JP6180945B2 - Electron beam drawing apparatus and electron beam drawing method - Google Patents
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Description
本発明は、電子線描画装置及び電子線描画方法に関する。 The present invention relates to an electron beam drawing apparatus and an electron beam drawing method.
フラッシュメモリなどの記録媒体や、CPU(Central Processing Unit)を構成する半導体素子のリソグラフィ工程では、マスクに形成された原画パターンが、半導体素子の基板となるウエハに転写される。近年、このマスクに形成される原画パターンは、電子線描画装置を用いて描画されるのが一般的になりつつある。 In a lithography process of a semiconductor element constituting a recording medium such as a flash memory or a CPU (Central Processing Unit), an original pattern formed on the mask is transferred to a wafer serving as a substrate of the semiconductor element. In recent years, an original pattern formed on this mask is generally drawn using an electron beam drawing apparatus.
通常、電子線描画装置に用いられる電子銃の陰極と陽極の間には、数十kV程度の高い電圧が印加される。このため、陰極から射出される電子は比較的大きなエネルギーをもつ。この電子が、陰極やウェネルト電極を保持している碍子に衝突すると、碍子が帯電する。碍子の帯電量が増加すると、電子が雪崩的に流れる、いわゆる沿面放電が発生することがある。 Usually, a high voltage of about several tens of kV is applied between the cathode and the anode of an electron gun used in an electron beam drawing apparatus. For this reason, electrons emitted from the cathode have a relatively large energy. When this electron collides with the insulator holding the cathode or the Wehnelt electrode, the insulator is charged. When the charge amount of the insulator increases, so-called creeping discharge in which electrons flow like an avalanche may occur.
パターンの描画中に沿面放電などの異常放電が発生すると、対象物に描画されるパターンに描画エラーが発生してしまう。そこで、上述のような異常放電の発生を抑制するための技術が種々提案されている(例えば特許文献1参照)。 If an abnormal discharge such as creeping discharge occurs during pattern drawing, a drawing error occurs in the pattern drawn on the object. Thus, various techniques for suppressing the occurrence of abnormal discharge as described above have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示された装置は、事前に放電要因を除去することにより、異常放電の発生頻度を抑制しようとするものである。この装置を用いることで、電子銃の耐電圧特性を向上させることが可能となる。 The apparatus disclosed in Patent Document 1 intends to suppress the frequency of occurrence of abnormal discharge by removing discharge factors in advance. By using this device, it is possible to improve the withstand voltage characteristics of the electron gun.
しかしながら、特許文献1に開示された装置を用いたとしても、異常放電が発生してしまうことがあり、その結果、描画中のパターンに描画エラーが生じてしまうことがある。 However, even when the apparatus disclosed in Patent Document 1 is used, abnormal discharge may occur, and as a result, a drawing error may occur in the pattern being drawn.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、異常放電の発生を予測して、描画エラーの発生を回避することを目的とする。 The present invention has been made under the above-described circumstances, and an object thereof is to predict the occurrence of abnormal discharge and avoid the occurrence of a drawing error.
上記目的を解決するため、本発明の第1の観点に係る電子線描画装置は、
電子線を用いて対象物にパターンを描画する電子線描画装置であって、
下面側に電子銃の陰極が配置される碍子と、
前記陰極と前記碍子の外縁との間の前記碍子下面の近傍に埋め込まれるセンサ電極と、
前記センサ電極の電位を計測する電位計測手段と、
前記電位計測手段の計測結果に基づいて、前記センサ電極の電位が、閾値以下になったと判断したときに、前記対象物への前記パターンの描画を停止する制御手段と、
を備える。
In order to solve the above object, an electron beam drawing apparatus according to a first aspect of the present invention provides:
An electron beam drawing apparatus for drawing a pattern on an object using an electron beam,
An insulator in which the cathode of the electron gun is disposed on the lower surface side;
A sensor electrode embedded in the vicinity of the lower surface of the insulator between the cathode and the outer edge of the insulator;
A potential measuring means for measuring the potential of the sensor electrode;
Control means for stopping drawing of the pattern on the object when it is determined that the potential of the sensor electrode is equal to or lower than a threshold based on the measurement result of the potential measuring means;
Is provided.
