JP7357741B2 - Evaluation method and charged particle beam device - Google Patents

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本発明は、評価方法および荷電粒子ビーム装置に関する。 The present invention relates to an evaluation method and a charged particle beam device.

電子ビームなどの荷電粒子ビームを用いた荷電粒子ビーム装置として、電子ビーム描画装置が知られている。電子ビーム描画装置は、例えば、微細な半導体集積回路パターン(LSIパターン等)を描画するために用いられる。電子ビーム描画装置では、定期的に、電子ビームの制御動作の較正や、制御動作の検査が行われる。 2. Description of the Related Art An electron beam writing device is known as a charged particle beam device that uses a charged particle beam such as an electron beam. An electron beam drawing device is used, for example, to draw fine semiconductor integrated circuit patterns (LSI patterns, etc.). In the electron beam lithography apparatus, calibration of the control operation of the electron beam and inspection of the control operation are periodically performed.

例えば、特許文献1には、電子ビームの試料上の照射位置をリアルタイムに検出して、電子ビームの位置ずれなどの異常を検出することを可能とした電子ビーム描画装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an electron beam lithography apparatus that can detect an irradiation position of an electron beam on a sample in real time and detect abnormalities such as positional deviation of the electron beam.

特開2006-339405号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-339405

図43は、電子ビーム描画装置における、従来の制御動作の異常検出方法の一例を説明するための図である。図44は、電子ビームEBでマークMを走査することで発生する電子信号(二次電子または反射電子)を検出して得られる検出信号の波形を示すグラフである。なお、図44に示すグラフにおいて、横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。 FIG. 43 is a diagram for explaining an example of a conventional abnormality detection method of control operation in an electron beam lithography apparatus. FIG. 44 is a graph showing the waveform of a detection signal obtained by detecting an electronic signal (secondary electrons or reflected electrons) generated by scanning the mark M with the electron beam EB. Note that in the graph shown in FIG. 44, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the intensity I of the detection signal.

図43に示すように、電子ビームEBを所定のステップで移動させて電子ビームEBでマークMを走査する。これにより、電子ビームEBが照射された領域から電子信号(二次電子および反射電子)が放出される。この電子信号を検出器(図示せず)で検出して検出信号を観測することで、図44に示す検出信号の波形が得られる。この検出信号の波形からビーム制御系の制御動作に異常がないかを確認することができる。すなわち、検出信号の波形からビーム制御系の制御動作を評価することができる。 As shown in FIG. 43, the electron beam EB is moved in predetermined steps to scan the mark M with the electron beam EB. As a result, electron signals (secondary electrons and reflected electrons) are emitted from the region irradiated with the electron beam EB. By detecting this electronic signal with a detector (not shown) and observing the detection signal, the waveform of the detection signal shown in FIG. 44 is obtained. From the waveform of this detection signal, it can be confirmed whether there is any abnormality in the control operation of the beam control system. That is, the control operation of the beam control system can be evaluated from the waveform of the detection signal.

上述した従来の制御動作の評価方法では、例えば、ビーム制御系を構成する素子が壊れるなどして制御動作に明確な異常が生じた場合には、検出信号の波形が大きく変化するため異常を検出できる。しかしながら、従来の制御動作の異常検出方法では、例えば、ビーム制御系を構成する素子の性能劣化により制御動作に僅かな異常が生じた場合に、異常を検出できないことがある。 In the conventional control operation evaluation method described above, if a clear abnormality occurs in the control operation, such as when an element making up the beam control system breaks down, the waveform of the detection signal changes significantly, making it difficult to detect the abnormality. can. However, with the conventional control operation abnormality detection method, for example, if a slight abnormality occurs in the control operation due to performance deterioration of the elements constituting the beam control system, the abnormality may not be detected.

図45および図46は、電子ビームを偏向させるための静電偏向器を制御する制御回路の出力信号の波形(電圧出力)の一例を示す図である。なお、図45は、正常状態の波形を示し、図46は、異常状態の波形を示している。 45 and 46 are diagrams showing an example of the waveform (voltage output) of an output signal of a control circuit that controls an electrostatic deflector for deflecting an electron beam. Note that FIG. 45 shows a waveform in a normal state, and FIG. 46 shows a waveform in an abnormal state.

制御回路(出力アンプ等を含む)を構成するトランジスタ等の素子が経年変化により特性が劣化した場合、図46に示すように、制御回路の出力信号にリンギングが発生する場合がある。リンギングなどによる出力信号の波形の僅かな歪みは、上述した従来の異常検出方法では検出することはできない。 If the characteristics of elements such as transistors forming the control circuit (including the output amplifier, etc.) deteriorate over time, ringing may occur in the output signal of the control circuit, as shown in FIG. 46. A slight distortion in the waveform of the output signal due to ringing or the like cannot be detected by the conventional abnormality detection method described above.

出力信号の波形の僅かな歪みなどにより描画結果に異常が発生した場合、フォトマスク等の成果物に不良が発生してしまうなど成果物の品質低下を招き、装置の信頼性を低下させる要因の1つとなる。 If an abnormality occurs in the drawing result due to a slight distortion in the waveform of the output signal, the quality of the product such as a photomask may deteriorate, resulting in a decrease in the reliability of the device. It becomes one.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、制御動作の評価を精度よく行うことができる評価方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、制御動作の評価を精度よく行うことができる荷電粒子ビーム装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and one of the objects of some aspects of the present invention is to provide an evaluation method that can accurately evaluate control operations. There is a particular thing. Further, one of the objects of some aspects of the present invention is to provide a charged particle beam device that can accurately evaluate control operations.

本発明に係る評価方法の一態様は、
荷電粒子源と、前記荷電粒子源から放出された荷電粒子ビームを成形する成形偏向器お
よびアパーチャーと、荷電粒子ビームまたは荷電粒子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する信号を検出する検出器と、前記成形偏向器を制御する成形偏向器制御装置と、を備えた荷電粒子ビーム装置における前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価方法であって、
荷電粒子ビームが第1断面積から前記第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価を行う工程を含み、
前記過渡応答を、荷電粒子ビームが前記第1断面積から前記第2断面積に変化して所定時間経過するまでの荷電粒子ビームまたは前記信号を前記検出器で検出して得られた検出信号の時間変化を示す波形から、前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出することで観測する。
One aspect of the evaluation method according to the present invention is
A charged particle source, a shaping deflector and an aperture that shape a charged particle beam emitted from the charged particle source, and a detection device that detects a charged particle beam or a signal generated when a measurement target is irradiated with the charged particle beam. A method for evaluating the control operation of the shaping deflector control device in a charged particle beam device comprising: a shaping deflector controller;
When the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so that the charged particle beam changes from a first cross-sectional area to a second cross-sectional area different in size from the first cross-sectional area. a step of observing a transient response and evaluating a control operation of the shaping deflector control device;
The transient response is determined by the charged particle beam until a predetermined time elapses after the charged particle beam changes from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area, or the detected signal obtained by detecting the signal with the detector. Observation is made by detecting an abnormality in the waveform of the output signal of the shaping deflector control device from the waveform showing the time change .

このような評価方法では、成形偏向器制御装置の出力信号の波形に生じるリンギングなどの僅かな歪みを、検出信号の波形から観測することができる。したがって、このような評価方法によれば、成形偏向器制御装置の制御動作の異常を精度よく検出することができる。 In such an evaluation method, slight distortion such as ringing occurring in the waveform of the output signal of the shaping deflector control device can be observed from the waveform of the detection signal. Therefore, according to such an evaluation method, an abnormality in the control operation of the shaping deflector control device can be detected with high accuracy.

本発明に係る荷電粒子ビーム装置の一態様は、
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子ビームを成形する成形偏向器およびアパーチャーと、
荷電粒子ビームまたは荷電粒子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する信号を検出する検出器と、
前記成形偏向器を制御する成形偏向器制御装置と、
荷電粒子ビームまたは前記信号を前記検出器で検出して得られる検出信号を取得する検出信号取得部と、
荷電粒子ビームが第1断面積から前記第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの前記検出信号に基づいて、前記制御動作時の過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価を行う評価部と、
を含
前記評価部は、荷電粒子ビームが前記第1断面積から前記第2断面積に変化して所定時間経過するまでの前記検出信号の時間変化を示す波形から、前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出することで、前記制御動作時の過渡応答を観測する
One aspect of the charged particle beam device according to the present invention is
a charged particle source;
a shaping deflector and an aperture for shaping the charged particle beam emitted from the charged particle source;
a detector that detects a charged particle beam or a signal generated when a measurement target is irradiated with the charged particle beam;
a shaping deflector control device that controls the shaping deflector;
a detection signal acquisition unit that acquires a detection signal obtained by detecting the charged particle beam or the signal with the detector;
When the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so that the charged particle beam changes from a first cross-sectional area to a second cross-sectional area different in size from the first cross-sectional area. an evaluation unit that observes a transient response during the control operation based on the detection signal and evaluates the control operation of the shaping deflector control device;
including ;
The evaluation unit calculates an output signal of the shaping deflector control device from a waveform indicating a change in the detection signal over time from when the charged particle beam changes from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area and a predetermined time elapses. The transient response during the control operation is observed by detecting an abnormality in the waveform .

このような荷電粒子ビーム装置では、成形偏向器制御装置の出力信号の波形に生じるリンギングなどの僅かな歪みを、検出信号の波形から観測することができる。したがって、このような荷電粒子ビーム装置によれば、成形偏向器制御装置の制御動作の異常を精度よく検出することができる。 In such a charged particle beam device, slight distortion such as ringing that occurs in the waveform of the output signal of the shaping deflector control device can be observed from the waveform of the detection signal. Therefore, according to such a charged particle beam device, an abnormality in the control operation of the shaping deflector control device can be detected with high accuracy.

第1実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus according to a first embodiment. 偏向信号制御回路の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a deflection signal control circuit. 信号検出制御回路の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a signal detection control circuit. 第1実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。1 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to the first embodiment. 第1実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to the first embodiment. 偏向信号制御回路の出力信号の波形に歪みが生じている場合の電子ビームの動きを示す図。FIG. 6 is a diagram showing the movement of an electron beam when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit is distorted. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 第1実施形態に係る異常検出方法の変形例を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a modification of the abnormality detection method according to the first embodiment. 第2実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。7 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to the second embodiment. 第2実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to a second embodiment. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 第3実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。7 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to a third embodiment. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 第4実施形態に係る異常検出方法の一例を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of an abnormality detection method according to a fourth embodiment. 第5実施形態に係る異常検出方法の一例を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of an abnormality detection method according to a fifth embodiment. 第6実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus according to a sixth embodiment. 第6実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to a sixth embodiment. 第6実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to a sixth embodiment. 第6実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to a sixth embodiment. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 第7実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to a seventh embodiment. 第7実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to a seventh embodiment. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 第8実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus according to an eighth embodiment. 非点収差を補正している様子を説明するための図。A diagram for explaining how astigmatism is corrected. 非点収差を補正している様子を説明するための図。A diagram for explaining how astigmatism is corrected. 第8実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャート。12 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to an eighth embodiment. 第8実施形態に係る異常検出方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormality detection method according to an eighth embodiment. 第8実施形態に係る異常検出方法の変形例を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining a modification of the abnormality detection method according to the eighth embodiment. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 測定対象物を用いた、非点収差補正回路の異常検出方法の一例を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of an abnormality detection method of an astigmatism correction circuit using a measurement object. 電子ビームをビーム電流検出器で検出して検出信号を観測する様子を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining how an electron beam is detected by a beam current detector and a detection signal is observed. 従来の制御動作の異常検出方法の一例を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a conventional control operation abnormality detection method. 検出信号の波形を示すグラフ。A graph showing the waveform of a detection signal. 制御回路の出力信号の波形の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of an output signal of a control circuit. 制御回路の出力信号の波形の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of an output signal of a control circuit.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are essential components of the present invention.

また、以下では、本発明に係る荷電粒子ビーム装置として、電子ビーム描画装置を例に挙げて説明するが、本発明に係る荷電粒子ビーム装置は電子ビーム以外の荷電粒子ビーム(イオンビーム等)を照射する装置であってもよい。本発明に係る荷電粒子ビーム装置は、例えば、電子顕微鏡、集束イオンビーム装置などであってもよい。 Further, in the following, an electron beam lithography device will be explained as an example of the charged particle beam device according to the present invention, but the charged particle beam device according to the present invention can handle charged particle beams other than electron beams (such as ion beams). It may also be a device that irradiates. The charged particle beam device according to the present invention may be, for example, an electron microscope, a focused ion beam device, or the like.

1. 第1実施形態
1.1. 電子ビーム描画装置
まず、第1実施形態に係る電子ビーム描画装置について図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る電子ビーム描画装置100の構成を示す図である。
1. First embodiment 1.1. Electron Beam Drawing Apparatus First, an electron beam drawing apparatus according to a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus 100 according to the first embodiment.

電子ビーム描画装置100は、図1に示すように、電子源(荷電粒子源の一例)10と、ブランキング偏向器12と、電子レンズ14と、スリット16(絞り)と、ビーム偏向器18と、電子レンズ20(対物レンズ)と、ステージ22と、電子検出器24と、ビーム電流検出器26と、高圧電源28と、ブランキング制御回路30と、レンズ制御回路32と、偏向信号制御回路34(偏向器制御装置の一例)と、信号検出制御回路36(検出信号取得部の一例)と、データ制御部38と、制御部40と、を含む。 As shown in FIG. 1, the electron beam drawing apparatus 100 includes an electron source (an example of a charged particle source) 10, a blanking deflector 12, an electron lens 14, a slit 16 (aperture), and a beam deflector 18. , an electron lens 20 (objective lens), a stage 22, an electron detector 24, a beam current detector 26, a high voltage power supply 28, a blanking control circuit 30, a lens control circuit 32, and a deflection signal control circuit 34. (an example of a deflector control device), a signal detection control circuit 36 (an example of a detection signal acquisition section), a data control section 38, and a control section 40.

電子源10は、例えば、電子ビームを放出する電子銃である。 The electron source 10 is, for example, an electron gun that emits an electron beam.

ブランキング偏向器12は、電子源10から放出された電子ビームを偏向させて、電子ビームのブランキングを行う(すなわち、電子ビームを遮断する)。これにより、電子ビームのオン、オフを制御することができる。 The blanking deflector 12 deflects the electron beam emitted from the electron source 10 and blanks the electron beam (that is, blocks the electron beam). This makes it possible to control on/off of the electron beam.

電子レンズ14および電子レンズ20は、電子ビームを収束する。スリット16(絞り)は、不要な電子ビームをカットし、試料Sに照射される電子ビームの電流量を制御する
。なお、電子ビーム描画装置100は、電子レンズ14、スリット16、および電子レンズ20以外のレンズやスリットを備えていてもよい。
Electron lens 14 and electron lens 20 converge the electron beam. The slit 16 (aperture) cuts off unnecessary electron beams and controls the amount of current of the electron beam irradiated onto the sample S. Note that the electron beam drawing apparatus 100 may include lenses and slits other than the electron lens 14, the slit 16, and the electron lens 20.

ビーム偏向器18は、電子ビームを二次元的に偏向させる。ビーム偏向器18で電子ビームを偏向させることにより、電子ビームを移動させたり、所望の位置で静止させたりすることができる。 The beam deflector 18 deflects the electron beam two-dimensionally. By deflecting the electron beam with the beam deflector 18, the electron beam can be moved or stopped at a desired position.

ステージ22には、試料Sが載置される。試料Sは、例えば、半導体基板やマスクブランクス等である。ステージ22は、試料Sを所望の位置に移動させる移動機構を備えている。 A sample S is placed on the stage 22 . The sample S is, for example, a semiconductor substrate, a mask blank, or the like. The stage 22 includes a moving mechanism that moves the sample S to a desired position.

電子検出器24は、測定対象物(例えば試料S、後述する異常検出のために用いられるマーク2等)に電子ビームが照射されることにより発生する電子信号(二次電子または反射電子)を検出する検出器である。電子ビーム描画装置100は、電子検出器24として、二次電子検出器を備えていてもよいし、反射電子検出器を備えていてもよい。また、電子ビーム描画装置100は、2つの電子検出器24(二次電子検出器および反射電子検出器)を備えていてもよい。 The electron detector 24 detects an electronic signal (secondary electrons or backscattered electrons) generated when an electron beam is irradiated onto a measurement object (for example, a sample S, a mark 2 used for abnormality detection described later, etc.). It is a detector that The electron beam drawing apparatus 100 may include a secondary electron detector or a backscattered electron detector as the electron detector 24. Further, the electron beam drawing apparatus 100 may include two electron detectors 24 (a secondary electron detector and a backscattered electron detector).

ビーム電流検出器26は、ステージ22に設けられている。ビーム電流検出器26は、例えば、図示しないナイフエッジとともに、試料Sへの描画に先立って、描画に用いる電子ビームの電流やサイズ、位置、電子ビームのぼけ等を測定するために用いられる。 A beam current detector 26 is provided on the stage 22. The beam current detector 26 is used, for example, together with a knife edge (not shown), to measure the current, size, position, blur of the electron beam, etc. of the electron beam used for writing, prior to writing on the sample S.

高圧電源28は、電子源10から放出される電子ビームを加速させるための電圧を発生させる電源である。 The high voltage power supply 28 is a power supply that generates a voltage for accelerating the electron beam emitted from the electron source 10.

ブランキング制御回路30は、データ制御部38の出力を受けてブランキング偏向器12の制御を行う。ブランキング偏向器12は、ブランキング制御回路30の出力を受けて動作する。 The blanking control circuit 30 receives the output from the data control section 38 and controls the blanking deflector 12. The blanking deflector 12 operates in response to the output of the blanking control circuit 30.

レンズ制御回路32は、データ制御部38の出力を受けて電子レンズ14および電子レンズ20の制御を行う。電子レンズ14および電子レンズ20は、レンズ制御回路32の出力を受けて動作する。 The lens control circuit 32 receives the output of the data control section 38 and controls the electronic lens 14 and the electronic lens 20. The electronic lens 14 and the electronic lens 20 operate in response to the output of the lens control circuit 32.

偏向信号制御回路34は、データ制御部38の出力を受けてビーム偏向器18の制御を行う。ビーム偏向器18は、偏向信号制御回路34の出力を受けて動作する。 The deflection signal control circuit 34 receives the output of the data control section 38 and controls the beam deflector 18. The beam deflector 18 operates upon receiving the output of the deflection signal control circuit 34.

信号検出制御回路36は、電子検出器24が電子信号を検出して得られる検出信号を取得(観測)するために用いられる。信号検出制御回路36は、電子検出器24の出力(検出信号)を収集し処理する。また、信号検出制御回路36は、ビーム電流検出器26がビーム電流を検出して得られる検出信号を取得(観測)するためにも用いられる。信号検出制御回路36の詳細については後述する。 The signal detection control circuit 36 is used to acquire (observe) a detection signal obtained by the electronic detector 24 detecting an electronic signal. The signal detection control circuit 36 collects and processes the output (detection signal) of the electronic detector 24. Further, the signal detection control circuit 36 is also used to acquire (observe) a detection signal obtained by the beam current detector 26 detecting the beam current. Details of the signal detection control circuit 36 will be described later.

データ制御部38は、制御部40からの描画データを受けて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、および偏向信号制御回路34を制御する。また、データ制御部38は、信号検出制御回路36で収集および処理された検出信号を、制御部40に送る処理を行う。データ制御部38の機能は、例えば、専用回路によって実現することができる。 The data control section 38 receives drawing data from the control section 40 and controls the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, and the deflection signal control circuit 34. Further, the data control section 38 performs a process of sending the detection signals collected and processed by the signal detection control circuit 36 to the control section 40 . The functions of the data control unit 38 can be realized by, for example, a dedicated circuit.

制御部40は、電子ビーム描画装置100の全体の動作を制御するコンピューターである。また、制御部40は、後述するように、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検
出する異常検出部(偏向信号制御回路34の制御動作の評価を行う評価部)としても機能する。
The control unit 40 is a computer that controls the overall operation of the electron beam lithography apparatus 100. The control unit 40 also functions as an abnormality detection unit (an evaluation unit that evaluates the control operation of the deflection signal control circuit 34) that detects an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34, as will be described later.

制御部40の機能は、例えば、プロセッサ(CPU(Central Processing Unit)等)がROM(Read Only Memory)やRAM(Random access Memory)などの記憶装置(図示せず)に記憶されているプログラムを実行することにより実現できる。 The function of the control unit 40 is, for example, when a processor (such as a CPU (Central Processing Unit)) executes a program stored in a storage device (not shown) such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). This can be achieved by doing this.

次に、電子ビーム描画装置100が試料Sにパターンを描画する際の動作について説明する。 Next, the operation when the electron beam drawing apparatus 100 draws a pattern on the sample S will be described.

