(57)【要約】【課題】  本発明は電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法に関し、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向にある非点収差を確実に補正することができる電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法を提供することを目的としている。【解決手段】  ナイフエッジ法を用いたフォーカス調整機構と非点収差補正機構を具備する電子ビーム描画装置であって吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器２を用いるものにおいて、非点収差補正器を６用いた非点収差の補正を先に行ない、その後に対物レンズ４を用いたフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする。【選択図】    図３
2006080201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、
前記非点収差補正器を用いた非点収差の補正を先に行ない、その後に前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法。
【請求項２】
対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、
先ず前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行ない、その次に前記非点収差補正器を用いた非点収差補正を行ない、次に再度前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法。
【請求項３】
対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、ダイナミック非点収差補正機構と、ダイナミックフォーカス調整機構と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、
前記ダイナミック非点収差補正機構を用いて非点収差の補正を先に行ない、その後に前記対物レンズを用いたダイナミックフォーカス調整機構を用いてフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置は、ウエハやマスク上に微細パターンを描画する装置であり、超微細デバイスや量子細線等のナノメートル領域の超微細パターンの描画に不可欠な重要技術である。電子ビーム描画装置は、電子ビーム形状によってスポットビームタイプと、可変成形ビーム及びプロジェクションビームタイプに大別される。通常、電子ビーム描画装置では、電子レンズによって電子ビームの光軸、ビーム電流量、フォーカス、非点収差補正等の調整を行なう。
【０００３】
現在スポットビームタイプの電子ビーム描画装置では、ナイフエッジ法による電子ビームのビーム径測定を利用して、フォーカス、非点収差補正を自動で調整するシステムが組み込まれている。図２はナイフエッジ法の説明図である。横軸は走査位置、縦軸は出力である。電子ビームでエッジ部材を走査すると、最初は電子ビームはエッジ部材で遮蔽され電子ビームは入射しない。その後エッジ部材を通過すると、エッジを通過した電子ビームが吸収電子信号検出器に検出される。この時の吸収電子信号検出器の出力波形は、図２に示すようなものとなる。
【０００４】
図２において、Ｆが検出信号波形であり、Ｆｍｉｎは電子ビームがエッジ部材で遮蔽されている時の信号強度であり、Ｆｍａｘは電子ビームがナイフエッジ部材によって遮蔽されずに全て吸収電子信号検出器に入射した時の信号強度である。このＦｍｉｎからＦｍａｘに至るまでの走査距離（立ち上がり幅Ｄ）が電子ビームの幅に対応している。この立ち上がり幅は、立ち上がり幅測定装置によって測定することができる。
【０００５】
図３は電子ビーム描画装置の第１の構成例を示す図である。図において、１２は架台（真空チャンバ）であり、該架台１２内に全ての構成要素が含まれている。１１は電子ビーム３を出射する電子銃、１３は電子銃１１を制御する電子銃制御系である。１０はブランキング電極、１４は該ブランキング電極１０を制御するビームブランキング制御系である。９はズームレンズ、１５は該ズームレンズ９を制御する電子光学系制御系である。２０は全体の動作を制御するＣＰＵであり、前記した電子銃制御系１３、ビームブランキング制御系１４、電子光学系制御系１５の動作を制御する。
【０００６】
７は対物絞り、８は対物絞り７の位置を制御する対物絞り位置調整機構である。５は電子ビーム３をＸ、Ｙ２次元方向に走査する偏向器、１６は該偏向器５のビーム走査を制御するビーム走査制御系である。６は偏向器５の近辺に設けられた電子ビームの非点収差を補正する非点収差補正器、１７は該非点収差補正器６を制御する非点収差補正器制御系である。４は対物レンズで、前記電子光学系制御系１５により制御される。２はナイフエッジ法による吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器である。１は吸収電子信号検出器２が載置されるＸＹ駆動ステージである。１９は吸収電子信号検出器２の出力を増幅してＣＰＵ２０に与える信号検出系である。なお、通常の電子ビーム描画時には、吸収電子信号検出器２の代わりに試料が配置される。
