(57)【要約】【課題】電子ビーム照射装置における偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出方法および偏向感度算出システムを提供する。【解決手段】電子ビームを偏向器で偏向させて照射対象に照射する電子ビーム照射装置における電子ビームの照射エリアを調整する方法であって、電子ビーム照射レシピに基づいて前記偏向器を制御することにより、照射された電子ビームに対応した電流を検出する調整プレートに対して照射位置を変えながら電子ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記調整プレートから検出される電流を取得する電流取得ステップと、取得された電流値に対応する画像データを形成する画像形成ステップと、形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かの判定を行う判定ステップと、照射エリアが不適切と判定された場合に、前記電子ビーム照射レシピを更新するレシピ更新ステップと、を備える電子ビームの照射エリア調整方法が提供される。【選択図】図２Ａ
2019133978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを偏向器で偏向させてステージ上の照射対象に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置における前記偏向器の偏向感度を算出する方法であって、
前記偏向器による偏向を制御する偏向パラメータを所定幅で走査することによって、サイズが既知であり、照射された電子ビームに対応した電流を検出する、ステージ上に載置された調整プレートをカバーする範囲に電子ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、
前記調整プレートから検出された電流値を検出する電流値検出ステップと、
検出された電流値に対応する、画素数が既知の画像を形成する画像形成ステップと、
形成された画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数を算出する画素数算出ステップと、
前記調整プレートのサイズと、前記偏向パラメータを走査する際の所定幅と、前記画像の画素数と、画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数と、に基づいて、前記偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出ステップと、を備える偏向感度算出方法。
【請求項２】
前記調整プレートは、第１方向の長さがＤｘ、前記第１方向と直交する第２方向の長さがＤｙの長方形であり、
前記偏向パラメータを前記第１方向および前記第２方向に走査する際の所定幅をそれぞれＶｘ，Ｖｙとし、
前記画像の前記第１方向および前記第２方向の画素数をそれぞれＰｘ，Ｐｙとし、
画像における前記調整プレートに対応する部分の前記第１方向および前記第２方向の画素数をそれぞれＸ，Ｙとすると、
前記第１方向の偏向感度Ｓｘは下記（１）式またはその逆数であり、
前記第２方向の偏向感度Ｓｙは下記（２）式またはその逆数である、請求項１に記載の偏向感度算出方法。
Ｓｘ＝（Ｄｘ・Ｐｘ）／（Ｘ・Ｖｘ）  ・・・（１）
Ｓｙ＝（Ｄｙ・Ｐｙ）／（Ｙ・Ｖｙ）  ・・・（２）
【請求項３】
前記画像形成ステップでは、各時刻に取得された電流値を前記画像における各画素の階調に変換することにより前記画像を形成する、請求項１または２に記載の偏向感度算出方法。
【請求項４】
前記画素数算出ステップでは、前記画像の階調プロファイルを生成し、生成された前記プロファイルの半値幅を前記調整プレートに対応する部分の画素数とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の偏向感度算出方法。
【請求項５】
算出された前記偏向感度を前記電子ビーム照射装置の装置定数として設定する装置定数設定ステップを備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の偏向感度算出方法。
【請求項６】
前記偏向器は、電極を有する静電偏向器であり、
前記偏向パラメータは、前記電極に印加される電圧値である、請求項１乃至５のいずれかに記載の偏向感度算出方法。
【請求項７】
前記偏向器は、磁極を有する磁場偏向器であり、
前記偏向パラメータは、前記磁極に供給される電流値である、請求項１乃至５のいずれかに記載の偏向感度算出方法。
【請求項８】
前記電子ビーム照射装置の立上時、前記電子ビーム照射装置における電子ビーム発生装置の交換時、外部磁場変動時およびメンテナンス時に実行される請求項１乃至７のいずれかに記載の偏向感度算出方法。
【請求項９】
電子ビームを偏向器で偏向させてステージ上の照射対象に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置における前記偏向器の偏向感度を算出するシステムであって、
サイズが既知であり、照射された電子ビームに対応した電流を検出する、ステージ上に載置された調整プレートと、
前記偏向器による偏向を制御する偏向パラメータを所定幅で走査することによって、前記調整プレートをカバーする範囲に電子ビームが照射されながら、前記調整プレートから検出される電流を検出する電流計と、
取得された電流値に対応する画像を形成する画像形成部と、
形成された画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数を算出する画素数算出部と、
前記調整プレートのサイズと、前記偏向パラメータを走査する際の所定幅と、前記画像の画素数と、画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数と、に基づいて、前記偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出部と、を備える偏向感度算出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム照射装置における偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出方法および偏向感度算出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム照射装置は、例えば半導体デバイスの製造工程において、マスクに電子ビームを照射し、これによってマスクのエッチング耐性を向上させるものである。電子ビーム照射装置には偏向器が設けられており、偏向器が電子ビームを偏向させることによりマスクの任意の領域に電子ビームを照射できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、偏向器による偏向感度（電子ビームをどの程度偏向させるか）は必ずしも一定ではなく、変動してしまって所望の領域に電子ビームを照射できなくなることもある。