電子ビーム描画装置100では、電子源10から放出された電子ビームは、電子レンズ14および電子レンズ20によって試料S上に収束される。ここで、描画データ(パターンデータ)が制御部40の記憶装置に格納されると、格納された描画データはデータ制御部38で処理されて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、および偏向信号制御回路34に送られる。電子ビームは、ブランキング偏向器12でオン、オフされ、ビーム偏向器18で試料S上の所定の位置に偏向される。この電子ビームの動きと、ステージ22の動きと、を組み合わせることで、描画データに基づくパターンを描画することができる。ステージ22は、例えば、制御部40で制御される。 In the electron beam drawing apparatus 100, the electron beam emitted from the electron source 10 is focused onto the sample S by the electron lens 14 and the electron lens 20. Here, when the drawing data (pattern data) is stored in the storage device of the control unit 40, the stored drawing data is processed by the data control unit 38, and is then processed by the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, and the deflection control circuit 32. The signal is sent to the signal control circuit 34. The electron beam is turned on and off by a blanking deflector 12, and is deflected to a predetermined position on the sample S by a beam deflector 18. By combining the movement of the electron beam and the movement of the stage 22, a pattern based on the drawing data can be written. The stage 22 is controlled by a control unit 40, for example.

なお、電子ビーム描画装置100は、可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置であってもよい。すなわち、電子ビーム描画装置100は、電子ビームの断面形状を矩形にし、その大きさを可変にする複数のスリット(図示せず)を備えていてもよい。このような電子ビーム描画装置100では、描画パターンを矩形に分割し、分割されたパターンにあわせて大きさの調整された矩形の電子ビームを用いて、パターンの描画を行うことができる。 Note that the electron beam lithography apparatus 100 may be a variable shaped beam type electron beam lithography apparatus. That is, the electron beam drawing apparatus 100 may have a plurality of slits (not shown) that make the cross-sectional shape of the electron beam rectangular and make the size variable. In such an electron beam writing apparatus 100, a drawing pattern can be divided into rectangular shapes, and the pattern can be drawn using a rectangular electron beam whose size is adjusted according to the divided pattern.

1.2. 異常検出方法
次に、第1実施形態に係る異常検出方法について説明する。ここでは、電子ビーム描画装置100において、電子ビームを偏向させる際の制御動作の異常を検出する場合について説明する。
1.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the first embodiment will be explained. Here, a case will be described in which an abnormality in a control operation when deflecting an electron beam is detected in the electron beam drawing apparatus 100.

第1実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームが第1位置から第2位置に移動するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、偏向信号制御回路34の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。 The abnormality detection method according to the first embodiment observes a transient response when the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the first position to the second position. However, it includes a step of evaluating the control operation of the deflection signal control circuit 34, and the transient response is observed by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal.

第1実施形態に係る異常検出方法では、偏向信号制御回路34に所定の入力(電子ビームを第1位置から第2位置に移動させる制御信号、ステップ入力)を与えたときの出力(ステップ応答)を観測して、偏向信号制御回路34の異常を検出する。 In the abnormality detection method according to the first embodiment, the output (step response) when a predetermined input (a control signal for moving the electron beam from the first position to the second position, step input) is given to the deflection signal control circuit 34 is observed to detect an abnormality in the deflection signal control circuit 34.

図2は、偏向信号制御回路34の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the deflection signal control circuit 34. As shown in FIG.

偏向信号制御回路34は、図2に示すように、D/A変換部341と、出力アンプ342と、モニタアンプ343と、A/D変換部344と、を含んで構成されている。データ制御部38の出力(制御信号)は、D/A変換部341によりD/A変換(デジタルアナログ変換)され、出力アンプ342から出力される。モニタアンプ343およびA/D変換部344により、偏向信号制御回路34(出力アンプ342)の出力(出力信号)を観測することができる。 As shown in FIG. 2, the deflection signal control circuit 34 includes a D/A converter 341, an output amplifier 342, a monitor amplifier 343, and an A/D converter 344. The output (control signal) of the data control section 38 is D/A converted (digital-to-analog conversion) by a D/A converter 341 and output from an output amplifier 342. The output (output signal) of the deflection signal control circuit 34 (output amplifier 342) can be observed by the monitor amplifier 343 and the A/D converter 344.

例えば、出力アンプ342を構成するトランジスタ等の素子の性能が劣化した場合、偏向信号制御回路34の出力信号にリンギングなどの歪みが発生する場合がある(図46参照)。このような出力アンプ342の性能劣化に伴う出力の異常は、変動が小さく、かつ、高速である。そのため、モニタアンプ343およびA/D変換部344による出力の観測では、確認が困難である。このような出力の高速変動を観測できる回路等を追加することも考えられるが、制御動作への応答負荷の影響や、回路規模の増大により故障率が増加して信頼性が低下するという問題がある。 For example, if the performance of elements such as transistors constituting the output amplifier 342 deteriorates, distortion such as ringing may occur in the output signal of the deflection signal control circuit 34 (see FIG. 46). Such an abnormality in the output due to performance deterioration of the output amplifier 342 has small fluctuations and is fast. Therefore, it is difficult to confirm by observing the output from the monitor amplifier 343 and the A/D converter 344. It may be possible to add a circuit that can observe such high-speed fluctuations in output, but this may cause problems such as the influence of response load on control operations and the increase in circuit scale, which increases the failure rate and reduces reliability. be.

そのため、第1実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームが第1位置から第2位置に移動するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測することで、偏向信号制御回路34の制御動作(出力)の異常を検出する。過渡応答は、信号検出制御回路36で検出信号を取得することで行われる。 Therefore, in the abnormality detection method according to the first embodiment, a transient response occurs when the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the first position to the second position. By observing this, an abnormality in the control operation (output) of the deflection signal control circuit 34 is detected. The transient response is performed by acquiring a detection signal with the signal detection control circuit 36.

図3は、信号検出制御回路36の構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the signal detection control circuit 36.

信号検出制御回路36は、図3に示すように、初段アンプ361と、信号切り替え部362と、増幅アンプ363と、ゲイン切り替え部364と、A/D変換部365と、レベル・ゲイン制御部366と、タイミング調整部367と、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 3, the signal detection control circuit 36 includes a first stage amplifier 361, a signal switching section 362, an amplification amplifier 363, a gain switching section 364, an A/D conversion section 365, and a level/gain control section 366. and a timing adjustment section 367.

信号検出制御回路36では、電子検出器24による検出信号およびビーム電流検出器26による検出信号のいずれかを信号切り替え部362にて選択する。選択された検出信号は、ゲイン切り替え部364により信号ゲインが調整された増幅アンプ363で増幅され、A/D変換部365にてA/D変換(アナログデジタル変換)される。これにより、検出信号を取得(観測)することができる。検出信号を取得(観測)する時間やタイミングは、タイミング調整部367により制御される。また、信号ゲインの制御は、レベル・ゲイン制御部366で行われる。 In the signal detection control circuit 36, a signal switching unit 362 selects either the detection signal from the electronic detector 24 or the detection signal from the beam current detector 26. The selected detection signal is amplified by an amplification amplifier 363 whose signal gain is adjusted by a gain switching section 364, and A/D converted (analog-digital conversion) by an A/D conversion section 365. Thereby, the detection signal can be acquired (observed). The time and timing for acquiring (observing) the detection signal is controlled by the timing adjustment section 367. Further, signal gain control is performed by a level/gain control section 366.

図4は、第1実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。図5は、第1実施形態に係る異常検出方法を説明するための図である。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the abnormality detection method according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the abnormality detection method according to the first embodiment.

(1)異常検出条件の設定(S100)
まず、異常を検出するための条件を設定する。具体的には、マーク2の位置合わせ、電子ビームEBを移動させる際の開始位置A(第1位置の一例)および静止位置B(第2位置の一例)の設定、検出信号を観測する時間およびタイミングの設定などを行う。設定された条件は、制御部40の記憶装置に記憶される。
(1) Setting abnormality detection conditions (S100)
First, conditions for detecting an abnormality are set. Specifically, the alignment of the mark 2, the setting of the starting position A (an example of the first position) and the resting position B (an example of the second position) when moving the electron beam EB, the time for observing the detection signal, and the Perform timing settings, etc. The set conditions are stored in the storage device of the control unit 40.

まず、図5に示すマーク2について説明する。マーク2は、異常を検出するための測定対象物となる。マーク2は、ステージ22上に配置される。マーク2は、図5に示すように、基板3に設けられ、基板3とともにステージ22上に配置される。なお、マーク2が、ステージ22(または試料ホルダー)上に直接設けられていてもよい。マーク2は、平面視で、直線状である。例えば、直線状のマーク2が複数設けられ、X方向に並ぶ複数のマーク2とY方向に並ぶ複数のマーク2とが互いに直交するように配置されてもよい。 First, mark 2 shown in FIG. 5 will be explained. Mark 2 becomes a measurement target for detecting an abnormality. Mark 2 is placed on stage 22. The mark 2 is provided on the substrate 3 and placed on the stage 22 together with the substrate 3, as shown in FIG. Note that the mark 2 may be provided directly on the stage 22 (or sample holder). Mark 2 is linear in plan view. For example, a plurality of linear marks 2 may be provided, and the plurality of marks 2 arranged in the X direction and the plurality of marks 2 arranged in the Y direction may be arranged so as to be orthogonal to each other.

マーク2は、例えば、重金属で構成されている。基板3は、例えば、半導体基板で構成されている。マーク2の断面形状は、図示の例では、台形であるが、その形状は特に限定されない。基板3上にマーク2が配置されることで、マーク2の外の領域(基板3の上面で構成されている領域)2a(第1領域の一例)、マーク2の上面で構成されている領域2b(第2領域の一例)、およびマーク2のエッジ部分(傾斜面)で構成されている領域2c(第3領域の一例)が形成される。領域2cは、領域2aと領域2bとの間に位置している。領域2cと領域2aと接しており、領域2cと領域2bとは接している。このよ
うに、第1実施形態では、測定対象物は、マーク2と基板3とで構成されており、領域2a、領域2b、および領域2cを有している。
The mark 2 is made of heavy metal, for example. The substrate 3 is made of, for example, a semiconductor substrate. The cross-sectional shape of the mark 2 is trapezoidal in the illustrated example, but the shape is not particularly limited. By placing the mark 2 on the substrate 3, an area outside the mark 2 (an area made up of the top surface of the substrate 3) 2a (an example of the first area), an area made up of the top surface of the mark 2 2b (an example of a second region), and a region 2c (an example of a third region) constituted by the edge portion (slanted surface) of the mark 2. Region 2c is located between region 2a and region 2b. Region 2c and region 2a are in contact with each other, and region 2c and region 2b are in contact with each other. As described above, in the first embodiment, the measurement target is composed of the mark 2 and the substrate 3, and has the region 2a, the region 2b, and the region 2c.

マーク2は、重金属で構成されているため、電子ビームEBを同じ照射条件で照射した場合、領域2bおよび領域2cでは、マーク2の外の領域2aよりも多くの電子信号が放出される。そのため、領域2bおよび領域2cでは、領域2aよりも検出信号の強度が大きくなる。また、領域2bと領域2cとでは、面が向く方向が異なるため、反射電子が放出される方向が異なる。そのため、例えば、電子信号としての反射電子を検出する場合、電子ビームEBが同じ照射条件で照射されても、領域2bと領域2cとでは、検出信号の強度に差が生じる。ここでは、電子ビームEBを同じ照射条件で照射した場合、領域2bでは、領域2cよりも検出信号の強度が大きくなるものとする。 Since the mark 2 is made of heavy metal, when irradiated with the electron beam EB under the same irradiation conditions, more electron signals are emitted in the region 2b and the region 2c than in the region 2a outside the mark 2. Therefore, the intensity of the detection signal is greater in the region 2b and the region 2c than in the region 2a. Moreover, since the directions in which the surfaces of the regions 2b and 2c face are different, the directions in which reflected electrons are emitted are different. Therefore, for example, when detecting reflected electrons as an electron signal, even if the electron beam EB is irradiated under the same irradiation conditions, a difference occurs in the intensity of the detection signal between the region 2b and the region 2c. Here, it is assumed that when the electron beam EB is irradiated under the same irradiation conditions, the intensity of the detection signal is greater in the region 2b than in the region 2c.

したがって、電子ビームEBを同じ照射条件で照射した場合に、領域2aで観測される検出信号の強度をIaとし、領域2bで観測される検出信号の強度をIbとし、領域2cで観測される検出信号の強度をIcとした場合に、
Ia<Ic<Ib
の関係を満たす。
Therefore, when the electron beam EB is irradiated under the same irradiation conditions, the intensity of the detection signal observed in area 2a is Ia, the intensity of the detection signal observed in area 2b is Ib, and the intensity of the detection signal observed in area 2c is When the signal strength is Ic,
Ia<Ic<Ib
satisfies the relationship.

なお、上記では、領域2aの材質と、領域2bおよび領域2cの材質と、を異ならせ、かつ、領域2bの表面形状と領域2cの表面形状とを異ならせることで、Ia<Ic<Ibの関係を満たす場合について説明したが、測定対象物は、上記の関係を満たしていればその表面形状および材質は特に限定されない。例えば、領域2aの材質、領域2bの材質、領域2cの材質を互いに異ならせることで、上記の関係を満たすようにしてもよいし、領域2aの表面形状、領域2bの表面形状、領域2cの表面形状を互いに異ならせることで、上記の関係を満たすようにしてもよい。また、各領域の表面形状と材質の組み合わせにより、上記の関係を満たすようにしてもよい。 In addition, in the above, by making the material of the region 2a different from that of the regions 2b and 2c, and by making the surface shape of the region 2b and the surface shape of the region 2c different, Ia<Ic<Ib is satisfied. Although the case where the relationship is satisfied has been described, the surface shape and material of the object to be measured are not particularly limited as long as the above relationship is satisfied. For example, the above relationship may be satisfied by making the materials of the region 2a, the material of the region 2b, and the material of the region 2c different from each other, or the surface shape of the region 2a, the surface shape of the region 2b, and the material of the region 2c may be made different. The above relationship may be satisfied by making the surface shapes different from each other. Further, the above relationship may be satisfied by a combination of the surface shape and material of each region.

次に、電子ビームEBを移動させる際の開始位置Aおよび静止位置Bの設定について説明する。 Next, the setting of the starting position A and the resting position B when moving the electron beam EB will be explained.

開始位置Aは領域2a内に設定され、静止位置Bは領域2c内に設定される。また、電子ビームEBは静止位置Bで所定時間静止するように設定される。具体的には、電子ビームEBが開始位置Aから静止位置Bまで移動し、静止位置Bで、所定時間、静止するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作が行われるように設定される。この設定は、例えば、制御部40の記憶装置に制御データを格納することで行われる。電子ビームEBが静止位置Bで静止する時間(所定時間)は、例えば、検出対象となる異常の種類に応じて適宜設定される。 The starting position A is set within the area 2a, and the rest position B is set within the area 2c. Furthermore, the electron beam EB is set to remain stationary at a stationary position B for a predetermined period of time. Specifically, a control operation is performed in which the deflection signal control circuit 34 controls the beam deflector 18 so that the electron beam EB moves from the starting position A to the stationary position B and remains stationary at the stationary position B for a predetermined period of time. It is set as follows. This setting is performed, for example, by storing control data in the storage device of the control unit 40. The time (predetermined time) during which the electron beam EB remains stationary at the stationary position B is appropriately set, for example, depending on the type of abnormality to be detected.

静止位置Bを領域2c内とすることにより、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に生じた僅かな歪み(リンギング等)の影響が検出信号の波形に現れる。 By setting the rest position B within the region 2c, the effect of slight distortion (ringing, etc.) occurring in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 appears on the waveform of the detection signal.

図6は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に歪みが生じている場合の電子ビームEBの動きを示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the movement of the electron beam EB when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is distorted.

図6に示すように、偏向信号制御回路34の出力信号にリンギングによる僅かな歪み(図46参照)が生じている場合、その出力信号を受けたビーム偏向器18の動作により、電子ビームEBは静止位置Bで静止せずに、僅かに移動(振動)する。この電子ビームEBの移動(振動)により、電子ビームEBの照射領域は領域2cと領域2aと含む領域となったり、領域2cと領域2bとを含む領域となったりする。この結果、検出信号の強度が変化するため、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に生じる僅かな歪みの影響が検
出信号の波形に現れる。
As shown in FIG. 6, when the output signal of the deflection signal control circuit 34 has a slight distortion due to ringing (see FIG. 46), the operation of the beam deflector 18 that receives the output signal causes the electron beam EB to It does not remain at rest position B, but moves (vibrates) slightly. Due to this movement (vibration) of the electron beam EB, the irradiation area of the electron beam EB becomes an area including the area 2c and the area 2a, or an area including the area 2c and the area 2b. As a result, the intensity of the detection signal changes, so that the effect of slight distortion occurring in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 appears on the waveform of the detection signal.

開始位置Aは、マーク2の外の領域である領域2a内であれば特に限定されない。そのため、動作確認を行いたい偏向距離や、出力信号の波形の振幅値に合わせて、開始位置Aの位置を設定することで、所望の偏向条件での異常の検出が可能である。 The starting position A is not particularly limited as long as it is within the area 2a that is the area outside the mark 2. Therefore, by setting the starting position A according to the deflection distance for which the operation is to be checked and the amplitude value of the waveform of the output signal, it is possible to detect abnormalities under desired deflection conditions.

静止位置Bは、マーク2のエッジ部分である領域2c内であるため、領域2cと、電子ビームの偏向を確認したい位置と、がずれる場合には、ステージの移動や、他のビーム偏向器(図示せず)で位置の調整を行う。 The stationary position B is within the region 2c, which is the edge portion of the mark 2, so if the region 2c and the position where you want to check the deflection of the electron beam deviate from each other, move the stage or use another beam deflector ( (not shown) to adjust the position.

(2)開始位置Aへの電子ビームの偏向(S102)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームが開始位置Aに偏向される。偏向信号制御回路34は、制御データに基づくデータ制御部38の出力を受けて制御動作を行う。後述する偏向信号制御回路34の制御動作(S106、S108)についても同様である。
(2) Deflection of electron beam to starting position A (S102)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves to the starting position A. This deflects the electron beam to the starting position A. The deflection signal control circuit 34 receives the output of the data control section 38 based on control data and performs a control operation. The same applies to the control operations (S106, S108) of the deflection signal control circuit 34, which will be described later.

(3)観測開始(S104)
次に、検出信号の観測(取得)を開始する。検出信号は、上述したように、信号検出制御回路36を用いて取得される。
(3) Observation start (S104)
Next, observation (acquisition) of the detection signal is started. The detection signal is obtained using the signal detection control circuit 36, as described above.

(4)静止位置Bへの電子ビームの偏向(S106)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。開始位置Aから静止位置Bへの電子ビームの移動は、電子ビームがオンの状態で行われる。
(4) Deflection of electron beam to stationary position B (S106)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the resting position B. The movement of the electron beam from the starting position A to the resting position B is performed with the electron beam on.

(5)静止位置Bでの電子ビームの静止(S108)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが静止位置Bで所定時間静止するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。
(5) Stationary electron beam at stationary position B (S108)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam remains at rest position B for a predetermined period of time.

(6)観測終了(S110)
電子ビームが静止位置Bで所定時間静止するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行った後、検出信号の取得(観測)を終了する。以上の処理により、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動する前から、静止位置Bで静止して所定時間経過するまでの検出信号を観測(連続観測)することができる。
(6) End of observation (S110)
After performing a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam remains stationary at the stationary position B for a predetermined period of time, the acquisition (observation) of the detection signal ends. Through the above processing, detection signals can be observed (continuous observation) from before the electron beam moves from the start position A to the stationary position B until it stops at the stationary position B and a predetermined period of time has elapsed.

信号検出制御回路36を用いて取得された検出信号は、制御部40で処理される。これにより、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動する前から、静止位置Bで静止して所定時間経過するまでの検出信号の時間変化を示す波形(検出信号の波形)が生成される。この検出信号の波形は、例えば、制御部40の表示部(図示せず)に表示され、記憶装置に記憶される。 The detection signal acquired using the signal detection control circuit 36 is processed by the control section 40. As a result, a waveform (waveform of the detection signal) indicating a change in the detection signal over time from before the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B until a predetermined time elapses after the electron beam stops at the stationary position B is generated. . The waveform of this detection signal is displayed on, for example, a display section (not shown) of the control section 40 and stored in a storage device.

(7)異常の検出(S112)
次に、検出信号の波形から、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出する。
(7) Detection of abnormality (S112)
Next, an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 is detected from the waveform of the detection signal.

図7~図9は、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動する前から、静止位置Bで静止して所定時間経過するまでの検出信号の波形を示すグラフである。図7および図8は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図9は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。 7 to 9 are graphs showing the waveforms of detection signals from before the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B until it stops at the stationary position B and a predetermined period of time has elapsed. 7 and 8 are graphs showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is abnormal. FIG. 9 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is normal.

