(57)【要約】【課題】  描画中でも描画パターンの検証が可能な描画パターンの検証方法および電子線描画装置を得る。【解決手段】  成形偏向器へ入力される第一のアナログデータをＡＤ変換し第一のディジタルデータと比較して電子線が成形された形状を求める工程と、電子線を偏向する偏向器へ入力される第二のアナログデータをＡＤ変換し第二のディジタルデータと比較して電子線の試料上の照射位置情報を求める工程と、電子線のブランキングのオンオフ制御信号とＸ線検出器とから電子線の照射の有無情報を求める工程と、電子線の成形形状と電子線の照射位置情報と電子線の照射の有無情報とから描画パターンを求める工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形アパーチャの開口部へ電子線を偏向走査して所望の形状へ成形し、所望のパターンを試料へ描画する可変成形ベクタ走査方式の電子線描画装置における描画パターンの検証方法であって、前記成形アパーチャの開口部へ電子線を偏向走査させる成形偏向器へ入力される第一のアナログデータをＡＤ変換し、前記所望のパターンから生成された第一のディジタルデータと比較して電子線が成形された形状を求める工程と、成形された電子線を偏向する偏向器へ入力される第二のアナログデータをＡＤ変換し、前記所望のパターンから生成された第二のディジタルデータと比較して成形された電子線の偏向量を求めるとともに、該偏向量と前記試料の位置情報とから電子線の試料上の照射位置情報を求める工程と、電子線のブランキングのオンオフ制御信号とＸ線検出器からのＸ線検出情報とから電子線の照射の有無情報を求める工程と、前記電子線の成形形状と前記電子線の照射位置情報と前記ブランキングのオンオフ情報と前記電子線の照射の有無情報とから描画パターンを求める工程とを備えることを特徴とする描画パターンの検証方法。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記求められた描画パターンと前記所望のパターンとを比較する工程を備えることを特徴とする描画パターンの検証方法。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記求められた描画パターンと前記所望のパターンとを比較し、予め定められた許容値以下であれば描画を続行し、該許容値を超えた場合は描画を中断することを特徴とする描画パターンの検証方法。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記許容値を超えることで描画を中断した場合に、該許容値を超えた原因を、前記電子線の成形形状と、前記電子線の照射位置情報と、前記ブランキングのオンオフ情報と、前記電子線の照射の有無情報とを用いて推定することを特徴とする描画パターンの検証方法。
【請求項５】
成形アパーチャの開口部へ電子線を偏向走査して所望の形状へ成形し、所望のパターンを試料へ描画する可変成形ベクタ走査方式の電子線描画装置において、
前記成形アパーチャの開口部へ電子線を偏向走査させる成形偏向器と、該成形された電子線を偏向する偏向器と、
前記成形された電子線の前記試料への照射を制御するブランキング電極と、
前記成形された電子線が照射されて前記試料から発生するＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記試料の位置を計測する計測部と、
前記成形偏向器へ入力される第一のアナログデータをＡＤ変換し、前記所望のパターンから生成された第一のディジタルデータと比較して電子線が成形された形状を求めるとともに、
前記偏向器へ入力される第二のアナログデータをＡＤ変換し、前記所望のパターンから生成された第二のディジタルデータと比較して電子線の偏向量を求め、前記計測部からの試料の位置情報を用いて試料上の照射位置情報を求めるデータ変換処理部と、
前記ブランキング電極のオンオフ制御信号と前記Ｘ線検出器からのＸ線検出情報とから電子線の照射の有無情報を求めるブランキング動作判断部と、
電子線の成形形状と電子線の照射位置情報とブランキングのオンオフ情報と電子線の照射の有無情報とから描画パターンを求めるデータ検証部とを備えることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項６】
請求項５の記載において、前記データ検証部は、前記求められた描画パターンと前記所望のパターンとを比較することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項７】
請求項６の記載において、前記求められた描画パターンと前記所望のパターンとを比較し、予め定められた許容値以下であれば描画を続行し、該許容値を超えた場合は描画を中断することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項８】
請求項７の記載において、前記許容値を超えることで描画を中断した場合に、該許容値を超えた原因を、前記電子線の成形形状と、前記電子線の照射位置情報と、前記ブランキングのオンオフ情報と、前記電子線の照射の有無情報とを用いて推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、電子線を用いて描画された描画パターンの検証方法および電子線描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変成形ベクタ走査方式の電子線描画装置では、電子線を所望の形状に成形しそれを試料へ照射することによって、所望の形状を描画しており、所望の形状の開口を有する成形アパーチャに電子線を偏向させて図形を塗りつぶすようにベクタ走査するとともに、成形された電子線が試料上の所望の位置に位置付けられるように偏向させている。まず、描画すべき図形パターンを示すデータから近接効果補正や図形のつなぎの部分の露光量の補正を加えた描画データを生成し、そのディジタルデータをＤＡコンバータでアナログデータへ変換し増幅アンプを介して偏向器へ与える。描画すべき図形パターンに対して、描画された図形が一致しているかの検証には、描画後のパターンの外観を検査装置で検査する方法（例えば、特許文献１参照）の他、ＤＡコンバータまでのディジタルデータの段階で、パリティチェックを行ってエラーの有無を検証したり、描画データそのものを検証して修正値を求める方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【０００３】
