TW202312214A - 放電檢測裝置以及帶電粒子束照射裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可降低由保持天線的保持構件引起的放電的頻度的放電檢測裝置以及帶電粒子束照射裝置。實施方式的放電檢測裝置包括：真空容器；導電性的設置構件，設置於所述真空容器內，藉由與所述真空容器連接而保持於所述真空容器；導電性的天線，設置於所述真空容器內；以及保持體，包含具有處於1×10 ⁵至1×10 ¹¹（Ω·cm）的範圍內的比電阻的材料，且藉由螺紋遍及所述天線的內部及所述保持體的內部而存在從而使所述設置構件與所述天線不接觸地使所述天線保持於所述設置構件。

Description

放電檢測裝置以及帶電粒子束照射裝置

實施方式是有關於一種放電檢測裝置以及帶電粒子束照射裝置。 [相關申請案] 本申請案享有以日本專利申請案2021-141333號（申請日：2021年8月31日）為基礎申請案的優先權。本申請案藉由參照該基礎申請案而包含基礎申請案的全部內容。

微影技術用於形成半導體設備的配線圖案的製程，於半導體設備的製造製程中擔負著極其重要的作用。近年來，半導體設備所要求的配線的線寬隨著大型積體電路（Large Scale Integration，LSI）的高積體化而逐年微細化。

於線寬達成了微細化的配線圖案的形成中，使用高精度的原畫圖案（亦稱為光罩（reticle）或遮罩）。於高精度的原畫圖案的生產中，例如使用具有優異的解析性的電子束（以下，亦稱為電子束）描繪技術。作為使用電子束描繪技術來生產原畫圖案的裝置，已知有可變成形型電子束描繪裝置（以下，亦稱為電子束描繪裝置）。

電子束描繪裝置藉由可變成型方式將電子束成形為各種形狀，並將該成形後的電子束向試樣照射。藉由該照射而進行對試樣的描繪，生產出原畫圖案。

此處，於電子束描繪裝置的框體內存在絕緣物的零件，進而有時亦存在污染物及/或灰塵等不希望的絕緣物。該些絕緣物有時會因散射電子而帶電並放電。藉由放電，於該框體內產生瞬間的電場變動，因該變動，電子束的路徑可能會變動。絕緣物的一部分因由放電引起的發熱而碳化，藉此放電通路（沿面距離）變短，放電的發生頻度有逐漸變高的傾向。描繪中的電子束的路徑的變動會導致描繪圖案錯誤等故障。

為了檢測此種放電，使用放電檢測裝置。放電檢測裝置即便於放電的發生頻度比較低的期間亦能夠檢測出放電。於檢測出放電的情況下，能夠藉由零件更換等進行應對（例如，參照日本專利特開2008-311364號公報、日本專利特開2007-335786號公報、日本專利特開2004-288849號公報）。

放電檢測裝置例如包括作為金屬板等的天線、以及於將該天線與框體電性絕緣的同時保持於框體內的絕緣構件。放電時產生的電場的變動會對該天線的電位造成影響。例如框體外的波形測定器獲取基於該天線的電位的電訊號。

但是，絕緣構件自身亦因散射電子而帶電並放電，可能導致以上所述的圖案錯誤等故障。作為針對此種放電的對策，例如有時使用絕緣構件由導電體覆蓋而該導電體電性連接於框體的結構。於此種結構中，由於不使天線電性連接於框體，因此絕緣構件不會被導電體完全覆蓋。因此，無法完全防止由絕緣構件引起的放電。

本發明是著眼於所述情形而成，其目的在於提供一種可降低由保持天線的保持構件引起的放電的頻度的放電檢測裝置以及帶電粒子束照射裝置。

實施方式的放電檢測裝置包括：真空容器；導電性的設置構件，設置於所述真空容器內，藉由與所述真空容器連接而保持於所述真空容器；導電性的天線，設置於所述真空容器內；以及保持體，包含具有處於1×10 ⁵至1×10 ¹¹（Ω·cm）的範圍內的比電阻的材料，且藉由螺紋遍及所述天線的內部及所述保持體的內部而存在從而使所述設置構件與所述天線不接觸地使所述天線保持於所述設置構件。

以下，參照圖式對實施方式進行說明。於以下的說明中，對具有相同功能及結構的構成元件標註了共同的參照符號。於對具有共同的參照符號的多個構成元件進行區分的情況下，對該共同的參照符號標註下標來進行區分。於對多個構成元件不特別要求區分的情況下，對該多個構成元件僅標註共同的參考符號，而不標註下標。以下所示的各實施方式例示了用於將技術思想具體化的裝置及方法，但構成零件的形狀、結構及配置並不限定於所示者。

能夠藉由硬體及軟體的任一者或兩者的組合來達成各功能區塊。另外，各功能區塊並非必須如以下所說明般進行區分。例如，一部分功能亦可藉由與例示的功能區塊不同的功能區塊來執行。進而，例示的功能區塊亦可被分割成更細的功能子區塊。另外，於以下的說明中的各功能區塊及各構成元件的名稱是為了方便，並不限定各功能區塊及各構成元件的結構及動作。

