(57)【要約】【課題】  露光の様子をインサイチューに監視し、かつ露光異常が発生した場合には、直ちにこれを検出することが可能な電子ビーム露光装置を提供する。【解決手段】  電子ビーム露光装置１を、マスク３０上で反射する反射電子を検出する電子検出器８０と、電子検出器８０の検出信号を電子ビーム１５の走査位置に対応する画素値とするマスク像を記憶するメモリ６４及び６５と、メモリ６４及び６５にそれぞれ記憶したマスク像を比較するマスク像比較部６６と、この比較結果に基づいて、電子ビーム露光の異常を検出する異常検出部６７と、を備えて構成する。【選択図】      図１
2005064332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム源から発生する電子ビームを、露光するパターンに対応するマスクパターンを有するマスク上に走査して照射し、前記マスクを通過する前記電子ビームで、試料表面に前記マスクパターンに対応するパターンを露光する電子ビーム露光における電子ビーム露光異常検出方法であって、
前記露光の際に、前記電子ビームによる前記マスクの反射電子像であるマスク像を取得して、取得した複数の前記マスク像を互いに比較することにより、前記電子ビーム露光の異常を検出することを特徴とする電子ビーム露光異常検出方法。
【請求項２】
電子ビーム源から発生する電子ビームを、露光するパターンに対応するマスクパターンを有するマスク上に走査して照射し、前記マスクを通過する前記電子ビームで、試料表面に前記マスクパターンに対応するパターンを露光する電子ビーム露光における電子ビーム露光異常検出方法であって、
前記マスクのマスクパターンのＣＡＤデータを入力し、
前記露光の際に、前記電子ビームによる前記マスクの反射電子像であるマスク像を取得し、
入力される前記ＣＡＤデータと取得した前記マスク像とを、互いに比較することにより、前記電子ビーム露光の異常を検出することを特徴とする電子ビーム露光異常検出方法。
【請求項３】
入力されるＣＡＤデータから前記マスクの基準マスク像を生成し、
生成される基準マスク像と、前記取得したマスク像とを互いに比較することにより、前記電子ビーム露光の異常を検出することを特徴とする請求項２に記載の電子ビーム露光異常検出方法。
【請求項４】
電子ビーム源から発生する電子ビームを、露光するパターンに対応するマスクパターンを有するマスク上に走査して照射し、前記マスクを通過する前記電子ビームで、試料表面に前記マスクパターンに対応するパターンを露光する電子ビーム露光における電子ビーム露光異常検出方法であって、
前記露光の際に、前記マスク上で反射する前記電子ビームの反射電子を検出し、
検出した前記反射電子の検出信号を、前記電子ビームの走査位置に対応させて記憶し、
時間間隔を隔てて検出した、前記電子ビームの同じ走査位置に対応する前記検出信号を、互いに比較し、
前記比較結果に基づいて、前記電子ビーム露光の異常を検出することを特徴とする電子ビーム露光異常検出方法。
【請求項５】
電子ビームを発生する電子ビーム源と、前記電子ビームの経路中に配置されるマスクとを備え、前記電子ビームを前記マスク上に走査し、前記マスクを通過した前記電子ビームで、試料の表面に前記マスクのマスクパターンを露光する電子ビーム露光装置において、
前記電子ビームによる前記マスクの反射電子像であるマスク像を取得するマスク像取得手段と、
取得した前記マスク像を記憶するマスク像記憶手段と、
複数の取得した前記マスク像を互いに比較するマスク像比較手段と、
前記比較結果に基づいて、前記電子ビーム露光の異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項６】
電子ビームを発生する電子ビーム源と、前記電子ビームの経路中に配置されるマスクとを備え、前記電子ビームを前記マスク上に走査し、前記マスクを通過した前記電子ビームで、試料の表面に前記マスクのマスクパターンを露光する電子ビーム露光装置において、
前記マスクのマスクパターンのＣＡＤデータを入力する入力手段と、
前記電子ビームによる前記マスクの反射電子像であるマスク像を取得するマスク像取得手段と、
入力される前記ＣＡＤデータと取得した前記マスク像とを、互いに比較するマスク像比較手段と、
前記比較結果に基づいて、前記電子ビーム露光の異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項７】
