JP6107387B2 - 電子ビーム照射処理の終点検出装置、終点検出方法及び電子ビーム照射処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ビームを照射して加工処理を施す対象物（以下「被処理物」という）への電子ビーム照射処理の終点を検出する技術に関し、特に半導体デバイスの製造に用いられるフォトマスク上の微細な黒欠陥部に電子ビームを照射して除去する修正処理において好適な技術に関する。

従来、各種の分野で、高密度に収束された電子ビームを、金属部材や電子部品上の処理領域に照射する加工処理が行われている。こうした処理の例としては、金属部材間の溶接処理や金属部材上の表面加工処理或いは半導体デバイスのような電子部品上の回路パターンのエッチング処理といったものがある。
特に、半導体デバイスの分野では、回路パターンを数ｎｍ〜数十ｎｍレベルでの微細な加工を施す場面で、電子ビーム照射装置が多く用いられる。この回路パターンは、近年の大規模集積回路の高集積化に伴ってますます微細化が求められているため、回路原版であるフォトマスク上に、より微細かつ正確な回路パターンを形成する技術が要求されている。

フォトマスク上の回路パターンは、基板上にＣｒやＭｏが塗膜された遮光層が形成され、この遮光層に所定のパターニングが行われて形成される。形成された回路パターンに黒欠陥部が生じると、これを除去して可能な限り本来の回路パターンに近づけるよう修正する必要がある。黒欠陥部は数ｎｍの長さのものもあり、こうした微細な黒欠陥部を修正する場合、黒欠陥部が生じたフォトマスクをチャンバー内に配置し、黒欠陥部に電子ビームを照射してガスアシストエッチング加工を行い、これを除去修正する。

このガスアシストエッチング加工中、電子ビームの照射処理が適切な時点で停止されず、電子ビームが黒欠陥部の下層の基板にまで照射されると、基板の表面が過剰に削られるオーバーエッチング現象が生じ、フォトマスクの品質を損ねるという問題がある。また電子ビームがアシストガスと過剰反応することによって、本来の回路パターンの側部が削られるサイドエッチング現象が生じ、回路パターンの品質を損ねるという問題もある。よって、高精細なフォトマスクを製造するためには、電子ビーム照射処理の終点を正確に検出することが重要である。

そこで、被処理物上の処理領域に電子ビームを照射したときに生じる二次電子又は後方散乱電子（以下、特に明示の場合を除き単に「二次電子等」という）を捕捉し、この捕捉された二次電子等の強度に基づいて、被処理物上の処理領域の層が変わったことを検出し、前記処理の終点を検出する方法が考えられる。また、他の終点検出に関連する技術として特許文献１に開示の技術もある。これはまず、電子ビームが照射される試料面近傍に、電子ビーム照射で発生するＸ線を検出可能なＴＥＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｅｄｇｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｅｎｓｏｒ）を配置する。そしてこれを用いて電子ビームの走査に同期してＸ線を検出し、注目した元素の信号の有無または信号の大小で終点検出を行うものである。

特開２００４−３４９１１８号公報

しかし処理領域からの二次電子等の強度に基づいて終点を検出する方法では、処理領域の長さが数十ｎｍ程度のように微細となると、ここから捕捉できる二次電子等の強度が非常に小さくなり、高精度な終点検出が難しい場合がある。また特許文献１の開示技術では、上記ＴＥＳを用いるために１Ｋ以下という極めて低温の環境が必要であり、電子ビーム照射装置に加え、冷凍機や熱シールドといった多くの装置を付設しなければならない。そのため、チャンバー内の試料や電子ビーム照射装置を含めた各装置の構成やそれらの操作が複雑となるため、この技術は実際上適用が困難である。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、電子ビームを対象の処理領域に照射して加工する電子ビーム照射処理において、装置の構成及び操作を複雑とすることなく、処理の終点を高精度に検出できる電子ビーム照射処理の終点検出装置、電子ビーム照射処理の終点検出方法及び電子ビーム処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、電子ビームを照射して加工処理を施す対象物である被処理物上の処理領域に電子ビームを照射する第一の電子ビーム照射装置と、前記処理領域の形状に相似して拡大された形状の終点検出用領域に、前記第一の電子ビーム照射装置の電子ビームの照射タイミングと同期して電子ビームを照射する第二の電子ビーム照射装置と、前記終点検出用領域から生じる二次電子又は後方散乱電子を捕捉する捕捉装置と、前記捕捉された二次電子又は後方散乱電子の強度に基づいて、前記終点検出用領域への電子ビーム照射処理の終点を算出するとともに、当該終点を算出した時点を前記処理領域への電子ビーム照射処理の終点として算出する算出装置とを有する。