なお、図7~図9に示すグラフにおいて、横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。また、図7~図9において、強度Iaは電子ビームを領域2aに照射したときに観測される検出信号の強度である。また、強度Ibは電子ビームを領域2bに照射したときに観測される検出信号の強度である。また、強度Icは電子ビームを領域2cに照射したときに観測される検出信号の強度である。 Note that in the graphs shown in FIGS. 7 to 9, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the intensity I of the detection signal. Furthermore, in FIGS. 7 to 9, the intensity Ia is the intensity of the detection signal observed when the region 2a is irradiated with the electron beam. Moreover, the intensity Ib is the intensity of the detection signal observed when the region 2b is irradiated with the electron beam. Moreover, the intensity Ic is the intensity of the detection signal observed when the region 2c is irradiated with the electron beam.

図7および図8に示すように、偏向信号制御回路34の出力信号の波形(入力波形)に異常がある場合、検出信号の波形(応答波形)が変化する。そのため、上述した測定で観測された検出信号の波形を、図9に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、偏向信号制御回路34の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIGS. 7 and 8, when there is an abnormality in the waveform of the output signal (input waveform) of the deflection signal control circuit 34, the waveform of the detection signal (response waveform) changes. Therefore, an abnormality in the control operation (output signal) of the deflection signal control circuit 34 can be detected by comparing the waveform of the detection signal observed in the above-mentioned measurement with the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. Can be done.

具体的には、図7に示す検出信号の波形は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。例えば、検出信号を観測する間隔がリンギングの周期よりも小さいと、検出信号の波形には、図46に示す出力信号の波形と同様の波形が観測される。また、検出信号を観測する間隔がリンギングの周期よりも大きいと、検出信号の波形には、出力信号のリンギングによる波形が積分されて現れる。そのため、図7に示す検出信号の波形には、立ち上がりにピークが観測される。このように、図7に示す検出信号の波形から、偏向信号制御回路34の出力信号にリンギングが発生していることがわかる。 Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 7 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34. For example, if the interval at which the detection signal is observed is smaller than the ringing cycle, the waveform of the detection signal similar to the waveform of the output signal shown in FIG. 46 is observed. Furthermore, if the interval at which the detection signal is observed is longer than the ringing cycle, the waveform due to the ringing of the output signal is integrated and appears in the waveform of the detection signal. Therefore, in the waveform of the detection signal shown in FIG. 7, a peak is observed at the rising edge. As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 7 that ringing occurs in the output signal of the deflection signal control circuit 34.

図8に示す検出信号の波形は、偏向信号制御回路34の応答時間に遅れがある場合に観測される。図8に示す検出信号の波形は、応答時間の遅れにより、図9に示す正常時の検出信号の波形と比べて、検出信号の強度が強度Icに達するまでの時間に遅れがでている。このように、図8に示す検出信号の波形から、応答時間に遅れがあることがわかる。 The waveform of the detection signal shown in FIG. 8 is observed when there is a delay in the response time of the deflection signal control circuit 34. The waveform of the detection signal shown in FIG. 8 has a delay in the time it takes for the intensity of the detection signal to reach the intensity Ic compared to the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. 9 due to a delay in response time. As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 8 that there is a delay in response time.

制御部40は、電子ビームを開始位置Aから静止位置Bに移動させる制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出する。具体的には、制御部40は、取得した検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較して、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出する処理を行う。なお、異常の検出は、ユーザーが検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較することで行ってもよい。 The control unit 40 observes the transient response during the control operation based on the detection signal when performing the control operation to move the electron beam from the starting position A to the stationary position B, and adjusts the control operation of the deflection signal control circuit 34. detect abnormalities. Specifically, the control unit 40 compares the waveform of the acquired detection signal with the waveform of a normal detection signal to detect an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34. Note that the abnormality may be detected by the user comparing the waveform of the detection signal with the waveform of the detection signal during normal operation.

第1実施形態に係る異常検出方法は、例えば、以下の特徴を有する。 The abnormality detection method according to the first embodiment has, for example, the following characteristics.

第1実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、偏向信号制御回路34の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。そのため、第1実施形態に係る異常検出方法によれば、偏向信号制御回路34の出力信号の波形の僅かな歪みを、検出信号の波形から観測することができる。したがって、第1実施形態に係る異常検出方法によれば、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を精度よく検出することができる。さらに、第1実施形態に係る異常検出方法によれば、簡易な構成で、異常検出が可能である。 The abnormality detection method according to the first embodiment observes a transient response when the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B. However, it includes a step of evaluating the control operation of the deflection signal control circuit 34, and the transient response is observed by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal. Therefore, according to the abnormality detection method according to the first embodiment, a slight distortion in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 can be observed from the waveform of the detection signal. Therefore, according to the abnormality detection method according to the first embodiment, abnormalities in the control operation of the deflection signal control circuit 34 can be detected with high accuracy. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the first embodiment, abnormality detection can be performed with a simple configuration.

第1実施形態に係る異常検出方法では、制御動作の評価を行う工程において、電子ビームが開始位置Aに位置している状態から電子ビームが静止位置Bに移動して所定時間経過するまでの検出信号を観測し、検出信号の時間変化に基づいて、制御動作の評価を行う。したがって、第1実施形態に係る異常検出方法によれば、制御動作の異常を精度よく検出することができる。 In the abnormality detection method according to the first embodiment, in the process of evaluating the control operation, detection is performed from the state where the electron beam is located at the starting position A until the electron beam moves to the stationary position B and a predetermined period of time has elapsed. The signal is observed and the control operation is evaluated based on the time change of the detected signal. Therefore, according to the abnormality detection method according to the first embodiment, abnormality in control operation can be detected with high accuracy.

第1実施形態に係る異常検出方法では、マーク2と基板3とを含む測定対象物は、領域2aと、領域2bと、領域2aと領域2bとの間に位置している領域2cと、を有している。また、電子ビームを同じ照射条件で照射したときに、領域2aで観測される検出信号の強度をIaとし、領域2bで観測される検出信号の強度をIbとし、領域2cで観測される検出信号の強度をIcとした場合に、Ia<Ic<Ibの関係を有している。また、静止位置Bは、領域2cである。そのため、第1実施形態では、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に生じるリンギングなどの僅かな歪みを検出信号の波形の変化として観測することができる。 In the abnormality detection method according to the first embodiment, the measurement target including the mark 2 and the substrate 3 has a region 2a, a region 2b, and a region 2c located between the region 2a and the region 2b. have. Furthermore, when the electron beam is irradiated under the same irradiation conditions, the intensity of the detection signal observed in region 2a is Ia, the intensity of the detection signal observed in region 2b is Ib, and the detection signal observed in region 2c. When the intensity of is Ic, there is a relationship of Ia<Ic<Ib. Further, the rest position B is the area 2c. Therefore, in the first embodiment, slight distortion such as ringing that occurs in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 can be observed as a change in the waveform of the detection signal.

第1実施形態に係る電子ビーム描画装置100では、電子源10と、電子源10から放出された電子ビームを偏向させるビーム偏向器18と、電子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する電子信号を検出する電子検出器24と、ビーム偏向器18を制御する偏向信号制御回路34と、電子信号を電子検出器24で検出して得られる検出信号を取得する信号検出制御回路36と、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、偏向信号制御回路34の制御動作の評価を行う制御部40(評価部の一例)と、を含む。 The electron beam drawing apparatus 100 according to the first embodiment includes an electron source 10, a beam deflector 18 that deflects the electron beam emitted from the electron source 10, and an electron beam generated when the measurement target is irradiated with the electron beam. An electronic detector 24 that detects an electronic signal, a deflection signal control circuit 34 that controls the beam deflector 18, and a signal detection control circuit 36 that acquires a detection signal obtained by detecting an electronic signal with the electronic detector 24. Based on the detection signal when the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B, the transient response during the control operation is observed. It also includes a control section 40 (an example of an evaluation section) that evaluates the control operation of the deflection signal control circuit 34.

そのため、電子ビーム描画装置100では、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を精度よく検出することができる。また、電子ビーム描画装置100では、検出条件の設定(ステップS100)を行うことで、ステップS102~ステップS112の処理を自動で行うことができる。そのため、電子ビーム描画装置100では、容易に、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出することができる。 Therefore, in the electron beam lithography apparatus 100, abnormalities in the control operation of the deflection signal control circuit 34 can be detected with high accuracy. Further, in the electron beam drawing apparatus 100, by setting detection conditions (step S100), the processes of steps S102 to S112 can be performed automatically. Therefore, in the electron beam writing apparatus 100, abnormalities in the control operation of the deflection signal control circuit 34 can be easily detected.

また、電子ビーム描画装置100では、容易に、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出することができるため、容易に、定期的に異常検出を行うことができる。したがって、ビーム制御動作の性能維持が可能である。 Furthermore, in the electron beam lithography apparatus 100, an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 can be easily detected, so that abnormality detection can be easily and periodically performed. Therefore, it is possible to maintain the performance of the beam control operation.

また、電子ビーム描画装置100では、パターン描画前に偏向信号制御回路34の制御動作の評価を行うことで、電子ビームの制御動作の動作品質の維持が可能であり、高い描画精度を維持できる。 Furthermore, in the electron beam writing apparatus 100, by evaluating the control operation of the deflection signal control circuit 34 before pattern writing, it is possible to maintain the quality of the electron beam control operation and maintain high writing accuracy.

なお、上述した実施形態では、図4に示すステップS100~S110の処理により観測された検出信号の波形から偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出する場合について説明したが、図4に示すステップS100~S110の処理により観測された検出信号の波形から、電子ビームを制御するビーム制御系の評価も可能である。例えば、検出信号の波形から偏向信号制御回路34のセトリング時間や、ビーム応答遅れなどの評価も可能である。 In addition, in the embodiment described above, a case has been described in which an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 is detected from the waveform of the detection signal observed by the processing of steps S100 to S110 shown in FIG. It is also possible to evaluate the beam control system that controls the electron beam from the waveform of the detection signal observed through the processing in steps S100 to S110. For example, it is possible to evaluate the settling time of the deflection signal control circuit 34, beam response delay, etc. from the waveform of the detection signal.

セトリング時間は、偏向信号制御回路34に制御信号が入力されてから、出力が設定された値に落ち着くまでの時間である。 The settling time is the time from when the control signal is input to the deflection signal control circuit 34 until the output settles to a set value.

電子ビーム描画装置100では、ある位置に電子ビームを照射した後に、次の位置に電子ビームを照射する場合、電子ビームを移動させている間は電子ビームがブランキングされる。電子ビームがブランキングされる時間は、電子ビームの移動距離が小さい場合(電子ビームの偏向量が小さい場合)には短く設定され、電子ビームの移動距離が大きい場合(電子ビームの偏向量が大きい場合)には長く設定される。 In the electron beam lithography apparatus 100, when a certain position is irradiated with an electron beam and then the next position is irradiated with the electron beam, the electron beam is blanked while the electron beam is being moved. The time during which the electron beam is blanked is set short when the distance traveled by the electron beam is small (the amount of deflection of the electron beam is small), and when the distance traveled by the electron beam is large (the amount of deflection of the electron beam is large) ) is set to long.

電子ビームがブランキングされる時間は、セトリング時間に、所定の待ち時間が加えら
れた時間である。この待ち時間を短くすることで、描画性能は落ちてしまうが短時間で描画することが可能になる。また、待ち時間を長くすることで、描画性能を向上できるが描画に時間がかかってしまう(電子ビームの応答遅れ)。ステップS100~ステップS110の処理で観測される検出信号の波形から、偏向距離に応じたセトリング時間や、電子ビームがブランキングされる時間を計測することができる。そのため、例えば、待ち時間が適切か否かを評価することができる。
The time during which the electron beam is blanked is the settling time plus a predetermined waiting time. By shortening this waiting time, it becomes possible to draw in a short time, although the drawing performance decreases. In addition, by lengthening the waiting time, writing performance can be improved, but writing takes time (response delay of electron beam). From the waveform of the detection signal observed in the processing of steps S100 to S110, it is possible to measure the settling time depending on the deflection distance and the time during which the electron beam is blanked. Therefore, for example, it is possible to evaluate whether the waiting time is appropriate.

偏向器の偏向方向や電極数が異なる場合でも、検出条件の設定(ステップS100)を変更することにより待ち時間の評価が可能である。例えば、電子ビームの偏向方向に対してマーク2の位置を移動させることで、任意の開始点および偏向距離に応じた、待ち時間の評価が可能である。また、例えば、既知の幅のマーク2上を予め較正されたビームサイズにて走査して得られる検出信号の波形(ゲイン強度)から、異常が発生した場合の影響評価が可能である。 Even when the deflection direction of the deflector and the number of electrodes are different, the waiting time can be evaluated by changing the detection condition settings (step S100). For example, by moving the position of the mark 2 with respect to the deflection direction of the electron beam, it is possible to evaluate the waiting time according to an arbitrary starting point and deflection distance. Further, for example, it is possible to evaluate the influence of an abnormality from the waveform (gain intensity) of a detection signal obtained by scanning a mark 2 of a known width with a beam size calibrated in advance.

このように、第1実施形態に係る異常検出方法は、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出する場合に限定されず、偏向信号制御回路34の制御動作全般を評価するための評価方法として用いることができる。 As described above, the abnormality detection method according to the first embodiment is not limited to detecting an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34, but is an evaluation method for evaluating the control operation of the deflection signal control circuit 34 in general. It can be used as

また、上記の異常検出方法において、ビーム偏向器18の偏向極性や、電子ビームの偏向方向に応じてマーク2を準備することにより、任意の偏向極性や任意の偏向方向における制御動作の異常を検出することができる。例えば、電子ビームの偏向方向がY方向の場合、X方向に直線状に形成されているマーク2を用いることで、検出感度の向上が可能である。すなわち、電子ビームの偏向方向に対して90度または90度に近い角度に直線状に形成されたマーク2を用いることで、検出感度の向上が可能である。これにより、より精度の高い異常検出が可能である。 In addition, in the above abnormality detection method, by preparing the mark 2 according to the deflection polarity of the beam deflector 18 and the deflection direction of the electron beam, an abnormality in the control operation in any deflection polarity or in any deflection direction can be detected. can do. For example, when the deflection direction of the electron beam is in the Y direction, detection sensitivity can be improved by using the mark 2 formed linearly in the X direction. That is, by using the mark 2 formed linearly at an angle of 90 degrees or close to 90 degrees with respect to the deflection direction of the electron beam, detection sensitivity can be improved. This allows more accurate abnormality detection.

1.3. 変形例
次に、第1実施形態に係る異常検出方法の変形例について説明する。図10は、第1実施形態に係る異常検出方法の変形例を示すフローチャートである。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
1.3. Modification Next, a modification of the abnormality detection method according to the first embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a modification of the abnormality detection method according to the first embodiment. Below, points that are different from the example of the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

本変形例では、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動して静止し、所定時間経過するまでの検出信号を観測する処理が繰り返し行われる。すなわち、本変形例では、図10に示すように、ステップS102~ステップS110の処理があらかじめ設定された回数だけ繰り返し行われる。繰り返し回数は、例えば、要求される検出精度に応じて適宜設定される。 In this modification, the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B, stops, and the process of observing the detection signal until a predetermined period of time has elapsed is repeatedly performed. That is, in this modification, as shown in FIG. 10, the processes from step S102 to step S110 are repeated a preset number of times. The number of repetitions is appropriately set, for example, depending on the required detection accuracy.

具体的には、制御部40は、検出信号の観測を終了する処理を行った後(ステップS110の後)、ステップS102からステップS110の処理があらかじめ設定された回数だけ繰り返されたか否かを判定する(S111)。制御部40が設定された回数だけ繰り返されていないと判定した場合(S111のNo)、ステップS102に戻って、ステップS102~ステップS110の処理が行われる。制御部40が設定された回数だけ繰り返されたと判定した場合(S111のYes)、異常を検出する処理が行われる(S112)。 Specifically, after performing the process of terminating the observation of the detection signal (after step S110), the control unit 40 determines whether the processes from step S102 to step S110 have been repeated a preset number of times. (S111). If the control unit 40 determines that the process has not been repeated the set number of times (No in S111), the process returns to step S102 and processes from step S102 to step S110 are performed. When the control unit 40 determines that the process has been repeated the set number of times (Yes in S111), a process for detecting an abnormality is performed (S112).

このように、本変形例では、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動して静止し、所定時間経過するまでの検出信号を観測する処理が繰り返し行われるため、信号検出制御回路36の初期変動や、検出バラツキの影響を軽減できる。したがって、検出精度を向上できる。 As described above, in this modification, the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B and remains stationary, and the process of observing the detection signal until a predetermined period of time has elapsed is repeated, so the signal detection control circuit 36 The effects of initial fluctuations and detection variations can be reduced. Therefore, detection accuracy can be improved.

2. 第2実施形態
2.1. 電子ビーム描画装置
第2実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成は、図1に示す第1実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
2. Second embodiment 2.1. Electron Beam Writing Apparatus The configuration of the electron beam writing apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the electron beam writing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and illustration and description thereof will be omitted.

2.2. 異常検出方法
次に、第2実施形態に係る異常検出方法について説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
2.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the second embodiment will be explained. Below, points that are different from the example of the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

上述した第1実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動して所定時間経過するまでの検出信号を観測(連続観測)していた。 In the abnormality detection method according to the first embodiment described above, the detection signal is observed (continuously observed) until a predetermined time elapses after the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B.

これに対して、第2実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせる。 In contrast, in the abnormality detection method according to the second embodiment, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 multiple times so that the electron beam moves from the starting position A to the resting position B. , the timing of acquiring the detection signal is made different in multiple control operations.

図11は、第2実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。図12は、第2実施形態に係る異常検出方法を説明するための図である。 FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the abnormality detection method according to the second embodiment. FIG. 12 is a diagram for explaining the abnormality detection method according to the second embodiment.

(1)異常検出条件の設定(S200)
まず、異常を検出するための条件を設定する。第2実施形態では、制御動作を繰り返すごとに、すなわち、検出信号を観測(取得)する処理を繰り返すごとに、検出信号を観測するタイミングを異ならせる。そのため、検出信号を観測するタイミングを繰り返し回数ごとに設定する。検出信号を観測するタイミングは、例えば、検出対象となる異常の種類に応じて適宜設定される。
(1) Setting abnormality detection conditions (S200)
First, conditions for detecting an abnormality are set. In the second embodiment, the timing at which the detection signal is observed differs each time the control operation is repeated, that is, each time the process of observing (obtaining) the detection signal is repeated. Therefore, the timing at which the detection signal is observed is set for each number of repetitions. The timing of observing the detection signal is appropriately set, for example, depending on the type of abnormality to be detected.

例えば、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときを基準時とすると、1回目の検出信号を観測するタイミングは、基準時に設定する。2回目の検出信号を観測するタイミングは、基準時から0.1秒後に設定し、3回目の検出信号を観測するタイミングは基準時から0.2秒後に設定し、・・・、n回目の検出信号を観測するタイミングは、基準時から(n-1)/10秒後に設定する。 For example, if the reference time is when the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B, then the first detection signal is observed. The timing to do this is set at the reference time. The timing to observe the second detection signal is set 0.1 seconds after the reference time, the timing to observe the third detection signal is set 0.2 seconds after the reference time, and so on. The timing for observing the detection signal is set at (n-1)/10 seconds after the reference time.

その他の条件の設定は、図4に示すステップS100の処理と同様に行われる。 Setting of other conditions is performed in the same way as the process of step S100 shown in FIG.

(2)開始位置Aへの電子ビームの偏向(S202)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS102と同様に行われる。
(2) Deflection of electron beam to starting position A (S202)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves to the starting position A. This process is performed in the same manner as step S102 shown in FIG.

(3)静止位置Bへの電子ビームの偏向(S204)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS106と同様に行われる。
(3) Deflection of electron beam to stationary position B (S204)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the resting position B. This process is performed in the same way as step S106 shown in FIG.

(4)静止位置Bでの電子ビームの静止(S206)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが静止位置Bで所定時間静止するようにビ
ーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS108と同様に行われる。
(4) Stationary electron beam at stationary position B (S206)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam remains at rest position B for a predetermined period of time. This process is performed in the same way as step S108 shown in FIG.

(5)観測(S208)
次に、偏向信号制御回路34が、あらかじめ設定されたタイミングで検出信号を観測する。検出信号は、上述したように、信号検出制御回路36を用いて観測(取得)される。検出信号を観測するタイミングは、図3に示すタイミング調整部367で制御される。
(5) Observation (S208)
Next, the deflection signal control circuit 34 observes the detection signal at a preset timing. The detection signal is observed (obtained) using the signal detection control circuit 36, as described above. The timing at which the detection signal is observed is controlled by the timing adjustment section 367 shown in FIG.

