(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを放射する電子銃と、
前記電子ビームを整形するための開口を有する整形手段と、
前記電子ビームを試料面上へ結像させる投影レンズと、
前記投影レンズの上方に設置され、電子ビームの焦点を補正する静電多重極電極からなるリフォーカスレンズと、
前記リフォーカスレンズの各電極に印加する補正用の信号を生成するフォーカス補正信号発生回路と、
前記補正用の信号に加算するオフセット信号を生成するオフセット信号発生回路と、
前記フォーカス補正信号発生回路及びオフセット信号発生回路をそれぞれ独立に制御し、前記オフセット信号が加算された前記補正用の信号を基に前記整形手段により整形された前記電子ビームの断面の面積に応じた電圧を生成して前記リフォーカスレンズの各電極に印加する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記オフセット信号発生回路を、前記電子ビーム露光装置の筐体を基準として動作させ、前記フォーカス補正信号発生回路を、当該オフセット信号発生回路により出力されるオフセット信号を基準として動作させるとともに、前記フォーカス補正信号発生回路を、前記オフセット信号発生回路により出力されるオフセット信号を基準とし生成された電源で動作させるとともに、
前記オフセット信号発生回路は、オフセットデータのデジタル信号を入力してアナログ信号に変換するオフセット用ＤＡ変換器と、当該アナログオフセット信号を増幅するオフセット用増幅器で構成され、
前記フォーカス補正信号発生回路は、リフォーカスデータのデジタル信号を入力してアナログリフォーカス信号に変換する前記オフセット用ＤＡ変換器より高速のフォーカス量発生用ＤＡ変換器と、当該アナログリフォーカス信号を増幅する前記オフセット用増幅器より高速の増幅器で構成されることを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記フォーカス量発生用ＤＡ変換器の入力側にアイソレータが接続されることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記オフセット信号発生回路は、基準信号発生器及び増幅器で構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項４】
前記リフォーカスレンズは、四重極静電電極を光軸方向に３段以上有することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム露光装置に関し、特に、静電電極を用いたリフォーカスレンズによる焦点補正の速度及び精度を向上させることが可能な電子ビーム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ビーム露光装置において、スループットの向上を図るために、マスクに可変矩形開口又は複数のマスクパターンを用意し、ビーム偏向によりそれらを選択して試料に転写露光することが行われている。
【０００３】
このような露光装置として、部分一括露光をする電子ビーム露光装置がある。部分一括露光では、マスク上に配置した複数個のパターンからビーム偏向により選択した一つのパターン領域にビームを照射し、ビーム断面をパターンの形状に成形する。さらにマスクを通過したビームを後段の偏向器で偏向振り戻し、電子光学系で決まる一定の縮小率で縮小し、試料上に転写する。
【０００４】
部分一括露光において、予め使用頻度の高いパターンをマスク上に用意すれば、可変矩形開口だけの場合より、必要な露光ショット数が大幅に減少し、スループットが向上する。
【０００５】
一方、可変矩形開口や部分一括パターンを用いて電子ビーム露光をすると、電子ビームのビームサイズがショット毎に異なり、電子ビームの焦点がずれてビームがぼける現象が発生する。例えば小さいビームサイズで試料表面に焦点を合わせた場合、大きなビームサイズで露光をすると、電子ビームの全電流が大きくなり、焦点距離が伸び、試料表面にはビームぼけが発生する。
【０００６】
このような電子ビームの焦点のずれを防止するために、ショット毎にリフォーカスコイルに流す電流を可変矩形開口の面積から算出して補正する方法が検討されている。特許文献１には、矩形ビームのサイズに同期して収束コイルを制御する方法が記載されている。      
【０００７】