於以下的說明中，於表示數值的情況下，意圖考慮有效數字來解釋該數值。

＜第一實施方式＞ 以下，作為本實施方式的帶電粒子束照射裝置的非限定性的例子，對某電子束描繪裝置進行說明。然而，本實施方式並不限定於此。例如，由本實施方式揭示的技術亦能夠應用於使用電子束及離子束等帶電粒子束的其他裝置。該些裝置中例如包括聚焦離子束描繪裝置、原畫圖案的檢查裝置、電子顯微鏡及電解發射離子顯微鏡等。於該些裝置中使用的射束不限定於單射束，亦可為多射束。

[結構例] （1）電子束描繪裝置 圖1是概略性地表示第一實施方式的電子束描繪裝置1的結構的一例的結構圖。圖1所示的電子束描繪裝置1的結構只不過為一例，電子束描繪裝置1的結構並不限定於圖示的結構。例如，電子束描繪裝置1亦可包括圖示以外的通常可設置於電子束描繪裝置的其他構成元件。進而，電子束描繪裝置1的各構成元件的配置亦可與圖示者不同。

電子束描繪裝置1例如包括描繪部10、描繪控制部13、及高壓電源14。描繪部10包括由電子鏡筒11及描繪室12構成的框體。

描繪部10於電子鏡筒11的內側的區域中包括電子槍111、照明透鏡112、第一孔徑構件113、投影透鏡114、第一偏轉器115、第二孔徑構件116、物鏡117、及第二偏轉器118。描繪部10於描繪室12內包括平台121。於平台121上，可固定試樣20。電子鏡筒11及描繪室12內被未圖示的真空泵抽真空，維持於較大氣充分低的壓力的狀態（所謂的真空狀態）。電子束描繪裝置1使用自電子槍111發射的電子束110，進行對固定於平台121上的試樣20的描繪。

以下，將與平台121中的用來固定試樣20的面平行的例如相互正交的兩個方向分別定義為X方向及Y方向。將與該面相交且自該面朝向電子槍111側的方向定義為Z方向。Z方向設為與X方向及Y方向正交來進行說明，但未必限定於此。以下，將Z方向設為「上」，將與Z方向相反的方向設為「下」來進行說明，但該表述只不過是為了方便，例如與重力的方向無關。

高壓電源14連接於電子槍111，對電子槍111施加高電壓。響應於該高電壓的施加，自電子槍111發射電子束110。描繪控制部13藉由對施加至第一偏轉器115及第二偏轉器118各者所包括的各電極的電壓進行控制來對電子束110所通過的區域的電場進行控制。

於電子槍111與平台121之間，自上方起依次設置有第一孔徑構件113及第二孔徑構件116。

照明透鏡112例如設置於第一孔徑構件113的上方。於第一孔徑構件113例如設置有矩形的開口。照明透鏡112使得電子束110對第一孔徑構件113整體進行照明。通過了第一孔徑構件113的電子束110被成形為與該開口相應的例如矩形。

投影透鏡114及第一偏轉器115例如設置於第一孔徑構件113與第二孔徑構件116之間。於第二孔徑構件116設置有開口。投影透鏡114例如對通過第一孔徑構件113的開口後的電子束110的焦點進行調整，使得該電子束110投影至包含第二孔徑構件116的上表面的平面上。第一偏轉器115藉由使第一偏轉器115所包括的多個電極夾持的區域的電場變化，可使通過該區域的該電子束110的路徑變化。第一偏轉器115藉由使該路徑變化來對電子束110投影至包含第二孔徑構件116的上表面的平面上的位置進行控制。投影至該平面上的電子束110中的投影至第二孔徑構件116的開口區域的部分通過第二孔徑構件116。藉由該控制，能夠使通過第二孔徑構件116的電子束110的形狀及尺寸變化。

物鏡117及第二偏轉器118例如設置於第二孔徑構件116與平台121之間。平台121例如能夠於X方向及Y方向上連續移動。物鏡117例如對通過第二孔徑構件116的開口後的電子束110的焦點進行調整。第二偏轉器118藉由使第二偏轉器118所包括的多個電極夾持的區域的電場變化，可使通過該區域的該電子束110的路徑變化。第二偏轉器118藉由使該路徑變化來對電子束110照射至連續移動的平台121上的試樣20的位置進行控制。

於描繪部10內，絕緣物有時會因電子束110的散射電子而帶電並放電。為了檢測此種放電，電子束描繪裝置1包括放電檢測部30。以下，亦將放電檢測部30稱為放電檢測裝置。

