JP4080297B2

JP4080297B2 - 電子ビーム照射装置、電子ビーム露光装置、及び不良検出方法

Info

Publication number: JP4080297B2
Application number: JP2002313428A
Authority: JP
Inventors: 隆之杉浦; 秀樹那須野
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: US6784426B2; JP2004152505A; US20040079883A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム照射装置、電子ビーム露光装置、及び不良検出方法に関する。特に本発明は、反射電子検出器の不良を検出する電子ビーム照射装置、電子ビーム露光装置、及び不良検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビーム露光装置は、ウェハ又はウェハステージに形成されたマークに電子ビームが照射されることにより飛散する反射電子を検出する反射電子検出器を備える。電子ビーム露光装置は、反射電子検出器が検出した反射電子の電子量に基づいて、電子ビームの照射位置の校正、ウェハに形成されたパターン幅の測定等を行う。従来の電子ビーム露光装置では、鏡筒の組み立て時に、反射電子検出器に試験機器を直接接続して反射電子検出器の良否判定を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
反射電子検出器は、電子レンズや偏向器とともに減圧された鏡筒内に配置されるので、従来のように試験機器を直接接続する方法では、頻繁に定期的な試験を行うことが困難である。さらに、熟練者が作業しなければならないため効率が悪く、工数も掛ってしまう。また、電子ビーム露光装置は、通常複数の反射電子検出器を備え、１つの反射電子検出器が故障しても他の反射電子検出器によりある程度の反射電子を検出することができる。そのため、使用者が反射電子検出器の故障に気づかず、正確に反射電子の電子量を検出することができていない状態で使用しつづけてしまう可能性がある。
【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照射装置、電子ビーム露光装置、及び不良検出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、電子ビームを対象物に照射する電子ビーム照射装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を検出する複数の反射電子検出器と、複数の反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる複数の減衰部と、複数の減衰部の減衰率を変化させた場合の、複数の減衰部がそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、複数の反射電子検出器の不良を検出する不良検出部とを備える。
【０００６】
複数の反射電子検出器が検出した電子量を電圧にそれぞれ変換し、検出された反射電子の電子量を示す信号値を生成する複数のＩＶ変換器と、複数のＩＶ変換器が生成した信号値を増幅させる複数の増幅器とをさらに備え、不良検出部は、複数の反射電子検出器、複数のＩＶ変換器、又は複数の増幅器の不良を検出してもよい。
【０００７】
複数の反射電子検出器が正常である場合に、複数の反射電子検出器が検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値を格納する理想値格納部をさらに備え、不良検出部は、複数の減衰部が減衰させた信号値を、理想値格納部が格納する理想値と比較することにより、複数の反射電子検出器の不良を検出してもよい。
【０００８】
複数の減衰部のうちの第１減衰部が減衰させた信号値と、複数の減衰部のうちの第２減衰部が減衰させた信号値とを加算する減衰信号加算器をさらに備え、第１減衰部は、複数の反射電子検出器のうちの第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を、不良検出部の制御に基づいて第１減衰率で減衰させ、第２減衰部は、複数の反射電子検出器のうちの第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を、不良検出部の制御に基づいて第２減衰率で減衰させ、減衰信号加算器は、第１減衰部が第１減衰率で減衰させた信号値と、第２減衰部が第２減衰率で減衰させた信号値とを加算して不良検出部に供給し、不良検出部は、第１減衰率及び第２減衰率を変化させることによって、第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出してもよい。
【０００９】
複数の反射電子検出器がそれぞれ検出した反射電子の電子量を示す信号値を加算する複数の検出信号加算器と、複数の減衰部のうちの第１減衰部が減衰させた信号値と、複数の減衰部のうちの第２減衰部が減衰させた信号値とを加算する減衰信号加算器とをさらに備え、複数の反射電子検出器は、電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器と、電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた第３反射電子検出器及び第４反射電子検出器とを有し、複数の検出信号加算器は、第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する第１検出信号加算器と、第３反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と第４反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する第２検出信号加算器とを有し、複数の減衰部は、第１検出信号加算器が加算した信号値を、第１減衰率で減衰させる第１減衰部と、第２検出信号加算器が加算した信号値を、第２減衰率で減衰させる第２減衰部とを有し、減衰信号加算器は、第１減衰部が第１減衰率で減衰させた信号値と、第２減衰部が第２減衰率で減衰させた信号値とを加算して不良検出部に供給し、不良検出部は、第１減衰率及び第２減衰率を変化させることによって、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器の少なくとも１つの不良を検出してもよい。
【００１０】
第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器が正常であり、第１減衰率及び第２減衰率を所定の減衰率にした場合に、減衰信号加算器が不良検出部に供給すべき信号値である理想値を格納する理想値格納部と、不良検出の判断基準となる所定の許容値を格納する許容値格納部とをさらに備え、不良検出部は、第１減衰率及び第２減衰率を所定の減衰率にした場合に減衰信号加算器から供給される信号値である第１検出信号値が、理想値格納部が格納する理想値から所定の許容値の範囲内にあるか否かを判断し、第１検出信号値が所定の許容値の範囲内にないと判断した場合、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器のうちの少なくとも２つが不良であることを検出してもよい。
【００１１】
許容値格納部は、所定の許容値より小さい他の許容値をさらに格納し、不良検出部は、第１検出信号値が理想値から所定の許容値の範囲内にあると判断した場合、さらに第１減衰率を所定の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率より大きい他の減衰率にした場合に減衰信号加算器から供給される信号値である第２検出信号値、及び第１減衰率を他の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率にした場合に減衰信号加算器から供給される信号値である第３検出信号値が、第１検出信号値の半分の値から他の許容値の範囲内にあるか否かを判断し、第２検出信号値及び第３検出信号値が他の許容値の範囲内にあると判断した場合、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器が正常であることを検出してもよい。