【０００７】
該信号検出系１９は、検出信号を増幅するアンプと、該アンプの出力をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器とにより構成される。１８はＸＹ駆動ステージ１を制御するＸＹ駆動ステージ制御系である。前記ビーム走査制御系１６、非点収差補正器制御系１７、ＸＹ駆動ステージ制御系１８は、ＣＰＵ２０によりその動作が制御される。このように構成された装置の動作を制御すれば、以下の通りである。
【０００８】
ナイフエッジ法による電子ビームのビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整システムでは、フォーカスと非点収差補正の調整を同時に行なう。電子ビーム３のフォーカス調整は、対物レンズ４によって調整する。非点収差補正は、８極子レンズの非点収差補正器（スティグメータ）６によって補正する。８極子レンズの非点収差補正器６は、図４に示すように軸１と軸２の２つの軸方向に対して電子ビームスポット２１の非点収差をそれぞれ独立に補正する。軸１と軸２とがなす角は４５゜である。（ａ）は軸１の場合を、（ｂ）は軸２の場合をそれぞれ示す。具体的には、それぞれの軸のビーム形状である楕円が円となるように非点収差補正器６によって補正する。
【０００９】
自動調整は、以下の手順によって行なう。最初に、フォーカスの調整を行なう。対物レンズ４のレンズ値（対物レンズに流す電流量に相当）を変更しながら、Ｘ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙをナイフエッジ法を用いて測定し、それぞれのビーム径が最小となるレンズ値ＬＸ，ＬＹを求める。図５はフォーカス調整の説明図である。横軸はレンズ値、縦軸はビーム径である。このレンズ値ＬＸとＬＹの平均値（ＬＸ＋ＬＹ）／２をフォーカス値として設定する。
【００１０】
この時、このレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値を満たしている場合、非点収差の補正は行なわず、調整を終了する。満たしていない場合には、非点収差補正器６により非点収差の補正を行なう。非点収差補正器６の軸１方向のレンズ値（軸１方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながら、Ｘ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙをナイフエッジ法を用いて測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ１を求めて設定する。
【００１１】
図６は非点収差補正の説明図である。（ａ）は軸１方向のビーム径のＲＭＳ値を示している。縦軸がビーム径、横軸がレンズ値である。ビーム径の２乗平均が最小となるレンズ値をＳ１としている。次に、非点収差補正器６の軸２方向のレンズ値（軸２方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながら、Ｘ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙをナイフエッジ法を用いて測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ２を求めて設定する（図６の（ｂ））。その後、再度フォーカスの調整を行なう。これらの動作をフォーカス調整時のレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値以内になるまで繰り返し、ある許容値以内になったら調整を終了する。この時の終了時には、フォーカスと非点収差は調整されていることになる。
【００１２】
なお、この種の従来の装置としては、異なった非点補正値をセットする毎に電子ビームの走査を行ない、その時の検出信号を微分してメモリに記憶し、各走査方向での微分波形の波高値がピークとなるように対物レンズを制御し、この時得られた各走査方向での波高値のピーク値及びその時のレンズ値を与えられた非点補正値と共にコンピュータに記憶させておき、最適な非点補正値を求める技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【００１３】
また、ナイフエッジを走査し、各走査において検出器からの信号を微分し、この微分した信号からビーム径計算装置によりビーム径を求める技術が知られている（例えば特許文献２参照）。また、電子ビームの水平方向の２次元走査によって得られた信号強度分布にピークが一つの場合、垂直方向にラスタ走査をして得られた分布からピーク位置を検出し、このピーク位置Ｐ２と水平方向に２次元走査した時のピーク位置Ｐ１とから（Ｐ１＋Ｐ２）／２の値に対物レンズの励磁強度を設定する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−２２３４７６号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平９−１９０７８号公報（第３頁、図４）
