(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームが照射され、前記電子ビームの照射位置を検出させるマーク部と、
前記複数の電子ビームの間に設けられており、前記マーク部から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する第１電子検出部と、
前記検出信号に基づいて、前記電子ビームの照射位置を検出する位置検出部と、
前記複数の電子ビームを前記マーク部に照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段と
を備え、
前記照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、前記複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビームと隣接する第２電子ビームを照射させ、
前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第２のタイミングにおいて、前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する電子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記第１電子ビームの光軸と、第２電子ビームの光軸と、前記第１電子検出部とは、実質的に同一直線上に設けられる請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記電子ビーム発生部は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔てて発生し、
前記第１電子検出部は、前記３つ以上の電子ビームのそれぞれの間に設けられる請求項１または２に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項４】
前記第１電子検出部は、前記複数の電子ビームのうちの２つの電子ビームの間に複数設けられる請求項１から３のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項５】
前記複数の第１電子検出部は、前記複数の電子ビームのそれぞれに対応して設けられる請求項４に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項６】
前記照射切替手段は、前記第１のタイミングにおいて、前記複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、前記第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビームと隣接する第２電子ビームを照射させ、
前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前記第１電子ビームに対応して設けられた前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第２のタイミングにおいて、前記第２電子ビームに対応して設けられた前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する請求項５に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項７】
前記照射切替手段は、前記第１のタイミングにおいて、前記第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射させ、前記第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、前記第２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させる請求項１から６のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項８】
前記第１電子検出部は、前記第１電子ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれと、前記第２電子ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれとのそれぞれの間に設けられており、
前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前記第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を、当該電子ビームに隣接する前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて検出し、前記第２のタイミングにおいて、前記第２電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を、当該電子ビームに隣接する前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて検出する請求項７に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項９】
前記電子ビーム発生部は、前記複数の電子ビームを格子状に発生し、
前記第１電子検出部は、前記複数の電子ビームのそれぞれの間に設けられており、
前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて、前記第１電子ビーム群に含まれるそれぞれの電子ビームの周囲に設けられた前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を検出し、前記第２のタイミングにおいて、前記第２電子ビーム群に含まれるそれぞれの電子ビームの周囲に設けられた前記第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、前記第２電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を検出する請求項８に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１０】
前記第１電子ビーム群及び前記第２電子ビーム群は、略等しい間隔を隔てて照射される複数の電子ビームを有する請求項７から９のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１１】
複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
第１電子ビームと、第２電子ビームとを含む前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームが照射され、前記電子ビームの照射位置を検出させるマーク部と、
前記第１電子ビームと前記第２電子ビームの間に設けられており、前記マーク部から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する第１電子検出部と、
前記検出信号に基づいて、前記電子ビームの照射位置を検出する位置検出部と、
前記複数の電子ビームを独立に偏向する偏向部と、
前記偏向部を制御する偏向制御部と、
前記第１電子ビームに対して、前記第１電子ビームから前記第１電子検出部への方向である第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に設けられた第２電子検出部と
をさらに備え、
前記偏向制御部は、前記偏向部を制御し、前記第１電子ビームを前記第２の方向に偏向させ、前記第２電子ビームを前記第１の方向に偏向させ、
前記位置検出部は、前記第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する電子ビーム露光装置。
【請求項１２】
前記第１電子ビームを挟んで、前記第２電子検出部に対向する位置に設けられた第３電子検出部と、
前記第２電子ビームを挟んで、前記第１電子検出部に対向する位置に設けられた第４電子検出部と
をさらに備え、