さらに、入力されるＣＡＤデータから前記マスクの基準マスク像を生成する基準マスク像生成手段を備え、
前記マスク像比較手段は、生成される基準マスク像と、前記取得したマスク像とを互いに比較することを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光異常検出装置。
【請求項８】
電子ビームを発生する電子ビーム源と、前記電子ビームの経路中に配置されるマスクとを備え、前記電子ビームを前記マスク上に走査し、前記マスクを通過した前記電子ビームで、試料の表面に前記マスクのマスクパターンを露光する電子ビーム露光装置において、
前記マスク上で反射する前記電子ビームの反射電子を検出する電子検出器と、
前記電子検出器の検出信号を、前記電子ビームの走査位置に対応させて記憶する検出信号記憶手段と、
時間間隔を隔てて検出した、前記電子ビームの同じ走査位置に対応する前記検出信号を、互いに比較する検出信号比較手段と、
前記比較結果に基づいて、前記電子ビーム露光の異常を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする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、半導体集積回路などの製造工程で使用される微細パターンを露光する電子ビーム露光の露光異常検出方法に関し、特に露光パターンに対応するマスクに生じるマスク異常等による、電子ビーム露光の露光異常を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化のニーズに伴い、回路パターンの一層の微細化が要望されている。現在、微細化の限界を規定しているのは主として露光装置であり、電子ビーム直接描画装置やＸ線露光装置などの新しい方式の露光装置が開発されている。
【０００３】
最近では新しい方式の露光装置として、量産レベルで超微細加工用に使用可能な電子ビーム近接露光装置が開示されている（例えば特許文献１、およびこれに対応する日本国特許出願の特許文献２）。
【０００４】
図１１は、特許文献１に開示された電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す図である。この図を参照して、従来の電子ビーム近接露光装置について簡単に説明する。図示するように、電子光学鏡筒（カラム）１０内には、電子ビーム１５を発生する電子ビーム源１４と整形アパーチャ１８と電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６とを有する電子銃１２、対となる主偏向器２１、２２、対となる副偏向器５１、５２とを含み、電子ビームを光軸に平行に走査する走査手段２４、露光するパターンに対応する開口を有するマスク３０、および表面にレジスト層４２が形成された試料（半導体ウエハ）４０が設けられている。
【０００５】
マスク３０は、厚い外縁部内の中央に開口の形成された薄膜部を有しており、試料４０は表面がマスク３０に近接するように配置される。この状態で、マスクに垂直に電子ビームを照射すると、マスクの開口を通過した電子ビームが試料４０の表面のレジスト層４２に照射される。そして、電子ビーム１５は、走査手段２４により偏向されて、図１２に示すようにマスク３０の薄膜部上を走査して全面にわたって露光する。以上の動作によって、マスク３０の薄膜部に形成されたマスクパターンを、試料４０の表面のレジスト層４２に転写することが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第5,831,272号明細書（全体）
【特許文献２】日本特許第2951947号公報（全体）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の電子ビーム近接露光装置に限らず一般に電子ビーム露光装置では、転写されたパターンの解像性を高めるために、マスク薄膜部が非常に薄く作られる場合が多い。このため非常に薄いマスク薄膜部が露光中絶えず電子ビームに曝されていることになり、熱による変形やマスクパターンの一部が欠落することも考えられる。
【０００８】