【特許文献３】特開平５−２３４５５５号公報（第３頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ナイフエッジ法によるビーム径測定では、Ｘ，Ｙ方向のビーム径のみを測定する。そのため、ナイフエッジ法による電子ビームのビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整システムにおいて、フォーカス調整時に（図５参照）、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向のみに非点収差がある場合には、ビーム径ｒｘとｒｙは対物レンズ４のレンズ値に対して常に等しくなる。
【００１５】
図７は非点収差補正の問題点の説明図である。Ｘ軸から４５゜傾いた軸に対して、存在するビーム径のＸ方向成分ｒｘとｒｙは常に等しくなっていることが分かる。従って、最初にＸ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向のみに非点収差がある場合には、最初のフォーカス調整において、レンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）が許容値を満たすため、非点収差の補正は行なわず、調整を終了する。このため、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向にある非点収差が補正されないという問題点がある。
【００１６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向にある非点収差を確実に補正することができる電子ビーム描画装置におけるフォーカス・非点収差補正調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の構成は、図３に示すものと同じである。即ち、対物レンズ４、非点収差補正器６、偏向器５、吸収電子信号検出器（ナイフエッジ法測定器）２、電子光学系制御系１５、非点収差補正器制御系１７、ビーム走査制御系１６、信号検出系１９、ＣＰＵ２０から構成されている。対物レンズ４は、吸収電子信号検出器２上の電子ビームのフォーカス状態を調整可能であり、非点収差補正器６は電子ビーム３の非点収差を補正可能であり、偏向器５は吸収電子信号検出器２上の電子ビーム３の走査を可能とし、吸収電子信号検出器２はナイフエッジ法によって吸収電子信号検出器２上の電子ビームのＸ，Ｙ方向のビーム径を測定可能である。
【００１８】
電子光学系制御系１５は対物レンズ４を制御可能であり、非点収差補正器制御系１７は非点収差補正器６を制御可能であり、ビーム走査制御系１６は偏向器５を制御可能であり、信号検出系１９は吸収電子信号検出器２からの信号を検出可能であり、ＣＰＵ２０は電子光学系制御系１５、非点収差補正器制御系１７、ビーム走査制御系１６、信号検出系１９を制御し、ナイフエッジ法による電子ビーム３のビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整を可能としている。
【００１９】
本発明は、ナイフエッジ法による電子ビームのビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整システムにおいて、非点収差の補正を最初に行ない、その後、フォーカス調整を行なうことにより、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向にある非点収差補正が補正されない場合を無くすものである。
【００２０】
調整前の電子ビームにおいて、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向のみに非点収差がある場合でも、最初に非点収差を補正することによって、この方向の非点収差は無くなる。その後、フォーカス調整を行ない、レンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値を満たして自動調整を終了してもこの方向の非点収差は既に補正されている。従って、フォーカス、非点収差補正の自動調整システムにおいて、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向の非点収差が補正されない場合を無くすことができる。
【００２１】
