(57)【要約】【課題】偏向制御動作異常による電子ビームのショット位置ずれをリアルタイムで検出し、描画の信頼性向上を行なう。【解決手段】８極偏向の偏向電圧それぞれをアナログ演算増幅器にて所定の演算式に従って演算を行い、この演算結果をコンパレータ等の比較器にて比較することによって偏向電圧に異常があったかどうかをリアルタイムにて検知する。【選択図】図１
2006108347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生する電子銃と、試料に照射する前記電子ビームを偏向する８極を含む複数の偏向板と、前記複数の偏向板に偏向電圧信号を印加するアナログ対物偏向制御部とを有する電子線描画装置において、
前記複数の偏向板に印加する夫々の偏向電圧信号をアナログ演算して制御異常によるショットの位置ずれを検出する演算部を有することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項２】
電子ビームを発生する電子銃と、試料に照射する前記電子ビームを偏向する８極を含む複数の偏向板と、前記複数の偏向板に偏向電圧信号を印加するアナログ対物偏向制御部とを有する電子線描画装置において、
前記複数の偏向板に印加する夫々の偏向電圧信号をアナログ演算した値が０Ｖときには偏向動作を正常とし、０Ｖ以外の値のときには異常発生と判定する異常監視手段を備えたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項３】
請求項２記載の電子線描画装置において、
ディスプレーを有する端末装置を備え、
異常が発生した際には、前記端末装置のディスプレーに異常発生の表示をすることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項４】
請求項３記載の電子線描画装置において、
前記ディスプレーに表示される異常表示を見て描画の続行あるいは停止を指示する操作入力部を前記端末装置に設けたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項５】
請求項１記載の電子線描画装置において、
ディスプレーを有する端末装置を備え、
前記ディスプレーに表示する描画進行状況の画面上に異常発生個所が色を変えて表示されることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項６】
請求項１記載の電子線描画装置において、
ディスプレーを有する端末装置を備え、
前記ディスプレーに表示する描画進行状況の画面上に異常発生個所を示し、かつ座標記号を併記することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項７】
電子ビームを発生する電子銃と、試料に照射する前記電子ビームを偏向する８極を含む複数の偏向器と、前記複数の偏向器に偏向電圧信号を印加するアナログ対物偏向制御部と、このアナログ対物偏向制御部に電子ビーム制御データを転送するデータ制御系と、このデータ制御系に図形のパターンデータを転送する主制御系とを有する電子線描画装置において、
前記複数の偏向器に印加する偏向電圧信号と、前記パターンデータに含まれる非点補正データ、および動焦点補正データをアナログ演算して位置ずれ異常が生じている偏向器を特定することを特徴とする電子線描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画装置に関し、特に電子線の露光位置ずれ等の異常をリアルタイムに検出するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線描画装置は、電子ビームの偏向器に所定の電圧あるいは電流を次々と印加して、半導体ウエハーやマスク等の試料面の所定位置に所定の形状をもった電子ビームのショットを次々と照射することにより、ＬＳＩパターン等の描画を行う。この描画のなかで前述のショットの位置決めを行なう偏向器は対物偏向器と呼ばれる。
【０００３】
その対物偏向器の中で、電流によって偏向コイルを励磁して電子ビームの偏向を行なう偏向器を電磁偏向器と呼び、電圧を偏向板に印加することで電子ビームの偏向を行う偏向器が静電偏向器と呼ばれる。近年では電磁偏向が作る磁場が複雑な動きすることから敬遠されており、電子線描画装置では静電偏向にて電子ビームの偏向が行われている。
【０００４】
静電偏向器は、例えば、特許文献１（特開２０００−１７３８８８号公報）に示されているように、通常８枚の偏向板より構成され、それぞれの偏向板に対して所定の電圧が印加できるように、偏向板１極に対してＤＡ変換器と偏向アンプの１組の回路基板が結線されている。
【０００５】
