(57)【要約】【課題】  低コストかつ簡易な構成であって、さらに、簡易な操作によって、再利用可能なブランクスの検出を行う電子ビーム描画装置を提供することを課題とする。【解決手段】  偏向器の操作の履歴データを記録する偏向制御記録手段と、ステージ移動の操作の履歴データを記録するステージ移動制御記録手段と、記録された前記各履歴データを受け取って前記ブランクスに対する電子ビームの照射の有無を判断する電子ビーム照射判断手段とを有する電子ビーム描画装置を提供する。 【選択図】図１
2009224554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランクスが搬入されるライティングチャンバーと、描画データから前記ブランクス上に目的のパターンを描画する描画制御手段と、電子ビームを照射する集束位置、強度を制御する電子光学系調整手段と、ライティングチャンバー内で前記ブランクスを載置するステージと、このステージを目的の位置に移動させるステージ制御手段と、前記ステージに載置されたブランクスに照射する電子ビームを目的の位置に偏向させる偏向制御手段とを有し、描画制御手段と前記電子光学系調整手段とは、前記偏向制御手段とステージ制御手段とを介して偏向器及びステージを操作する電子ビーム描画装置であって、
前記偏向器の操作の履歴データを記録する偏向制御記録手段と、前記ステージ移動の操作の履歴データを記録するステージ移動制御記録手段と、記録された前記各履歴データを受け取って前記ブランクスに対する電子ビームの照射の有無を判断する電子ビーム照射判断手段とを有することを特徴とする電子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記描画制御手段と前記電子光学系調整手段とから偏向制御記録手段に前記操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とし、前記描画制御手段と前記電子光学系調整手段とからステージ制御記録手段に前記操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とすることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記各履歴データは、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬入されてから描画が開始されるまでの前記各操作内容と操作した時間とを対応させたものであり、前記電子ビーム照射判断手段は、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬入されてから描画が開始されるまでの時間は、ステージ移動制御記録手段から、電子ビームが前記ブランクスに照射される可能性のある範囲にステージを移動させた時間帯の履歴データを抽出するとともに、偏向制御記録手段から、前記抽出された履歴データの時間帯に電子ビームが照射された可能性のある偏向操作の履歴データを読み出して、電子ビームの照射の有無を判断し、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬送される前及び搬送されて描画が開始された後は、前記描画制御手段から直接描画のステータスデータを受け取って電子ビームの照射の有無を判断するものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記電子ビームがブランクスに照射される可能性のある範囲は、ブランクスの外周に、電子ビームを最大幅に偏向させても前記ブランクスに到達しない幅の枠を追加して設定した範囲とすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の電子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記抽出された履歴データの時間帯に電子ビームが照射された可能性のある偏向操作は、スキャン操作のほか、少なくとも、ブランキング機構のオン／オフいずれかを任意に選択して設定した操作を含むものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の電子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライティングチャンバー内でブランクスに電子ビームを照射して描画を行う電子ビーム描画装置に関し、特に、ブランクス上に目的のパターンを描画するために、ブランクスを載置したステージを移動させるとともに、偏向器を制御して、ブランクス上に所定の時間電子ビームを照射する電子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブランクスに電子ビームを照射して目的のパターンを描画するために、電子ビーム描画装置のライティングチャンバー内にブランクスを搬入した後、電子ビームが照射される前に、様々な原因により、ブランクスが搬出される場合がある。この原因は、たとえば、オペレータが意図的に描画を中止した場合、描画を行う前に、電子光学系の調整エラーがあった場合、描画を行う前に、描画制御プログラムによる通信エラーあるいはパラメータエラーが発生した場合、データ処理ユニットのハードウェアの故障によってエラーが発生した場合など、が考えられる。
