JPH11297601A - 電子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電防止膜を形成して帯電を防止する技術で
は、高感度な化学増幅型レジストの使用を難しくし、ア
ース針や接地板を接触させて余分な電荷を逃がす技術で
は接触により塵埃が発生するために好ましくない。 【解決手段】 試料３１上に電子ビームＥＢを照射して
露光を行う電子ビーム露光装置において、電子ビームＥ
Ｂの入射側の試料３１の近傍に、電子ビームＥＢが通過
する電子ビーム通過部１２を形成した導電性部材１１
を、試料３１に対して非接触に備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光装
置に関し、詳しくは電子ビームが照射される試料上方の
電界が電子ビーム軌道および加速電圧に及ぼす影響を防
いだ電子ビーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板、フォトマスク、Ｘ線マスク
等の試料表面に所望の微細パターンを形成する技術とし
て電子ビーム露光技術が注目されている。この電子ビー
ム露光技術では、描画に電子ビームを用いるので、電子
ビーム軌道やその加速電圧が鏡筒内の電界の影響を受け
る。一方、試料表面からの影響、特にレジスト表面の描
画による帯電（チャージアップ）、ステージ、パレッ
ト、基板保持機構（例えば静電チャック）等の構成部品
の電気的不均一等による影響は、排除したり、補正した
りすることが難しい。

【０００３】例えば、試料表面に正の点電荷が存在した
ときの電気力線と偏向されているときの電子ビームの軌
道を、図１３の模式図により説明する。図１３に示すよ
うに、電子は負の電荷を持つので、試料１３１の表面に
何らかの電界（図面では矢印で電気力線を示してい
る）、例えば正の電荷＋が存在すると、電子ビームＥＢ
はその軌道を曲げるような力を受けて実線で示すような
軌道を取り、電子ビームＥＢが試料１３１の表面の所望
の位置へ到達できなくなる。

【０００４】例えば図１４の（１）には電子ビームで描
画する所望の描画位置示す。一方、図１４の（２）に示
すように、偏向中心の真下に正の電荷があるときは、電
子ビームは引っ張られるので白抜きの正方形で示す所望
の描画位置から縮み、図面黒塗りの正方形で示す位置に
描画される。他方、図１４の（３）に示すように、偏向
中心の真下に負の電荷がある場合には、電子ビームは押
し出されるので白抜きの正方形で示す所望の描画位置か
ら広がり、図面黒塗りの正方形で示す位置に描画され
る。このように、偏向中心の真下に正の電荷または負の
電荷があるときには、描画の位置精度が悪化する。

【０００５】そこで、レジスト表面に導電性ポリマーを
一成分とする帯電防止膜を形成し、試料表面の電子ビー
ム描画による帯電を防止することが行われている。ま
た、ステージ、パレット、基板保持機構（例えば静電チ
ャック）などの構成部品の電気的不均一などの影響を排
除するために、ウエハやマスクにアース針を突き立てて
余分な電荷を逃がしている。例えば、特開平２−１２５
６０７号公報には、マスクの描画領域を囲むように接地
板（アース）が設けられている構成が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記帯
電防止膜を形成して帯電を防止する技術では、高感度な
化学増幅型レジストは帯電防止膜中に含まれる酸の影響
を受けやすく、安定した使用が難しい。さらに帯電防止
膜の電気伝導率は金属に比べて著しく劣るため、大面積
のウエハやマスクでは完全に帯電の影響を排除すること
が難しい。また、上記アース針を突き立てて余分な電荷
を逃がす技術、接地板を接触させて余分な電荷を逃がす
技術等では、塵埃が発生するため好ましくはない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた電子ビーム露光装置であり、第１
の電子ビーム露光装置は、試料上に電子ビームを照射し
て露光を行うもので、電子ビームの入射側の試料近傍に
電子ビームが通過する電子ビーム通過部を設けた導電性
部材を備えたものである。

【０００８】上記第１の電子ビーム露光装置では、導電
性部材によって試料表面の電界を遮蔽することが可能に
なるので、電子ビームの偏向ずれに影響を与えるような
電界が低減される。

【０００９】第２の電子ビーム露光装置は、試料上に電
子ビームを照射して露光を行うものであって、非接触式
の表面電位測定装置を試料近傍に備えたものである。

【００１０】上記第２の電子ビーム露光装置では、非接
触式の表面電位測定装置により測定した試料表面の電位
により、電子ビームの偏向量のずれが求まるので、その
ずれを補正するように、試料の位置を変更させたり、電
子ビームの偏向量を変更させたりすることが可能にな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係わる第１の実施の形態
を、図１によって説明する。図１の（１）には導電性部
材と試料との設置関係を示し、図１の（２）には導電性
部材の概略構成を示す。