(6)繰り返し(S210)
制御部40は、ステップS202からステップS208の処理があらかじめ設定された回数だけ繰り返されたか否かを判定する。
(6) Repeat (S210)
The control unit 40 determines whether the processes from step S202 to step S208 have been repeated a preset number of times.

(7)観測するタイミングの変更(S212)
制御部40は、設定された回数だけ繰り返されていないと判定した場合(S210のNo)、検出信号を観測するタイミングを変更する。例えば、1回目の検出信号の観測が行われた後、2回目の検出信号の観測が行われる場合、制御部40は、検出信号を観測するタイミングが基準時から0.1秒後となるように、信号検出制御回路36(タイミング調整部367)を制御する。
(7) Change the observation timing (S212)
If the control unit 40 determines that the process has not been repeated the set number of times (No in S210), it changes the timing at which the detection signal is observed. For example, when the second detection signal is observed after the first detection signal is observed, the control unit 40 sets the timing at which the detection signal is observed to be 0.1 seconds after the reference time. Then, the signal detection control circuit 36 (timing adjustment section 367) is controlled.

制御部40は、検出信号を観測する処理(S202~S208)が設定された回数だけ繰り返されるまで、検出信号を観測(取得)する処理を行うごとに、検出信号を観測するタイミングを変更しながら(S212)、検出信号を観測する処理を繰り返す。 The control unit 40 changes the timing of observing the detection signal each time it performs the process of observing (obtaining) the detection signal until the process of observing the detection signal (S202 to S208) is repeated the set number of times. (S212), the process of observing the detection signal is repeated.

(8)異常の検出(S214)
制御部40は、設定された回数だけ繰り返されたと判定した場合(S210のYes)、異常を検出する処理を行う。
(8) Detection of abnormality (S214)
If the control unit 40 determines that the process has been repeated the set number of times (Yes in S210), it performs a process to detect an abnormality.

図13および図14は、電子信号を検出して検出信号を観測する処理を複数回行い、複数回行われた検出信号を観測する処理の各々において、検出信号を観測するタイミングを異ならせて観測された検出信号の波形を示すグラフである。図13は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図14は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。 13 and 14 show that the process of detecting an electronic signal and observing the detected signal is performed multiple times, and the timing of observing the detected signal is different in each process of observing the detected signal performed multiple times. 3 is a graph showing the waveform of a detected signal. FIG. 13 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is abnormal. FIG. 14 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is normal.

図13に示すように、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に異常がある場合、検出信号の波形が変化する。そのため、観測された検出信号の波形を、図14に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、偏向信号制御回路34の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIG. 13, when there is an abnormality in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34, the waveform of the detection signal changes. Therefore, by comparing the observed waveform of the detection signal with the waveform of the normal detection signal shown in FIG. 14, it is possible to detect an abnormality in the control operation (output signal) of the deflection signal control circuit 34.

具体的には、図13に示す検出信号の波形は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。リンギングが発生した場合、検出信号を観測する間隔がリンギングの周期よりも小さいと、検出信号の波形には、図46に示す出力信号の波形と同様の波形が観測される。検出信号を観測する間隔が、リンギングの周期よりも大きいと、図13に示すような出力信号のリンギングによる波形が積分される。 Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 13 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34. When ringing occurs, if the interval at which the detection signal is observed is smaller than the ringing period, a waveform similar to the waveform of the output signal shown in FIG. 46 will be observed in the detection signal waveform. If the interval at which the detection signal is observed is longer than the ringing period, the waveform of the output signal due to ringing as shown in FIG. 13 is integrated.

図13に示す検出信号の波形では、リンギングによる出力信号の波形の歪みの持続時間(リンギング時間T)が、検出信号の強度変化として観測される。このように、図13に示す検出信号の波形から、偏向信号制御回路34の出力信号の波形の歪みの持続時間(リンギング時間T)がわかる。 In the waveform of the detection signal shown in FIG. 13, the duration of distortion of the waveform of the output signal due to ringing (ringing time T) is observed as a change in the intensity of the detection signal. In this manner, the duration of distortion (ringing time T) of the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 can be determined from the waveform of the detection signal shown in FIG.

第2実施形態に係る異常検出方法よれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第2実施形態に係る異常検出方法によれば、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングは異なるため、例えば、制御動作の異常が持続している時間を測定することができる。 According to the abnormality detection method according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be achieved. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the second embodiment, the control operation is performed multiple times, and the timing at which the detection signal is acquired is different in the multiple control operations. Time can be measured.

なお、第2実施形態に係る異常検出方法を用いることで、第1実施形態と同様に、セトリング時間やビーム応答遅れなどの評価も可能である。 Note that by using the abnormality detection method according to the second embodiment, it is also possible to evaluate settling time, beam response delay, etc., similarly to the first embodiment.

2.3. 変形例
次に、第2実施形態に係る異常検出方法の変形例について説明する。上述した第2実施形態では、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせていたが、複数回の制御動作において、電子ビームを照射するタイミングを異ならせてもよい。このとき、信号検出制御回路36では、検出信号を連続して検出してもよい。電子ビームを照射するタイミングを異ならせることにより、検出信号を観測するタイミングを異ならせる場合と同様の検出信号の波形を観測(取得)することができる。したがって、本変形例によれば、上述した第2実施形態に係る異常検出方法と同様の作用効果を奏することができる。
2.3. Modification Next, a modification of the abnormality detection method according to the second embodiment will be described. In the second embodiment described above, the control operation is performed multiple times, and the timing of acquiring the detection signal is different in the multiple control operations. However, in the multiple control operations, the timing of emitting the electron beam is different. You can also let At this time, the signal detection control circuit 36 may detect the detection signal continuously. By varying the timing of irradiating the electron beam, it is possible to observe (obtain) the same waveform of the detection signal as in the case of varying the timing of observing the detection signal. Therefore, according to this modification, the same effects as the abnormality detection method according to the second embodiment described above can be achieved.

3. 第3実施形態
3.1. 電子ビーム描画装置
第3実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成は、図1に示す第1実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
3. Third embodiment 3.1. Electron Beam Writing Apparatus The configuration of the electron beam writing apparatus according to the third embodiment is the same as the configuration of the electron beam writing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and illustration and description thereof will be omitted.

3.2. 異常検出方法
次に、第3実施形態に係る異常検出方法について説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法および第2実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
3.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the third embodiment will be explained. Below, points that are different from the examples of the abnormality detection method according to the first embodiment and the abnormality detection method according to the second embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

上述した第2実施形態に係る異常検出方法では、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせていた。 In the abnormality detection method according to the second embodiment described above, the control operation is performed a plurality of times, and the timing of acquiring the detection signal is made different in the plurality of control operations.

これに対して、第3実施形態に係る異常検出方法では、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を観測するタイミングを同じとする。 On the other hand, in the abnormality detection method according to the third embodiment, the control operation is performed a plurality of times, and the timing at which the detection signal is observed is the same in the plurality of control operations.

図15は、第3実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、第3実施形態に係る異常検出方法を、図1および図12を参照しながら説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。 FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to the third embodiment. Here, an abnormality detection method according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 12. Below, points that are different from the example of the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

(1)異常検出条件の設定(S300)
まず、異常を検出するための条件を設定する。第3実施形態では、検出信号を観測する処理を繰り返すごとに、同じタイミングで検出信号を観測する。そのため、検出信号を観測するタイミングを設定する。検出信号を観測するタイミングは、例えば、検出対象となる異常の種類に応じて適宜設定される。その他の条件の設定は、図4に示すステップS100の処理と同様に行われる。
(1) Setting abnormality detection conditions (S300)
First, conditions for detecting an abnormality are set. In the third embodiment, the detection signal is observed at the same timing every time the process of observing the detection signal is repeated. Therefore, the timing for observing the detection signal is set. The timing of observing the detection signal is appropriately set, for example, depending on the type of abnormality to be detected. Setting of other conditions is performed in the same way as the process of step S100 shown in FIG.

(2)開始位置Aへの電子ビームの偏向(S302)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS102と同様に行
われる。
(2) Deflection of electron beam to starting position A (S302)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves to the starting position A. This process is performed in the same manner as step S102 shown in FIG.

(3)静止位置Bへの電子ビームの偏向(S304)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS106と同様に行われる。
(3) Deflection of electron beam to stationary position B (S304)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the resting position B. This process is performed in the same way as step S106 shown in FIG.

(4)静止位置Bでの電子ビームの静止(S306)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが静止位置Bで所定時間静止するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行う。この処理は、図4に示すステップS108と同様に行われる。
(4) Stationary electron beam at stationary position B (S306)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam remains at rest position B for a predetermined period of time. This process is performed in the same way as step S108 shown in FIG.

(5)観測(S308)
次に、偏向信号制御回路34が、電子ビームが開始位置Aから静止位置Bに移動するようにビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときを基準時として、あらかじめ設定されたタイミングで検出信号を観測(取得)する。
(5) Observation (S308)
Next, the deflection signal control circuit 34 performs a control operation to control the beam deflector 18 so that the electron beam moves from the starting position A to the stationary position B, and the detection is performed at a preset timing. Observe (obtain) the signal.

(6)繰り返し(S310)
制御部40は、ステップS302からステップS308の処理があらかじめ設定された回数だけ繰り返されたか否かを判定する。制御部40が設定された回数だけ繰り返されていないと判定した場合(S310のNo)、ステップS302に戻って、ステップS302~ステップS310の処理が行われる。
(6) Repeat (S310)
The control unit 40 determines whether the processing from step S302 to step S308 has been repeated a preset number of times. If the control unit 40 determines that the process has not been repeated the set number of times (No in S310), the process returns to step S302 and processes from step S302 to step S310 are performed.

(7)異常の検出(S312)
制御部40は、設定された回数だけ繰り返されたと判定した場合(S310のYes)、異常を検出する処理を行う。
(7) Detection of abnormality (S312)
If the control unit 40 determines that the process has been repeated the set number of times (Yes in S310), it performs a process to detect an abnormality.

図16および図17は、複数回の制御動作において、検出信号を観測するタイミングを同じにして観測された検出信号の波形を示すグラフである。図16は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図17は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図16および図17に示すグラフにおいて、横軸は繰り返し回数nを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。 16 and 17 are graphs showing waveforms of detection signals observed at the same timing in multiple control operations. FIG. 16 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is abnormal. FIG. 17 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 is normal. In the graphs shown in FIGS. 16 and 17, the horizontal axis indicates the number of repetitions n, and the vertical axis indicates the intensity I of the detection signal.

図16に示すように、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に異常がある場合、検出信号の波形が変化する。そのため、観測された検出信号の波形を、図17に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、偏向信号制御回路34の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIG. 16, when there is an abnormality in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34, the waveform of the detection signal changes. Therefore, by comparing the observed waveform of the detection signal with the waveform of the normal detection signal shown in FIG. 17, it is possible to detect an abnormality in the control operation (output signal) of the deflection signal control circuit 34.

具体的には、図16に示す検出信号の波形は、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。図16に示す検出信号の波形では、図17に示す正常時の検出信号の信号強度(信号レベル)と比べて、出力信号にリンギングが発生した分だけ、信号強度が大きくなっている。したがって、第3実施形態では、観測された検出信号の信号強度(信号レベル)を、正常時の検出信号の信号強度(信号レベル)と比較することで、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出することができる。 Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 16 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34. In the waveform of the detection signal shown in FIG. 16, compared to the signal strength (signal level) of the detection signal during normal operation shown in FIG. 17, the signal strength is increased by the amount that ringing occurs in the output signal. Therefore, in the third embodiment, by comparing the signal strength (signal level) of the observed detection signal with the signal strength (signal level) of the detection signal during normal operation, abnormalities in the control operation of the deflection signal control circuit 34 are detected. can be detected.

また、第3実施形態では、検出信号を取得する処理が繰り返されることにより、信号検出制御回路36の初期変動や、検出バラツキの影響を軽減できる。したがって、検出精度を向上できる。 Furthermore, in the third embodiment, by repeating the process of acquiring the detection signal, it is possible to reduce the influence of initial fluctuations in the signal detection control circuit 36 and detection variations. Therefore, detection accuracy can be improved.

第3実施形態に係る異常検出方法よれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第3実施形態に係る異常検出方法によれば、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を観測するタイミングが同じであるため、検出信号の信号強度を、正常時の検出信号の信号強度と比較することで、異常を検出することができる。したがって、異常を検出するための複雑な信号処理回路が不要であり、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を簡易的に検出する際に有効である。 According to the abnormality detection method according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be achieved. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the third embodiment, the control operation is performed a plurality of times, and the timing at which the detection signal is observed is the same in the plurality of control operations. An abnormality can be detected by comparing the signal strength of the detection signal. Therefore, a complicated signal processing circuit for detecting an abnormality is not required, and it is effective in simply detecting an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34.

なお、第3実施形態に係る異常検出方法を用いることで、第1実施形態と同様に、セトリング時間やビーム応答遅れなどの評価も可能である。 Note that by using the abnormality detection method according to the third embodiment, it is also possible to evaluate settling time, beam response delay, etc., similarly to the first embodiment.

3.3. 変形例
次に、第3実施形態に係る異常検出方法の変形例について説明する。上述した第3実施形態では、制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を観測するタイミングを同じにしていたが、複数回の制御動作において、電子ビームを照射するタイミングを同じにしてもよい。このとき、信号検出制御回路36では、検出信号を連続して検出してもよい。電子ビームを照射するタイミングを同じにすることにより、検出信号を観測するタイミングを同じにする場合と同様の検出信号の波形を観測することができる。したがって、本変形例によれば、上述した第3実施形態に係る異常検出方法と同様の作用効果を奏することができる。
3.3. Modification Next, a modification of the abnormality detection method according to the third embodiment will be described. In the third embodiment described above, the control operation is performed multiple times, and the timing at which the detection signal is observed is the same in the multiple control operations, but the timing at which the electron beam is irradiated is the same in the multiple control operations. You can also do this. At this time, the signal detection control circuit 36 may detect the detection signal continuously. By making the timing of irradiating the electron beam the same, it is possible to observe the same waveform of the detection signal as when the timing of observing the detection signal is made the same. Therefore, according to this modification, the same effects as the abnormality detection method according to the third embodiment described above can be achieved.

4. 第4実施形態
4.1. 電子ビーム描画装置
第4実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成は、図1に示す第1実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
4. Fourth embodiment 4.1. Electron Beam Writing Apparatus The configuration of the electron beam writing apparatus according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the electron beam writing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and illustration and description thereof will be omitted.

4.2. 異常検出方法
上述した第1~第3実施形態では、静止位置Bは、領域2cに設定されていた。そのため、上述した実施形態では、偏向信号制御回路34の出力信号にリンギングなどの僅かな歪みが生じた場合に、この僅かな歪みを検出信号の波形の変化として観測することができた。
4.2. Abnormality Detection Method In the first to third embodiments described above, the rest position B was set in the area 2c. Therefore, in the embodiment described above, when a slight distortion such as ringing occurs in the output signal of the deflection signal control circuit 34, this slight distortion can be observed as a change in the waveform of the detection signal.

これに対して、第4実施形態では、測定対象物は、電子ビームを同じ照射条件で照射した場合に観測される検出信号の強度が異なる2つの領域を有し、電子ビームが2つの領域の境界に静止するように制御する。すなわち、静止位置Bは、2つの領域の境界に設定される。 On the other hand, in the fourth embodiment, the measurement target has two regions in which the intensity of the detection signal observed when irradiated with the electron beam under the same irradiation conditions is different, and the electron beam is applied to the two regions. Control it so that it remains stationary at the boundary. That is, the rest position B is set at the boundary between the two areas.

図18は、第4実施形態に係る異常検出方法の一例を説明するための図である。以下では、上述した第1~第3実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。 FIG. 18 is a diagram for explaining an example of the abnormality detection method according to the fourth embodiment. In the following, points different from the examples of the abnormality detection methods according to the first to third embodiments described above will be explained, and explanations of similar points will be omitted.

測定対象物4は、図18に示すように、領域4aと領域4bとを有している。領域4aと領域4bとは、電子ビームEBの照射による電子信号の発生効率が異なる材料で構成されている。そのため、領域4aと領域4bとは、電子ビームを同じ照射条件で照射した場合に観測される検出信号の強度が異なる。 As shown in FIG. 18, the measurement object 4 has a region 4a and a region 4b. The region 4a and the region 4b are made of materials that have different efficiency in generating electronic signals upon irradiation with the electron beam EB. Therefore, the intensity of the detection signal observed in the region 4a and the region 4b differs when the region 4a and the region 4b are irradiated with the electron beam under the same irradiation conditions.

第4実施形態では、静止位置Bは、領域4aと領域4bとの境界に設定される。すなわち、電子ビームを静止位置Bに静止させたときの電子ビームの照射領域は、領域4aと領域4bとの境界を含む。この結果、静止位置Bを領域2c(図5参照)に設定した場合と同様に、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に生じる僅かな歪み(リンギング等)の
影響が検出信号の波形に現れる。
In the fourth embodiment, the rest position B is set at the boundary between the region 4a and the region 4b. That is, the irradiation area of the electron beam when the electron beam is stopped at the stationary position B includes the boundary between the area 4a and the area 4b. As a result, the influence of slight distortion (ringing, etc.) that occurs in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34 appears on the waveform of the detection signal, similar to the case where the rest position B is set in the region 2c (see FIG. 5). .

なお、上記では、領域4aの材質と領域4bの材質とを異ならせることで、電子ビームを同じ照射条件で照射した場合に観測される検出信号の強度を異ならせていたが、例えば、領域4aの表面形状と領域4bの表面形状とを異ならせることで、電子ビームを同じ照射条件で照射した場合に観測される検出信号の強度を異ならせてもよい。 Note that in the above, by making the materials of the region 4a and the material of the region 4b different, the intensity of the detection signal observed when the electron beam is irradiated under the same irradiation conditions is made different. By making the surface shape of the region 4b different from that of the region 4b, the intensity of the detection signal observed when the electron beam is irradiated under the same irradiation conditions may be varied.

第4実施形態では、上述した第1~第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 The fourth embodiment can provide the same effects as the first to third embodiments described above.

5. 第5実施形態
5.1. 電子ビーム描画装置
第5実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成は、図1に示す第1実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
5. Fifth embodiment 5.1. Electron Beam Writing Apparatus The configuration of the electron beam writing apparatus according to the fifth embodiment is the same as the configuration of the electron beam writing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and illustration and description thereof will be omitted.

5.2. 異常検出方法
上述した第1~第3実施形態では、電子ビームを測定対象物(マーク2)に照射することにより発生する電子信号(二次電子または反射電子)を電子検出器24で検出して検出信号を観測(取得)した。
5.2. Abnormality Detection Method In the first to third embodiments described above, the electron detector 24 detects an electronic signal (secondary electrons or reflected electrons) generated by irradiating the measurement target (mark 2) with an electron beam. The detection signal was observed (obtained).

これに対して、第5実施形態では、電子ビームをビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)する。 On the other hand, in the fifth embodiment, the electron beam is detected by the beam current detector 26 and a detection signal is observed (obtained).

図19は、第5実施形態に係る異常検出方法の一例を説明するための図である。以下では、上述した第1~第3実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。 FIG. 19 is a diagram for explaining an example of the abnormality detection method according to the fifth embodiment. In the following, points different from the examples of the abnormality detection methods according to the first to third embodiments described above will be explained, and explanations of similar points will be omitted.

図19に示すように、電子ビームEBが任意の開始位置Aからナイフエッジ27の先端部(静止位置B)に移動して静止するように偏向信号制御回路34がビーム偏向器18を制御する制御動作を行ったときに、ナイフエッジ27に妨げられずにビーム電流検出器26(ファラデーカップ)に入射する電子ビーム(ビーム電流)をビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)してもよい。この場合、ナイフエッジ27の先端が、図18に示す領域4aと領域4bとの境界に対応する。すなわち、ナイフエッジ27の先端が静止位置Bとなる。そのため、第5実施形態において観測される検出信号の波形にも、上述した他の実施形態と同様に、偏向信号制御回路34の出力信号の波形に生じる僅かな歪み(リンギング等)の影響が現れる。 As shown in FIG. 19, the deflection signal control circuit 34 controls the beam deflector 18 so that the electron beam EB moves from an arbitrary starting position A to the tip of the knife edge 27 (stationary position B) and comes to rest. When the operation is performed, the electron beam (beam current) that is incident on the beam current detector 26 (Faraday cup) without being obstructed by the knife edge 27 is detected by the beam current detector 26, and a detection signal is observed (obtained). You may. In this case, the tip of the knife edge 27 corresponds to the boundary between the region 4a and the region 4b shown in FIG. 18. That is, the tip of the knife edge 27 is at the rest position B. Therefore, the waveform of the detection signal observed in the fifth embodiment is also affected by slight distortion (ringing, etc.) occurring in the waveform of the output signal of the deflection signal control circuit 34, as in the other embodiments described above. .