また、特許文献２には、電子ビームのリフォーカスを行う際に、ビーム軸の位置ずれを測定して補正をする方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、リフォーカスコイルの下流側にリフォーカスフライバック回路を設け、リフォーカスフライバック偏向器によって電子ビームの位置ずれを高速に補正する方法が記載されている。
【０００９】
また、特許文献４には、四重極静電レンズを用いてフォーカスを補正する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５６−９４７４０号公報
【特許文献２】特開昭５８−１２１６２５号公報
【特許文献３】特開平１０−２８９８４１号公報
【特許文献４】特開２００８−９１８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記したように、可変矩形開口や部分一括パターンを用いた場合に、ショット毎に電子ビームの焦点を移動させるようにすることで、ビーム焦点のずれを防止することが可能である。
【００１２】
具体的には、リフォーカスコイルを設置し、整形したビームの断面積に比例する量の電流をリフォーカスコイルに流し、ビームの焦点を調整している。例えば、ビームサイズが大きい場合は、ビームの断面積に比例して、より大きな電流をリフォーカスコイルに流し、電子ビームの収束作用を強くするようにしている。
【００１３】
しかし、リフォーカスを実行するのに時間がかかり、部分一括露光を実施するにもかかわらず、露光スループットを向上できないという不都合が生じている。
【００１４】
例えば、電子ビームを整形するのにかかる時間が５０ｎｓ程度であるにもかかわらず、リフォーカスの実行時間は、リフォーカスコイルに所定の電流を流し、安定した電流になるまでの時間が３００ｎｓ程度かかっており、露光待ち時間が長くなってしまっている。
【００１５】
これに対し、特許文献３では、リフォーカスコイルによる焦点補正による位置ずれを偏向器により高速に補正しているが、リフォーカス自体を高速に行うものではない。
【００１６】
また、特許文献４に記載してあるように、四重極静電レンズを設置した場合では、リフォーカスコイルを使用する場合に比較して調整速度が向上しているが、さらに、リフォーカスの精度及び速度を向上させることが要求されている。
【００１７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、静電電極を用いたリフォーカスレンズによるリフォーカス時間を短縮するとともにリフォーカス精度を向上させることのできる電子ビーム露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記した課題は、電子ビームを放射する電子銃と、前記電子ビームを整形するための開口を有する整形手段と、前記電子ビームを試料面上へ結像させる投影レンズと、前記投影レンズの上方に設置され、電子ビームの焦点を補正する静電多重極電極からなるリフォーカスレンズと、前記リフォーカスレンズの各電極に印加する補正用の信号を生成するフォーカス補正信号発生回路と、前記補正用の信号に加算するオフセット信号を生成するオフセット信号発生回路と、前記フォーカス補正信号発生回路及びオフセット信号発生回路をそれぞれ独立に制御し、前記オフセット信号が加算された前記補正用の信号を基に前記整形手段により整形された前記電子ビームの断面の面積に応じた電圧を生成して前記リフォーカスレンズの各電極に印加する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記オフセット信号発生回路を、前記電子ビーム露光装置の筐体を基準として動作させ、前記フォーカス補正信号発生回路を、当該オフセット信号発生回路により出力されるオフセット信号を基準として動作させるとともに、前記フォーカス補正信号発生回路を、前記オフセット信号発生回路により出力されるオフセット信号を基準とし生成された電源で動作させるとともに、前記オフセット信号発生回路は、オフセットデータのデジタル信号を入力してアナログ信号に変換するオフセット用ＤＡ変換器と、当該アナログオフセット信号を増幅するオフセット用増幅器で構成され、前記フォーカス補正信号発生回路は、リフォーカスデータのデジタル信号を入力してアナログリフォーカス信号に変換する前記オフセット用ＤＡ変換器より高速のフォーカス量発生用ＤＡ変換器と、当該アナログリフォーカス信号を増幅する前記オフセット用増幅器より高速の増幅器で構成される電子ビーム露光装置により解決する。
【００２０】