放電檢測部30例如包括放電檢測控制部31、感測器32、訊號處理部33、記憶部34、及監視器35。放電檢測控制部31進行與放電的檢測相關的控制。

感測器32可用作天線或電極。此處所述的天線包含金屬等導電性物質（材料），能夠捕捉空間中的電磁波或電場的變動或磁場的變動而轉換為電壓訊號或電流訊號並輸出。此種天線能夠捕捉與放電相關的訊號。於本說明書中，設為感測器32為金屬板來進行說明，但感測器32的形狀並不限定於板狀，亦可為電纜或銅的單線等形成為線圈狀者。感測器32例如於電子鏡筒11內設置於電子槍111的附近且上方。感測器32的配置並不限定於此，只要不位於電子束110的路徑上，則感測器32能夠配置於電子束描繪裝置1的框體內的任意的位置。

訊號處理部33例如為示波器，電性連接於感測器32，獲取與感測器32相關的訊號。以下，對訊號處理部33為示波器的情況的一例進行說明，訊號處理部33亦可為電流計或電壓計等。訊號處理部33例如獲取基於感測器32的電位的電流的類比資料，對該類比資料進行類比數位轉換處理，使藉由該處理生成的資料（以下，亦稱為電壓資料）記憶於記憶部34中。該電壓資料例如表示感測器32的電位與時間的關係。

放電檢測控制部31讀出記憶於記憶部34中的電壓資料，基於該電壓資料，進行檢測由放電引起的電場變動的放電檢測處理，使處理結果記憶於記憶部34中。記憶於記憶部34中的該處理的結果例如顯示於監視器35上。或者，記憶於記憶部34中的電壓資料所表示的電位與時間的關係亦可顯示於監視器35上。基於監視器35上的該顯示，亦能夠執行放電檢測處理。

（2）放電檢測裝置 圖2是概略性地表示第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30的結構的一例的結構圖。以下，作為保持感測器32的保持構件的非限定性的例子，列舉絕緣襯套進行說明。以下與絕緣襯套相關聯地揭示的技術亦能夠應用於如下般的其他保持構件：藉由設置於兩個導電體的間隙而於使該兩個導電體相互絕緣的同時將其中一個導電體固定於另一個導電體。於此種保持構件中例如包括被稱為饋通（feedthrough）的構件。

例如，設置構件119以與電子鏡筒11的內壁相接的方式設置。設置構件119例如設置於電子槍111的上方。感測器32藉由絕緣襯套41及小螺釘42固定於設置構件119。感測器32例如以此方式固定於設置在電子鏡筒11內的多個設置構件119，被保持於作為真空容器的電子鏡筒11內。亦可將絕緣襯套41或者絕緣襯套41與感測器32的組合稱為天線保持裝置。天線保持裝置並不限定於該些，亦可包括其他結構。

感測器32例如連接於電纜43。電纜43例如包括導電體。電纜43於與電子鏡筒11絕緣的同時與設置於電子鏡筒11的連接器C1連接。連接器C1於電子束描繪裝置1的外部與連接於電纜44的連接器C2連接。電纜44連接於訊號處理部33。連接器C1及連接器C2例如用於將於電子鏡筒11的內部捕捉到的訊號向電子束描繪裝置1的外部傳送。

電纜44例如是同軸電纜。於電纜44是同軸電纜的情況下，連接器C1及連接器C2分別是例如刺刀螺母連接器（Bayonet Nut Connector，BNC）連接器、7/16德國標準化協會（Deutsches Institut für Normung，DIN）連接器、及F連接器等同軸連接器。以下，設為電纜44是同軸電纜、連接器C1及連接器C2分別是同軸連接器來進行說明。

以下，於對電纜44以及連接器C1、連接器C2的結構進行了說明之後，進行著眼於由訊號處理部33獲取的訊號的傳送的說明。

電纜44包括導電體441及導電體442。導電體441是同軸電纜的內部導體（芯線）。導電體442是於同軸電纜中經由絕緣體而設置於芯線的周圍且例如作為電磁屏蔽件發揮功能的外部導體。於圖2中，為了便於參照，導電體442以一根實線示出。

連接器C1例如具有用於與同軸電纜的內部導體的電性連接的第一端子511、以及與該第一端子511絕緣且用於與同軸電纜的外部導體的電性連接的第二端子512。

連接器C2例如具有用於與同軸電纜的內部導體的電性連接的第一端子521、以及與該第一端子521絕緣且用於與同軸電纜的外部導體的電性連接的第二端子522。

以下，著眼於由訊號處理部33獲取的訊號的傳送，更詳細地進行說明。連接有感測器32的電纜43於與電子鏡筒11絕緣的同時電性連接於連接器C1的第一端子511。該第一端子511於與電子鏡筒11絕緣的同時連接於連接器C2的第一端子521。該第一端子521電性連接於電纜44內的導電體441。導電體441連接於訊號處理部33。如此，感測器32於與電子鏡筒11絕緣的同時經由電纜43、連接器C1的第一端子511、連接器C2的第一端子521、及電纜44內的導電體441而電性連接於訊號處理部33。於圖2中，以虛線示出了電纜43電性連接於導電體441的情形。電纜43、連接器C1的第一端子511、連接器C2的第一端子521、及導電體441被用作與感測器32相關的訊號的傳送路徑。於該訊號中例如反映由感測器32捕捉到的訊號。訊號處理部33經由此種傳送路徑，獲取與感測器32相關的訊號。