【００１２】図１に示すように、電子ビーム露光装置内
のステージ（図示省略）上に載置される試料３１におけ
る、該電子ビーム露光装置から射出される電子ビームＥ
Ｂの入射側には、導電性部材１１が設けられている。こ
の導電性部材１１には、電子ビームＥＢの偏向範囲以上
の大きさの電子ビーム通過部１２が形成されている。ま
たこの導電性部材１１は、高い電気伝導率を持つよう
な、例えば金のような物質で形成されていることが好ま
しい。さらに導電性部材１１に電圧を印加しない場合に
は、この導電性部材１１にはアース（図示省略）に接続
される接地線１３が設けられている。そして上記導電性
部材１１は、電子ビームＥＢを偏向させてもこの導電性
部材１１に触れずに電子ビーム通過部１２を通って試料
３１への描画ができるように、試料３１の表面近傍に設
置されている。

【００１３】上記導電性部材１１は、高い電気伝導率を
持ち電子ビームＥＢが導電性部材１１に接触することな
く通過することができれば、図１の（２）に示したよう
に、板状のものであってもよく、または図示はしないが
網目状のものであってもよい。

【００１４】このように、導電性部材１１を試料３１の
表面近傍に設けたことにより、静電誘導によって、導電
性部材１１の表面にはその電荷を打ち消す向きに電界
（矢印で示す）が発生する。そのため、導電性部材１１
によって電荷による電界を遮蔽することができる。な
お、電子ビーム通過部１２を通って、試料３１の表面で
は多少の電荷により電界は残るものの、電子ビームＥＢ
はその電荷による影響をほとんど受けない。

【００１５】上記導電性部材１１を電子ビーム露光装置
１に設置した一例を、図２の要部概略構成図により説明
する。図２に示すように、電子ビーム露光装置１のステ
ージ２１上にはパレット２２が設置されている、そして
このパレット２２上に試料３１が載置されている。また
上記ステージ２１にはステージ制御装置２３が設けられ
ている。また電子ビームＥＢの入射側になる試料３１の
上方には偏向器２４が設置されている。この偏向器２４
には偏向器制御装置２５が接続されている。このような
構成の電子ビーム露光装置１において、試料３１におけ
る電子ビーム露光装置１から射出される電子ビームＥＢ
の入射側にかつ試料３１の近傍に、上記図１によって説
明した導電性部材１１が設置されている。この導電性部
材１１はアースに接続されている。また図示したよう
に、試料３１にアースを接続しておいてもよい。

【００１６】上記電子ビーム露光装置１では、導電性部
材１１を試料３１の上方近傍に設置したことにより、試
料３１の表面に形成されるレジスト（図示省略）表面の
帯電や、ステージ２１、パレット２２および基板保持機
構（例えば静電チャック）（図示省略）等の構成部品の
電気的不均一性等によって、その試料表面の電荷によっ
て電界が発生しても、電子ビームＥＢの軌道、その加速
電圧への影響は低減される。その結果、電子ビームＥＢ
が試料表面の所望の位置へ到達できるようになるので、
高い位置精度の描画が可能になる。

【００１７】上記第１の実施の形態では、原理を説明す
るのに、点電荷を用いたが、試料３１の表面上のランダ
ムな電界による影響を取り除くのにも上記導電性部材１
１は有効である。

【００１８】次に本発明に係わる第２の実施の形態を、
図３の概略構成図によって説明する。なお、前記図１お
よび図２によって説明したのと同様の構成部品には同一
符号を付与する。

【００１９】図３に示すように、この電子ビーム露光装
置２は、前記図１によって説明した導電性部材１１を接
地せずに、この導電性部材１１に電圧制御装置１４を接
続したものである。その他のステージ２１、パレット２
２、ステージ制御装置２３、偏向器２４、偏向器制御装
置２５等の構成部品は、前記図２によって説明したもの
と同様である。また図示したように、試料３１にアース
を接続しておいてもよい。

【００２０】上記電圧制御装置１４は、導電性部材１１
に任意の電圧を印加するものである。例えば上記電圧制
御装置１４は、図示はしないが、例えば電源とその電源
から発生される電圧を所定の電圧値に制御する制御部と
からなる。または電源を別に設けその電源から発生され
る電圧を所定の電圧値に制御する制御部のみであっても
よい。

【００２１】上記構成を有する電子ビーム露光装置２に
よれば、導電性部材１１に所望の電圧を印加することが
可能になるので、前記電子ビーム露光装置１よりもさら
に電子ビームＥＢの軌道、その加速電圧への影響を低減
することができる。その結果、一層の高い位置精度での
描画が可能になり、また以下に説明するように、意図的
な描画フィールドの拡大／縮小も可能になる。