また、前記被処理物をフォトマスクとし、前記処理領域をフォトマスク上に形成された回路パターンに生じた黒欠陥部としてもよい。これにより、フォトマスク上の微細な黒欠陥部へ電子ビームを適切に照射し、除去することができるので、オーバーエッチング現象やサイドエッチング現象を抑制した高精細のフォトマスクを製造できる。
また、前記処理領域の長さを十ｎｍオーダから百ｎｍオーダとしてもよい。これにより、微細な処理領域の修正処理をより高精度に行うことができる。

また、前記処理領域の形状が、ホール形状、ドット形状、突起形状、欠け形状、ブリッジ形状、ミスホール形状またはこれら複数の形状を組み合わせた形状のいずれかとしてもよい。これにより、上記した形状の処理領域の修正処理をより高精度に行うことができる。
本発明に係る電子ビーム照射処理装置のある態様として、前記いずれかの電子ビーム照射処理の終点検出装置と、前記算出された処理領域への電子ビーム照射処理の終点に基づいて、前記第一の電子ビーム照射装置の電子ビーム照射処理を停止させる制御装置とを有することとした。これにより、処理領域の修正処理を高精度に加工処理できる電子ビーム照射処理装置を提供できる。

また、本発明に係る電子ビーム照射処理の終点検出方法のある態様として、被処理物上の処理領域に電子ビームを照射する電子ビーム照射処理の終点を検出する方法であって、前記処理領域の形状に相似して拡大された形状の終点検出用領域に、前記処理領域への電子ビームの照射タイミングと同期して電子ビームを照射し、当該終点検出用領域への電子ビームの照射によって生じる二次電子又は後方散乱電子を捕捉し、当該捕捉された二次電子又は後方散乱電子の強度に基づいて前記終点検出用領域への電子ビーム照射処理の終点を算出し、当該終点を算出した時点を前記処理領域への電子ビーム照射処理の終点として算出する方法とした。

従って本発明のある態様に係る電子ビーム照射処理の終点検出装置又は終点検出方法によれば、従来から用いられている電子ビーム照射装置を用いて終点を検出できるので、他の多くの装置を付設する必要がない。
また終点検出用領域の形状が処理領域の形状に相似して拡大形成されているので、これら各領域に電子ビームを照射した際の二次電子等の強度に関しては、終点検出用領域の方が処理領域よりも大きくなる。そして、処理領域への電子ビームの照射タイミングと同期して終点検出用領域へ電子ビームを照射するとともに、終点検出用領域への照射処理の終点が検出された時点を処理領域への照射処理の終点として算出する。よって、電子ビーム照射処理における装置の構成及び操作を複雑とすることなく、処理の終点を高精度に検出できる。

本発明の実施形態に係る終点検出装置を説明する概略構成図である。 本発明の実施形態に係る終点検出装置を説明するブロック図である。 黒欠陥部を含む本来の回路パターンの模式図である。 一つの形状のプログラム欠陥部を含む終点検出用領域のパターン模式図である。 他の形状のプログラム欠陥部を含む終点検出用領域のパターン模式図である。 黒欠陥部修正処理のフローチャートを図である。 黒欠陥部から生じた二次電子等の強度の変化を示す図である。 プログラム欠陥部から生じた二次電子等の強度の変化を示す図である。

本発明の実施形態に係る終点検出装置は、被処理物であるフォトマスク上に形成された回路パターン中に生じる、処理領域である黒欠陥部に電子ビームを照射して、これを除去修正するための修正処理において、その修正処理の終点を検出するために用いられる。以下、その構成を、図面を参照して説明する。なお、図中に示された終点検出装置を構成する各装置や部材の形状、大きさ又は比率は適宜簡略化及び誇張して示されている。