另一方面，電子鏡筒11電性連接於連接器C1的第二端子512。該第二端子512連接於連接器C2的第二端子522。該第二端子522電性連接於電纜44內的導電體442。導電體442亦連接於訊號處理部33。如此，電子鏡筒11經由連接器C1的第二端子512、連接器C2的第二端子522、及電纜44內的導電體442而電性連接於訊號處理部33。於圖2中，以虛線示出了電子鏡筒11電性連接於導電體442的情形。連接器C1的第二端子512、連接器C2的第二端子522、及導電體442例如被用作與處於接地電位的電子鏡筒11相關的訊號的傳送路徑。訊號處理部33經由此種傳送路徑獲取與電子鏡筒11相關的訊號。

訊號處理部33使用由與電子鏡筒11相關的訊號獲得的電子鏡筒11的電壓作為基準電位，根據由與感測器32相關的訊號獲得的感測器32的電壓，生成以上所述的表示感測器32的電位與時間的關係的電壓資料。即，訊號處理部33根據所述第一端子511及所述第一端子521與所述第二端子512及所述第二端子522之間的電位差生成該電壓資料。

訊號處理部33如此使用電子鏡筒11的電壓作為基準電位例如是基於以下的理由。

放電源的帶電及放電、以及由放電引起的射束的變動是以電子鏡筒11的電壓為基準而發生。當訊號處理部33使用電子鏡筒11的電壓以外的電壓作為基準電位時，於所述電壓資料中，除了包含目標放電雜訊之外，亦包含該電壓與電子鏡筒11的電壓之差。另外，可能無法觀測到電壓資料的波形的高頻成分。於此種情況下，為了進行放電檢測，需要考慮用作基準電位的電壓相對於電子鏡筒11的電壓如何變動。這與使用電子鏡筒11的電壓作為基準電位實質上相同。由於此種理由，訊號處理部33使用電子鏡筒11的電壓作為基準電位。

於以下的說明中，設為放電檢測部30亦包括絕緣襯套41、小螺釘42、電纜43、連接器C1及連接器C2、以及電纜44來進行說明。於上文中對將放電檢測部30亦稱為放電檢測裝置進行了說明，但放電檢測裝置亦可包括如電子鏡筒11般的真空容器。

於圖2中，示出為連接器C1設置於電子鏡筒11的外壁，但本實施方式並不限定於此。例如，電纜亦可自電子鏡筒11的外壁延伸至電子束描繪裝置1的外側，且連接器C1亦可設置於該電纜的前端。

於上文中，對在由訊號處理部33獲取的訊號的傳送中使用同軸電纜及同軸連接器的情況進行了說明，但本實施方式並不限定於此。

例如，感測器32及電子鏡筒11亦可分別經由不同軸的兩根電纜而連接於訊號處理部33。於此情況下，於該連接中使用物理上獨立的兩個連接器的組（連接器C3與連接器C4的組、連接器C5與連接器C6的組），來代替基於連接器C1以及連接器C2的一個連接器的組。圖3是概略性地表示此情況下第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30的結構的一例的結構圖。以下，對與參照圖2所說明的部位不同的部位進行說明。

電纜43於與電子鏡筒11絕緣的同時與設置於電子鏡筒11的連接器C3連接。於該連接中，電纜43的導電體電性連接於連接器C3的端子531。連接器C3於電子鏡筒11的外部與連接於電纜45的連接器C4連接。於該連接中，連接器C3的端子531與連接於連接器C4的端子541連接。端子541電性連接於電纜45內的導電體。電纜45連接於訊號處理部33。如此，感測器32於與電子鏡筒11絕緣的同時經由電纜43、連接器C3及連接器C4、以及電纜45而電性連接於訊號處理部33。

另一方面，電子鏡筒11與設置於電子鏡筒11的連接器C5的端子551電性連接。連接器C5於電子鏡筒11的外部與連接於電纜46的連接器C6連接。於該連接中，連接器C5的端子551與連接於連接器C6的端子561連接。端子561電性連接於電纜46內的導電體。電纜46亦連接於訊號處理部33。如此，電子鏡筒11經由連接器C5及連接器C6、以及電纜46而電性連接於訊號處理部33。

如此，放電檢測部30亦可包括連接器C3、連接器C4、連接器C5及連接器C6、以及電纜45及電纜46，來代替連接器C1及連接器C2、以及電纜44。

再者，於圖3的例子中，感測器32及電子鏡筒11分別經由不同軸的兩根電纜而連接於訊號處理部33，但於使用兩根電纜的情況下，為了增加雜訊耐量與達成傳播訊號的高速化，較佳為使用屏蔽同軸電纜。

第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30的結構並不限定於以上所述的結構。感測器32亦可經由與感測器32接觸並貫通電子鏡筒11的壁的金屬針、以及於電子鏡筒11的外部例如經由連接器而與該金屬針連接的某些電纜從而電性連接於訊號處理部33。或者，感測器32於經由此種金屬針的情況下，亦可不經由電纜，而藉由該金屬針經由BNC連接器等的端子而連接於訊號處理部33，從而電性連接於訊號處理部33。