前記位置検出部は、前記第２電子検出部及び前記第３電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第１電子検出部及び前記第４電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する請求項１１に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１３】
前記第１電子ビームを挟んで、前記第１電子検出部に対向する位置に設けられた第５電子検出部と、
前記第２電子ビームに対して、前記第２の方向に設けられた第６電子検出部と、
前記第２電子ビームを挟んで、前記第６電子検出部に対向する位置に設けられた第７電子検出部と
をさらに備え、
前記偏向制御部は、前記偏向部を制御し、第１のタイミングにおいて、前記第１電子ビームを前記第２の方向に偏向させ、前記第２電子ビームを前記第１の方向に偏向させ、第２のタイミングにおいて、前記第１電子ビームを前記第１の方向に偏向させ、前記第２電子ビームを前記第２の方向に偏向させ、
前記位置検出部は、前記第１のタイミングにおいて前記第２電子検出部及び前記第３電子検出部から出力される検出信号と、前記第２のタイミングにおいて前記第１電子検出部及び前記第５電子検出部から出力される検出信号とに基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第１のタイミングにおいて前記第１電子検出部及び前記第４電子検出部から出力される検出信号と、第２のタイミングにおいて前記第６電子検出部及び前記第７電子検出部から出力される検出信号とに基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する請求項１２に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１４】
複数の電子ビームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出する電子検出部を用いて、前記複数の電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であって、
第１電子ビーム及び第２電子ビームを含む前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、
前記第１電子ビームをマーク部に照射する第１照射段階と、
前記第１電子ビームと前記第２電子ビームとの間に設けられた第１電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する第１電子検出段階と、
前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出する第１位置検出段階と、
前記第２電子ビームをマーク部に照射する第２照射段階と、
前記第１電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する第２電子検出段階と、
前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置検出段階と
を備える照射位置検出方法。
【請求項１５】
前記第１電子検出段階は、前記第１電子検出部に含まれる第１電子検出器を用いて、マーク部から放射された電子を検出し、
前記第１位置検出段階は、前記第１電子検出器から出力される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、
前記第２電子検出段階は、前記第１電子検出部に含まれる第２電子検出器を用いて、マーク部から放射された電子を検出し、
前記第２位置検出段階は、前記第２電子検出器から出力される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する請求項１４に記載の照射位置検出方法。
【請求項１６】
前記第１照射段階は、前記第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射し、
前記第２照射段階は、前前記第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、前記第２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させる請求項１４または１５に記載の照射位置検出方法。
【請求項１７】
前記第１照射段階は、前記第１電子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔を隔てて照射し、
前記第２照射段階は、前記第２電子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔を隔てて照射する請求項１６に記載の照射位置検出方法。
【請求項１８】
前記電子ビーム発生段階は、前記第１電子ビーム群に含まれる第３電子ビームと、前記第２電子ビーム群に含まれる第４電子ビームを発生する段階を含み、
前記第１照射段階は、前記第３電子ビームをマーク部に照射する段階を含み、
前記第１電子検出段階は、前記第３電子ビームと前記第４電子ビームとの間に設けられた第２電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する段階を含み、
前記第１位置検出段階は、前記第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第３電子ビームの照射位置を検出する段階を含み、
前記第２照射段階は、前記第４電子ビームをマーク部に照射する段階を含み、
前記第２電子検出段階は、前記第２電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する段階を含み、
前記第２位置検出段階は、前記第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第４電子ビームの照射位置を検出する段階を含む請求項１６または１７に記載の照射位置検出方法。
【請求項１９】
複数の電子ビームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出する電子検出部を用いて、前記複数の電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であって、
第１電子ビームと、前記第１電子ビームに隣接して照射される第２電子ビームとを含む前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、
前記第１電子ビームを、前記第１電子ビームから前記第２電子ビームの方向である第１の方向に偏向させてマーク部に照射し、前記第２電子ビームを前記第１の方向に略垂直な方向である第２の方向に偏向させてマーク部に照射する第１照射段階と、
前記第１電子ビームに対して前記第１の方向に設けられた第１電子検出部が出力する検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第２電子ビームに対して前記第２の方向に設けられた第２電子検出部が出力する検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する第１位置検出段階と
を備える照射位置検出方法。
【請求項２０】
前記第１電子ビームを前記第２の方向と略平行な方向に偏向させてマーク部に照射し、前記第２電子ビームを前記第１の方向と略平行な方向に偏向させてマーク部に照射する第２照射段階と、
前記第１電子ビームに対して、前記第２の方向と略平行な方向に設けられた第３電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第１電子ビームの照射位置を検出し、前記第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、前記第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置検出段階と