したがって、第5実施形態では、上述した第1~第3実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Therefore, the fifth embodiment can provide the same effects as the first to third embodiments described above.

6. 第6実施形態
6.1. 電子ビーム描画装置
次に、第6実施形態に係る電子ビーム描画装置について図面を参照しながら説明する。図20は、第6実施形態に係る電子ビーム描画装置200の構成を示す図である。以下、第6実施形態に係る電子ビーム描画装置200において、第1実施形態に係る電子ビーム描画装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
6. Sixth embodiment 6.1. Electron Beam Drawing Apparatus Next, an electron beam drawing apparatus according to a sixth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus 200 according to the sixth embodiment. Hereinafter, in the electron beam lithography apparatus 200 according to the sixth embodiment, members having the same functions as the constituent members of the electron beam lithography apparatus 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations thereof will be given. Omitted.

電子ビーム描画装置200は、図20に示すように、成形偏向器202と、第1アパーチャー204aと、第2アパーチャー204bと、成形偏向器202を制御する成形制御
回路230(成形偏向器制御装置の一例)と、を含む。
As shown in FIG. 20, the electron beam drawing apparatus 200 includes a shaping deflector 202, a first aperture 204a, a second aperture 204b, and a shaping control circuit 230 (of a shaping deflector control device) that controls the shaping deflector 202. example).

電子ビーム描画装置200は、可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置である。電子ビーム描画装置200は、例えば、描画パターンを矩形に分割し、分割されたパターンにあわせて大きさの調整された矩形の電子ビームを用いて、パターンの描画を行うことができる。 The electron beam lithography apparatus 200 is a variable shaped beam type electron beam lithography apparatus. The electron beam writing apparatus 200 can, for example, divide a drawing pattern into rectangles and draw the pattern using a rectangular electron beam whose size is adjusted according to the divided pattern.

電子ビーム描画装置200では、成形偏向器202、第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bによって、電子ビームを成形して、ショット形状(試料Sに照射される電子ビームの断面形状)およびショットサイズ(試料Sに照射される電子ビームの断面積)を調整することができる。 In the electron beam lithography apparatus 200, the shaping deflector 202, the first aperture 204a, and the second aperture 204b shape the electron beam to determine the shot shape (the cross-sectional shape of the electron beam irradiated onto the sample S) and the shot size (the sample S). The cross-sectional area of the electron beam irradiated onto S can be adjusted.

成形偏向器202は、電子ビームを二次元的に偏向させる。第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bの開口の形状は、例えば、矩形である。なお、第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bの開口の形状は特に限定されない。例えば、第1アパーチャー204aの開口の形状と、第2アパーチャー204bの開口の形状とは、異なっていてもよい。成形偏向器202によって電子ビームの進行方向を制御することにより、第2アパーチャー204b上での電子ビームの照射領域を制御することができる。これにより、電子ビームを成形することができる。 The shaping deflector 202 deflects the electron beam two-dimensionally. The opening shapes of the first aperture 204a and the second aperture 204b are, for example, rectangular. Note that the shapes of the openings of the first aperture 204a and the second aperture 204b are not particularly limited. For example, the shape of the opening of the first aperture 204a and the shape of the opening of the second aperture 204b may be different. By controlling the traveling direction of the electron beam using the shaping deflector 202, the irradiation area of the electron beam on the second aperture 204b can be controlled. Thereby, the electron beam can be shaped.

成形制御回路230は、データ制御部38の出力を受けて成形偏向器202の制御を行う。成形偏向器202は、成形制御回路230の出力を受けて動作する。 The shaping control circuit 230 receives the output of the data control section 38 and controls the shaping deflector 202. The shaping deflector 202 operates in response to the output of the shaping control circuit 230.

なお、図示の例では、2つのアパーチャー(第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204b)によって電子ビームを成形しているが、電子ビームを成形するためのアパーチャーの数は特に限定されない。 In the illustrated example, the electron beam is shaped by two apertures (the first aperture 204a and the second aperture 204b), but the number of apertures for shaping the electron beam is not particularly limited.

電子ビーム描画装置200では、データ制御部38は、制御部40からの描画データを受けて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、偏向信号制御回路34、および成形制御回路230を制御する。また、制御部40は、後述するように、成形制御回路230の制御動作の異常を検出する異常検出部(成形制御回路230の制御動作の評価を行う評価部)としても機能する。 In the electron beam writing apparatus 200, the data control section 38 receives writing data from the control section 40 and controls the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, the deflection signal control circuit 34, and the shaping control circuit 230. The control unit 40 also functions as an abnormality detection unit (an evaluation unit that evaluates the control operation of the molding control circuit 230) that detects an abnormality in the control operation of the molding control circuit 230, as will be described later.

次に、電子ビーム描画装置200が試料Sにパターンを描画する際の動作について説明する。 Next, the operation when the electron beam drawing apparatus 200 draws a pattern on the sample S will be described.

電子ビーム描画装置200では、電子源10から放出された電子ビームは、電子レンズ14および電子レンズ20によって試料S上に収束される。ここで、描画データ(パターンデータ)が制御部40の記憶装置に格納されると、格納された描画データはデータ制御部38で処理されて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、偏向信号制御回路34、および成形制御回路230に送られる。電子ビームは、成形偏向器202、第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bにより成形され、ブランキング偏向器12でオン、オフされ、ビーム偏向器18で試料S上の所定の位置に偏向される。この電子ビームの動きと、ステージ22の動きと、を組み合わせることで、描画データに基づくパターンを描画することができる。 In the electron beam drawing apparatus 200, the electron beam emitted from the electron source 10 is focused onto the sample S by the electron lens 14 and the electron lens 20. Here, when the drawing data (pattern data) is stored in the storage device of the control unit 40, the stored drawing data is processed by the data control unit 38, and the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, and the deflection signal are processed. It is sent to the control circuit 34 and the molding control circuit 230. The electron beam is shaped by the shaping deflector 202, the first aperture 204a, and the second aperture 204b, turned on and off by the blanking deflector 12, and deflected to a predetermined position on the sample S by the beam deflector 18. By combining the movement of the electron beam and the movement of the stage 22, a pattern based on the drawing data can be written.

6.2. 異常検出方法
次に、第6実施形態に係る異常検出方法について説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
6.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the sixth embodiment will be described. Below, points that are different from the example of the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

上述した第1実施形態に係る異常検出方法では、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出した。これに対して、第6実施形態に係る異常検出方法では、成形制御回路230の制御動作の異常を検出する。 In the abnormality detection method according to the first embodiment described above, an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 is detected. On the other hand, in the abnormality detection method according to the sixth embodiment, an abnormality in the control operation of the molding control circuit 230 is detected.

第6実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームが第1断面積から第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、成形制御回路230の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。 In the abnormality detection method according to the sixth embodiment, the shaping control circuit 230 controls the shaping deflector 202 so that the electron beam changes from a first cross-sectional area to a second cross-sectional area that is different in size from the first cross-sectional area. It includes a step of observing a transient response when a control operation is performed and evaluating the control operation of the molding control circuit 230, and the transient response is detected by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal. Observe.

成形制御回路230は、例えば、図2に示す偏向信号制御回路34と同様の構成を有している。そのため、成形制御回路230では、偏向信号制御回路34と同様に、例えば、出力アンプを構成するトランジスタ等の素子の性能が劣化した場合、出力信号にリンギングなどの歪みが発生する場合がある。 The shaping control circuit 230 has, for example, the same configuration as the deflection signal control circuit 34 shown in FIG. 2. Therefore, in the shaping control circuit 230, similarly to the deflection signal control circuit 34, for example, if the performance of elements such as transistors forming the output amplifier deteriorates, distortion such as ringing may occur in the output signal.

そのため、第6実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームが第1断面積から第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、成形制御回路230の制御動作(出力)の異常を検出する。 Therefore, in the abnormality detection method according to the sixth embodiment, the shaping control circuit 230 controls the shaping deflector 202 so that the electron beam changes from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area that is different in size from the first cross-sectional area. The transient response when the control operation to be controlled is performed is observed, and an abnormality in the control operation (output) of the molding control circuit 230 is detected.

図21は、第6実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。図22および図23は、第6実施形態に係る異常検出方法を説明するための図である。なお、図22と図23とは、電子ビームEBを見る方向が異なっている。 FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to the sixth embodiment. 22 and 23 are diagrams for explaining the abnormality detection method according to the sixth embodiment. Note that the directions in which the electron beam EB is viewed are different between FIGS. 22 and 23.

(1)異常検出条件の設定(S300)
まず、異常を検出するための条件を設定する。具体的には、初期状態での電子ビームEBのショット形状(第1ショット形状S1)およびショット断面積(第1ショット面積A1)の設定、変化後の電子ビームEBのショット形状(第2ショット形状S2)およびショット断面積(第2ショット面積A2)の設定、検出信号を観測する時間およびタイミングの設定などを行う。設定された条件は、制御部40の記憶装置に記憶される。
(1) Setting abnormality detection conditions (S300)
First, conditions for detecting an abnormality are set. Specifically, the shot shape (first shot shape S1) and shot cross-sectional area (first shot area A1) of the electron beam EB in the initial state are set, and the shot shape of the electron beam EB after change (second shot shape S2), setting of shot cross-sectional area (second shot area A2), setting of time and timing for observing the detection signal, etc. The set conditions are stored in the storage device of the control unit 40.

異常を検出するための測定対象物6は、電子ビームEBが照射されることで電子信号を発生させるものであれば特に限定されない。測定対象物6は、例えば、半導体ウエハ上に金属膜を成膜したものである。 The measurement object 6 for detecting an abnormality is not particularly limited as long as it generates an electronic signal when irradiated with the electron beam EB. The measurement object 6 is, for example, a metal film formed on a semiconductor wafer.

ここで、図23に示すように、初期状態において、電子ビームEBの形状(第1ショット形状S1)は、X方向の長さがY方向の長さよりも短く設定される。また、変化後の電子ビームEBの形状(第2ショット形状S2)は、Y方向の長さは初期状態と同じで、X方向の長さを変更した形状に設定される。この結果、電子ビームEBのX方向の変化に対して検出信号の変化を大きくできる。したがって、成形制御回路230における電子ビームEBのX方向の成形の評価を精度よく行うことができる。なお、Y方向の成形の評価を行う場合は、電子ビームEBのY方向の長さがX方向の長さよりも短い状態を初期状態とし、X方向の長さを固定してY方向の長さを変更すればよい。 Here, as shown in FIG. 23, in the initial state, the shape of the electron beam EB (first shot shape S1) is set such that the length in the X direction is shorter than the length in the Y direction. Further, the shape of the electron beam EB after the change (second shot shape S2) is set to a shape in which the length in the Y direction is the same as the initial state, and the length in the X direction is changed. As a result, the change in the detection signal can be increased with respect to the change in the X direction of the electron beam EB. Therefore, it is possible to accurately evaluate the shaping of the electron beam EB in the X direction in the shaping control circuit 230. Note that when evaluating shaping in the Y direction, the initial state is such that the length of the electron beam EB in the Y direction is shorter than the length in the X direction, and the length in the Y direction is determined by fixing the length in the X direction. All you have to do is change.

(2)電子ビームの成形(S302)
次に、成形制御回路230が、電子ビームEBが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1となるように成形偏向器202を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1となる。成形制御回路230は、制御データに基づくデータ制御部38の出力を受けて制御動作を行う。後述す
る成形制御回路230の制御動作についても同様である。
(2) Shaping of electron beam (S302)
Next, the shaping control circuit 230 performs a control operation to control the shaping deflector 202 so that the electron beam EB has the first shot shape S1 and the first shot area A1. As a result, the electron beam EB has the first shot shape S1 and the first shot area A1. The molding control circuit 230 receives the output of the data control section 38 based on the control data and performs a control operation. The same applies to the control operation of the molding control circuit 230, which will be described later.

(3)観測開始(S304)
次に、検出信号の観測(取得)を開始する。検出信号は、信号検出制御回路36を用いて取得される。
(3) Observation start (S304)
Next, observation (acquisition) of the detection signal is started. The detection signal is obtained using the signal detection control circuit 36.

(4)電子ビームの成形(S306)
次に、成形制御回路230が、電子ビームEBが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から、第2ショット形状S2および第2ショット面積A2となるように成形偏向器202を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBが第2ショット形状S2および第2ショット面積A2となる。成形制御回路230は、電子ビームEBが第2ショット形状S2および第2ショット面積A2の状態で所定時間維持されるように、成形偏向器202を制御する。
(4) Shaping of electron beam (S306)
Next, the shaping control circuit 230 performs a control operation to control the shaping deflector 202 so that the electron beam EB changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. I do. As a result, the electron beam EB has a second shot shape S2 and a second shot area A2. The shaping control circuit 230 controls the shaping deflector 202 so that the electron beam EB is maintained in the second shot shape S2 and second shot area A2 for a predetermined period of time.

(5)観測終了(S308)
電子ビームEBが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から、第2ショット形状S2および第2ショット面積A2となるように成形偏向器202を制御する制御動作を行った後、検出信号の取得(観測)を終了する。以上の処理により、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2に変化して所定時間経過するまでの検出信号を観測(連続観測)することができる。
(5) End of observation (S308)
After performing a control operation to control the shaping deflector 202 so that the electron beam EB changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2, a detection signal is acquired. (observation) ends. Through the above processing, the detection signal is observed (continuous observation) until a predetermined time elapses after the electron beam changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. be able to.

信号検出制御回路36を用いて取得された検出信号は、制御部40で処理される。これにより、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2に変化して所定時間経過するまでの検出信号の時間変化を示す波形(検出信号の波形)が生成される。この検出信号の波形は、例えば、制御部40の表示部(図示せず)に表示され、記憶装置に記憶される。 The detection signal acquired using the signal detection control circuit 36 is processed by the control section 40. As a result, a waveform (detection signal waveform) is generated. The waveform of this detection signal is displayed on, for example, a display unit (not shown) of the control unit 40 and stored in a storage device.

(6)異常の検出(S310)
次に、検出信号の波形から、成形制御回路230の制御動作の異常を検出する。
(6) Detection of abnormality (S310)
Next, an abnormality in the control operation of the molding control circuit 230 is detected from the waveform of the detection signal.

図24~図26は、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2に変化して所定時間経過するまでの検出信号の波形を示すグラフである。図24および図25は、成形制御回路230の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図26は、成形制御回路230の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。 24 to 26 are graphs showing waveforms of detection signals until a predetermined time elapses after the electron beam changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. It is. 24 and 25 are graphs showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the shaping control circuit 230 is abnormal. FIG. 26 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the shaping control circuit 230 is normal.

なお、図24~図26に示すグラフにおいて、横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。また、図24~図26において、強度IA1は電子ビームを第1ショット面積A1にしたときに観測される検出信号の強度である。また、強度IA2は電子ビームを第2ショット面積A2にしたときに観測される検出信号の強度である。 Note that in the graphs shown in FIGS. 24 to 26, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the intensity I of the detection signal. Further, in FIGS. 24 to 26, the intensity I A1 is the intensity of the detection signal observed when the electron beam is set to the first shot area A1. Further, the intensity I A2 is the intensity of the detection signal observed when the electron beam is set to the second shot area A2.

図24および図25に示すように、成形制御回路230の出力信号の波形に異常がある場合、検出信号の波形が変化する。そのため、上述した測定で観測された検出信号の波形を、図26に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、成形制御回路230の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIGS. 24 and 25, when there is an abnormality in the waveform of the output signal of the molding control circuit 230, the waveform of the detection signal changes. Therefore, by comparing the waveform of the detection signal observed in the measurement described above with the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. 26, it is possible to detect an abnormality in the control operation (output signal) of the molding control circuit 230. can.

成形制御回路230の出力信号にリンギングによる僅かな歪み(図46参照)が生じている場合、その出力信号を受けた成形偏向器202の動作により、電子ビームEBは、第
1ショット面積A1から第2ショット面積A2となるまでの間に、僅かな断面積の増減を繰り返す。この電子ビームEBの断面積の増減の繰り返しに応じて、測定対象物6から放出される電子信号の強度が変化する。この結果、成形制御回路230の出力信号の波形に生じる僅かな歪みの影響が検出信号の波形に現れる。
When a slight distortion due to ringing occurs in the output signal of the shaping control circuit 230 (see FIG. 46), the operation of the shaping deflector 202 that receives the output signal causes the electron beam EB to change from the first shot area A1 to the first shot area A1. Slight increases and decreases in the cross-sectional area are repeated until the 2-shot area reaches A2. As the cross-sectional area of the electron beam EB is repeatedly increased and decreased, the intensity of the electron signal emitted from the measurement object 6 changes. As a result, the effect of slight distortion occurring in the waveform of the output signal of the shaping control circuit 230 appears on the waveform of the detection signal.

具体的には、図24に示す検出信号の波形は、成形制御回路230の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。図24に示す検出信号の波形には、立ち上がりに、出力信号のリンギングに起因するピークが観測されている。このように、図24に示す検出信号の波形から、成形制御回路230の出力信号にリンギングが発生していることがわかる。 Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 24 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the shaping control circuit 230. In the waveform of the detection signal shown in FIG. 24, a peak due to ringing of the output signal is observed at the rising edge. As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 24 that ringing occurs in the output signal of the shaping control circuit 230.

図25に示す検出信号の波形は、成形制御回路230の応答時間に遅れがある場合に観測される。図25に示す検出信号の波形は、応答時間の遅れにより、図26に示す正常時の検出信号の波形と比べて、検出信号の強度が強度IA2に達するまでの時間に遅れがでている。このように、図25に示す検出信号の波形から、応答時間に遅れがあることがわかる。 The waveform of the detection signal shown in FIG. 25 is observed when there is a delay in the response time of the shaping control circuit 230. The waveform of the detection signal shown in FIG. 25 has a delay in the time it takes for the intensity of the detection signal to reach the intensity IA2 compared to the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. 26 due to a delay in response time. . As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 25 that there is a delay in response time.

制御部40は、電子ビームを第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2とする制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、成形制御回路230の制御動作の異常を検出する。具体的には、制御部40は、取得した検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較して、成形制御回路230の制御動作の異常を検出する処理を行う。なお、異常の検出は、ユーザーが検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較することで行ってもよい。 The control unit 40 determines the control operation at the time of the control operation based on the detection signal when the electron beam is changed from the first shot shape S1 and the first shot area A1 to the second shot shape S2 and the second shot area A2. The transient response of the molding control circuit 230 is observed to detect an abnormality in the control operation of the molding control circuit 230. Specifically, the control unit 40 compares the waveform of the acquired detection signal with the waveform of a normal detection signal to detect an abnormality in the control operation of the molding control circuit 230. Note that the abnormality may be detected by the user comparing the waveform of the detection signal with the waveform of the detection signal during normal operation.

なお、上記では、電子ビームEBのショット面積を大きくする制御動作を行う場合について説明したが、電子ビームEBのショット面積を小さくする制御動作を行う場合についても同様の手法で異常の検出が可能である。 In addition, although the case where the control operation to increase the shot area of the electron beam EB is performed is explained above, abnormality can be detected using the same method even when the control operation is performed to decrease the shot area of the electron beam EB. be.

第6実施形態に係る異常検出方法および電子ビーム描画装置200は、例えば、以下の特徴を有する。 The abnormality detection method and electron beam lithography apparatus 200 according to the sixth embodiment have, for example, the following features.

第6実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームEBが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2に変化するように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、成形制御回路230の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。したがって、第6実施形態に係る異常検出方法によれば、成形制御回路230の制御動作の異常を精度よく検出することができる。さらに、第6実施形態に係る異常検出方法によれば、簡易な構成で、異常検出が可能である。 In the abnormality detection method according to the sixth embodiment, the shaping control circuit 230 deflects the shaping so that the electron beam EB changes from the first shot shape S1 and the first shot area A1 to the second shot shape S2 and the second shot area A2. The transient response includes a step of observing a transient response when performing a control operation to control the molding control circuit 202 and evaluating the control operation of the molding control circuit 230. Observe by obtaining . Therefore, according to the abnormality detection method according to the sixth embodiment, abnormalities in the control operation of the molding control circuit 230 can be detected with high accuracy. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the sixth embodiment, abnormality detection can be performed with a simple configuration.

電子ビーム描画装置200は、電子源10と、電子源10から放出された電子ビームを成形する成形偏向器202、第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bと、電子ビームEBが測定対象物6に照射されることにより発生する電子信号を検出する電子検出器24と、成形偏向器202を制御する成形制御回路230と、電子信号を電子検出器24で検出して得られる検出信号を取得する信号検出制御回路36と、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2に変化するように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、成形制御回路230の制御動作の評価を行う制御部40(評価部の一例)と、を含む。 The electron beam lithography apparatus 200 includes an electron source 10, a shaping deflector 202 that shapes the electron beam emitted from the electron source 10, a first aperture 204a, a second aperture 204b, and an electron beam EB that irradiates the measurement target 6. an electronic detector 24 that detects an electronic signal generated by the electronic detector 24; a shaping control circuit 230 that controls the shaping deflector 202; and a signal detection circuit that detects the electronic signal with the electronic detector 24 and obtains a detection signal. A control operation in which the control circuit 36 and the shaping control circuit 230 control the shaping deflector 202 so that the electron beam changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. It includes a control unit 40 (an example of an evaluation unit) that observes a transient response during the control operation and evaluates the control operation of the molding control circuit 230 based on a detection signal when the control operation is performed.