請求項１記載の発明は、対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、前記非点収差補正器を用いた非点収差の補正を先に行ない、その後に前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、先ず前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行ない、その次に前記非点収差補正器を用いた非点収差補正を行ない、次に再度前記対物レンズを用いたフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明は、対物レンズと、非点収差補正器と、電子ビームを走査する偏向器と、吸収電子信号を検出する吸収電子信号検出器と、電子光学系を制御する電子光学系制御系と、非点収差補正器を制御する非点収差補正器制御系と、電子ビームを制御する電子ビーム走査制御系と、試料からの信号を検出する信号検出系と、ダイナミック非点補正機構と、ダイナミックフォーカス調整機構と、全体の動作を制御するＣＰＵよりなる電子ビーム描画装置であって前記吸収電子信号検出器としてナイフエッジ法測定器を用いるものにおいて、前記ダイナミック非点収差補正機構を用いて非点収差の補正を先に行ない、その後に前記対物レンズを用いたダイナミックフォーカス調整機構を用いてフォーカス調整を行なうようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の発明によれば、先ず非点収差補正を行なってからフォーカス補正を行なうようにしているので、前述したような特定軸方向（Ｘ，Ｙ軸方向から４５゜傾いた軸）に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、先ずフォーカス補正を行ない、その次に非点収差補正を行ない、最後に再度フォーカス補正を行なうようにしているので、特定軸方向に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、ダイナミックフォーカス補正とダイナミック非点収差補正とを行なうようにしている場合において、先ず非点収差補正を行ない、次にフォーカス補正を行なうようにしているので、特定軸方向に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の構成は、図３と同様である。ＸＹ駆動ステージ１は架台１２内に固定されている。吸収電子信号検出器（ナイフエッジ法測定器）２は、ＸＹ駆動ステージ１の上に載置されている。吸収電子信号検出器２によって検出された信号は、信号検出器１９に出力されている。電子ビーム３は、電子銃１１から照射され、ブランキング電極１０、ズームレンズ９、対物絞り７、偏向器５、非点収差補正器６、対物レンズ４を介して吸収電子信号検出器２上に結像している。対物レンズ４、偏向器５及び非点収差補正器６は、架台（真空チャンバ）１２に固定され、吸収電子信号検出器２上に配置されている。
【００２８】
対物絞り７には１個から複数個の円形孔が開いている。対物絞り位置調整機構８は、架台１２に固定され、対物絞り７の切り替えや位置調整ができるようになっている。ズームレンズ９は、架台１２に固定され、対物絞り７の上に配置されている。ブランキング電極１０は、架台１２に固定され、ズームレンズ９の上に配置されている。電子銃１１は架台１２に固定され、ブランキング電極１０の上に配置されている。電子銃１１は、電子ビーム３を照射している。架台１２内は真空になっている。電子銃制御系１３は電子銃１１を制御している。ビームブランキング制御系１４は、ブランキング電極１０を制御して、電子ビーム３を吸収電子信号検出器２上に照射又は非照射している。
【００２９】
電子光学系制御系１５は、対物レンズ４とズームレンズ９を制御して、電子ビーム３の吸収電子信号検出器２上へのフォーカス調整及び縮小比を変更している。ビーム走査制御系１６は、偏向器５を制御して電子ビーム３を吸収電子信号検出器２上で走査している。非点収差補正器制御系１７は、非点収差補正器６を制御して電子ビーム３の非点収差を補正している。ＸＹ駆動ステージ制御系１８は、ＸＹ駆動ステージ１を駆動している。ＣＰＵ２０は、電子銃制御系１３、ビームブランキング制御系１４、電子光学系制御系１５、ビーム走査制御系１６、非点収差補正器制御系１７、ＸＹ駆動ステージ制御系１８を制御し、信号検出系１９からの信号を受ける。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００３０】
電子ビーム３のフォーカスの調整及び非点収差の補正は同時に自動で行なう。調整は、偏向器５によって電子ビーム３を吸収電子信号検出器２上で走査し、ナイフエッジ法によるビーム径測定を利用して行なう。
【００３１】
自動調整は、以下の手順によって行なう。最初に非点収差の補正を行なう。非点収差補正は、非点収差補正器６の軸１方向のレンズ値（軸１方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながらＸ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ１を求めて設定する（図６の（ａ）参照）。次に、非点収差補正器６の軸２方向のレンズ値（軸２方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながらＸ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ２を求めて設定する（図６の（ｂ）参照）。この時、軸１方向と軸２方向の順序を入れ替えてもよい。
【００３２】