このように８極の偏向器にすることの利点として、例えば、特許文献２（特開２００３−３４７１８８号公報）で記載されているように、ショットの非点や動焦点を、本偏向器を準備するだけで、位置偏向ごとに補正できることがあげられる。しかるに、これを実現するために８極偏向器の各極には特許文献２に示されるように位置偏向量、非点補正量、動焦点補正量をある演算式で、結びつけて導き出された電圧が印加される。
【０００６】
上記のように８極の偏向板それぞれに対してＤＡ変換器および偏向アンプによって上記演算式に従った電圧が印加されて電子ビームの偏向が行われているとき、１極分のＤＡ変換器あるいは偏向アンプあるいは８極演算制御部などが突然異常を起こした場合には、８極の演算式で関連づけられた電圧バランスがくずれてしまうため、電子ビームの位置、形状がくずれてしまい、試料上の誤った位置に誤った形状でショットされることになる。
【０００７】
このショットの誤り現象が発生すると、製品の描画不良を招き、製品不良を招いてしまうため、この異常をすばやく検知することが電子線描画装置に求められている。
【０００８】
これに対し、従来は、例えば特許文献３（特開平０５−０７４４０４号公報）に示すように偏向出力をＡＤ変換器にてデジタルデータ化し、偏向用のＤＡ変換器に入力されているデータと比較することによって異常を検知しようとしている。しかし、ＡＤ変換器の変換速度がＤＡ変換器の変換速度より遅いこともあって、リアルタイムの異常検知が出来ないこと、および８極演算制御部で異常が発生した場合は偏向データそのものが誤っているので、前記検知の仕方では検知することができないという欠点がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７３８８８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７１８８号公報
【特許文献３】特開平０５−０７４４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のようなシステムをもつ電子線描画装置はデータ制御系からの偏向データ転送およびアナログ制御系での偏向部のＤＡ変換およびその信号増幅、ブランキング制御によるビームＯＮ、試料への露光、ブランキング制御によるビームＯＦＦというサイクルを何度も繰り返して描画動作を行っている。
【００１１】
この一連の動作において、ごくまれに、露光自体が行なわれなかったり（ショット抜け）、露光が所望の位置と違った位置にされてしまう（ショットずれ）というトラブルが発生する。前者のショット抜けの原因としてはブランキング制御部の故障といったことが上げられ、これをリアルタイムで検出する手段としては特許文献３に記述されているように、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ時の電流変化の監視や反射電子線量の監視などによって可能である。
【００１２】
後者のショットずれの原因としてはデータ送受信でのミス、ＤＡ変換器のミス変換、偏向アンプの出力変動といったことが上げられる。これをリアルタイムで検出するのは前述のように従来技術では難しい。
【００１３】
ショットずれのような事故、故障が露光中に発生した場合、すぐさま異常を検出して、描画製品に支障が出る場合には描画を中断して試料を不良処分としなければいけない。
【００１４】
実際にマスク描画の場合はパターン検査機によって全パターンチェックが行われ、異常製品の市場流出は最小限に抑えられているが、ＬＳＩなどの半導体ウエハー等への描画の場合は、パターン検査機での検査は一部分だけとなってしまうので、検査できなかった箇所に描画不良が発生していると、最終製品に組み込まれた後に不具合となる場合がある。
【００１５】
このため、描画された製品が不良箇所を持っていないという信頼性を確保する面で描画時に偏向部位に異常があったかどうかの情報が必要となっている。
【００１６】
そこで、前述の特許文献３のように偏向出力をＡＤ変換器に通して常に監視し、デジタル制御データと比較することで不良発生したことをいち早く検出するシステムが提案されているが、ＡＤ変換器の変換速度が描画スピードに追いつけないこと、および各偏向極にあるＤＡ変換器と同等精度のＡＤ変換器が各極分の個数必要となり検査システムが煩雑になりそのものの信頼性も必要になってしまうことなどから現状では採用するに至っていない。
【００１７】
そのため、現在はリアルタイムに且つ簡便に偏向電圧の信頼性を監視するシステムが要求されている。
【００１８】
本発明は、上記の問題に鑑み、ショットずれによる異常を迅速に検知できる電子線描画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】
【００１９】
