(57)【要約】【課題】電子線応用装置における試料のアース針の良否を個々に特定する。【解決手段】電子線応用装置の試料１とアースとの電気的導通をとるアース針３を３個以上設ける。アース針毎にアースｂまたは接点端子ａとの接続を切り替えるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、任意の１つのアース針（Ｇ１）が接点端子ａに接続され他のアース針（Ｇ２、Ｇ３）がアースｂに接続されている状態で、任意のアース針（Ｇ１）に電流を流して接点端子ａの端子電圧Ｖを測定する試験回路を設けている。試験回路の結果は判定回路８を通じて電子計算機９に取り込まれ、個々のアース針の良否の判断が行われる。【選択図】  図１
2005127719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線応用装置の試料とアースとの電気的導通をとるアース針を前記試料に設け、前記試料とアース間の接続の良否を判定するアース確認装置において、
前記アース針に３個以上のアース針と、前記アース針毎にアースまたは接点端子との接続を切り替えるスイッチと、任意の１つのアース針を前記接点端子に接続すると共に他のアース針をアースに接続し、前記任意のアース針に電流を流して該接点端子の端子電圧を測定する試験回路を設け、個々のアース針の良否の判断を可能にすることを特徴とするアース確認装置。
【請求項２】
試験対象のアース針の指示を与えると共に、前記試験回路の結果から個々のアース針の良否の判断を可能にする論理表を記憶する電子計算機を設けることを特徴とする請求項１記載のアース確認装置。
【請求項３】
前記電子線応用装置の通常描画モードにおいて、前記電子計算機は試験対象のアース針の確認出力と該アース針の良否判定を行い、該アース針が良好な場合に正常終了し、該アース針が不良な場合に次のアース針の確認出力とその良否判定を行い、前記次のアース針が良好な場合に前のアース針の異常表示を行って正常終了し、前記次のアース針が不良な場合に更に次のアース針の確認に移ることを特徴とする請求項２記載のアース確認装置。
【請求項４】
メンテナンスモードにおいて、前記電子計算機は試験対象のアース針の確認出力と該アース針の良否判定を行い、該アース針が不良な場合にその異常を表示し、次の試験対象のアース針の確認出力と良否判定に移ることを特徴とする請求項２記載のアース確認装置。
【請求項５】
電子線応用装置の試料とアースとの電気的導通をとるアース針を前記試料に設け、前記試料とアースの接続の良否を判定するようにした電子計算機を備える電子線応用装置において、
前記アース針に３個以上のアース針と、前記アース針毎にアースまたは接点端子との接続を切り替えるスイッチと、前記電子計算機の指示による試験対象のアース針を前記接点端子に接続すると共に他のアース針をアースに接続する選択回路と、前記接点端子に電流を流して該接点端子の端子電圧を測定する試験回路を設け、該試験回路の結果を前記電子計算機に取り込んで個々のアース針の良否の判定を行い、不良のアース針がある場合にその交換要求を表示することを特徴とする電子線応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置や半導体検査装置などの電子線応用装置に関わり、ウェハやマスクなどのアースの良否を判定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハやマスクなどとアース針との接触状況の確認は、アース針の抵抗値を測定することで確認している。たとえば、特許文献１（特開2002−252275）には、３本の導通ピンによってウェハが帯電しないように接地し、導通の確認時には２本のピンを直列に接続して抵抗値を測定している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５２２７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術は２本の導通ピンを直列接続して抵抗値を測定するが、実際には抵抗値を有するか無限大かを判定する。したがって、アース不良の場合に、どのピンが不良かを個々に特定することは難しく、２本に不良があればアース不良と判断されてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、１本でも良好であれば描画モードを続行でき、かつアース不良の針を個々に特定できるアース確認手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、電子線応用装置の試料とアースとの電気的導通をとるアース針を前記試料に設け、前記試料とアース間の接続の良否を判定するアース確認装置において、前記アース針に３個以上のアース針と、前記アース針毎にアースまたは接点端子との接続を切り替えるスイッチと、任意の１つのアース針を前記接点端子に接続すると共に他のアース針をアースに接続し、前記任意のアース針に電流を流して該接点端子の端子電圧を測定する試験回路を設け、個々のアース針の良否の判断を可能にすることを特徴とする。