そこで、本発明の課題は、電子ビーム照射装置における偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出方法および偏向感度算出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、電子ビームを偏向器で偏向させてステージ上の照射対象に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置における前記偏向器の偏向感度を算出する方法であって、前記偏向器による偏向を制御する偏向パラメータを所定幅で走査することによって、サイズが既知であり、照射された電子ビームに対応した電流を検出する、ステージ上に載置された調整プレートをカバーする範囲に電子ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記調整プレートから検出された電流値を検出する電流値検出ステップと、検出された電流値に対応する、画素数が既知の画像を形成する画像形成ステップと、形成された画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数を算出する画素数算出ステップと、前記調整プレートのサイズと、前記偏向パラメータを走査する際の所定幅と、前記画像の画素数と、画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数と、に基づいて、前記偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出ステップと、を備える偏向感度算出方法が提供される。
【０００６】
具体的には、前記調整プレートは、第１方向の長さがＤｘ、前記第１方向と直交する第２方向の長さがＤｙの長方形であり、前記偏向パラメータを前記第１方向および前記第２方向に走査する際の所定幅をそれぞれＶｘ，Ｖｙとし、前記画像の前記第１方向および前記第２方向の画素数をそれぞれＰｘ，Ｐｙとし、画像における前記調整プレートに対応する部分の前記第１方向および前記第２方向の画素数をそれぞれＸ，Ｙとすると、前記第１方向の偏向感度Ｓｘは下記（１）式またはその逆数であり、前記第２方向の偏向感度Ｓｙは下記（２）式またはその逆数であってもよい。
Ｓｘ＝（Ｄｘ・Ｐｘ）／（Ｘ・Ｖｘ）  ・・・（１）
Ｓｙ＝（Ｄｙ・Ｐｙ）／（Ｙ・Ｖｙ）  ・・・（２）
【０００７】
前記画像形成ステップでは、各時刻に取得された電流値を前記画像における各画素の階調に変換することにより前記画像を形成してもよい。
【０００８】
前記画素数算出ステップでは、前記画像の階調プロファイルを生成し、生成された前記プロファイルの半値幅を前記調整プレートに対応する部分の画素数としてもよい。
【０００９】
算出された前記偏向感度を前記電子ビーム照射装置の装置定数として設定する装置定数設定ステップを備えてもよい。
【００１０】
前記偏向器は、電極を有する静電偏向器であり、前記偏向パラメータは、前記電極に印加される電圧値であってもよい。
【００１１】
前記偏向器は、磁極を有する磁場偏向器であり、前記偏向パラメータは、前記磁極に供給される電流値であってもよい。
【００１２】
前記電子ビーム照射装置の立上時、前記電子ビーム照射装置における電子ビーム発生装置の交換時、外部磁場変動時およびメンテナンス時に本偏向感度算出方法が実行されてもよい。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、電子ビームを偏向器で偏向させてステージ上の照射対象に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置における前記偏向器の偏向感度を算出するシステムであって、サイズが既知であり、照射された電子ビームに対応した電流を検出する、ステージ上に載置された調整プレートと、前記偏向器による偏向を制御する偏向パラメータを所定幅で走査することによって、前記調整プレートをカバーする範囲に電子ビームが照射されながら、前記調整プレートから検出される電流を検出する電流計と、取得された電流値に対応する画像を形成する画像形成部と、形成された画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数を算出する画素数算出部と、前記調整プレートのサイズと、前記偏向パラメータを走査する際の所定幅と、前記画像の画素数と、画像における前記調整プレートに対応する部分の画素数と、に基づいて、前記偏向器の偏向感度を算出する偏向感度算出部と、を備える偏向感度算出システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】電子ビーム照射装置の概略構成を模式的に示す図。
【図１Ｂ】センサユニット１１６の模式的断面図。
【図１Ｃ】パーティクルキャッチャ１１Ｂの構成例を示す図。
【図１Ｄ】アパーチャ１２６の役割を説明する図。
【図１Ｅ】電子ビームをＸＹ方向に偏向させる制御の説明図。
【図１Ｆ】電子ビームをＸＹ方向に偏向させる制御の説明図。
【図２Ａ】電子ビーム照射装置における照射エリア調整システム２００の概略構成を示す図。
【図２Ｂ】調整プレート２１を模式的に示す上面図。
【図２ＣＡ】調整プレート２１に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。
【図２ＣＢ】調整プレート２１に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。
【図２Ｄ】照射エリアの調整手順を示すフローチャート。
【図２Ｅ】電極２１１５に印加される電圧の時間変化を示す図。
【図２ＦＡ】図２ＣＡにおける照射エリアと時間との関係を示す図。
【図２ＦＢ】図２ＣＢにおける照射エリアと時間との関係を示す図。
【図２ＧＡ】取得される電流値の時間変化を示す図。
【図２ＧＢ】取得される電流値の時間変化を示す図。
【図２ＨＡ】図２ＧＡに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。
【図２ＨＢ】図２ＧＢに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。
【図２Ｉ】電極２１１５に印加される、調整後の電圧の時間変化を示す図。
【図３Ａ】偏向感度によって形成される画像が異なることを説明する図。
【図３Ｂ】偏向感度設定手順を示すフローチャート。
【図３Ｃ】ステップＳ３３で形成された画像を模式的に示す図。
【図３ＤＡ】水平方向プロファイルを模式的に示す図。
【図３ＤＢ】垂直方向プロファイルを模式的に示す図。