をさらに備える請求項１９に記載の照射位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置、照射位置検出方法、及び電子検出装置に関する。特に本発明は、複数の電子ビームの照射位置を短時間で精度よく検出する電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電子ビームを用いてウェハに露光処理を行う従来の電子ビーム露光装置は、電子ビームの照射位置の補正を行う場合に、ウェハ又はウェハステージに設けられた照射位置検出用のマークに、全ての電子ビームを順に照射し、それぞれの電子ビームの照射位置を検出して補正値を求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年の半導体デバイスの微細化に伴い、電子ビーム露光装置の半導体デバイスの量産での利用に向け、露光処理や電子ビーム照射位置の補正処理の高速化が望まれている。
【０００４】
しかしながら、従来の電子ビーム露光装置では、全ての電子ビームの照射位置を補正するために全ての電子ビームを順にマークに照射し、それぞれの電子ビームの照射位置を検出しなくてはならないため、非常に長い時間を要し、短時間で電子ビームの照射位置を補正する方法が望まれている。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置、照射位置検出方法、及び電子検出装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、電子ビームが照射され、電子ビームの照射位置を検出させるマーク部と、複数の電子ビームの間に設けられており、マーク部から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する第１電子検出部と、検出信号に基づいて、電子ビームの照射位置を検出する位置検出部とを備える。
【０００７】
複数の電子ビームのうちの第１電子ビームの光軸と、第２電子ビームの光軸と、第１電子検出部とは、実質的に同一直線上に設けられてもよい。電子ビーム発生部は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔てて発生し、第１電子検出部は、３つ以上の電子ビームのそれぞれの間に設けられてもよい。
【０００８】
第１電子検出部は、複数の電子ビームのうちの２つの電子ビームの間に複数設けられてもよい。複数の第１電子検出部は、複数の電子ビームのそれぞれに対応して設けられてもよい。複数の電子ビームのそれぞれの周囲に設けられた第２電子検出部をさらに備えてもよい。
【０００９】
複数の電子ビームをマーク部に照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有し、照射切替手段は、複数の電子ビームのうちの第１電子ビームをマーク部に照射させ、位置検出部は、第１電子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１０】
複数の電子ビームをマーク部に照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有し、照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビームと隣接する第２電子ビームを照射させ、位置検出部は、第１のタイミングにおいて、第１電子ビームに対応して設けられた第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第２のタイミングにおいて、第２電子ビームに対応して設けられた第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１１】
照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射させ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、第２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させてもよい。
【００１２】
複数の電子ビームをマーク部に照射させるか否かを独立して切り替える照射切替手段をさらに有し、照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、複数の電子ビームのうちの第１電子ビームを照射させ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビームと隣接する第２電子ビームを照射させ、位置検出部は、第１のタイミングにおいて、第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第２のタイミングにおいて、第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１３】
照射切替手段は、第１のタイミングにおいて、第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射させ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、第２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させてもよい。第１電子ビーム群及び第２電子ビーム群は、略等しい間隔を隔てて照射される複数の電子ビームを有してもよい。
【００１４】
第１電子検出部は、第１電子ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれと、第２電子ビーム群に含まれる電子ビームのそれぞれとのそれぞれの間に設けられており、位置検出部は、第１のタイミングにおいて、第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を、当該電子ビームに隣接する第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて検出し、第２のタイミングにおいて、第２電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を、当該電子ビームに隣接する第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて検出してもよい。
【００１５】
電子ビーム発生部は、複数の電子ビームを格子状に発生し、第１電子検出部は、複数の電子ビームのそれぞれの間に設けられており、位置検出部は、第１のタイミングにおいて、第１電子ビーム群に含まれるそれぞれの電子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第１電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を検出し、第２のタイミングにおいて、第２電子ビーム群に含まれるそれぞれの電子ビームの周囲に設けられた第１電子検出部から出力された検出信号に基づいて、第２電子ビーム群に含まれる電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１６】
複数の電子ビームのうちの１つの電子ビームと、第１電子検出部との間に設けられた遮蔽板をさらに備えてもよい。複数の電子ビームのうちの第１電子ビームに設けられた第１電子検出部と、第１電子ビームに隣接して照射される第２電子ビームに設けられた第１電子検出部との間に設けられた遮蔽板をさらに備えてもよい。遮蔽板は、第１電子ビームのウェハが載置される面における照射位置と、第２電子ビームに設けられた第１電子検出部との間に設けられてもよい。複数の電子ビームの周囲に設けられた第２電子検出部の周囲に設けられた遮蔽板さらに備えてもよい。
【００１７】
複数の電子ビームを独立に偏向する偏向部と、偏向部を制御する偏向制御部と、第１電子ビームに対して、第１電子ビームから第１電子検出部への方向である第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に設けられた第２電子検出部とをさらに備え、偏向制御部は、偏向部を制御し、第１電子ビームを第２の方向に偏向させ、第２電子ビームを第１の方向に偏向させ、位置検出部は、第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１８】