本発明は、電子ビームを発生する電子銃と、試料に照射する前記電子ビームを偏向する８極を含む複数の偏向器と、前記複数の偏向器に偏向電圧信号を印加するアナログ対物偏向制御部とを有する電子線描画装置において、前記複数の偏向板に印加する夫々の偏向電圧信号をアナログ演算して制御異常によるショットの位置ずれを検出する演算部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アナログ演算により、ショットの位置ずれを迅速に検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施例について説明する前に、偏向器に印加する偏向電圧の正常／異常に関し、簡単に説明する。
【００２２】
８極対物偏向器に印加されるそれぞれの電圧（ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８）は、特許文献２に示される８極演算式によって関連づけられている。このため、各偏向電圧を８極演算式に従ってアナログ演算させることで、偏向電圧が正常に印加されているときと異常に印加されている時の区別が瞬時につく。この性質を用いて８極偏向電圧に異常があったかどうかを検出することができる。
【００２３】
８極演算式によると、８極偏向板の各極に印加される電圧（ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８）はＸ，Ｙといった偏向位置、およびＸ，Ｙ軸方向の非点補正量Ｘｓ，Ｙｓ、および動焦点補正量Ｄｆを用いて一義的に決まるようになっている。これは８極偏向板を用いて偏向による光軸ずれ起因のビーム形状変化（非点）と偏向による焦点距離の変化（動焦点）を補正することを狙ったものである。
【００２４】
この８極演算式の詳細は、実施例にて説明する。上記のように８極各極の電圧（ｅ１，ｅ２，ｅ３，ｅ４，ｅ５，ｅ６，ｅ７，ｅ８）は偏向位置（Ｘ，Ｙ）および非点補正量（Ｘｓ，Ｙｓ）および動焦点補正量Ｄｆの関数で記述される。このため、８極各極の電圧値ｅ１〜ｅ８までを用いて、偏向位置（Ｘ，Ｙ）および非点補正量（Ｘｓ，Ｙｓ）および動焦点補正量Ｄｆの変数消去を行なうと、
（ｅ１＋ｅ３＋ｅ５＋ｅ７）−（ｅ２＋ｅ４＋ｅ６＋ｅ８）  ＝  ０  …………（式１）
の関係が導き出される。このことから常に（式１）左辺の値を高速に監視しておれば、８極のうちどれか１極でも異常が発生すると、（式１）が成り立たなくなるため、瞬時に異常検出可能であることを示している。この（式１）の関係を高速に監視する方法としては、各極出力をアナログ演算により加減算して（式１）左辺の演算を作りだし、ウインドウコンパレータ等の高速デバイスなどを用いて、上記アナログ加減算出力値をある一定閾値以上あるいは以下に達したかどうかを検出することで、簡便に行なうことができる。このように監視することで、８極偏向のＤＡ変換器あるいは８極の偏向アンプあるいは８極演算制御部のいずれかに異常が発生したことをリアルタイムで検出可能となる。
【００２５】
（第一の実施例）
図１に、本発明の実施するに最適な電子線描画装置を示す。この電子線描画装置は、試料にパターンを露光処理する電子光学カラム部分１００とこの電子光学カラムを制御する制御部分１２４を備える。
【００２６】
電子光学カラム部分１００は、試料に照射する電子線の電子ビームを発生する電子銃１０１と、発生した電子ビームを偏向して遮断を行なうブランキング電極１０２と、成形レンズ１０５、縮小レンズ１１１、回転レンズ１０８、対物レンズ１１５からなる電子レンズ群と、ビーム寸法を制御する成形偏向器１０７と、ビーム形状を制御する転写偏向器１０６と、成形ビーム軸調整用のアライナー偏向器１１０と、露光位置決めのための対物偏向器１１２とを備える。
【００２７】
また、電子光学カラム部分１００の下方には試料を載置する試料ステージ１２２と、合わせマークやビーム自身の位置の計測に用いる反射電子計測系１４１と、ビーム形状の観察及びビーム寸法やビームのぼけ量の計測のためのナイフエッヂまたはクロスワイヤ付きビーム電流系１４０と、試料面高さ計測系１４３と、試料ステージ座標計測用のレーザ干渉測長系１４２とを備える。また、試料ステージ１２２に試料を運ぶためのローダ１２３を有する。
【００２８】
電子銃１０１より照射した電子ビームは、ブランキング電極１０２及びブランキングアパーチャー１０３を通過する。ブランキング電極１０２に電圧を印加して電子ビームの軌道を曲げると、電子ビームは、ブランキングアパーチャー１０３を通過することができず、試料に到達しない。
【００２９】
従って、ブランキング電極１０２により、電子ビームの試料への照射、非照射を制御することが可能である。ブランキング電極１０２を通過した電子ビームは、第一成形開口部（アパーチャ１）１０４、成形レンズ１０５及び回転レンズ１０８により、電子ビームを第二成形開口部（アパーチャ２）１０９に所定の回転角度で結像させる。
【００３０】