【００２２】このように、導電性部材１１に電圧制御装
置１４を接続したことにより、試料３１の表面への電界
の影響を低減するように、適切なる電圧を導電性部材１
１に印加することができるようになる。したがって、上
記構成の電子ビーム露光装置２では、試料３１の表面の
電界の影響を除くだけではなく、電圧制御装置１４より
適切なる電圧を導電性部材１１に印加することで、前記
図１４によって説明したような描画範囲の拡大、縮小を
自在に制御するできるようになる。

【００２３】例えば、印加する電圧は以下のように決定
することができる。その一つとしては、J.Phys.E.Sci.I
nstrum."Deflection errors due to sample potential
in electron beam lithography machine"(USA), 14 (19
81) Masaru Miyazaki,NorioSaitou,Chusuke Munakata
（文献１）には、５０ｋＶの加速電圧の電子ビーム露光
装置で試料表面に１Ｖの電圧が存在した場合、５０００
μｍの描画フィールドの端部では１２．５ｎｍの描画位
置ずれが起こることが開示されている。このような開示
に基づいて、上記導電性部材１１に印加する電圧を決め
てもよい。または導電性部材１１への印加電圧を描画位
置のずれ量の関係を実験で求めて上記印加電圧を決めて
もよい。

【００２４】また、例えばゲート配線や通常の配線を接
続するように形成する場合には、接続部分が重なるよう
に電圧を印加し、コンタクトホールや溝を形成する場合
には、コンタクトホールや溝が重ならないように電圧を
印加する。このように電圧を印加すると、接続される配
線層が接続されないで離れた状態になる、コンタクトホ
ールや溝が離間されないで接続された状態になるという
ことがなくなり、パターン描画の信頼性の向上が図れ
る。

【００２５】上記導電性部材１１への印加電圧の決定方
法を、図４に示すフローチャートにより以下に説明す
る。

【００２６】図４に示すように、第１の方法としては、
「理論式による印加電圧と描画位置ずれの計算」によ
り、上記文献１に開示されているような理論によって導
電性部材への印加電圧とその印加電圧時の描画位置ずれ
を計算する。または、第２の方法として、「導電性部材
への印加電圧を変化させて描画」により、導電性部材へ
のある範囲で印加電圧を適宜に変更して、各電圧値にお
いて電子ビームにより描画を行う。次いで「描画位置精
度の測定」により、上記各印加電圧ごとの描画における
描画位置精度を測定する。

【００２７】次いで「導電性部材への印加電圧と描画位
置補正量の関係を補正テーブルとして作成」により、上
記求めた各描画位置における導電性部材への印加電圧と
その時の描画位置補正量とにより、導電性部材への印加
電圧と描画位置補正量の関係を表に表す。

【００２８】続いて「条件出し描画（描画位置補正はし
ても、しなくてもよい）」により、露光を行う際の条件
出し描画を行う。その際に、描画位置補正は行っても、
行わなくてもよい。さらに「描画位置精度の測定」によ
り、条件出しした描画位置の精度を測定する。なお、こ
の２工程は必要に応じて行う。

【００２９】次に、「条件出し描画の位置精度と補正テ
ーブルから、導電性部材への印加電圧を決定」により、
上記条件出し描画より測定したその位置精度と先に求め
ておいた補正テーブルにより、導電性部材への印加電圧
を決定する。

【００３０】そして「位置精度補正を加えての描画」に
より、上記求めた位置精度の補正量を加えて、すなわち
導電性部材１１に位置精度が補正される電圧を印加して
電子ビーム露光を行う。

【００３１】次に本発明に係わる第３の実施の形態を、
図５の概略構成図によって説明する。なお、前記図１〜
図３によって説明したのと同様の構成部品には同一符号
を付与する。

【００３２】図５に示すように、この電子ビーム露光装
置３は、前記図３によって説明した電子ビーム露光装置
２において、ステージ制御装置２３の位置情報を電圧制
御装置１４に指示できるようにしたものである。したが
って、その他の導電性部材１１、ステージ２１、パレッ
ト２２、偏向器２４、偏向器制御装置２５等の構成部品
は、前記図２によって説明したものと同様である。また
図示したように、試料３１にアースを接続しておいても
よい。

【００３３】上記電子ビーム露光装置３によれば、何ら
かの原因で試料３１の位置座標に依存して、電子ビーム
ＥＢの偏向フィールドが変化（例えば広がったり、縮ん
だり）した場合に、導電性部材１１に所望の電圧を印加
することで、試料３１の表面における所望の位置に電圧
ビームＥＢを到達させることができる。その結果、高い
位置精度の描画が可能になる。