本発明の第2の観点に係る電子線描画方法は、
電子線を用いて対象物にパターンを描画する電子線描画方法であって、
下面側に電子銃の陰極が設けられる碍子の外縁と前記陰極との間の前記碍子下面の近傍に埋め込まれるセンサ電極の電位を計測する工程と、
前記センサ電極の電位が閾値以下のときに、前記電子線をブランキングさせる工程と、
を含む。
An electron beam drawing method according to a second aspect of the present invention includes:
An electron beam drawing method for drawing a pattern on an object using an electron beam,
A step of measuring a potential of a sensor electrode embedded in the vicinity of the lower surface of the insulator between the outer edge of the insulator provided with the cathode of the electron gun on the lower surface side and the cathode;
Blanking the electron beam when the potential of the sensor electrode is below a threshold;
including.
本発明によれば、陰極と碍子の外縁の間に配置されるセンサ電極の電位に基づいて、異常放電の発生が予測される。そして、異常放電の発生が予測されたときには、パターンの描画が停止する。このため、パターンの描画エラーを回避することができる。 According to the present invention, the occurrence of abnormal discharge is predicted based on the potential of the sensor electrode disposed between the cathode and the outer edge of the insulator. When the occurrence of abnormal discharge is predicted, pattern drawing is stopped. Therefore, pattern drawing errors can be avoided.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。説明には、相互に直交するX軸、Y軸、Z軸からなるXYZ座標系を用いる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, an XYZ coordinate system including an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other is used.
図1は、本実施形態に係る電子線描画装置10の概略構成を示す図である。電子線描画装置10は、例えば真空度が10−7Pa程度の環境下において、レジスト材がコーティングされたマスクやレチクルなどの試料(以下、基板という)120に、パターンを描画する装置である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electron
図1に示されるように、電子線描画装置10は、電子線を基板120に照射する照射装置20、基板120が載置されるステージ装置51、ステージ装置51を収容する真空チャンバ50、照射装置20及びステージ装置51を制御する制御系100を備えている。
As shown in FIG. 1, an electron
照射装置20は、長手方向をZ軸方向とする鏡筒21と、鏡筒21の内部上方から下方に向かって順次配置される電子銃30、ブランキング電極41、電界レンズ42、アパーチャ43、走査電極44、及び対物レンズ45を備えている。
The
鏡筒21は、下方が開放された円筒状のケーシングである。鏡筒21は、ステンレスからなり、接地されている。この鏡筒21は、真空チャンバ50の上方に設置され、真空チャンバ50内部に位置する部分は、その直径が下方(−Z方向)に向かって小さくなるテーパー形状となっている。
The
電子銃30は、前記鏡筒21の内部上方に配置されている。この電子銃30は、例えば熱陰極型の電子銃である。
The
図2は、電子銃30の構成を示す概略図である。図2に示されるように、電子銃30は、碍子31、碍子31の中央から下方へ突出する加熱電極33及び陰極34、陰極34を包囲するように設けられるウェネルト電極35、陰極34の下方に配置される陽極36、碍子31の内部に埋め込まれたセンサ電極32を有している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
碍子31は、直径が約60cmの円形板状の部材である。この碍子31の直径は鏡筒21の内径とほぼ等しく、鏡筒21の内部上方に固定されている。また、碍子31は、アルミナを素材とし、内部にセンサ電極32が埋め込まれている。
The
加熱電極33は、一対の電極からなり、碍子31の下面中央に設けられている。加熱電極33は、電流が流れると発熱する。このため、加熱電極33に支持される陰極34は、一定温度以上に維持される。
The
陰極34は、碍子31の下面中央で、加熱電極33に支持されている。陰極34は、例えば、六ホウ化ランタン(LaB6)からなり、下端が約100nm程度になるように整形されている。
The
ウェネルト電極35は、直径が約20cmで、例えば、鉄やステンレスからなる。ウェネルト電極35は、陰極34を包囲するように配置され、下方に開口35aが形成されている。このウェネルト電極35は、陰極34から下方に射出された電子線を集束させる。
The
陽極36は、銅などからなる円形の部材であり、中央に開口36aが形成されている。この陽極36は、中央に形成された開口36aが陰極34の鉛直下方に位置した状態で、水平に支持されている。
The
