(57)【要約】【課題】  リアルタイムにブランキングアンプの故障を検出する。【解決手段】  ショット時間データに基づいてブランキング信号を作成するブランキング信号作成手段２０、ブランキング信号作成手段２０からのブランキング信号を増幅してブランキング用偏向器２に供給するブランキングアンプ２１、ブランキングアンプ２１の出力と基準電圧発生器３１からの基準電圧とを比較し、パルス状の信号を発生する第１比較器３２、第１比較器３１からのパルス状信号の各パルス幅を測定するパルス幅測定手段３３、パルス幅測定手段３３からの各パルス幅データと、対応する各ショット時間データとを比較し、異なる場合に異常を表す信号を発生する第２比較器３５とを設け、第２比較器  ３５の出力に基づいてブランキングアンプ２１の故障を検出するように成した。【選択図】図２
2005183251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射時間データに基づいてブランキング信号を作成するブランキング信号作成手段と、該ブランキング信号作成手段からのブランキング信号を増幅してブランキング用偏向器に供給するブランキングアンプを備えた荷電粒子ビーム装置において、ブランキングアンプの出力と基準信号とを比較し、パルス状の信号を発生する第１比較器、第１比較器からのパルス状信号の各パルス幅を測定するパルス幅測定手段、パルス幅測定手段からの各パルス幅データと、対応する各照射時間データとを比較し、異なる場合に異常を表す信号を発生する第２比較器とを設けた荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記第２比較器からの信号により荷電粒子ビーム装置の動作を停止させるように成した請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記第１比較器からのパルス状信号の各パルス信号を計数するカウンターを設け、所定の数の照射後、その照射数と前記カウンターの計数値とを比較し、異なる場合に異常を表す信号を発生する様に成した請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記荷電粒子ビーム装置の動作は、描画動作である請求項２記載の荷電粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランキングアンプ故障検出回路を備えた荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。
【０００３】
図中１は電子銃、２はブランキング用偏向器、３はブランキング用スリット、４は照射レンズである。５，６はそれぞれ、中央部に多角形状、例えば、正方形若しくは矩形の孔が穿たれた第１成形スリット，第２成形スリット、７は前記第１成形スリット５の孔像を第２成形スリット上に結像するための成形レンズ、８は前記第１成形スリットを通過した電子ビームを偏向することにより、前記第１スリット孔像の第２成形スリット上での結像位置を決めるための成形用偏向器で、これらの成形スリット５，６、成形レンズ７，及び成形用偏向器８が電子ビーム断面可変機構を成している。９は前記第２成形スリット６を通過した電子ビームを被描画材料１０に集束するための集束レンズ、１１は材料上に集束される電子ビームの位置を決めるための位置決め用偏向器である。１２は前記被描画材料を載置するステージである。
【０００４】
１３はフィールドサイズに分割された被描画材料上に描くべき描画パターンのデータが記憶されているデータメモリ、１４は中央制御装置（以後、ＣＰＵと称す）である。
【０００５】
１５はデータ転送回路で、前記ＣＰＵ１４の指令によりデータメモリ１３からの描画パターンデータをビームショットサイズのデータに分割し、ショットビームのサイズデータとショット位置データを発生し、前者をＤＡ変換器１６とアンプ１７を介して前記成形用偏向器８に、後者をＤＡ変換器１８とアンプ１９を介して前記位置決め用偏向器１１に供給すると同時に、ショット時間データ（照射時間データ）をブランキング信号作成回路２０及びブランキングアンプ２１を介して前記ブランキング用偏向器２に送るものである。
【０００６】
２２は前記ＣＰＵ１４からの指令に従ってステージを移動制御するための信号を発生するステージ駆動回路、２３はステージ駆動機構である。
【０００７】
この様な構成の装置において、ＣＰＵ１４の指令により、データ転送回路１５はデータメモリ１３からの描画パターンデータをビームショットサイズのデータに分割し、ショットビームのサイズデータとショット位置データを発生し、前者をＤＡ変換器１６とアンプ１７を介して前記成形用偏向器８に、後者をＤＡ変換器１８とアンプ１９を介して前記位置決め用偏向器１１に供給すると同時に、ショット時間データをブランキング信号作成回路２０及びブランキングアンプ２１を介して前記ブランキング用偏向器２に送る。この様な動作が、１フィールド分のパターンデータについて行われることにより、被描画材料１０上の１フィールド内に、所定の断面形状及び大きさの電子ビームが次々ショットされ、所定のパターンが描かれることになる。