【０００７】
また、試験対象のアース針の指示を与えると共に、前記試験回路の結果から個々のアース針の良否の判断を可能にする論理表を記憶する電子計算機を設けることを特徴とする。
【０００８】
さらに、アース確認装置は、前記電子線応用装置の通常描画モードに適用する場合と、前記電子線応用装置のメンテナンスモードに適用する場合とがある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、個々のアース針の良否が判定できるので、３個以上のアース針のうちどれか１つでも良好ならエラーとならず、描画することができる。これによりアース確認でのエラーの発生が低下し、電子線応用装置の稼働率を向上できる効果がある。
【００１０】
また、通常描画モードのアース確認手段を設けることで、処理時間を最短に抑える効果がある。また、メンテナンスモードのアース確認手段を設けることで、稼働率低下を未然に防止できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施例として電子線描画装置を説明する。図３は電子線描画装置の概要を示す構成図である。電子線描画装置は真空室内で電子ビームを試料に照射し、試料に微細パターンを描画する装置である。
【００１２】
電子銃11から引き出された電子ビーム12はアパーチャ14でマスキングされ、ビーム形状が形成される。この後、レンズ13、偏向板15で描画位置を制御され、マスク1に描画される。マスク１には複数のアース針3が一定圧力で接触しており、針の接続先は1つはアースへ、もう1つはアース確認の判定回路10、電子計算機9へ繋がっている。
【００１３】
図４はマスク材とアース針の接触状況を示す。マスク１はガラス材でできており、その上面に導電性のクロム面2を蒸着してあり、クロム面は薄い膜状になる。クロム面2の上面に感光剤102を塗布し、電子ビームが照射した（描画した）ことで感光され、現像、エッチングすることで、クロムあり、なしの状態ができる、つまりパターンをマスクに形成する。
【００１４】
マスク１、特に電子ビームが照射されるマスクの上面は、アースに接続されている必要がある。もし、アースに繋がっていない場合は、電子ビームで描画中に電子がチャージアップすると、電界でビームの位置ずれが発生し、描画精度が悪化する。アース針は感光剤102を貫通し、導体であるクロム面に到達する。
【００１５】
針の材質はダイヤモンドであり、例えば20ｋΩの電気抵抗をもっている。（ａ）はアース針が良好の場合を示し、（ｂ）はアース針が不良の場合を示している。この針は長期使用により磨耗し、先端部分が丸まったり破損したりして、アース不良を引き起こす。
【００１６】
図１は一実施例によるアース確認装置の構成を示す。本実施例は、アース針３（Ｇ１〜Ｇ３）を３個設置した例で説明する。電子計算機９は全アース針のアース接続（全アース接続）、Ｇ１確認、Ｇ２確認、Ｇ３確認の４パターンのうち、１つを選択回路１６に指示する。選択回路１６は電子計算機９の指示に従い、ＳＷ１〜ＳＷ３の接続を変更する。
【００１７】
電子線描画装置が描画時、電子計算機９は全てのアース針をアースへ接続する。全アース接続を出力した場合、選択回路１６は、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を全てｂ側に接続するようにスイッチ設定を行う。電子計算機９がＧ１確認を出力した場合、選択回路１６はＳＷ１をａ側、ＳＷ２、ＳＷ３をｂ側に接続するようにスイッチ設定を行う。この設定は、後述するアース針Ｇ１の良否の判定を行う設定である。また、電子計算機９がＧ２確認を出力した場合、選択回路１６はＳＷ２をａ側、ＳＷ１、ＳＷ３をｂ側に接続するようにスイッチ設定を行う。電子計算機９がＧ３確認を出力した場合、選択回路１６はＳＷ３をａ側、ＳＷ１、ＳＷ２をｂ側に接続するようにスイッチ設定を行う。
