradiated object by electron beam irradiation, and a cover 14 having a metal film 16 between the detector 6 and irradiated object. The detector 6 detects electrons transmitted through the metal film 16.

Description

本発明は、電子線の照射装置、マーク位置の検出方法、金属膜の交換時期の判断方法、及び物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus, a mark position detection method, a metal film replacement time determination method, and an article manufacturing method.

電子線描画装置や走査型電子顕微鏡等の電子線照射装置において、真空チャンバ内に残留しているハイドロカーボン分子やレジストの分解等で生じるハイドロカーボン分子に対して電子線が照射されると、カーボンを主成分とする物質が生成される。この物質は主成分はカーボンであっても有機物として存在することから導電性が低く、絶縁物質とみなせる。これらの絶縁物質はその生成地点の付近で付着する傾向があり、特に電子線が射出する鏡筒の下方に設けられている反射電子検出器に付着しやすい。絶縁物質が付着すると電荷が蓄積されるため、基板に向けて照射する電子線の軌道が不安定になったり、ドリフトが生じたりする現象が知られている。   In an electron beam irradiation device such as an electron beam drawing device or a scanning electron microscope, if an electron beam is irradiated to hydrocarbon molecules remaining in a vacuum chamber or hydrocarbon molecules generated by decomposition of a resist, etc. Is produced as a main component. Since this substance exists as an organic substance even if the main component is carbon, it has low conductivity and can be regarded as an insulating substance. These insulating materials tend to adhere in the vicinity of the generation point, and are particularly likely to adhere to the backscattered electron detector provided below the lens barrel from which the electron beam is emitted. Since an electric charge is accumulated when an insulating material adheres, a phenomenon in which an orbit of an electron beam irradiated toward a substrate becomes unstable or a drift occurs is known.

上記現象は、電子線を用いてレジスト上にパターンを形成するような描画装置において不利な現象である。なぜならば、電子線の軌道ずれが描画パターンの位置ずれやベースライン計測等におけるマークの位置を誤認識してしまうからである。   The above phenomenon is a disadvantageous phenomenon in a drawing apparatus that forms a pattern on a resist using an electron beam. This is because the orbital deviation of the electron beam misrecognizes the position of the mark in the drawing pattern or the baseline measurement.

そこで特許文献1は、被照射物と反射電子検出器との間に間隙を有する導体(アルミニウムのリング内にアルミニウムの細線を十字に形成したもの)を配置して、反射電子検出器への帯電が電子線の軌道に与える影響を低減する技術を開示している。また、特許文献2は、反射電子検出器の不使用時には被照射物と反射電子検出器との間に遮蔽板を配置し、反射電子検出器の使用時には遮蔽板を退避させて反射電子を検出する技術を開示している。   Therefore, in Patent Document 1, a conductor having a gap between an object to be irradiated and a backscattered electron detector (a thin aluminum wire formed in a cross in an aluminum ring) is arranged to charge the backscattered electron detector. Discloses a technique for reducing the influence of the electron beam on the orbit of the electron beam. In Patent Document 2, a shield plate is arranged between the irradiated object and the reflected electron detector when the reflected electron detector is not used, and the reflected plate is detected by retracting the shield plate when the reflected electron detector is used. The technology to do is disclosed.

特開平1−248517号公報JP-A-1-248517 特開平4−147611号公報JP-A-4-147611

特許文献1に記載の導体を使用した場合は、設けられている間隙を抜けたハイドロカーボン分子に起因する絶縁物質が反射電子検出器に付着してしまう恐れがある。また、特許文献2に記載の遮蔽板を用いたとしても、遮蔽板の退避中には反射電子検出器に対して、絶縁物質が付着してしまう恐れがある。反射電子検出器に付着した絶縁物質によって電子線の軌道が曲がってしまうことを防ぐため、絶縁物質が多く付着する前に反射電子検出器の交換が必要となる。   When the conductor described in Patent Document 1 is used, there is a possibility that an insulating substance caused by hydrocarbon molecules that have passed through the provided gap may adhere to the backscattered electron detector. Further, even if the shielding plate described in Patent Document 2 is used, there is a possibility that an insulating material may adhere to the reflected electron detector while the shielding plate is retracted. In order to prevent the electron beam trajectory from being bent by the insulating material attached to the reflected electron detector, the reflected electron detector needs to be replaced before a large amount of the insulating material is attached.

しかしながら、頻繁に反射電子検出器を交換してしまうと、真空チャンバの大気解放作業や大気解放後の再真空引きが必要となることから、描画装置の稼働時間が大幅に減少してしまう。そのため、同じ反射電子検出器をより長く使用可能な状態とすることが望まれている。   However, if the backscattered electron detector is frequently replaced, it is necessary to release the vacuum chamber to the atmosphere or to re-evacuate after the atmosphere is released, so that the operation time of the drawing apparatus is greatly reduced. Therefore, it is desired to make the same backscattered electron detector usable longer.

そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、従来よりも反射電子検出器への付着速度を遅くすることが可能な電子線の照射装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electron beam irradiation apparatus capable of reducing the rate of adhesion to a backscattered electron detector as compared with the prior art.

本発明に係る電子線の照射装置は、電子線照射により被照射物からでてくる電子を検出する検出器と、前記検出器と前記被照射物の間に金属膜を有するカバーとを備え、前記検出器は、前記金属膜を透過した電子を検出することを特徴とする。   An electron beam irradiation apparatus according to the present invention includes a detector for detecting electrons emitted from an irradiated object by electron beam irradiation, and a cover having a metal film between the detector and the irradiated object, The detector detects electrons transmitted through the metal film.

本発明の電子線の照射装置によれば、従来よりも反射電子検出器への付着速度を遅くすることが可能となる。   According to the electron beam irradiation apparatus of the present invention, it is possible to slow down the adhesion rate to the backscattered electron detector as compared with the prior art.

第1の実施形態に係る描画装置の構成図。1 is a configuration diagram of a drawing apparatus according to a first embodiment. カバーの構造について説明する図。The figure explaining the structure of a cover. 交換台について説明する図。The figure explaining an exchange stand. カバーの交換方法について説明する図。The figure explaining the replacement | exchange method of a cover. 第2の実施形態に係るカバーの構成図。The block diagram of the cover which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るカバーの構成図。The block diagram of the cover which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係るカバーの構成図。The block diagram of the cover which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係るカバーの構成図。The block diagram of the cover which concerns on 5th Embodiment. カバー交換時期の第1の判断方法について説明する図。The figure explaining the 1st judgment method of cover replacement time. カバー交換時期の第1の判断方法に関するフローチャート。The flowchart regarding the 1st determination method of cover replacement time. カバー交換時期の第2の判断方法について説明する図。The figure explaining the 2nd determination method of cover replacement time. ベースライン計測のフローチャートBaseline measurement flowchart

以下の実施形態に係る電子線の描画装置では、被照射対象物と反射電子検出器(以下、検出器と称す)の検出層との間に、金属薄膜(金属膜)(以下、薄膜と称す)を有するカバーを配置している。薄膜に対して、ハイドロカーボンに起因して生成されたカーボンを主成分とする絶縁物質(以下、絶縁物質と称す)が付着する一方、検出器は金属薄膜を介して電子を検出することが可能であるため、検出器に付着する絶縁物質の付着速度を遅くすることができる。   In an electron beam drawing apparatus according to the following embodiments, a metal thin film (metal film) (hereinafter referred to as a thin film) is provided between an object to be irradiated and a detection layer of a reflected electron detector (hereinafter referred to as a detector). ) Is disposed. Insulating substances mainly composed of carbon generated from hydrocarbons (hereinafter referred to as insulating substances) adhere to the thin film, while the detector can detect electrons through the metal thin film. Therefore, the deposition rate of the insulating material that adheres to the detector can be reduced.