【００３４】上記第３の実施の形態における電子ビーム
露光装置３の使用方法を以下に説明する。まず、ステー
ジ２１、パレット２２、基板保持機構（例えば静電チャ
ック）（図示省略）等の構成部品の電気的不均一性等か
らなる試料３１の表面に発生する電荷による位置精度の
悪化の度合いを、予め試料３１の全面にわたって調べて
おく。そして描画位置のずれを打ち消すように導電性部
材１１に印加する電圧を制御する。例えばある偏向範囲
を単位として試料全域をくまなく描画し、その偏向領域
が縮んでいる場合には正に、広がっている場合には負
に、その領域の試料表面が帯電しているので、打ち消す
ように逆に印加すればよい。このように、描画する際
に、ステージ制御装置２３から試料３１の位置を位置情
報として電圧制御装置１４に指示し、そのときの試料３
１の位置に合った電圧を電圧制御装置１４より導電性部
材１１に印加して、試料３１の表面の電界を打ち消すこ
とにより、描画位置精度の向上を図っている。

【００３５】上記描画位置精度を求めて導電性部材への
印加電圧を決定する方法を、図６に示すフローチャート
により以下に説明する。

【００３６】まず「導電性部材への印加電圧を０にして
の描画」により、電圧制御装置１４から導電性部材１１
へ印加される電圧を０にした状態で、試料表面に電子ビ
ームＥＢを照射して試料３１の全面に対して描画を行
う。そして「描画位置精度の測定」により、試料３１の
全面の各描画位置における描画位置ずれを測定する。

【００３７】次いで「ステージの位置と描画位置ずれを
記憶」により、上記測定して得た各描画位置における描
画位置ずれ量を、その描画位置におけるステージの位置
に対応させて記憶する。

【００３８】次いで「描画位置ずれを補正するように導
電性部材への印加電圧を決定し、ステージ位置との関係
を、補正テーブルとして作成」により、上記測定して得
た描画位置ずれ量が補正されるように導電性部材への印
加電圧を決定する。そして求めた印加電圧と、その印加
電圧に対応する描画位置ずれ量を測定した位置における
ステージ位置との関係を、補正テーブルとして作成す
る。

【００３９】そして「ステージ位置に合わせて導電性部
材への印加電圧を制御（描画位置精度補正）させて描
画」により、上記作成した補正テーブルに基づいて、ス
テージ位置に対応する導電性部材への印加電圧を制御
（描画位置精度補正）させて、描画を行う。

【００４０】次に本発明に係わる第４の実施の形態を、
図７の概略構成図によって説明する。なお、前記図１〜
図３によって説明したのと同様の構成部品には同一符号
を付与する。

【００４１】図７に示すように、この電子ビーム露光装
置４は、前記図３によって説明した電子ビーム露光装置
３において、電圧制御装置１４と偏向器制御装置２５と
を接続して、電子ビームＥＢの偏向量に合わせて導電性
部材１１に印加する電圧を制御できるようにしたもので
ある。しかも、導電性部材１１に印加する電圧を決定す
る電圧制御装置１４に偏向器制御装置２５の情報を伝達
して適切なる電圧を導電性部材１１に印加できるように
したものである。したがって、その他の導電性部材１
１、ステージ２１、パレット２２、ステージ制御装置２
３、偏向器２４、偏向器制御装置２５等の構成部品は、
前記図２によって説明したものと同様である。また図示
したように、試料３１にアースを接続しておいてもよ
い。

【００４２】通常、電子ビームＥＢが試料３１の表面の
電界から受ける影響は、電子ビームＢの偏向量に依存す
る。例えば、電子ビームＥＢの偏向量の増加にともない
電子ビームＥＢのずれ量も大きくなる。そこで導電性部
材１１に印加する電圧も高くすれば、試料３１の表面に
おける電界の影響を低減できる。このように、電子ビー
ムＥＢの偏向量に合わせて導電性部材１１に印加する電
圧を制御することで、偏向範囲内において試料３１の表
面における電界の影響を低減される。その結果、電子ビ
ームＥＢの偏向フィールド内で均一に、試料３１の表面
における所望の位置に電圧ビームＥＢを到達させること
ができるので、高い位置精度の描画が可能になる。

【００４３】次に上記電子ビーム偏向量を求めて導電性
部材への印加電圧を決定する方法を、図８に示すフロー
チャートにより以下に説明する。

【００４４】まず「導電性部材への印加電圧を０にして
の描画」により、電圧制御装置１４から導電性部材１１
へ印加される電圧を０にした状態で、試料表面に電子ビ
ームＥＢを照射して試料３１の全面に対して描画を行
う。そして「描画位置精度の測定」により、試料３１の
全面の各描画位置における描画位置ずれを測定する。

【００４５】次いで「電子ビーム偏向量と描画位置ずれ
を記憶」により、上記測定して得た各描画位置における
描画位置ずれ量を、その描画位置における電子ビームの
偏向量に対応させて記憶する。