【図４】電子ビーム照射装置を含むプロセス装置の一実施例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
まずは電子ビーム照射装置の基本的な構成を説明する。
【００１６】
図１Ａは、電子ビーム照射装置の概略構成を模式的に示す図である。この電子ビーム照射装置の処理対象である試料Ｗは、ＮＩＬ（Nano Imprint Lithography）用マスク、フォトマスク、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet Lithography）マスクなどであり、特に１００ｎｍ以下とりわけ２０ｎｍ以下の微細パターン作製に用いるマスクの処理に好適である。また、試料Ｗは、Ｓｉ，ＧａＡｓなどの半導体ウエハであってもよい。
【００１７】
電子ビーム照射装置は、コラム部１１と、その下方に設けられたメインチャンバ部１２と、制御部１３とを備えている。
【００１８】
コラム部１１は、鉛直方向に延びる円筒状の真空管１１１と、電子ビーム発生装置１１２と、アパーチャ１１３と、レンズ１１４と、偏向器１１５と、センサユニット１１６と、ゲートバルブ１１７と、ターボ分子ポンプ１１８と、ゲートバルブ１１Ａと、パーティクルキャッチャ１１Ｂとを有する。
【００１９】
電子ビーム発生装置１１２は真空管１１１の上部に設けられており、下方に向かって電子ビームを照射する。電子ビーム発生装置１１２の構成例を第７の実施形態で説明する。アパーチャ１１３は電子ビーム発生装置１１２の下方に設けられ、中央に形成された直径が２ｍｍ以下の開口を電子ビームが通過する。偏向器１１５はレンズ１１４の下方に設けられ、電子ビームを偏向させることができる。なお、レンズ１１４は、真空管１１１内に配置された静電レンズであってもよいし、真空管１１１外に配置された磁場レンズであってもよい。また、偏向器１１５は、真空管１１１内に配置された静電偏向器であってもよいし、真空管１１１外に配置された磁場偏向器であってもよい。
【００２０】
真空管１１１は電子ビーム発生装置１１２とアパーチャ１１３との間で水平方向に分岐した中間排気ライン１１１ａを有しており、中間排気ライン１１１ａ上に、センサユニット１１６、ゲートバルブ１１７およびターボ分子ポンプ１１８が順に設けられている。
【００２１】
このような構成により真空管１１１内を差動排気でき、電子ビーム発生装置１１２近傍の圧力をメインチャンバ部１２内の圧力より低くできる。なお、アパーチャ１１３に加え、その下に小径管（不図示）を設けてコンダクタンスを調整することにより差動排気の効果を向上させてもよい。
【００２２】
図１Ｂは、センサユニット１１６の模式的断面図である。電子ビーム照射装置を小型化するため、中間排気ライン１１１ａから放射状に複数のポート１１１ｂが延びており、各ポート１１１ｂに圧力モニタ１１６ａ、Ｎ２導入部１１６ｂ、大気圧センサ１１６ｃなどが配置されている。上記圧力モニタ１１６ａは真空管１１１内の圧力をモニタし、電子ビーム発生装置１１２の劣化状態を監視したり、交換時期を判断したりする。
【００２３】
各ポート１１１ｂの直径ｄは中間排気ライン１１１ａの中心部の直径Ｄの１／３以上とする（ｄ／Ｄ≧１／３）のが望ましい。ポート１１１ｂの直径ｄが小さすぎると圧力モニタ１１６ａが真空管１１１内の圧力を正確にモニタできないためである。
【００２４】
図１Ａに戻り、ゲートバルブ１１Ａは真空管１１１内であってアパーチャ１１３とメインチャンバ部１２との間に開閉可能に設けられる。ゲートバルブ１１Ａを設けることで、メインチャンバ部１２と真空管１１１内との真空状態を切り分けることができる。
【００２５】
パーティクルキャッチャ１１Ｂは真空管１１１内であってゲートバルブ１１Ａとメインチャンバ部１２との間に挿脱可能に設けられ、ゲートバルブ１１Ａの作動時などに発生するパーティクルがメインチャンバ部１２内に落下するのを防止する。
【００２６】
図１Ｃは、パーティクルキャッチャ１１Ｂの構成例を示す図である。パーティクルキャッチャ１１Ｂは、ベース部材１１Ｂａと、ベース部材１１Ｂａの上に設けられた吸着材１１Ｂｂとで構成されている。吸着材１１ＢｂはＳｉＯ２ゲルなどであり、真空管１１１内を落下するパーティクルを吸着する。パーティクルキャッチャ１１Ｂを設けることにより、真空管１１１内を落下するパーティクルがメインチャンバ部１２内に配置された試料Ｗの表面に落ちるのを防ぐことができる。
【００２７】
図１Ａに戻り、パーティクルキャッチャ１１Ｂは、真空管１１１内における電子ビームの光軸上に出し入れ可能とされている。
【００２８】
メインチャンバ部１２は、真空チャンバであるメインチャンバ１２１と、ゲートバルブ１２２と、ターボ分子ポンプ１２３と、ステージ１２４と、印加ピン１２５と、アパーチャ１２６と、測定ユニット１２７とを有する。
【００２９】
メインチャンバ１２１の側面に、試料Ｗを搬入出するためのゲートバルブ１２２が開閉可能に設けられる。また、メインチャンバ１２１の底面に、メインチャンバ１２１内を真空排気するためのターボ分子ポンプ１２３が設けられる。
ステージ１２４はメインチャンバ１２１内に設けられ、試料Ｗが載置される。
【００３０】
印加ピン１２５の構成例は後述する第５の実施形態で説明するが、図６Ｂのピン部材６７１，６７２間の導通をみるものである。電子ビーム発生装置１１２の電位（例えば−０．２ｋＶ〜−５ｋＶ）と試料Ｗの電位との差に応じて照射エネルギーが定まるが、試料Ｗの電位がフローティングであると照射エネルギーが不安定となってしまう。そのため、印加ピン１２５を設けて試料Ｗに一定電位を印加する。
【００３１】
アパーチャ１２６はメインチャンバ１２１内であってステージ１２４の上方に設けられる。アパーチャ１２６には開口１２６ａが設けられており、電子ビームの形状や、試料Ｗにおけるどの領域に電子ビームを照射するかを規定する。
【００３２】
図１Ｄは、アパーチャ１２６の役割を説明する図であり、上図は電子ビーム照射装置を側面から見た模式図、下図は試料Ｗおよびスキャンされる電子ビームを上から見た模式図である。偏向器１１５は、電子ビーム発生装置１１２からの電子ビームが試料Ｗ上をスキャンするよう、電子ビームを偏向する。このとき、スキャンの折り返し点では電子ビームが均一とならないことがある。そのため、折り返し点に相当する電子ビームをアパーチャ１２６で遮蔽することで、試料Ｗに均一な電子ビームを照射できる。
【００３３】
ここで、アパーチャ１２６と試料Ｗ表面との距離をＬｃとし、開口１２６ａの端部とアパーチャ１２６の端部との距離をＬｐとすると、Ｌｐ／Ｌｃ≧１．５であるのが望ましい。つまり、アパーチャ１２６の下面と試料Ｗ表面との間の空間のアスペクト比を１．５以上とするのが望ましい。このように設計することで試料Ｗ表面から反射した電子が何度か反射して外周部に飛んでいくため、ノイズの影響を低減できる。
【００３４】