しかしながら、ＤＡコンバータでアナログデータに変換されてから試料に電子線が照射されるまでの間は、なんら確認がなされていないので、例えば、アナログデータへノイズが重畳されたり、偏向器へ与える電圧が変動して電子線の偏向量に不具合が発生しても、描画された試料を外観検査装置で検証するまで不具合が発見できないという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６１９３８号公報
【特許文献２】特開平１１−８１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、描画中でも描画パターンの検証が可能な描画パターンの検証方法および電子線描画装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するために、本発明の実施態様は、成形偏向器へ入力される第一のアナログデータをＡＤ変換し第一のディジタルデータと比較して電子線が成形された形状を求める工程と、電子線を偏向する偏向器へ入力される第二のアナログデータをＡＤ変換し第二のディジタルデータと比較して電子線の試料上の照射位置情報を求める工程と、電子線のブランキングのオンオフ制御信号とＸ線検出器とから電子線の照射の有無情報を求める工程と、電子線の成形形状と電子線の照射位置情報と電子線の照射の有無情報とから描画パターンを求める工程とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、描画中でも描画パターンの検証が可能な描画パターンの検証方法および電子線描画装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図１はデータの流れを示す機能ブロック図、図２は可変成形ベクタ走査方式の電子線描画装置の概略構成図である。
【０００９】
図２において、右方に示す電子線描画装置の本体に偏向器等の各機器を制御する各制御機器が接続されて電子線描画装置を構成している。電子線描画装置本体の内部は真空に維持され、高圧電源２０７から高圧電圧が供給されて電子銃２０９から電子線２１０が照射される。電子線２１０は、アパーチャ２１５で所望のエネルギー強度の部分のみが通過するように遮断され、レンズ群２２０で絞られながら成形偏向器２１６で成形アパーチャ
２１７の開口を塗りつぶすようにベクタ走査されて、所望の形状に成形される。成形された電子線はブランキング電極２１８で偏向されて試料２２２への照射をオンオフ制御される。また、電子線は対物レンズ２２１で細く絞られ、試料２２２上の所望の位置へ照射されるように偏向器２１９で偏向される。試料２２２へ電子線が照射されるとＸ線が発生するので、Ｘ線検出器２２３でそのＸ線を検出することによって、電子線が試料２２２へ照射されているかどうかを知ることができる。試料２２２はステージ２２４に載せられ、ステージ２２４が移動することによって、試料２２２上の電子線の照射位置を調整することができる。試料２２２としては、半導体ウェハ，縮小投影露光して半導体装置を製造するためのレチクル，ディスプレイパネル，磁気ヘッド等がある。
【００１０】
成形偏向器２１６，ブランキング電極２１８，偏向器２１９へ印加される電圧は、ビーム制御部２０８のＤＡＣ（ディジタル・トゥ・アナログ・コンバータ）や増幅アンプからのアナログデータで制御され、アナログデータはデータ制御系２０２の描画制御系２０３から送信されるディジタルデータに基づき生成される。レンズ群２２０や対物レンズ221に印加される電圧は、ビーム制御部２０８で制御され、これはデータ制御系２０２のレンズ電源２０４から送られる。Ｘ線検出器２２３からのＸ線受信信号は、データ制御系202の信号検出系２０５へ送信される。ステージ２２４の移動は、ステージ制御系２０６から送信される制御信号で制御されるとともに、ステージ２２４の実際の位置情報は、図示しない計測部、例えばレーザ干渉計等で計測され、ステージ制御系２０６へ送信される。
【００１１】
描画すべき図形データは、バス２１１から制御計算機２００へ送られ、制御計算機200の図示しないデータ変換処理部で描画用のデータに変換される。制御計算機２００は描画用のデータを偏向器制御データ，ステージ制御データ等に変換し、インターフェイス201を介してデータ制御系２０２やステージ制御系２０６へそれらのデータを送信する。また、Ｘ線検出器２２３で検出されたＸ線受信信号、ステージ２２４の移動情報の他、後述する偏向器へ与えられる制御データがインターフェイス２０１を介して制御計算機２００へ送られ、描画パターンが検証される。
【００１２】