【００４６】次いで「描画位置ずれを補正するように導
電性部材への印加電圧を決定し、電子ビーム偏向量との
関係を、補正テーブルとして作成」により、上記測定し
て得た描画位置ずれ量が補正されるように導電性部材へ
の印加電圧を決定する。そして求めた印加電圧と、その
印加電圧に対応する電子ビーム偏向量との関係を、補正
テーブルとして作成する。

【００４７】そして「電子ビーム偏向量に合わせて導電
性部材への印加電圧を制御（描画位置精度補正）させて
描画」により、上記作成した補正テーブルに基づいて、
電子ビーム偏向量に対応する導電性部材への印加電圧を
制御（描画位置精度補正）させて、描画を行う。

【００４８】次に本発明に係わる第５の実施の形態を、
図９の概略構成図によって説明する。なお、前記図１〜
図３，図５，図７によって説明したのと同様の構成部品
には同一符号を付与する。

【００４９】前記説明したきた例えば電子ビーム露光装
置１における導電性部材１１は、その電子ビーム通過部
１２が小さい程、電子ビームＥＢが試料３１の表面にお
ける電界から受ける影響が低減される。

【００５０】そこで図９に示すように、この電子ビーム
露光装置５は、前記図７によって説明した電圧露光装置
において、導電性部材１１の電子ビーム通過部１２の口
径を電子ビームＥＢの偏向範囲より小さく形成したもの
である。しかも、電子ビームＥＢの偏向に合わせて導電
性部材１１を移動させる駆動装置１５を設け、さらにそ
の駆動装置１５を制御する駆動制御装置１６を設けたも
のである。したがって、上記駆動制御装置１６は電子ビ
ームＥＢの偏向に合わせて、すなわち、偏向制御装置２
５からの電子ビームＥＢに偏向量の情報に基づいて、導
電性部材１１が移動されるように上記駆動装置１５に動
作を指示するものである。その際、これら駆動装置１５
および駆動制御装置１６は、電子ビームＥＢが導電性部
材１１に触れることなく試料３１の表面にまで到達する
ように、導電性部材１１を移動させる。すなわち、上記
駆動装置１５は、導電性部材１１を試料３１の表面に対
して平行にかつ所定の位置に電子ビーム通過部１２が位
置するように移動させる。その駆動量は、上記駆動制御
装置１６により制御される。

【００５１】またその他の電圧制御装置１４、ステージ
２１、パレット２２、ステージ制御装置２３、偏向器２
４、偏向器制御装置２５等の構成部品は、前記図２、図
７等によって説明したものと同様である。また図示した
ように、試料３１にアースを接続しておいてもよい。

【００５２】上記電子ビーム露光装置５では、導電性部
材１１の電子ビーム通過部１２を電子ビームの最大偏向
量より小さく形成し、電子ビームＥＢの偏向に合わせて
導電性部材１１を駆動装置１５により移動させることが
可能になる。そのため、電子ビームＥＢは導電性部材１
１に触れることなく試料３１の表面に到達する。しかも
第１の実施の形態で説明した導電性部材１１よりも電子
ビームＥＢの軌道、その加速電圧への影響の低減効果が
大きくなり、より高い位置精度の描画が可能になる。

【００５３】次に本発明に係わる第６の実施の形態を、
図１０の概略構成図によって説明する。なお、前記図１
〜図３，図５，図７によって説明したのと同様の構成部
品には同一符号を付与する。

【００５４】通常の電子ビーム露光装置では、試料はア
ース針などを利用して接地されている。このアースに何
らかの原因で残留した電圧がかかっている場合、試料面
に電界が生じ電子ビームに影響を与えると考えられる。
そこで図１０に示すように、この第６の実施の形態にお
ける電子ビーム露光装置６では、その残留した電圧を測
定する電圧測定装置１７を試料３１とアース６１との間
に設けられている。またその他の導電性部材１１、電圧
制御装置１４、ステージ２１、パレット２２、ステージ
制御装置２３、偏向器２４、偏向器制御装置２５等の構
成部品は、前記図２、図７によって説明した電子ビーム
露光装置１、４と同様である。さらに電圧測定装置１７
で測定した電圧値を上記電圧制御装置１４に伝達される
ように、上記電圧測定装置１７は電圧制御装置１４に接
続されている。そして上記電圧制御装置１４では、その
電圧値に基づいて導電性部材１１に印加する電圧を制御
する。

【００５５】上記第６の実施の形態における電子ビーム
露光装置６では、電圧測定装置１７を試料３１とアース
６１との間に設け、電圧測定装置１７で測定した電圧値
を上記電圧制御装置１４に伝達されるようにしたことか
ら、接地されている試料３１に何らかの原因で電圧が残
留した場合、電圧測定装置１７で測定した電圧値に基づ
いてその残留した電圧を打ち消すように導電性部材１１
に印加する電圧を決めて所望の電圧を印加することが可
能になる。それによって、試料１１の表面における電界
の影響が低減されることから、試料表面の所望の位置に
電圧ビームＥＢを到達させることができるので、高い位
置精度の描画が可能になる。