（構成）
本発明の実施形態に係る終点検出装置は、図１に示すように、第一の電子ビーム照射装置１２を有し、第一の電子ビーム照射装置１２はフォトマスク６上の回路パターン中の黒欠陥部１３（図３参照）に電子ビーム２を照射する。また終点検出装置は、第二の電子ビーム照射装置１２´を有し、第二の電子ビーム照射装置１２´はフォトマスク６上において、前記回路パターンの周縁部位に形成された、終点検出用領域の中のプログラム欠陥部１７（図４参照）に電子ビームを照射する。さらに終点検出装置は、第一の電子ビーム照射装置１２の移動方向を制御する第一のＸＹ移動ステージ１１と、第二の電子ビーム照射装置１２´の移動方向を制御する第二のＸＹ移動ステージ１１´とを有する。さらに終点検出装置は、黒欠陥部への電子ビーム照射によって生じる二次電子８又は／及び後方散乱電子９を捕捉して二次電子等の強度を電気信号に変換する第一の捕捉装置１０を有する。また終点検出装置は、プログラム欠陥部への電子ビーム照射によって生じる二次電子８´又は／及び後方散乱電子９´を、同様に捕捉する第二の捕捉装置１０´を有する。さらに終点検出装置は、この第二の捕捉装置１０´によって補足された二次電子等の強度に基づいて、黒欠陥部への電子ビーム照射処理の終点を検出する算出装置２０（図２参照）を有する。

第一の電子ビーム照射装置１２は、図１に示すように、フォトマスク６に対して遠い側に設けられた電子銃１を有するとともに、この電子銃１から発射された電子ビーム２を集束する電磁式のコンデンサレンズ３および対物レンズ４を有する。集束された電子ビーム２は、コンデンサレンズ３と対物レンズ４との間に配設された偏光器５によって偏光され、フォトマスク６上に照射される。また、フォトマス６に対して近い側にガスエッチング用のアシストガスを噴射するガスノズル７が設けられ、このガスノズル７の軸方向の中央部を前記集束されかつ偏光された電子ビーム２が貫通する。第一の電子ビーム照射装置１２の電子ビーム２の照射位置は、上記第一のＸＹ移動ステージ１１によって、フォトマスク６上で移動するとともに、偏光器５によってもＸＹ方向に偏光されて移動する。

第二の電子ビーム照射装置１２´は、終点検出用領域であるプログラム欠陥部に電子ビーム２´を照射し、その構成は基本的に第一の電子ビーム照射装置１２と同じである。ただし、照射する電子ビーム２´の径は、プログラム欠陥部の長さに応じて適宜変更されてよい。また第一の電子ビーム照射装置１２と第二の電子ビーム照射装置１２´は、各々の電子ビーム２、２´の照射位置の移動を連動させる制御装置（不図示）によって連結された上で同じチャンバー内に配設される。この２つの電子ビーム照射装置１２、１２´の連動については後述する。

算出装置２０は、図２に示すように、第二の捕捉装置１０´から入力された二次電子等の強度を示す電気信号に基づいて、その強度の経時変化を測定しモニター１９に表示する。また算出装置２０は、測定された強度の変化率の絶対値を、予め設定された閾値と比較し、変化率の絶対値が前記閾値を超えたか否かを判定する。そして測定された強度の変化率が前記閾値を超えたと判定した場合、プログラム欠陥部への電子ビーム照射処理の終点を算出する。そしてこの終点を算出した時点を、黒欠陥部への電子ビーム照射処理の終点として算出し、算出結果をモニター１９に表示する。

また算出装置２０には、第一のＸＹ移動ステージ１１及び偏光器５から、第一の電子ビーム照射装置１２による電子ビーム２の照射位置の座標信号が入力される。また第二のＸＹ移動ステージ１１´及び偏光器５から、第二の電子ビーム照射装置１２´による電子ビーム２´の照射位置の座標信号が入力される。算出装置２０は、これら入力された信号を、上記した二次電子等の強度の電気信号とともにモニター１９に表示する。
第一の捕捉装置１０と第二の捕捉装置１０´は各々、図１に示すように、フォトマスク６に対して同じ角度及び同じ離間距離で配置されている。

（プログラム欠陥部の作製方法）
次に、第二の電子ビーム照射装置１２´によって電子ビーム２´が照射されるプログラム欠陥部の作製方法の一例を説明する。プログラム欠陥部は、フォトマスク６上に本来の回路パターンを形成する際、同時に形成されるものである。以下に詳細を述べる。
まず基板となる６インチの石英基板１５に、スパッタリングを用い遮光層であるＭｏＳｉ合金１４を数十ｎｍ程度成膜する。その後、同じく遮光層であるＣｒを数十ｎｍ成膜した上にポジレジストまたはネガレジストを数百ｎｍコーティングして、フォトマスクブランクスを得る。