[第1の実施形態]
(描画装置の構成図)
図1に、電子線を用いてウエハ4上(基板上)にパターンを形成する描画装置1を示す。描画装置1は鏡筒2を有しており、鏡筒2は、電子線を射出する電子源3と、電子源3から射出された電子線をウエハ4上に集束する電子光学系5とを有している。さらに、鏡筒2の下方には、ウエハ4上に照射した電子のうち、ウエハ4の表面付近で反射される反射電子(被照射物からでてくる電子)を検出する検出器6を配置している。検出器6は、後述の反射電子の検出方法を鑑みると、2次電子の影響を受けにくい増幅型の検出器であることが好ましい。さらに、増幅型の反射電子検出器の中でも、電子の検出層としてフォトダイオードを備えているものが小型であるため好ましい。
[First Embodiment]
(Configuration diagram of drawing device)
FIG. 1 shows a drawing apparatus 1 that forms a pattern on a wafer 4 (on a substrate) using an electron beam. The drawing apparatus 1 includes a lens barrel 2. The lens barrel 2 includes an electron source 3 that emits an electron beam, and an electron optical system 5 that focuses the electron beam emitted from the electron source 3 onto a wafer 4. Have. Further, a detector 6 for detecting reflected electrons (electrons coming from the irradiated object) reflected near the surface of the wafer 4 among the electrons irradiated on the wafer 4 is arranged below the lens barrel 2. ing. The detector 6 is preferably an amplification type detector that is not easily affected by secondary electrons in view of a method for detecting reflected electrons described later. Further, among the amplification type backscattered electron detectors, those having a photodiode as an electron detection layer are preferable because of their small size.

ステージ(移動体)7上には、レジスト8が塗布されているウエハ4と、ベースライン(ウエハ4の歪み検出等に用いる光学式センサ28の光軸と電子光学系5の光軸との距離)計測に用いられるマーク9が形成されている基準台10、光学式センサ28がある。本実施形態では、マーク9及びマーク9の周囲の基準台10の上面が反射電子検出の際の被照射物である。さらに、後述のカバー14を交換するための交換台11が載置されている。制御部12が、ステージ7をX、Y、Z軸方向に移動する。検出器6は、鏡筒2内からウエハ4に向けて射出された電子線の反射電子を検出することで、電子線の照射位置を検出する。検出器6とレジスト8との間には、ホルダー13によって支えられたカバー14が配置されている。   On the stage (moving body) 7, the distance between the wafer 4 coated with the resist 8 and the optical axis of the base line (optical sensor 28 used for detecting distortion of the wafer 4 and the like) and the optical axis of the electron optical system 5. ) There are a reference table 10 and an optical sensor 28 on which a mark 9 used for measurement is formed. In the present embodiment, the mark 9 and the upper surface of the reference table 10 around the mark 9 are objects to be irradiated when the reflected electrons are detected. Further, an exchange table 11 for exchanging a cover 14 described later is placed. The controller 12 moves the stage 7 in the X, Y, and Z axis directions. The detector 6 detects the irradiation position of the electron beam by detecting the reflected electrons of the electron beam emitted from the lens barrel 2 toward the wafer 4. A cover 14 supported by a holder 13 is disposed between the detector 6 and the resist 8.

鏡筒2の下方部分とステージ7上に載置されている部材は、真空チャンバ20内にあり、真空ポンプ(不図示)が真空チャンバ20の内部を真空雰囲気に維持している。真空チャンバ20と大気チャンバ21との間には、真空チャンバ20内の真空雰囲気を維持するための中間室であるロードロック室22がある。   A member placed on the lower part of the lens barrel 2 and the stage 7 is in the vacuum chamber 20, and a vacuum pump (not shown) maintains the inside of the vacuum chamber 20 in a vacuum atmosphere. Between the vacuum chamber 20 and the atmospheric chamber 21, there is a load lock chamber 22 that is an intermediate chamber for maintaining a vacuum atmosphere in the vacuum chamber 20.

図2にカバー14の構成を示す。図2(a)はウエハ4側からカバー14を見た図である。リング形状をした導電性金属の保持部(支持部材)15によって薄膜16を保持している。薄膜16の中央には、描画に際して電子線が通過するための穴が形成されている。ホルダー13は各々L字形状であり、カバー14が落下しないように支持している。図2(b)はカバー14の断面図である。薄膜16は保持部15よりも薄く、2つの同形状の保持部15で薄膜16を挟む構造をしている。   FIG. 2 shows the configuration of the cover 14. FIG. 2A is a view of the cover 14 viewed from the wafer 4 side. The thin film 16 is held by a ring-shaped conductive metal holding portion (supporting member) 15. In the center of the thin film 16, a hole for allowing an electron beam to pass during drawing is formed. Each holder 13 is L-shaped and supports the cover 14 so that it does not fall. FIG. 2B is a cross-sectional view of the cover 14. The thin film 16 is thinner than the holding part 15 and has a structure in which the thin film 16 is sandwiched between two holding parts 15 having the same shape.

検出器6とウエハ4の表面との間において、検出器6の検出層の表面(検出器の表面)を覆うように薄膜16が配置されることによって、電子線を照射した際に生じる絶縁物質は薄膜16に付着する。これにより、検出器6に付着することを防ぐ役割をしている。   An insulating material generated when the electron beam is irradiated by disposing the thin film 16 between the detector 6 and the surface of the wafer 4 so as to cover the surface of the detection layer of the detector 6 (the surface of the detector). Adheres to the thin film 16. Thereby, it plays the role which prevents adhering to the detector 6. FIG.

薄膜16は、原子番号30以下の薄膜成形が可能かつ導電性を有する軽金属であることが好ましい。例えばアルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、銅(Cu)等が挙げられ、特にAlが好ましい。薄膜16を透過する電子の数やエネルギーの損失は原子番号と密度に依存し、同じ厚さの薄膜であれば原子番号が小さいほうが薄膜16を透過する電子線のエネルギー損失が小さく、効率良く検出器6に電子を入射させることができるからである。   The thin film 16 is preferably a light metal capable of forming a thin film having an atomic number of 30 or less and having conductivity. For example, aluminum (Al), nickel (Ni), titanium (Ti), copper (Cu) and the like can be mentioned, and Al is particularly preferable. The number of electrons passing through the thin film 16 and the loss of energy depend on the atomic number and density. If the thin film has the same thickness, the smaller the atomic number, the smaller the energy loss of the electron beam that passes through the thin film 16 and the more efficient detection. This is because electrons can be incident on the vessel 6.