【０００８】
この様なパターン描画が１フィールド分について終わると、前記ＣＰＵ１４からの指令がステージ駆動回路２２に送られ、ステージ駆動機構２３は、ステージ１２を次に描画されるフィールドの中心が電子ビーム光軸上に来るように移動させる。そして、そのフィールド内に、上記の様にして、電子ビームによりパターン描画が行われる。
【０００９】
さて、この様な電子ビーム描画では、或るパターンの描画を終え、描画位置の異なった次のパターンを描く場合、電子ビームがそのパターン位置に偏向される迄、ブランキングオンの状態にして電子ビームが被描画材料１０に達しない様にし、電子ビームがそのパターン位置に偏向されたら、ブランキングオフの状態にして電子ビームが被描画材料１０に達する様にし、所定時間電子ビームが被描画材料上にショットされる様にしている。このブランキングのオン，オフ制御は、データ転送回路１５からのショット時間データに基づいてブランキング信号作成回路２０によりブランキング信号が作成され、このブランキング信号に基づいてブランキングアンプ２１がブランキング用偏向器２に印加される電圧を発生することによって行われる。
【００１０】
【特許文献１】特開３−２０１４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
所で、ブランキングアンプが故障した場合、描画すべきパターンが描画されなかったり、或いは部分的に欠けたパターンが描画されたり、或いは不要部にパターンが描画されていたり、或いは適切なビーム照射量で描画されない為に描画されたパターンに寸法誤差が発生したりする。
【００１２】
そこで、所定の描画が完了した被描画材料を描画装置から外し、専用の検査器にセットして描画されたパターンを検査し、元の描画パターンデータ、或いは、同じ描画パターンデータに基づいて事前にパターン描画が行われた被描画材料との間で比較検査を行い、描画の異常を発見している。しかし、この様な描画異常は、１つの被描画材料についてのパターン描画が完了した後に分かるため、被描画材料１枚が丸々無駄になってしまうばかりか、描画異常の発生箇所を特定することが難しかった。そこで、描画を開始してから、所定の描画が完了するまでの間において、パターン描画を一時停止して、その間に、ブランキングアンプの出力電圧を電圧計若しくはオシロスコープで測定しても良いが、操作が厄介であるばかりか、描画異常の発生箇所を特定することが難しかった
本発明は、この様な問題を解決する新規な荷電粒子ビーム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】
【００１３】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、照射時間データに基づいてブランキング信号を作成するブランキング信号作成手段と、該ブランキング信号作成手段からのブランキング信号を増幅してブランキング用偏向器に供給するブランキングアンプを備えた荷電粒子ビーム装置において、ブランキングアンプの出力と基準信号とを比較し、パルス状の信号を発生する第１比較器、第１比較器からのパルス状信号の各パルス幅を測定するパルス幅測定手段、パルス幅測定手段からの各パルス幅データと、対応する各照射時間データとを比較し、異なる場合に異常を表す信号を発生する第２比較器とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の荷電粒子ビーム装置によれば、リアルタイムにブランキングアンプの故障が検出出来る。その為に、描画異常の発生箇所を簡単に発見出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図２は本発明の荷電粒子ビーム装置の一概略例を示したものである。図中、図１で使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００１７】
図２において、３１は基準電圧発生器で、ブランキング用偏向器２がブランキング動作を行うための最低電圧（基準電圧）を発生するものである。３２は第１比較器で、ブランキングアンプ２１の出力Ｂと、基準電圧発生器３２からの基準電圧を比較し、ブランキングオフ（電子ビームが被描画材料に照射されている）の間、即ち、出力Ｂが基準値より小さい間はＨ（“ハイ”）となり、ブランキングオン（電子ビームが被描画材料に照射されない）の間、即ち、出力Ｂが基準値より大きい間はＬ（“ロー”）となる２値信号（パルス状信号）を発生する。
【００１８】
３３は第１比較器３２が出力する各パルス状信号の幅（パルス幅）を測定するパルス幅測定回路である。３４は第１比較器３２が出力する信号数を計測するカウンター、３５はパルス幅測定回路３３で測定した各信号のパルス幅と、データ転送回路１５からのショット時間データを比較する第２比較器である。
【００１９】
次に、この様な構成のブランキングアンプ故障検出回路の動作について説明する。
【００２０】