【００５６】次に本発明に係わる第７の実施の形態を、
図１１の概略構成図によって説明する。なお、前記図
１、図２によって説明したのと同様の構成部品には同一
符号を付与する。

【００５７】図１１に示すように、前記２によって説明
した電子ビーム露光装置１において、導電性部材１１を
設けるかわりに、非接触式の表面電位測定装置１８を設
けたのである。この非接触式の表面電位測定装置１８
は、例えば図示したように、センサ部１９と制御部２０
とからなる。さらにこの表面電位測定装置１８の制御部
２０と偏向器制御装置２５とを接続して、測定した表面
電位に応じて電子ビームＥＢの偏向量を制御できるよう
に、表面電位測定装置１８で測定して得た表面電位の情
報を偏向器制御装置２５に伝達して適切なる偏向量を偏
向器２４に指示できるようにしたものである。したがっ
て、その他のステージ２１、パレット２２、ステージ制
御装置２３、偏向器２４、偏向器制御装置２５等の構成
部品は、前記図２によって説明したものと同様である。
また図示したように、試料３１にアースを接続しておい
てもよい。

【００５８】通常、電子ビームＥＢが試料３１の表面の
電界から受ける影響は、電子ビームＥＢの偏向量に依存
する。そこで上記説明したような電子ビーム露光装置７
では、非接触式の表面電位測定装置１８を試料３１の表
面近傍に設置したことにより、リアルタイムに試料３１
の表面電位を測定することができるので、描画する領域
の表面電位に合わせて、電子ビームＥＢの偏向量を調整
することが可能になる。そのため、試料３１の表面にお
ける電界の影響を補正して、試料表面の所望の位置に電
圧ビームＥＢを到達させることができるので、高い位置
精度の描画が可能になる。

【００５９】図示はしないが、次に第８の実施の形態を
以下に説明する。すなわち、この電子ビーム露光装置
は、前記２によって説明した電子ビーム露光装置１にお
いて、非接触式の表面電位測定装置１８が設けられてい
て、この表面電位測定装置１８が導電性部材１１に接続
されている電圧制御装置１４に接続されているものであ
る。この電子ビーム露光装置では、表面電位測定装置１
８により測定した表面電位に応じて試料３１の表面にお
ける電界を打ち消すように、表面電位測定装置１８で測
定して得た表面電位の情報を電圧制御装置１４に伝達し
て、その電圧制御装置１４が適切なる印加電圧を導電性
部材１１に印加できるようにしたものである。したがっ
て、その他のステージ２１、パレット２２、ステージ制
御装置２３、偏向器２４、偏向器制御装置２５等の構成
部品は、前記図２によって説明したものと同様である。
また図示したように、試料３１にアースを接続しておい
てもよい。

【００６０】これまで記載した実施の形態のうちの二つ
以上を組み合わせた電子ビーム露光装置の一例を、第９
の実施の形態として、図１２によって説明する。この図
１２では、第１〜第８の実施の形態を全て組み合わせた
構成の電子ビーム露光装置８を示す。

【００６１】図１２に示すように、電子ビーム露光装置
８は、主制御装置１０に、電圧制御装置１４、駆動制御
装置１６、電圧測定装置１７、表面電位測定装置１８、
ステージ制御装置２３、偏向器制御装置２５とを接続し
て回路が構成されている。その他の駆動装置１５、ステ
ージ２１、パレット２２、偏向器２４等の構成部品は、
前記図２によって説明したものと同様である。

【００６２】このように、前記第１〜第８の各実施の形
態で説明したように、電圧制御装置１４、駆動制御装置
１６、電圧測定装置１７、表面電位測定装置１８、ステ
ージ制御装置２３、偏向器制御装置２５を描画精度向上
のために動作させることで、より一層の電子ビームＥＢ
の軌道、その加速電圧への、試料３１の表面における電
界による悪影響を排除、補正し、高い描画位置精度が実
現される。

【００６３】なお、上記組み合わせは、第１〜第８の各
実施の形態で説明した構成を二つ以上組み合わせたもの
であれば、幾つの組み合わせでもよい。

【００６４】その一例として、図示はしないが、電子ビ
ーム露光装置は以下のようなものであってもよい。例え
ば、電子ビームの入射側の試料近傍にその電子ビームが
通過する電子ビーム通過部を設けた導電性部材を設け
る。そして、導電性部材に所定の電圧を印加するもの
で導電性部材に接続した電圧制御装置、導電性部材を
移動させる駆動装置およびその駆動装置を制御する駆動
制御装置、試料に接続されたアースおよびその試料の
表面電圧を測定するものでこの試料とアースとの間に直
列に接続された電圧測定装置、および試料の表面電位
を測定するものでその試料近傍に備えた非接触式の表面
電位測定装置のうちの少なくとも複数を備える。さらに
上記備えられた装置を制御して、導電性部材に印加電圧
の指示を与える主制御装置を備えたものであってもよ
い。