また、前記リフォーカスレンズは、四重極静電電極を光軸方向に３段以上有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、電子ビームの焦点を補正する静電電極に印加する電圧を生成するために、フォーカス補正信号発生回路とオフセット信号発生回路とを設け、フォーカス補正信号発生回路によって生成された補正用の信号にオフセット信号発生回路によって生成したオフセット信号を加算するようにしている。実際に静電電極に印加する電圧に対応する信号は、フォーカス補正信号にオフセット信号を加算した信号である。
【００２２】
このように、実際に静電電極に印加する電圧に対応する信号をフォーカス補正信号とオフセット信号に分けてそれぞれ生成するようにしているため、フォーカス補正信号発生回路において生成する信号の範囲を狭くすることができ、フォーカス補正信号の生成を高速かつ高精度に行うことが可能となる。よって、スループットを向上させるために描画速度に追従した四重極フォーカス補正が可能となり、高速高精度の描画を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る電子ビーム露光装置の構成図である。
【図２】本発明に係る電子ビーム露光装置におけるリフォーカスレンズの電極の構成図である。
【図３】リフォーカスレンズの各電極に印加する電圧を説明する図である。
【図４】３段４重極静電電極の電子の軌道を説明する図である。
【図５】リフォーカスレンズの１電極に印加する電圧を発生させるための四重極フォーカス補正回路のブロック図（その１）である。
【図６】ＤＡコンバータ及び増幅器の出力値とリフォーカス量との関係を示す図（その１）である。
【図７】リフォーカスレンズの１電極に印加する電圧を発生させるための四重極フォーカス補正回路のブロック図（その２）である。
【図８】ＤＡコンバータ及び増幅器の出力値とリフォーカス量との関係を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（１）第１の実施形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
（電子ビーム露光装置の構成）
図１は、本実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成図である。
【００２６】
この電子ビーム露光装置は、電子光学系コラム１００と、電子光学系コラム１００の各部を制御する制御部２００とに大別される。このうち、電子光学系コラム１００は、電子ビーム生成部１３０、マスク偏向部１４０及び基板偏向部１５０によって構成され、その内部が減圧される。
【００２７】
電子ビーム生成部１３０では、電子銃１０１から生成した電子ビームＥＢが第１電磁レンズ１０２で収束作用を受けた後、ビーム整形用マスク１０３の矩形アパーチャ１０３ａを透過し、電子ビームＥＢの断面が矩形に整形される。
【００２８】
その後、電子ビームＥＢは、マスク偏向部１４０の第２電磁レンズ１０５によって露光マスク１１０上に結像される。そして、電子ビームＥＢは、第１、第２静電偏向器１０４、１０６により、露光マスク１１０に形成された特定のパターンＳに偏向され、その断面形状がパターンＳの形状に整形される。
【００２９】
なお、露光マスク１１０はマスクステージ１２３に固定されるが、そのマスクステージ１２３は水平面内において移動可能であって、第１、第２静電偏向器１０４、１０６の偏向範囲（ビーム偏向領域）を超える部分にあるパターンＳを使用する場合、マスクステージ１２３を移動することにより、そのパターンＳをビーム偏向領域内に移動させる。
【００３０】
また、露光マスク１１０の代わりに、電子ビームを所定の形状に可変可能な開口部を配置しても良い。
【００３１】
露光マスク１１０の上下に配された第３、第４電磁レンズ１０８、１１１は、それらの電流量を調節することにより、電子ビームＥＢを基板Ｗ上で結像させる役割を担う。
【００３２】
露光マスク１１０を通った電子ビームＥＢは、第３、第４静電偏向器１１２、１１３の偏向作用によって光軸（ビーム軸）Ｃに振り戻された後、第５電磁レンズ１１４によってそのサイズが縮小される。
【００３３】
マスク偏向部１４０には、第１、第２補正コイル１０７、１０９が設けられており、それらにより、第１〜第４静電偏向器１０４、１０６、１１２、１１３で発生するビーム偏向収差が補正される。
【００３４】
その後、電子ビームＥＢは、基板偏向部１５０を構成する遮蔽板１１５のアパーチャ１１５ａを通過し、リフォーカスレンズ１２８によって、電子ビームＥＢの断面積に応じた焦点の調整が行われ、第１、第２投影用電磁レンズ１１６、１２１によって基板Ｗ上に投影される。これにより、露光マスク１１０のパターンの像が、所定の縮小率、例えば１／１０の縮小率で基板Ｗに転写されることになる。