データ転送回路１５はデータメモリ１３からの描画パターンデータをビームショットサイズのデータに分割し、ショットビームのサイズデータとショット位置データを発生し、前者をＤＡ変換器１６とアンプ１７を介して前記成形用偏向器８に、後者をＤＡ変換器１８とアンプ１９を介して前記位置決め用偏向器１１に供給すると同時に、ショット時間データ（照射時間データ）をブランキング信号作成回路２０及びブランキングアンプ２１を介して前記ブランキング用偏向器２に送る。この様な動作が、１フィールド分のパターンデータについて行われることにより、被描画材料１０上の１フィールド内に、所定の断面形状及び大きさの電子ビームが次々ショットされ、所定のパターンが描かれることになる。この様なパターン描画が１フィールド分について終わると、前記ＣＰＵ１４からの指令がステージ駆動回路に送られ、ステージ駆動機構２３は、ステージ１２を次に描画されるフィールドの中心が電子ビーム光軸上に来るように移動させる。そして、そのフィールド内に、上記の様に、電子ビームによりパターン描画が行われる。
【００２１】
さて、データ転送回路１５からブランキング信号作成回路２０にショット時間データ（Ｄｗ（Ｄｗ１，Ｄｗ２，……））信号が送られると、該ブランキング信号作成回路２０は、このショット時間データに基づいて、例えば、各０レベルの部分の幅が各ショット時間（Ｗ１，Ｗ２，……）に対応するパルス状のブランキング信号を作成してブランキングアンプ２１に送る。該ブランキングアンプはパルス状のブランキング信号を、ブランキング用偏向器２がブランキングするのに必要な電圧まで増幅してブランキング用偏向器２に印加する。図３の（ａ）はブランキングアンプ２１の出力信号の例を示す。この様にして、順次ショット時間の間、電子ビームが被描画材料上の所定位置にショットされ、各パターンが描かれるのであるが、このパターン描画最中において、ブランキングアンプ２１の出力信号（図３の（ａ））は第１比較器３２に、データ転送回路１５からのショット時間データ（Ｄｗ１，Ｄｗ２，……）は第２比較器３５にもそれぞれ送られる。
【００２２】
前記第１比較器３２はブランキングアンプ２１の出力信号（図３の（ａ））と基準電圧発生器３１から送られて来る基準電圧（図３の（ｂ））とを比較し、基準電圧が大きい間（即ち、ブランキングオフの間）Ｈ（“ハイ”）（基準電圧が小さい間はＬ（“ロー”））のパルス状信号（図３の（ｃ））をパルス幅測定回路３３とカウンター３４に送る。
【００２３】
パルス幅測定回路３３は、送られて来たパルス状信号（図３の（ｃ））の各パルス幅Ｐｗを測定し、各幅データ（Ｐｗ１，Ｐｗ２）を、データ転送回路１５からショット時間データが送られて来ている第２比較器３５に送る。該第２比較器３５は、両データを比較し、一致すれば前記ブランキングアンプは正常と判断し、不一致なら異常と判断して異常を知らせる信号を中央制御装置１４に送る。該中央制御装置１４はこの異常信号を受けた場合、描画動作を停止する指令を、例えばデータ転送回路１５に発し、描画を一時中止させる。
【００２４】
一方、カウンター３４は前記第１比較器３２からの信号の内、例えば、Ｈ（“ハイ”）の信号の数をカウントし中央制御装置１４に送る。該中央制御装置１４は所定の描画が終了した時点で、ショットデータ数と比較し、一致していればブランキングアンプ２１は正常に動作したと判断し、不一致ならば異常があったと判断する。
【００２５】
尚、中央制御装置１４は、ブランキングアンプ２１に異常があった場合、中央制御装置１４の指令に基づいて外部のモニター（図示せず）に輝度若しくはカラー等で警告を表示するように成しても良い。
【００２６】
又、前記例では、ブランキング用偏向器として静電偏向型のものを説明したが、電磁偏向型のものにも応用可能であることは言うまでもない。
【００２７】
又、前記例では、本発明を電子ビーム描画装置に応用した場合について説明したが、本発明は、ブランキング系を備えた他の荷電粒子ビーム装置（例えば、電子顕微鏡や集束イオンビーム装置等）にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】電子ビーム描画装置の一概略例を示している。
【図２】本発明の荷電粒子ビーム装置の一概略例を示したものである。
【図３】信号波形図を示している。
【符号の説明】
【００２９】
１…電子銃
２…ブランキング用偏向器
３…ブランキング用スリット
４…照射レンズ
５…第１成形スリット
６…第２成形スリット
７…成形レンズ
８…成形用偏向器
９…集束レンズ
１０…被描画材料
１１…位置決め用偏向器
１２…ステージ
１３…データメモリ
１４…中央制御装置
１５…データ転送回路
１６…ＤＡ変換器
１７…アンプ
１８…ＤＡ変換器
１９…アンプ
２０…ブランキング信号作成回路
２１…ブランキングアンプ
２２…ステージ駆動回路
２３…ステージ駆動機構
３１…基準電圧発生器
３２…第１比較器
３３…パルス幅測定回路
３４…カウンター
３５…第２比較器
【図１】
2005183251.tif 000003
【図２】
2005183251.tif 000004
【図３】
2005183251.tif 000005