【００１８】
電子線描画装置は描画前に試料とアース針との接続状態を確認する必要がある。このアース確認は以下のように行われる。まず、電子計算機９は選択回路１６にＧ１確認を出力する。選択回路１６はＳＷ１をａ側、他をｂ側とする試験回路（閉回路）を構成する。試験回路には直流電源（Ｅ）６、電流制限抵抗（Ｒ）７がａ接点とアース間に接続され、ａ接点は判定回路８の＋端子に接続されている。判定回路８の−端子には所定の参照電圧（ＲＥＦ）が設定され、判定回路８の出力がアース良／否を示し、電子計算機９に取り込まれる。なお、判定回路８は省略し、電子計算機９の内部に同様な機能を持たせることも可能である。
【００１９】
図１の試験回路で、Ｉ１の電流が流れると、ＳＷ１のａ側の接点電圧がアースレベルへ近づく。この電圧を判定回路８へ入力し、ＲＥＦ電圧と比較する。接点電圧がＲＥＦ電圧より下回っている場合、本試験回路中のアース接続が良好との判定を行う。これを電子計算機９が取り込み、この試験回路（Ｇ１確認）に関し、アース良否の判定を行い、結果を出力する。
【００２０】
図２は試験回路の等価回路を示している。ここで直流電源をＥ（Ｖ）、電流制限抵抗をＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の針自身の抵抗値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３とすると、流れる電流Ｉ１は（１）式、接点電圧Ｖは（２）式によって求まる。
Ｉ１＝Ｅ／（Ｒ＋Ｒ１＋（Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３））    …（１）
Ｖ＝Ｅ−Ｒ×Ｉ１      …（２）
例えば、Ｅ＝１２Ｖ、Ｒ＝３０ｋΩ、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝２０ｋΩとして、アース針が全て良好な場合の値を代入すると、Ｖ＝６（Ｖ）である。また、針が不良の場合は、正常時の抵抗値である、例えば２０ｋΩの倍の４０ｋΩより大きい場合、つまり、Ｒ１（＝Ｒ２＝Ｒ３）＞４０ｋΩを仮定する。
【００２１】
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３全てが不良の場合、Ｖ＝８（Ｖ）である（ケース８）。また、Ｇ１とＧ２が不良で、Ｇ３が良好の場合、Ｖ＝７．７（Ｖ）である（ケース７）。Ｇ１とＧ３が不良で、Ｇ２が良好の場合も、Ｖ＝７．７（Ｖ）である（ケース６）。また、Ｇ１が不良で、Ｇ２とＧ３が良好の場合、Ｖ＝７．５（Ｖ）である（ケース５）。以上は、必ずＧ１が不良の場合である。
【００２２】
次に、Ｇ１が良好で、Ｇ２も良好で、Ｇ３が不良の場合は、Ｖ＝６．３（Ｖ）である（ケース２）。Ｇ１が良好、Ｇ３も良好で、Ｇ２が不良の場合も同様である（ケース３）。また、Ｇ１が良好で、Ｇ２とＧ３が不良の場合、Ｖ＝６．９（Ｖ）である（ケース４）。また、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３全てが良好の場合は、前記したようにＶ＝６（Ｖ）である（ケース１）。以上が、必ずＧ１が良好の場合である。
【００２３】
たとえば、ＲＥＦ電圧を７Ｖに設定する。これにより、Ｇ１が良好か不良かは、Ｖ＜ＲＥＦ電圧の場合はＧ１が良好、Ｖ≧ＲＥＦ電圧の場合はＧ１が不良と判定できるので、アース針Ｇ１の接地の良否を判定することができる。同様にして、電子計算機がＧ２確認を出力したらアース針Ｇ２の良否を、Ｇ３確認を出力したらアース針Ｇ３の良否を判定することができる。
【００２４】
実際にはＧ１〜Ｇ３の正常時の抵抗値、不良時の抵抗値は実測結果に基いて適当に与えられるので、その抵抗値によって求まる端子電圧Ｖに従って、確認Ｇ１、Ｇ２またはＧ３が良好／不良の分岐点となる電圧をＲＥＦに設定する。
【００２５】
図５はアース針の予めの確認結果に基いて計算機９が備える論理表である。ケース１〜８は上記した各ケースに相当する。本実施例によれば、Ｇ１〜Ｇ３のアース針が全て不良な場合（ケース８）にのみ、電子計算機９はアース不良の判定を行うので、従来不良となりうるケース２〜７の場合も、良好と判断できる。よって、アース確認におけるエラーの発生が減少し、電子線描画装置の稼働率を向上できる。
【００２６】
