(57)【要約】【課題】基板への帯電が抑制可能となっているか否かを描画前に確認できる基板カバーを提供する。【解決手段】基板カバーは、マスク基板の周縁領域に対応した形状の導電部と、導電部に設けられ、接地可能な電極が導電部から露出する複数の電極部とを有する。電極部１０５ａは、導電部および他の電極部１０５ｂ、１０５ｃと絶縁されており、電極部１０５ａと他の電極部１０５ｂ、１０５ｃとの間に電圧を印加することにより、これらの電極がマスク基板に導通していることを検出できる。電極部は、基板カバー自体を支持する機能も有するため、導電部の荷重が略等分布となるように３箇所に配置されていることが好ましい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーであって、
前記基板の周縁領域に対応した形状の導電部と、
前記導電部に設けられ、接地可能な電極が前記導電部から露出する複数の電極部とを有し、
前記電極部の少なくとも１つは、前記導電部および他の電極部と絶縁されており、この絶縁された電極部と他の電極部との間に電圧を印加して、前記電極が前記基板に導通していることを検出可能な構成としたことを特徴とする基板カバー。
【請求項２】
電源と、前記電源に接続する電源配線と、グランドに接続するグランド配線と、前記導電部に接続する導電部配線と、前記電源配線および前記グランド配線のいずれか一方と前記導電部配線とを接続して、前記導電部に電圧を印加または前記導電部を接地するスイッチとを備えた第１の回路と、
前記絶縁された電極部に接続し、前記絶縁された電極部と前記他の電極部との間に印加された電圧を増幅して測定することが可能な第２の回路とを有することを特徴とする請求項１に記載の基板カバー。
【請求項３】
前記電極部は、前記導電部の荷重が略等分布となるように３箇所に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板カバー。
【請求項４】
前記絶縁された電極部は、絶縁部を介して前記導電部に設けられ、前記絶縁部は、前記基板および前記導電部の表面で反射した荷電粒子が到達しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板カバー。
【請求項５】
前記絶縁された電極部は、導電性のボルトによって前記導電部に取り付けられていて、前記絶縁部により前記導電部および前記ボルトと絶縁されていることを特徴とする請求項４に記載の基板カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板カバーに関し、詳しくは、荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
マスク基板や半導体ウェハなどの基板上に微細パターンを描画する目的で、電子ビーム描画装置が用いられている。電子ビーム描画装置では、電子ビームを偏向制御できる範囲が限られているために、ステージ上に載置された基板を移動しながらの描画によって、基板の全面にパターンを形成する。
【０００３】
マスク基板に対して描画を行う場合、マスク基板上に形成された導電性材料、例えば、クロム（Ｃｒ）を用いた遮光層上に形成されたレジストが帯電する。この状態で描画を続けると、帯電したマスク基板が作り出す電界により電子ビームの軌道が曲げられ、所望の位置に描画することができなくなる。そこで、帯電した層を接地することが行われている。
【０００４】
特許文献１には、ステージ上に載置された基板の周囲を取り囲むように支持機構を設け、この支持機構の上に基板カバーを配置し、支持機構にアース配線を取り付けることによって、基板カバーをアースに接続する構成が記載されている。この構成によれば、基板の周縁部近傍で散乱した電子が基板カバーで捕捉されるので、基板周縁部での帯電が防止される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０３２９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、基板カバーと基板とが支持機構に導通していることを確認する手段がなく、実際に描画された結果を見て判断せざるを得なかった。本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、基板への帯電が抑制可能となっているか否かを描画前に確認できる基板カバーを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーであって、
基板の周縁領域に対応した形状の導電部と、
導電部に設けられ、接地可能な電極が導電部から露出する複数の電極部とを有し、
電極部の少なくとも１つは、導電部および他の電極部と絶縁されており、この絶縁された電極部と他の電極部との間に電圧を印加して、電極が前記基板に導通していることを検出可能な構成としたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の基板カバーは、電源と、この電源に接続する電源配線と、グランドに接続するグランド配線と、導電部に接続する導電部配線と、電源配線およびグランド配線のいずれか一方と導電部配線とを接続して、導電部に電圧を印加または導電部を接地するスイッチとを備えた第１の回路と、