【００３５】
基板偏向部１５０には、第５静電偏向器１１９と電磁偏向器１２０とが設けられており、これらの偏向器１１９、１２０によって電子ビームＥＢが偏向され、基板Ｗの所定の位置に露光マスクのパターンの像が投影される。
【００３６】
更に、基板偏向部１５０には、基板Ｗ上における電子ビームＥＢの偏向収差を補正するための第３、第４補正コイル１１７、１１８が設けられる。
【００３７】
基板Ｗは、モータ等の駆動部１２５により水平方向に移動可能なウェハステージ１２４に固定されており、ウェハステージ１２４を移動させることで、基板Ｗの全面に露光を行うことが可能となる。
【００３８】
一方、制御部２００は、電子銃制御部２０２、電子光学系制御部２０３、マスク偏向制御部２０４、マスクステージ制御部２０５、ブランキング制御部２０６、基板偏向制御部２０７、ウェハステージ制御部２０８及びリフォーカス制御部２０９を有する。これらのうち、電子銃制御部２０２は電子銃１０１を制御して、電子ビームＥＢの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部２０３は、電磁レンズ１０２、１０５、１０８、１１１、１１４、１１６及び１２１への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部２０６は、ブランキング電極１２７への印加電圧を制御することにより、露光開始前から発生している電子ビームＥＢを遮蔽板１１５上に偏向し、露光前に基板Ｗ上に電子ビームＥＢが照射されるのを防ぐ。
【００３９】
基板偏向制御部２０７は、第５静電偏向器１１９への印加電圧と、電磁偏向器１２０への電流量を制御することにより、基板Ｗの所定の位置上に電子ビームＥＢが偏向されるようにする。ウェハステージ制御部２０８は、駆動部１２５の駆動量を調節して基板Ｗを水平方向に移動させ、基板Ｗの所望の位置に電子ビームＥＢが照射されるようにする。
【００４０】
リフォーカス制御部２０９は、露光マスク１１０を透過して整形される電子ビームＥＢの断面積に応じて、リフォーカスレンズを構成する各電極に必要な電圧を供給するようにする。
【００４１】
上記の各部２０２〜２０９は、ワークステーション等の統合制御系２０１によって統合的に制御される。
【００４２】
（リフォーカスレンズ）
図２は、本実施形態で用いるリフォーカスレンズの構成を示している。図２（ａ）は、投影用レンズ１１６、１２１の電子銃１０１側の上方に設置されるリフォーカスレンズ１２８を示している。また、図２（ｂ）は、３段で構成されるリフォーカスレンズ１２８を、各段毎に間隔を離して電極の配置が分かるように表示した図を示している。
【００４３】
図２に示すように、リフォーカスレンズ１２８は、静電電極を４つ用いた静電四重極レンズを光軸方向（Ｚ軸方向）に所定の間隔で重ねて構成する。リフォーカスレンズは、第１段ＬＳ１から第３段ＬＳ３の３段で構成されている。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように、各段は、それぞれ４つの静電電極で構成され、光軸を中心に回転対称に配置されている。
【００４５】
第１段の静電四重極レンズＬＳ１は、４本の静電電極Ｐ１１、Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４で構成され、光軸（Ｚ軸）を中心にＸ軸方向、Ｙ軸方向に等間隔に２本ずつ配置される。例えば、各電極の長さは１０ｍｍである。
【００４６】
第２段の静電四重極レンズＬＳ２は、４本の静電電極Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４で構成され、第１段の静電四重極レンズＬＳ１の下段に配置される。第２段の静電四重極レンズＬＳ２の４つの各電極は、第１段の静電四重極レンズＬＳ１の４つの各電極とＺ軸方向に所定の間隔で重なるように配置される。この所定の間隔は、例えば５ｍｍである。第２段の静電四重極レンズＬＳ２の各電極の長さは第１段の静電四重極レンズＬＳ１の各電極の長さの２倍の長さとなっている。
【００４７】
第３段の静電四重極レンズＬＳ３は、４本の静電電極Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４で構成され、第２段の静電四重極レンズＬＳ２の下段に配置される。第３段の静電四重極レンズＬＳ３の４つの各電極は、第２段の静電四重極レンズＬＳ２の４つの各電極とＺ軸方向に所定の間隔で重なるように配置される。この所定の間隔は、例えば５ｍｍである。