【００１２】
不良検出部は、第２検出信号値及び第３検出信号値のうちの少なくとも一方が第１検出信号値の半分の値から他の許容値の範囲内にないと判断した場合、第２検出信号値と第３検出信号値とを比較し、第２検出信号値の方が小さい場合、第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出し、第３検出信号値の方が小さい場合、第３反射電子検出器及び第４反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出してもよい。
【００１３】
本発明の第２の形態によると、反射電子検出器の不良を検出する不良検出方法であって、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を、複数の反射電子検出器により検出する反射電子検出段階と、複数の反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる減衰段階と、減衰段階における減衰率を変化させた場合の、減衰された信号値に基づいて、複数の反射電子検出器の不良を検出する不良検出段階とを備える。
【００１４】
不良検出段階は、複数の反射電子検出器が正常である場合に複数の反射電子検出器が検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値と、減衰段階において減衰させた信号値を比較することにより、複数の反射電子検出器の不良を検出する段階を有してもよい。
【００１５】
減衰段階は、複数の反射電子検出器のうちの第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を第１減衰率で減衰させる段階と、複数の反射電子検出器のうちの第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を第２減衰率で減衰させる段階とを有し、不良検出段階は、第１減衰率及び第２減衰率を変化させることによって、減衰段階において第１減衰率で減衰させた信号値と第２減衰率で減衰させた信号値とが加算された信号値に基づいて、第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出してもよい。
【００１６】
反射電子検出段階は、電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器、並びに電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた第３反射電子検出器及び第４反射電子検出器により反射電子を検出する段階を有し、減衰段階は、第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とが加算された信号値を第１減衰率で減衰させて第１減衰信号値を生成する段階と、第３反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と第４反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とが加算された信号値を第２減衰率で減衰させて第２減衰信号値を生成する段階とを有し、不良検出段階は、第１減衰率及び第２減衰率を変化させることによって、減衰段階において生成された第１減衰信号値と第２減衰信号値とが加算された信号値に基づいて、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器の少なくとも１つの不良を検出してもよい。
【００１７】
不良検出段階は、第１減衰率及び第２減衰率を所定の減衰率にした場合の第１減衰信号値と第２減衰信号値とを加算した信号値である第１検出信号値が、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器が正常であり、第１減衰率及び第２減衰率を所定の減衰率にした場合の、第１減衰信号値と第２減衰信号値とが加算された信号値である理想値から所定の許容値の範囲内にあるか否かを判断する段階と、第１検出信号値が所定の許容値の範囲内にないと判断した場合、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器のうちの少なくとも２つが不良であることを検出する段階とを有してもよい。
【００１８】
不良検出段階は、第１検出信号値が理想値から所定の許容値の範囲内にあると判断した場合、第１減衰率を所定の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率より大きい他の減衰率にした場合の第１減衰信号値と第２減衰信号値とを加算した信号値である第２検出信号値、及び第１減衰率を他の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率にした場合の第１減衰信号値と第２減衰信号値とを加算した信号値である第３検出信号値が、第１検出信号値の半分の値から所定の許容値より小さい他の許容値の範囲内にあるか否かを判断する段階と、第２検出信号値及び第３検出信号値が他の許容値の範囲内にあると判断した場合、第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器が正常であることを検出する段階とを有してもよい。
【００１９】
不良検出段階において第１反射電子検出器、第２反射電子検出器、第３反射電子検出器、及び第４反射電子検出器が正常であることを検出した場合に、第１検出信号値を理想値として格納する理想値格納段階をさらに備えてもよい。
【００２０】
不良検出段階は、第２検出信号値及び第３検出信号値のうちの少なくとも一方が第１検出信号値の半分の値から他の許容値の範囲内にないと判断した場合、第２検出信号値と第３検出信号値とを比較する段階と、第２検出信号値の方が小さい場合、第１反射電子検出器及び第２反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出し、第３検出信号値の方が小さい場合、第３反射電子検出器及び第４反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出する段階とを有してもよい。
【００２１】
本発明の第３の形態によると、電子ビームによりウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を検出する複数の反射電子検出器と、複数の反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる複数の減衰部と、複数の減衰部の減衰率を変化させることによって、複数の反射電子検出器の不良を検出する不良検出部とを備える。
【００２２】
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。
【００２３】
【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係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。
【００２４】
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の構成の一例を示す。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハ４８に所定の露光処理を施すための露光部１５０と、露光部１５０の各構成の動作を制御する制御系１４０を備える。
【００２５】