その後、フォーカスの調整を行なう。具体的には、対物レンズ４のレンズ値（対物レンズに流す電流量に相当）を変更しながら、Ｘ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、それぞれのビーム径が最小となるレンズ値ＬＸ，ＬＹを求める（図５参照）。このレンズ値ＬＸとＬＹの平均値（ＬＸ＋ＬＹ）／２をフォーカス値として設定する。この時、このレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値を満たしているならば、調整を終了する。満たしていない場合には、再度非点収差の補正を行なう。これらの動作をフォーカス調整時のレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値以内になるまで繰り返し、ある許容値以内になった場合に調整を終了する。この実施の形態例によれば、最初に、非点収差を補正しているため、調整終了時にＸ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向の非点収差が補正されない場合はない。従って、この実施の形態例によれば、先ず非点収差補正を行なってからフォーカス補正を行なうようにしているので、前述したような特定軸方向（Ｘ，Ｙ軸方向から４５゜傾いた軸）に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
（実施の形態２）
この場合も、構成図は図３と同じである。ナイフエッジ法による電子ビームのビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整システムにおいての手順が実施の形態１と異なる。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
電子ビーム３のフォーカスの調整及び非点収差の補正は同時に自動で行なう。調整は、偏向器５によって電子ビーム３を吸収電子信号検出器２上で走査し、ナイフエッジ法によるビーム径測定を利用して行なう。自動調整は、以下の手順によって行なう。最初にフォーカスの調整を行なう。具体的には、対物レンズ４のレンズ値（対物レンズに流す電流値に相当）を変更しながら、Ｘ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、それぞれのビーム径が最小となるレンズ値ＬＸ，ＬＹを求める（図５参照）。
【００３４】
このレンズ値ＬＸとＬＹの平均値（ＬＸ＋ＬＹ）／２をフォーカス値として設定する。その後、非点収差の補正を行なう。具体的には、非点収差補正器６の軸１方向のレンズ値（軸１方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながらＸ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ１を求めて設定する（図６の（ａ）参照）。次に、非点収差補正器６の軸２方向のレンズ値（軸２方向の非点収差を補正する電流量に相当）を変更しながらＸ，Ｙ方向のビーム径ｒｘ，ｒｙを測定し、その２乗平均が最小となるレンズ値Ｓ２を求めて設定する（図６の（ｂ）参照）。この時、軸１方向と軸２方向の順序を入れ替えてもよい。
【００３５】
その後、フォーカスの調整を行なう。この時の調整時にレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値を満たしているならば調整を終了する。満たしていない時には、再度非点収差の補正を行なう。これらの動作をフォーカス調整時にレンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）がある許容値以内になるまで繰り返し、ある許容値以内になった場合に調整を終了する。この実施の形態例では、最初のフォーカス調整時には、レンズ値の差（ＬＸ−ＬＹ）の許容値の判定は行なわず、必ず１回は非点収差の補正を行なうため、調整終了時にＸ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向の非点収差が補正されない場合はなく、特定軸方向に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
（実施の形態３）
図１は電子ビーム描画装置の第２の構成例を示す図である。図３と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例の構成は、図３に示す構成に加えて、ダイナミックフォーカス補正器２２、ダイナミック非点収差補正器２３、ダイナミックフォーカス補正器制御系２４、ダイナミック非点収差補正器制御系２５を追加したものである。ダイナミックフォーカス補正器制御系２４と、ダイナミック非点収差補正器制御系２５は、ＣＰＵ２０からの制御信号により動作する。
【００３６】
ＸＹ駆動ステージ１は、架台（真空チャンバ）１２内に固定されている。吸収電子信号検出器（ナイフエッジ法測定器）２はＸＹ駆動ステージ１の上に配置されている。吸収電子信号検出器２によって検出された信号は、信号検出系１９に入力されている。電子ビーム３は、電子銃１１から照射され、ブランキング電極１０、ズームレンズ９、ダイナミックフォーカス補正器２２、対物絞り７、ダイナミック非点収差補正器２３、偏向器５、非点収差補正器６、対物レンズ４を介して吸収電子信号検出器２上に結像している。
【００３７】