一方で、マスク交換のときに大気中に置かれたマスクに異物（パーティクル）が付着し、あるいは露光中に試料表面のレジスト層から発生したハイドロカーボン系のガスにより、マスクにコンタミネーションが発生することもある。
【０００９】
または転写の途中で、電子ビーム源１４の故障により電子ビーム１５が発生されなくなる、もしくは走査手段２１に故障により電子ビーム１５が正しく偏向されなくなるということも考えられる。
【００１０】
これらマスク欠陥発生等による露光異常を原因とする不良品の発生を防止し、歩留まりを向上させるためには、露光の様子をインサイチュー（in-situ）に監視して、前述のような露光異常が生じた場合には直ちに露光装置を停止させる必要がある。
【００１１】
上記事情を鑑み、本発明では露光の様子をインサイチューに監視し、かつ露光異常が発生した場合には、直ちにこれを検出することが可能な露光異常検出方法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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の第１形態に係る電子ビーム露光異常検出方法は、電子ビーム露光の際に、電子ビームによるマスクの反射電子像であるマスク像を取得して、取得した複数のマスク像を互いに比較することにより、電子ビーム露光の異常を検出する。
【００１３】
図１は、本発明の原理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０２において、比較の基準となるマスク反射電子像（基準マスク像）を取得する。この反射電子像は、例えば試料上の任意位置にマスクパターンを転写するときに、電子ビームをマスク上で走査させるときに生じる反射電子を検出して、その検出信号と走査位置とに基づいて反射電子像を作出することにより、取得することとしてよい。
ステップＳ１０３において、比較の対象となるマスク反射電子像（対象マスク像）を取得する。この反射電子像は、例えばステップＳ１０２の後に転写位置を変えて次の露光を行うときに、電子ビームをマスク上で走査させるときに生じる反射電子を検出して、その検出信号と走査位置とに基づいて反射電子像を作出することにより、取得することとしてよい。
【００１４】
ステップＳ１０４において、ステップＳ１０２とステップＳ１０３とにおいてそれぞれ取得した、基準マスク像と対象マスク像を比較する。
ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４の比較結果に基づいて、両画像に変化が生じた場合に、露光異常が生じたことを検出する。
【００１５】
本発明の第２形態に係る電子ビーム露光装置は、電子ビームによるマスクの反射電子像であるマスク像を取得するマスク像取得手段と、取得したマスク像を記憶するマスク像記憶手段と、複数の取得したマスク像を互いに比較するマスク像比較手段と、この比較結果に基づいて電子ビーム露光の異常を検出する異常検出手段とを備える。
【００１６】
本発明の第１形態及び第２形態に係る電子ビーム露光異常検出方法及び電子ビーム露光装置において、比較する一方のマスク像のみを電子ビームによるマスクの反射電子像として取得し、比較するマスク像の他方は、マスクのＣＡＤデータに基づいてシミュレーションにより生成することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上の方法により、露光中のマスクの様子をインサイチューに監視し、マスク欠陥やパーティクル付着等のマスク異常が発生した場合に、直ちにこれを検出することが可能となる。
また、転写の途中において電子ビームの発生が停止する、もしくは電子ビームが正しく偏向されなくなる等の理由による露光異常が生じた場合にも、かかる露光異常を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２に、本発明の実施例に係る電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す。基本構成は、図１１に示した構成及び上記の文献１に開示された構成に類似した構成を有するので、図１１と同一の機能部分には同一の参照番号を付して表す。
【００１９】
図示するように、電子ビーム近接露光装置１の電子光学鏡筒（カラム）１０には、電子ビーム１５を発生する電子銃１４と、電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１６と、主偏向器２１及び２２と、副偏向器５１及び５２とが設けられる。