【００６５】または、電子ビームの入射側の試料近傍に
その電子ビームが通過する電子ビーム通過部を設けた導
電性部材を設ける。そして、導電性部材を移動させる
駆動装置およびその駆動装置を制御する駆動制御装置、
上記試料に接続されたアースおよびその試料の表面電
圧を測定するもので試料とアースとの間に直列に接続さ
れた電圧測定装置、上記試料の表面電位を測定するも
のでこの試料近傍に備えた非接触式の表面電位測定装
置、この電子ビーム露光装置に備えられた偏向器に接
続された偏向器制御装置のうちの少なくとも複数を備え
る。それとともに、上記備えられた装置を制御して、上
記偏向器制御装置に偏向量の指示を与える主制御装置を
備えたものであってもよい。

【００６６】または、電子ビームの入射側の試料近傍に
その電子ビームが通過する電子ビーム通過部を設けた導
電性部材を設ける。そして、上記導電性部材に所定に
電圧を印加するもので導電性部材に接続された電圧制御
装置、上記導電性部材を移動させる駆動装置およびそ
の駆動装置を制御する駆動制御装置、上記試料に接続
されたアースおよびこの試料の表面電圧を測定するもの
で試料とアースとの間に直列に接続された電圧測定装
置、上記試料の表面電位を測定するものでこの試料近
傍に備えた非接触式の表面電位測定装置のうちの少なく
とも一つを備える。それとともに、この電子ビーム露光
装置に備えられた偏向器に接続された偏向器制御装置を
備える。さらに上記備えられた装置を制御して、上記導
電性部材に印加電圧の指示を与えるとともに、上記偏向
器制御装置に偏向量の指示を与える主制御装置を備えた
ものであってもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の第１の電
子ビーム露光装置によれば、導電性部材によって試料表
面の電界を遮蔽することが可能になるので、電子ビーム
の偏向ずれに影響を与えるような電界が除去される。よ
って、電子ビーム露光による描画精度の向上が図れる。

【００６８】本発明の第２の電子ビーム露光装置によれ
ば、非接触式の表面電位測定装置によって試料表面の電
位を測定することが可能になり、電子ビームの偏向量の
ずれが求まるので、そのずれを補正するように、試料の
位置を変更させたり、電子ビームの偏向量を変更させた
りすることが可能になる。よって、電子ビーム露光によ
る描画精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１の実施の形態の説明図であ
る。

【図２】第１の実施の形態に係わる電子Ｂ露光装置の要
部概略構成図である。

【図３】本発明に係わる第２の実施の形態を説明する概
略構成図である。

【図４】第２の実施の形態に係わる導電性部材への印加
電圧の決定方法を示すフローチャートである。

【図５】本発明に係わる第３の実施の形態を説明する概
略構成図である。

【図６】第３の実施の形態に係わる導電性部材への印加
電圧の決定方法を示すフローチャートである。

【図７】本発明に係わる第４の実施の形態を説明する概
略構成図である。

【図８】第３の実施の形態に係わる導電性部材への印加
電圧の決定方法を示すフローチャートである。

【図９】本発明に係わる第５の実施の形態を説明する概
略構成図である。

【図１０】本発明に係わる第６の実施の形態を説明する
概略構成図である。

【図１１】本発明に係わる第７の実施の形態を説明する
概略構成図である。

【図１２】本発明に係わる第８の実施の形態を説明する
概略構成図である。

【図１３】電子ビーム露光装置における電子ビーム軌道
の模式図である。

【図１４】電荷による位置精度の悪化状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１１…導電性部材、１２…電子ビーム通過部、３１…試
料、ＥＢ…電子ビーム