レジスト8に入射する電子線のエネルギーが100keVとすると、反射電子の平均エネルギーは70keV程度となる。例えば、厚さ1μmのAlで形成された薄膜16が検出器6の前面に配置されていたとしても、薄膜16に入射した反射電子数の薄膜16内の透過率は99.9%であり、電子線のエネルギー損失は3%程度で済む。そのため、検出器6による検出精度は十分に維持することが可能である。   If the energy of the electron beam incident on the resist 8 is 100 keV, the average energy of the reflected electrons is about 70 keV. For example, even if the thin film 16 formed of Al having a thickness of 1 μm is disposed on the front surface of the detector 6, the transmittance of the reflected electrons in the thin film 16 incident on the thin film 16 is 99.9%. The energy loss of the electron beam is about 3%. Therefore, the detection accuracy by the detector 6 can be sufficiently maintained.

例えば、薄膜16を透過する電子数が20%程度でも検出器6の信号増幅率を上げれば検出は可能である。この場合、薄膜16がAlならば膜厚22μm、Niならば膜厚7μmで形成することができ、膜厚を厚くすることで薄膜形成工程や形成後の取り扱いが容易になる。   For example, even if the number of electrons passing through the thin film 16 is about 20%, detection is possible if the signal amplification factor of the detector 6 is increased. In this case, if the thin film 16 is Al, the film can be formed with a film thickness of 22 μm, and if it is Ni, the film can be formed with a film thickness of 7 μm.

薄膜16を透過する電子数等は膜厚にも依存するが、少なくとも入射電子数の5%以上、より好ましくは50%以上透過することが好ましい。Alの場合、好ましい膜厚は0.5μm以上25μm以下、より好ましい膜厚は2μm以上14μm以下である。Niの場合、好ましい膜厚は0.5μm以上8μm以下、より好ましい膜厚は2μm以上4μm以下である。   The number of electrons transmitted through the thin film 16 depends on the film thickness, but it is preferable that at least 5% of the number of incident electrons is transmitted, more preferably 50% or more. In the case of Al, a preferable film thickness is 0.5 μm or more and 25 μm or less, and a more preferable film thickness is 2 μm or more and 14 μm or less. In the case of Ni, a preferable film thickness is 0.5 μm or more and 8 μm or less, and a more preferable film thickness is 2 μm or more and 4 μm or less.

本実施形態のように、保持部15が検出器6と対面しないように配置される場合は、導電性の金属であればどのような材質でも構わない。なお、カバー14は接地していることが好ましい。   When the holding unit 15 is disposed so as not to face the detector 6 as in the present embodiment, any material may be used as long as it is a conductive metal. The cover 14 is preferably grounded.

カバー14自身に絶縁物質が多く付着してしまうと、カバー14に付着した絶縁物質の帯電による電子軌道のずれが生じてしまい、マーク9の位置の検出精度が低下する恐れがある。そこで、描画装置1はカバー14を交換可能な機構を有している。   If a large amount of insulating material adheres to the cover 14 itself, the electron orbit shifts due to the charging of the insulating material attached to the cover 14, and the detection accuracy of the position of the mark 9 may be lowered. Therefore, the drawing apparatus 1 has a mechanism capable of replacing the cover 14.

カバー14の交換機構について図3を用いて説明する。図3は交換台11を上から見た図である。図3(a)は交換台11の構成であり、絶縁物質が付着した使用済みカバー14aを押し出すための爪23a、使用済みカバー14aの収納場所24a、新しいカバー14bを挿入するための爪23bと、新しいカバー14bの収納場所24bを有している。なお、使用済みのカバー14aも新しいカバー14bも、前述のカバー14と同じ構成をしている。   The replacement mechanism of the cover 14 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view of the exchange table 11 as seen from above. FIG. 3 (a) shows the structure of the exchange base 11, and includes a claw 23a for pushing out the used cover 14a to which the insulating material adheres, a storage place 24a for the used cover 14a, and a claw 23b for inserting a new cover 14b. And a storage place 24b for a new cover 14b. The used cover 14a and the new cover 14b have the same configuration as the cover 14 described above.

図3(b)は交換作業開始前の交換台11の図であり、新しいカバー14bが載置されている。この状態で、交換台11及びステージ7はロードロック室22を経て真空チャンバ20内へ運ばれてくる。図3(c)は検出器6に載置されていた使用済みのカバー14aを取り外した後の交換台11の図である。図3(d)は新しいカバー14aをホルダー13に装着した後の交換台11の図である。使用済みのカバー14aはロードロック室22を経て大気チャンバ21や描画装置1の外部で回収される。   FIG. 3B is a diagram of the exchange table 11 before the exchange work is started, and a new cover 14b is placed thereon. In this state, the exchange table 11 and the stage 7 are carried into the vacuum chamber 20 through the load lock chamber 22. FIG. 3C is a diagram of the exchange base 11 after the used cover 14a placed on the detector 6 is removed. FIG. 3D is a diagram of the exchange base 11 after the new cover 14 a is mounted on the holder 13. The used cover 14 a is collected outside the atmosphere chamber 21 and the drawing apparatus 1 through the load lock chamber 22.

図4(a)〜(d)は、交換台11を用いて使用済みのカバー14aを取り外す工程、図4(e)〜(f)は交換台11を用いて新しいカバー14aを装着する工程を示している。図4(a)では制御部12が、交換台11の収納場所24aが鏡筒2の下に来るようにステージ7を移動する。また、ステージ7を上昇して、爪23aをカバー14aと同じ高さにする。図4(b)〜(c)の工程はステージ7を水平方向に移動して使用済みのカバー14aを取り外す過程を示しており、図4(d)では使用済みのカバー14aが収納場所24aに載置された状態を示している。   4A to 4D show a process of removing the used cover 14a using the exchange base 11, and FIGS. 4E to 4F show a process of attaching a new cover 14a using the exchange base 11. Show. In FIG. 4A, the control unit 12 moves the stage 7 so that the storage place 24 a of the exchange table 11 is below the lens barrel 2. Further, the stage 7 is raised so that the claw 23a is flush with the cover 14a. 4B to 4C show a process of moving the stage 7 in the horizontal direction and removing the used cover 14a. In FIG. 4D, the used cover 14a is placed in the storage place 24a. The mounted state is shown.

次に、制御部12は、ホルダー13の横に新しいカバー14bが位置するようにステージ7を移動する。図4(e)〜(g)では、ステージ7を水平方向に移動することで新しいカバー14bを爪23bで押しながらホルダー13に装着する様子を示している。図4(h)は、装着を終了し、ステージ7を下降している様子を示している。   Next, the control unit 12 moves the stage 7 so that the new cover 14 b is positioned beside the holder 13. FIGS. 4E to 4G show a state in which the stage 7 is moved in the horizontal direction, and the new cover 14b is attached to the holder 13 while being pushed by the claws 23b. FIG. 4 (h) shows a state where the mounting is finished and the stage 7 is lowered.

以上でカバー14の交換方法に関する説明を終える。なお、交換方法は本実施形態に限らず、真空チャンバ20内を大気解放することなく薄膜16の被照射物側の露出部分を交換できれば他の方法でも構わない。   This completes the description of the method for replacing the cover 14. The replacement method is not limited to this embodiment, and other methods may be used as long as the exposed portion of the thin film 16 on the irradiated object side can be replaced without releasing the inside of the vacuum chamber 20 to the atmosphere.