絶縁された電極部に接続し、絶縁された電極部と他の電極部との間に印加された電圧を増幅して測定することが可能な第２の回路とを有することができる。
【００１０】
電極部は、導電部の荷重が略等分布となるように３箇所に配置されていることが好ましい。
【００１１】
絶縁された電極部は、絶縁部を介して導電部に設けることができる。この場合、絶縁部は、基板および導電部の表面で反射した荷電粒子が到達しない位置に設ける。
【００１２】
絶縁された電極部は、導電性のボルトによって導電部に取り付けることができる。この場合、電極部は、絶縁部によって、導電部およびボルトと絶縁される。
電極部は、電極が設けられている側とは反対側の端部で導電部から露出する球状の支持部を有することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電極部の少なくとも１つが、導電部および他の電極部と絶縁されており、この絶縁された電極部と他の電極部との間に電圧を印加して、電極が基板に導通していることを検出可能な構成としたので、基板への帯電が抑制可能となっているか否かを描画前に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。
【００１５】
図１において、電子ビーム描画装置の試料室１内には、マスク基板２が設置されたステージ３が設けられている。マスク基板２の上には、基板カバー１００が載置されている。ステージ３は、ステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面における左右方向）とＹ方向（紙面における垂直方向）に駆動される。ステージ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５により測定される。
【００１６】
試料室１の上方には、電子ビーム光学系１０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各種レンズ７、８、９、１１、１２、ブランキング用偏向器１３、成形偏向器１４、ビーム走査用の主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、および、２個のビーム成型用アパーチャ１７、１８等から構成されている。
【００１７】
図２は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、マスク基板２上に描画されるパターン５１は、短冊状のフレーム領域５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージ３が一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、フレーム領域５２毎に行われる。フレーム領域５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム領域５２は、主偏向器１５の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、副偏向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００１８】
副偏向領域５３内での電子ビーム５４の位置決めは、主偏向器１５で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器１６によって制御される。すなわち、主偏向器１５によって、電子ビーム５４が所定の副偏向領域５３に位置決めされ、副偏向器１６によって、副偏向領域５３内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器１４とビーム成型用アパーチャ１７、１８によって、電子ビーム５４の形状と寸法が決められる。そして、ステージ３を一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。フレーム領域５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージ３を連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム領域５２を順次描画して行く。
【００１９】
図１で、記憶媒体である磁気ディスク２１には、マスク基板２の描画データが格納されている。磁気ディスク２１から読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２２に一時的に格納される。パターンメモリ２２に格納されたフレーム領域５２毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、データ解析部であるパターンデータデコーダ２３と描画データデコーダ２４に送られる。
【００２０】