そのため、電子ビーム描画装置200では、成形制御回路230の制御動作の異常を精度よく検出することができる。また、電子ビーム描画装置200では、検出条件の設定(ステップS300)を行うことで、ステップS302~ステップS310の処理を自動で行うことができる。そのため、電子ビーム描画装置200では、容易に、成形制御回路230の制御動作の異常を検出することができる。 Therefore, in the electron beam lithography apparatus 200, abnormalities in the control operation of the shaping control circuit 230 can be detected with high accuracy. Further, in the electron beam lithography apparatus 200, by setting detection conditions (step S300), it is possible to automatically perform the processes from step S302 to step S310. Therefore, in the electron beam lithography apparatus 200, abnormalities in the control operation of the shaping control circuit 230 can be easily detected.

なお、第6実施形態に係る異常検出方法は、第1実施形態に係る異常検出方法と同様に、成形制御回路230の制御動作全般を評価するための評価方法として用いることができる。 Note that the abnormality detection method according to the sixth embodiment can be used as an evaluation method for evaluating the overall control operation of the molding control circuit 230, similarly to the abnormality detection method according to the first embodiment.

6.3. 変形例
6.3.1. 第1変形例
上述した第6実施形態では、電子ビームを測定対象物6に照射することにより発生する電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を観測したが、電子ビームをビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)してもよい。この場合も、上述した第6実施形態と同様の作用効果を奏することができる。成形偏向器202で電子ビームの断面積を変化させることによって、ビーム電流も変化する。そのため、電子ビームをビーム電流検出器26で検出して検出信号を得ることで、上述した第6実施形態と同様に、成形偏向器202の異常検出が可能である。
6.3. Variations 6.3.1. First Modified Example In the sixth embodiment described above, the electron detector 24 detects the electron signal generated by irradiating the measurement target 6 with the electron beam and observes the detection signal, but the electron beam is detected by beam current detection. The detection signal may be observed (obtained) by detecting with the device 26. Also in this case, the same effects as in the sixth embodiment described above can be achieved. By changing the cross-sectional area of the electron beam with the shaping deflector 202, the beam current is also changed. Therefore, by detecting the electron beam with the beam current detector 26 and obtaining a detection signal, it is possible to detect an abnormality in the shaping deflector 202 similarly to the sixth embodiment described above.

6.3.2. 第2変形例
上述した第6実施形態では、電子ビームのショット形状およびショット断面積を変更する制御動作を行う場合について説明したが、電子ビームのショット形状を変更せずに、ショット断面積のみを変更してもよい。この場合も、上述した第6実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
6.3.2. Second Modified Example In the sixth embodiment described above, a case has been described in which a control operation is performed to change the shot shape and shot cross-sectional area of the electron beam, but only the shot cross-sectional area is changed without changing the shot shape of the electron beam. May be changed. Also in this case, the same effects as in the sixth embodiment described above can be achieved.

6.3.3. 第3変形例
上述した第6実施形態に係る異常検出方法においても、第2実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
6.3.3. Third Modified Example The abnormality detection method according to the second embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the sixth embodiment described above.

具体的には、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2となるように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせる。この結果、第2実施形態と同様に、図13および図14に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、成形制御回路230の出力信号の波形の歪みの持続時間(リンギング時間T)を知ることができる。 Specifically, the shaping control circuit 230 performs a control operation to control the shaping deflector 202 so that the electron beam changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. The control operation is performed a plurality of times, and the timing at which the detection signal is acquired is varied in the plurality of control operations. As a result, similar to the second embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 13 and 14 are obtained. Therefore, the duration of waveform distortion (ringing time T) of the output signal of the shaping control circuit 230 can be known.

6.3.4. 第4変形例
上述した第6実施形態に係る異常検出方法においても、第3実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
6.3.4. Fourth Modification The abnormality detection method according to the third embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the sixth embodiment described above.

具体的には、電子ビームが第1ショット形状S1および第1ショット面積A1から第2ショット形状S2および第2ショット面積A2となるように成形制御回路230が成形偏向器202を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを同じとする。この結果、第3実施形態と同様に、図16および図17に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、成形制御回路230の初期変動や、検出バラツキの影響を軽減して、リンギングが発生した場合に観測させる信号強度を精度よく観測することができる。 Specifically, the shaping control circuit 230 performs a control operation to control the shaping deflector 202 so that the electron beam changes from the first shot shape S1 and first shot area A1 to the second shot shape S2 and second shot area A2. The control operation is performed a plurality of times, and the timing of acquiring the detection signal is the same in the plurality of control operations. As a result, similar to the third embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 16 and 17 are obtained. Therefore, it is possible to reduce the influence of initial fluctuations of the shaping control circuit 230 and detection variations, and to accurately observe the signal strength to be observed when ringing occurs.

7. 第7実施形態
7.1. 電子ビーム描画装置
第7実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成は、図20に示す第6実施形態に係る電子ビーム描画装置200の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。なお、第7実施形態に係る電子ビーム制御装置は、図1に示す第1実施形態に係る電子ビーム描画装置100の構成と同じであってもよい。
7. Seventh embodiment 7.1. Electron Beam Writing Apparatus The configuration of the electron beam writing apparatus according to the seventh embodiment is the same as the configuration of the electron beam writing apparatus 200 according to the sixth embodiment shown in FIG. 20, and illustration and description thereof will be omitted. Note that the electron beam control device according to the seventh embodiment may have the same configuration as the electron beam writing device 100 according to the first embodiment shown in FIG.

7.2. 異常検出方法
次に、第7実施形態に係る異常検出方法について説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
7.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the seventh embodiment will be described. Below, points different from the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and explanations of similar points will be omitted.

上述した第1実施形態に係る異常検出方法では、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出した。これに対して、第7実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームのオンとオフを切り替えるブランキング制御回路30(ブランキング偏向器制御装置の一例)の制御動作の異常を検出する。 In the abnormality detection method according to the first embodiment described above, an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 is detected. In contrast, in the abnormality detection method according to the seventh embodiment, an abnormality in the control operation of the blanking control circuit 30 (an example of a blanking deflector control device) that switches on and off the electron beam is detected.

第7実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームのオンとオフが切り替えられるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、ブランキング制御回路30の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。 The abnormality detection method according to the seventh embodiment is to observe a transient response when the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam is switched on and off. It includes a step of evaluating the control operation of the ranking control circuit 30, and the transient response is observed by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal.

ブランキング制御回路30は、例えば、図2に示す偏向信号制御回路34と同様の構成を有している。そのため、ブランキング制御回路30では、偏向信号制御回路34と同様に、例えば、出力アンプを構成するトランジスタ等の素子の性能が劣化した場合、出力信号にリンギングなどの歪みが発生する場合がある。 The blanking control circuit 30 has a configuration similar to that of the deflection signal control circuit 34 shown in FIG. 2, for example. Therefore, in the blanking control circuit 30, similarly to the deflection signal control circuit 34, for example, if the performance of elements such as transistors forming the output amplifier deteriorates, distortion such as ringing may occur in the output signal.

そのため、第7実施形態に係る異常検出方法では、電子ビームのオンとオフが切り替えられるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、ブランキング制御回路30の制御動作(出力)の異常を検出する。 Therefore, in the abnormality detection method according to the seventh embodiment, a transient response is observed when the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam is switched on and off. , detects an abnormality in the control operation (output) of the blanking control circuit 30.

図27は、第7実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。図28は、第7実施形態に係る異常検出方法を説明するための図である。 FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of the abnormality detection method according to the seventh embodiment. FIG. 28 is a diagram for explaining the abnormality detection method according to the seventh embodiment.

(1)異常検出条件の設定(S400)
まず、異常を検出するための条件を設定する。具体的には、電子ビームEBのオンとオフのタイミングの設定、検出信号を観測する時間およびタイミングの設定などを行う。設定された条件は、制御部40の記憶装置に記憶される。
(1) Setting abnormality detection conditions (S400)
First, conditions for detecting an abnormality are set. Specifically, the on/off timing of the electron beam EB is set, the time and timing for observing the detection signal, etc. are set. The set conditions are stored in the storage device of the control unit 40.

異常を検出するための測定対象物6は、電子ビームEBが照射されることで電子信号を発生させるものであれば特に限定されない。測定対象物6は、例えば、半導体ウエハ上に金属膜を成膜したものである。 The measurement object 6 for detecting an abnormality is not particularly limited as long as it generates an electronic signal when irradiated with the electron beam EB. The measurement object 6 is, for example, a metal film formed on a semiconductor wafer.

(2)電子ビームをオフ(S402)
次に、ブランキング制御回路30が、電子ビームEBがオフとなるようにブランキング偏向器12を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBがオフとなる。ブランキング制御回路30は、制御データに基づくデータ制御部38の出力を受けて制御動作を行う。後述するブランキング制御回路30の制御動作についても同様である。
(2) Turn off the electron beam (S402)
Next, the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam EB is turned off. This turns off the electron beam EB. The blanking control circuit 30 receives the output of the data control section 38 based on the control data and performs a control operation. The same applies to the control operation of the blanking control circuit 30, which will be described later.

(3)観測開始(S404)
次に、検出信号の観測(取得)を開始する。検出信号は、信号検出制御回路36を用いて取得される。
(3) Observation start (S404)
Next, observation (acquisition) of the detection signal is started. The detection signal is obtained using the signal detection control circuit 36.

(4)電子ビームをオン(S406)
次に、ブランキング制御回路30が、電子ビームEBがオフの状態からオンの状態となるようにブランキング偏向器12を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBがオフからオンに切り替わる。ブランキング制御回路30は、電子ビームEBがオンの状態で所定時間維持されるように、ブランキング偏向器12を制御する。
(4) Turn on the electron beam (S406)
Next, the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam EB changes from an off state to an on state. This switches the electron beam EB from off to on. The blanking control circuit 30 controls the blanking deflector 12 so that the electron beam EB is kept on for a predetermined period of time.

(5)観測終了(S408)
電子ビームEBがオフの状態からオンの状態となるようにブランキング偏向器12を制御する制御動作を行った後、検出信号の取得(観測)を終了する。以上の処理により、電子ビームがオフの状態からオンの状態に変化して所定時間経過するまでの検出信号を観測(連続観測)することができる。
(5) End of observation (S408)
After performing a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam EB changes from an off state to an on state, the acquisition (observation) of the detection signal ends. Through the above processing, it is possible to observe (continuously observe) the detection signal until a predetermined period of time elapses after the electron beam changes from the OFF state to the ON state.

信号検出制御回路36を用いて取得された検出信号は、制御部40で処理される。これにより、電子ビームEBがオフの状態からオンの状態に変化して所定時間経過するまでの検出信号の時間変化を示す波形(検出信号の波形)が生成される。この検出信号の波形は、例えば、制御部40の表示部(図示せず)に表示され、記憶装置に記憶される。 The detection signal acquired using the signal detection control circuit 36 is processed by the control section 40. As a result, a waveform (waveform of the detection signal) indicating a change in the detection signal over time from when the electron beam EB changes from the OFF state to the ON state until a predetermined period of time has elapsed is generated. The waveform of this detection signal is displayed on, for example, a display unit (not shown) of the control unit 40 and stored in a storage device.

(6)異常の検出(S410)
次に、検出信号の波形から、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を検出する。
(6) Detection of abnormality (S410)
Next, an abnormality in the control operation of the blanking control circuit 30 is detected from the waveform of the detection signal.

図29~図31は、電子ビームがオフの状態からオンの状態に変化して所定時間経過するまでの検出信号の波形を示すグラフである。図29および図30は、ブランキング制御回路30の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図31は、ブランキング制御回路30の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。 29 to 31 are graphs showing the waveforms of detection signals until a predetermined time elapses after the electron beam changes from an off state to an on state. 29 and 30 are graphs showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30 is abnormal. FIG. 31 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30 is normal.

なお、図29~図31に示すグラフにおいて、横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。また、図29~図31において、強度IOFFは電子ビームをオフにしたときに観測される検出信号の強度である。また、強度IONは電子ビームをオンにしたときに観測される検出信号の強度である。 Note that in the graphs shown in FIGS. 29 to 31, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the intensity I of the detection signal. Furthermore, in FIGS. 29 to 31, the intensity I OFF is the intensity of the detection signal observed when the electron beam is turned off. Further, the intensity ION is the intensity of the detection signal observed when the electron beam is turned on.

図29および図30に示すように、ブランキング制御回路30の出力信号の波形に異常がある場合、検出信号の波形が変化する。そのため、上述した測定で観測された検出信号の波形を、図31に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、ブランキング制御回路30の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIGS. 29 and 30, when there is an abnormality in the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30, the waveform of the detection signal changes. Therefore, an abnormality in the control operation (output signal) of the blanking control circuit 30 can be detected by comparing the waveform of the detection signal observed in the above-mentioned measurement with the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. I can do it.

ブランキング制御回路30の出力信号にリンギングによる僅かな歪み(図46参照)が生じている場合、その出力信号を受けたブランキング偏向器12の動作により、電子ビームEBは、オフの状態からオンの状態となるまでの間に、僅かな断面積の増減を繰り返す。この電子ビームEBの断面積の増減の繰り返しに応じて、測定対象物6から放出される電子信号の強度が変化する。この結果、ブランキング制御回路30の出力信号の波形に生じる僅かな歪みの影響が検出信号の波形に現れる。 When a slight distortion (see FIG. 46) occurs in the output signal of the blanking control circuit 30 due to ringing, the electron beam EB is turned on from the off state by the operation of the blanking deflector 12 that receives the output signal. Until the state is reached, the cross-sectional area changes slightly. As the cross-sectional area of the electron beam EB is repeatedly increased and decreased, the intensity of the electron signal emitted from the measurement object 6 changes. As a result, the effect of slight distortion occurring in the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30 appears on the waveform of the detection signal.

具体的には、図29に示す検出信号の波形は、ブランキング制御回路30の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。図29に示す検出信号の波形には、立ち上がりに、出力信号のリンギングに起因する波形の乱れが観測されて
いる。このように、図29に示す検出信号の波形から、ブランキング制御回路30の出力信号にリンギングが発生していることがわかる。
Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 29 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30. In the waveform of the detection signal shown in FIG. 29, disturbance in the waveform due to ringing of the output signal is observed at the rising edge. As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 29 that ringing occurs in the output signal of the blanking control circuit 30.

図30に示す検出信号の波形は、ブランキング制御回路30の応答時間に遅れがある場合に観測される。図30に示す検出信号の波形は、応答時間の遅れにより、図31に示す正常時の検出信号の波形と比べて、検出信号の強度が強度IONに達するまでの時間に遅れがでている。このように、図30に示す検出信号の波形から、応答時間に遅れがあることがわかる。 The waveform of the detection signal shown in FIG. 30 is observed when there is a delay in the response time of the blanking control circuit 30. The waveform of the detection signal shown in FIG. 30 has a delay in the time it takes for the intensity of the detection signal to reach the intensity ION compared to the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. 31 due to a delay in response time. . As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 30 that there is a delay in response time.

制御部40は、電子ビームがオフの状態からオンの状態とする制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を検出する。具体的には、制御部40は、取得した検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較して、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を検出する処理を行う。なお、異常の検出は、ユーザーが検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較することで行ってもよい。 The control unit 40 observes the transient response during the control operation based on the detection signal when the electron beam is changed from the OFF state to the ON state, and determines the control operation of the blanking control circuit 30. Detect anomalies. Specifically, the control unit 40 compares the waveform of the acquired detection signal with the waveform of a normal detection signal to detect an abnormality in the control operation of the blanking control circuit 30. Note that the abnormality may be detected by the user comparing the waveform of the detection signal with the waveform of the detection signal during normal operation.

第7実施形態に係る異常検出方法および電子ビーム描画装置は、例えば、以下の特徴を有する。 The abnormality detection method and electron beam lithography apparatus according to the seventh embodiment have, for example, the following features.

第7実施形態に係る異常検出方法は、電子ビームのオンとオフが切り替えられるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、ブランキング制御回路30の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。したがって、第7実施形態に係る異常検出方法によれば、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を精度よく検出することができる。さらに、第7実施形態に係る異常検出方法によれば、簡易な構成で、異常検出が可能である。 The abnormality detection method according to the seventh embodiment is to observe a transient response when the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam is switched on and off. It includes a step of evaluating the control operation of the ranking control circuit 30, and the transient response is observed by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal. Therefore, according to the abnormality detection method according to the seventh embodiment, abnormalities in the control operation of the blanking control circuit 30 can be detected with high accuracy. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the seventh embodiment, abnormality detection can be performed with a simple configuration.

第7実施形態に係る電子ビーム描画装置は、電子源10と、電子源10から放出された電子ビームのオンとオフを切り替えるブランキング偏向器12と、電子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する電子信号を検出する電子検出器24と、ブランキング偏向器12を制御するブランキング制御回路30と、電子信号を電子検出器24で検出して得られる検出信号を取得する信号検出制御回路36と、電子ビームのオンとオフが切り替えられるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、制御動作時の過渡応答を観測し、ブランキング制御回路30の制御動作の評価を行う制御部40と、を含む。 The electron beam drawing apparatus according to the seventh embodiment includes an electron source 10, a blanking deflector 12 that turns on and off the electron beam emitted from the electron source 10, and a blanking deflector 12 that turns on and off the electron beam emitted from the electron source 10, and a blanking deflector 12 that turns on and off the electron beam emitted from the electron source 10. an electronic detector 24 that detects the electronic signal generated by the electronic detector 24; a blanking control circuit 30 that controls the blanking deflector 12; and a signal detection control that detects the electronic signal with the electronic detector 24 and obtains a detection signal. Observe the transient response during the control operation based on the circuit 36 and the detection signal when the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 so that the electron beam is switched on and off. and a control section 40 that evaluates the control operation of the blanking control circuit 30.

そのため、第7実施形態に係る電子ビーム描画装置200では、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を精度よく検出することができる。また、電子ビーム描画装置200では、検出条件の設定(ステップS400)を行うことで、ステップS402~ステップS410の処理を自動で行うことができる。そのため、電子ビーム描画装置200では、容易に、ブランキング制御回路30の制御動作の異常を検出することができる。 Therefore, in the electron beam lithography apparatus 200 according to the seventh embodiment, abnormalities in the control operation of the blanking control circuit 30 can be detected with high accuracy. Further, in the electron beam drawing apparatus 200, by setting detection conditions (step S400), the processes from step S402 to step S410 can be performed automatically. Therefore, in the electron beam writing apparatus 200, abnormalities in the control operation of the blanking control circuit 30 can be easily detected.

近年、電子ビームの1ショットあたりの時間(ショット時間)は、短くなっている。従来、ショット時間が長い場合には、ブランキング制御回路30の出力信号のリンギングが継続する時間はショット時間に対して短いため無視できた。しかしながら、ショット時間が短くなるに従って、リンギングの影響が相対的に大きくなる。第7実施形態に係る異常検出方法では、ブランキング制御回路30の出力信号の波形の僅かな歪みを、検出信号の波形から観測することができるため、ショット時間が短い場合の評価に極めて有効である。 In recent years, the time per shot of an electron beam (shot time) has become shorter. Conventionally, when the shot time is long, the period during which the ringing of the output signal of the blanking control circuit 30 continues is short compared to the shot time and can be ignored. However, as the shot time becomes shorter, the effect of ringing becomes relatively larger. In the abnormality detection method according to the seventh embodiment, a slight distortion in the waveform of the output signal of the blanking control circuit 30 can be observed from the waveform of the detection signal, so it is extremely effective for evaluation when the shot time is short. be.

なお、第7実施形態に係る異常検出方法は、第1実施形態に係る異常検出方法と同様に、ブランキング制御回路30の制御動作全般を評価するための評価方法として用いることができる。 Note that the abnormality detection method according to the seventh embodiment can be used as an evaluation method for evaluating the overall control operation of the blanking control circuit 30, similarly to the abnormality detection method according to the first embodiment.

7.3. 変形例
7.3.1. 第1変形例
上述した第7実施形態では、電子ビームを測定対象物6に照射することにより発生する電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を観測したが、電子ビームをビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)してもよい。この場合も、上述した第7実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
7.3. Variations 7.3.1. First Modified Example In the seventh embodiment described above, the electron detector 24 detects the electron signal generated by irradiating the measurement target 6 with the electron beam and observes the detection signal, but the electron beam is detected by beam current detection. The detection signal may be observed (obtained) by detecting with the device 26. Also in this case, the same effects as in the seventh embodiment described above can be achieved.