如此，感測器32與訊號處理部33經由某些端子等電性連接，以使得訊號處理部33能夠獲取與感測器32相關的訊號。另外，電子鏡筒11與訊號處理部亦經由某些端子電性連接，以使得訊號處理部33能夠獲取與電子鏡筒11相關的訊號。於此處使用的端子中亦可包括例如感測器32與電纜43的接點般的使用導電性黏接劑、導電性環氧等連接或者直接黏著般的部分。

（3）絕緣襯套 圖4的下側的圖表示以與Y方向垂直的面將用於該固定的絕緣襯套41切斷時的絕緣襯套41的剖面結構的一例。於圖4中，亦一併示出了與絕緣襯套41相關聯的其他構成元件的剖面結構。於圖4的上側亦一併圖示了自上方觀察絕緣襯套41的結構時的平面圖。

絕緣襯套41包括第一襯套411及第二襯套412。

設置構件119及電子鏡筒11例如為導電體。設置構件119及電子鏡筒11各自的電位例如是接地電位。於設置構件119的上表面上設置第一襯套411。第一襯套411例如沿X方向及Y方向延伸，於自上方觀察時，呈於中心部分具有圓形的開口的圓板的形狀。

於第一襯套411的上表面上設置感測器32。於感測器32亦設置有於自上方觀察時為圓形的開口。第一襯套411的開口與感測器32的開口的至少一部分重疊。

第二襯套412包括圓柱部4121及圓板部4122。該區分及名稱只不過是為了方便。圓柱部4121為將與X方向及Y方向平行的兩個圓形的面分別作為底面及上表面並沿Z方向延伸的圓柱的形狀。例如，以與X方向及Y方向平行的某面將圓柱部4121切斷而得的面的外徑較第一襯套411的開口的直徑小，但這未必是必需的。於圓柱部4121的上表面上設置有圓板部4122。圓板部4122沿X方向及Y方向延伸，於自上方觀察時，例如呈圓板的形狀。於自上方觀察時，例如圓柱部4121的中心與圓板部4122的中心重疊。於第二襯套412設置有於自上方觀察時例如沿Z方向貫通圓柱部4121及圓板部4122各自的中央部分的圓形的開口。圖4所圖示的平面圖表示圓柱部4121、圓板部4122及第一襯套411各自的中心重疊時的例子。

例如，圓柱部4121插入至感測器32的開口內，圓板部4122的下表面與感測器32的上表面相接。

小螺釘42例如為導電體，且包括螺紋部421及頭部422。於設置構件119，例如設置有作為能夠與螺紋部421的外螺紋螺合的內螺紋發揮功能的結構的開口。小螺釘42自上方插入至第二襯套412，以使螺紋部421穿過第二襯套412的開口內。螺紋部421穿過第一襯套411的開口內到達設置構件119的開口，與設置構件119的開口螺合。頭部422與圓板部4122的上表面接觸。以此方式，感測器32固定於設置構件119。只要感測器32固定於設置構件119，小螺釘42能夠具有任意的形狀。例如，小螺釘42亦可包括螺紋部421，而不包括頭部422。

感測器32不與設置構件119接觸，於感測器32與設置構件119之間存在第一襯套411。感測器32不與小螺釘42接觸，於感測器32與小螺釘42之間存在第二襯套412。

於上文中，對絕緣襯套41的結構的一例進行了說明，但絕緣襯套41的結構並不限定於以上所述的結構。例如，絕緣襯套41亦可為與上文所說明的形狀不同的形狀。

進一步對第一襯套411及第二襯套412的結構進行說明。

第一襯套411及第二襯套412分別具有不對使用放電檢測部30的放電檢測造成影響的程度的絕緣性。例如，第一襯套411及第二襯套412各自的電導率為如下的值：於放電檢測期間經由絕緣襯套41而於電子鏡筒11及設置構件119與感測器32之間移動的電子的數量減少至可看作對感測器32的電位的變動無影響的程度。進而，第一襯套411及第二襯套412各自的電導率為如下程度的大小：由該襯套捕捉到的電子於捕捉到該襯套可放電程度的數量的電子之前，能夠自該襯套移動。

出於此種目的，作為第一襯套411及第二襯套412各者，例如使用比電阻處於1×10 ⁴至1×10 ¹²（Ω·cm）的範圍內的物質（以下，為了簡化說明，亦稱為「電阻體」）。更佳為作為第一襯套411及第二襯套412各者，例如使用比電阻處於1×10 ⁵至1×10 ¹¹（Ω·cm）的範圍內的物質。此種比電阻的範圍設為室溫下的範圍。然而，若存在絕緣襯套41配置於與圖2所示者不同的部位、且該部位處於高溫般的情況，則以上所述的比電阻的範圍亦可設為該部位的溫度下的範圍。以下，對可用作第一襯套411及/或第二襯套412的電阻體的例子進行說明。