このように、本実施形態では検出器6の使用時も不使用時もカバー14を配置することで、検出器6への絶縁物質の付着速度を遅くすることができる。また、真空チャンバ20の大気解放を経ずにカバー14のみを交換可能な機構であるため、大気解放に伴う稼働時間のロスを低減し、かつマーク9の位置を計測して行うベースラインの決定作業を長期にわたり精度良く行うことができる。   As described above, in this embodiment, the cover 14 is disposed both when the detector 6 is used and when it is not used, so that the adhesion rate of the insulating material to the detector 6 can be reduced. Further, since the mechanism can exchange only the cover 14 without releasing the atmosphere of the vacuum chamber 20, the baseline is determined by reducing the operating time loss due to the opening of the atmosphere and measuring the position of the mark 9. Work can be performed accurately over a long period of time.

[第2の実施形態]
カバー14の第2の実施形態を図5に示す。保持部15と同一あるいは類似の材料を用いて、細線17及びを薄膜16の中央を支持する支持部18を設けている。細線17は十字構造に限らず、メッシュ構造でも構わない。これにより、図2(a)に示した薄膜16の中央付近の平面を容易に保持することが可能となる。細線17や支持部18のように薄膜を支持するための部材が検出器6と対面して配置される場合は、これらの部材は反射電子検出の妨げとならない軽金属であることが好ましい。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the cover 14 is shown in FIG. A support portion 18 that supports the thin wire 17 and the center of the thin film 16 is provided using the same or similar material as the holding portion 15. The thin line 17 is not limited to a cross structure, and may be a mesh structure. This makes it possible to easily hold the plane near the center of the thin film 16 shown in FIG. When members for supporting the thin film, such as the thin wires 17 and the support portion 18, are arranged facing the detector 6, these members are preferably light metals that do not interfere with detection of reflected electrons.

[第3の実施形態]
カバー14の第3の実施形態を図6に示す。図6(a)は、1つの保持部15で2つの薄膜16を支持している形態である。片方の薄膜16に絶縁物質が所定量以上付着した段階で前述の交換台11の爪23a等を用いてホルダー13上で水平方向にずらせば、新しい薄膜16を検出器6の対面位置に前面に配置することができる。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the cover 14 is shown in FIG. FIG. 6A shows a form in which two thin films 16 are supported by one holding portion 15. When a predetermined amount or more of the insulating material adheres to one thin film 16, the new thin film 16 is brought to the front of the detector 6 at a position facing the detector 6 by horizontally shifting on the holder 13 using the claw 23 a of the exchange table 11. Can be arranged.

図6(b)は、円盤状の1つの保持部13で6つの薄膜16を保持している形態である。図1に示したホルダー13とは別の、円形状の部材を保持することが可能なホルダー機構(不図示)によってカバー14を保持している。不図示のギア機構やハンド等を用いてカバー14を回転させることで新しい薄膜16を検出器6の前面に配置することができる。   FIG. 6B shows a form in which six thin films 16 are held by one disk-shaped holding portion 13. The cover 14 is held by a holder mechanism (not shown) that can hold a circular member different from the holder 13 shown in FIG. A new thin film 16 can be disposed on the front surface of the detector 6 by rotating the cover 14 using a gear mechanism or a hand (not shown).

本実施形態は1つのカバー14が複数の薄膜16を有しているため、1箇所の薄膜16に所定量以上の絶縁物質が付着したとしても、すぐにカバー14を真空チャンバ20の外部まで運び出さずに済むという利点がある。   In the present embodiment, since one cover 14 has a plurality of thin films 16, even if a predetermined amount or more of an insulating material adheres to one thin film 16, the cover 14 is immediately carried out of the vacuum chamber 20. There is an advantage that it is not necessary.

[第4の実施形態]
カバー14の第4の実施形態を図7に示す。本実施形態におけるカバー14は第1の実施形態と同様の薄膜16と保持部15に加え、4か所の開口19を有する導電性の円板30(開口を有する板)とを重ねた構造をしている。図7(b)は図7(a)におけるA−A’の断面図を示している。反射電子を検出する際には、円板30の開口19を通り、さらに開口19よりも下層の薄膜16を透過した電子が検出器6の検出層に到達する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the cover 14 is shown in FIG. The cover 14 in this embodiment has a structure in which a conductive disc 30 (a plate having openings) having four openings 19 is overlapped in addition to the thin film 16 and the holding portion 15 similar to those in the first embodiment. doing. FIG.7 (b) has shown sectional drawing of AA 'in Fig.7 (a). When detecting the reflected electrons, the electrons passing through the opening 19 of the disk 30 and passing through the thin film 16 below the opening 19 reach the detection layer of the detector 6.

本実施形態の場合は前述の他の実施形態に比べて到達する電子数が少なくなるため、検出器6増幅率を上げて検出をする。同じ開口19の位置で所定時間カバー14を使用したら、ハンド(不図示)等を用いて円板30を回転させて薄膜16に対する開口19の位置を変更する。これにより、薄膜16の被照射物側の露出部分を交換することができる。このような構成にすれば、円板30の開口19の位置を徐々にずらしながら、薄膜16の全ての面が絶縁物質によって汚染されるまで同一のカバー14を使用することができる。よって、第1の実施形態に比べて長期間同一のカバー14を使用することが可能となる。   In the case of the present embodiment, since the number of electrons that reach is smaller than in the other embodiments described above, detection is performed by increasing the amplification factor of the detector 6. When the cover 14 is used for a predetermined time at the position of the same opening 19, the position of the opening 19 with respect to the thin film 16 is changed by rotating the disk 30 using a hand (not shown) or the like. Thereby, the exposed portion of the thin film 16 on the irradiated object side can be exchanged. With such a configuration, the same cover 14 can be used until all the surfaces of the thin film 16 are contaminated by the insulating material while gradually shifting the position of the opening 19 of the disk 30. Therefore, it is possible to use the same cover 14 for a long period of time compared to the first embodiment.

[第5の実施形態]
カバー14の第5の実施形態を図8に示す。第5の実施形態は、保持部15のレジスト8と対面している側(試料側)の表面に、凹凸構造を形成している点で他の実施形態とは異なる。図8(a)は第1の実施形態のカバー14に凹凸構造を形成した場合、図8(b)は第4の実施形態の円板30の表面に凹凸構造を形成した場合の図である。これらの凹凸構造は、ドライエッチングや機械加工等により形成する。凹凸構造の深さは、例えば、0.1mm以上〜保持部15の厚さの半分以下、より好ましくは0.5mm以上〜保持部15の厚さの半分以下とする。また、凹凸構造のピッチは、深さの1/2以下であることが好ましい。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the cover 14 is shown in FIG. The fifth embodiment is different from the other embodiments in that an uneven structure is formed on the surface of the holding portion 15 facing the resist 8 (sample side). FIG. 8A shows a case where a concavo-convex structure is formed on the cover 14 of the first embodiment, and FIG. 8B shows a case where a concavo-convex structure is formed on the surface of the disc 30 of the fourth embodiment. . These uneven structures are formed by dry etching or machining. The depth of the concavo-convex structure is, for example, not less than 0.1 mm and not more than half of the thickness of the holding part 15, more preferably not less than 0.5 mm and not more than half of the thickness of the holding part 15. The pitch of the concavo-convex structure is preferably 1/2 or less of the depth.