また４極の成形偏向器１０７、８極の転写偏向器１０６により電子ビームを成形する。成形された成形電子ビームは縮小レンズ１１１と回転レンズ１０８により回転角度を整えながら数十分の一に縮小し、対物レンズ１１５に入射する。対物レンズ１１５に入射する成形電子ビームは、アライナー偏向器１１０により、成形電子ビームの軸を電子光学カラムの中心軸線と平行になるように調整することが可能である。
【００３１】
軸調整を行った成形電子ビームは、対物レンズ１１５により試料ステージ１２２上に成形電子ビームの像を形成する。露光位置決めを行なう対物偏向器１１２は、８極の主偏向器１１３と８極の副偏向器１１４を有する。
【００３２】
一回のショットで、露光できる領域（サブフィールド）の位置決めを副偏向器１１４で行い、複数のサブフィールドをまとめた大きな領域（フィールド）の位置決めを主偏向器１１３で行なう。露光の精度や位置決め速度の高速化のために、第３の対物偏向器を使い、フィールドを複数まとめた領域を偏向することも可能である。
【００３３】
制御部分１２４は、主制御系１２５と、各レンズや偏向器を制御するアナログ制御系１２７と、そのアナログ制御系１２７に渡す電子ビーム制御データを作成するデータ制御系１２６と、試料ステージ等の機構部を制御する機構制御系１２９と、信号処理系１２８を備える。
【００３４】
主制御系１２５には、例えばワークステーションを使用し全体の制御を統括し、また大容量ディスクを接続することで、多くのデータ処理、信号処理を可能とする。
【００３５】
アナログ制御系１２７は、ブランキング電極２２０に制御電圧を印加するためのアナログブランキング制御部１３０、成形偏向器１０７に制御電圧を印加するためのアナログ成形偏向制御部１３１、転写偏向器１０６に制御電圧を印加するためのアナログ転写偏向制御部１３２、主偏向器１１３に制御電圧を印加するためのアナログ主偏向制御部１３３、副偏向器１１４に制御電圧を印加するためのアナログ副偏向制御部１３４とアナログ追従偏向制御部１３５、電子ビームの絞り具合を調整するための成形レンズコイルに流す電流を制御するためのアナログ成形レンズ制御部１３６を有する。
【００３６】
これに加え、電子ビーム通過中に周囲の電磁界による影響で回転してしまう電子ビームの回転角度を調整するための回転レンズコイルに流す電流を制御するためのアナログ回転レンズ制御部１３７、成形電子ビームの縮小率を調整する縮小レンズコイルに流す電流を制御するためのアナログ縮小レンズ制御部１３８、試料上に成形電子ビームの焦点を絞る対物レンズコイルに流す電流を制御するためのアナログ対物レンズ制御部１３９を有する構成になっている。
【００３７】
これらアナログ制御系１２７はデータ制御系１２６からのデジタルデータ転送により制御されており、さらにデータ制御系１２６は主制御系１２５からの指令に基づき制御されることで、主制御系１２５から自在に電子ビームを制御することが可能となっている。
【００３８】
機構制御系１２９は、試料ステージ１２２の移動、位置決めを制御するステージ制御部５１０と、試料ステージに試料を運ぶためのローダを制御するローダ制御部１４５と、試料面高さ計測器１１６と、試料ステージ座標計測用のレーザ干渉測長器１１７とを備える。
【００３９】
信号処理系１２８は、合わせマークや電子ビーム自身の位置を計測するために試料ステージの近傍に配置した反射電子検出器１１８と、電子ビーム形状の観察及び電子ビーム寸法や電子ビームのぼけ量を計測するためのナイフエッヂ検出部１１９と、電流値を計測するファラデーカップ１２０とを備える。
【００４０】
描画は以下のような手順に従って行われる。
【００４１】
まず、主制御系１２５から試料上に描画する図形のパターンデータがデータ制御系１２６に転送される。データ制御系１２６においてはそのパターンデータを電子ビーム制御データに変換し、アナログ制御系１２７に転送する。
【００４２】
アナログ制御系１２７はその制御データにしたがって、アナログ成形偏向制御部１３１、アナログ転写偏向制御部１３２によって成形偏向器１０７および転写偏向器１０６に、アナログ主偏向制御部１３３によって主偏向器１１３に、アナログ副偏向制御部１３４とアナログ追従偏向制御部１３５を加算したデータによって副偏向器１１４に、順次電圧信号を印加する。
【００４３】
同時に、ステージ制御部１２９により試料ステージ１２２を描画位置に移動、位置決めする。試料ステージ１２２は、あらかじめ試料面高さ計測器１１６により高さ方向の補正と、試料ステージ座標計測用のレーザ干渉測長器１１７により位置精度の補正がなされている。
【００４４】
各偏向器の印加電圧が整定し、かつ試料ステージが目的の位置に到達すると、電子ビームはアナログブランキング制御部１３０の電気信号により制御されたブランキング電極１０２及びブランキングアパーチャー１０３を通過し、試料上に照射する。
【００４５】