パターンデータデコーダ２３からの情報は、ブランキング回路２５とビーム成型器ドライバ２６に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ２３で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路２５に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成型ドライバ２６に送られる。そして、ビーム成型器ドライバ２６から、電子光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の寸法が制御される。
【００２１】
制御計算機２０には、偏向制御部３２が接続している。偏向制御部３２は、セトリング時間決定部３１に接続し、セトリング時間決定部３１は、副偏向器偏向量算出部３０に接続し、副偏向器偏向量算出部３０は、パターンデータデコーダ２３に接続している。また、偏向制御部３２は、ブランキング回路２５と、ビーム成型ドライバ２６と、主偏向器ドライバ２７と、副偏向器ドライバ２８とに接続している。
【００２２】
描画データデコーダ２４の出力は、主偏向器ドライバ２７と副偏向器ドライバ２８に送られる。そして、主偏向器ドライバ２７から、電子光学系１０の主偏向部１５に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ２８から、副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域５３内での描画が行われる。
【００２３】
次に、制御計算機２０による描画制御について説明する。
【００２４】
制御計算機２０は、記憶媒体である磁気ディスク２１に記録されたマスク基板の描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２２に一時的に格納される。
【００２５】
パターンメモリ２２に格納されたフレーム領域５２毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、データ解析部であるパターンデータデコーダ２３と描画データデコーダ２４を介して、副偏光領域偏向量算出部３０、ブランキング回路２５、ビーム成型器ドライバ２６、主偏向器ドライバ２７、副偏向器ドライバ２８に送られる。
【００２６】
パターンデータデコーダ２３では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路２５に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向器偏向量算出部３０とビーム成型器ドライバ２６に送られる。
【００２７】
副偏向器偏向量算出部３０は、パターンデータデコーダ２３により作成したビーム形状データから、サブフィールド領域５３における、１ショットごとの電子ビームの偏向量（移動距離）を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部３１に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。
【００２８】
セトリング時間決定部３１で決定されたセトリング時間は、偏向制御部３２へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部３２より、ブランキング回路２５、ビーム成型ドライバ２６、主偏向器ドライバ２７、副偏向器ドライバ２８のいずれかに適宜送られる。
【００２９】
ビーム成型器ドライバ２６では、光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の形状と寸法が制御される。
【００３０】
描画データデコーダ２４では、描画データに基づいて副偏向領域５４の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ２７に送られる。次いで、主偏向器ドライバ２７から主偏向器１５へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４は、副偏向領域５３の所定位置に偏向走査される。
【００３１】
描画データデコーダ２４では、描画データに基づいて、副偏向器１６の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ２８に送られた後、副偏向器ドライバ２８から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域５３内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム５４を繰り返し照射することによって行われる。
【００３２】
次に、電子ビーム描画装置による描画方法について説明する。
【００３３】
まず、試料室１の内部にマスク基板２を搬入する前に、試料室１の外部において、マスク基板２の上に基板カバー１００を載置する。この場合、試料室１の外部に基板カバー１００を収納する収納室を設け、この収納室内でマスク基板２の上に基板カバー１００を取り外しできるようにする。尚、収納室は、マスク基板２または基板カバー１００の搬送を行う搬送ロボットを有する搬送室を介して試料室１に連通しているものとする。但し、本実施の形態では、ステージ３上に基板カバー１００を固定しておき、試料室１にマスク基板２を搬入した後、試料室１内でマスク基板２の上に基板カバー１００を載置してもよい。
【００３４】