図１Ａに戻り、測定ユニット１２７は電子ビームの測定を行うものであり、メインチャンバ１２１内であってステージ１２４の下方に設けられる。測定ユニット１２７の詳細は第４の実施形態で説明する。
【００３５】
制御部１３は、全体制御部１３１と、電子ビーム制御部１３２と、周辺制御部１３３と、ブロックマニュホールド１３４とを有する。
【００３６】
全体制御部１３１は、電子ビーム制御部１３２、周辺制御部１３３およびブロックマニュホールド１３４を含む電子ビーム照射装置全体の動作を制御する。全体制御部１３１はプロセッサやメモリから構成され得る。メモリには、プロセッサによって実行される種々のプログラムが予め記憶されていてもよいし、後から追加的に記憶できる（あるいはアップデートできる）ようになっていてもよい。
【００３７】
電子ビーム制御部１３２は電子ビーム発生装置１１２や偏向器１１５を制御することにより、電子ビームの照射や偏向を制御する。制御例を第１〜第３の実施形態で説明する。
【００３８】
周辺制御部１３３はターボ分子ポンプ１１８，１２３やドライポンプ１１９などを制御する。
【００３９】
ブロックマニュホールド１３４はゲートバルブ１１７，１１Ａ，１２２の開閉制御（空気圧制御）を行う。
【００４０】
この電子ビーム照射装置は次のように動作する。試料Ｗに電子ビームを照射する場合には、ゲートバルブ１１Ａを開き、パーティクルキャッチャ１１Ｂを電子ビームの光軸から外れた状態としておく。また、真空管１１１内およびメインチャンバ１２１内は真空排気されている。この状態で、電子ビーム発生装置１１２が電子ビームを照射する。電子ビームはアパーチャ１１３の開口を通り、偏向器１１５によって偏向され、さらにアパーチャ１２６の開口を通って試料Ｗの表面に到達する。電子ビームの照射領域は広く、例えば１０×１０ｍｍ〜５００ｍｍ×５００ｍｍ程度である。
【００４１】
続いて、電子ビームを試料Ｗ上で走査することを説明する。本電子ビーム照射装置では、電子ビーム制御部１３２の制御に応じて偏向器１１５が電子ビームをＸＹ方向（試料Ｗの表面上の２次元方向）に偏向させることにより、試料Ｗの表面に均一に電子ビームを照射する。
【００４２】
図１Ｅおよび図１Ｆは、電子ビームをＸＹ方向に偏向させる制御の説明図である。より具体的には、図１Ｅは、偏向させた電子ビームの座標（Ｘ座標とＹ座標）の時間変化を示す図であり、図１Ｆは、電子ビームをＸＹ方向に偏向させる様子を示す平面図（試料Ｗを電子ビーム源側から見た平面図）である。なお、本明細書では、便宜上Ｘ方向を水平方向と呼び、Ｙ方向を垂直方向と呼ぶこともある。
【００４３】
時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて、電子ビームは、試料Ｗ上の電子ビーム到達位置を示すＸ座標が大きくなる方向（Ｘ座標のプラス方向、図１Ｆにおける右方向、往路ともいう）に偏向され（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）、その後、Ｘ座標が小さくなる方向（マイナス方向、図１Ｆにおける左方向、復路ともいう）に偏向される（Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７）。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ１のまま一定である。
【００４４】
ここで、図１Ｆに示すように、Ｘ座標の大小関係はＸ１＜Ｘ７＜Ｘ２＜Ｘ６＜Ｘ３＜Ｘ５＜Ｘ４である。つまり、電子ビームは試料Ｗ上に離散的に照射され、かつ、照射位置は往路と復路とで互い違いになっている。このようにすることで、試料Ｗの表面に均一に電子ビームを照射できる。
【００４５】
復路において、電子ビームの到達位置を示すＸ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が大きくなる方向（Ｙ座標のプラス方向、図１Ｆにおける下方向）に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ２になる。
【００４６】
同様に、時刻ｔ１からｔ２にかけて、電子ビームは、Ｘ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ２のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が大きくなる方向に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ３になる。
【００４７】
また、時刻ｔ２からｔ３にかけて、電子ビームは、まずＸ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ３のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が大きくなる方向に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ４になる。
【００４８】
そして、時刻ｔ３からｔ４にかけて、電子ビームは、まずＸ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ４のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、今度は、Ｙ座標が小さくなる方向（Ｙ座標のマイナス方向。図１Ｆにおける上方向）に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ５になる。
【００４９】
同様に、時刻ｔ４からｔ５にかけて、電子ビームは、まずＸ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ５のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が小さくなる方向に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ６になる。
【００５０】
また、時刻ｔ５からｔ６にかけて、電子ビームは、まずＸ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ６のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が小さくなる方向に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ７になる。
【００５１】
そして、時刻ｔ６からｔ７にかけて、電子ビームは、まずＸ座標が大きくなる方向に偏向され、その後、Ｘ座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのＹ座標はＹ７のまま一定である。そして、Ｘ座標がＸ８（＝Ｘ１）になると、Ｙ座標が小さくなる方向（Ｙ座標のマイナス方向。図１Ｆにおける上方向）に偏向され、電子ビームのＹ座標がＹ１になる。