図3は、センサ電極32の平面図である。図3に示されるように、センサ電極32は、銅やアルミニウムなど、電気抵抗の小さい金属からなる環状の部材である。センサ電極32の厚さは約1mm、幅は約1cmであり、内径Aは約50cmである。このセンサ電極32は、碍子31の内部に配置されている。このため、電子線描画装置10を構成する導体部からは絶縁された状態になっている。
FIG. 3 is a plan view of the
図2に示されるように、センサ電極32は、陰極34が設けられる碍子31の下面の近傍、つまり碍子31の下面から距離bのところに埋め込まれている。本実施形態に係る電子銃30では、距離bは約1mmである。また、図3に示されるように、XY面内において、センサ電極32の中心は、ウェネルト電極35の中心と一致している。このため、ウェネルト電極35の外側の縁からセンサ電極32の内側の縁までの距離aは約15cmで、ウェネルト電極35の外側の縁から鏡筒21の内壁面までの距離Lは約20cmとなっている。
As shown in FIG. 2, the
ここで説明の便宜上、図3に着色して示される環状領域Rを定義する。環状領域Rは、ウェネルト電極35の外縁と碍子31の外縁とで規定される環状の領域である。この環状領域R内に環状のセンサ電極領域が含まれることになる。
Here, for convenience of explanation, an annular region R colored in FIG. 3 is defined. The annular region R is an annular region defined by the outer edge of the
図1に戻り、前記ブランキング電極41は、電子銃30の下方に配置されている。ブランキング電極41は、X軸方向に相互に対向するように配置された1対の電極を有している。そして、走査装置104によって印加される電圧に応じて、電子銃30から射出された電子線を+X方向又は−X方向へ偏向する。
Returning to FIG. 1, the blanking
例えば、ブランキング電極41には、ハイレベルとローレベルの2値の電圧信号が入力される。ブランキング電極41では、入力された電圧信号がハイレベルの時に、電極間に電界が生じ、電子線が偏向されブランキングされる。そのため、描画パターンに基づいて変調した電圧信号を、ブランキング電極41に入力することで、基板120に所望のパターンを描画することができる。また、ハイレベルの電圧信号をブランキング電極41に入力することで、電子線をブランキングさせることができる。
For example, a binary voltage signal of high level and low level is input to the blanking
前記電界レンズ42は、ブランキング電極41の下方に配置された環状のレンズである。ブランキング電極41は、当該ブランキング電極41を通過する電子線を集束させる。
The
前記アパーチャ43は、中央に電子線が通過する開口が設けられた板状の部材である。アパーチャ43は、電界レンズ42を通過した電子線が収束する点近傍に配置されている。電子線は、アパーチャ43の開口を通過することで、スポットの外径及び形状が整形される。また、電子線がブランキング電極によって偏向されたときには、電子線は、アパーチャ43によって遮蔽される。これにより、基板120に対して、電子線がブランキングされる。
The
前記走査電極44は、アパーチャ43の下方に配置されている。この走査電極44は、X軸方向に相互に対向するように配置される1対の電極と、Y軸方向に相互に対向するように配置される1対の電極とを有している。そして、走査装置104によって印加される電圧に応じて、アパーチャ43を通過した電子線をX軸方向又Y軸方向へ偏向する。
The
前記対物レンズ45は、走査電極44の下方に配置され、走査電極44を通過した電子線を、ステージ装置51に載置された基板120の表面に集束させる。
The
真空チャンバ50は、直方体状の中空部材であり上面には円形の開口が形成されている。上述した照射装置20の鏡筒21は、真空チャンバ50の上面に形成された開口に挿入されている。
The
ステージ装置51は、真空チャンバ50の内部に配置されている。ステージ装置51は、パターンが描画される基板120をほぼ水平に保持した状態で、XY平面内で移動することが可能なステージである。
The
制御系100は、照射装置20及びステージ装置51を制御するためのシステムである。この制御系100は、制御装置101、表面電位計102、高圧電源装置103、走査装置104、ステージ駆動装置105を有している。
The
図4は、制御装置101のブロック図である。図4に示されるように、制御装置101は、CPU(Central Processing Unit)101a、主記憶部101b、補助記憶部101c、入力部101d、表示部101e、インタフェース部101f、及び上記各部を接続するシステムバス101gを有するコンピュータである。
FIG. 4 is a block diagram of the
CPU101aは、補助記憶部101cに記憶されたプログラムを読み出して実行する。CPU101aの具体的な動作については後述する。
The
主記憶部101bは、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを有している。主記憶部101bは、CPU101aの作業領域として用いられる。
The
補助記憶部101cは、ROM(Read Only Memory)、磁気ディスク、半導体メモリなどの不揮発性メモリを有している。補助記憶部101cは、CPU101aが実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。また、CPU101aによる処理結果などを含む情報を順次記憶する。
The
入力部101dは、キーボードや、マウスなどのポインティングデバイスを有している。ユーザの指示は、入力部101dを介して入力され、システムバス101gを経由してCPU101aに通知される。
The
表示部101eは、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示ユニットを有している。表示部101eは、例えば、電子線描画装置10のステータスや、描画パターンなどに関する情報を表示する。