第１電子ビームを挟んで、第２電子検出部に対向する位置に設けられた第３電子検出部と、第２電子ビームを挟んで、第１電子検出部に対向する位置に設けられた第４電子検出部とをさらに備え、位置検出部は、第２電子検出部及び第３電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第１検出部及び第４電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００１９】
第１電子ビームを挟んで、第１電子検出部に対向する位置に設けられた第５電子検出部と、第２電子ビームに対して、第２の方向に設けられた第６電子検出部と、第２電子ビームを挟んで、第６電子検出部に対向する位置に設けられた第７電子検出部とをさらに備え、偏向制御部は、偏向部を制御し、第１のタイミングにおいて、第１電子ビームを第２の方向に偏向させ、第２電子ビームを第１の方向に偏向させ、第２のタイミングにおいて、第１電子ビームを第１の方向に偏向させ、第２電子ビームを第２の方向に偏向させ、位置検出部は、第１のタイミングにおいて第２電子検出部及び第３から出力される検出信号と、第２のタイミングにおいて第１電子検出部及び第５電子検出部から出力される検出信号とに基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第１のタイミングにおいて第１電子検出部及び第４電子検出部から出力される検出信号と、第２のタイミングにおいて第６電子検出部及び第７電子検出部から出力される検出信号とに基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００２０】
本発明の他の形態によると、複数の電子ビームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出する電子検出部を用いて、複数の電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であって、第１電子ビーム及び第２電子ビームを含む複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、
第１電子ビームをマーク部に照射する第１照射段階と、第１電子ビームと第２電子ビームとの間に設けられた第１電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する第１電子検出段階と、第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出する第１位置検出段階と、第２電子ビームをマーク部に照射する第２照射段階と、第１電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する第２電子検出段階と、第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置検出段階とを備える。
【００２１】
第１電子検出段階は、第１電子検出部に含まれる第１検出器を用いて、マーク部から放射された電子を検出し、第１位置検出段階は、第１電子検出器から出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第２電子検出段階は、第１電子検出部に含まれる第２電子検出器を用いて、マーク部から放射された電子を検出し、第２位置検出段階は、第２電子検出器から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出してもよい。
【００２２】
第１照射段階は、第１電子ビームを含む第１電子ビーム群を照射し、第２照射段階は、前第１電子ビーム群以外の電子ビームであって、第２電子ビームを含む第２電子ビーム群を照射させてもよい。第１照射段階は、第１電子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔を隔てて照射し、第２照射段階は、第２電子ビーム群に含まれる複数の電子ビームを略等しい間隔を隔てて照射してもよい。
【００２３】
電子ビーム発生段階は、第１電子ビーム群に含まれる第３電子ビームと、第２電子ビーム群に含まれる第４電子ビームを発生する段階を含み、第１照射段階は、第３電子ビームをマーク部に照射する段階を含み、第１電子検出段階は、第３電子ビームと第４電子ビームとの間に設けられた第２電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する段階を含み、第１位置検出段階は、第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第３電子ビームの照射位置を検出する段階を含み、第２照射段階は、第４電子ビームをマーク部に照射する段階を含み、第２電子検出段階は、第２電子検出部を用いて、マーク部から放射された電子を検出する段階を含み、第２位置検出段階は、第２電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第４電子ビームの照射位置を検出する段階を含んでもよい。
【００２４】
本発明の他の形態によると、複数の電子ビームのそれぞれをマーク部に照射させ、マーク部から放射された電子量を検出する電子検出部を用いて、複数の電子ビームの照射位置を検出する照射位置検出方法であって、第１電子ビームと、第１電子ビームに隣接して照射される第２電子ビームとを含む複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生段階と、第１電子ビームを、第１電子ビームから第２電子ビームの方向である第１の方向に偏向させてマーク部に照射し、第２電子ビームを第１の方向に略垂直な方向である第２の方向に偏向させてマーク部に照射する第１照射段階と、第１電子ビームに対して第１の方向に設けられた第１電子検出部が出力する検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第２電子ビームに対して第２の方向に設けられた第２電子検出部が出力する検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出する第１位置検出段階とを備える。
【００２５】
第１電子ビームを第２の方向と略平行な方向に偏向させてマーク部に照射し、第２電子ビームを第１の方向と略平行な方向に偏向させてマーク部に照射する第２照射段階と、第１電子ビームに対して、第２の方向と略平行な方向に設けられた第３電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第１電子ビームの照射位置を検出し、第１電子検出部から出力される検出信号に基づいて、第２電子ビームの照射位置を検出する第２位置検出段階とをさらに備える。
【００２６】
本発明の他の形態によると、電子ビームの照射位置を検出するためのマーク部に電子ビームが照射されることによりマーク部から放射された電子を検出する電子検出装置であって、複数の開口部が設けられた基板と、複数の開口部のうちの所定の開口部と、所定の開口部に隣接する他の開口部との間に設けられた第１電子検出部とを備える。
【００２７】
複数の開口部は、格子状に複数設けられており、第１電子検出部は、複数の開口部のそれぞれの間に複数設けられてもよい。第１電子検出部は、複数の開口部のそれぞれに対応して設けられてもよい。複数の開口部のそれぞれの周囲に設けられた第２電子検出部をさらに備えてもよい。
【００２８】
所定の開口部に設けられた電子検出部と、他の開口部に設けられた電子検出部との間に設けられた遮蔽板をさらに備えてもよい。複数の開口部の周囲に設けられた電子検出部の周囲に設けられた遮蔽板をさらに備えてもよい。
【００２９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハに所定の露光処理を施す露光部１５０と、露光部１５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系１４０を備える。
【００３２】
露光部１５０は、筐体８内部において複数の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系１１４を含む電子光学系を備える。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウェハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステージ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含むステージ系を備える。さらに、露光部１５０は、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられるマーク部５０に照射された電子ビームにより、マーク部から放射された２次電子や反射電子等を検出する電子検出装置２００を備える。電子検出装置２００は、マーク部５０から放射された電子を検出して、検出した電子量に対応した検出信号を反射電子処理部９４に出力する。