凹凸構造が形成されていると、絶縁物質の多くが凹部に付着し凸部には微少にしか付着しないことが知られている。そのため、保持部15又は円板30の凹部に電荷が蓄積されたとしても、実質的に保持部15又は円板30の表面となる凸部側は無電位とみなすことが可能となる。これにより、パターンを描画する際に照射する電子線の軌道が、保持部15又は円板30に蓄積された電荷に起因してずれることを防ぐことが可能となる。   It is known that when the concavo-convex structure is formed, most of the insulating material adheres to the concave portions and only slightly adheres to the convex portions. Therefore, even if electric charges are accumulated in the concave portion of the holding portion 15 or the disc 30, the convex portion side that is substantially the surface of the holding portion 15 or the disc 30 can be regarded as no potential. Thereby, it is possible to prevent the trajectory of the electron beam irradiated when drawing the pattern from being shifted due to the charges accumulated in the holding unit 15 or the disk 30.

そのため、保持部15や円板30が導電性であるとはいえ、絶縁物質が付着することによる電荷の蓄積が気になる場合にはこのような構成にすることが好ましい。特に図5や図8(b)のように、保持部15又は円板30が検出器6と重なるように配置される場合は、保持部15のレジスト8側に本実施形態を適用することで検出器6の中心付近に電荷が蓄積されにくいようにすることが好ましい。これによってカバー14に対する絶縁物質の付着量の許容値を増やすことができ、カバー14の交換回数を低減する効果が得られる。   Therefore, although the holding portion 15 and the disc 30 are conductive, it is preferable to adopt such a configuration when the accumulation of charges due to the adhesion of the insulating material is a concern. In particular, as shown in FIGS. 5 and 8B, when the holding unit 15 or the disc 30 is arranged so as to overlap the detector 6, the present embodiment is applied to the resist 8 side of the holding unit 15. It is preferable to prevent charges from being accumulated near the center of the detector 6. As a result, the allowable value of the amount of the insulating material attached to the cover 14 can be increased, and the effect of reducing the number of replacements of the cover 14 can be obtained.

[カバーの交換時期の判断方法]
(第1の判断方法)
カバー14の交換時期は、描画装置1の使用期間やウエハ4に対する総照射エネルギー量等から判断することが可能である。しかし、電子線の電流量、加速電圧、レジストの種類、レジストの膜厚、ウエハ4上に形成されたパターン構造等によって絶縁物質の量や絶縁物質の付着量は変化するため、カバー14への絶縁物質の付着速度は一定ではない。そのため、計測結果に基づいてカバー14の交換時期を判断できることが好ましい。
[Judgment method of cover replacement time]
(First judgment method)
The replacement time of the cover 14 can be determined from the usage period of the drawing apparatus 1, the total irradiation energy amount for the wafer 4, and the like. However, since the amount of insulating material and the amount of insulating material attached vary depending on the amount of electron beam current, acceleration voltage, resist type, resist film thickness, pattern structure formed on the wafer 4, and the like, The deposition rate of the insulating material is not constant. Therefore, it is preferable that the replacement time of the cover 14 can be determined based on the measurement result.

カバー14の薄膜16への絶縁物質の付着量が所定量に達したかどうかを判断する第1の判断方法について図9を用いて説明する。検出器6フォトダイオードを使用するものとし、電位基準点に対して接地されている。検出器6のフォトダイオードで発生する電流Iを検出する電流計(第2の計測器)25aがある。一方、薄膜16を有するカバー14も電位基準点に対して接地されており、接地配線に流れる電流(接地面とカバーの間に流れる電流)Iを検出する電流計25b(第1の計測器)がある。 A first determination method for determining whether or not the adhesion amount of the insulating material to the thin film 16 of the cover 14 has reached a predetermined amount will be described with reference to FIG. A detector 6 photodiode is used and is grounded with respect to the potential reference point. There are ammeter (second instrument) 25a for detecting the current I 1 generated by the photodiode detector 6. On the other hand, a cover 14 having a thin film 16 is also connected to ground with respect to the potential reference point, ammeter 25b (first measuring device for detecting a current (current flowing between the ground plane and the cover) I 2 flowing through the ground wiring )

制御部26(判断部)は、電流計25a及び25bに接続されており、これらに計測の指示をしたり、電流値の値からカバー14の交換時期を判断する。なお、以下の計測方法において、カバー14の大部分の面積が薄膜16であることから、電流Iの変化は薄膜16の状態変化に起因するものとみなす。 The control unit 26 (determination unit) is connected to the ammeters 25a and 25b and instructs them to measure, or determines the replacement time of the cover 14 from the value of the current value. In the following measurement method, since most of the area of the cover 14 is the thin film 16, it is considered that the change in the current I 2 is caused by the state change of the thin film 16.

薄膜16の表面に蓄積される電荷や検出器6に蓄積される電荷によって電流I及び電流Iは変化する。電流Iは式(1)で表され、電流式Iは式(2)で表される。 The currents I 1 and I 2 change depending on the charges accumulated on the surface of the thin film 16 and the charges accumulated in the detector 6. The current I 1 is represented by the formula (1), and the current formula I 2 is represented by the formula (2).

Figure 2015216274
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Figure 2015216274
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式(1)において、Eはカバー14を透過して検出器6に入射した電子線のエネルギー、Eは検出器6に入射した電子の反射電子によるエネルギー、Eは検出器6に入射した反射電子により生じた2次電子が有するエネルギーを示している。n’(E)(n=1、2、3)は、各々のエネルギーEnを有する電子の個数を示している。Cは検出器6の検出感度、Cは反射電子係数(カバー14の原子番号に依存する係数)、Cは検出器6による2次電子の放出係数である。 In Equation (1), E 1 is the energy of the electron beam that has passed through the cover 14 and entered the detector 6, E 2 is the energy of the reflected electrons that have entered the detector 6, and E 3 is incident on the detector 6. The energy of secondary electrons generated by reflected electrons is shown. n e ′ (E n ) (n = 1, 2, 3) indicates the number of electrons having each energy En. C 1 is a detection sensitivity of the detector 6, C 2 is a reflected electron coefficient (a coefficient depending on the atomic number of the cover 14), and C 3 is a secondary electron emission coefficient by the detector 6.

中括弧[ ]内の第1項は、ウエハ4内で反射され、カバー14を透過して検出器6に入射する電子の総エネルギーを示している。第2項は、検出器6まで到達した反射電子のうち、検出器6上で再び反射された反射電子に起因する総エネルギーを示している。第3項は、検出器6まで到達した反射電子によって検出器6内で生成された2次電子が外部に放出される総エネルギーを示している。   The first term in the curly brackets [] indicates the total energy of electrons that are reflected in the wafer 4, pass through the cover 14, and enter the detector 6. The second term indicates the total energy resulting from the reflected electrons that have been reflected again on the detector 6 among the reflected electrons that have reached the detector 6. The third term represents the total energy with which secondary electrons generated in the detector 6 by the reflected electrons that have reached the detector 6 are emitted to the outside.