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料上に電子ビームを照射して露光を行
   う電子ビーム露光装置において、 前記電子ビームの入射側の前記試料近傍に設けたもので
   前記電子ビームが通過する電子ビーム通過部を形成した
   導電性部材を備えたことを特徴とする電子ビーム露光装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記導電性部材は接地されていることを特徴とする電子
   ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記導電性部材に所定に電圧を印加するもので該導電性
   部材に接続された電圧制御装置を備えたことを特徴とす
   る電子ビーム露光装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電圧制御装置は、前記試料が載置されるステージの
   位置座標に対応して前記導電性部材に電圧を印加するも
   のであることを特徴とする電子ビーム露光装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電圧制御装置は、前記電子ビームの偏向量に対応さ
   せて前記導電性部材に電圧を印加するものであることを
   特徴とする電子ビーム露光装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電圧制御装置は、前記試料が載置されるステージの
   位置座標に対応して前記導電性部材に電圧を印加すると
   ともに、前記電子ビームの偏向量に対応させて前記導電
   性部材に電圧を印加するものであることを特徴とする電
   子ビーム露光装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電子ビームの偏向に合わせて前記導電性部材を移動
   させる駆動装置と、 前記駆動装置を制御する駆動制御装置とを備えたことを
   特徴とする電子ビーム露光装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電子ビームの偏向に合わせて前記導電性部材を移動
   させる駆動装置と、 前記駆動装置を制御する駆動制御装置と、 を備えたことを特徴とする電子ビーム露光装置。
9. 【請求項９】 請求項３記載の電子ビーム露光装置にお
   いて、 前記電子ビームの偏向に合わせて前記導電性部材を移動
   させる駆動装置と、 前記駆動装置を制御する駆動制御装置とを備え、 前記電圧制御装置は前記電子ビームの偏向量に対応させ
   て前記導電性部材に印加する電圧を制御するものである
   ことを特徴とする電子ビーム露光装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の電子ビーム露光装置に
    おいて、 前記試料に接続されたアースと、 前記試料の表面電圧を測定するもので前記試料と前記ア
    ースとの間に直列に接続された電圧測定装置と、 前記電圧測定装置で測定された電圧に基づいて前記試料
    表面の電界を打ち消す電圧を前記導電性部材に印加する
    電圧制御装置とを備えたことを特徴とする電子ビーム露
    光装置。
11. 【請求項１１】 試料上に電子ビームを照射して露光を
    行う電子ビーム露光装置において、 前記試料の表面電位を測定するもので前記試料近傍に設
    けた非接触式の表面電位測定装置を備えたことを特徴と
    する電子ビーム露光装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の電子ビーム露光装置
    において、 前記表面電位測定装置により測定された電位に対応して
    前記電子ビームの偏向量を制御するもので、該電子ビー
    ム露光装置の偏向器に接続された偏向器制御装置を備え
    たことを特徴とする電子ビーム露光装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の電子ビーム露光装置
    において、 前記表面電位測定装置により測定された電位に対応して
    前記導電性部材への印加電子を制御するもので、該導電
    性部材に接続された電圧制御装置を備えたことを特徴と
    する電子ビーム露光装置。
14. 【請求項１４】 請求項１記載の電子ビーム露光装置に
    おいて、 前記導電性部材に所定の電圧を印加するもので前記導電
    性部材に接続された電圧制御装置、 前記導電性部材を移動させる駆動装置および該駆動装置
    を制御する駆動制御装置、 前記試料に接続されたアースおよび前記試料の表面電圧
    を測定するもので前記試料と前記アースとの間に直列に
    接続された電圧測定装置、 および前記試料の表面電位を測定するもので前記試料近
    傍に備えた非接触式の表面電位測定装置のうちの少なく
    とも複数を備えるとともに、 前記備えられた装置を制御して、前記導電性部材に印加
    電圧の指示を与える主制御装置を備えたことを特徴とす
    る電子ビーム露光装置。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の電子ビーム露光装置に
    おいて、 前記導電性部材を移動させる駆動装置および該駆動装置
    を制御する駆動制御装置、 前記試料に接続されたアースおよび前記試料の表面電圧
    を測定するもので前記試料と前記アースとの間に直列に
    接続された電圧測定装置、 前記試料の表面電位を測定するもので前記試料近傍に備
    えた非接触式の表面電位測定装置、 および該電子ビーム露光装置に備えられた偏向器に接続
    された偏向器制御装置のうちの少なくとも複数を備える
    とともに、 前記備えられた装置を制御して、前記偏向器制御装置に
    偏向量の指示を与える主制御装置を備えたことを特徴と
    する電子ビーム露光装置。
16. 【請求項１６】 請求項１記載の電子ビーム露光装置に
    おいて、 前記導電性部材に所定の電圧を印加するもので前記導電
    性部材に接続された電圧制御装置、 前記導電性部材を移動させる駆動装置および該駆動装置
    を制御する駆動制御装置、 前記試料に接続されたアースおよび前記試料の表面電圧
    を測定するもので前記試料と前記アースとの間に直列に
    接続された電圧測定装置、 および前記試料の表面電位を測定するもので前記試料近
    傍に備えた非接触式の表面電位測定装置のうちの少なく
    とも一つを備えるとともに、 該電子ビーム露光装置に備えられた偏向器に接続された
    偏向器制御装置を備える、 前記備えられた装置を制御して、前記導電性部材に印加
    電圧の指示を与えるとともに、前記偏向器制御装置に偏
    向量の指示を与える主制御装置を備えたことを特徴とす
    る電子ビーム露光装置。