【０００３】
電子ビームが照射されずに搬出されたブランクスは、再利用が可能であるが、ひとたびライティングチャンバーに搬入されると、電子ビームが照射されたか否かの判断は、容易ではない。
【０００４】
従来、電子ビームがブランクスに適正に照射されているかどうかを描画中に判断するために、電子ビームの照射によって、ブランクスから放出されるＸ線をＸ線検出手段によって検出し、得られた特性Ｘ線の波長とブランクスを構成する原子の原子番号を照合することによって電子ビームがブランクスに照射されているかどうかを判断する電子ビーム描画装置が提案されていた  （例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記従来の電子ビーム描画装置の本来の目的は、描画効果の測定であり、再利用可能なブランクスの検出ではない。従って、上記電子ビームが照射されていないブランクスの搬出の頻度が高ければ、従来の電子ビーム描画装置のように、Ｘ線検出手段を設けるメリットもあるが、実際には、Ｘ線検出手段を上記ブランクスの検出の目的にためだけに設けるのは、装置の構成が徒に複雑になるほか、コストも不当に高額になるため、上記従来の電子ビーム描画装置は、再利用可能なブランクスの検出に馴染むものではなかった。
【０００６】
再利用可能なブランクスの検出を行うための装置としては、低コストであって、かつ簡易な構成のものが要求されていた。
【０００７】
図５を参照して、１は、従来の一般的な電子ビーム描画装置本体である。電子ビーム描画装置１は、電子光学鏡筒１１とライティングチャンバー１２とから構成されており、電子光学鏡筒１１及びライティングチャンバー１２の内部は、図示しない真空排気制御系により、真空引きされている。
【０００８】
電子光学鏡筒１１内には、電子銃１１１が設けられ、電子銃１１１からライティングチャンバー１２内のステージ１２１上に載置されたブランクスＳに電子ビームＢを照射して所望のパターンを描画する。
【０００９】
電子ビームＢは、電子ビームの集束点をブランクス上の目的の位置に精度よく照射するために、副偏向器１１２と主偏向器１１５により、偏向角度が制御される。すなわち、副偏向器１１２及び主偏向器１１５は、副偏向アンプ１１３及び主偏向アンプ１１６により、描画制御データを各偏向器への印加電圧として変換し、この印加電圧により、偏向角度を制御する。なお、電子ビームＢは、電磁レンズ１１７によって収束・結像される。
【００１０】
電子ビームＢは、ブランキングアンプ及びブランキング電極（図示せず）によって偏向され、ブランキングアパーチャ１１４の通過が制御されることにより、オン/オフ制御される。
【００１１】
上記電子ビーム描画装置本体１は、描画データから、ブランクスＳ上に目的のデータを描画する描画制御部２と、電子ビームＢを照射する集束位置、強度を制御する電子光学系調整部３とによって制御されている。
【００１２】
すなわち、描画データは、ショットデータ生成部４でショットデータに変換され、このショットデータに基づき、偏向制御部５で副偏向アンプ１１３と主偏向アンプ１１６を介して副偏向器１１２と主偏向器１１５の動作を制御し、所望の位置にブランクスＳを精密移動させるために、ブランクスＳを載置したステージ１２１の移動をステージ制御部６で制御するが、これらの偏向制御部５とステージ制御部６とを描画データをもとに、連携させて制御するのが、描画制御部２である。
【００１３】
また、偏向制御部５とステージ制御部６とを連携させて操作し、電子ビームＢを照射する集束位置、強度を制御するのが電子光学系調整部３である。
【００１４】
このような構成の電子ビーム描画装置において、低コストであって、かつ簡易な構成で再利用可能なブランクスの検出を行うために、たとえば、描画制御部２及び電子光学系調整部３の操作履歴データ（ログデータ）の収集、解析が提案されていた。
【００１５】
図６は、上記ログデータ収集、解析までのタイムチャートを示した図である。タイムチャートの上段は、正常描画時または描画開始後にキャンセルされた場合であり、下段は、描画開始前にキャンセルされた場合を示している。
【００１６】
タイムチャートの上段では、まず、ブランクスがライティングチャンバー内に搬入されると、ソーキング（温度調整）処理を行い、描画を行う。描画が開始されると、電子ビームが照射されるため、ブランクスの再利用は不可能である。その後、ブランクスがライティングチャンバーから搬出されると、搬入から搬出までのログデータが収集される。
【００１７】
一方、タイムチャートの下段では、ブランクスがライティングチャンバー内に搬入されてから、上記ソーキング処理等、描画が開始される前までに、描画がキャンセルされ、描画を行わずに搬出されると、搬入から搬出までのログデータが収集される。
【００１８】
ログ解析は、収集されたログデータを格納手段で格納し、格納されたログデータから必要なデータを検索し、読み出して個々のデータを解析すればよい。