露光が終了すると、ブランキング電極によって電子ビームをオフして、各偏向の印加電圧変更を行なう。その間も試料ステージは連続して移動をしており、次の目的位置に到達すると、再度アナログブランキング制御部１３０の電気信号によりブランキング電極１０２を制御して、電子ビームを試料上に照射する。
【００４６】
このように、電子ビーム条件を整える間に試料ステージを動かすことでスループットの高速化を図り、またそれを繰り返すことで試料上の所定の位置に所定の形状をした電子ビームを次々と照射することができる。
【００４７】
信号処理系１２８は、主に電子ビーム系の較正に使用される。
【００４８】
反射電子検出器１１８は、試料ステージ１２２上の校正用マーク１２１に電子ビームが照射されたときに生じる反射電子を検知する。試料ステージを所定の位置に固定し、対物偏向器１１２により複数の校正用マーク１２１上に電子ビームを照射させ、その時の反射電子を反射電子検出器１１８で検出することで、電子ビームの位置を確認する。
【００４９】
ナイフエッヂまたはクロスワイヤ付き電子ビーム電流系１４０は、ナイフエッヂ検出部１１９上を電子ビーム走査し、ナイフエッヂを横切ったときのファラデーカップの信号波形から、電子ビームの形状の観察及び電子ビーム寸法や電子ビームのぼけ量を確認する。
【００５０】
次に対物偏向系の詳細構成について説明する。
【００５１】
上記主偏向器および副偏向器は、電極の径および長さが異なるだけで類似の構成となっているため、対物偏向系一般について説明する。対物偏向器の電極構成は従来技術にも述べたように８極の偏向板構成となっている。
【００５２】
その各極には各極に対応したアナログ対物偏向制御部の出力が結線されている。アナログ対物偏向制御部は８極演算された電子ビーム制御データをＤＡ変換器にてアナログ信号に変換して、これを偏向アンプによって増幅して出力するという役割をもっている。
【００５３】
この電子ビーム制御データの８極演算はデータ制御系下位ブロックにある８極演算制御部でおこなわれ、Ｘ，Ｙの位置データおよびＸ，Ｙの非点補正データ，Ｄｆの動焦点補正データデータを用いて、下記式２の如く計算を行っている。
【００５４】
ｄ１  ＝  ＋  Ｘ  ＋  αＹ  ＋  Ｘｓ  ＋  Ｄｆ      但し（α  ＝  √２  −  １）
ｄ２  ＝  ＋  αＸ  ＋  Ｙ  ＋  Ｙｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ３  ＝  −  αＸ  ＋  Ｙ  −  Ｘｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ４  ＝  −  Ｘ  ＋  αＹ  −  Ｙｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ５  ＝  −  Ｘ  −  αＹ  ＋  Ｘｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ６  ＝  −  αＸ  −  Ｙ  ＋  Ｙｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ７  ＝  ＋  αＸ  −  Ｙ  −  Ｘｓ  ＋  Ｄｆ
ｄ８  ＝  ＋  Ｘ  −  αＹ  −  Ｙｓ  ＋  Ｄｆ          …………（式２）
ここでｄ１〜ｄ８は、８極各極にあるアナログ対物偏向制御部２００に転送するデータ、ＸはＸ方向偏向データ２０１、ＹはＹ方向偏向データ２０２、ＸｓはＸ方向非点補正データ２０３、ＹｓはＹ方向非点補正データ２０４、Ｄｆは動焦点補正データ２０５を示す。
【００５５】
これらのデータによってＸ，Ｙの偏向データならばＸ，Ｙ軸対象に８枚の偏向板に逆極性の電圧が印加され、Ｘｓ，Ｙｓの非点補正データならば対向極に同極性の電圧が印加され、Ｄｆの動焦点データならば全極に同極性の電圧が印加される関係となっている。
【００５６】
上記のような描画装置を用いてショットずれによる異常を検知する手段を説明する。図２に本発明のブロック図を示す。
【００５７】
図のようにデータ制御系１２６の下位ブロックの対物偏向８極演算制御部２０７にて上記ｄ１〜ｄ８までの電子ビーム制御データを生成し、アナログ対物偏向制御部２００にてこれをＤＡ変換器２０８にてＤＡ変換し、偏向アンプ２０９にて増幅しｅ１〜ｅ８までの偏向電圧を作り出し、各偏向板２１０に伝送している。
【００５８】
このアナログ対物偏向制御部２００のｅ１〜ｅ８の出力端子には分圧抵抗２１１およびバッファーアンプ２１２をもっており、出力電圧を一定分圧（分圧比をβとする）にして減衰させることなく、偏向出力に比例した電圧を電圧分圧用端子２１３に出力させることができる。この８極分の電圧分圧用端子２１３は異常監視手段としての異常監視回路２１４のアナログ演算増幅器２１５に抵抗等によって接続されている。
【００５９】