露光部１５０は、鏡筒１０内部に、所定の電子ビームを照射する電子ビーム照射系１１０と、電子ビーム照射系１１０から照射された電子ビームを偏向するとともに、電子ビームのマスク２４近傍における結像位置を調整するマスク用投影系１１２と、マスク２４を通過した電子ビームのウェハ４８近傍における結像位置を調整する焦点調整レンズ系１１４と、マスク２４を通過した電子ビームをウェハステージ４６に載置されたウェハ４８の所定の領域に偏向するとともに、ウェハ４８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１１６を含む電子光学系を備える。
【００２６】
また、露光部１５０は、ウェハ４８に露光すべきパターンがそれぞれ形成された複数の開口パターンを有するマスク２４と、マスク２４を載置するマスクステージ５６と、マスクステージ５６を駆動するマスクステージ駆動部５２と、ウェハ４８が載置されるウェハステージ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５４と、ウェハステージ４６側から飛散する電子を検出して、飛散した電子量に対応する電気信号を出力する複数の反射電子検出器４４を有する電子検出部４５とを備える。反射電子検出器４４は、例えばピンダイオードである。
【００２７】
電子ビーム照射系１１０は、電子ビームを発生させる電子ビーム発生部の一例である電子銃１２と、電子銃１２が発生した電子ビームの焦点位置を定める第１電子レンズ１４と、電子ビームを通過させる矩形形状の開口（スリット）が形成されたスリット部１６とを有する。なお、図１において、電子ビーム照射系１１０から照射された電子ビームが、電子光学系により偏向されない場合の電子ビームの光軸を、一点鎖線Ａで示す。
【００２８】
マスク用投影系１１２は、電子ビームを偏向するマスク用偏向系としての偏向器１８と、電子ビームの焦点を調整するマスク用焦点系としての第２電子レンズ２０とを有する。偏向器１８は、電子ビームをマスク２４上の所定の領域に略垂直に照射する偏向を行う。第２電子レンズ２０は、スリット部１６の開口の像をマスク２４上に結像させる機能を有する。焦点調整レンズ系１１４は、第３電子レンズ２２及び第４電子レンズ２６を有する。第３電子レンズ２２及び第４電子レンズ２６は、マスク２４通過前後の電子ビームの結像条件を調整する。
【００２９】
ウェハ用投影系１１６は、第５電子レンズ３０、第６電子レンズ３２、第７電子レンズ３６、第８電子レンズ３８、主偏向器４０、副偏向器４２、ブランキング電極２８、及びラウンドアパーチャ部３４を有する。第５電子レンズ３０は、マスク２４の所定の開口パターンを通過した電子ビームのパターン像の回転量を調整する。第６電子レンズ３２及び第７電子レンズ３６は、マスク２４の開口パターンに対する、ウェハ４８に転写されるパターン像の縮小率を調整する。第８電子レンズ３８は、対物レンズとして機能する。主偏向器４０及び副偏向器４２は、ウェハ４８上の所定の領域に電子ビームが照射されるように電子ビームを偏向する。
【００３０】
ラウンドアパーチャ部３４は、円形の開口（ラウンドアパーチャ）を有する。ブランキング電極２８は、ラウンドアパーチャの外側に当たるように電子ビームを偏向することにより、ラウンドアパーチャ部３４の下流に電子ビームが進行することを防ぐ。電子銃１２は、露光処理期間において常に電子ビームを発生するので、ブランキング電極２８は、ウェハ４８に転写するパターンを変更するとき、又はパターンを露光するウェハ４８の領域を変更するときに、ラウンドアパーチャ部３４から下流に電子ビームが進行しないように電子ビームを偏向することが望ましい。
【００３１】
制御系１４０は、統括制御部１３０及び個別制御部１２０を備える。個別制御部１２０は、偏向制御部８０、マスクステージ制御部８４、ブランキング電極制御部８６、電子レンズ制御部８８、反射電子処理部９０、及びウェハステージ制御部９２を有する。
【００３２】
偏向制御部８０は、偏向器１８、主偏向器４０、及び副偏向器４２を制御する。マスクステージ制御部８４は、マスクステージ駆動部５２を制御して、マスクステージ５６を移動させる。ブランキング電極制御部８６は、ブランキング電極２８を制御する。ブランキング電極制御部８６は、露光時には電子ビームをウェハ４８に照射させ、露光時以外には電子ビームをウェハ４８に到達させないようにブランキング電極２８を制御する。電子レンズ制御部８８は、第１電子レンズ１４、第２電子レンズ２０、第３電子レンズ２２、第４電子レンズ２６、第５電子レンズ３０、第６電子レンズ３２、第７電子レンズ３６、及び第８電子レンズ３８に供給する電力を制御する。反射電子処理部９０は、反射電子検出器４４により出力された電気信号を増幅して統括制御部１３０に供給する。ウェハステージ制御部９２は、ウェハステージ駆動部５４によりウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。
【００３３】
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。また、統括制御部１３０は、反射電子処理部９０から取得した電気信号に基づいて、反射電子検出器４４の不良を検出する。
【００３４】
なお、電子ビーム露光装置１００は、可変矩形ビームにより、ウェハ４８にパターンを露光する可変矩形露光装置であってもよい。また、複数の電子ビームにより、ウェハ４８にパターンを露光するマルチビーム露光装置であってもよい。また、電子ビーム露光装置１００は、本発明の電子ビーム照射装置の一例であり、ウェハステージ４６及びウェハ４８は、それぞれ本発明のステージ及び対象物の一例である。また、本発明の電子ビーム照射装置は、電子ビーム露光装置の他、電子顕微鏡、電子ビームテスタ等であってもよい。
【００３５】
図２は、電子検出部４５、反射電子処理部９０、及び統括制御部１３０の構成の一例を示す。電子検出部４５は、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｙａ、４４ｘｂ、及び４４ｙｂを有する。統括制御部１３０は、不良検出部１３２、理想値格納部１３４、及び許容値格納部１３６を有する。反射電子処理部９０は、プリアンプ部９４及びビデオボードアンプ部９６を有する。プリアンプ部９４は、複数のＩＶ変換器２００ｘａ、２００ｙａ、２００ｘｂ、及び２００ｙｂと、複数の加算器２０２ｘ及び２０２ｙと、複数の増幅器２０４ｘ及び２０４ｙとを含む。加算器２０２ｘ及び２０２ｙは、本発明の検出信号加算器の一例である。ビデオボードアンプ部９６は、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙと、加算器２０８と、信号処理部２１０と含む。加算器２０８は、本発明の減衰信号加算器の一例である。なお、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙは、入力された信号を実質的に小さくして出力する減衰器であってもよいし、入力された信号を実質的に大きくして出力する増幅器であってもよい。
【００３６】
反射電子検出器４４ｘａ、４４ｙａ、４４ｘｂ、及び４４ｙｂは、ウェハステージ４６又はウェハ４８に形成されたマークに電子ビームが照射されることにより発生する反射電子を検出する。このとき、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｙａ、４４ｘｂ、及び４４ｙｂが正常である場合に、単位時間当りの反射電子の検出量が略均等になりように、電子ビームをマークに照射することが好ましい。反射電子検出器４４ｘａ、４４ｙａ、４４ｘｂ、及び４４ｙｂは、電子ビームをマークの略中心に照射させることにより発生する反射電子を検出してもよい。
【００３７】