【特許文献１】特開２００５−２６５０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上記ログ解析では、確かに、前記従来技術のようなＸ線検出手段を設ける必要はなく、低コストでブランクスの再利用の可否を判断することができるが、ログデータの収集、格納、検索ならびに、解析方法を熟知する必要があることに加え、ログデータから、どのような場合にブランクスに電子ビームが描画されるかを熟知する必要もあり、電子ビーム描画装置のオペレータに過度の負担を強いるという不都合があった。
【００２０】
特に、図６の下段のように、ブランクスをライティングチャンバーに搬入後、描画を開始する前までの間に描画をキャンセルした場合には、ブランクスがどのような位置にあり、どのような操作をおこなったのかを上記ログデータから解析するには高度な専門知識が要求されていた。
【００２１】
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、低コストかつ簡易な構成であって、さらに、簡易な操作によって、再利用可能なブランクスの検出を行う電子ビーム描画装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明にかかる電子ビーム描画装置は、ブランクスが搬入されるライティングチャンバーと、描画データから前記ブランクス上に目的のパターンを描画する描画制御手段と、電子ビームを照射する集束位置、強度を制御する電子光学系調整手段と、ライティングチャンバー内で前記ブランクスを載置するステージと、このステージを目的の位置に移動させるステージ制御手段と、前記ステージに載置されたブランクスに照射する電子ビームを目的の位置に偏向させる偏向制御手段とを有し、描画制御手段と前記電子光学系調整手段とは、前記偏向制御手段とステージ制御手段とを介して偏向器及びステージを操作する電子ビーム描画装置であって、前記偏向器の操作の履歴データを記録する偏向制御記録手段と、前記ステージ移動の操作の履歴データを記録するステージ移動制御記録手段と、記録された前記各履歴データを受け取って前記ブランクスに対する電子ビームの照射の有無を判断する電子ビーム照射判断手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、上記偏向器とステージの操作の履歴データから、ブランクスに対する電子ビームの照射の有無を自動的に判断することができる。
【００２４】
前記履歴データから、電子ビーム照射の有無を判断する場合、前記描画制御手段から偏向制御手段とステージ制御手段に送出される指示データと、前記電子光学系調整手段から偏向制御手段とステージ制御手段に送出される指示データとを対応させて判断する必要がある。
【００２５】
そこで、前記描画制御手段と前記電子光学系調整手段とから偏向制御記録手段に各々前記操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とし、前記描画制御手段と前記電子光学系調整手段とからステージ制御記録手段に各々前記操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とし、偏向制御記録手段及びステージ制御記録手段にすべての履歴データが記録されるようにすれば、上記各指示データの対応関係は容易に判断することができる。
【００２６】
前記各履歴データは、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬入されてから描画が開始されるまでの前記各操作内容と操作した時間とを対応させたものであり、前記電子ビーム照射判断手段は、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬入されてから描画が開始されるまでの時間は、ステージ移動制御記録手段から、電子ビームが前記ブランクスに照射される可能性のある範囲にステージを移動させた時間帯の履歴データを抽出するとともに、偏向制御記録手段から、前記抽出された履歴データの時間帯に電子ビームが照射された可能性のある偏向操作の履歴データを読み出して、電子ビームの照射の有無を判断すればよい。前記ブランクスがライティングチャンバーに搬送される前は、履歴データから判断するまでもなく、電子ビームが照射されていないことは明らかであり、搬送されて描画開始された後も、履歴データから判断するまでもなく、電子ビームが描画されたことは明らかである。そこで、前記ブランクスがライティングチャンバーに搬送される前及び搬送されて描画が開始された後は、前記描画制御手段から直接描画のステータスデータを受け取って電子ビームの照射の有無を判断すればよい。
【００２７】
前記電子ビームの最大偏向幅内にブランクスが移動した場合、偏向操作の履歴データから電子ビームの照射の有無を判断すればよいが、この場合、電子ビームの照射位置を厳密に評価するためには、正確なシミュレーションが必要になり、このためには、関連する詳細データを収集するための仕組みが必要になる。
【００２８】