次に、コーティングされたレジスト面に電子ビームまたはレーザーを用いて本来の回路パターンをパターニング露光により形成する。このとき同時に、レジスト面上であって本来の回路パターンが形成されていないフォトマスクの周縁部に、本来の回路パターンと同じパターンを別に形成しておく。さらにその別に形成するパターンの中に、予め黒欠陥部として発生が予想される形状（図３参照）に相似して拡大させた形状の複数のプログラム欠陥部１７、１８（図４、図５参照）を、電子ビームまたはレーザーを用いてパターン形成しておく。

その後、この基板に対して、ＰＥＢ処理、現像処理を施し、さらにフッ素系ガスまたは塩素系ガスを用いたドライエッチングを実施し、ＣｒとＭｏＳｉ合金１４でパターニングされた回路パターンとともに、複数のプログラム欠陥部１７、１８を有する終点検出用パターンを有するフォトマスクを得る。このようにしてプログラム欠陥部を作製する。なお、プログラム欠陥部の形状は、図示した２つの形状に限定されず、適宜設定されてよい。また図示した回路パターン及び終点検出用パターンは、ＬとＳがともに８０ｎｍで繰り返されるＬ／Ｓパターンであるが、Ｈｏｌｅ系パターンその他複雑なパターンでもよい。さらにパターンの長さも図示した８０ｎｍに限定されず、適宜設定されてよい。

その後、基板を洗浄してレジスト残渣を剥離し、再度全面をエッチングする事によりＣｒを剥離し、ＭｏＳｉ合金１４で形成された回路パターンを得る。そして回路パターン上に発生した欠陥を検査し、黒欠陥部１３が検出されることになる。黒欠陥部１３の形状が図３に示す形状の場合、この形状に最も相似する、図４に示すプログラム欠陥部１７が選択されることとなる。なお、プログラム欠陥部１７は、そのパターン長手方向の長さ（１２０ｎｍ、図４参照）が、黒欠陥部１３の長さ（４０ｎｍ、図３参照）の３倍に拡大されている。

（２つの電子ビーム照射装置の連動）
次に、第一の電子ビーム照射装置１２と第二の電子ビーム照射装置１２´の連動について説明する。
第一の電子ビーム照射装置１２は、例えばラスタ走査方式の場合、まず、回路パターン中のＳパターンのライン上の一つの角を開始位置（図３中「１ＬＯＯＰの開始位置」で示す）とする。そしてここから、図中の一点鎖線で示すように、電子ビーム２の走査照射を開始する。具体的には、第一の電子ビーム照射装置１２は、黒欠陥部１３の位置に到達するまでは電子ビーム２の照射位置を移動させる。そして黒欠陥部１３の位置に到達すると、黒欠陥部１３に電子ビーム２を走査照射する。その後、黒欠陥部１３の位置を通過した後は、終了位置（図３中「１ＬＯＯＰの終了位置」で示す）に至るまで電子ビーム２の照射位置を移動させる。このように黒欠陥部１３の位置においてのみ電子ビーム２は走査照射される。

この開始位置から終了位置までの第一の電子ビーム照射装置１２の動作を、１ＬＯＯＰとする。１ＬＯＯＰが終了すると、第一の電子ビーム照射装置１２の電子ビーム２の照射位置は再び前記開始位置に戻る。この１ＬＯＯＰの動作が、黒欠陥部１３への電子ビーム２の照射処理の終点が検出されるまで繰り返される。

一方、第二の電子ビーム照射装置１２´は、終点検出用パターンの一つの角（図４中「１ＬＯＯＰの開始位置」で示す）を開始位置とする。そしてここから、第一の電子ビーム照射装置１２が走査照射を開始すると同時に、図中の一点鎖線で示すように、電子ビーム２´の走査照射を開始する。具体的には、第二の電子ビーム照射装置１２´は、プログラム欠陥部１７の位置に到達するまでは電子ビーム２´の照射位置を移動させる。そしてプログラム欠陥部１７の位置に到達すると、プログラム欠陥部１７に電子ビーム２´を走査照射する。その後、終了位置（図４中「１ＬＯＯＰの終了位置」で示す）に至るまで電子ビーム２´の照射位置を移動させる。このようにプログラム欠陥部１７の位置においてのみ電子ビーム２´は走査照射される。