【００２０】
真空試料室（チャンバ）８には、試料（半導体ウエハ）４０をウエハチャック４４により保持して移動するウエハステージ４６が設けられている。なお、ウエハステージ４６は、少なくとも電子ビーム光軸に垂直なＸＹ平面において移動可能である。
【００２１】
電子ビーム近接露光装置１の制御は、コンピュータ等の計算機９１を備える制御部９０により行われる。制御部９０は、電子ビーム露光を行うために必要な、電子銃１４、照射レンズ１６、ウエハステージ４６等の制御を行う。
また制御部６０は、主偏向器２１及び２２を制御してマスク３０上で電子ビーム１５を走査するための主偏向器制御部９２を備えている。
【００２２】
さらに、電子ビーム近接露光装置１は、電子ビーム近接露光中の露光異常を検出するための露光異常検出手段６０を備えている。
露光異常検出手段９０は、マスク３０上で反射した電子ビーム１５の電子量を検出する電子検出器８０と、電子検出器８０の出力信号を電子ビーム１５のマスク３０上走査位置に対応して記憶し、メモリ空間上にマスク３０の反射電子像を作るマスク像記憶手段をなす第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５と、少なくとも２つのマスク像を比較するマスク像比較部６６と、マスク像比較部６６の比較結果に基づき、電子ビーム露光の異常を検出する異常検出部６７と、を備える。
【００２３】
第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５へは、例えば、電子検出器８０の出力信号を第１のＡＤコンバータ６１によってディジタル形式に変換した信号値が記憶される。その際、制御部９０の主偏向器制御部９２から出力された走査信号を、第２のＡＤコンバータ６２とアドレスデコーダ６３によって適宜変換して、第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５のアドレス信号として使用する。
アドレスデコーダ６３は、主偏向器制御部９２から出力された走査信号に基づいて、電子ビーム１５の走査位置に対応する画素位置のアドレスを出力する。
【００２４】
これにより、電子ビーム１５のマスク３０上走査位置に対応するメモリ空間上位置に、対応するマスク３０上位置における電子ビーム１５の反射電子量が記憶され、第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５のメモリ空間上にマスク像が作出される。
【００２５】
第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５は、それぞれ少なくともマスク１個分のマスク像を記憶可能な容量を有しており、それぞれ別個にマスク像を記憶することが可能である。スイッチＳＷ１及びＳＷ２は連動して、第１のメモリ６４又は第２のメモリ６５のいずれかをその都度選択して、露光実行中に検出信号を記憶するメモリとすることができる。
【００２６】
また、電子ビーム近接露光装置１は、第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５に記憶されたマスク像をオペレータに表示する表示画面７１を備え、露光異常検出手段６０は、第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５に記憶されたマスク像に基づいて、表示画面７１へのビデオ信号を生成する表示画像生成部７０とを備えてもよい。スイッチＳＷ３は、第１のメモリ６４及び第２のメモリ６５に記憶されたマスク像のいずれかを選択して、表示画面７１へ表示するマスク像とすることができる。
【００２７】
さらに露光異常検出手段６０は、異常検出部６７による検出信号に基づき露光異常の警報指示を行う警報指示部６８や、この検出信号に基づき電子ビーム近接露光装置の動作を停止させる装置停止部６９を備えてもよい。
【００２８】
以下、電子ビーム近接露光装置１の動作を説明する。まず、電子ビーム近接露光装置１による露光は、図３に示す試料４０（例えば半導体ウエハ）の上に形成される各ダイ４７Ａ〜４７Ｉに、マスク３０のマスクパターンに対応するパターンを転写して行うこととする。そして、各ダイ４７Ａ〜４７Ｉに露光する際には、各ダイ４７Ａ〜４７Ｉの位置がマスク３０の直下となるように、ウエハステージ４６を移動させるものとする。