ここで、式(1)では各項の電流比は、第1項:第2項:第3項=1:0.11:0.0006である。また、ウエハ4に入射した電子のエネルギーが100keVであった場合、反射電子のエネルギーは70keV程度、2次電子のエネルギーは5keV程度である。検出器6の表面に絶縁物質が付着しても検出器6内で再び生じる反射電子はエネルギーが大きいため絶縁物質を透過し外部に放出される。   Here, in Expression (1), the current ratio of each term is 1st term: 2nd term: 3rd term = 1: 0.11: 0.0006. When the energy of electrons incident on the wafer 4 is 100 keV, the energy of reflected electrons is about 70 keV, and the energy of secondary electrons is about 5 keV. Even if an insulating material adheres to the surface of the detector 6, the reflected electrons generated again in the detector 6 have a large energy and are transmitted through the insulating material and emitted to the outside.

一方、第3項に示される2次電子はエネルギーの小ささゆえに絶縁物質を透過することができない。よって絶縁物質の付着と共に変化する値は第3項の値のみであるが、前述の各項の比から2次電子の放出量が少なくなったとしても電流値Iの変化への寄与は無視できる程度に小さい。 On the other hand, the secondary electrons shown in the third term cannot pass through the insulating material because of their low energy. Therefore the value that varies with the deposition of insulating material is only the value of the third term, the contribution to be change in the current value I 1 as has decreased the amount of emission of secondary electrons from the ratio of the previous sections ignore As small as possible.

一方、式(2)において、第1項は、ウエハ4からの反射電子であってカバー14に入射した電子のうち、カバー14内で吸収される電子の電流量を示している。ここで、ウエハ4上から放出される2次電子の数及びエネルギーは微少でかつエネルギーも小さいため無視をしている。第2項は、カバー14内に入射した電子のうちカバー14内から放出される2次電子の電流量を示している。カバー14には増幅作用が無いため、吸収される反射電子数と2次電子数が直接、電流Iとして検出される。 On the other hand, in Expression (2), the first term represents the amount of current of electrons absorbed in the cover 14 among the electrons that are reflected electrons from the wafer 4 and incident on the cover 14. Here, the number and energy of secondary electrons emitted from the wafer 4 are negligible and neglected because the energy is small. The second term indicates the amount of secondary electrons emitted from the cover 14 among the electrons incident on the cover 14. Since there is no amplifying effect in the cover 14, the number of reflected electrons are absorbed and secondary electron number directly, is detected as the current I 2.

(E)は、反射電子のエネルギーEに対応する反射電子の数を示している。μはカバー14による電子の吸収率(=吸収される電子数/入射電子数)である。例えば薄膜16が厚さ1μmのAlの場合、μeは約0.1%である。C’はカバー14による2次電子の放出率(=2次電子数/入射電子数)で、約11%である。ここで、反射電子の吸収率は表面に付着する絶縁物質が増加しても変化しないが、2次電子の放出率は2次電子のエネルギーが小さいため絶縁物質による影響を受けて変化する。そのためカバー14に対して流れる電流Iの変化は主に第2項の変化に依存する。カバー14から放出される2次電子を補うように電流Iが流れるが、薄膜16の表面に付着する絶縁物質が増加するにしたがって2次電子の放出量が減少するため電流Iの値は減少していく。 n e (E 1 ) indicates the number of reflected electrons corresponding to the energy E 1 of the reflected electrons. μ e is the absorption rate of electrons by the cover 14 (= number of absorbed electrons / number of incident electrons). For example, when the thin film 16 is Al having a thickness of 1 μm, μe is about 0.1%. C 2 ′ is a secondary electron emission rate (= secondary electron number / incident electron number) by the cover 14 and is about 11%. Here, the absorption rate of the reflected electrons does not change even when the insulating material attached to the surface increases, but the emission rate of secondary electrons changes due to the influence of the insulating material because the energy of the secondary electrons is small. Therefore changes in the current I 2 flowing to the cover 14 mainly depends on the change of the second term. Cover 14 current I 2 so as to compensate for the secondary electrons flow emitted from, the value of the current I 2 for the amount of emitted secondary electrons decreases with an insulating material is increased to adhere to the surface of the thin film 16 is Decrease.

式(1)、式(2)で表される、カバー14の表面への絶縁物質の付着量に対する電流の変化の値を図9(b)に示す。前述の理由から、絶縁物質の付着量に応じて電流Iのみ減少していくため、電流値に閾値を設けておくことによって所定電流値Iに達した段階でカバー14を交換するべきだと制御部26が判断する。 FIG. 9B shows the value of the change in current with respect to the amount of insulating material attached to the surface of the cover 14 expressed by the equations (1) and (2). For the above-described reason, only the current I 2 decreases according to the amount of the insulating material deposited. Therefore, the cover 14 should be replaced when the predetermined current value I 0 is reached by setting a threshold value for the current value. The control unit 26 determines.

図10に本実施形態のカバー交換時期の判断方法のフローチャートを示す。本方法は、描画中に常に実行することが可能であり、ウエハ4への描画を開始(S101)後に電流Iの計測を開始(S102)する。電流Iが所定値に達したかどうかを制御部26が判断し(S103)、達したと判断(YES)された場合には描画動作の区切りが良いかどうかを判断する(S104)。 FIG. 10 shows a flowchart of the cover replacement timing determination method of the present embodiment. This method is capable of always performed during rendering, begin drawing on the wafer 4 (S101) starts measuring the current I 2 after (S102) to. Current I 2 is determined by the control unit 26 whether has reached a predetermined value (S103), when it is determined to have reached (YES) to determine whether separated drawing operation is good (S104).

例えば、1枚のウエハ4への描画終了時や、同一ロットのウエハへの描画終了時などかどうかである。区切りが良い(YES)と制御部26が判断した場合には、制御部12がステージ7を移動して、前述の方法によりカバー14を交換する。   For example, whether or not drawing on one wafer 4 or drawing on a wafer of the same lot is finished. When the control unit 26 determines that the separation is good (YES), the control unit 12 moves the stage 7 and replaces the cover 14 by the method described above.

なお、電流値の計測は必ずしも常に行う必要は無く、区切りのよいタイミング毎に計測しても構わない。また、電流Iが所定の値に達したかどうかではなく、I/Iの値が所定の値に達したかどうかで判断しても構わない。比率に基づく判断の場合は、検出器6の信号増幅率に関わらず同一の所定値を用いて判断することができる。 Note that the current value need not always be measured, and may be measured at every well-separated timing. Further, the determination may be made not based on whether or not the current I 2 has reached a predetermined value but whether or not the value of I 2 / I 1 has reached a predetermined value. In the case of determination based on the ratio, determination can be made using the same predetermined value regardless of the signal amplification factor of the detector 6.

以上の方法により、薄膜16への絶縁物質の付着量を適切に判断することが可能となり、所定量の絶縁物質が付着するたびにカバー14を交換することが可能となる。これにより、検出器6の周囲に付着した絶縁物質に起因する描画中の電子線の軌道ずれを抑制することができる。   According to the above method, it is possible to appropriately determine the amount of the insulating material attached to the thin film 16, and it is possible to replace the cover 14 every time a predetermined amount of the insulating material is attached. Thereby, the orbit shift | offset | difference of the electron beam in drawing resulting from the insulating substance adhering to the circumference | surroundings of the detector 6 can be suppressed.