【００５２】
ここで、図１Ｆに示すように、Ｙ座標の大小関係はＹ１＜Ｙ７＜Ｙ２＜Ｙ６＜Ｙ３＜Ｙ５＜Ｙ４である。つまり、電子ビームはＹ方向においても試料Ｗ上に離散的に照射され、かつ、照射位置は往路と復路とで互い違いになっている。このようにすることで、試料Ｗの表面に均一に電子ビームを照射できる。
【００５３】
ここで、メインチャンバ１２１を真空排気する際には、ターボ分子ポンプ１２３を起動させる前にパーティクルキャッチャ１１Ｂを電子ビームの光軸から外しておく。これにより、パーティクルキャッチャ１１Ｂに吸着されていたパーティクルが真空排気時の気流などの影響を受けてパーティクルキャッチャ１１Ｂから離れて試料Ｗの上に落ちるのを防ぐことができる。
【００５４】
以上説明した電子ビーム照射装置においては、電子ビーム発生装置１１２からの電子ビームを偏向器１１５によって偏向させて試料Ｗにおける特定のエリアに電子ビームを照射する（図１Ａ参照）。ところが、偏向器１１５の特性などによっては、意図したエリアとは異なるエリアに電子ビームが照射されてしまうことがある。
【００５５】
そこで、電子ビーム照射装置において、電子ビームの照射エリアを調整する方法および調整システムを説明する。
【００５６】
図２Ａは、電子ビーム照射装置における照射エリア調整システム２００の概略構成を示す図である。なお、この照射エリア調整システム２００は、試料がステージ１２４（図１Ａ）に載置されていない状態、例えば電子ビーム照射装置の立ち上げ時に調整を行う。
【００５７】
まず図１Ａを用いて説明したように、電子ビーム照射装置は、電子ビーム発生装置１１２、偏向器１１５および電子ビーム制御部１３２などを備えている。
【００５８】
本実施形態における偏向器１１５は複数の電極２１１５を有する静電偏向器であり、より具体的には、偏向器１１５における電極２１１５は、電子ビームを試料上で水平方向に偏向するための２つの電極（以下、図示はしないが電極Ｈと呼ぶ）と、垂直方向に偏向するための２つの電極（以下、図示はしないが電極Ｖと呼ぶ）とを含む。そして、これら電極Ｈ，Ｖに印加される電圧に応じて電子ビームが偏向される。
【００５９】
また、電子ビーム制御部１３２は、ビームスキャナ２６と、偏向器電源２７とを有する。ビームスキャナ２６は、電極２１１５に印加する電圧の情報を含む電子ビーム照射レシピに基づいて、電子ビームを偏向させるための波形を発生させる。偏向器電源２７は同波形に対応する電圧を発生させて電極２１１５に印加する。
【００６０】
そして、照射エリア調整システム２００は、調整プレート２１と、電流計２２と、画像形成部２３と、判定部２４と、レシピ更新部２５とを備えている。なお、画像形成部２３、判定部２４およびレシピ更新部２５は図１Ａの全体制御部１３１に内蔵されてもよく、その少なくとも一部が所定のプログラムを実行することによって実現されてもよい。
【００６１】
調整プレート２１は、照射された電子ビームに対応する電流を検出するものであり、ステージ１２４（図１Ａ）上の所定位置に載置される。つまり、調整プレート２１は電子ビームの照射対象となる試料の下部に載置される。
【００６２】
図２Ｂは、調整プレート２１を模式的に示す上面図である。調整プレート２１は、例えば一辺が４５ｍｍの正方形である。そして、調整プレート２１は所定パターンを含んでおり、同図の具体例では左上に穴２１ａがパターンとして形成されている。電子ビームが穴２１ａとは異なる位置に照射された場合、調整プレート２１は電流を検出する。一方、電子ビームが穴２１ａに照射された場合、調整プレート２１は電流を検出しない。
【００６３】
図２ＣＡおよび図２ＣＢは、調整プレート２１に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図である。図２ＣＡの破線エリアに電子ビームを照射することを意図している。ところが、図２ＣＢの破線に示すように、意図したエリアとは異なるエリア（同図では左上にずれたエリア）に電子ビームが照射されてしまうことがある。そこで、本実施形態では、図２ＣＢの状態を図２ＣＡの状態となるよう調整する。
【００６４】
図２Ａに戻り、照射エリア調整システム２００における電流計２２は調整プレート２１と不図示の接地端子との間に接続され、調整プレート２１が検出する電流を取得する。取得した電流値は画像形成部２３に検出される。電流計２２は各時刻に検出される電流を逐次取得する。
【００６５】
画像形成部２３は電流計２２によって取得された電流に対応する画像データを形成する。具体的には次のようにすることができる。まず、画像形成部２３は各時刻における電流値を電圧値に変換する。続いて、画像形成部２３は電圧値を例えば２５６段階の階調に変換する。そして、画像形成部２３は得られた階調を画像データの各画素の階調に設定する。
【００６６】
例えば、電子ビームが穴２１ａとは異なる位置に照射された時刻においては、調整プレート２１が電流を検出する。そのため、電圧値も大きくなり、例えば階調は２５５となる。よって、この時刻に対応する画素は明るくなる。一方、電子ビームが穴２１ａに照射された時刻においては、調整プレート２１は電流を検出しない。そのため、電圧値も小さくなり、例えば階調は０となる。よって、この時刻に対応する画素は暗くなる。
【００６７】
判定部２４は、画像形成部２３によって形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かを判定する。具体的には、判定部２４は電子ビームの照射エリアが適切である場合に形成される画像データ（以下、テンプレート画像データという）を予め保持しておき、画像形成部２３によって形成された画像データとの比較を行って判定する。さらに具体的には、判定部２４は、形成された画像データにおける所定パターン（例えば図２Ｂの穴２１ａに対応）と、テンプレート画像データにおける所定パターンとの位置ずれに基づいて判定を行う。
【００６８】
レシピ更新部２５は、電子ビームの照射エリアが不適切と判定された場合に、上記位置ずれを考慮して電子ビーム照射レシピを更新する。更新された電子ビーム照射レシピはビームスキャナ２６に通知され、その後は更新された電子ビーム照射レシピが用いられる。具体的な更新の手法は後述する。
【００６９】
図２Ｄは、照射エリアの調整手順を示すフローチャートである。調整プレート２１に対して照射位置を変えながら電子ビームを照射すべく（ステップＳ２１）、電子ビーム照射レシピに基づいて電子ビーム制御部１３２は偏向器１１５における電極２１１５に印加する電圧を制御する。説明を簡略化するため、図１Ｅおよび図１Ｆの説明とは異なるが、次のように電子ビームの照射エリアがスキャンされるものとする。
【００７０】