反射電子検出器４４ｘａと反射電子検出器４４ｘｂとは、電子ビームの光軸Ａに対して対向する位置に設けられる。反射電子検出器４４ｙａと反射電子検出器４４ｙｂとは、電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられる。また、反射電子検出器４４ｘａから反射電子検出器４４ｘｂへの方向と、反射電子検出器４４ｙａから反射電子検出器４４ｙｂへの方向とは、略垂直であることが好ましい。即ち、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂは、ｘ方向に飛散する反射電子を検出し、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂは、ｙ方向に飛散する反射電子を検出する。
【００３８】
複数のＩＶ変換器２００ｘａ、２００ｘｂ、２００ｙａ、及び２００ｙｂは、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが検出した電子量を電圧にそれぞれ変換し、検出された反射電子の電子量を示す信号値を生成する。
【００３９】
加算器２０２ｘは、複数の反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂがそれぞれ検出した反射電子の電子量を示す信号値をＩＶ変換器２００ｘａ及び２００ｘｂからそれぞれ取得する。そして、加算器２０２ｘは、反射電子検出器４４ｘａが検出した反射電子の電子量を示す信号値と、反射電子検出器４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する。また、加算器２０２ｙは、複数の反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂがそれぞれ検出した反射電子の電子量を示す信号値をＩＶ変換器２００ｙａ及び２００ｙｂからそれぞれ取得する。そして、加算器２０２ｙは、反射電子検出器４４ｙａが検出した反射電子の電子量を示す信号値と、反射電子検出器４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する。即ち、加算器２０２ｘは、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子のうち、ｘ方向に飛散する反射電子の電子量を示す信号値を生成し、加算器２０２ｙは、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子のうち、ｙ方向に飛散する反射電子の電子量を示す信号値を生成する。
【００４０】
複数の増幅器２０４ｘ及び２０４ｙは、ＩＶ変換器２００ｘａ、２００ｘｂ、２００ｙａ、及び２００ｙｂが生成した信号値を増幅させる。増幅器２０４ｘは、ＩＶ変換器２００ｘａが生成した信号値とＩＶ変換器２００ｘｂが生成した信号値とが加算器２０２ｘによって加算されて生成された信号値を増幅させる。また、増幅器２０４ｙは、ＩＶ変換器２００ｙａが生成した信号値とＩＶ変換器２００ｙｂが生成した信号値とが加算器２０２ｙによって加算されて生成された信号値を増幅させる。
【００４１】
複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙは、複数の増幅器２０４ｘ及び２０４ｙがそれぞれ増幅した信号値を減衰させる。即ち、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙは、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる。減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂのうちの少なくとも１つが検出した反射電子の電子量を示す信号値を不良検出部１３２の制御に基づいて第１減衰率で減衰させる。減衰部２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂのうちの少なくとも１つが検出した反射電子の電子量を示す信号値を不良検出部１３２の制御に基づいて第２減衰率で減衰させる。
【００４２】
加算器２０８は、減衰部２０６ｘが第１減衰率で減衰させた信号値と、減衰部２０６ｙが第２減衰率で減衰させた信号値とを加算して、信号処理部２１０を介して不良検出部１３２に供給する。信号処理部２１０は、加算器２０８から取得した信号値に所定の信号処理を施す。具体的には、信号処理部２１０は、ゲイン調整部、オフセット調整部、ノイズフィルタ部等を有する。ゲイン調整部は、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙが出力して加算器２０８により加算された信号をマークの形状に合った適切なゲイン増幅する。オフセット調整部は、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙが出力して加算器２０８により加算された信号にオフセットを加算し、不良検出部１３２の入力信号として適切な信号にシフトさせる。ノイズフィルタは、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙが出力して加算器２０８により加算された信号の周波数帯域を制限して高域ノイズを除去する。
【００４３】
不良検出部１３２は、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙの減衰率を変化させた場合の、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙがそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの不良を検出する。不良検出部１３２は、減衰部２０６ｘの減衰率である第１減衰率と、減衰部２０６ｙの減衰率である第２減衰率とをそれぞれ変化させることによって、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの少なくとも１つの不良を検出する。また、不良検出部１３２は、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙがそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、複数のＩＶ変換器２００ｘａ、２００ｘｂ、２００ｙａ、及び２００ｙｂ、又は複数の増幅器２０４ｘ及び２０４ｙの不良を検出してもよい。
【００４４】
理想値格納部１３４は、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値を格納する。具体的には、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であり、減衰部２０６ｘの第１減衰率及び減衰部２０６ｙの第２減衰部を所定の減衰率にした場合に、加算器２０８が不良検出部に供給すべき信号値である理想値を格納する。不良検出部１３２は、複数の減衰部２０６ｘ及び２０６ｙが減衰させて加算器２０８が加算した信号値を、理想値格納部１３４が格納する理想値と比較することにより、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの不良を検出する。
【００４５】
許容値格納部１３６は、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの不良検出の判断基準となる許容値α_１及びα_２を格納する。不良検出部１３２は、理想値格納部１３４が格納する理想値と、許容値格納部１３６が格納する許容値とに基づいて、複数の反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの不良を検出する。
【００４６】
図３及び図４は、不良検出部１３２の検出結果の一例を示す。図３は、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常である場合の不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図４は、反射電子検出器４４ｘａ又は４４ｘｂが不良であり、他の反射電子検出器が正常である場合の不良検出部１３２が取得する信号値を示す。また、図２に示した反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂ以外の各構成要素は正常であり、各構成要素を接続する配線にも障害がない場合である。