【００４８】
第３段の静電四重極レンズＬＳ３の各電極（Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３、Ｐ３４）の形状及び配置は第１段の静電四重極レンズＬＳ１の各電極（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４
の形状及び配置と同一である。
【００４９】
図２のように構成したリフォーカスレンズの各電極には、リフォーカス制御部２０９によって所定の電圧が印加され、リフォーカスレンズ１２８全体としてリフォーカス、収差補正及びビーム照射位置補正に必要な電界を発生するようにしている。
【００５０】
本実施形態では、図３に示すような極性の電圧を印加する。図３（ａ）から図３（ｃ）は、便宜的に第１段から第３段の静電四重極レンズ（ＬＳ１、ＬＳ２，ＬＳ３）の各平面図を示している。
【００５１】
図３（ａ）から図３（ｃ）は、リフォーカスに必要な印加電圧を記載している。リフォーカスは、第１段から第３段の３段四重極レンズによって行われる。
【００５２】
図３（ａ）に示すように、静電電極Ｐ１１とＰ１３に＋Ｖαの電圧を供給し、Ｐ１２とＰ１４に−Ｖαの電圧を供給する。
【００５３】
次の段のＬＳ２の各電極には、図３（ｂ）に示すように、ＬＳ１の各電極と電位が反対になるように電圧を印加する。すなわち、Ｐ２１とＰ２３に−Ｖβを印加し、Ｐ２２とＰ２４に＋Ｖβを印加する。
【００５４】
また、３段目のＬＳ３の各電極には図３（ｃ）に示すように、１段目のＬＳ１と同じ電圧を印加する。すなわち、Ｐ３１とＰ３３に＋Ｖαの電圧を供給し、Ｐ３２とＰ３４に−Ｖαの電圧を供給する。
【００５５】
これらの電圧は、リフォーカス制御部２０９が整形された電子ビームの断面積にリフォーカス係数を乗じて算出し、各電極に供給する。
【００５６】
図４は、３段四重極静電電極の電子の軌道を説明する図である。図４のＺ軸をビーム軸とし、電子ビームが図の左から右へ進行するものとする。
【００５７】
図４のｘ軸側はＸ方向の電子ビームの軌道Ｃ１を示し、ｙ軸側は電子ビームのＹ方向の軌道Ｃ２を示している。図４に示すように、ｘ方向の軌道Ｃ１に注目すると、１段目の四重極レンズは凸レンズの働きをし、２段目の四重極レンズは凹レンズの働きをし、３段目の四重極レンズは凸レンズの働きをしている。また、ｙ方向の軌道Ｃ２に注目すると、１段目の四重極レンズは凹レンズの働きをし、２段目の四重極レンズは凸レンズの働きをし、３段目の四重極レンズは凹レンズの働きをする。そして、最終焦点ｚ２への入射角度がｘ方向及びｙ方向ともほとんど同じ角度にすることができる。よって、この３段四重極静電電極を使用することにより、焦点の調整を行うことが可能になる。
【００５８】
なお、上記説明ではリフォーカスレンズが３段の静電電極で構成されている場合を対象としたが、３段以上の静電電極で構成するようにしてもよい。
【００５９】
以下に、リフォーカス電圧を発生させるフォーカス補正回路について、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００６０】
図５は、四重極電極の１つの電極５４に接続されるフォーカス補正回路ＲＦＣ１のブロック図を示しており、図６は、フォーカス補正回路ＲＦＣ１を構成するＤＡ変換器及び増幅器の出力値とフォーカス量との関係を示している。
【００６１】
図５に示すように、フォーカス補正回路ＲＦＣ１は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器（ＤＡＣ１）５１と、オフセット出力用ＤＡ変換器（ＤＡＣ２）５２と、演算増幅器（ＡＭＰ）５３により基本構成される。
【００６２】
フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１は、リフォーカスデータのデジタル信号をアナログ信号に変換する。リフォーカスデータは、予め照射位置毎に算出され、記憶部（不図示）に格納されている。リフォーカスデータは、フォーカス補正に必要となるフォーカス補正回路の出力電圧に対応した範囲内における変化量に対応している。例えば、フォーカス補正のための出力電圧の範囲がＶｘ１〜Ｖｘ２であれば、Ｖｘ１をゼロとしたときの電圧に対応する値が出力される。
【００６３】
オフセット出力用ＤＡ変換器５２は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１とは独立に制御され、オフセットデータのデジタル信号をアナログ信号に変換する。オフセットデータは、フォーカス補正に使用される電圧の基準となる電圧に対応する値である。