図２Ｅは、電極２１１５に印加される電圧の時間変化を示す図である。より具体的には、図２Ｅの上段は電子ビームを水平方向に偏向するための電極Ｈに印加される電圧の時間変化を示しており、同下段は電子ビームを垂直方向に偏向するための電極Ｖに印加される電圧の時間変化を示している。この波形が電子ビーム照射レシピに含まれる。また、図２ＦＡおよび図２ＦＢは、それぞれ図２ＣＡおよび図２ＣＢにおける照射エリアと時間との関係を示す図である。
【００７１】
図２Ｅの時刻ｔ１０〜ｔ２０において、電極Ｖの印加電圧は一定（例えば−３Ｖ）であり、電極Ｈの印加電圧は例えば−２Ｖから２Ｖまで線形に高くなる。よって、図２ＦＡおよび図２ＦＢに示すように、時刻ｔ１０〜ｔ２０において、電子ビームの照射位置は、垂直方向では一定であり、水平方向に移動する（１ライン目と呼ぶ）。
【００７２】
図２Ｅの時刻ｔ２０において、電極Ｖの印加電圧が高くなる（例えば−２．２５Ｖ）。そして、やはり時刻ｔ２０〜ｔ３０において、電極Ｈの印加電圧は線形に高くなる。よって、図２ＦＡおよび図２ＦＢに示すように、時刻ｔ２０〜ｔ３０において、電子ビームの照射位置は、垂直方向は時刻ｔ１０〜ｔ２０とは異なる位置において一定であり、水平方向に移動する（２ライン目と呼ぶ）。以降も同様に５ライン目までで照射エリアのスキャンが完了する。
【００７３】
図２Ｄに戻り、電流計２２は調整プレート２１から検出される各時刻の電流を取得する（ステップＳ２２）。
【００７４】
図２ＧＡは、取得される電流値の時間変化を示す図であり、図２ＦＡと対応している。
１ライン目の時刻ｔ１０〜ｔ２０では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射される（図２ＦＡ）。よって、時刻ｔ１０〜ｔ２０では一定の電流値が取得される（図２ＧＡ）。２ライン目の時刻ｔ２０〜ｔ３０も同様である。
【００７５】
３ライン目において、時刻ｔ３０〜ｔ３５では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射されるため（図２ＦＡ）、時刻ｔ１０〜３０と同じ電流値が取得される（図２ＧＡ）。一方、引き続く時刻ｔ３５〜ｔ３６では、調整プレート２１の穴２１ａに電子ビームが照射されるため（図２ＦＡ）、ほとんど電流が流れない（図２ＧＡ）。その後の時刻ｔ３５〜ｔ４０では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻ｔ１０〜４０と同じ電流値が取得される（図２ＧＡ）。
【００７６】
４ライン目の時刻ｔ４０〜ｔ５０および５ライン目の時刻ｔ５０〜ｔ６０は、１ライン目および２ライン目と同様である。以上から、図２ＧＡに示す電流値が取得される。
図２ＧＢは、取得される電流値の時間変化を示す図であり、図２ＦＢと対応している。
【００７７】
１ライン目の時刻ｔ１０〜ｔ２０では、電子ビームが照射される位置に調整プレート２１はないため（図２ＦＢ）、ほとんど電流が流れない（図２ＧＢ）。
【００７８】
２ライン目において、時刻ｔ２０〜ｔ２１では、電子ビームが照射される位置に調整プレート２１はないため（図２ＦＢ）、ほとんど電流が流れない（図２ＧＢ）。その後の時刻ｔ２１〜ｔ３０では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射されるため、一定の電流値が取得される（図２ＧＢ）。３ライン目も同様である。
【００７９】
４ライン目において、時刻ｔ４０〜ｔ４１では、電子ビームが照射される位置に調整プレート２１はないため（図２ＦＢ）、ほとんど電流が流れない（図２ＧＢ）。その後の時刻ｔ４１〜ｔ４６では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻ｔ２１〜ｔ３０と同じ電流値が取得される（図２ＧＢ）。引き続く時刻ｔ４６〜ｔ４７では、調整プレート２１の穴２１ａに電子ビームが照射されるため（図２ＦＢ）、ほとんど電流が流れない（図２ＧＢ）。その後の時刻ｔ４７〜ｔ５０では、調整プレート２１の穴２１ａではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻ｔ２１〜ｔ３０と同じ電流値が取得される（図２ＧＢ）。
【００８０】
５ライン目の時刻ｔ５０〜ｔ６０は２ライン目および３ライン目と同様である。以上から、図２ＧＢに示す電流値が取得される。
【００８１】
図２Ｄに戻り、画像形成部２３は取得された電流値に対応する画像データを形成する（ステップＳ２３）。
【００８２】
図２ＨＡは、図２ＧＡに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図である。時刻ｔ１０〜ｔ２０における電流値が画像データの１ライン目の各画素値と対応する。時刻ｔ１０〜ｔ２０では電流値が大きいため、１ライン目の各画素値は大きく、明るい。以下同様に考えて、図２ＨＡの画像データにおいては３ライン目の時刻ｔ３５〜ｔ３６に対応する画素だけ暗くなる。この暗い位置は図２Ｂの穴２１ａと対応する。
【００８３】
この画像データは、図２Ｃに示す意図通りのエリアに電子ビームが照射された場合の画像データ、すなわちテンプレート画像データである。テンプレート画像データは、調整プレート２１上の意図する照射エリアのパターンに基づいて机上で作成でき、次に説明する判定部２４がこのテンプレート画像データを予め保持している。テンプレート画像データには、調整プレート２１のパターン（穴２１ａ）と対応するパターン２１ｂが含まれている。
【００８４】
図２ＨＢは、図２ＧＢに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図である。図２ＧＢにおいて、時刻ｔ１０〜ｔ２０ではほとんど電流が流れないため、図２ＨＢの画像データは１ライン目が暗い。また、時刻ｔ２０〜ｔ２１，ｔ３０〜ｔ３１，ｔ４０〜ｔ４１，ｔ５０〜ｔ５１でもほとんど電流が流れないため、同画像データの左端も暗い。そして、４ライン目の時刻ｔ４６〜ｔ４７でもほとんど電流が流れないため、４ライン目の一部に暗いパターン２１ｂ’が発生する。このパターン２１ｂ’が調整プレート２１のパターン（穴２１ａ）と対応する。
【００８５】
図２Ｄに戻り、判定部２４は電子ビームの照射エリアが適切か否かを判定する（ステップＳ２４）。具体的には、判定部２４は、予め保持しているテンプレート画像データと、ステップＳ２３で形成された画像データとのパターンマッチングを行う。
【００８６】
テンプレート画像データが図２ＨＡに示すものであり、ステップＳ２３で形成された画像データが図２ＨＢに示すものであるとする。判定部２４は、図２ＨＡのテンプレート画像データにおけるパターン２１ｂと、図２ＨＢの画像データにおけるパターン２１ｂ’との位置関係すなわち距離Ｄを算出する。そして、判定部２４はこの距離Ｄが所定の許容値以下であれば、照射エリアが適切であると判定し（図２ＤのステップＳ２４のＹＥＳ）、調整を終了する。
【００８７】