【００４７】
図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）、並びに図４（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）のそれぞれにおいて上段に示した原波形は、不良検出部１３２が実際に取得した信号の波形であり、下段に示した原波形積算は、不良検出部１３２が複数回取得した原波形を加算した波形である。原波形は振幅が小さいため、不良検出部１３２は、原波形積算の振幅の信号値を用いて不良検出を行うことが好ましい。本例においては、原波形を８回取得して加算した波形を原波形積算とする。なお、所定の減衰率は、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙによる最大の減衰率であってもよく、他の減衰率は、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙによる減衰が最小の減衰率、即ち零であってもよい。
【００４８】
図３（ａ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率及び減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図３（ａ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であり、減衰部２０６ｘの第１減衰率及び減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_１の波形を取得する。
【００４９】
図３（ｂ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率を所定の減衰率にし、減衰部２０６ｙの第２減衰率を他の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図３（ｂ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であり、第１減衰率を所定の減衰率にし第２減衰率を他の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_２の波形を取得する。信号値Ｂ_２は、図３（ａ）に示した信号値Ｂ_１の約１／２である。即ち、減衰部２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰し、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を取得する。
【００５０】
図３（ｃ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率を他の減衰率にし、減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図３（ｃ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であり、第１減衰率を他の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_３の波形を取得する。信号値Ｂ_３は、図３（ａ）に示した信号値Ｂ_１の約１／２、つまり図３（ｂ）に示した信号値Ｂ_２と略同一ある。即ち、減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰し、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を取得する。
【００５１】
図４（ａ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率及び減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図４（ａ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ又は４４ｘｂが不良であり、他の反射電子検出器が正常であり、減衰部２０６ｘの第１減衰率及び減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_４の波形を取得する。信号値Ｂ_４は、図３（ａ）に示した信号値Ｂ_１の約３／４である。即ち、反射電子検出器４４ｘａ又は４４ｘｂが不良であるので、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの一方、並びに反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を取得する。
【００５２】
図４（ｂ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率を所定の減衰率にし、減衰部２０６ｙの第２減衰率を他の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図４（ｂ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ又は４４ｘｂが不良であり、他の反射電子検出器が正常であり、第１減衰率を所定の減衰率にし第２減衰率を他の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_５の波形を取得する。信号値Ｂ_５は、図４（ａ）に示した信号値Ｂ_４の約１／３である。即ち、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの一方は不良であるので反射電子を検出せず、減衰部２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰し、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの他方が検出した反射電子の電子量を示す信号値を取得する。
【００５３】
図４（ｃ）は、減衰部２０６ｘの第１減衰率を他の減衰率にし、減衰部２０６ｙの第２減衰率を所定の減衰率にした場合に不良検出部１３２が取得する信号値を示す。図４（ｃ）に示すように、反射電子検出器４４ｘａ又は４４ｘｂが不良であり、他の反射電子検出器が正常であり、第１減衰率を他の減衰率にし第２減衰率を所定の減衰率にした場合、不良検出部１３２は、信号値Ｂ_６の波形を取得する。信号値Ｂ_６は、図４（ａ）に示した信号値Ｂ_４の約２／３、つまり図４（ｂ）に示した信号値Ｂ_５の約２倍である。即ち、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの一方は不良であるので反射電子を検出せず、減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの他方が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰し、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号値を取得する。
【００５４】
図３及び図４に示したように、不良検出部１３２は、減衰部２０６ｘ及び２０６ｙによる減衰率を変化させ、減衰率の変化させた場合に取得する信号値の違いに基づいて、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂの少なくとも１つの不良を検出することができる。
【００５５】
図５は、反射電子検出器の不良検出方法の一例のフローを示す。まず、電子ビームをマークに照射させる（Ｓ１００）。そして、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂは、電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を検出する（Ｓ１０２）。