第一襯套411例如為碳化矽（SiC）、鎢（W）、碳（C）、磷（P）、及金（Au）中的任一者。第一襯套411例如亦可以紙為原料。或者，第一襯套411亦可將此種化學物質任意地組合。第一襯套411亦可以不對與第一襯套411的以上所述的電導率有關的物性帶來影響的程度包括其他物質。

第一襯套411包括所述電阻體。或者，第一襯套411例如實質上由電阻體構成。所謂實質上···構成，是為了允許含有在即便第一襯套411未必僅包括電阻體但意圖僅包括電阻體而製造的情況下可包含的雜質時所使用的表達。或者，第一襯套411亦可具有包括絕緣體與覆蓋該絕緣體的電阻體的結構。

列舉第一襯套411為例進行了說明，但對於第二襯套412亦同樣。

絕緣襯套41整體的電阻值較佳為例如與電纜43的特性阻抗實質上同等，亦與電纜44的特性阻抗實質上同等。絕緣襯套41例如設置成絕緣襯套41整體的電阻值滿足此種條件。絕緣襯套41整體的電阻值亦可替換為絕緣襯套41與感測器32的整體的電阻值。絕緣襯套41整體的電阻值例如可根據感測器32與設置構件119之間的電位差以及於設置構件119中流動的電流求出。於如以上所述進行替換的情況下亦可同樣地求出電阻值。所謂實質上同等，是為了允許即便未必相同但亦以成為同等的方式生成或製造時可能產生的誤差而使用的表達。對於以下同樣的表達亦相同。感測器32的電阻值例如小至可以說絕緣襯套41與感測器32的整體的電阻值與絕緣襯套41整體的電阻值實質上同等的程度。

[動作例] 對由電子束描繪裝置1執行的檢測放電的某動作進行說明。該動作例如是於使用電子束110進行對試樣20的描繪的期間執行。

放電檢測控制部31例如於進行描繪的期間，以某時間間隔始終讀出記憶於記憶部34中的電壓資料，基於該電壓資料判定是否檢測出感測器32附近的放電。更具體而言，如下所述。放電檢測控制部31例如於滿足某時間內的感測器32的電位的最大值與最小值之差超過臨限值的條件的情況下，判定為檢測出感測器32附近的放電，於不滿足該條件的情況下，判定為未檢測出放電。或者，放電檢測控制部31例如亦可基於感測器32的電位變動的高頻成分的解析來判定是否檢測出放電。此處，對在進行描繪的期間進行放電檢測處理的情況進行了說明，但放電檢測控制部31例如亦可基於表示進行描繪的期間的感測器32的電位與時間的關係的電壓資料，於描繪後進行如以上所述般的放電檢測處理。

圖5表示對電壓資料進行繪製而成的圖表的一例。於該圖表中，橫軸對應於時間，縱軸對應於感測器32的電位。於繪製於該圖表上的電壓資料中，例如於由虛線包圍的部分中滿足上述條件。因此，判定為由放電檢測控制部31於由虛線包圍的部分中檢測出放電。

[效果] 以下，例如對由絕緣襯套41起到的效果進行說明，但於以上所述的電阻體用於絕緣襯套以外的其他保持構件的情況下，同樣的說明亦成立。

第一實施方式的比較例的電子束描繪裝置具有於電子束描繪裝置1中將絕緣襯套41變更為其他某絕緣襯套的結構。作為該絕緣襯套，例如使用比電阻為1×10 ¹³（Ω·cm）以上的物質。

於該電子束描繪裝置內，該絕緣襯套有時會因電子束的散射電子而帶電。由於使用以上所述的比電阻的物質作為該絕緣襯套，因此該絕緣襯套所捕捉到的電子無法移動。因此，該絕緣襯套所捕捉到的電子的數量逐漸增多，該絕緣襯套放電。

圖6是用於示意性地對第一實施方式的電子束描繪裝置1的絕緣襯套41所捕捉到的電子的移動進行說明的圖。

由絕緣襯套41捕捉到的電子於捕捉到絕緣襯套41可放電程度的數量的電子之前，可移動至設置構件119。移動至設置構件119的電子向電子鏡筒11移動。此種移動由於使用以上所述的電阻體作為絕緣襯套41而可能進行。因此，絕緣襯套41即便因電子束110的散射電子而帶電，與所述比較例的情況下的絕緣襯套相比放電的頻度亦非常低。

圖7表示相對於時間軸對由第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30檢測出的放電次數的總和進行繪製而成的圖表的一例。於該圖表中，橫軸表示時間，縱軸表示檢測出的放電次數的總和。該圖表表示例如於感測器32附近清除絕緣物的零件且進而亦盡可能不存在其他不希望的絕緣物的條件下放電的檢測狀況。為了比較，圖7亦表示在實質上相同的條件下同樣地對由第一實施方式的比較例的電子束描繪裝置的放電檢測部檢測出的放電次數的總和進行繪製而成的圖表的一例。