The
インタフェース部101fは、LANインタフェース、シリアルインタフェース、パラレルインタフェース、アナログインタフェースなどを備えている。表面電位計102、高圧電源装置103、走査装置104、及びステージ駆動装置105は、インタフェース部101fを介して、制御装置101に接続される。
The
上述のように構成される制御装置101は、表面電位計102、高圧電源装置103、走査装置104、及びステージ駆動装置105を統括的に制御する。
The
表面電位計102は、接地された鏡筒21の電位を基準に、センサ電極32の電位を、配線39を介して計測する。そして、計測結果を、制御装置101へ出力する。
The surface
高圧電源装置103は、電子銃30の陰極34及びウェネルト電極35と、陽極36の間に高電圧を印加する。本実施形態では、陽極36の電位が0Vであり、陰極34の電位が−51kVであり、ウェネルト電極35の電位が−50kVとなっている。
The high voltage
走査装置104は、制御装置101の指示に基づいて、ブランキング電極41、電界レンズ42、走査電極44、対物レンズ45を制御する。
The
ステージ駆動装置105は、制御装置101の指示に基づいて、ステージ装置51を駆動し、基板120の移動や位置決めなどを行う。
The
上述のように構成された電子線描画装置10では、基板120への描画開始指令が入力されると、制御装置101を構成するCPU101aが、補助記憶部101cに記憶されたプログラムを読みだす。そして、CPU101aが、読みだしたプログラムに基づいて、基板120に対するパターンの描画を開始する。
In the electron
具体的には、CPU101aは、ステージ駆動装置105を介して、ステージ装置51を駆動し、基板120を照射装置20の下方に位置決めする。
Specifically, the
次に、CPU101aは、高圧電源装置103を駆動して、電子銃30に電圧を印加する。これにより、電子銃30から下方に電子線が射出される。
Next, the
照射装置20の電子銃30から電子線が射出されると、CPU101aは、走査装置104を介して、電界レンズ42を制御し、電子線をアパーチャ43の開口近傍(クロスポーバーポイント)に集束させる。このとき、電子線は、アパーチャ43の開口を通過することで、スポットの外径及び形状が整形される。アパーチャ43を通過した電子線は、一旦交差した後、対物レンズ45に入射する。CPU101aは、走査装置104を介して、対物レンズ45を制御して、対物レンズ45に入射した電子線をステージ装置51に保持された基板120の表面に結像する。
When an electron beam is emitted from the
CPU101aは、上記動作と並行して、走査装置104を介して、描画パターンに基づいて変調された2値の電圧信号を、ブランキング電極41に入力する。これにより、電子線が所定のタイミングで偏向されブランキングが間欠的に実行される。また、CPU101aは、走査装置104を介して、走査電極44に印加する電圧を制御して、電子線をX軸方向又はY軸方向に偏向し、基板120に対する電子線の入射位置の調整を行う。これにより、ステージ装置51に保持された基板120の上面が電子線で走査され、基板120にパターンが描画される。
In parallel with the above operation, the
高圧電源装置103によって、電子銃30を構成する陰極34とウェネルト電極35に電圧が印加されたときには、図3に示される環状領域Rにおける電位分布は、内側から外縁に向かって大きくなる特性を示す。
When a voltage is applied to the
図5は、環状領域Rにおける電位分布を示す図である。図5に示されるグラフでは、横軸がウェネルト電極35の外縁から碍子31の外縁までの位置xを示す。また、縦軸は、位置xにおける電位Vsを示す。
FIG. 5 is a diagram showing a potential distribution in the annular region R. As shown in FIG. In the graph shown in FIG. 5, the horizontal axis indicates the position x from the outer edge of the
ウェネルト電極35の外縁での電位は、ウェネルト電極35の電位と等しい。このため位置0(x=0)での電位−V1は、−50kVとなる。また、碍子31の外縁での電位は、接地された鏡筒21の電位と等しい。このため位置L(x=L)での電位は、0kVとなる。また、図5に示されるように、環状領域Rの電位は、内側から外側に向かって高くなっている。ウェネルト電極35(x=0)の近傍では、電位が急峻に変化し、碍子31の外縁(x=L)に近づくにつれて、電位は緩やかに変化する。
The potential at the outer edge of the
上述したように、環状領域Rの電位は、ウェネルト電極35から碍子31まで連続して分布し、通常は大きく変動することはない。しかしながら、例えば、碍子31の表面が帯電すると、碍子31下面の環状領域Rの電位分布は、図6を参照するとわかるように、曲線L1に示される状態から順次、曲線L2に示される状態、曲線L3に示される状態、曲線L4に示される状態、曲線L5に示される状態へ移行することがある。
As described above, the potential of the annular region R is continuously distributed from the
この場合、当初、距離L(=20cm)についての電位差がV1(=50kV)であったところ、距離L−a(=5cm)についての電位差がV1(=50kV)となる。 In this case, initially, the potential difference for the distance L (= 20 cm) is V1 (= 50 kV), but the potential difference for the distance La (= 5 cm) is V1 (= 50 kV).