(第2の判断方法)
カバー14の交換時期の第2の判断方法では、Iの変化量をより精度良く計測する方法である。その様子を図11に示す。第1の判断方法とカバー14が接地されており、接地配線に流れる電流Iを検出する電流計25bと、さらに可変電源27bを配置している。また基準台10を接地しており、接地配線に流れる電流Iを検出する電流計25cと、可変電源27cを配置している。
(Second determination method)
The second determination method for the replacement time of the cover 14 is a method of measuring the amount of change in I 2 with higher accuracy. This is shown in FIG. First determination method and the cover 14 is grounded, are arranged and ammeter 25b for detecting a current I 2 flowing through the ground line, a further variable power supply 27b. Also it has grounded the reference table 10, are arranged and ammeter 25c for detecting a current I 3 flowing through the ground line, the variable power supply 27c.

第2の判断方法は、前述の第1の判断方法で無視をしたウエハ4上から放出される2次電子の影響、さらにカバー14から放出された2次電子のうち、再びカバー14に戻る2次電子の影響をすることができる。これらは、低エネルギーである2次電子がカバー14との間の空間の電位の影響を受けて生じる現象である。そのため、空間電位の影響を低減することでカバー14から放出される2次電子をより精度良く計測し、カバー14への絶縁物質の付着度合いを判断することができる。なお、本判断方法は電位操作を伴うため、描画時には行わずにマーク9を照射対象として行うことが好ましい。   In the second determination method, the influence of the secondary electrons emitted from the wafer 4 ignored in the first determination method described above, and the secondary electrons emitted from the cover 14 return to the cover 14 again. The effect of secondary electrons can be made. These are phenomena that occur due to the influence of the potential of the space between the secondary electrons having low energy and the cover 14. Therefore, by reducing the influence of the space potential, secondary electrons emitted from the cover 14 can be measured with higher accuracy, and the degree of adhesion of the insulating material to the cover 14 can be determined. Since this determination method involves a potential operation, it is preferable to perform the mark 9 as an irradiation target without performing the drawing.

マーク9から反射電子及び2次電子(e)が放出されたり、2次電子が再びマーク9に戻ったりすると、2次電子の数が変化した分だけIが変化する。可変電源27cを用いて正の電圧を徐々に印加し、周囲の電位を変化させる。これにより、次第に放出された2次電子がカバー14に向かわなくなることから、電流I3の値は所定の値に収束し、カバー14には反射電子のみが入射する。この時点で可変電源27cによる電位変化を終了する。 When reflected electrons and secondary electrons (e c ) are emitted from the mark 9 or the secondary electrons return to the mark 9 again, I 3 changes by the amount corresponding to the change in the number of secondary electrons. A positive voltage is gradually applied using the variable power source 27c to change the surrounding potential. As a result, the secondary electrons gradually emitted do not go to the cover 14, so that the value of the current I 3 converges to a predetermined value, and only the reflected electrons are incident on the cover 14. At this time, the potential change by the variable power source 27c is finished.

一方、可変電源27bを用いて負の電圧を徐々に印加することで、周囲の電位を変化させる。これによりカバー14から放出された2次電子(e)がカバー14に再び戻ることを防ぐ。計測される電流値Iが所定の値になるまで可変電源27bは電位を変化させた後で、収束したIをオフセットとして差し引きながら電流Iを計測する。その計測値は式(2)で無視した2次電子の影響を受けることなくカバー14に入射した反射電子の影響のみを鑑みた式(2)で表すことが可能となる。 On the other hand, the surrounding potential is changed by gradually applying a negative voltage using the variable power source 27b. This prevents secondary electrons (e b ) emitted from the cover 14 from returning to the cover 14 again. Variable power supply 27b to a current value I 2 to be measured becomes a predetermined value after changing the potential, measuring the current I 2 while subtracting the converged I 2 as an offset. The measured value can be expressed by Expression (2) in consideration of only the influence of the reflected electrons incident on the cover 14 without being influenced by the secondary electrons ignored in Expression (2).

可変電源27b、27cを用いてこのような電位操作を行うことで、電流計25a、25bが計測する電流I、Iが前述と同じ式で正確に表現されることとなる。よって、電流Iの変化から、第1の判断方法よりもより精度良く制御部26はカバー14の交換時期を判断することが可能となる。 By performing such a potential operation using the variable power sources 27b and 27c, the currents I 1 and I 2 measured by the ammeters 25a and 25b are accurately expressed by the same formula as described above. Therefore, the change in current I 2, more precisely the control unit 26 than the first determination method it is possible to determine the replacement timing of the cover 14.

[その他の実施形態]
電子線による描画装置を例に挙げて説明したが、本発明は組成情報を反映した反射電子像を取得可能な走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡のように、30keV以上のエネルギーを有する電子を検出する検出器を有する装置に適用することが可能である。また、カバー14の交換時期は前述の判断方法でなくとも構わない。例えば、所定のウエハ数を処理する毎、所定の描画時間毎、所定のエネルギー照射毎、所定の稼働時間毎など交換時期を設定しても良い。
[Other Embodiments]
Although an electron beam drawing apparatus has been described as an example, the present invention is not limited to an electron having energy of 30 keV or more, such as a scanning electron microscope or a transmission electron microscope capable of acquiring a reflected electron image reflecting composition information. It is possible to apply to an apparatus having a detector to detect. Moreover, the replacement time of the cover 14 may not be the above-described determination method. For example, the replacement time may be set every time a predetermined number of wafers are processed, every predetermined drawing time, every predetermined energy irradiation, every predetermined operation time, or the like.

[ベースラインの決定方法]
各実施形態に係る電子線の描画において、前述のベースラインを決定する方法を図12に示す。まず、基準台10が電子線光学系5の下方に位置するように制御部12がステージ7を移動させる。その後、マーク9に対して電子線を照射し(S201)、マーク9からの反射電子をカバー14を介して計測することにより、マーク9の位置を検出する。マーク9の位置から電子光学系5の光軸位置を求める(S202)。同様にして基準台10が光学式センサの下方に位置するように制御部12がステージ7を移動させる。光学式センサ28がマーク9に光を照射し(203)、マーク9の位置から光軸位置を求める(S204)。S202とS204の計測結果から、両軸の距離であるベースラインを決定する(S205)。
[How to determine the baseline]
FIG. 12 shows a method for determining the above-mentioned baseline in drawing of an electron beam according to each embodiment. First, the control unit 12 moves the stage 7 so that the reference table 10 is positioned below the electron beam optical system 5. Thereafter, the mark 9 is irradiated with an electron beam (S201), and the reflected electrons from the mark 9 are measured through the cover 14, thereby detecting the position of the mark 9. The optical axis position of the electron optical system 5 is obtained from the position of the mark 9 (S202). Similarly, the control unit 12 moves the stage 7 so that the reference table 10 is positioned below the optical sensor. The optical sensor 28 irradiates the mark 9 with light (203), and obtains the optical axis position from the position of the mark 9 (S204). From the measurement results of S202 and S204, a baseline that is the distance between both axes is determined (S205).

描画装置1が光学式センサ28を有しない場合は、ベースラインを求める必要は無い。その代わりに、ウエハ4上に形成されているアライメントマーク(不図示)の位置を電子線を照射して計測する。検出器6による反射電子の検出によって、アライメントマークの位置を求めても良い。   When the drawing apparatus 1 does not have the optical sensor 28, there is no need to obtain a baseline. Instead, the position of an alignment mark (not shown) formed on the wafer 4 is measured by irradiating an electron beam. The position of the alignment mark may be obtained by detecting reflected electrons by the detector 6.