【００５６】
次に、不良検出部１３２は、第１減衰率及び第２減衰率を所定の減衰率に設定する（Ｓ１０４）。そして、減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を所定の減衰率で減衰させ、反射電子検出器２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を所定の減衰率で減衰させる。そして、不良検出部１３２は、Ｓ１０４の場合に信号処理部２１０を介して加算器２０８から供給される信号値、即ち減衰部２０６ｘにより所定の減衰率で減衰された信号値と、減衰部２０６ｙにより所定の減衰率で減衰された信号値とが加算された信号値である第１検出信号値を保持する（Ｓ１０６）。
【００５７】
次に、不良検出部１３２は、第１減衰率を所定の減衰率に、第２減衰率を他の減衰率に設定する（Ｓ１０８）。そして、減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を所定の減衰率で減衰させ、減衰部２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を他の減衰率で減衰させる。そして、不良検出部１３２は、Ｓ１０８の場合に信号処理部２１０を介して加算器２０８から供給される信号値、即ち減衰部２０６ｘにより所定の減衰率で減衰された信号値と、減衰部２０６ｙにより他の減衰率で減衰された信号値とが加算された信号値である第２検出信号値を保持する（Ｓ１１０）。
【００５８】
次に、不良検出部１３２は、第１減衰率を他の減衰率に、第２減衰率を所定の減衰率に設定する（Ｓ１１２）。減衰部２０６ｘは、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を他の減衰率で減衰させ、減衰部２０６ｙは、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂが検出した反射電子の電子量を示す信号を所定の減衰率で減衰させる。不良検出部１３２は、Ｓ１１２の場合に信号処理部２１０を介して加算器２０８から供給される信号値、即ち減衰部２０６ｘにより他の減衰率で減衰された信号値と、減衰部２０６ｙにより所定の減衰率で減衰された信号値とが加算された信号値である第３検出信号値を保持する（Ｓ１１４）。
【００５９】
次に、不良検出部１３２は、Ｓ１０６において保持した第１検出信号値が、理想値格納部１３４が格納する理想値から、許容値格納部１３６が格納する許容値α_１の範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ１１６）。Ｓ１１６において第１検出信号値が理想値から許容値α_１の範囲内にないと判断した場合、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂのうちの少なくとも２つが不良であることを検出する（Ｓ１１８）。
【００６０】
Ｓ１１６において第１検出信号値が理想値から許容値α_１の範囲内にあると判断した場合、不良検出部１３２は、Ｓ１１０において保持した第２検出信号値及びＳ１１４において保持した第３検出信号値が、第１検出信号値の半分の値から許容値α_１より小さい許容値α_２の範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ１２０）。Ｓ１２０において第２検出信号値及び第３検出信号値が第１検出信号値の半分の値から許容値α_２の範囲内にあると判断した場合、不良検出部１３２は、反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であることを検出する（Ｓ１２２）。そして、不良検出部１３２が反射電子検出器４４ｘａ、４４ｘｂ、４４ｙａ、及び４４ｙｂが正常であることを検出した場合、理想値格納部１３４は、Ｓ１０６において保持した第１検出信号値を理想値として格納する（Ｓ１２３）。
【００６１】
Ｓ１２０において第２検出信号値及び第３検出信号値が第１検出信号値の半分の値から許容値α_２の範囲内にないと判断した場合、不良検出部１３２は、Ｓ１１０において保持した第２検出信号値と、Ｓ１１４において保持した第３検出信号値とを比較する（Ｓ１２４）。Ｓ１２４において第２検出信号値の方が小さいと判断した場合、反射電子検出器４４ｘａ及び４４ｘｂの少なくとも一方が不良であることを検出する（Ｓ１２６）。また、Ｓ１２４において第２検出信号値の方が小さいと判断した場合、不良検出部１３２は、ＩＶ変換器２００ｘａ及び２００ｘｂ、加算器２０２ｘ、並びに増幅器２０４ｘのうちの少なくとも１つが不良であることを検出してもよい。Ｓ１２４において第３検出信号値の方が小さいと判断した場合、反射電子検出器４４ｙａ及び４４ｙｂの少なくとも一方が不良であることを検出する（Ｓ１２８）。また、Ｓ１２４において第３検出信号値の方が小さいと判断した場合、不良検出部１３２は、ＩＶ変換器２００ｙａ及び２００ｙｂ、加算器２０２ｙ、並びに増幅器２０４ｙのうちの少なくとも１つが不良であることを検出してもよい。
【００６２】
本実施形態の電子ビーム露光装置によれば、反射電子検出器の不良を検出する試験をソフトウェアにより簡易に行うことができる。そのため、電子ビーム露光装置の動作を停止させることなく、頻繁に定期的な試験を行うことができる。また、複数の反射電子検出器のうち１つの反射電子検出器が故障した場合であっても、理想値や許容値を調節することによって反射電子検出器の故障を確実に検出することができる。したがって、電子ビーム露光装置は、反射電子検出器を用いて、電子ビームの照射位置の校正、ウェハに形成されたパターン幅の測定等を正確に行うことができる。
【００６３】
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、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６４】
【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、簡易に反射電子検出器の不良を検出できる電子ビーム照射装置、電子ビーム露光装置、及び不良検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子ビーム露光装置１００の構成の一例を示す図である。
【図２】電子検出部４５、反射電子処理部９０、及び統括制御部１３０の構成の一例を示す図である。
【図３】不良検出部１３２の検出結果の一例を示す図である。
【図４】不良検出部１３２の検出結果の一例を示す図である。
【図５】反射電子検出器の不良検出方法の一例のフローを示す図である。
【符号の説明】
１０・・・鏡筒、１２・・・電子銃、１４・・・第１電子レンズ、１６・・・スリット部、１８・・・偏向器、２０・・・第２電子レンズ、２２・・・第３電子レンズ、２４・・・マスク、２６・・・第４電子レンズ、２８・・・ブランキング電極、３０・・・第５電子レンズ、３２・・・第６電子レンズ、３４・・・ラウンドアパーチャ部、３６・・・第７電子レンズ、３８・・・第８電子レンズ、４０・・・主偏向器、４２・・・副偏向器、４４・・・反射電子検出器、４５・・・電子検出部、４６・・・ウェハステージ、４８・・・ウェハ、５２・・・マスクステージ駆動部、５４・・・ウェハステージ駆動部、５６・・・マスクステージ、８０・・・偏向制御部、８４・・・マスクスステージ制御部、８６・・・ブランキング電極制御部、８８・・・電子レンズ制御部、９０・・・反射電子処理部、９２・・・ウェハステージ制御部、１００・・・電子ビーム露光装置、１１０・・・電子ビーム照射系、１１２・・・マスク用投影系、１１４・・・焦点調整レンズ系、１１６・・・ウェハ用投影系、１２０・・・個別制御部、１３０・・・統括制御部、１３２・・・不良検出部、１３４・・・理想値格納部、１３６・・・許容値格納部、１４０・・・制御系、１５０・・・露光部、２００・・・ＩＶ変換器、２０２・・・加算器、２０４・・・増幅器、２０６・・・減衰部、２０８・・・加算器、２１０・・・信号処理部