【００２９】
図４は、本発明の実施例に係る電子ビーム露光の露光異常検出方法の全体フローチャートである。
ステップＳ２０２において、マスク３０を用いて電子ビーム露光を行うときに、マスク３０上を走査されてマスク３０上で反射した電子ビーム１５の反射電子像を、第１のメモリ６４に記憶する。
このステップＳ２０２で得る反射電子像は、以後のステップで、マスク像比較部６６におけるマスク像の比較の基準とするので、以後、基準マスク像と記す。
【００３０】
ステップＳ２０３において、ステップＳ２０２の露光後にさらに電子ビーム露光を行うときに、マスク３０上を走査されてマスク３０上で反射した電子ビーム１５の反射電子像を、第２のメモリ６５に記憶する。
【００３１】
ステップＳ２０３は、ステップＳ２０２の際と同一のマスク３０に対して、ステップＳ２０２とは時間間隔を隔てて電子ビームを全面に走査して、その反射電子像を得るステップであればよく、例えば、基準マスク像を取得した際の露光位置と異なる位置（例えばダイ４７Ｂ）へマスクパターンを露光する際に行われることとしてもよく、また、基準マスク像を取得した際の露光位置と同じ位置、例えばダイ４７Ａへ再度露光する際に行うこととしてもよい。
このステップＳ２０３で得る反射電子像は、以後、対象マスク像と記す。
【００３２】
マスク反射電子像は、マスク像取得手段を構成する電子検出器８０、主偏向器制御部９２、ＡＤコンバータ６１、６２及びアドレスデコーダ６３によって、以下に示す通り取得される。
図５にマスク反射電子像を取得する方法のフローチャートを示す。図５に示すフローチャートは、図４に示すステップＳ２０２及びＳ２０３の内容を示しており、両ステップは、スイッチＳＷ１及びＳＷ２によって、基準マスク像の記憶先を第１のメモリ６４又は第２のメモリ６５に変更する以外は、同様に実行される。
【００３３】
ステップＳ２２１において、電子ビーム近接露光装置１は、ウエハステージ４６により、パターンを転写しようとするダイを露光位置、すなわちマスク３０の直下に位置に移動する。
【００３４】
ステップＳ２２２において、主偏向器制御部９２は、電子ビーム１５がマスク３０上の露光開始位置となるように、主偏向器２１及び２２とを制御して電子ビーム１５を偏向する。このとき、主偏向器制御部９２は、露光異常検出手段６０のＡＤコンバータ６２に対して、電子ビーム１５のマスク３０上走査位置情報である走査信号を出力し始める。また、スイッチＳＷ１及びＳＷ２は、ステップＳ２０２の場合は第１のメモリ６４を選択し、ステップＳ２０３の場合は第２のメモリ６５を選択する。
【００３５】
ステップＳ２２３において、電子ビーム近接露光装置１は、マスク３０へ電子ビーム１５を照射する。
ステップＳ２２４において、電子検出器８０によって、マスク３０上で反射した電子ビーム１５の反射電子量を検出する。
電子検出器８０には、例えば図６に示すような二次電子検出器を用いる。試料３０に照射された電子ビーム１５によって試料３０面から飛び出した二次電子は、シンチレータチップ８３に印加される高電圧により生じる電場によって引き寄せられ、コレクタ８２の中心付近の有効シンチレータ面に集光される。
【００３６】
この二次電子は、シンチレータチップ８３に印加される高電圧により加速されて、シンチレータ８３の蛍光体の表面に形成されているアルミニウム膜８３ａにぶつかり、なだれ的に電子数を増やして、コロジオン膜８３ｂを通過しシンチレータ８３ｃにぶつかって発光する。このうちの一部が透明のチップ材８３ｄを通過する。
【００３７】
この透明のチップ材８３ｄを通過した光量子は、ライトパイプ８４内を通り光電子増倍管８５の陰極８６まで達する。光量子により陰極８６からたたき出された光電子は、多数の二次電子増倍面（ダイノード）１７にて増倍され陽極８８に捕捉される。従って、陽極８８からは、シンチレータ８３に捕集された二次電子の量に応じた信号が得られる。なお、電子検出器８０はマスク３０よりも上方に、すなわちマスク３０より電子ビーム源１４側に設けられる。
【００３８】
なお電子検出器８０は、図６の二次電子検出器に限らず、マスク３０上で反射した反射電子を検出しうる他の検出器（例えば反射電子検出器）であってもよい。