本アナログ演算増幅器２１５ではβｅ１，βｅ２，βｅ３，βｅ４，βｅ５，βｅ６，βｅ７，βｅ８の分圧電圧から｛（βｅ１＋βｅ３＋βｅ５＋βｅ７）−（βｅ２＋βｅ４＋βｅ６＋βｅ８）｝の演算出力を得ることができる。８極偏向回路動作が正常である場合は｛（βｅ１＋βｅ３＋βｅ５＋βｅ７）−（βｅ２＋βｅ４＋βｅ６＋βｅ８）｝、すなわち（ｅ１＋ｅ３＋ｅ５＋ｅ７）−（ｅ２＋ｅ４＋ｅ６＋ｅ８）の演算結果は式２の関係から常に＝０となり、式１が成り立つ。
【００６０】
もし、データ制御系１２６の対物偏向８極演算制御部２０７あるいはアナログ対物偏向制御部２００のＤＡ変換器２０８あるいは偏向アンプ２１２においてミスコードあるいは電圧変動が生じた場合には本演算増幅器の出力は０Ｖにならず、正負いずれかの電圧が出力されてしまう。
【００６１】
このことから、本演算増幅器の出力を常に監視することで、偏向動作の異常を検知することができる。監視方法としては図２のようにウインドウコンパレータ２１６等を用いて、演算増幅器の出力が一定のレベル電圧２１７に達したらＴＴＬ信号等で異常を知らせることが提案できる。
【００６２】
ただし、偏向アンプ２０９の整定待ち時間中においては、偏向アンプ２０９の出力電圧が変化中であるので、アナログ演算増幅器２１５の出力が瞬間的に０Ｖからずれる恐れがある。この誤検出を防ぐためにＢＬＫ制御信号２１８などをクロックとして用いて、ＴＴＬの異常信号をＤフリップフロップ２１９等でラッチすることで、ラッチ後のデータで異常の判別をするとよい。
【００６３】
（第二の実施例）
第一の実施例に基づき、異常監視回路２１４にあるＤフリップフロップ２１９の出力が異常ステータス信号を出力したら、ただちに装置オペレータに異常が発生したことを知らせる必要がある。この手段として、ワークステーションにて端末装置のディスプレー上に異常警告表示をすることが有効である。
【００６４】
異常警告表示の方法について、図３にその例を示す。
【００６５】
図３のように現在描画進行状況の表示画面３００上に異常発生時に描画していた箇所３０１近傍の色を変えてオペレータに知らせる方法、あるいは図４のように不良発生箇所４０１を試料上の位置を示す座標記号と併せて表示して警告する方法、あるいは装置付属のシグナルタワーにて異常警告表示、警告音を鳴らすなどが考えられる。
【００６６】
また異常発生時の図５のようなフローチャートにもとづき不良発生した場合の回数などをカウントして、不良発生回数や場所によっては描画動作を続行する、あるいは中断するといった判断機能をもたせることも考えられる。
【００６７】
（第三の実施例）
第一の実施例によって、８極偏向制御での異常はリアルタイムにて検出できるが、異常が発生した極の情報は得ることが出来ない。そのため異常発生した場合の異常原因となる基板の特定に時間がかかってしまい装置ダウンタイムを最短にすることはできない。そこで次のようにすることで、異常発生と同時に異常発生極の絞り込みを行い、基板交換等のメンテナンス作業を効率的に行なえる。
【００６８】
第一の実施例のような８極偏向制御構成にて、分圧端子よりβｅ１，βｅ２，βｅ３，βｅ４，βｅ５，βｅ６，βｅ７，βｅ８の電圧を取り出し、２つのアナログ演算増幅器をもちいて、そのうちの１つのアナログ演算増幅器では（βｅ１＋βｅ３＋βｅ５＋βｅ７）を、もう１つのアナログ演算増幅器では（βｅ２＋βｅ４＋βｅ６＋βｅ８）のアナログ演算を行なう。
【００６９】
もし、正常ならばこれらの演算出力はどちらも＝  ４βＤｆとなる。もし、Ｄｆの電圧値が既知であるならば、βｅ１＋βｅ３＋βｅ５＋βｅ７−４βＤｆ  ＝０およびβｅ２＋βｅ４＋βｅ６＋βｅ８−４βＤｆ  ＝  ０の演算の両方をつねに監視し、もし異常が発生すれば（ｅ１，ｅ３，ｅ５，ｅ７）系で異常が発生したのか、あるいは（ｅ２，ｅ４，ｅ６，ｅ８）系で異常が発生したのかの区別が分かる。
【００７０】
これを実施した場合のブロック図を図６に示す。各アナログ対物偏向制御部２００の電圧分圧用端子２１３は１極目、３極目、５極目、７極目ならば異常監視回路２１４のアナログ演算増幅器［１］６００に抵抗等によって接続されており、４つの電圧の加算が行われる。
【００７１】
また２極目、４極目、６極目、８極目については同様に異常監視回路２１４のアナログ演算増幅器［２］６０１に抵抗等によって接続されており、４つの電圧の加算をおこなう。また同時にデータ制御系１２６より動焦点補正データＤｆ２０５に相当するデータを別系統より入手し、ＤＡ変換器６０２にてＤＡ変換を行い、その信号を増幅アンプ６０３にて４×β倍への増幅をおこなう。
【００７２】
この増幅されたＤｆの電圧を偏向の分圧電圧同様にアナログ演算増幅器［１］６００およびアナログ演算増幅器［２］６０１に減算して入力する。
【００７３】