碍子31の素材となるアルミナの場合は、バルクの耐電圧が1000kV/m程度である。一般に、絶縁物の沿面耐電圧は、バルクの耐電圧の10分の1程度となるので、アルミなからなる碍子31の沿面耐電圧は100kV/mと考えることができる。このため、碍子31の素材がアルミナである場合であり、ウェネルト電極35の電位が−50kVである場合には、位置aでの電位Vsが、−50kV程度になると碍子31表面での絶縁が破壊され、異常放電が生じるおそれがある。なお、異常放電が生じる直前の電位分布は、おおよそ図6の曲線L5に示される状態になると考えられる。
In the case of alumina as a material for the
図3に示されるように、センサ電極32は、ウェネルト電極35から距離a離れたところに位置している。このため、センサ電極32の電位は、図6に示される位置aでの碍子31の下面の電位にほぼ等しくなる。そこで、CPU101aは、表面電位計102からの出力信号に基づいて、位置aにおける碍子31の電位を検出し監視する。そして、監視結果に基づいて、異常放電による描画エラーを回避するための、描画エラー回避処理を行う。
As shown in FIG. 3, the
描画エラー回避処理は、センサ電極32の電位を監視することにより、異常放電の発生を予測し、異常放電の発生が予測される場合に、パターンの描画を一旦停止するものである。以下、図7を用いて、描画エラー回避処理について説明する。
In the drawing error avoidance process, the occurrence of abnormal discharge is predicted by monitoring the potential of the
図7に示されるフローチャートは、CPU101aが行う一連の処理を示すフローチャートである。この一連の処理は、基板120に対するパターンの描画が行われているときに実行される。
The flowchart shown in FIG. 7 is a flowchart showing a series of processing performed by the
描画エラー回避処理では、CPU101aは、最初のステップS101で、表面電位計102からの出力信号に基づいて、センサ電極32の電位Vsを検出する。
In the drawing error avoidance process, the
次のステップS102では、CPU101aは、センサ電極32の電位Vsが閾値Th1以下であるか否かを判断する。図6に示されるように、閾値Th1は、位置0での電位f(0)が−V1(=−50kV)である場合に、f(a)よりも小さくなり、位置L/2での電位g(L/2)が−V1である場合に、g(a)よりも大きくなるように設定される。本実施形態では、閾値Th1の値は−7.5kV程度である。
In the next step S102, the
CPU101aは、ステップS102で、センサ電極32の電位Vsが閾値Th1より大きいと判断した場合には(ステップS102:No)、ステップS101へ戻る。そして、ステップS101,S102の処理を繰り返し実行する。
If the
一方、CPU101aは、ステップS102で、センサ電極32の電位Vsが閾値Th1以下であると判断した場合には(ステップS102:Yes)、ステップS103へ移行する。センサ電極32の電位Vsが閾値Th1以下になるときは、図6を参照するとわかるように、碍子31と鏡筒21との間の電位分布が、例えば曲線L4に示されるようになっている。この場合、CPU101aは、碍子31の表面で、沿面放電が発生すると予測して、ステップS103以降の処理を実行する。
On the other hand, if the
ステップS103では、CPU101aは、基板120へのパターンの描画を停止する。具体的には、CPU101aは、走査装置104に、電子線のブランキングを指示する。走査装置104は、ブランキングの指示を受けると、ブランキング電極41を駆動して、電子線のブランキングを行う。これにより、電子線が、図1の破線に示されるように偏向し、アパーチャ43によって遮蔽される。
In step S103, the
ステップS104では、CPU101aは、ウェネルト電極35に印加される電圧を、−50kVよりも低い電圧に変更する。具体的には、CPU101aは、高圧電源装置103に、印加電圧の降圧を指示する。これにより、陰極34,ウェネルト電極35の印加電圧が−10%程度降圧され、陰極34への印加電圧が−56kV程度となり、ウェネルト電極35への印過電圧が−55kV程度となる。これにより、ウェネルト電極35と鏡筒21との間で、放電が誘発される。
In step S104, the
次のステップS105では、CPU101aは、表面電位計102からの出力信号に基づいて、センサ電極32の電位Vsを検出する。
In the next step S105, the
次のステップS105では、CPU101aは、センサ電極32の電位Vsが閾値Th2以上であるか否かを判断する。ステップS104の処理により、陰極34及びウェネルト電極35への印加電圧が降圧されている。このため、閾値Th2は、閾値Th1と同程度の値でもよいが、やや小さい値としてもよい。
In the next step S105, the
CPU101aは、ステップS105で、センサ電極32の電位Vsが閾値Th2より小さいと判断した場合には(ステップS106:No)、ステップS105へ戻る。そして、ステップS105,S106の処理を繰り返し実行する。
When the