如圖7所示，於比較例的情況下，於檢測出十二次放電的時間期間，於第一實施方式的電子束描繪裝置1中僅檢測出一次放電。放電的檢測次數如此大不相同的原因在於比較例的情況下的絕緣襯套與電子束描繪裝置1的絕緣襯套41不同。於圖7的例子中，可知即便絕緣襯套41例如進行放電，第一實施方式的情況下的放電次數的總和亦被抑制於由比較例的情況下的絕緣襯套引起的放電次數的總和的1/10以下。

如此，第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30的絕緣襯套41與比較例的情況下的絕緣襯套相比，放電頻度非常低。電子束描繪裝置1具有使用此種絕緣襯套41將感測器32固定於電子鏡筒11內的結構。因此，於電子束描繪裝置1中，雖然設置放電檢測部30，但可能導致描繪圖案錯誤等故障的放電實質上不會增加。由如上所述般設置的放電檢測部30檢測出的放電可限於由與放電檢測部30的設置無關而存在的絕緣物等引起。因此，於放電檢測部30檢測出放電的情況下，可容易地預測導致該放電的部位。即便於在例如電子槍111附近般的散射電子多、因此預想為發生放電的頻度高的區域內配置感測器32的情況下亦可進行此種高精度的放電檢測處理。

進而，於第一實施方式的電子束描繪裝置1的放電檢測部30中，例如絕緣襯套41整體的電阻值與作為與感測器32相關的訊號的傳送路徑的電纜43及電纜44各自的特性阻抗實質上同等。因此，根據放電檢測部30，由感測器32捕捉到的訊號的波形適時準確地傳送至訊號處理部33。因此，可高精度且高速地進行基於由訊號處理部33生成的電壓資料捕捉由放電引起的電場變動的放電檢測處理。

＜其他實施方式＞ 於上文中，對使用電阻體作為用於將放電檢測部的感測器固定於電子束描繪裝置的框體內的絕緣襯套進行了說明。同樣地，先前設置於電子束描繪裝置內的絕緣物的零件亦可由電阻體構成。於此種絕緣物的零件中亦可能存在如下零件：配置於即便該零件產生漏電流亦不會對該零件的周邊的各構成元件的功能造成不良影響的部位。於配置於該部位的絕緣物的零件由電阻體構成的情況下，用作電阻體的物質的比電阻亦可較上文所示的範圍的下限小。或者，亦可採用絕緣襯套及/或該零件例如由電阻體的板等無間隙地覆蓋般的結構來代替絕緣襯套及/或其他絕緣物的零件由電阻體構成。

於本說明書中，所謂「連接」，表示電性連接，且不排除例如於其間介隔其他元件。

於本說明書中，相同、一致、一定及維持等的表述意圖亦包括當實施實施方式中記載的技術時在設計範圍內存在誤差的情況而使用。另外，施加或供給某電壓的表述是意圖包括進行施加或供給該電壓的控制與實際上施加或供給該電壓此兩者而使用。進而，施加或供給某電壓亦可包括施加或供給例如0 V的電壓。

對上文若干實施方式進行了說明，但該些實施方式僅是作為例子而提示，並不意圖限定發明的範圍。該些新穎的實施方式能夠以其他各種方式來實施，於不脫離發明的主旨的範圍內可進行各種省略、置換、變更。該些實施方式及其變形包含於發明的範圍或主旨中，並且包含於申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍內。

1:電子束描繪裝置 10:描繪部 11:電子鏡筒 12:描繪室 13:描繪控制部 14:高壓電源 20:試樣 30:放電檢測部 31:放電檢測控制部 32:感測器 33:訊號處理部 34:記憶部 35:監視器 41:絕緣襯套 42:小螺釘 43、44、45、46:電纜 110:電子束 111:電子槍 112:照明透鏡 113:第一孔徑構件 114:投影透鏡 115:第一偏轉器 116:第二孔徑構件 117:物鏡 118:第二偏轉器 119:設置構件 121:平台 411:第一襯套 412:第二襯套 421:螺紋部 422:頭部 441、442:導電體 511、521:端子/第一端子 512、522:端子/第二端子 531、541、551、561:端子 4121:圓柱部 4122:圓板部 C1、C2、C3、C4、C5、C6:連接器 X、Z:方向

圖1是概略性地表示第一實施方式的電子束描繪裝置的結構的一例的結構圖。 圖2是概略性地表示第一實施方式的電子束描繪裝置的放電檢測部的結構的一例的結構圖。 圖3是概略性地表示第一實施方式的電子束描繪裝置的放電檢測部的結構的另一例的結構圖。 圖4表示第一實施方式的電子束描繪裝置的絕緣襯套的剖面結構的一例。 圖5是表示對電壓資料進行繪製而成的圖表的一例的圖。 圖6是用於示意性地對第一實施方式的電子束描繪裝置的絕緣襯套所捕捉到的電子的移動進行說明的圖。 圖7表示相對於時間軸對由第一實施方式的電子束描繪裝置的放電檢測部檢測出的放電次數的總和進行繪製而成的圖表的一例。