【００３３】
電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生部１０と、電子ビームを通過させることにより、照射された電子ビームの断面形状を成形する複数の開口部を有する第１成形部材１４及び第２成形部材２２と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第１多軸電子レンズ１６と、第１成形部材１４を通過した複数の電子ビームを独立に偏向する第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０とを有する。
【００３４】
照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブランキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。
【００３５】
ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。
【００３６】
制御系１４０は、個別制御部１２０及び統括制御部１３０を備える。個別制御部１２０は、電子ビーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６と、偏向制御部９２と、反射電子処理部９４と、ウェハステージ制御部９６とを有する。統括制御部１３０は、電子検出装置２００から出力された検出信号に基づいて、電子ビームの照射位置を検出する位置検出部１３２を有する。また、統括制御部１３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統括制御する。
【００３７】
電子ビーム制御部８０は、電子ビーム発生部１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６、及び第５多軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。成形偏向制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する電圧を制御する。反射電子処理部９４は、電子検出装置２００の電子検出部から出力された検出信号と、当該検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、統括制御部１３０の位置検出部１３２に通知する。ウェハステージ制御部９６は、ウェハステージ駆動部４８を制御し、ウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。
【００３８】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、電子ビーム露光装置１００は、複数の電子ビームの照射位置を検出し、電子ビームの照射位置を補正する補正値を算出する補正処理を行う。当該補正処理において、位置検出部１３２は、電子ビームの照射位置を検出する。電子ビームの照射位置検出処理については、図２から図１１において詳細に説明する。そして、統括制御部１３０において、電子ビームの照射位置検出処理において検出された電子ビームの照射位置に基づいて、電子ビームの照射位置を補正する補正値を算出する。
【００３９】
以下、露光処理における電子ビーム露光装置１００の動作について説明するが上述した補正処理において算出された補正値を用いてウェハ４４に露光処理を行うことが好ましい。電子ビーム発生部１０は、複数の電子ビームを生成する。第１成形部材１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第１成形部材１４に照射された複数の電子ビームを、第１成形部材１４に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。他の例においては、電子ビーム発生部１０において発生した電子ビームを複数の電子ビームに分割する手段を更に有することにより、複数の電子ビームを生成してもよい。
【００４０】
第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し、第２成形部材２２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎に独立に調整する。第１成形偏向部１８は、第１成形部材１４において矩形形状に成形された複数の電子ビームを、第２成形部材における所望の位置に照射するように、それぞれ独立に偏向する。
【００４１】
第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第２成形部材２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２成形部材２２に照射する。そして矩形形状を有する複数の開口部を含む第２成形部材２２は、第２成形部材２２に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェハ４４に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。
【００４２】
第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレイ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００４３】
ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御する。ブランキング電極アレイ２６は、偏向電極に印加される電圧に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射させるか否かを切替える。
【００４４】
ブランキング電極アレイに２６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向された電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対する電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８に入射される。
【００４５】
偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器を制御し、偏向部３８に入射されたそれぞれの電子ビームを、ウェハ４４に対して照射すべき位置にそれぞれ独立に偏向する。第５多軸電子レンズ５２は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そしてウェハ４４に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に照射される。
【００４６】
露光処理中、ウェハステージ駆動部４８は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一定方向にウェハステージ４６を連続移動させるのが好ましい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、電子ビームの断面形状をウェハ４４に照射すべき形状に成形し、ウェハ４４に照射すべき電子ビームを通過させるアパーチャを定め、さらに偏向部３８によりそれぞれの電子ビームをウェハ４４に対して照射すべき位置に偏向させることにより、ウェハ４４に所望の回路パターンを露光することができる。
【００４７】