【００６４】
演算増幅器５３は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１の出力とオフセット出力用ＤＡ変換器５２の出力の合成量を入力して、所要の大きさに増幅する。
【００６５】
このように構成されたフォーカス補正回路において、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１は「フォーカス補正信号発生回路」に、オフセット出力用ＤＡ変換器５２は「オフセット信号発生回路」に対応する。
【００６６】
図６は、四重極電極のすべての電極に所要の電圧が印加されて、リフォーカスが行われるときの、フォーカス補正回路ＲＦＣ１の出力値とフォーカス量Ｆとの関係を示している。図６に示すように、フォーカス補正回路ＲＦＣ１の出力値とフォーカス量Ｆとは２次関数の関係を有している。すなわち、フォーカス補正回路ＲＦＣ１の出力電圧をＶとし、ａ，ｂ，ｃを定数としたとき、フォーカス量Ｆは、ａＶ2＋ｂＶ＋ｃで表される。
【００６７】
焦点調整のためにフォーカス量Ｆを大きく変化させようとすると、例えば図６のグラフでは、フォーカス補正実使用領域ＲＥ０において出力値を調整することが必要となる。このようなフォーカス補正実使用領域ＲＥ０では、ＤＡ変換器及び増幅器の出力として大きな出力が必要となる。そのため、一般的な小信号・高速増幅器を使用することはできず、所望のフォーカス量Ｆを得るための出力値を高速に変化させることができない。また、ＤＡ変換器も出力値に対応する広範囲（図６では、Ｖ０からＶｘ２）の出力領域を必要とするため、高精度のＤＡ変換器が必要となる。そのため、ＤＡ変換器も低速となり、高速なリフォーカスを行うことが困難となる。
【００６８】
第１の実施形態におけるリフォーカス補正回路ＲＦＣ１では、図６に示すように、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１による電流の出力領域ＲＥ２を、フォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲に対応させ、オフセット用ＤＡ変換器５２による電流の出力領域ＲＥ１を、ゼロからフォーカス補正実使用領域ＲＥ０の直前までとしている。
【００６９】
図５に示すように、フォーカスデータがフォーカス量発生用ＤＡ変換器５１に入力されると、それに応じた電流ｉfが出力される。また、フォーカスオフセットデータがオフセット出力用ＤＡ変換器５２に入力されると、それに応じた電流ｉoが出力される。接続点Ｔ１において、電流ｉfと電流ｉoが合成されフォーカス値ｉf+oとなる。この値ｉf+oは演算増幅器５３に入力され、電圧変換されるとともに所望の値に増幅されて、出力端子Ｔ２において電圧Ｖfとなり、電極５４に印加される。
【００７０】
例えば、オフセット出力用ＤＡ変換器５２では１０［Ｖ］に対応する信号を出力するようにしておき、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１では０〜１０［Ｖ］に対応する信号の範囲で出力するようにしておく。これにより、フォーカス補正回路の出力は１０〜２０［Ｖ］の範囲で電圧を出力することになり、この範囲でフォーカス量を調整することが可能になる。
【００７１】
このように、フォーカス量発生用ＤＡ変換器５１ではフォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲内で出力値を調整できればよいので、広範囲の出力領域に対応したＤＡ変換器よりも高精度なＤＡ変換器を使用することができる。
【００７２】
また、このフォーカス補正回路において、オフセット出力用ＤＡ変換器５２は常に一定値を出力していればよいため、高速である必要はなく、低速のＤＡ変換器を使用することができる。従って、高精度にオフセット値を出力することが可能となる。
【００７３】
（２）第２の実施形態
第２の実施形態では、フォーカス補正回路の他の例について説明する。第２の実施形態のフォーカス補正回路を含む電子ビーム露光装置の構成、及び、リフォーカス用四重極レンズの構成は第１の実施形態で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
【００７４】
図７及び図８を参照しながら、第２の実施形態のフォーカス補正回路について説明する。
【００７５】