これによってアナログ演算増幅器［１］６００の出力はβｅ１＋βｅ３＋βｅ５＋βｅ７−４βＤｆの値を常に出力していることになり、またアナログ演算増幅器［２］６０１の出力はβｅ２＋βｅ４＋βｅ６＋βｅ８−４βＤｆの値を常に出力していることになって、双方の出力をそれぞれ第一の実施例のごとくウインドウコンパレータ［１］６０４およびウインドウコンパレータ［２］６０５にて＝  ０を監視することで、異常が発生すれば（ｅ１，ｅ３，ｅ５，ｅ７）系で異常が発生したのか、あるいは（ｅ２，ｅ４，ｅ６，ｅ８）系で異常が発生したのかが分かる。
【００７４】
本実施例においては別系統よりＤｆデータを持ち込み、これをＤＡ変換することを行なっており、第一の実施例に比べて監視システムが少し複雑になり信頼性が減少してしまうが、リアルタイム性は維持されるので十分実現可能である。
【００７５】
また、このときの異常状態を表示する方法としては第二の実施例に付加して、偏向板モデル上の異常発生極の色を変えて表示するということを行なうことで、不具合箇所の特定に役に立つ。この場合（ｅ１，ｅ３，ｅ５，ｅ７）系統での異常か（ｅ２，ｅ４，ｅ６，ｅ８）系統での異常かの表示となる。
【００７６】
（第四の実施例）
第三の実施例では８極偏向のうち、異常極の絞りこみは（ｅ１，ｅ３，ｅ５，ｅ７）系統か（ｅ２，ｅ４，ｅ６，ｅ８）系統かの切り分けだけであった。さらに細かく異常極の絞りこみを行なうには、非点補正量Ｘｓ，Ｙｓの情報を得ることで可能になる。
【００７７】
この非点補正量データを得ることでｅ１，ｅ５系統あるいはｅ２，ｅ６系統、ｅ３，ｅ７系統、ｅ４，ｅ８系統のいづれかに異常があるというところまで絞りこみができる。この場合アナログ演算増幅器を４つ用意して下記演算の実施にて可能である。
１）βｅ１  ＋  βｅ５  −  ２βＸｓ  −２βＤｆ 
２）βｅ２  ＋  βｅ６  −  ２βＹｓ  −２βＤｆ
３）βｅ３  ＋  βｅ７  ＋  ２βＸｓ  −２βＤｆ
４）βｅ４  ＋  βｅ８  ＋  ２βＹｓ  −２βＤｆ        …………（式３）
これらの演算結果は正常な状態では式３はすべて＝０になるので図７に示すような回路構成にて実施できる。第一の実施例のような８極偏向制御構成にて、分圧端子よりβｅ１，βｅ２，βｅ３，βｅ４，βｅ５，βｅ６，βｅ７，βｅ８の電圧をとりだす。
【００７８】
さらにＸ方向非点補正データＸｓ２０３およびＹ方向非点補正データＹｓ２０４、動焦点補正データＤｆ２０５をデータ制御系１２６より抜き出し、それぞれ抜き出したデータに対してＸｓ用ＤＡ変換器７００、Ｙｓ用ＤＡ変換器７０１、Ｄｆ用ＤＡ変換器７０２にてＤＡ変換を行い、これを増幅アンプ７０３に通すことによって２βＸｓ、２βＹｓ、および２βＤｆの各電圧を得る。
【００７９】
これらの電圧と４つのアナログ演算増幅器を用いて、そのうち１つのアナログ演算増幅器［１］７０４にて（βｅ１  ＋  βｅ５  −  ２βＸｓ  −２βＤｆ）のアナログ演算を行い、１つのアナログ演算増幅器［２］７０５にて（βｅ２  ＋  βｅ６  −  ２βＹｓ  −２βＤｆ）のアナログ演算を行い、１つのアナログ演算増幅器［３］７０６にて（βｅ３  ＋  βｅ７  ＋  ２βＸｓ  −２βＤｆ）のアナログ演算を行い、最後１つのアナログ演算増幅器［４］７０７にて（βｅ４  ＋  βｅ８  ＋  ２βＹｓ  −２βＤｆ）のアナログ演算を行なう。
【００８０】
これら４つのアナログ演算増幅器の出力を第一および第三の実施例のように４つのウインドウコンパレータ２１６と４つのＤフリップフロップ２１９を用いてアナログ演算増幅器出力が０Ｖになっていることを監視する。
【００８１】
もし、８極偏向のうちどれか１極に異常が発生すると、４つある演算増幅器出力のどれかが０Ｖにならないので、どの演算増幅器が０Ｖにならなかったのかを調べれば８極偏向のうち２極まで異常の絞込みが行なえる。
【００８２】
本実施例においては別系統よりＤｆデータおよびＸｓデータ、Ｙｓデータを持ち込み、これをＤＡ変換することを行なっており、第三の実施例に比べて監視システムがまた複雑になり信頼性が減少してしまうという欠点がある。しかし依然としてリアルタイム性は維持されるので十分実現可能である。
【００８３】
また、このときの異常状態を表示する方法としては第二の実施例に付加して、偏向板モデル上の異常発生極の色を変えて表示するということを行なうことで、不具合箇所の特定に役に立つ。この場合（ｅ１，ｅ５）系統での異常か（ｅ２，ｅ６）系統（ｅ３，ｅ７）系統での異常か（ｅ４，ｅ８）系統での異常であるかの表示となる。
【００８４】
（第五の実施例）
前記第一から第四までの実施例では偏向板構成が８極構成をとっている場合の異常検出手段であったが、本手段は成形偏向器のように４極構成をとっている場合についても可能である。成形偏向器を例にとって図８に基づき説明する。
【００８５】
偏向器が４極構成をとっている場合、一般的に下式のように各極のアナログ成形偏向制御部８００に入力されるデータはＸ偏向データ８０１，Ｙ偏向データ８０２そのものである。
【００８６】
ｄ１  ＝  ＋  Ｘ