この開始位置から終了位置までの第二の電子ビーム照射装置１２´の動作を、１ＬＯＯＰとする。１ＬＯＯＰが終了すると、第二の電子ビーム照射装置１２´の電子ビーム２´の照射位置は再び前記開始位置に戻る。この１ＬＯＯＰの動作が、プログラム欠陥部１７への電子ビーム２´の照射処理の終点が検出されるまで繰り返される。

このとき、前記制御装置は、ＦＲＴ（ＦｒａｍｅＲｅｆｒｅｓｈＴｉｍｅ）と呼ばれるパラメータを用いて２つの電子ビーム照射装置１２、１２´の照射を制御する。よって第一の電子ビーム照射装置１２の１ＬＯＯＰと、第二の電子ビーム照射装置１２´の１ＬＯＯＰは、常に同じタイミングで開始される。すなわち、仮に一方の１ＬＯＯＰが他方の１ＬＯＯＰより早く終了したとしても、一方の電子ビーム照射装置は次の１ＬＯＯＰの電子ビームの走査照射を開始しない。このように、第一の電子ビーム照射装置１２と第二の電子ビーム照射装置１２´とが連動されているので、黒欠陥部１３の長さとプログラム欠陥部１７の長さが異なっていても、並行する２つの処理のＬＯＯＰは必ず同じタイミングで開始される。そして、黒欠陥部１３への電子ビーム２の照射タイミングと、プログラム欠陥部１７への電子ビーム２´の照射タイミングとを同期させる。

（方法）
次に、図６を用いて、本実施形態を用いた終点検出方法を、電子ビーム２を照射して黒欠陥部１３を修正するという修正処理の動作を通じて説明する。
上記のとおり製造され、黒欠陥部１３及びプログラム欠陥部１７を有するフォトマスク６を第一のＸＹステージ１１にセットする（ＳＴＥＰ１）。次に、電子銃１、コンデンサレンズ３、対物レンズ４、偏光器５、アシストガス、電子ビーム２の照射開始位置、照射終了位置等の条件を、処理における修正条件として設定する。そして設定された値を、外部入力機器であるキーボードを用いて、２つの電子ビーム照射装置１２、１２´に入力する（ＳＴＥＰ２）。

次に、第一の電子ビーム照射装置１２の第一のＸＹステージ１１及び偏光器５並びに第二の電子ビーム照射装置１２´の第二のＸＹステージ１１´及び偏光器５´を用いて、２つの電子ビーム照射装置１２、１２´の各々の電子ビーム２、２´の照射位置を所定の開始位置に配置する（ＳＴＥＰ３）。

次に、第一の電子ビーム照射装置１２を用いて黒欠陥部１３へ電子ビーム２を走査照射するとともに、第二の電子ビーム照射装置１２´を用いてプログラム欠陥部１７へ電子ビーム１２´を走査照射して修正処理を開始する（ＳＴＥＰ４）。このとき、２つの電子ビーム照射装置１２、１２´の各ＬＯＯＰは連動している。黒欠陥部１３への電子ビーム２の照射によって二次電子等が生じ、それを捕捉した第一の捕捉装置１０は、捕捉された二次電子等の強度を電気信号に変換して算出装置２０へ出力する。同様に、プログラム欠陥部１７への電子ビーム２´の照射によって二次電子等が生じ、それを捕捉した第二の捕捉装置１０´は、捕捉された二次電子等の強度を電気信号に変換して算出装置２０へ出力する。プログラム欠陥部１７が黒欠陥部１３の形状に相似して拡大形成されているので、第二の捕捉装置１０´から出力された信号が、第一の捕捉装置１０から出力された信号より多くなる。

次に、算出装置２０に、第二の捕捉装置１０´から入力された信号と予め設定された閾値とを比較させる（ＳＴＥＰ５）。この入力された信号が閾値以上となるまでは、２つの電子ビーム照射装置１２、１２´に、上記ＳＴＥＰ４のＬＯＯＰを繰り返させる。また算出装置２０にも上記ＳＴＥＰ５の比較を繰り返させる。
そして、第二の捕捉装置１０´から入力された信号が閾値以上であると判定されると、黒欠陥部１３の修正処理の終点が算出される。その後、算出装置２０に黒欠陥部１３の修正処理の終点が算出されたことをモニター１９に表示させる。このようにして、黒欠陥部１３の修正処理の終点を検出する方法が構成される。