【００３９】
ステップＳ２２５において、電子検出器８０の出力信号値が、第１のメモリ６４又は第２のメモリ６５に記憶される。その際に電子検出器８０の出力信号は、ＡＤコンバータ６１によってディジタル形式の信号値として変換されて記憶される。また、電子検出器８０の信号値が記憶される第１のメモリ６４又は第２のメモリ６５上のアドレスは、主偏向器制御部９２が出力する走査信号に対応して、アドレスデコーダ６３によって定められる。
【００４０】
ステップＳ２２６において、電子ビーム１５がマスク３０全面にわたって走査されたか否かが判断される。電子ビーム１５がマスク３０全面にわたって走査されていれば、図３に示す全体フローチャートへと処理を戻し、そうでなければ、ステップＳ２２７に移して電子ビーム１５を次の露光位置へと走査させる。
【００４１】
ステップＳ２２７では、主偏向器制御部９２は、電子ビーム１５がマスク３０上の次の露光位置となるように、主偏向器２１及び２２とを制御して電子ビーム１５を偏向して、処理をステップＳ２２３まで戻す。このとき併せて、露光異常検出手段６０のＡＤコンバータ６２に対して出力する走査信号を、変更後の走査位置に対応する走査信号に変更する。
【００４２】
このように得られた基準マスク像と対象マスク像の拡大図を図７に例示的に示す。図７（ａ）は、第１メモリ６４に記憶されるマスク３０の基準マスク像３０１の拡大図を例示的に示すものであり、図示するパターンでは黒色に塗り潰してある領域がマスク開口部を示すものとする。
【００４３】
図７（ｂ）は、マスク３０に欠落が生じた場合の第２メモリ６５に記憶される対象マスク像３１１の拡大図を例示して示す。３１２部分においてパターンに欠落が生じた様子を示す。図７（ｃ）は、マスク３０に異物が付着した場合の第２メモリ６５に記憶される対象マスク像３２１の拡大図を例示して示す。３２２部分において異物が付着した様子を示す。
【００４４】
図３のステップＳ２０４では、マスク像比較部６６が、基準マスク像と対象マスク像との比較を行う。比較は、電子ビームの同じ走査位置に対応する電子検出器８０の検出信号を互いに比較する、すなわち第１メモリ６４及び第２メモリ６５の同じアドレス位置の画素どうしを互いに比較して行う。
比較方法には種々の方式を採用しうるが、ここでは例えば、各画素ごと画素値、すなわち電子検出器８０の検出信号値どうしの差を算出し、その差の絶対値を比較値として計算する。
【００４５】
例えば、図７（ａ）の基準マスク像３０１の８×８画素の３０３部分（図８（ａ））と、図７（ｂ）の対象マスク像３１１の８×８画素の３１３部分（図８（ｂ））との比較結果を、図８（ｃ）に図式的に示す。各画素の差を求めることで基準マスク像３０１と対象マスク像３１１の変化部分である、マスク欠落部分のみが抽出される。図７（ａ）の基準マスク像３０１の３０４部分と、図７（ｃ）の対象マスク像３２１の３２４部分との比較についても、同様に行われる。
【００４６】
ステップＳ２０５では、異常検出部６７が、ステップＳ２０４の比較結果に基づいて露光異常が生じたか否かの判定を行う。
露光異常判定方法には種々の方式を採用しうる。例えば、ステップＳ２０４で計算した各画素ごとの比較値画素値が第１の閾値ｖｔｈを超える画素数をカウントし、その画素数がマスク像全体で第２の閾値ｔｈａｌｌを超えた場合に露光異常であると判断してもよい。この方法によれば、露光異常検出手段６０は、電子ビームの同じ走査位置に対応する電子検出器８０の各検出信号値を比較すれば足りる。したがって、第２のメモリ６５を省略して、第１のメモリ６４に記憶される各検出信号値と、露光中に順次検出される電子検出器８０の各検出信号値と直接比較するように構成して、露光異常検出手段６０の構成を単純化することができる。
【００４７】
他の判定方法としては、複数画素をまとめて画素ブロックを構成し、画素ブロック内において第１の閾値ｖｔｈを超える画素数をカウントし、その画素数が画素ブロック内で第２の閾値ｔｈｐａｒを超えた場合に露光異常であると判断してもよい。
例えば、図８（ａ）に示す基準マスク像３０１の３０３部分と、図８（ｂ）に示す対象マスク像３１１の３１３部分を画素ブロックとして使用する。図８（ｃ）に算出された比較結果では、８個の画素においてその差が第１の閾値ｖｔｈを超えている。そして、この８×８画素の画素ブロック内において、閾値ｖｔｈを超えた画素数が第２の閾値ｔｈｐａｒを超えていれば、露光異常と検出する。