そこで、電子ビームがブランクスに照射される可能性のある範囲を、ブランクスの外周に、電子ビームを最大幅に偏向させても前記ブランクスに到達しない幅の枠を追加して設定すれば、上記のような厳密なシミュレーションは不要であり、簡易に再利用の可否を判断することができる。
【００２９】
前記抽出された履歴データの時間帯に電子ビームが照射された可能性のある偏向操作は、スキャン操作のほか、少なくとも、ブランキング機構のオン／オフいずれかを任意に選択して設定した操作を含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる電子ビーム描画装置は、低コストかつ簡易な構成であって、さらに、簡易な操作によって、再利用可能なブランクスの検出を行うことができるという効果を奏する。
【００３１】
さらに、ライティングチャンバー搬入後描画開始前のブランクスについて再利用の可否を簡易に検出できるため、マスクコストを低減し、歩留り向上に資するという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本発明にかかる電子ビーム描画装置のブロック構成概要図である。なお、従来の一般的な電子ビーム描画装置を示した図５と共通する構成部分については、同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００３３】
描画制御部２及び電子光学系調整部３から偏向制御部５に送出する指示データは、偏向操作の履歴データとして、偏向制御記録部７に記録される。また、描画制御部２及び電子光学系調整部３からステージ制御部６に送出する指示データは、ステージ操作の履歴データとして、ステージ移動記録部８に記録される。
【００３４】
偏向制御記録部７に記録された履歴データとステージ移動記録部８に記録された履歴データとをビーム照射判断部９で受け取ってブランクスSに対する電子ビームBの照射の有無を判断する。
【００３５】
判断の結果は、ブランクスSの再利用の可否をオペレータに通知する必要があるが、たとえば、ユーザインターフェースとしてGUIを利用し、モニター上で表示すれば瞬時に可否の判断ができる。
【００３６】
本発明では、図５の従来の電子ビーム描画装置と異なり、描画制御部２と電子光学系調整部３とから偏向制御記録部５に各々操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とし、また、描画制御部２と電子光学系調整部３とからステージ制御記録部８に各々操作の指示データを送出するデータ転送路を同一転送路とした。
【００３７】
これは、履歴データから、電子ビームBの照射の有無を判断する場合、描画制御部２から偏向制御部５とステージ制御部６に送出される指示データと、電子光学系調整部３から偏向制御部５とステージ制御部６に送出される指示データとを対応させて判断する必要があり、各々同一転送路にすることで、各指示データの対応関係が明確になるからである。
【００３８】
なお、図１では、描画制御部２から、ビーム照射判断部９に直接データが転送されるルートも設けられているが、これは、後述する通り（図２参照）、ブランクスSが、ライティングチャンバー１２に搬入される前及び描画が開始された後については、描画ステータスデータを描画制御部２から直接受け取って判断するためである。
【００３９】
図２は、ブランクス再利用の可否を判断するまでのタイムチャートを示した図である。従来技術と対比しやすいように、図６と共通する部分は同一の表示とし、詳細な説明は省略する。以下、図１を参照しながら説明する。
【００４０】
タイムチャートの上段の正常描画時または描画開始後にキャンセルされた場合は、図１の偏向制御記録部７及びステージ移動記録部８の各履歴データを参照するまでもなく、ブランクスの再利用の可否は、判断できる。
【００４１】
すなわち、ブランクスSが搬入される前は、電子ビームBが照射されていないことは明らかであるため、無条件に再利用可能であり、描画が開始された後は、再利用不可能となる。そこで、正常描画時または描画開始後にキャンセルされた場合は、ビーム照射判断部９は、描画制御部から直接描画制御部データ（ステータスデータ）を受け取るようにすればよい。
【００４２】
一方、ブランクスSをライティングチャンバー１２に搬入後、描画開始前にキャンセルされた場合は、ステージの移動履歴データと偏向制御履歴データを参照しなければ、再利用の可否については判断できない。
【００４３】
そこで、ステージ移動制御記録部８から、電子ビームBがブランクスSに照射される可能性のある範囲にステージ１２１を移動させた時間帯の履歴データを抽出するとともに、偏向制御記録部７から、この抽出された履歴データの時間帯に電子ビームBが照射された可能性のある偏向操作の履歴データを読み出し、各履歴データから再利用の可否を判断すればよい。
【００４４】
このタイムチャートからも明らかな通り、ブランクスSの再利用の可否を判断するルートは、正常描画時または描画開始後にキャンセルされた場合に、描画制御部２から直接ステータスデータを受け取って判断するルートと、ブランクスSをライティングチャンバー１２に搬入後、描画開始前にキャンセルされた場合に、偏向制御履歴データとステージ移動履歴データとを読み出して判断するルートと、２つのルートがある。
【００４５】