また、こうした終点検出後、本実施形態に係る終点検出装置を操作するオペレータは、モニター１９の表示を見て、プログラム欠陥部１７において電子ビーム２´が照射される層が変化したと判断できる。そして黒欠陥部１３への電子ビーム２の照射を停止して、修正処理が終了する（ＳＴＥＰ６）。停止の方法は、電子ビーム２を遮蔽するブランキング板（不図示）を動作させる方法でも、第一の電子ビーム照射装置１２の電源をＯＦＦとする方法でもよく、任意の方法を用いてよい。

なお上記の他の終点検出方法として、算出装置２０を、測定された強度の変化率の絶対値を予め設定された閾値と比較させることなく、単に入力された強度の変化をモニター１９に表示させるだけの構成としてもよい。その場合、オペレータが、第二の捕捉装置１０´によって捕捉された二次電子等の強度の変化を、モニター１９を介して見て、黒欠陥部１３の修正処理の終点を判断する。

次に、本発明に係る実施例を説明する。この実施例では、遮光層として上下二層構造のＭｏＳｉ合金をエッチングした。初めに、第一の捕捉装置１０によって、４０ｎｍの長さの黒欠陥部１３から捕捉された二次電子等の強度の変化の例を図７に示す。図中の領域（１）において強度が緩やかに変化しており、修正処理の終点をこの変化から読み取る事は非常に困難であった。

次に、第二の捕捉装置１０´によって、１２０ｎｍの長さのプログラム欠陥部１７を修正処理した際に捕捉された二次電子等の強度の変化を図８に示す。電子ビーム２´の照射によるＬＯＯＰが繰り返され、その進行に伴って図中の領域（２）及び（３）において強度が急峻に変化した。この急峻な変化の位置で、電子ビーム２´を照射した層の質が変化したと判断できた。具体的には、領域（２）において上の遮光層から下の遮光層へと移行し、領域（３）において下の遮光層から基板へと移行したと考えられ、領域（３）が、黒欠陥部の修正処理の終点であると判定した。

本実施形態に係る終点検出装置のオペレータは、上記強度が値１２５を示した点（４）にて、黒欠陥部への電子ビームの照射を停止し、修正処理を終了した。この後、フォトマスク上を検査したところ、オーバーエッチング及びサイドエッチングは発見されず、本実施例の効果が確認された。

（効果）
本実施形態に係る終点検出装置によれば、本来の回路パターンにおける黒欠陥部への電子ビームの照射処理と、プログラム欠陥部への電子ビームの照射処理とを、同じチャンバー内の雰囲気で、かつ同じ一枚のフォトマスク上にて行う。よって、２つの照射処理間で一致する条件を増加させてこれらを同期させるので、より正確に処理の終点を検出することができる。

また図３、図４に示すように、終点検出用パターンのＬ／Ｓの長さを回路パターンのＬ／Ｓの長さと同じとすることにより、黒欠陥部の周囲のパターンの状態と、プログラム欠陥部の周囲のパターンの状態を近づけることができる。よって、２つの照射処理間で一致する条件を増加させてこれらを同期させるので、より正確に処理の終点を検出することができる。
また黒欠陥部の長さが十ｎｍオーダから百ｎｍオーダの場合、黒欠陥部に電子ビームを照射した場合に、得られる二次電子等の強度が極端に小さくなることが多い。よって黒欠陥部の形状を所定の比率で拡大した形状のプログラム欠陥部を形成し、これを終点検出用として用いれば、黒欠陥部の修正精度を向上させることができる。

また頻出する黒欠陥部の形状としては、ホール形状、ドット形状、突起形状、欠け形状、ブリッジ形状、ミスホール形状またはこれら複数の形状を組み合わせた形状のいずれかが予想される。よって、これらの形状を有するプログラム欠陥部を複数形成しておき、実際に黒欠陥が生じた際、終点検出用として最も適する形状のものを選択すれば、黒欠陥部の修正精度を向上させることができる。