【００４８】
この方法によれば、両マスク像において値が異なる画素の局所的な偏りを検出結果に反映することができるので、検出すべきマスク像の相違部のサイズの閾値を設定して、誤検出を低減することができる。
【００４９】
ステップＳ２０５で露光異常と判断された場合には、ステップＳ２０６で異常処理ルーチンを実行する。ステップＳ２０６の異常処理ルーチンを図９に示す。
図９に示す通り、異常処理ルーチンではステップＳ２６１において、警報指示部６８が、警報メッセージを作成して表示画像生成部７０を介して表示画面７１に警報メッセージを表示する。
さらにステップ２６２は、装置停止部６９が緊急停止信号を出力して、インタフェース９３を介して制御部９０に入力され、計算機９１により電子ビーム近接露光装置１の動作が停止される。
【００５０】
図１０は、本発明の実施例に係る電子ビーム近接露光装置の他の基本構成図である。
電子ビーム近接露光装置１の基本構成は、図２に示した構成に類似した構成を有するので、同一の機能部分には同一の参照番号を付して表し、説明を省略する。
【００５１】
電子ビーム近接露光装置１は、マスク３０のマスクパターンのＣＡＤデータを入力する入力部９４と、入力部９４に入力されるＣＡＤデータに基づき、基準マスク像を生成する基準マスク像生成部９５とを備える。
入力部９４に入力されるＣＡＤデータは、マスク３０を製作する際に使用されるマスクパターンのＣＡＤデータとしてよい。
基準マスク像生成部９５は、この入力されるＣＡＤデータに基づいて、電子検出器８０の出力信号を元に生成されるであろうマスクの電子反射像をシミュレーション等の手段により生成する。
【００５２】
生成されたマスク像は、基準マスク像として第１のメモリ６４に記憶される。そして、マスク像比較部６６によって、第１のメモリ６４に記憶された基準マスク像と、電子検出器８０の出力信号を元に生成され第２のメモリ６５に記憶された対象マスク像とが比較される。そして、異常検出部６７は、マスク像比較部６６の比較結果に基づき電子ビーム露光の異常を検出する。
【００５３】
図１０の電子ビーム近接露光装置１の動作は、図４に示す全体フローチャートと同様である。ただし、図１０の電子ビーム近接露光装置１は、ステップＳ２０２において、マスク３０上を走査されてマスク３０上で反射した電子ビーム１５の反射電子像を取得する代わりに、基準マスク像生成部９５によって、入力されたＣＡＤデータに基づいて、シミュレーション等の手段によりマスク像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の原理を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す図（その１）である。
【図３】電子ビーム近接露光装置の試料の上面図である。
【図４】図３に示す本発明の実施例に係る電子ビーム露光の露光異常検出方法のフローチャートである。
【図５】マスク反射電子像の取得ルーチンのフローチャートである。
【図６】２次電子検出器の構成図である。
【図７】取得された反射電子像を例示する図である。
【図８】反射電子像の比較方法を例示する図である。
【図９】異常処理ルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す図（その２）である。
【図１１】従来の電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す図である。
【図１２】電子ビーム近接露光装置の電子ビームの走査方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電子ビーム近接露光装置
８…試料室（チャンバ）
１０…電子光学鏡筒（カラム）
１４…電子ビーム源
１５…電子ビーム
２１、２２…主偏向器
３０…マスク
４０…試料（半導体ウエハ）
６０…露光異常検出手段
６２…画像表示手段
６４…第１のメモリ
６５…第２のメモリ
６６…マスク像比較部
６７…異常検出部
８０…電子検出器
９０…制御部
９２…主偏向器制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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