11:電子鏡筒

30:放電檢測部

32:感測器

33:訊號處理部

41:絕緣襯套

42:小螺釘

43、44:電纜

111:電子槍

119:設置構件

441、442:導電體

511、521:端子/第一端子

512、522:端子/第二端子

C1、C2:連接器

Claims (18)

1. 一種放電檢測裝置，包括： 真空容器； 導電性的設置構件，設置於所述真空容器內，藉由與所述真空容器連接而保持於所述真空容器； 導電性的天線，設置於所述真空容器內；以及 保持體，包含具有處於1×10 ⁵Ω·cm至1×10 ¹¹Ω·cm的範圍內的比電阻的材料，且藉由螺紋遍及所述天線的內部及所述保持體的內部而存在從而使所述設置構件與所述天線不接觸地使所述天線保持於所述設置構件。
2. 如請求項1所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體包括： 第一部分，位於所述設置構件與所述天線之間，具有第一開口；以及 第二部分，位於形成在所述天線的第三開口之中，具有沿著所述天線的所述第三開口的內表面延伸的第二開口， 所述第一開口與所述第二開口連接。
3. 如請求項2所述的放電檢測裝置，其中， 所述天線包括面向所述保持體的所述第一部分的第一面以及與所述第一面相向的第二面， 所述保持體包括第三部分， 所述保持體的所述第三部分面向所述天線的所述第二面，沿著所述第二開口的外周擴展。
4. 如請求項3所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體的所述第二部分於所述第二部分的所述第二開口處具有能夠與所述螺紋螺合的槽。
5. 如請求項4所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體的所述第二部分覆蓋所述天線的所述第三開口的所述內表面。
6. 如請求項5所述的放電檢測裝置，其中， 所述設置構件於表面上具有開口，所述開口具有能夠與所述螺紋螺合的槽。
7. 如請求項1所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體實質上由所述材料形成。
8. 如請求項1所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體包括絕緣體與覆蓋所述絕緣體的表面的所述材料。
9. 如請求項1所述的放電檢測裝置，更包括： 第一端子，設置於所述真空容器的外部，與所述天線電性連接，且能夠與第二端子連接； 第三端子，設置於所述真空容器的外部，與所述真空容器相接，能夠與第四端子連接；以及 訊號處理部，構成為與所述第二端子及所述第四端子電性連接，且使用所述第二端子的電位作為基準電位，獲取所述第二端子的所述電位與所述第四端子的電位的電位差。
10. 如請求項9所述的放電檢測裝置，其中， 所述訊號處理部進而構成為基於所述電位差來對所述真空容器內的放電進行檢測。
11. 如請求項10所述的放電檢測裝置，其中， 所述訊號處理部進而構成為於所述電位差超過臨限值的情況下判定為檢測出所述放電。
12. 如請求項9所述的放電檢測裝置，其中， 所述保持體的電阻值和所述天線與所述訊號處理部之間的訊號的傳送路徑的特性阻抗實質上同等。
13. 一種帶電粒子束照射裝置，包括： 電子鏡筒，具有電子槍，且包括導電體； 描繪室，使用自所述電子槍發射的電子束，對固定於平台上的試樣進行描繪； 設置構件，設置於所述電子槍的上方的所述電子鏡筒的內壁，且包括導電體； 第一電阻體，設置於所述設置構件的上表面，且比電阻為1×10 ⁵Ω·cm至1×10 ¹¹Ω·cm的範圍； 感測器，不與所述設置構件接觸地保持於所述第一電阻體上且包括導電體； 第一電纜，連接於所述感測器且包括導電體；以及 訊號處理部，經由設置於所述電子鏡筒的連接器接收來自所述第一電纜的訊號且設置於所述電子鏡筒外。
14. 如請求項13所述的帶電粒子束照射裝置，其中， 所述感測器為金屬板，且於第一面上面向所述第一電阻體，於與所述第一面相向的第二面上設置有第二電阻體。
15. 如請求項13所述的帶電粒子束照射裝置，其中， 所述設置構件、所述第一電阻體、所述第二電阻體、所述感測器分別具有開口， 所述第一電阻體、所述第二電阻體、所述感測器藉由所述設置構件、所述第一電阻體、所述第二電阻體、所述感測器各自的所述開口中的小螺釘而保持於所述設置構件。
16. 如請求項15所述的帶電粒子束照射裝置，其中， 於所述感測器的所述開口的內部設置有第三電阻體， 所述感測器與所述小螺釘藉由所述第三電阻體絕緣。
17. 如請求項13所述的帶電粒子束照射裝置，更包括： 第二設置構件，設置於所述電子槍的上方的所述電子鏡筒的、與設置有所述設置構件的位置相向的位置的內壁且包括導電體；以及 第四電阻體，設置於所述第二設置構件的上表面，且比電阻為1×10 ⁵Ω·cm至1×10 ¹¹Ω·cm的範圍， 所述感測器不與所述第二設置構件接觸地保持於所述第四電阻體上。
18. 如請求項13所述的帶電粒子束照射裝置，其中， 所述設置構件與所述電子鏡筒相接， 供給至所述電子鏡筒的接地電位被供給至所述設置構件。

Images