一方、CPU101aは、ステップS106で、センサ電極32の電位Vsが閾値Th2以上であると判断した場合には(ステップS106:Yes)、ステップS107へ移行する。ウェネルト電極35と鏡筒21との間で放電が生じると、ウェネルト電極35と鏡筒21との間に位置する環状領域Rの電位分布は、図6の曲線L1に示される状態に戻る。このため、ステップS104の処理により、ウェネルト電極35と鏡筒21との間で放電が発生したときは、CPU101aによって、センサ電極32の電位Vsが閾値Th2以上であると判断されることになる。
On the other hand, when the
ステップS107では、CPU101aは、ウェネルト電極35に印加される電圧を、復帰させる。具体的には、CPU101aは、高圧電源装置103に、印加電圧の復帰を指示する。これにより、陰極34への印加電圧が−51kVとなり、ウェネルト電極35への印過電圧が−50kVとなる。
In step S107, the
次のステップS108では、CPU101aは、基板120に対する描画を再開する。具体的には、CPU101aは、走査装置104に、電子線のブランキングの停止を指示する。走査装置104は、ブランキングの停止指示を受けると、ブランキング電極41の駆動を停止して、電子線のブランキングを解除する。これにより、電子線によるパターンの描画が再開する。
In the next step S108, the
CPU101aは、ステップS108での処理が完了すると、ステップS101へ戻る。そして、ステップS101乃至S108までの処理を繰り返し実行する。
When the processing in step S108 is completed, the
以上説明したように、本実施形態では、碍子31に埋め込まれたセンサ電極32の電位が検出される(ステップS101)。そして、センサ電極32の電位と閾値Th1とが比較され(ステップS102)、センサ電極32の電位が閾値Th1以下になったときには(ステップS102:Yes)、碍子31の下面で沿面放電が発生すると判断され、電子線のブランキングが実行される。これにより、基板120に対するパターンの描画が停止する(ステップS103)。
As described above, in the present embodiment, the potential of the
また、パターンの描画が停止しているときにも、センサ電極32の電位が検出され(ステップS105)、センサ電極32の電位と閾値Th2とが比較される(ステップS106)。そして、センサ電極32の電位が閾値Th2以上になったときには(ステップS106:Yes)、碍子31の下面で沿面放電が発生し、碍子31の絶縁が回復したと判断され、パターンの描画が再開される(ステップS108)。
Also, when the pattern drawing is stopped, the potential of the
上述のように、本実施形態では、碍子31の下面で沿面放電が発生すると予測されたときには、一旦パターンの描画が中止される。このため、碍子31の表面の異常放電による悪影響を排除して、基板120にエラーのないパターンを描画することが可能となる。
As described above, in this embodiment, when it is predicted that creeping discharge will occur on the lower surface of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、センサ電極32の電位を、表面電位計102を用いて検出した。これに限らず、センサ電極32の電位を、電界計を用いて検出してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment. For example, in the above embodiment, the potential of the
本実施形態では、図3に示されるように、センサ電極32が環状である場合について説明した。これに限らず、例えば、図8に示されるように、複数のセンサ電極32を、直径Aの円に沿って配置してもよい。複数のセンサ電極32の電位を個別に計測することで、沿面放電が生じる頻度が高い位置を特定することが可能となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the case where the
本実施形態では、図3に示されるように、ウェネルト電極35からの距離がaの位置に、センサ電極32が配置されている場合について説明した。これに限らず、図9に示されるように、ウェネルト電極35からの距離が異なる複数のセンサ電極32それぞれの電位を計測することとしてもよい。また、図9に示されるセンサ電極32それぞれは、図8に示されるように、複数の電極から構成されていてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the case where the
本実施形態では、沿面放電の発生が予測された場合に、ウェネルト電極35の印加電圧を降圧して、沿面放電を誘発することとした。これに限らず、ウェネルト電極35の印加電圧を変更することなく、沿面放電の発生を待つこととしてもよい。
In the present embodiment, when the occurrence of creeping discharge is predicted, the applied voltage of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10 電子線描画装置
20 照射装置
21 鏡筒
30 電子銃
31 碍子
32 センサ電極
33 加熱電極
34 陰極
35 ウェネルト電極
35a 開口
36 陽極
36a 開口
39 配線
41 ブランキング電極
42 電界レンズ
43 アパーチャ
44 走査電極