ｄ２  ＝  ＋  Ｙ  
ｄ３  ＝  −  Ｘ  
ｄ４  ＝  −  Ｙ                          …………（式４）
そのためアナログ偏向制御部８００では通常、図のようにＸ方向ＤＡ変換器８０３の後段に偏向アンプ［１］８０４と反転増幅回路構成をとる偏向アンプ［２］８０５を２段直列ならべて偏向アンプ［１］８０４の出力ｅ１と偏向アンプ［２］８０５の出力ｅ３をＸ方向偏向板３０６に結線している。
【００８７】
Ｙ方向についても同様の構成をとっており、偏向アンプ［１］８０４の出力ｅ２と偏向アンプ［２］８０５の出力ｅ４をＹ方向偏向板８０７に結線している。
【００８８】
本構成において偏向アンプ［２］８０５の電圧変動による異常を検出するには、第一の実施例と同様に、Ｘ、Ｙ方向それぞれの偏向出力ｅ１〜ｅ４を一定分圧し、それを演算増幅器にて全加算して＝０かどうかを判断すればよい。ただし、この場合ＤＡ変換の変換ミスなどの異常検出ができないという面で８極偏向に比べて長所が少ない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施例に係わるもので、電子線描画装置の概要を示す図。
【図２】本発明の実施例に係わるもので、ショットずれによる異常を検知する手段のブロック図。
【図３】本発明の実施例に係わるもので、異常個所を色変えで示す異常警告表示の図。
【図４】本発明の実施例に係わるもので、不良発生箇所を試料上の位置を示す座標記号と併せて表示した図。
【図５】本発明の実施例に係わるもので、異常発生時の処理を示すフローチャート図。
【図６】本発明の実施例に係わるもので、どの統系で異常が発生したのかを区別するブロック図。
【図７】本発明の実施例に係わるもので、異常発生個所の絞り込みを行うブロック図。
【図８】本発明の実施例に係わるもので、成形偏向器に関するブロック図。
【符号の説明】
【００９０】
１００…電子光学カラム部分、１０１…電子銃、１０２…ブランキング電極、１０３…ブランキングアパーチャー、１０４…第一成形開口部、１０５…成形レンズ、１０６…転写偏向器、１０７…成形偏向器、１０８…回転レンズ、１０９…第二成形開口部、１１０…アライナ偏向器、１１１…縮小レンズ、１１２…対物偏向器、１１３…主偏向器、１１４…副偏向器、１１５…対物レンズ、１１６…試料面高さ計測器、１１７…レーザ干渉測長器、１１８…反射電子検出器、１１９…ナイフエッジ検出部、１２０…ファラデーカップ、１２１…校正用マーク、１２２…試料ステージ、１２３…ローダ、１２４…制御部分、１２５…主制御系、１２６…データ制御系、１２７…アナログ制御系、１２８…信号処理系、１２９…機構制御系、１３０…アナログブランキング制御部、１３１…アナログ成形偏向制御部、１３２…アナログ転写偏向制御部、１３３…アナログ主偏向制御部、１３４…アナログ副偏向制御部、１３５…アナログ追従偏向制御部、１３６…アナログ成形レンズ制御部、１３７…アナログ回転レンズ制御部、１３８…アナログ縮小レンズ制御部、１３９…アナログ対物レンズ制御部、１４０…ナイフエッジ,クロスワイヤ付き電子ビーム電流系、１４１…反射電子計測系、１４２…レーザ干渉則長系、１４３…試料面高さ計測系、１４４…ステージ制御部、１４５…ローダ制御部、２００…アナログ対物偏向制御部、２０１…Ｘ方向偏向データ、２０２…Ｙ方向偏向データ、２０３…Ｘ方向非点補正データ、２０４…Ｙ方向非点補正データ、２０５…動焦点補正データ、２０７…対物偏向８極演算制御部、２０８…ＤＡ変換器、２０９…偏向アンプ、２１０…偏向板、２１１…分圧抵抗、２１２…バッファーアンプ、２１３…電圧分圧用端子、２１４…異常監視回路、２１５…アナログ演算増幅器、２１６…ウインドウコンパレータ、２１７…一定のレベル電圧、２１８…ＢＬＫ制御信号、２１９…Ｄフリップフロップ、３００…表示画面、３０１…異常発生時に描画していた箇所、４００…表示画面、４０１…不良発生箇所、６００…アナログ演算増幅器［１］、６０１…アナログ演算増幅器［２］、６０２…ＤＡ変換器、６０３…増幅アンプ、６０４…ウインドウコンパレータ［１］、６０５…ウインドウコンパレータ［２］、７００…Ｘｓ用ＤＡ変換器、７０１…Ｙｓ用ＤＡ変換器、７０２…Ｄｆ用ＤＡ変換器、７０３…増幅アンプ、７０４…アナログ演算増幅器［１］、７０５…アナログ演算増幅器［２］、７０６…アナログ演算増幅器［３］、７０７…アナログ演算増幅器［４］、８００…アナログ成形偏向制御部、８０１…Ｘ偏向データ、８０２…Ｙ偏向データ、８０３…ＤＡ変換器、８０４…偏向アンプ［１］、８０５…偏向アンプ［２］、８０６…Ｘ方向偏向板、８０７…Ｙ方向偏向板。
【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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