一方、この距離Ｄが同許容値を上回っていれば、照射エリアが不適切と判定する（ステップＳ２４のＮＯ）。この場合、レシピ更新部２５は電子ビーム照射レシピを更新する（ステップＳ２５）。より具体的には、レシピ更新部２５は、ビームスキャナ２６が生成する波形（例えば図２Ｅに示すような電圧波形）を変更する。距離Ｄが大きいほど変更量が大きい。
【００８８】
例えば、各画像データの画素数が２５６×２５６であり、テンプレート画像データ（図２ＨＡ）におけるパターン２１ｂの位置が（１２８，１２８）、ステップＳ２３で形成された画像データ（図２ＨＢ）におけるパターン２１ｂ’の位置が（１９２，１９２）であったとする。この場合、照射エリアは水平方向および垂直方向に画像サイズの２５％だけずれている。よって、図２Ｅに示す波形を２５％調整する。すなわち、図２Ｅにおいて、水平方向は−２Ｖ〜２Ｖの範囲で電圧を電極Ｈに印加しているが、これを−１Ｖ〜３Ｖに変更する（図２Ｉ上段）。垂直方向は−３Ｖ〜１Ｖの範囲で電圧を電極Ｖに印加しているが、これを−２Ｖ〜２Ｖに変更する（図２Ｉ下段）。これにより、電子ビームの照射エリアが水平方向および垂直方向に移動し、適切なエリアに電子ビームが照射されるようになる。
【００８９】
この時点で調整を終了してもよいが、望ましくはステップＳ２４で適切と判定されるまで、ステップＳ２１以降が繰り返される。この繰り返しの際、ステップＳ２１においては、ステップＳ２５で更新された電子ビーム照射レシピが適用される。
【００９０】
このように、所定のパターンが形成された調整プレート２１を用いることで、電子ビームの照射エリアを調整できる。この調整法によれば、実際のマスクを使う必要がないため、マスクを無駄にすることもない。
【００９１】
また、説明を簡略化するために図２Ｅに示すスキャンを行ったが、図１Ｅおよび図１Ｆに示すスキャンを行う場合でも同様に考えればよい。
【００９２】
このようにして、電子ビームの照射エリアを調整できる。ただし、このような調整ができるのは、偏向感度が一定であることが前提である。偏向感度とは、電極２１５５に印加される電圧［Ｖ］と、偏向されるステージ１２４上での距離［ｍｍ］との関係である。例えば、偏向感度が５［ｍｍ／Ｖ］である場合、電極２１５５に印加する電圧を１［Ｖ］高くすると、ステージ１２４上では電子ビーム発生装置１１２が到達する位置が５［ｍｍ］ずれる。
【００９３】
電子ビーム照射装置の立上時、電子ビーム発生装置１１２の交換時、外部磁場変動時、メンテナンス時には、偏向感度が変動することがある。そうすると、図２ＤのステップＳ２１で照射される電子ビームの照射エリアが変動し、同ステップＳ２３で形成される画像が異なる。
【００９４】
図３Ａは、偏向感度によって形成される画像が異なることを説明する図である。分かりやすく説明するために、ステージ１２４に載置されたＦ字型の試料１に電子ビームを照射して画像３を形成するとする。
【００９５】
偏向感度が低い場合、偏向器１１５ではあまり電子ビームが偏向されないため、電子ビームの照射領域２は狭くなる。すなわち、試料１の周囲の狭い範囲にしか電子ビームは照射されない。形成される画像３の画素数は照射領域２の広さに関わらず固定値（例えば、２５５画素）であるため、形成される画像３における試料１は相対的に大きくなる。
【００９６】
一方、偏向感度が高い場合、偏向器１１５で大きく電子ビームが偏向されるため、電子ビームの照射領域２は広くなる。すなわち、試料１の周囲の広い範囲に電子ビームが照射される。形成される画像３の画素数は照射領域２の広さに関わらず固定値であるため、形成される画像３における試料１は相対的に小さくなる。
【００９７】
このような偏向感度の変動を把握しておかないと、上述した照射エリア調整方法において、調整プレート２１を用いて形成される画像（図２ＤのステップＳ２３）におけるパターンの大きさも変動する。その結果、同ステップＳ２４におけるパターンマッチングに失敗し、適切な調整ができなくなる。そこで、以下では、偏向感度を算出する手法を説明する。
【００９８】
偏向感度算出システムの概略構成は、図２Ａに示すものと同様でよい。ただし、サイズが既知の調整プレート２１を用いる。以下では、調整プレート２１は、水平方向の長さＤｘ［ｍｍ］、垂直方向の長さＤｙ［ｍｍ］の長方形（または正方形）であるとする。このような調整プレート２１を予めステージ１２４に載置しておく。
【００９９】
図３Ｂは、偏向感度設定手順を示すフローチャートである。
まず、調整プレート２１の全体をカバーする範囲に電子ビームを照射する（ステップＳ３１）。具体的には、電子ビーム照射レシピに基づいて電子ビーム制御部１３２は偏向器１１５における電極２１１５に印加する電圧を走査する。なお、電子ビームを水平方向に走査するための最大電圧と最小電圧との差を水平走査電圧幅Ｖｘ［Ｖ］とし、垂直方向に走査するための最大電圧と最小電圧との差を垂直走査電圧幅Ｖｙ［Ｖ］とする。水平走査電圧幅Ｖｘおよび垂直走査電圧幅Ｖｙはいずれも電子ビーム照射レシピにおいて定められている。
【０１００】
続いて、電流計２２は調整プレート２１から検出される各時刻の電流を取得する（ステップＳ３２）。調整プレート２１上に電子ビームが照射されると電流が流れるため、電流計２２が検出する電流値は大きくなる。調整プレート２１から外れた位置に電子ビームが照射されると電流がほとんど流れないため、電流計２２が検出する電流値は小さく（あるいはほぼ０に）なる。
【０１０１】
そして、画像形成部２３は取得された電流値に対応する画像を形成する（ステップＳ３３）。以上のステップＳ３１〜Ｓ３３は、図２ＤのステップＳ２１〜２３と同様である。
【０１０２】
図３Ｃは、ステップＳ３３で形成された画像を模式的に示す図である。図示のように、画像の中央付近には高階調部分４１があり、その周囲には低階調部分４２（スポットで表現している）がある。高階調部分４１は調整プレート２１に対応し、低階調部分４２は調整プレート２１の外側に対応する。なお、画像全体の水平方向画素数Ｐｘ［画素］および垂直方向画素数Ｐｙ［画素］は既知である。
【０１０３】
図３Ｂに戻り、判定部２４における階調プロファイル生成部（不図示）は画像データにおける水平方向および垂直方向の階調プロファイルを生成する（ステップＳ３４）。階調プロファイルは、画像全体でなくてもよく、図３Ｃの破線で示すように、少なくとも高階調部分４１を横切る部分を含んでいればよい。
【０１０４】
図３ＤＡは、水平方向プロファイルを模式的に示す図である。水平方向のプロファイルとは、画像データにおける高階調部分４１を水平方向に横切る各座標の階調値である。図３ＤＢは、垂直方向のプロファイルを模式的に示す図である。垂直方向のプロファイルとは、画像データにおける高階調部分４１を垂直方向に横切る各座標の階調値である。図３ＤＡおよび図３ＤＢにおいて、横軸は座標（１画素が１座標に相当）であり、縦軸は階調値である。
【０１０５】