45 対物レンズ
50 真空チャンバ
51 ステージ装置
100 制御系
101 制御装置
101a CPU
101b 主記憶部
101c 補助記憶部
101d 入力部
101e 表示部
101f インタフェース部
101g システムバス
102 表面電位計
103 高圧電源装置
104 走査装置
105 ステージ駆動装置
120 基板
R 環状領域
DESCRIPTION OF
101b
Claims (4)
下面側に電子銃の陰極が配置される碍子と、
前記陰極と前記碍子の外縁との間の前記碍子下面の近傍に埋め込まれるセンサ電極と、
前記センサ電極の電位を計測する電位計測手段と、
前記電位計測手段の計測結果に基づいて、前記センサ電極の電位が、閾値以下になったと判断したときに、前記対象物への前記パターンの描画を停止する制御手段と、
を備える電子線描画装置。 An electron beam drawing apparatus for drawing a pattern on an object using an electron beam,
An insulator in which the cathode of the electron gun is disposed on the lower surface side;
A sensor electrode embedded in the vicinity of the lower surface of the insulator between the cathode and the outer edge of the insulator;
A potential measuring means for measuring the potential of the sensor electrode;
Control means for stopping drawing of the pattern on the object when it is determined that the potential of the sensor electrode is equal to or lower than a threshold based on the measurement result of the potential measuring means;
An electron beam drawing apparatus comprising:
前記制御手段は、前記センサ電極の電位が、閾値以下になったと判断したときに、前記ブランキング手段を制御して、前記電子線をブランキングさせる請求項1に記載の電子線描画装置。 Blanking means for blanking the electron beam,
The control means, the potential of the sensor electrode, when it is determined that it is below the threshold, and controls the blanking means, electron beam lithography system according to claim 1 for blanking the electron beam.
前記制御手段は、前記センサ電極の電位が、閾値以下になったと判断したときに、電源を制御して、前記陰極に印加する電圧を降圧する請求項2に記載の電子線描画装置。 A power source for applying a voltage between the cathode and an anode disposed between the cathode and the object;
3. The electron beam drawing apparatus according to claim 2 , wherein when the control unit determines that the potential of the sensor electrode is equal to or lower than a threshold value, the control unit controls a power source to step down a voltage applied to the cathode.
下面側に電子銃の陰極が設けられる碍子の外縁と前記陰極との間の前記碍子下面の近傍に埋め込まれるセンサ電極の電位を計測する工程と、
前記センサ電極の電位が閾値以下のときに、前記電子線をブランキングさせる工程と、
を含む電子線描画方法。 An electron beam drawing method for drawing a pattern on an object using an electron beam,
A step of measuring a potential of a sensor electrode embedded in the vicinity of the lower surface of the insulator between the outer edge of the insulator provided with the cathode of the electron gun on the lower surface side and the cathode;
Blanking the electron beam when the potential of the sensor electrode is below a threshold;
An electron beam drawing method including:
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