対物レンズ４、偏向器５及び非点収差補正器６は架台１２に固定され、吸収電子信号検出器２の上に配置されている。ダイナミック非点収差補正器２３は、架台１２に固定され、対物レンズ４、偏向器５及び非点収差補正器６の上に配置されている。対物絞り７は、対物絞り位置調整機構８に固定され、ダイナミック非点収差補正器２３の上に配置されている。対物絞り７には、１個から複数個の円形孔が開いている。対物絞り位置調整機構８は架台１２に固定され、対物絞り７の切り替えや位置調整ができるようになっている。
【００３８】
ズームレンズ９、ダイナミックフォーカス補正器２２は架台１２に固定され、対物絞り７の上に配置されている。ブランキング電極１０は、架台１２に固定され、ズームレンズ９、ダイナミックフォーカス補正器２２の上に配置されている。電子銃１１は、架台１２に固定され、ブランキング電極１０の上に配置されている。電子銃１１は電子ビーム３を照射している。架台１２内は真空となっている。電子銃制御系１３は電子銃１１を制御している。ビームブランキング制御系１４は、ブランキング電極１０を制御して、電子ビーム３を吸収電子信号検出器２の上に照射又は非照射している。
【００３９】
電子光学系制御系１５は、対物レンズ４とズームレンズ９を制御して、電子ビーム３の吸収電子信号検出器２上へのフォーカス調整及び縮小比を変更している。ビーム走査制御系１６は、偏向器５を制御して電子ビーム３を吸収電子信号検出器２上で走査している。非点収差補正器制御系１７は、非点収差補正器６を制御して電子ビーム３の非点収差を補正している。ＸＹ駆動ステージ制御系１８は、ＸＹ駆動ステージ１を制御している。
【００４０】
ダイナミックフォーカス補正器制御系２４は、ダイナミックフォーカス補正器２２を制御して電子ビーム３の走査面内におけるダイナミックフォーカスを補正している。ダイナミック非点収差補正器制御系２５は、ダイナミック非点収差補正器２３を制御して電子ビーム３の走査面内におけるダイナミック非点収差を補正している。ＣＰＵ２０は、電子銃制御系１３、ビームブランキング制御系１４、電子光学系制御系１５、ビーム走査制御系１６、非点収差補正器制御系１７、ＸＹ駆動ステージ制御系１８、ダイナミックフォーカス補正器制御系２４、ダイナミック非点収差補正器制御系２５を制御し、信号検出系１９の出力を受ける。このように構成された装置の動作を制御すれば、以下の通りである。
【００４１】
この実施の形態例も、先ず非点収差補正を行ない、その後にフォーカス調整を行なうのは実施の形態１と同様である。この実施の形態例は、電子ビーム３の走査面内におけるダイナミックフォーカス及びダイナミック非点収差の自動補正を実施の形態１、実施の形態２と同様の手順で行なう。ダイナミックフォーカス補正器２２、ダイナミックフォーカス補正器制御系２４の動作は、それぞれ実施の形態１又は実施の形態における対物レンズ４、電子光学系制御系１５の動作に対応する。
【００４２】
ダイナミック非点収差補正器２３、ダイナミック非点収差補正器制御系２５がそれぞれ実施の形態１又は２における非点収差補正器６、非点収差補正器制御系１７の動作に対応する。この実施の形態では、先ず実施の形態１、２で示したような静的なフォーカス調整、非点収差補正を行なった後、ダイナミックフォーカス調整、ダイナミック非点収差補正を行なう。スタティックなフォーカス調整、非点収差補正は吸収電子信号検出器の全面にわたって行なわれ、ダイナミックなフォーカス調整、非点収差補正は吸収電子信号検出器の特定領域について行なわれる。このようにすることで、特定軸方向に存在する非点収差補正を確実に行なうことができる。
【００４３】
以上、説明したように、本発明によれば、ナイフエッジ法による電子ビーム径測定を利用したフォーカス、非点収差補正の自動調整システムにおいて、非点収差の補正を最初に行ない、その後、フォーカス調整を行なうことにより、Ｘ，Ｙ軸から４５゜回転した軸方向にある非点収差が補正されない場合を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】電子ビーム描画装置の第２の構成例を示す図である。
【図２】ナイフエッジ法の説明図である。
【図３】電子ビーム描画装置の第１の構成例を示す図である。
【図４】非点収差補正の説明図である。
【図５】フォーカス調整の説明図である。
【図６】非点収差補正の説明図である。
【図７】非点収差補正の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    ＸＹ駆動ステージ
２    吸収電子信号検出器
３    電子ビーム
４    対物レンズ
５    偏向器
６    非点収差補正器
７    対物絞り
８    対物絞り位置調整機構
９    ズームレンズ
１０  ブランキング電極
１１  電子銃
１２  架台
１３  電子銃制御系
１４  ビームブランキング制御系
１５  電子光学系制御系
１６  ビーム走査制御系
１７  非点収差補正器制御系
１８  ＸＹ駆動ステージ制御系
１９  信号検出系
２０  ＣＰＵ
【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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