図１において、描画すべき図形データは、図形データ入力部１０１で入力されてデータ変換処理部１０２で描画用のデータに変換される。描画用のデータには偏向器２１９の制御用データと成形偏向器２１６の制御用データとがある。偏向器２１９の制御用データはＤＡＣ１０３でディジタルデータからアナログデータへ変換され、アンプ１０４で増幅されて偏向器回路１０５へ送られる。ここで、偏向器回路１０５へ与えるアナログデータをアンプ１０６を介してＡＤＣ１０７でアナログデータからディジタルデータへ変換する。したがって、この変換されたディジタルデータは、偏向器回路１０５へ与えられる偏向情報である。電子線の試料上の照射位置を求めるためには、この偏向情報だけでなくこれにステージ２２４の位置情報を加味する必要があるため、ステージ制御回路１１９からステージ２２４の位置情報を受信し、偏向情報に加算してデータ変換処理部１１３へ送信する。
【００１３】
一方、成形偏向器２１６の制御用データはＤＡＣ１０８でディジタルデータからアナログデータへ変換され、アンプ１０９で増幅されて成形偏向器回路１１０へ送られる。ここで、成形偏向器回路１１０へ与えるアナログデータをアンプ１１１を介してＡＤＣ１１２でアナログデータからディジタルデータへ変換し、データ変換処理部１１３へ送信する。したがって、この変換されたディジタルデータは、成形偏向器回路１１０へ与えられる偏向情報であり、電子線の成形形状の情報である。
【００１４】
また、描画パターンを求めるためには偏向情報だけでなく、電子線が試料へ照射されているかどうかも知る必要があるので、検出回路１１４でＸ線検出器２２３のＸ線検出情報からＸ線強度を求め、ブランキング動作判断部１１５で求めたブランキング電極２１８のオンオフ情報と加算して、Ｘ線検出強度の時間変化を求める。
【００１５】
図３はブランキングのオンオフ時のＸ線検出器によるＸ線検出強度を表すグラフであり、横軸は時間、縦軸はＸ線の検出強度である。図２に示したブランキング電極２１８がオンのとき、電子線は試料２２２に照射されないように偏向されているので、試料２２２からＸ線は発生せず、図３に示すように、Ｘ線の検出強度波形３００は零である。ブランキング電極２１８をオフにすると、電子線が試料２２２に照射されるので、試料２２２からＸ線が発生し、Ｘ線検出器２２３で検出されたＸ線の検出強度波形３０１が増加する。したがって、試料２２２に電子線が照射されていることがわかる。次に、ブランキング電極２１８をオンにすると、電子線が試料２２２に照射されないように偏向され、試料２２２からＸ線は発生せず、Ｘ線の検出強度波形３０２は零になる。したがって、電子線が試料２２２に照射されていないことがわかる。
【００１６】
一方、ブランキング電極２１８がオフの状態でもＸ線が検出されない場合には、電子線が発生していないか、あるいは電子線が偏向されて試料２２２へ照射されていないことであるが、通常このような制御は行わないので、電子線描画装置自体が異常であると判断される。同じく、ブランキング電極２１８がオンの状態でＸ線が検出される場合は、ブランキング機能が異常であると判断される。
【００１７】
図１に戻って、データ変換処理部１１３からの偏向情報と、ブランキング動作判断部
１１５からのＸ線検出強度の情報とがデータ検証部１１６へ送られる。これらの情報は、描画の最中に送られているので、データ検証部１１６では、電子線の試料上の位置，照射の有無から、試料上へ描画されたパターンを求めて描画データを生成するとともに、この描画データと図形データ入力部１０１から送信された図形データとを時間を同期させて比較し、違いを検出していく。違いがない場合、あるいは許容値以下の場合には、そのまま描画を続行し、違いがあるかまたは許容値を超えた場合には、描画の中断指令を発生し、電子線描画装置の描画動作を停止させるとともに、オペレータへその旨伝達する。
【００１８】
従来の描画終了後に外観検査により描画パターンの異常を発見する場合には、描画の不良が発生してからそれを発見するまでに、全描画を終了するまでの時間と外観検査の時間とが経過しているのに対して、本発明の実施例では、図形データと描画データとが異なった時点で描画が中断するので、直ちに原因の究明にとりかかれ、従来のような無駄時間を省くことができるという効果がある。
【００１９】
また、データ検証部１１６へ送信された偏向情報とＸ線検出強度情報とを分離して解析すれば、描画不良がいずれの原因によるものかを容易に判断することができる。例えば、許容値を超えることで描画を中断した場合に、許容値を超えた原因を、電子線の成形形状と、電子線の照射位置情報と、ブランキングのオンオフ情報と、電子線の照射の有無情報とを用いて推定する。
【００２０】
このように、本発明の実施例によれば、描画中に同時に描画パターンが検証できるので、描画不良の箇所，原因を容易に判断でき、さらに、不良発生から不良発見までの無駄時間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】データの流れを示す機能ブロック図。
【図２】可変成形ベクタ走査方式の電子線描画装置の概略構成図。
【図３】ブランキングのオンオフ時のＸ線検出器によるＸ線検出強度を表すグラフ。
【符号の説明】
【００２２】
１０１…図形データ入力部、１０２，１１３…データ変換処理部、１０３，１０８…
ＤＡＣ、１０４,１０６,１０９，１１１…アンプ、１０５…偏向器回路、１０７，１１２…ＡＤＣ、１１０…成形偏向器回路、１１４…検出回路、１１５…ブランキング動作判断部、１１６…データ検証部、１１９…ステージ制御回路、２００…制御計算機、２０１…インターフェイス、２０２…データ制御系、２０３…描画制御系、２０４…レンズ電源、２０５…信号検出系、２０６…ステージ制御系、２１０…電子線、２１５…アパーチャ、２１６…成形偏向器、２１７…成形アパーチャ、２１８…ブランキング電極、２１９…偏向器、２２２…試料、２２３…Ｘ線検出器、２２４…ステージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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