Claims

電子ビームを対象物に照射する電子ビーム照射装置であって、
電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を検出する複数の反射電子検出器と、
前記複数の反射電子検出器のうちの第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる第１減衰部と、
前記複数の反射電子検出器のうちの第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる第２減衰部と、
前記第１減衰部および前記第２減衰部が同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値、および前記第１減衰部および前記第２減衰部が異なる減衰率でそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する不良検出部と
を備える電子ビーム照射装置。
前記第１反射電子検出器が検出した電子量を電圧に変換し、検出された前記反射電子の電子量を示す信号値を生成する第１ＩＶ変換器と、
前記第２反射電子検出器が検出した電子量を電圧に変換し、検出された前記反射電子の電子量を示す信号値を生成する第２ＩＶ変換器と、
前記第１ＩＶ変換器が生成した信号値を増幅させる第１増幅器と、
前記第２ＩＶ変換器が生成した信号値を増幅させる第２増幅器と
をさらに備え、
前記第１減衰部は、前記第１増幅器が増幅した信号値を減衰させ、
前記第２減衰部は、前記第２増幅器が増幅した信号値を減衰させ、
前記不良検出部は、前記第１反射電子検出器、前記第１ＩＶ変換器、および前記第１増幅器のいずれか、または前記第２反射電子検出器、前記第２ＩＶ変換器、および前記第２増幅器のいずれかが不良であることを検出する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器が正常である場合に、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器が検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値を格納する理想値格納部をさらに備え、
前記不良検出部は、前記第１減衰部および前記第２減衰部が同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値が加算された信号値を、前記理想値格納部が格納する前記理想値と比較することにより、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
前記第１減衰部が減衰させた信号値と前記第２減衰部が減衰させた信号値とを加算する減衰信号加算器をさらに備え、
前記第１減衰部は、前記第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を、前記不良検出部の制御に基づいて第１減衰率で減衰させ、
前記第２減衰部は、前記第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を、前記不良検出部の制御に基づいて第２減衰率で減衰させ、
前記減衰信号加算器は、前記第１減衰部が前記第１減衰率で減衰させた信号値と前記第２減衰部が前記第２減衰率で減衰させた信号値とを加算して前記不良検出部に供給し、
前記不良検出部は、前記第１減衰率および前記第２減衰率を変化させることによって、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する請求項３に記載の電子ビーム照射装置。
前記第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と、前記電子ビームの光軸に対して前記第１反射電子検出器と対向する位置に設けられた第３反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する第１検出信号加算器と、
前記第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と、前記電子ビームの光軸に対して前記第２反射電子検出器と対向する位置に設けられた第４反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを加算する第２検出信号加算器と、
前記第１検出信号加算器が加算して前記第１減衰部が第１減衰率で減衰させた信号値と、前記第２検出信号加算器が加算して前記第２減衰部が第２減衰率で減衰させた信号値とを加算して前記不良検出部に供給する減衰信号加算器と
をさらに備え、
前記不良検出部は、前記第１減衰率および前記第２減衰率を変化させ、前記第１減衰部および前記第２減衰部が同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値が加算された信号値、および前記第１減衰部および前記第２減衰部が異なる減衰率でそれぞれ減衰させた信号値が加算された信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方、または前記第３反射電子検出器および前記第４反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が正常であり、前記第１減衰率および前記第２減衰率を同一の減衰率にした場合に、前記減衰信号加算器が前記不良検出部に供給すべき信号値である理想値を格納する理想値格納部と、
不良検出の判断基準となる所定の許容値を格納する許容値格納部と
をさらに備え、
前記不良検出部は、前記第１減衰率および前記第２減衰率を同一の減衰率にした場合に前記減衰信号加算器から供給される信号値である第１検出信号値が、前記理想値格納部が格納する前記理想値から前記所定の許容値の範囲内にあるか否かを判断し、前記第１検出信号値が前記所定の許容値の範囲内にないと判断した場合、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器のうちの少なくとも２つが不良であることを検出する請求項５に記載の電子ビーム照射装置。
前記許容値格納部は、前記所定の許容値より小さい他の許容値をさらに格納し、
前記不良検出部は、前記第１検出信号値が前記理想値から前記所定の許容値の範囲内にあると判断した場合、さらに前記第１減衰率を前記所定の減衰率にし前記第２減衰率を前記所定の減衰率より大きい他の減衰率にした場合に前記減衰信号加算器から供給される信号値である第２検出信号値、および前記第１減衰率を前記他の減衰率にし前記第２減衰率を前記所定の減衰率にした場合に前記減衰信号加算器から供給される信号値である第３検出信号値が、前記第１検出信号値の半分の値から前記他の許容値の範囲内にあるか否かを判断し、前記第２検出信号値および前記第３検出信号値が前記他の許容値の範囲内にあると判断した場合、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が正常であることを検出する請求項６に記載の電子ビーム照射装置。
前記不良検出部は、前記第２検出信号値および前記第３検出信号値のうちの少なくとも一方が前記第１検出信号値の半分の値から前記他の許容値の範囲内にないと判断した場合、前記第２検出信号値と前記第３検出信号値とを比較し、前記第２検出信号値の方が小さい場合、前記第１反射電子検出器および前記第３反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出し、前記第３検出信号値の方が小さい場合、前記第２反射電子検出器および前記第４反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出する請求項７に記載の電子ビーム照射装置。
反射電子検出器の不良を検出する不良検出方法であって、
電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を、複数の反射電子検出器により検出する反射電子検出段階と、