図３Ｂに戻り、判定部２４における画素数算出部（不図示）は水平方向および垂直方向のプロファイルに基づいて、水平方向および垂直方向の半値幅Ｘ，Ｙ［画素］をそれぞれ算出する（ステップＳ３５、図３ＤＡおよび図３ＤＢも参照）。水平方向の半値幅Ｘは高階調部分４１の水平方向画素数を表わしており、調整プレート２１の水平方向の長さＤｘが画像における何画素と対応しているかを示している。同様に、垂直方向の半値幅Ｙは高階調部分４１の垂直方向画素数を表わしており、調整プレート２１の垂直方向の長さＤｙが画像における何画素と対応しているかを示している。
【０１０６】
続いて、判定部２４における偏向感度算出部（不図示）は、調整プレートの水平方向の長さＤｘ、水平走査電圧幅Ｖｘ、画像の水平方向画素数Ｐｘおよび半値幅Ｘに基づいて、水平方向の偏向感度Ｓｘを算出する。また、判定部２４は、調整プレートの垂直方向の長さＤｙ、垂直走査電圧幅Ｖｙ、画像の垂直方向画素数Ｐｙおよび半値幅Ｙに基づいて、垂直方向の偏向感度Ｓｙを算出する（ステップＳ３６）。具体的には、以下の（１），（２）式によって算出される。
Ｓｘ［ｍｍ／Ｖ］＝（Ｄｘ［ｍｍ］・Ｐｘ［画素］）／（Ｘ［画素］・Ｖｘ［Ｖ］）
・・・（１）
Ｓｙ［ｍｍ／Ｖ］＝（Ｄｙ［ｍｍ］・Ｐｙ［画素］）／（Ｙ［画素］・Ｖｙ［Ｖ］）
・・・（２）
【０１０７】
上記（１）式において、Ｄｘ／Ｘは、画像における水平方向の１画素がステージ１２４上の何ｍｍに相当するかを示す。よって、Ｄｘ・Ｐｘ／Ｘは、画像の水平方向全体がステージ上１２４の何ｍｍに相当するかを示す。したがって、この値をＶｘで割ることで、１Ｖによってステージ１２４上で偏向される距離すなわち偏向感度Ｓｘが得られる。上記（２）式も同様である。
【０１０８】
以上にようにして算出された偏向感度Ｖｘ，Ｖｙが電子ビーム照射装置の装置定数（電子ビーム照射レシピ）として設定される（ステップＳ３７）。図２ＤのステップＳ２１では、偏向感度Ｖｘ，Ｖｙを踏まえて適切な電圧制御（水平走査電圧幅Ｖｘおよび垂直走査電圧幅Ｖｙの設定）を行うことで、偏向感度Ｖｘ，Ｖｙが変動したとしても照射エリアが一定となり、電子ビームの照射エリアを適切に調整可能となる。
【０１０９】
なお、偏向感度を上記（１），（２）式の逆数で定義してもよい。また、偏向器１１５は磁極を有する磁場偏向器であってもよい。その場合、磁極に電流を供給することによって電子ビームが偏向される。すなわち、偏向器１１５が静電偏向器である場合、偏向器１１５による偏向を制御する偏向パラメータは電圧であり、偏向器１１５が磁場偏向器である場合、偏向器１１５による偏向を制御する偏向パラメータは電流である。
【０１１０】
説明した偏向感度の算出は、例えば電子ビーム照射装置の立上時、電子ビーム発生装置１１２の交換時、外部磁場変動時、メンテナンス時などに行うとよい。
【０１１１】
（第２の実施形態）
図４は、上述した電子ビーム照射装置を含むプロセス装置の一実施例を示す概略構成図である。このプロセス装置は、サンプル搬入部１１、ロボットなどを含む搬送系１２、画像取得部１３、真空搬送系１４、電子ビーム照射装置１５、プロセス部１６などから構成される。サンプル搬入部１１からの試料は搬送系１２および真空搬送系１４によって電子ビーム照射装置１５およびプロセス部１６にロードされ、処理される。処理された試料は真空搬送系１４および搬送系１２によってアンロードされる。
【０１１２】
このプロセス装置では、搬送系１２に画像取得部１３が設けられている。画像取得部１３は、ＣＭＯＳカメラ、ＣＣＤカメラあるいはラインセンサを有し、例えばロボットで搬送中の試料の全体像あるいは部分像を取得可能である。試料のロード時およびアンロード時に画像データが蓄積される。なお、画像取得部１３は搬送系の筐体内部にあってもよいし、外付けとしてもよい。
【０１１３】
そして、ロード毎およびアンロード毎に画像データを比較することで、正常・異常の判定が行われる。ロード時には搬入される試料が正常か否かの判定が行われ、アンロード時にはプロセスが正常か否かの判定が行われる。
正常判定では、判定基準となる閾値を設けることによって、試料の形状、色、大きさを判定してもよい。
【０１１４】
また、正常判定では、ディープラーニングや機械学習を利用したＡＩ（人工知能）、量子コンピューティングを活用してもよい。ＡＩの教師データとしては、正常であることが分かっているデータを利用して「正常」を定義するようにしてもよい。
【０１１５】
また、ＡＩ機能は必ずしもプロセス装置内ある必要はなく、ゲートウェイを介してインターネット接続されたＦｏｇ内にあってもよいし、Ｆｏｇと接続されたクラウド内にあってもよい。
【０１１６】
なお、図４はプロセス装置の一例に過ぎず、電子ビーム照射装置１５およびプロセス部１６を有するプロセス装置のほかに、メッキ装置や、ＣＭＰ、ベベル研磨装置、露光装置、エッチング装置、ＣＶＤ、その他の半導体製造装置、検査装置にも適用可能である。また、マスクのほか、ウエハなど様々な試料にも適用可能でる。
【符号の説明】
【０１１７】
２１  調整プレート
２２  電流計
２３  画像形成部
２４  判定部
２５  レシピ更新部
２６  ビームスキャナ
２７  偏向器電源
１１２  電子ビーム発生装置
１２４  ステージ
１１５  偏向器
２１１５  電極
１３１  全体制御部
１３２  電子ビーム制御部
【図１Ａ】
2019133978.tif 000003
【図１Ｂ】
2019133978.tif 000004
【図１Ｃ】
2019133978.tif 000005
【図１Ｄ】
2019133978.tif 000006
【図１Ｅ】
2019133978.tif 000007
【図１Ｆ】
2019133978.tif 000008
【図２Ａ】
2019133978.tif 000009
【図２Ｂ】
2019133978.tif 000010
【図２ＣＡ】
2019133978.tif 000011
【図２ＣＢ】
2019133978.tif 000012
【図２Ｄ】
2019133978.tif 000013
【図２Ｅ】
2019133978.tif 000014
【図２ＦＡ】
2019133978.tif 000015
【図２ＦＢ】
2019133978.tif 000016
【図２ＧＡ】
2019133978.tif 000017
【図２ＧＢ】
2019133978.tif 000018
【図２ＨＡ】
2019133978.tif 000019
【図２ＨＢ】
2019133978.tif 000020
【図２Ｉ】
2019133978.tif 000021
【図３Ａ】
2019133978.tif 000022
【図３Ｂ】
2019133978.tif 000023
【図３Ｃ】
2019133978.tif 000024
【図３ＤＡ】
2019133978.tif 000025
【図３ＤＢ】
2019133978.tif 000026
【図４】
2019133978.tif 000027