図２は、第１の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する電子検出部４０とを備える。本実施形態における電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５４の間に設けられる。つまり、電子検出部４０は、隣接する２つの開口部５４をそれぞれ通過する２つの電子ビームの間に設けられる。また、電子検出部４０と、当該電子検出部に隣接する２つの開口部５４を通過する２つの電子ビームの光軸とは、実質的に同一直線上に設けられることが好ましい。さらに、電子ビーム発生部１０は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔てて発生し、電子検出部４０は、３つ以上の開口部５４をそれぞれ通過する３つ以上の電子ビームのそれぞれの間に設けられることが望ましい。また、開口部５４は、格子状に設けられることが好ましく、電子検出部４０は、格子状に設けられた開口部５４のそれぞれの間に設けられることが望ましい。また、電子検出部４０は、最外周に設けられた開口部５４の外周にさらに設けられてもよい。
【００４８】
図３は、第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す。図３（ａ）に示すように、照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおいて、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ａ及び１０ｃを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ａ及び５０ｃを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅは、マーク部５０ａ及び５０ｃから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅから出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子検出部４０ａ及び４０ｂを含む電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子検出部４０ｃ及び４０ｄを含む電子ビーム１０ｃに隣接して設けられた電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｃの照射位置を検出する。
【００４９】
そして、図３（ｂ）に示すように、照射切替手段１１２は、図３（ａ）で説明した第１のタイミングと異なる第２のタイミングにおいて、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ｂ及び１０ｄを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ｂ及び５０ｄを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅは、マーク部５０ｂ及び５０ｄから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、及び４０ｅから出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子検出部４０ｂ及び４０ｃを含む電子ビーム１０ｂに隣接して設けられた電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子検出部４０ｄ及び４０ｅを含む電子ビーム１０ｄに隣接して設けられた電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｄの照射位置を検出する。
【００５０】
図４は、第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出順序の一例を示す。電子ビーム発生部１０は、複数の電子ビームを格子状に発生する。そして、照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを電子ビーム群に分割して、電子ビーム群毎に電子ビームを照射するか否かを切り替える。本実施形態では、１つの電子ビームを隔てて照射される複数の電子ビームを１つの電子ビーム群とし、複数の電子ビームを４つの電子ビーム群Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに分割してそれぞれ異なるタイミングでマーク部５０に照射させる。
【００５１】
照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおいて電子ビーム群Ａをマーク部５０に照射させ、第２のタイミングにおいて電子ビーム群Ｂをマーク部５０に照射させ、第３のタイミングにおいて電子ビーム群Ｃをマーク部５０に照射させ第４のタイミングにおいて電子ビーム群Ｄをマーク部５０に照射させる。そして、位置検出部１３２は、複数の電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビームの照射位置を検出する。例えば、位置検出部１３２は、第１のタイミングにおいて、電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部４０ａ、４０ｂ、４０ｆ、及び４０ｈから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、第２のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｂに隣接して設けられた電子検出部４０ｂ、４０ｃ、４０ｇ、及び４０ｉから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、第３のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｅに隣接して設けられた電子検出部４０ｈ、４０ｊ、４０ｋ、及び４０ｍから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｅの照射位置を検出する。また、第４のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｆに隣接して設けられた電子検出部４０ｉ、４０ｋ、４０ｌ、及び４０ｎから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｆの照射位置を検出する。
【００５２】
上述したように、本実施形態における電子ビーム露光装置１００は、所定の間隔を隔てて照射される複数の電子ビームを同時に照射させて、電子ビームの照射位置を検出することができる。したがって、照射位置の検出処理を非常に少ない回数行うことによって、全ての電子ビームの照射位置を検出することができる。また、本実施形態における電子検出部４０は、２つの電子ビームの間に設けられており、位置検出部１３２は、異なるタイミングにおいて照射される２つの電子ビームの照射位置を、２つの電子ビームの間に設けられた電子検出部４０から出力される検出信号に基づいて検出することができるため、電子検出部４０の数を大幅に減らすことができる。
【００５３】
図５は、第１の実施形態における電子ビームの照射位置の検出方法の他の実施例を示す。図５（ａ）及び（ｃ）は、本実施形態における電子ビーム露光装置１００の断面図である。また図５（ｂ）及び（ｄ）は、本実施形態における電子検出装置２００の下面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、偏向部３８は、第１のタイミングにおいて、電子ビーム１０ａを、電子ビーム１０ａから電子ビーム１０ａと隣接して照射される電子ビーム１０ｂの方向である第１の方向と略垂直な第２の方向に走査してマーク部５０ａに照射させる。また、偏向部３８は、電子ビーム１０ｂを第２の方向に走査してマーク部５０ｂに照射させる。そして、複数の電子検出部４０は、複数のマーク部５０から放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、複数の電子検出部４０から出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ａから第１の方向に設けられた電子検出部４０ｆ、及び電子ビーム１０ａを挟んで電子検出部４０ｆと対向する位置に設けられた電子検出部４０ｈから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｂから第２の方向に設けられた電子検出部４０ｃ、及び電子ビーム１０ｂを挟んで電子検出部４０ｃと対向する位置に設けられた電子検出部４０ｂから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。