本発明に係る被照射物は、前述の各実施形態の場合はベースラインを決定するために用いるマーク等であったが、これに限らず反射電子検出を行いながら電子線が照射される対象物のことを意味する。   The irradiated object according to the present invention is a mark or the like used for determining the baseline in each of the above-described embodiments, but is not limited to this, and is an object irradiated with an electron beam while performing reflected electron detection. Means that.

[物品の製造方法]
本発明の物品(半導体集積回路素子、液晶表示素子、CD−RW、フォトマスク等)の製造方法は、前述の実施形態のステージ装置を用いて基板(ウエハやガラス板等)上にパターンを露光するリソグラフィ工程と、露光された基板を現像する工程とを含む。さらに、他の周知の処理工程(酸化、成膜、蒸着、エッチング、イオン注入、平坦化、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含んでも良い。
[Product Manufacturing Method]
In the manufacturing method of the article (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, CD-RW, photomask, etc.) of the present invention, a pattern is exposed on a substrate (wafer, glass plate, etc.) using the stage apparatus of the above-described embodiment. A lithographic step of developing, and a step of developing the exposed substrate. Furthermore, other known processing steps (oxidation, film formation, vapor deposition, etching, ion implantation, planarization, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.) may be included.

1 描画装置
4 ウエハ
5 電子光学系
9 マーク
10 基準台
14 カバー
15 保持部
16 薄膜
25a、25b 電流計
26 制御部
30 円板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drawing apparatus 4 Wafer 5 Electro-optical system 9 Mark 10 Reference stand 14 Cover 15 Holding part 16 Thin film 25a, 25b Ammeter 26 Control part 30 Disc

Claims (17)

電子線照射により被照射物からでてくる電子を検出する検出器と、
前記検出器と前記被照射物の間に金属膜を有するカバーとを備え、
前記検出器は、前記金属膜を透過した電子を検出することを特徴とする電子線の照射装置。
A detector for detecting electrons emitted from the irradiated object by electron beam irradiation;
A cover having a metal film between the detector and the irradiated object;
The detector detects an electron transmitted through the metal film, and the electron beam irradiation apparatus.
前記被照射物側に対する前記金属膜の露出部分は交換可能であることを特徴とする請求項1に記載の照射装置。   The irradiation apparatus according to claim 1, wherein an exposed portion of the metal film with respect to the irradiation object side is replaceable. 前記金属膜は前記検出器の表面を覆っていることを特徴とする請求項1又は2に記載の照射装置。   The irradiation apparatus according to claim 1, wherein the metal film covers a surface of the detector. 前記金属膜は、電子の透過率が5%以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照射装置。   The irradiation apparatus according to claim 1, wherein the metal film has an electron transmittance of 5% or more. 前記金属膜は、アルミニウム又はニッケルを含んでいることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照射装置。   The irradiation apparatus according to claim 1, wherein the metal film contains aluminum or nickel. 前記金属膜の膜厚が0.5μm以上25μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照射装置。   6. The irradiation apparatus according to claim 1, wherein a thickness of the metal film is 0.5 μm or more and 25 μm or less. 前記金属膜の膜厚が2μm以上14μm以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の照射装置。   The irradiation apparatus according to claim 1, wherein the metal film has a thickness of 2 μm or more and 14 μm or less. 前記カバーは前記金属膜を支持する支持部材を有し、前記支持部材は前記被照射物側の表面に凹凸構造を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照射装置。   The irradiation according to claim 1, wherein the cover has a support member that supports the metal film, and the support member has an uneven structure on a surface on the irradiated object side. apparatus. 前記カバーは、前記金属膜と前記被照射物との間に開口を有する板を有し、前記板は被照射物側の表面に凹凸構造を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照射装置。   The said cover has a board which has an opening between the said metal film and the said to-be-irradiated object, The said board has a concavo-convex structure in the surface at the side of an to-be-irradiated object. The irradiation apparatus of Claim 1. 前記接地面と前記カバーの間に流れる電流を計測する計測器と、
前記計測器の計測値に基づいて、前記金属膜の交換時期を判断する判断部とを有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の照射装置。
A measuring instrument for measuring a current flowing between the ground plane and the cover;
The irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that determines a replacement time of the metal film based on a measurement value of the measuring instrument.
前記接地面と前記カバーの間に流れる電流を計測する計測器は第1の計測器であって、
前記検出器で生じる電流を計測する第2の計測器を有し、
前記判断部は、前記第1の計測器及び前記第2の計測器による計測値に基づいて前記金属膜の交換時期を判断することを特徴とする請求項10に記載の照射装置。
The measuring instrument for measuring the current flowing between the ground plane and the cover is a first measuring instrument,
A second measuring instrument for measuring the current generated in the detector;
The irradiation device according to claim 10, wherein the determination unit determines a replacement time of the metal film based on measurement values obtained by the first measuring instrument and the second measuring instrument.
前記電子は反射電子であることを特徴とする請求項11に記載の電子線の照射装置。   The electron beam irradiation apparatus according to claim 11, wherein the electrons are reflected electrons. 基板上に電子線を照射してパターンを形成するリソグラフィ工程における、移動体上にあるマークの位置の検出方法であって、
前記マークに向けて電子線を照射するステップと、
前記電子線の照射によって前記マークで反射され、金属膜を透過した電子を検出する検出するステップと、
前記検出の結果に基づいて前記マークの位置を取得するステップと、を有することを特徴とするマークの位置の検出方法。
A method for detecting the position of a mark on a moving body in a lithography process in which a pattern is formed by irradiating an electron beam on a substrate,
Irradiating an electron beam toward the mark;
Detecting the electrons reflected by the mark by irradiation of the electron beam and passing through the metal film;
Obtaining the position of the mark based on the result of the detection, and a method for detecting the position of the mark.
前記金属膜は、電子の透過率が5%以上であることを特徴とする請求項13に記載のマークの位置の検出方法。   The mark position detection method according to claim 13, wherein the metal film has an electron transmittance of 5% or more. 前記金属膜は、アルミニウム又はニッケルを含んでいることを特徴とする請求項12または14に記載のマークの位置の検出方法。   15. The mark position detection method according to claim 12, wherein the metal film contains aluminum or nickel. 電子線照射により被照射物からでてくる電子を検出する検出器と前記被照射物との間に配置された、金属膜を有するカバーと接地面との間に流れる電流を計測するステップと、
前記計測により得られた計測値に基づいて前記金属膜の交換時期を判断するステップとを有することを特徴とする前記金属膜の交換時期の判断方法。
A step of measuring a current flowing between a cover having a metal film and a ground plane, which is disposed between a detector for detecting electrons emitted from the irradiated object by electron beam irradiation and the irradiated object;
And determining the replacement time of the metal film based on the measured value obtained by the measurement.
請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照射装置を用いて電子線を照射して、基板上にパターンを描画する工程と、
前記基板を現像する工程とを含むことを特徴とする物品の製造方法。
Irradiating an electron beam using the irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 12, and drawing a pattern on a substrate;
And a step of developing the substrate.
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WO2020026545A1 (en) * 2018-07-30 2020-02-06 ソニー株式会社 Robot, method for controlling robot, and program

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