（その他）
なお、本実施形態に係る終点検出装置に、前記検出された黒欠陥部における終点の検出に基づいて第一の電子ビーム照射装置の電子ビーム照射処理を停止させるように構成された制御装置をさらに備えた電子ビーム照射処理装置としてもよい。これにより、終点の検出から電子ビーム照射処理の停止までの工程を、オペレータの手を介さずに自動化することができるので、効率的に黒欠陥部の修正処理を行うことができる。そして、フォトマスクの基板のオーバーエッチングや遮光層のサイドエッチングを抑制した高精細のフォトマスクを製造できる。

また第一の捕捉装置と第二の捕捉装置は各々、図１に示すように、フォトマスクに対して同じ角度及び同じ距離で離間配置されているため、各々が捕捉する二次電子等の信号が互いに干渉しない。よって各々が捕捉する二次電子等の信号を同条件で比較できるので、より正確に処理の終点を検出することができる。
また、本実施形態に係る電子ビーム照射処理装置においては、第一の捕捉装置と第二の捕捉装置とが、フォトマスクに対して同じ角度及び距離で離間配置されているので、各々が捕捉する二次電子等の信号が互いに干渉しない。これにより、より正確に処理の終点を検出することができる。

本発明に係る終点検出装置は、終点を検出し難い各種の被処理物上の処理領域に電子ビームを照射して加工処理する際の終点の検出において効果を奏し、特にフォトマスク上に電子ビームを照射して修正処理を行う場合に高い効果を奏する。

１ 電子銃
２ 電子ビーム
３ コンデンサレンズ
４ 対物レンズ
５ 偏光器
６ フォトマスク
７ ガスノズル
８ 二次電子
９ 後方散乱電子
１０ 第一の捕捉装置
１０′ 第二の捕捉装置
１１ 第二のＸＹステージ
１１′ 第一のＸＹステージ
１２ 第一の電子ビーム照射装置
１２′ 第二の電子ビーム照射装置
１３ 黒欠陥部
１４ ＭｏＳｉ合金
１５ 石英基板
１７ プログラム欠陥
１８ プログラム欠陥
１９ モニター
２０ 算出装置

Claims (6)

1. 電子ビームを照射して加工処理を施す対象物である被処理物上の処理領域に電子ビームを照射する第一の電子ビーム照射装置と、
   前記処理領域の形状に相似して拡大された形状の終点検出用領域に、前記第一の電子ビーム照射装置の電子ビームの照射タイミングと同期して電子ビームを照射する第二の電子ビーム照射装置と、
   前記終点検出用領域から生じる二次電子又は後方散乱電子を捕捉する捕捉装置と、
   前記捕捉された二次電子又は後方散乱電子の強度に基づいて、前記終点検出用領域への電子ビーム照射処理の終点を算出するとともに、当該終点を算出した時点を前記処理領域への電子ビーム照射処理の終点として算出する算出装置とを有する電子ビーム照射処理の終点検出装置。
2. 前記被処理物をフォトマスクとし、前記処理領域をフォトマスク上に形成された回路パターンに生じた黒欠陥部とすることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射処理の終点検出装置。
3. 前記処理領域の長さが十ｎｍオーダから百ｎｍオーダであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ビーム照射処理の終点検出装置。
4. 前記処理領域の形状が、ホール形状、ドット形状、突起形状、欠け形状、ブリッジ形状、ミスホール形状またはこれら複数の形状を組み合わせた形状のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子ビーム照射処理の終点検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子ビーム照射処理の終点検出装置と、
   前記算出された処理領域への電子ビーム照射処理の終点に基づいて、前記第一の電子ビーム照射装置の電子ビーム照射を停止させる制御装置とを有する電子ビーム照射処理装置。
6. 電子ビームを照射して加工処理を施す対象物である被処理物上の処理領域に電子ビームを照射する電子ビーム照射処理の終点を検出する方法であって、
   前記処理領域の形状に相似して拡大された形状の終点検出用領域に、前記処理領域への電子ビームの照射タイミングと同期して電子ビームを照射し、当該終点検出用領域への電子ビームの照射によって生じる二次電子又は後方散乱電子を捕捉し、当該捕捉された二次電子又は後方散乱電子の強度に基づいて前記終点検出用領域への電子ビーム照射処理の終点を算出し、当該終点を算出した時点を前記処理領域への電子ビーム照射処理の終点として算出することを特徴とする電子ビーム照射処理の終点検出方法。

Images