【００５４】
そして、図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように、偏向部３８は、図５（ａ）及び（ｂ）で説明した第１のタイミングと異なる第２のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｂを第１の方向に走査してマーク部５０ｂに照射させ、電子ビーム１０ａを第２の方向に走査してマーク部５０ａに照射させる。そして、複数の電子検出部４０は、複数のマーク部５０から放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、複数の電子検出部４０から出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ａから第２の方向に設けられた電子検出部４０ｂ、及び電子ビーム１０ａを挟んで電子検出部４０ｂと対向する位置に設けられた電子検出部４０ａから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｂから第１の方向に設けられた電子検出部４０ｇ、及び電子ビーム１０ｂを挟んで電子検出部４０ｇと対向する位置に設けられた電子検出部４０ｉから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。
【００５５】
本実施例の電子ビーム露光装置１００によれば、照射位置を検出すべき全ての電子ビームを同時にマーク部５０に照射させて、全ての電子ビームの照射位置を同時に検出することができる。したがって、複数の電子ビームの照射位置を検出する処理に費やす時間を大幅に低下させることができる。
【００５６】
図６は、第２の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する電子検出部４０とを備える。本実施形態における電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５４の間に複数設けられる。つまり、電子検出部４０は、隣接する２つの開口部５４をそれぞれ通過する２つの電子ビームの間に複数設けられており、２つの開口部５４のそれぞれに対応して設けられる。また、電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５４のそれぞれの周囲に設けられる。また、複数の電子検出部４０と、当該電子検出部に隣接する２つの開口部５４を通過する２つの電子ビームの光軸とは、実質的に同一直線上に設けられることが好ましい。さらに、電子ビーム発生部１０は、３つ以上の電子ビームを略等しい間隔を隔てて発生し、電子検出部４０は、３つ以上の開口部５４をそれぞれ通過する３つ以上の電子ビームのそれぞれの間に複数設けられることが望ましい。また、開口部５４は、格子状に設けられることが好ましく、電子検出部４０は、格子状に設けられた開口部５４のそれぞれの間に複数設けられることが望ましい。また、電子検出部４０は、最外周に設けられた開口部５４の外周にさらに設けられてもよい。
【００５７】
図７は、第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す。図７（ａ）に示すように、照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおいて、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ａ及び１０ｃを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ａ及び５０ｃを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マーク部５０ａ及び５０ｃから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓから出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ａに対応して設けられた電子検出部４０ｐから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｃに対応して設けられた電子検出部４０ｒから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｃの照射位置を検出する。
【００５８】
そして、図７（ｂ）に示すように、照射切替手段１１２は、図７（ａ）で説明した第１のタイミングと異なる第２のタイミングにおいて、略等しい間隔で照射される電子ビーム１０ｂ及び１０ｄを含む電子ビーム群のそれぞれをマーク部５０ｂ及び５０ｄを含むマーク群のそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マーク部５０ｂ及び５０ｄから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓから出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｂに対応して設けられた電子検出部４０ｑから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ｄに対応して設けられた電子検出部４０ｓから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｄの照射位置を検出する。
【００５９】
図８は、第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出順序の一例を示す。電子ビーム発生部１０は、複数の電子ビームを格子状に発生する。そして、照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを電子ビーム群に分割して、電子ビーム群毎に電子ビームを照射するか否かを切り替える。本実施形態では、１つの電子ビームを隔てて照射される複数の電子ビームを１つの電子ビーム群とし、複数の電子ビームを４つの電子ビーム群Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤに分割してそれぞれ異なるタイミングでマーク部５０に照射させる。
【００６０】
照射切替手段１１２は、第１のタイミングにおいて電子ビーム群Ａをマーク部５０に照射させ、第２のタイミングにおいて電子ビーム群Ｂをマーク部５０に照射させ、第３のタイミングにおいて電子ビーム群Ｃを照射させ第４のタイミングにおいて電子ビーム群Ｄをマーク部５０に照射させる。そして、位置検出部１３２は、複数の電子検出部から出力された検出信号に基づいて、電子ビームの照射位置を検出する。例えば、位置検出部１３２は、第１のタイミングにおいて、電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部４０ｐから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、第２のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｂに隣接して設けられた電子検出部４０ｑから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、第３のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｅに隣接して設けられた電子検出部４０ｔから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｅの照射位置を検出する。また、第４のタイミングにおいて、電子ビーム１０ｆに隣接して設けられた電子検出部４０ｕから出力された検出信号に基づいて電子ビーム１０ｆの照射位置を検出する。
【００６１】
上述したように、本実施形態における電子ビーム露光装置１００は、所定の間隔を隔てて照射される複数の電子ビームを同時に照射させて、電子ビームの照射位置を検出することができる。したがって、所定の間隔を隔てて照射される複数の電子ビームの照射位置の検出処理を非常に少ない回数行うことによって、全ての電子ビームの照射位置を検出することができる。