図７は、四重極電極の１つの電極５４に接続されるフォーカス補正回路ＲＦＣ２のブロック図を示しており、図８は、フォーカス補正回路ＲＦＣ２を構成するＤＡ変換器及び増幅器の出力値とフォーカス量との関係を示している。
【００７６】
図７に示すように、フォーカス補正回路ＲＦＣ２は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器（ＤＡＣ１）７１と、演算増幅器（ＡＭＰ１）７２と、オフセット出力用ＤＡ変換器（ＤＡＣ２）７３と、演算増幅器（ＡＭＰ２）７４により基本構成される。
【００７７】
フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１は、オフセット出力用ＤＡ変換器７３及び演算増幅器７４により生成されるオフセット電圧ＶＧを基準として動作し、リフォーカスデータのデジタル信号をアナログ信号に変換する。リフォーカスデータは、予め照射位置毎に算出され、記憶部（不図示）に格納されている。リフォーカスデータは、フォーカス補正に必要となるフォーカス補正回路の出力電圧に対応した範囲内における変化量に対応している。例えば、フォーカス補正のための出力電圧の範囲がＶｘ１〜Ｖｘ２であれば、Ｖｘ１をゼロとしたときの電圧に対応する値が出力される。
【００７８】
リフォーカスデータを出力する回路（不図示）とフォーカス量発生用ＤＡ変換器７１以降の回路では基準電圧が異なるため、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１の入力側にアイソレータを設けておく。
【００７９】
演算増幅器７２は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１の出力を所要の大きさに増幅する。
【００８０】
オフセット出力用ＤＡ変換器７３は、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１とは独立に制御され、オフセットデータのデジタル信号をアナログ信号に変換する。オフセットデータは、フォーカス補正に使用される電圧の基準となる電圧に対応する値である。
【００８１】
演算増幅器７４は、オフセット出力用ＤＡ変換器７３の出力を所要の大きさに増幅する。オフセット出力用ＤＡ変換器７３及び演算増幅器７４は、露光装置の筐体を基準電圧として動作する。
【００８２】
このように構成されたフォーカス補正回路において、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１及び演算増幅器７２は「フォーカス補正信号発生回路」に、オフセット出力用ＤＡ変換器７３及び演算増幅器７４は「オフセット信号発生回路」に対応する。
【００８３】
図８は、四重極電極のすべての電極に所要の電圧が印加されて、リフォーカスが行われるときの、フォーカス補正回路ＲＦＣ２の出力値とフォーカス量Ｆとの関係を示している。図８に示すように、フォーカス補正回路ＲＦＣ２の出力値とフォーカス量Ｆとは２次関数の関係を有している。第１の実施形態と同様に、焦点調整のために大きくフォーカス量を変化させようとすると、例えば図８に示すようなフォーカス補正実使用領域ＲＥ０において出力値を調整することが必要となる。
【００８４】
第２の実施形態におけるフォーカス補正回路ＲＦＣ２では、図８に示すように、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１による電流の出力領域ＲＥ２を、フォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲に対応させ、オフセット出力用ＤＡ変換器７３による電流の出力領域ＲＥ１を、ゼロからフォーカス補正実使用領域ＲＥ０の直前までとしている。
【００８５】
また、演算増幅器７２による出力領域ＲＥ５を、フォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲に対応させ、演算増幅器７４による出力領域ＲＥ４を、ゼロからフォーカス補正実使用領域ＲＥ０の直前までとしている。
【００８６】
図７に示すように、フォーカスデータがフォーカス量発生用ＤＡ変換器７１に入力されると、それに応じた値ｉfが出力される。また、フォーカスオフセットデータがオフセット出力用ＤＡ変換器７３に入力されると、それに応じた値ｉoが出力される。
【００８７】
出力値ｉoは演算増幅器７４によって電圧に変換されるとともに所望の値ＶＧに増幅される。本実施形態のフォーカス補正回路ＲＦＣ２では、この出力値ＶＧをフォーカス量の調整を行う回路の基準電圧としている。すなわち、出力電圧値ＶＧをフォーカス量発生用ＤＡ変換器７１や演算増幅器７２の基準電圧として使用する。また、この基準電圧値ＶＧを発生するような電源回路を構成し、基準電圧発生器として使用する。