前記複数の反射電子検出器のうちの第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と、前記複数の反射電子検出器のうちの第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを同一の減衰率でそれぞれ減衰させる第１減衰段階と、
前記第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と、前記第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とを異なる減衰率でそれぞれ減衰させる第２減衰段階と、
前記第１減衰段階において同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値、および前記第２減衰段階において異なる減衰率でそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する不良検出段階と
を備える不良検出方法。
前記不良検出段階は、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器が正常である場合に前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器が検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値と、前記第１減衰段階において同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値が加算された信号値を比較することにより、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する段階を有する請求項９に記載の不良検出方法。
前記第２減衰段階は、
前記第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を第１減衰率で減衰させる段階と、
前記第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を第２減衰率で減衰させる段階と
を有し、
前記不良検出段階は、前記第１減衰率および前記第２減衰率を変化させることによって、前記第２減衰段階において前記第１減衰率で減衰させた信号値と前記第２減衰率で減衰させた信号値とが加算された信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する請求項９に記載の不良検出方法。
前記反射電子検出段階は、前記電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた前記第１反射電子検出器および第３反射電子検出器、並びに前記電子ビームの光軸に対して対向する位置に設けられた前記第２反射電子検出器および第４反射電子検出器により反射電子を検出する段階を有し、
前記第２減衰段階は、
前記第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と前記第３反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とが加算された信号値を第１減衰率で減衰させて第１減衰信号値を生成する段階と、
前記第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値と前記第４反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値とが加算された信号値を第２減衰率で減衰させて第２減衰信号値を生成する段階と
を有し、
前記不良検出段階は、前記第１減衰率および前記第２減衰率を変化させることによって、前記第２減衰段階において生成された前記第１減衰信号値と前記第２減衰信号値とが加算された信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方、または前記第３反射電子検出器および前記第４反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する請求項９に記載の不良検出方法。
前記不良検出段階は、
前記第１減衰段階において同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値が加算された信号値である第１検出信号値が、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が正常であり、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が検出する反射電子の電子量を示す信号値である理想値から所定の許容値の範囲内にあるか否かを判断する段階と、
前記第１検出信号値が前記所定の許容値の範囲内にないと判断した場合、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器のうちの少なくとも２つが不良であることを検出する段階と
を有する請求項１２に記載の不良検出方法。
前記不良検出段階は、
前記第１検出信号値が前記理想値から前記所定の許容値の範囲内にあると判断した場合、前記第１減衰率を前記所定の減衰率にし前記第２減衰率を前記所定の減衰率より大きい他の減衰率にした場合の前記第１減衰信号値と前記第２減衰信号値とを加算した信号値である第２検出信号値、および前記第１減衰率を前記他の減衰率にし前記第２減衰率を前記所定の減衰率にした場合の前記第１減衰信号値と前記第２減衰信号値とを加算した信号値である第３検出信号値が、前記第１検出信号値の半分の値から前記所定の許容値より小さい他の許容値の範囲内にあるか否かを判断する段階と、
前記第２検出信号値および前記第３検出信号値が前記他の許容値の範囲内にあると判断した場合、前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が正常であることを検出する段階と
を有する請求項１３に記載の不良検出方法。
前記不良検出段階において前記第１反射電子検出器、前記第２反射電子検出器、前記第３反射電子検出器、および前記第４反射電子検出器が正常であることを検出した場合に、前記第１検出信号値を前記理想値として格納する理想値格納段階をさらに備える請求項１４に記載の不良検出方法。
前記不良検出段階は、
前記第２検出信号値および前記第３検出信号値のうちの少なくとも一方が前記第１検出信号値の半分の値から前記他の許容値の範囲内にないと判断した場合、前記第２検出信号値と前記第３検出信号値とを比較する段階と、
前記第２検出信号値の方が小さい場合、前記第１反射電子検出器および前記第３反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出し、前記第３検出信号値の方が小さい場合、前記第２反射電子検出器および前記第４反射電子検出器のうちの少なくとも一方が不良であることを検出する段階と
を有する請求項１４に記載の不良検出方法。
電子ビームによりウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームがマークに照射されることにより発生する反射電子を検出する複数の反射電子検出器と、
前記複数の反射電子検出器のうちの第１反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる第１減衰部と、
前記複数の反射電子検出器のうちの第２反射電子検出器が検出した反射電子の電子量を示す信号値を減衰させる第２減衰部と、
前記第１減衰部および前記第２減衰部が同一の減衰率でそれぞれ減衰させた信号値、および前記第１減衰部および前記第２減衰部が異なる減衰率でそれぞれ減衰させた信号値に基づいて、前記第１反射電子検出器および前記第２反射電子検出器の少なくとも一方の不良を検出する不良検出部と
を備える電子ビーム露光装置。