7.3.2. 第2変形例
上述した第7実施形態では、電子ビームをオフにした状態からオンにした状態に切り替える制御動作の評価を行う場合について説明したが、電子ビームをオンにした状態からオフにした状態に切り替える制御動作の評価を行ってもよい。この場合も、上述した第7実施形態と同様の手法で評価を行うことができる。
7.3.2. Second Modification In the seventh embodiment described above, a case has been described in which the control operation for switching the electron beam from an off state to an on state is evaluated, but when the electron beam is switched from an on state to an off state You may also evaluate the control operation for switching to . In this case as well, evaluation can be performed using the same method as in the seventh embodiment described above.

7.3.3. 第3変形例
上述した第7実施形態に係る異常検出方法においても、第2実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
7.3.3. Third Modification The abnormality detection method according to the second embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the seventh embodiment described above.

具体的には、電子ビームがオフの状態からオンの状態となるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせる。この結果、第2実施形態と同様に、図13および図14に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、ブランキング制御回路30の出力信号の波形の歪みの持続時間(リンギング時間T)を知ることができる。 Specifically, the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 multiple times so that the electron beam changes from an off state to an on state, and in the multiple control actions, the detection signal is Different timing of acquisition. As a result, similar to the second embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 13 and 14 are obtained. Therefore, the duration of waveform distortion (ringing time T) of the output signal of the blanking control circuit 30 can be known.

7.3.4. 第4変形例
上述した第7実施形態に係る異常検出方法においても、第3実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
7.3.4. Fourth Modification The abnormality detection method according to the third embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the seventh embodiment described above.

具体的には、電子ビームがオフの状態からオンの状態となるようにブランキング制御回路30がブランキング偏向器12を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを同じとする。この結果、第3実施形態と同様に、図16および図17に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、ブランキング制御回路30の初期変動や、検出バラツキの影響を軽減して、リンギングが発生した場合に観測させる信号強度を精度よく観測することができる。 Specifically, the blanking control circuit 30 performs a control operation to control the blanking deflector 12 multiple times so that the electron beam changes from an off state to an on state, and in the multiple control actions, the detection signal is The acquisition timing is the same. As a result, similar to the third embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 16 and 17 are obtained. Therefore, it is possible to reduce the influence of initial fluctuations of the blanking control circuit 30 and detection variations, and to accurately observe the signal strength to be observed when ringing occurs.

8. 第8実施形態
8.1. 電子ビーム描画装置
次に、第8実施形態に係る電子ビーム描画装置について図面を参照しながら説明する。図32は、第8実施形態に係る電子ビーム描画装置300の構成を示す図である。以下、第8実施形態に係る電子ビーム描画装置300において、第1実施形態に係る電子ビーム描画装置100および第6実施形態に係る電子ビーム描画装置200の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
8. Eighth embodiment 8.1. Electron Beam Drawing Apparatus Next, an electron beam drawing apparatus according to an eighth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 32 is a diagram showing the configuration of an electron beam lithography apparatus 300 according to the eighth embodiment. Hereinafter, in the electron beam lithography apparatus 300 according to the eighth embodiment, members having the same functions as the constituent members of the electron beam lithography apparatus 100 according to the first embodiment and the electron beam lithography apparatus 200 according to the sixth embodiment will be described. The same reference numerals are given, and detailed explanation thereof will be omitted.

電子ビーム描画装置300は、図32に示すように、非点収差補正器302と、非点収差補正器302を制御する非点収差補正回路330(非点収差補正器制御装置の一例)と、を含む。 As shown in FIG. 32, the electron beam drawing apparatus 300 includes an astigmatism corrector 302, an astigmatism correction circuit 330 (an example of an astigmatism corrector control device) that controls the astigmatism corrector 302, including.

電子ビーム描画装置300は、非点収差補正器302によって、非点収差を補正することができる。 The electron beam drawing apparatus 300 can correct astigmatism using the astigmatism corrector 302.

図33および図34は、非点収差を補正している様子を説明するための図である。非点収差補正器302では、例えば、図33および図34に示すように、X軸およびY軸の2軸に対して非点収差をそれぞれ独立して補正することができる。具体的には、図33に示す例では、X軸に沿った長軸を有する楕円形状の電子ビームEBが円となるように、非点収差補正器302でY軸に沿った非点収差を導入して補正する。また、図34に示す例では、Y軸に沿った長軸を有する楕円形状の電子ビームが円となるように、非点収差補正器302でX軸に沿った非点収差を導入して補正する。 FIGS. 33 and 34 are diagrams for explaining how astigmatism is corrected. The astigmatism corrector 302 can independently correct astigmatism for two axes, the X-axis and the Y-axis, as shown in FIGS. 33 and 34, for example. Specifically, in the example shown in FIG. 33, the astigmatism corrector 302 corrects astigmatism along the Y-axis so that the elliptical electron beam EB with its long axis along the X-axis becomes a circle. Introduce and correct. In the example shown in FIG. 34, the astigmatism corrector 302 introduces and corrects astigmatism along the X-axis so that the elliptical electron beam having a long axis along the Y-axis becomes a circle. do.

非点収差の大きさは、電子ビームEBの位置に応じて変化する。そのため、非点収差補正器302による非点収差の補正量は、電子ビームEBの位置に応じて変化させる。なお、非点収差の補正量を変えても、電子ビームEBのビーム電流は変化しない。 The magnitude of astigmatism changes depending on the position of the electron beam EB. Therefore, the amount of astigmatism correction by the astigmatism corrector 302 is changed depending on the position of the electron beam EB. Note that even if the astigmatism correction amount is changed, the beam current of the electron beam EB does not change.

電子ビーム描画装置300では、データ制御部38は、制御部40からの描画データを受けて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、偏向信号制御回路34、成形制御回路230、および非点収差補正回路330を制御する。また、制御部40は、後述するように、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出する異常検出部(非点収差補正回路330の制御動作の評価を行う評価部)としても機能する。 In the electron beam lithography apparatus 300, the data control section 38 receives the lithography data from the control section 40 and controls the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, the deflection signal control circuit 34, the shaping control circuit 230, and the astigmatism control circuit. Controls the correction circuit 330. Further, as will be described later, the control unit 40 also functions as an abnormality detection unit (an evaluation unit that evaluates the control operation of the astigmatism correction circuit 330) that detects an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330. .

次に、電子ビーム描画装置300が試料Sにパターンを描画する際の動作について説明する。 Next, the operation when the electron beam drawing apparatus 300 draws a pattern on the sample S will be described.

電子ビーム描画装置300では、電子源10から放出された電子ビームは、電子レンズ14および電子レンズ20によって試料S上に収束される。ここで、描画データ(パターンデータ)が制御部40の記憶装置に格納されると、格納された描画データはデータ制御部38で処理されて、ブランキング制御回路30、レンズ制御回路32、偏向信号制御回路34、成形制御回路230、および非点収差補正回路330に送られる。電子ビームは、成形偏向器202、第1アパーチャー204aおよび第2アパーチャー204bにより成形され、ブランキング偏向器12でオン、オフされ、ビーム偏向器18で試料S上の所定の位置に偏向される。このとき、非点収差補正器302が非点収差を補正する。このような電子ビームの動きと、ステージ22の動きと、を組み合わせることで、描画データに基づくパターンを描画することができる。 In the electron beam drawing apparatus 300, the electron beam emitted from the electron source 10 is focused onto the sample S by the electron lens 14 and the electron lens 20. Here, when the drawing data (pattern data) is stored in the storage device of the control unit 40, the stored drawing data is processed by the data control unit 38, and the blanking control circuit 30, the lens control circuit 32, and the deflection signal are processed. The signal is sent to the control circuit 34, the shaping control circuit 230, and the astigmatism correction circuit 330. The electron beam is shaped by the shaping deflector 202, the first aperture 204a, and the second aperture 204b, turned on and off by the blanking deflector 12, and deflected to a predetermined position on the sample S by the beam deflector 18. At this time, the astigmatism corrector 302 corrects astigmatism. By combining such movement of the electron beam and movement of the stage 22, a pattern based on the drawing data can be written.

8.2. 異常検出方法
次に、第8実施形態に係る異常検出方法について説明する。以下では、上述した第1実施形態に係る異常検出方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
8.2. Abnormality Detection Method Next, an abnormality detection method according to the eighth embodiment will be described. Below, points that are different from the example of the abnormality detection method according to the first embodiment described above will be explained, and descriptions of similar points will be omitted.

上述した第1実施形態に係る異常検出方法では、偏向信号制御回路34の制御動作の異常を検出した。これに対して、第8実施形態に係る異常検出方法では、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出する。 In the abnormality detection method according to the first embodiment described above, an abnormality in the control operation of the deflection signal control circuit 34 is detected. In contrast, in the abnormality detection method according to the eighth embodiment, abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 is detected.

第8実施形態に係る異常検出方法は、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量に変化するように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、非点収差補正回路330の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。なお、第1補正量と第2補正量とは、補正量が異なる。 The abnormality detection method according to the eighth embodiment includes a control operation in which the astigmatism correction circuit 330 controls the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. The transient response includes the step of observing the transient response when performing this and evaluating the control operation of the astigmatism correction circuit 330. Observe. Note that the first correction amount and the second correction amount are different in correction amount.

非点収差補正回路330は、例えば、図2に示す偏向信号制御回路34と同様の構成を有している。そのため、非点収差補正回路330では、偏向信号制御回路34と同様に、例えば、出力アンプを構成するトランジスタ等の素子の性能が劣化した場合、出力信号にリンギングなどの歪みが発生する場合がある。 The astigmatism correction circuit 330 has, for example, the same configuration as the deflection signal control circuit 34 shown in FIG. 2. Therefore, in the astigmatism correction circuit 330, as in the deflection signal control circuit 34, for example, if the performance of elements such as transistors forming the output amplifier deteriorates, distortion such as ringing may occur in the output signal. .

そのため、第8実施形態に係る異常検出方法では、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量に変化するように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、非点収差補正回路330の制御動作(出力)の異常を検出する。 Therefore, in the abnormality detection method according to the eighth embodiment, the astigmatism correction circuit 330 controls the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. The transient response when the control operation is performed is observed, and an abnormality in the control operation (output) of the astigmatism correction circuit 330 is detected.

図35は、第8実施形態に係る異常検出方法の一例を示すフローチャートである。図36は、第8実施形態に係る異常検出方法を説明するための図である。以下では、非点収差補正回路330のX方向の制御動作について説明する。 FIG. 35 is a flowchart illustrating an example of an abnormality detection method according to the eighth embodiment. FIG. 36 is a diagram for explaining the abnormality detection method according to the eighth embodiment. The control operation of the astigmatism correction circuit 330 in the X direction will be described below.

(1)異常検出条件の設定(S500)
まず、異常を検出するための条件を設定する。具体的には、マーク2の位置合わせ、初期状態の非点収差の補正量(第1補正量)の設定、変化後の非点収差の補正量(第2補正量)の設定、検出信号を観測する時間およびタイミングの設定などを行う。設定された条件は、制御部40の記憶装置に記憶される。
(1) Setting abnormality detection conditions (S500)
First, conditions for detecting an abnormality are set. Specifically, the steps include aligning the mark 2, setting the astigmatism correction amount in the initial state (first correction amount), setting the astigmatism correction amount after change (second correction amount), and adjusting the detection signal. Set the observation time and timing. The set conditions are stored in the storage device of the control unit 40.

非点収差の補正量を変化させても、測定対象物に照射される電子ビームEBの電流量は変化しない。そのため、例えば、図22に示す測定対象物6を用いた場合、非点収差の補正量を変化させても、電子信号の量は変化しない。したがって、第8実施形態では、マーク2を測定対象物として用いる。 Even if the astigmatism correction amount is changed, the amount of current of the electron beam EB irradiated onto the object to be measured does not change. Therefore, for example, when the measurement object 6 shown in FIG. 22 is used, even if the astigmatism correction amount is changed, the amount of electronic signals does not change. Therefore, in the eighth embodiment, mark 2 is used as the measurement target.

初期状態では、非点収差の補正量を第1補正量とし、電子ビームEBが領域2aに配置されるように設定する。このとき、電子ビームEBの位置は、領域2aと領域2cの境界近傍に設定される。具体的には、電子ビームEBを第1補正量から第2補正量にした場合に、電子ビームEBが領域2cに跨がる位置に設定される。これにより、補正量の変化を、電子信号の変化、すなわち、検出信号の変化として観測することができる。 In the initial state, the astigmatism correction amount is set as the first correction amount, and the electron beam EB is set to be placed in the region 2a. At this time, the position of the electron beam EB is set near the boundary between the region 2a and the region 2c. Specifically, when the electron beam EB is changed from the first correction amount to the second correction amount, the electron beam EB is set at a position straddling the region 2c. Thereby, a change in the correction amount can be observed as a change in the electronic signal, that is, a change in the detection signal.

なお、初期状態における電子ビームEBの位置は、図36に示す位置に限定されず、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量とした場合に、補正量の変化を検出信号の変化として観測できる位置に設定されればよい。例えば、図37に示すように、初期状態における電子ビームEBの位置は、マーク2の領域2bに設定されてもよい。このように、初期状態は、例えば、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量とした場合に、他の領域に跨がる位置に設定されればよい。 The position of the electron beam EB in the initial state is not limited to the position shown in FIG. 36, and when the astigmatism correction amount is changed from the first correction amount to the second correction amount, the change in the correction amount is detected as It suffices if it is set at a position where it can be observed as a change in . For example, as shown in FIG. 37, the position of the electron beam EB in the initial state may be set to the region 2b of the mark 2. In this way, the initial state may be set to a position that straddles another area, for example, when the astigmatism correction amount is changed from the first correction amount to the second correction amount.

(2)非点収差の補正量を第1補正量とする(S502)
次に、非点収差補正回路330が、非点収差の補正量が第1補正量となるように非点収差補正器302を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBに非点収差が第1補正量だけ導入される。非点収差補正回路330は、制御データに基づくデータ制御部38の出力を受けて制御動作を行う。後述する非点収差補正回路330の制御動作についても同様である。
(2) Set the astigmatism correction amount as the first correction amount (S502)
Next, the astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount becomes the first correction amount. As a result, astigmatism is introduced into the electron beam EB by the first correction amount. The astigmatism correction circuit 330 receives the output of the data control section 38 based on the control data and performs a control operation. The same applies to the control operation of the astigmatism correction circuit 330, which will be described later.

(3)観測開始(S504)
次に、検出信号の観測(取得)を開始する。検出信号は、信号検出制御回路36を用いて取得される。
(3) Observation start (S504)
Next, observation (acquisition) of the detection signal is started. The detection signal is obtained using the signal detection control circuit 36.

(4)非点収差の補正量を第2補正量とする(S506)
次に、非点収差補正回路330が、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正器302を制御する制御動作を行う。これにより、電子ビームEBに導入される非点収差が第1補正量から第2補正量となる。非点収差補正回路330は、非点収差の補正量が第2補正量で所定時間維持されるように、非点収差補正器302を制御する。
(4) Set the astigmatism correction amount as the second correction amount (S506)
Next, the astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. As a result, the astigmatism introduced into the electron beam EB changes from the first correction amount to the second correction amount. The astigmatism correction circuit 330 controls the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount is maintained at the second correction amount for a predetermined period of time.

(5)観測終了(S508)
非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正器302を制御する制御動作を行った後、検出信号の取得(観測)を終了する。以上の処理により、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量に変化して所定時間経過するまでの検出信号を観測(連続観測)することができる。
(5) End of observation (S508)
After performing a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount, the acquisition (observation) of the detection signal is ended. Through the above processing, it is possible to observe (continuously observe) the detection signal until a predetermined period of time elapses after the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount.

信号検出制御回路36を用いて取得された検出信号は、制御部40で処理される。これにより、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量に変化させて所定時間経過するまでの検出信号の時間変化を示す波形(検出信号の波形)が生成される。この検出信号の波形は、例えば、制御部40の表示部(図示せず)に表示され、記憶装置に記憶される。 The detection signal acquired using the signal detection control circuit 36 is processed by the control section 40. As a result, a waveform (waveform of the detection signal) indicating a change in the detection signal over time from when the astigmatism correction amount is changed from the first correction amount to the second correction amount until a predetermined period of time has elapsed is generated. The waveform of this detection signal is displayed on, for example, a display unit (not shown) of the control unit 40 and stored in a storage device.

(6)異常の検出(S510)
次に、検出信号の波形から、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出する。
(6) Detection of abnormality (S510)
Next, an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 is detected from the waveform of the detection signal.

図38~図40は、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量に変化して所定時間経過するまでの検出信号の波形を示すグラフである。図38および図39は、非点収差補正回路330の出力信号の波形に異常がある場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。図40は、非点収差補正回路330の出力信号の波形が正常である場合に観測される検出信号の波形を示すグラフである。 38 to 40 are graphs showing the waveforms of detection signals until a predetermined time elapses after the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. 38 and 39 are graphs showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330 is abnormal. FIG. 40 is a graph showing the waveform of the detection signal observed when the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330 is normal.

なお、図38~図40に示すグラフにおいて、横軸は時間tを示し、縦軸は検出信号の強度Iを示している。また、図38~図40において、強度Iは非点収差の補正量を第1補正量にしたときに観測される検出信号の強度である。また、強度Iは非点収差の補正量を第2補正量にしたときに観測される検出信号の強度である。 Note that in the graphs shown in FIGS. 38 to 40, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the intensity I of the detection signal. Further, in FIGS. 38 to 40, the intensity I 1 is the intensity of the detection signal observed when the astigmatism correction amount is set to the first correction amount. Moreover, the intensity I 2 is the intensity of the detection signal observed when the astigmatism correction amount is set to the second correction amount.

図38および図39に示すように、非点収差補正回路330の出力信号の波形に異常がある場合、検出信号の波形が変化する。そのため、上述した測定で観測された検出信号の波形を、図40に示す正常時の検出信号の波形と比較することで、非点収差補正回路330の制御動作(出力信号)の異常を検出することができる。 As shown in FIGS. 38 and 39, when there is an abnormality in the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330, the waveform of the detection signal changes. Therefore, an abnormality in the control operation (output signal) of the astigmatism correction circuit 330 is detected by comparing the waveform of the detection signal observed in the above-mentioned measurement with the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. be able to.

非点収差補正回路330の出力信号にリンギングによる僅かな歪み(図46参照)が生じている場合、その出力信号を受けた非点収差補正器302の動作により、電子ビームEBは、第1補正量から第2補正量に変化するまでの間に、X方向の大きさが僅かに変動する。この電子ビームEBのX方向の大きさの変動により、電子ビームEBの全照射領域における領域2cを照射する割合が変動する。この結果、検出信号の強度が変化するため、非点収差補正回路330の出力信号の波形に生じる僅かな歪みの影響が検出信号の波形に現れる。 When the output signal of the astigmatism correction circuit 330 has a slight distortion due to ringing (see FIG. 46), the operation of the astigmatism corrector 302 that receives the output signal causes the electron beam EB to undergo the first correction. The size in the X direction changes slightly until the amount changes from the amount to the second correction amount. Due to this variation in the size of the electron beam EB in the X direction, the proportion of the area 2c irradiated with the entire irradiation area of the electron beam EB varies. As a result, the intensity of the detection signal changes, so that the influence of slight distortion occurring in the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330 appears on the waveform of the detection signal.

具体的には、図38に示す検出信号の波形は、非点収差補正回路330の出力信号の波形に図46に示すようなリンギングが発生した場合に観測される。図38に示す検出信号の波形には、立ち上がりに、出力信号のリンギングに起因するピークが観測されている。このように、図38に示す検出信号の波形から、非点収差補正回路330の出力信号にリンギングが発生していることがわかる。 Specifically, the waveform of the detection signal shown in FIG. 38 is observed when ringing as shown in FIG. 46 occurs in the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330. In the waveform of the detection signal shown in FIG. 38, a peak due to ringing of the output signal is observed at the rising edge. As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 38 that ringing occurs in the output signal of the astigmatism correction circuit 330.

図39に示す検出信号の波形は、非点収差補正回路330の応答時間に遅れがある場合に観測される。図39に示す検出信号の波形は、応答時間の遅れにより、図40に示す正常時の検出信号の波形と比べて、検出信号の強度が強度Iに達するまでの時間に遅れがでている。このように、図39に示す検出信号の波形から、応答時間に遅れがあることがわかる。 The waveform of the detection signal shown in FIG. 39 is observed when there is a delay in the response time of the astigmatism correction circuit 330. The waveform of the detection signal shown in FIG. 39 has a delay in the time it takes for the intensity of the detection signal to reach the intensity I2 compared to the waveform of the detection signal during normal operation shown in FIG. 40 due to a delay in response time. . As described above, it can be seen from the waveform of the detection signal shown in FIG. 39 that there is a delay in response time.