マスク基板２の上に基板カバー１００を載置した後は、マスク基板２を試料室１の内部に搬入し、ステージ３上にマスク基板２を設置する。そして、ステージ３の位置検出を位置回路５により行い、制御計算機２０からの信号に基づいて、ステージ駆動回路４によりステージ３を描画可能な位置まで移動させる。
【００３５】
次に、電子銃６より電子ビーム５４を出射する。出射された電子ビーム５４は、照明レンズ７により集光される。そして、ブランキング用偏向器１３により、電子ビーム５４をマスク基板２に照射するか否かの操作を行う。
【００３６】
第１のアパーチャ１７に入射した電子ビーム５４は、第１のアパーチャ１７の開口部を通過した後、ビーム成型器ドライバ２６により制御された成形偏向器１４によって偏向される。そして、第２のアパーチャ１８に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、マスク基板２に照射される電子ビーム５４の描画単位である。
【００３７】
電子ビーム５４は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ１１によって縮小される。そして、マスク基板２上における電子ビーム５４の照射位置は、主偏向器ドライバ２７によって制御された主偏向器１５と、副偏向器ドライバ２８によって制御された副偏向器１６とにより制御される。主偏向器１５は、マスク基板２上の副偏向領域５３に電子ビーム５４を位置決めする。また、副偏向器１６は、副偏向領域５３内で描画位置を位置決めする。
【００３８】
マスク基板２への電子ビーム５４による描画は、ステージ３を一方向に移動させながら、電子ビーム５４を走査することにより行われる。具体的には、ステージ３を一方向に移動させながら、各副偏向領域５３内におけるパターンの描画を行う。そして、１つのフレーム領域５２内にある全ての副偏向領域５３の描画を終えた後は、ステージ３を新たなフレーム領域５２に移動して同様に描画する。
【００３９】
上記のようにして、マスク基板２の全てのフレーム領域５２の描画を終えた後は、基板カバー１００が載置された状態でマスク基板２を試料室１から搬出する。尚、ステージ３上に基板カバー１００が固定されている場合には、試料室１内でマスク基板２から基板カバー１００を外した後、マスク基板２を試料室１から搬出する。
【００４０】
図３は、基板カバーの上面図である。また、図４（a）および（ｂ）は、図３のＡ−Ａ’線に沿う電極部周辺の部分断面図である。
【００４１】
図３および図４に示すように、基板カバー１００は、マスク基板２の周縁領域に対応した形状の導電部１０１を有する。ここで、マスク基板２としては、例えば、石英基板上にクロム（Ｃｒ）を用いた遮光層が基板表面に形成されており、基板端面（および一部縁部）にクロム層が形成されていないものを想定することができる。導電部１０１は、マスク基板２の絶縁部に対応するように、中央部に開口部１０２を有する額縁状に形成されている。また、導電部１０１には、一端に針状の電極１０３が設けられ、他端に球状の支持部１０４が設けられた電極部１０５を有する。支持部１０４は、収納室内で基板カバー１００を支持する機能を有する。収納室側に、支持部１０４の球状に対応するように、すり鉢状の基板カバー１００の設置箇所が設け、支持部１０４を球状にすることで、基板カバー１００が試料室１から搬出され収納室に戻る際に、基板カバーが前後左右の方向にずれても正規の位置に自動的に戻るようにできる。
【００４２】
電極部１０５は、基板カバー１００を支持する機能も有するため、導電部１０１の荷重が略等分布となるように３箇所に配置されていることが好ましい。これにより、試料室１内でステージ３が移動する際に、基板カバー１００がずれるのを防ぐことができる。また、導電部１０１を略水平に支持することが可能となる。尚、電極部１０５を４箇所以上に配置した場合には、マスク基板２に接しない箇所が生じ得ることから好ましくない。
【００４３】
電極部１０５は、いずれも、針状の電極１０３が導電部１０１の開口部１０２から露出するように、また、球状の支持部１０４が導電部１０１の外部に露出するように、導電部１０１に取り付けられている。ここで、３箇所に設けられた電極部１０５のうちの１つ（１０５ａ）は、導電部１０１および他の電極部（１０５ｂ、１０５ｃ）と絶縁されている。そして、電極部１０５ａと、電極部１０５ｂまたは１０５ｃとの間に電圧を印加して、電極１０３がマスク基板２に確実に導通していることを検出可能な構成としている。
【００４４】
図５を用いて、本実施の形態における電極部１０５ａの構成を説明する。
【００４５】
電極部１０５ａは、導電性のボルト１０６によって導電部１０１に取り付けられている。また、電極１０５ａは、絶縁部１０７によって、導電部１０１およびボルト１０６と絶縁されている。ここで、絶縁部１０７は、マスク基板２および導電部１０１の表面で反射した電子が到達しない位置に設けられる。マスク基板２および導電部１０１の表面で反射した電子が直接到達しないことはもちろん、２回以下の反射で到達しないようにする。このようにすることにより、絶縁部１０７が帯電するのを防ぐことができる。尚、図５では、絶縁部１０７は、電極部１０５ａと導電部１０１の間と、電極部１０５ａとボルト１０６の間の２箇所に分かれているが、これらは一体となっていてもよい。また、導電部１０１、電極部１０５ａおよびボルト１０６は、非磁性の金属（例えば、ＴｉＡｌ６Ｖ４などのチタン合金）、導電性セラミクスまたはセラミクスに導電性の材料をコートしたものなどを用いることができる。