図６は電子線描画装置の描画モードにおけるアース確認シーケンスである。通常描画モードにおけるアース確認シーケンス（プログラム）は電子計算機９に備えられている。電子計算機９は選択回路１６にＧ１確認出力を与えると（ｓ１０１）、Ｇ１の接点電圧Ｖが測定されてＲＥＦ電圧と比較され（ｓ１０２）、論理表に従って針Ｇ１の良否が判定される（ｓ１０３）。針Ｇ１が良好ならば、全アース接続を選択回路１６に指示して（ｓ１０４）、正常終了となる。
【００２７】
一方、針Ｇ１が不良の場合、電子計算機９は選択回路１６にＧ２確認出力を与え（ｓ１０５）、Ｇ２の接点電圧Ｖが測定されてＲＥＦ電圧と比較され（ｓ１０６）、論理表に従って針Ｇ２の良否が判定される（ｓ１０７）。針Ｇ２が良好ならば全アース接続を指示して（ｓ１０８）、メンテ時に針Ｇ１の交換要求を表示し（ｓ１０９）、正常終了する。針Ｇ２も不良の場合、Ｇ３確認出力（ｓ１１０）、Ｇ３の接点電圧をＲＥＦと比較し（ｓ１１１）、針Ｇ３が良好ならば（ｓ１１２）、全アース接続（ｓ１１３）、メンテ時Ｇ１、Ｇ２交換要求を表示して（ｓ１１４）、正常終了する。しかし、針Ｇ３も不良の場合は、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３交換要求を表示し（ｓ１１５）、異常終了する。
【００２８】
この通常描画モードのアース確認シーケンスによれば、アース針が３個の場合、アース針が２個不良であってもエラーとならずに描画できるので、スループットが最速になる。例えばＧ１確認で良好ならば、電子線描画装置としてアース確認良好の判定をくだし、以降のＧ２、Ｇ３確認を行わないので、無駄時間をなくし処理時間を最短にできる。また、例えばＧ１、Ｇ２が不良でＧ３が良好なら、装置画面にアース針の交換要求を表示するので、オペレータは交換が必要な針の存在を装置のエラーで停止前に知ることができる。
【００２９】
以上は通常の描画時について説明したものであり、必ずしもＧ１、Ｇ２、Ｇ３全てのアース針の良否を確認しているわけではない。電子線描画装置をメンテナンスする場合は、メンテナンスモードのアース確認を行う。
【００３０】
図７はメンテナンスモードのアース確認シーケンスである。電子計算機９は選択回路１６にＧ１確認出力を与えると（ｓ２０１）、Ｇ１の接点電圧Ｖが測定されてＲＥＦ電圧と比較され（ｓ２０２）、論理表に従って針Ｇ１の良否が判定される（ｓ２０３）。針Ｇ１が不良の場合は針Ｇ１の不良を示す交換要求を表示する（ｓ２０４）。次に、Ｇ２確認出力を与え（ｓ２０５）、上記の処理を繰り返す。
【００３１】
本メンテナンスモードのアース確認時において、針の状態が不良と判断した場合は操作画面に針の交換要求を表示するが、例えば表示画面は図８に示すように表示される。
【００３２】
本メンテナンスモードのアース確認を実行することで、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の針の全てを確認するため、交換しなければならない針がどれかを知ることができ、交換することで、稼働率低下を未然に防止できる。
【００３３】
以上は電子線描画装置を例に説明したものであるが、本発明の応用可能な装置は電子線描画装置に限ったものではなく、電子線を用いた検査装置などの電子線応用装置でも同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例によるアース確認装置の構成図。
【図２】Ｇ１確認の場合の等価回路図。
【図３】電子線描画装置の縦断面図。
【図４】アース針の良好／不良を示す説明図。
【図５】アースチェックの良否の判定基準を示す論理表の説明図。
【図６】通常描画時のアースチェックのシーケンス図。
【図７】メンテナンス用のアースチェックのシーケンス図。
【図８】表示画面の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１…試料（マスク）、２…クロム面、３…アース針、４…閉回路に流れる電流、５…スイッチ、６…直流電源、７…電流制限抵抗、８…判定回路、９…電子計算機、１０…判定基板、１１…電子銃、１２…電子ビーム、１３…レンズ、１４…アパーチャ、１５…偏向板、１６…選択回路、１０２…感光剤。
【図１】
2005127719.tif 000003
【図２】
2005127719.tif 000004
【図３】
2005127719.tif 000005
【図４】
2005127719.tif 000006
【図５】
2005127719.tif 000007
【図６】
2005127719.tif 000008
【図７】
2005127719.tif 000009
【図８】
2005127719.tif 000010