制御部40は、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量とする制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、当該制御動作時の過渡応答を観測し、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出する。具体的には、制御部40は、取得した検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較して、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出する処理を行う。なお、異常の検出は、ユーザーが検出信号の波形を、正常時の検出信号の波形と比較することで行ってもよい。 The control unit 40 observes the transient response during the control operation based on the detection signal when the control operation is performed to change the astigmatism correction amount from the first correction amount to the second correction amount, and corrects the astigmatism. An abnormality in the control operation of the correction circuit 330 is detected. Specifically, the control unit 40 performs processing to detect an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 by comparing the waveform of the acquired detection signal with the waveform of a normal detection signal. Note that the abnormality may be detected by the user comparing the waveform of the detection signal with the waveform of the detection signal during normal operation.

なお、上記では、非点収差補正回路330のX方向の制御動作の異常を検出する場合について説明したが、非点収差補正回路330のY方向の制御動作の異常も、同様の手法で検出することができる。 Note that although the case where an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 in the X direction is detected has been described above, an abnormality in the control operation in the Y direction of the astigmatism correction circuit 330 can also be detected using a similar method. be able to.

また、上記では、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量とする場合に、電子ビームEBのX方向の大きさが大きくなる場合について説明したが、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量とする場合に、電子ビームEBのX方向の大きさが小さくなってもよい。この場合も、同様の手法で異常を検出することができる。 Furthermore, in the above description, the case where the size of the electron beam EB in the X direction increases when the astigmatism correction amount is changed from the first correction amount to the second correction amount, but the astigmatism correction amount When changing from the first correction amount to the second correction amount, the size of the electron beam EB in the X direction may be reduced. In this case as well, abnormalities can be detected using a similar method.

第8実施形態に係る異常検出方法および電子ビーム描画装置300は、例えば、以下の特徴を有する。 The abnormality detection method and electron beam lithography apparatus 300 according to the eighth embodiment have, for example, the following features.

第8実施形態に係る異常検出方法は、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正回路330で非点収差補正器302を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、非点収差補正回路330の制御動作の評価を行う工程を含み、過渡応答は、電子信号を電子検出器24で検出して検出信号を取得することで観測する。したがって、第8実施形態に係る異常検出方法によれば、非点収差補正回路330の制御動作の異常を精度よく検出することができる。さらに、第8実施形態に係る異常検出方法によれば、簡易な構成で、異常検出が可能である。 The abnormality detection method according to the eighth embodiment includes a control operation for controlling the astigmatism corrector 302 in the astigmatism correction circuit 330 so that the amount of correction of astigmatism changes from the first correction amount to the second correction amount. The transient response is observed by detecting an electronic signal with the electronic detector 24 and obtaining a detection signal. do. Therefore, according to the abnormality detection method according to the eighth embodiment, abnormalities in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 can be detected with high accuracy. Furthermore, according to the abnormality detection method according to the eighth embodiment, abnormality detection can be performed with a simple configuration.

第8実施形態に係る電子ビーム描画装置は、電子源10と、電子源10から放出された電子ビームの非点収差を補正する非点収差補正器302と、電子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する電子信号を検出する電子検出器24と、非点収差補正器302を制御する非点収差補正回路330と、電子信号を電子検出器24で検出して得られる検出信号を取得する信号検出制御回路36と、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を行ったときの検出信号に基づいて、制御動作時の過渡応答を観測し、非点収差補正回路330の制御動作の評価を行う制御部40と、を含む。 The electron beam lithography apparatus according to the eighth embodiment includes an electron source 10, an astigmatism corrector 302 that corrects astigmatism of the electron beam emitted from the electron source 10, and an astigmatism corrector 302 that corrects astigmatism of the electron beam emitted from the electron source 10. The electronic detector 24 detects the electronic signal generated by When the signal detection control circuit 36 and the astigmatism correction circuit 330 perform a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. and a control section 40 that observes a transient response during a control operation based on the detection signal of and evaluates the control operation of the astigmatism correction circuit 330.

そのため、第8実施形態に係る電子ビーム描画装置300では、非点収差補正回路330の制御動作の異常を精度よく検出することができる。また、電子ビーム描画装置300では、検出条件の設定(ステップS500)を行うことで、ステップS502~ステップS510の処理を自動で行うことができる。そのため、電子ビーム描画装置300では、容易に、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出することができる。 Therefore, in the electron beam writing apparatus 300 according to the eighth embodiment, abnormalities in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 can be detected with high accuracy. Further, in the electron beam writing apparatus 300, by setting detection conditions (step S500), the processes of steps S502 to S510 can be performed automatically. Therefore, in the electron beam writing apparatus 300, abnormalities in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 can be easily detected.

なお、第8実施形態に係る異常検出方法は、第1実施形態に係る異常検出方法と同様に
、非点収差補正回路330の制御動作全般を評価するための評価方法として用いることができる。
Note that the abnormality detection method according to the eighth embodiment can be used as an evaluation method for evaluating the overall control operation of the astigmatism correction circuit 330, similarly to the abnormality detection method according to the first embodiment.

8.3. 変形例
8.3.1. 第1変形例
上述した第8実施形態に係る異常検出方法においても、第4実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。すなわち、測定対象物として、図18に示す電子ビームを同じ照射条件で照射した場合に観測される検出信号の強度が異なる2つの領域(領域4aおよび領域4b)を有する測定対象物4を用いてもよい。
8.3. Variations 8.3.1. First Modified Example The abnormality detection method according to the fourth embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above. That is, as a measurement object, a measurement object 4 having two regions (area 4a and region 4b) in which the intensity of the detection signal observed when irradiated with the electron beam shown in FIG. 18 under the same irradiation conditions is different is used. Good too.

図41は、測定対象物4を用いた、非点収差補正回路330の異常検出方法の一例を説明するための図である。 FIG. 41 is a diagram for explaining an example of an abnormality detection method of the astigmatism correction circuit 330 using the measurement object 4. As shown in FIG.

図41に示すように、電子ビームEBの位置を領域4aと領域4bとの境界近傍とし、非点収差の補正量を第1補正量とした状態から、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量になるように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を行う。このとき、非点収差補正回路330の出力信号にリンギングによる僅かな歪みが生じていると、その出力信号を受けた非点収差補正器302の動作により、電子ビームEBは、第1補正量から第2補正量に変化するまでの間に、X方向の大きさが僅かに変動する。この電子ビームEBのX方向の大きさの変動により、電子ビームEBの全照射領域における領域4bを照射する割合が変動する。この結果、検出信号の強度が変化するため、非点収差補正回路330の出力信号の波形に生じる僅かな歪みの影響が検出信号の波形に現れる。 As shown in FIG. 41, the position of the electron beam EB is set near the boundary between regions 4a and 4b, and the astigmatism correction amount is set as the first correction amount. The astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the amount becomes the second correction amount. At this time, if a slight distortion due to ringing occurs in the output signal of the astigmatism correction circuit 330, the operation of the astigmatism corrector 302 that receives the output signal causes the electron beam EB to change from the first correction amount. The size in the X direction changes slightly until the amount changes to the second correction amount. Due to this variation in the size of the electron beam EB in the X direction, the ratio of irradiation of the region 4b in the entire irradiation region of the electron beam EB varies. As a result, the intensity of the detection signal changes, so that the influence of slight distortion occurring in the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330 appears on the waveform of the detection signal.

第1変形例によれば、上述した第8実施形態に係る異常検出方法と同様に、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出することができる。 According to the first modification, an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 can be detected similarly to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above.

8.3.2. 第2変形例
上述した第8実施形態に係る異常検出方法においても、第5実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。すなわち、電子ビームをビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)してもよい。
8.3.2. Second Modified Example The abnormality detection method according to the fifth embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above. That is, the electron beam may be detected by the beam current detector 26 and the detection signal may be observed (obtained).

図42は、電子ビームEBをビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測する様子を説明するための図である。 FIG. 42 is a diagram for explaining how the electron beam EB is detected by the beam current detector 26 and the detection signal is observed.

図42に示すように、電子ビームEBの位置をナイフエッジ27の先端部とし、非点収差の補正量を第1補正量とした状態から、非点収差の補正量を第1補正量から第2補正量になるように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を行う。このとき、ナイフエッジ27に妨げられずにビーム電流検出器26(ファラデーカップ)に入射する電子ビーム(ビーム電流)をビーム電流検出器26で検出して検出信号を観測(取得)する。これにより、観測される検出信号の波形にも、上述した第8実施形態と同様に、非点収差補正回路330の出力信号の波形に生じる僅かな歪み(リンギング等)の影響が検出信号の波形に現れる。 As shown in FIG. 42, from a state where the position of the electron beam EB is the tip of the knife edge 27 and the astigmatism correction amount is the first correction amount, the astigmatism correction amount is changed from the first correction amount to the first correction amount. The astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 so that the amount of correction becomes 2. At this time, the electron beam (beam current) that is incident on the beam current detector 26 (Faraday cup) without being obstructed by the knife edge 27 is detected by the beam current detector 26 and a detection signal is observed (obtained). As a result, the waveform of the detected signal to be observed is affected by the slight distortion (ringing, etc.) that occurs in the waveform of the output signal of the astigmatism correction circuit 330, as in the eighth embodiment described above. appears in

第2変形例によれば、上述した第8実施形態に係る異常検出方法と同様に、非点収差補正回路330の制御動作の異常を検出することができる。 According to the second modification, an abnormality in the control operation of the astigmatism correction circuit 330 can be detected similarly to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above.

8.3.3. 第3変形例
上述した第8実施形態に係る異常検出方法においても、第2実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
8.3.3. Third Modified Example The abnormality detection method according to the second embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above.

具体的には、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを異ならせる。この結果、第2実施形態と同様に、図13および図14に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、非点収差補正回路330の出力信号の波形の歪みの持続時間(リンギング時間T)を知ることができる。 Specifically, the astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 multiple times so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. In the control operation, the timing of acquiring the detection signal is made different. As a result, similar to the second embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 13 and 14 are obtained. Therefore, the duration of waveform distortion (ringing time T) of the output signal of the astigmatism correction circuit 330 can be known.

8.3.4. 第4変形例
上述した第8実施形態に係る異常検出方法においても、第3実施形態に係る異常検出方法を適用可能である。
8.3.4. Fourth Modification The abnormality detection method according to the third embodiment can also be applied to the abnormality detection method according to the eighth embodiment described above.

具体的には、非点収差の補正量が第1補正量から第2補正量となるように非点収差補正回路330が非点収差補正器302を制御する制御動作を複数回行い、複数回の制御動作において、検出信号を取得するタイミングを同じとする。この結果、第3実施形態と同様に、図16および図17に示すような検出信号の波形が得られる。したがって、非点収差補正回路330の初期変動や、検出バラツキの影響を軽減して、リンギングが発生した場合に観測させる信号強度を精度よく観測することができる。 Specifically, the astigmatism correction circuit 330 performs a control operation to control the astigmatism corrector 302 multiple times so that the astigmatism correction amount changes from the first correction amount to the second correction amount. In the control operations, the timing of acquiring the detection signal is the same. As a result, similar to the third embodiment, the waveforms of the detection signals as shown in FIGS. 16 and 17 are obtained. Therefore, it is possible to reduce the influence of initial fluctuations of the astigmatism correction circuit 330 and detection variations, and to accurately observe the signal strength to be observed when ringing occurs.

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。 Note that the above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as those described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objectives and effects). Further, the present invention includes a configuration in which non-essential parts of the configuration described in the embodiments are replaced. Further, the present invention includes a configuration that has the same effects or a configuration that can achieve the same objective as the configuration described in the embodiment. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

2…マーク、2a…領域、2b…領域、2c…領域、3…基板、4…測定対象物、4a…領域、4b…領域、6…測定対象物、10…電子源、12…ブランキング偏向器、14…電子レンズ、16…スリット、18…ビーム偏向器、20…電子レンズ、22…ステージ、24…電子検出器、26…ビーム電流検出器、27…ナイフエッジ、28…高圧電源、30…ブランキング制御回路、32…レンズ制御回路、34…偏向信号制御回路、36…信号検出制御回路、38…データ制御部、40…制御部、100…電子ビーム描画装置、200…電子ビーム描画装置、202…成形偏向器、204a…第1アパーチャー、204b…第2アパーチャー、230…成形制御回路、300…電子ビーム描画装置、302…非点収差補正器、330…非点収差補正回路、341…D/A変換部、342…出力アンプ、343…モニタアンプ、344…A/D変換部、361…初段アンプ、362…信号切り替え部、363…増幅アンプ、364…ゲイン切り替え部、365…A/D変換部、366…レベル・ゲイン制御部、367…タイミング調整部 2... Mark, 2a... Area, 2b... Area, 2c... Area, 3... Substrate, 4... Measurement object, 4a... Area, 4b... Area, 6... Measurement object, 10... Electron source, 12... Blanking deflection 14...Electron lens, 16...Slit, 18...Beam deflector, 20...Electron lens, 22...Stage, 24...Electron detector, 26...Beam current detector, 27...Knife edge, 28...High voltage power supply, 30 ...Blanking control circuit, 32... Lens control circuit, 34... Deflection signal control circuit, 36... Signal detection control circuit, 38... Data control section, 40... Control section, 100... Electron beam drawing device, 200... Electron beam drawing device , 202... Shaping deflector, 204a... First aperture, 204b... Second aperture, 230... Shaping control circuit, 300... Electron beam writing device, 302... Astigmatism corrector, 330... Astigmatism correction circuit, 341... D/A conversion section, 342... Output amplifier, 343... Monitor amplifier, 344... A/D conversion section, 361... First stage amplifier, 362... Signal switching section, 363... Amplifying amplifier, 364... Gain switching section, 365... A/ D conversion section, 366... Level/gain control section, 367... Timing adjustment section

Claims (8)

荷電粒子源と、前記荷電粒子源から放出された荷電粒子ビームを成形する成形偏向器およびアパーチャーと、荷電粒子ビームまたは荷電粒子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する信号を検出する検出器と、前記成形偏向器を制御する成形偏向器制御装置と、を備えた荷電粒子ビーム装置における前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価方法であって、
荷電粒子ビームが第1断面積から前記第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価を行う工程を含み、
前記過渡応答を、荷電粒子ビームが前記第1断面積から前記第2断面積に変化して所定時間経過するまでの荷電粒子ビームまたは前記信号を前記検出器で検出して得られた検出信号の時間変化を示す波形から、前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出することで観測する、評価方法。
A charged particle source, a shaping deflector and an aperture that shape a charged particle beam emitted from the charged particle source, and a detection device that detects a charged particle beam or a signal generated when a measurement target is irradiated with the charged particle beam. A method for evaluating the control operation of the shaping deflector control device in a charged particle beam device comprising: a shaping deflector controller;
When the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so that the charged particle beam changes from a first cross-sectional area to a second cross-sectional area different in size from the first cross-sectional area. a step of observing a transient response and evaluating a control operation of the shaping deflector control device;
The transient response is determined by the charged particle beam until a predetermined time elapses after the charged particle beam changes from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area, or the detected signal obtained by detecting the signal with the detector. An evaluation method in which an abnormality in a waveform of an output signal of the shaping deflector control device is detected from a waveform showing a change over time .
請求項1において、
前記制御動作の評価を行う工程では、
第1方向の長さが前記第1方向に垂直な第2方向の長さよりも短い矩形の荷電粒子ビームを、前記第2方向の長さを固定して前記第1方向の長さを変更することによって、前記第1断面積から前記第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置における前記第1方向の成形の評価を行う、評価方法。
In claim 1,
In the step of evaluating the control operation,
A rectangular charged particle beam whose length in a first direction is shorter than the length in a second direction perpendicular to the first direction is fixed, and the length in the first direction is changed. By observing a transient response when the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so as to change the shaping deflector from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area, An evaluation method for evaluating molding in the first direction in a control device.
請求項1において、
前記制御動作の評価を行う工程では、
荷電粒子ビームを前記第1断面積にしたときの前記検出信号の強度をIA1とし、荷電粒子ビームを前記第2断面積にしたときの前記検出信号の強度をIA2とした場合に、前記検出信号の強度がIA1からIA2となるまでの間の前記検出信号の強度の変化から前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出する、評価方法。
In claim 1,
In the step of evaluating the control operation,
If the intensity of the detection signal when the charged particle beam has the first cross-sectional area is IA1 , and the intensity of the detection signal when the charged particle beam has the second cross-section is IA2 , then the An evaluation method that detects an abnormality in the waveform of the output signal of the shaping deflector control device from a change in the intensity of the detection signal from IA1 to IA2 .
請求項3において、
前記制御動作の評価を行う工程では、
前記検出信号の強度がIA1からIA2となるまでの間において、前記検出信号の強度のピークを観測する、評価方法。
In claim 3,
In the step of evaluating the control operation,
An evaluation method in which a peak of the intensity of the detection signal is observed during a period from when the intensity of the detection signal increases from I A1 to I A2 .
荷電粒子源と、
前記荷電粒子源から放出された荷電粒子ビームを成形する成形偏向器およびアパーチャーと、
荷電粒子ビームまたは荷電粒子ビームが測定対象物に照射されることにより発生する信号を検出する検出器と、
前記成形偏向器を制御する成形偏向器制御装置と、
荷電粒子ビームまたは前記信号を前記検出器で検出して得られる検出信号を取得する検出信号取得部と、
荷電粒子ビームが第1断面積から前記第1断面積とは大きさの異なる第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの前記検出信号に基づいて、前記制御動作時の過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置の制御動作の評価を行う評価部と、
を含
前記評価部は、荷電粒子ビームが前記第1断面積から前記第2断面積に変化して所定時間経過するまでの前記検出信号の時間変化を示す波形から、前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出することで、前記制御動作時の過渡応答を観測する、荷電粒子ビーム装置。
a charged particle source;
a shaping deflector and an aperture for shaping the charged particle beam emitted from the charged particle source;
a detector that detects a charged particle beam or a signal generated when a measurement target is irradiated with the charged particle beam;
a shaping deflector control device that controls the shaping deflector;
a detection signal acquisition unit that acquires a detection signal obtained by detecting the charged particle beam or the signal with the detector;
When the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so that the charged particle beam changes from a first cross-sectional area to a second cross-sectional area different in size from the first cross-sectional area. an evaluation unit that observes a transient response during the control operation based on the detection signal and evaluates the control operation of the shaping deflector control device;
including ;
The evaluation unit calculates an output signal of the shaping deflector control device from a waveform indicating a change in the detection signal over time from when the charged particle beam changes from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area and a predetermined time elapses. A charged particle beam device that observes a transient response during the control operation by detecting an abnormality in the waveform of the charged particle beam.
請求項において、
前記評価部は、
第1方向の長さが前記第1方向に垂直な第2方向の長さよりも短い矩形の荷電粒子ビームを、前記第2方向の長さを固定して前記第1方向の長さを変更することによって、前記第1断面積から前記第2断面積に変化するように前記成形偏向器制御装置が前記成形偏向器を制御する制御動作を行ったときの前記検出信号に基づいて、前記制御動作時の過渡応答を観測し、前記成形偏向器制御装置における前記第1方向の成形の評価を行う、荷電粒子ビーム装置。
In claim 5 ,
The evaluation department is
A rectangular charged particle beam whose length in a first direction is shorter than the length in a second direction perpendicular to the first direction is fixed, and the length in the first direction is changed. The control operation may be performed based on the detection signal when the shaping deflector control device performs a control operation to control the shaping deflector so as to change the shaping deflector from the first cross-sectional area to the second cross-sectional area. A charged particle beam device that evaluates shaping in the first direction in the shaping deflector control device by observing a transient response over time.
請求項において、
前記評価部は、
荷電粒子ビームを前記第1断面積にしたときの前記検出信号の強度をIA1とし、荷電粒子ビームを前記第2断面積にしたときの前記検出信号の強度をIA2とした場合に、前記検出信号の強度がIA1からIA2となるまでの間の前記検出信号の強度の変化から前記成形偏向器制御装置の出力信号の波形の異常を検出する、荷電粒子ビーム装置。
In claim 5 ,
The evaluation department is
If the intensity of the detection signal when the charged particle beam has the first cross-sectional area is IA1 , and the intensity of the detection signal when the charged particle beam has the second cross-section is IA2 , then the A charged particle beam device that detects an abnormality in the waveform of the output signal of the shaping deflector control device based on a change in the intensity of the detection signal from IA1 to IA2 .
請求項において、
前記評価部は、前記検出信号の強度がIA1からIA2となるまでの間において、前記検出信号の強度のピークを観測する、荷電粒子ビーム装置。
In claim 7 ,
The evaluation unit is a charged particle beam device in which the evaluation unit observes the peak of the intensity of the detection signal during a period from when the intensity of the detection signal becomes IA1 to IA2 .
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