【００４６】
次に、図６を用いて、電極部１０５ａと電極部１０５ｂ、１０５ｃとの間に電圧を印加して、電極１０３がマスク基板２に確実に導通していることを確認する方法について説明する。
【００４７】
図６に示すように、電極部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは、いずれもマスク基板２に接触している。また、電極部１０５ｂ、１０５ｃは、導電部１０１を介して第１の回路２００に接続している。第１の回路２００は、電源２０１と、電源２０１に接続する電源配線２０２と、グランドに接続するグランド配線２０３と、導電部１０１に接続する導電部配線２０４と、電源配線２０２およびグランド配線２０３のいずれか一方と導電部配線２０４とを接続して、導電部１０１に電圧を印加または導電部１０１を接地するスイッチ２０５とを備える。電極１０３とマスク基板２の導通を確認する場合以外は、グランド配線２０３と導電部配線２０４を接続して、導電部１０１が接地するようにする。
【００４８】
一方、電極部１０５ａは、導電部１０１と絶縁されており、第２の回路３００に接続している。本実施の形態では、第２の回路３００として反転増幅型のオペアンプを用いる。電極部１０５ａと電極部１０５ｂ、１０５ｃとの間に印加された電圧は、第２の回路３００によって増幅され、その値は測定器３０１で測定される。
【００４９】
電極１０３とマスク基板２の導通を確認する際には、電源配線２０２と導電部配線２０４が接続するようにスイッチ２０５を切り替える。これにより、電極部１０５ａと電極部１０５ｂ、１０５ｃとの間に電圧を印加すると、電極部１０５ｂ、１０５ｃの少なくとも一方がマスク基板２に接触していれば、測定器３０１で電圧測定ができる。例えば、第２の回路３００に反転増幅型のオペアンプを用いた場合、第２の回路３００で増幅されて出力される電圧は、Ｖｏ＝−Ｖｉｎ（Ｒ２／Ｒ３）で表される。この式と、測定器３０１で測定された電圧Ｖとから、抵抗Ｒ１（マスク基板２上に形成された導電性材料の抵抗）が求められるので、この値を調べることにより、電極１０３がマスク基板２に導通しているか否かを確認することができる。
【００５０】
このように、本実施の形態の基板カバーでは、３つの電極部のうちの１つが、導電部および他の２つの電極部と絶縁されている。したがって、絶縁された電極部と他の電極部との間に電圧を印加することにより、電極が基板に導通していることを確認できる。電極は基板カバーの導電部を通じて接地されているので、上記確認により、基板が接地されていることの確認が可能となる。また、基板カバーに電圧を印加すれば、上記確認が可能であり、他の電極部のそれぞれに電源に繋がる配線を接続する必要はない。
【００５１】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】本実施の形態による電子ビーム描画方法の一例である。
【図３】本実施の形態における基板カバーの上面図である。
【図４】（a）および（ｂ）は、図３のＡ−Ａ’線に沿う電極部周辺の部分断面図である。
【図５】本実施の形態における電極部の説明図である。
【図６】本実施の形態における導通確認の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    試料室
２    マスク基板
３    ステージ
４    ステージ駆動回路
５    位置回路
６    電子銃
７、８、９、１１、１２    レンズ
１０    光学系
１３    ブランキング用偏向器
１４    成形偏向器
１５    主偏向器
１６    副偏向器
１７    第１のアパーチャ
１８    第２のアパーチャ
２０    制御計算機
２１    磁気ディスク
２２    パターンメモリ
２３    パターンデータデコーダ
２４    描画データデコーダ
２５    ブランキング回路
２６    ビーム成形器ドライバ
２７    主偏向器ドライバ
２８    副偏向器ドライバ
３０    副偏向領域偏向量算出部
３１    セトリング時間決定部
３２    偏向制御部
５１    描画されるパターン
５２    フレーム領域
５３    副偏向領域
５４    電子ビーム
１００    基板カバー
１０１    導電部
１０２    開口部
１０３    電極
１０４    支持部
１０５    電極部
１０６    ボルト
１０７    絶縁部
２００    第１の回路
２０１    電源
２０２    電源配線
２０３    グランド配線
２０４    導電部配線
２０５    スイッチ
３００    第２の回路
３０１    測定器
【図１】
2010074094.tif 000003
【図２】
2010074094.tif 000004
【図３】
2010074094.tif 000005
【図４】
2010074094.tif 000006
【図５】
2010074094.tif 000007
【図６】
2010074094.tif 000008