【００８８】
フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１によって出力された値ｉfは、電圧値ＶＧを基準とした演算増幅器７２に入力され、電圧変換されるとともに所望の値に増幅されて出力端子Ｔ３において電圧Ｖfとなり、電極５４に印加される。
【００８９】
第１の実施形態と同様に、フォーカス量発生用ＤＡ変換器７１では、フォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲内で出力値を調整できればよいので、広範囲の出力領域に対応したＤＡ変換器よりも高精度なＤＡ変換器を使用することができる。
【００９０】
また、オフセット出力用ＤＡ変換器７３の出力値を増幅する演算増幅器７４はフォーカス量発生用ＤＡ変換器７１の出力値を増幅する演算増幅器７２とは独立に動作するように構成している。すなわち、演算増幅器７４の出力領域ＲＥ４と演算増幅器７２の出力領域ＲＥ５とを分けて増幅するようにしている。そのため、演算増幅器７２はフォーカス補正実使用領域ＲＥ０の範囲内で増幅できればよいため、高速な増幅器を使用することができる。同様に、演算増幅器７４は出力領域ＲＥ４の範囲内で増幅できればよいため、高速な増幅器を使用することができる。
【００９１】
また、第１の実施形態と同様に、フォーカス補正回路において、オフセット出力用ＤＡ変換器７３は常に一定電圧を出力していればよいため、高速である必要はなく、低速のＤＡ変換器を使用することができる。従って、高精度にオフセット値を出力することができる。
【００９２】
また、オフセット用の出力値は、一定の出力値が出力されればよいため、ＤＡ変換器を使用する代わりに、基準電圧を発生するＩＣを使用するようにしてもよい。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態では、電子ビームの焦点を補正する静電電極に印加する電圧を生成するために、フォーカス補正信号発生回路とオフセット信号発生回路とを設け、フォーカス補正信号発生回路によって生成された補正用の信号にオフセット信号発生回路によって生成したオフセット信号を加算するようにしている。実際に静電電極に印加する電圧に対応する信号は、フォーカス補正信号にオフセット信号を加算した信号である。
【００９４】
このように、実際に静電電極に印加する電圧に対応する信号をフォーカス補正信号とオフセット信号に分けてそれぞれ生成するようにしているため、フォーカス補正信号発生回路において生成する信号の範囲を狭くすることができ、フォーカス補正信号の生成を高速かつ高精度に行うことが可能となる。よって、スループットを向上させるために描画速度に追従した四重極フォーカス補正が可能となり、高速高精度の描画を行うことが可能となる。
【００９５】
なお、本発明は、国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２１年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「マスク設計・描画・検査総合最適化技術開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）である。
【符号の説明】
【００９６】
５１，７１…フォーカス量発生用ＤＡ変換器、５２，７３…オフセット出力用ＤＡ変換器、５３，７２，７４…演算増幅器、１００…電子光学系コラム、１０１…電子銃、１０２…第１電磁レンズ、１０３…ビーム整形用マスク、１０３ａ…矩形アパーチャ、１０４…第１静電偏向器、１０５…第２電磁レンズ、１０６…第２静電偏向器、１０７…第１補正コイル、１０８…第３電磁レンズ、１０９…第２補正コイル、１１０…露光用マスク、１１１…第４電磁レンズ、１１２…第３静電偏向器、１１３…第４静電偏向器、１１４…第５電磁レンズ、１１５…遮蔽板、１１５ａ…アパーチャ、１１６…第１投影用電磁レンズ、１１７…第３補正コイル、１１８…第４補正コイル、１１９…第５静電偏向器、１２０…電磁偏向器、１２１…第２投影用電磁レンズ、１２３…マスクステージ、１２４…ウェハステージ、１２５…駆動部、１２７…ブランキング電極、１２８…リフォーカスレンズ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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