電子ビーム描画装置の一連の描画処理において、ブランクスSの状況に応じて、上記２つのルートに振り分けて再利用の可否を判断するので、効率よく処理することができる。
【００４６】
図３は、電子ビームがブランクスに照射される可能性があると判断される範囲を示したものである。すなわち、ステージ１２１の移動によって、ブランクスSが、電子ビームBが照射される範囲内にあるか否かを判断するために、所定の範囲を設定したものである。
【００４７】
電子ビームBが照射される範囲にブランクスSが移動した場合、偏向操作の履歴データから電子ビームBの照射の有無を判断することになるが、この場合、電子ビームＢの照射位置を厳密に評価するためには、正確なシミュレーションが必要になり、このためには、関連する詳細データを収集するための仕組みが必要になる。
【００４８】
そこで、上記のような複雑な仕組みを設けることを回避するために、この範囲をブランクスSの外周よりも大きな領域を設定すればよい。本実施の形態では、この範囲をブランクスSの外周に、電子ビームBの最大偏向幅Wm以上の幅の枠を追加して設定した。
【００４９】
ブランクスSの外周に、この最大偏向幅Wmを追加して設定された領域の境界線ｌよりも外側の領域ToにブランクスSが存在している場合は、電子ビームBが、ブランクスSに照射される可能性はないと判断し、境界線ｌよりも内側の領域TiにブランクスSが存在している場合は、電子ビームBが、ブランクスSに照射される可能性があると判断し、この場合は、偏向操作の履歴データを参照することになる。
【００５０】
このように、電子ビームBがブランクスSに照射されたと判断される範囲を、ブランクスSの外周に、電子ビームBを最大幅に偏向させても前記ブランクスSに到達しない幅の枠を追加して設定すれば、上記のような厳密なシミュレーションが不要であり、簡易な判断が可能となる。
【００５１】
図４は、ブランクスの再利用の可否を判断する処理フローを例示したものである。
【００５２】
まず、ブランクスがライティングチャンバー内に搬入されているか否かを判断し、搬入されていなければ、ブランクスの再利用可と判断する（S1）。
【００５３】
ブランクスがライティングチャンバー内に搬入されている場合、描画開始前か否かを判断し、描画開始後であれば、ブランクスの再利用不可と判断する（S2）。
【００５４】
なお、このS1とS2の判断は、図１、図２で説明したとおり、履歴データで判断するまでもなく、描画のステータスデータで明らかに判断できるものなので、描画制御部２から直接ステータスデータを受け取って判断する。
【００５５】
描画開始前であれば（S2）、ステージ位置が図３で説明した再利用可否判断を行う境界より内側にあるときの時間帯とそのときの偏向操作を抽出する（S３）。
【００５６】
再利用可否判断を行う境界内にステージが移動したか否かを判断し、移動してなければ、再利用可と判断する（S４）。この判断で利用される履歴データは、図１で説明したステージ移動記録部８のデータである。
【００５７】
再利用可否判断を行う境界内にステージが移動したと判断した場合は、偏向系（図１で説明した偏向制御部５）による操作の有無を判断する（S５）。すなわち、図６で説明した偏向制御記録部８のデータを利用して判断する。偏向系の操作のうち、スキャン操作をした場合は、ブランクスに対する電子ビームの照射は確実なので、再利用不可と判断する（S６）。
【００５８】
次に、スキャン操作をしていない場合、ブランキング機構のオン/オフ操作の履歴データを参照する。本実施の形態では、ブランキングがオフの場合、再利用不可と判断し、オンの場合には、再利用可能と判断するように構成した（S7）。
【００５９】
ただし、この構成に限定する趣旨ではなく、たとえば、ブランキングがオフの場合でも、成形偏向の設定によっては、再利用可能となる場合もあり、逆に、ブランキングがオンの場合でも、再利用不可能な場合もある。従って、少なくとも、ブランキングのオン/オフ操作に関しては、いずれを再利用可能の操作とするかは、任意に設定できるような構成にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかる電子ビーム描画装置のブロック構成概要図
【図２】ブランクス再利用の可否を判断するまでのタイムチャートを示した図
【図３】電子ビームがブランクスに照射されたと判断される範囲を示した図
【図４】履歴データからブランクスの再利用の可否を判断する処理フロー図
【図５】従来の一般的な電子ビーム描画装置のブロック構成概要図
【図６】ログデータ収集、解析までのタイムチャートを示した図
【符号の説明】
【００６１】
１    電子ビーム描画装置本体
２    描画制御部
３    電子光学系調整部
４    ショットデータ生成部
５    偏向制御部
６    ステージ制御部
７    偏向制御記録部
８    ステージ移動記録部
９    ビーム照射判断部
【図１】
2009224554.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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