【００６２】
図９は、第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す。電子検出装置２００は、複数の電子ビームが通過する複数の開口部５４が設けられた基板４２と、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられたマーク部５０から放射された電子を検出して、検出された電子量に基づく検出信号を出力する電子検出部４０と、複数の開口部の間に設けられた遮蔽板５６とを備える。本実施形態においては、電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５４の間に複数設けられる。また、複数の電子検出部４０は、複数の開口部５４のそれぞれに対応して設けられる。さらに、電子検出部４０は、基板４２に設けられた複数の開口部５４のそれぞれの周囲に設けられる。また、所定の電子ビームと、当該所定の電子ビームと隣接して照射される電子ビームとの間に、遮蔽板５６が設けられる。つまり、遮蔽板５６は、所定の開口部５４の周囲に設けられた電子検出部４０と、当該所定の開口部５４に隣接する開口部の周囲に設けられた電子検出部４０との間に設けられる。遮蔽板５６は、所定の電子ビームと、電子検出部との間に設けられていればよい。また、遮蔽板５６は、電子ビームのウェハが載置される面における照射位置と、第２電子ビームに設けられた電子検出部との間に設けられることが好ましい。また、遮蔽板５６は、非磁性導体材料により形成されることが望ましい。さらに、遮蔽板５６は、基板４２に接地されることが望ましい。
【００６３】
図１０は、第３の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す。照射切替手段１１２は、照射位置を検出すべき電子ビーム１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄのそれぞれをマーク部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、及び５０ｄのそれぞれに照射させる。そして、偏向部３８は、照射された電子ビーム群のそれぞれを偏向し、マーク群のそれぞれを走査させる。次に、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓは、マーク部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、及び５０ｄから放射される電子を検出し、検出した電子量に基づく検出信号を出力する。次に、反射電子処理部９４は、電子検出部４０ｐ、４０ｑ、４０ｒ、及び４０ｓから出力された検出信号と、検出信号を出力した電子検出部とを対応づけて、位置検出部１３２に通知する。次に、位置検出部１３２は、電子ビーム１０ａに隣接して設けられた電子検出部４０ｐから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ａの照射位置を検出する。また、電子ビーム１０ｂに隣接して設けられた電子検出部４０ｑから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｂの照射位置を検出する。また、電子ビーム１０ｃに隣接して設けられた電子検出部４０ｒから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｃの照射位置を検出する。また、電子ビーム１０ｄに隣接して設けられた電子検出部４０ｓから出力された検出信号に基づいて、電子ビーム１０ｄの照射位置を検出する。
【００６４】
本実施形態による電子ビーム露光装置１００では、複数の電子ビームのそれぞれに対応して設けられた電子検出部４０のそれぞれの周囲に遮蔽板５６が設けられることによって、所定の電子ビームが所定のマーク部５０に照射されることにより当該所定のマーク部５０から放射される電子が、当該所定の電子ビームに対応して設けられた電子検出部４０以外の電子検出部４０に放射されない。そのため、本実施形態における電子ビーム露光装置１００では、複数の電子ビームのそれぞれを同時に複数のマーク部５０のそれぞれに照射させて、複数の電子ビームの照射位置を同時に検出することができる。
【００６５】
図１１は、第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成の他の例を示す。遮蔽板５８は、格子状に設けられた複数の開口部５４のそれぞれの周囲に設けられた電子検出部４０のそれぞれの間に、格子状に設けられてもよい。また、遮蔽板５８は、所定のマーク部５０から放射された電子が、当該所定のマーク部５０に対応して設けられた所定の電子検出部以外の他の電子検出部に放射されないように、所定の電子検出部と他の電子検出部とを遮蔽する形状であればよい。
【００６６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６７】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、複数の電子ビームの照射位置を短時間で精度よく検出する電子ビーム露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出順序の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態における電子ビームの照射位置の検出方法の他の実施例を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出順序の一例を示す図である。
【図９】第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００の構成を示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係る電子ビームの照射位置の検出方法を示す図である。
【図１１】第３の実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の電子検出装置２００構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１０ａ〜１０ｆ・・電子ビーム、１４・・第１成形部材、１６・・第１多軸電子レンズ、１８・・第１成形偏向部、２０・・第２成形偏向部、２２・・第２成形部材、２４・・第２多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２８・・電子ビーム遮蔽部材、３４・・第３多軸電子レンズ、３６・・第４多軸電子レンズ、３８・・偏向部、４０・・電子検出部、４０ａ〜４０ｕ・・電子検出部、４２・・基板、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステージ、４８・・ウェハステージ駆動部、５０・・マーク部、５０ａ〜５０ｄ・・マーク部、５２・・第５多軸電子レンズ、５４・・開口部、５６・・遮蔽板、５８・・遮蔽板、８０・・電子ビーム制御部、８２・・多軸電子レンズ制御部、８４・・成形偏向制御部、８６・・ブランキング電極アレイ制御部、９２・・偏向制御部、９４・・反射電子処理部、９６・・ウェハステージ制御部、１００・・電子ビーム露光装置、１１０・・電子ビーム成形手段、１１２・・照射切替手段、１１４・・ウェハ用投影系、１２０・・個別制御系、１３０・・統括制御部、１３２・・位置検出部、１４０・・制御系、１５０・・露光部、２００・・電子検出装置
【図１】
0004246374.tif 000002
【図２】
0004246374.tif 000003
【図３】
0004246374.tif 000004
【図４】
0004246374.tif 000005
【図５】
0004246374.tif 000006
【図６】
0004246374.tif 000007
【図７】
0004246374.tif 000008
【図８】
0004246374.tif 000009
【図９】
0004246374.tif 000010
【図１０】
0004246374.tif 000011
【図１１】
0004246374.tif 000012