曝光装置及曝光方法与流程

文档序号:14798374发布日期:2018-06-30 00:21阅读:228来源:国知局
曝光装置及曝光方法与流程

本发明涉及一种曝光装置及曝光方法。



背景技术:

以往,已知如下的互补光刻法:通过对利用线宽为数十纳米左右的光曝光技术形成的单纯的线图案,使用利用电子束等带电粒子束的曝光技术进行加工,从而形成微细的配线图案(例如参照专利文献1及2)。另外,也已知使用多根带电粒子束的多粒子束曝光技术(例如参照专利文献3及4)。

专利文献1:日本专利特开2013-16744号公报

专利文献2:日本专利特开2013-157547号公报

专利文献3:美国专利第7276714号说明书

专利文献4:日本专利特开2013-93566号公报



技术实现要素:

[发明要解决的问题]

在现有技术中,在使用单独切换多根带电粒子束的ON/OFF(接通/断开)状态而使图案曝光的多电子束曝光技术的情况下,难以测量并调整各带电粒子束照射样品的时机。然而,由于受到制造工艺上的偏差等的影响,用来切换是否照射带电粒子束的消隐电极及配线的尺寸精度及配置精度等会产生安装误差。伴随配线图案的微细化,这种安装误差的影响不断变大,每根电子束的照射时机产生的偏差,可能成为曝光位置及曝光量的误差的主要原因。

[解决问题的手段]

在本发明的第一实施方式中,提供一种曝光装置,其在样品上曝光图案,包括:多个消隐电极,与多根带电粒子束对应设置,根据输入电压而分别切换是否对样品照射对应的带电粒子束;照射控制部,输出用来切换对多个消隐电极分别提供的消隐电压的切换信号;及测量部,针对多个消隐电极分别测量从切换信号的变化到消隐电压的变化为止的延迟量。

测量部也可包括:基准电压产生部,产生基准电压;及延迟量检测部,针对多个消隐电极分别检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。

基准电压产生部也可依次变更地产生基准电压,且延迟量检测部针对多个消隐电极,分别相应于基准电压发生变更而检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。

照射控制部也可包括时机调整部,所述时机调整部单独地调整切换信号对多个消隐电极各自的输出时机。

时机调整部也可针对多个消隐电极,分别以使消隐电压在预先规定的时机到达预先规定的阈值电压的方式,单独地调整切换信号的输出时机。

所述曝光装置也可包括多个驱动电路,所述多个驱动电路与多个消隐电极对应设置,分别输出与针对各个消隐电极的切换信号相对应的消隐电压。

多个驱动电路也可包括时间调整部,所述时间调整部单独地调整多个驱动电路各自输出的消隐电压的过渡时间。

在本发明的第二实施方式中,提供一种曝光方法,其用于在样品上曝光图案的曝光装置,包括:照射控制阶段,输出用来切换对多个消隐电极分别提供的消隐电压的切换信号,所述多个消隐电极与多根带电粒子束对应设置,且根据输入电压而分别切换是否对样品上照射对应的带电粒子束;及测量阶段,针对多个消隐电极分别测量从切换信号的变化到消隐电压的变化为止的延迟量。

测量阶段也可包括:基准电压产生阶段,产生基准电压;及检测阶段,针对多个消隐电极分别检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。

基准电压产生阶段也可依次变更地产生基准电压,且检测阶段针对多个消隐电极,分别相应于基准电压发生变更,从而检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。

所述方法也可还包括调整阶段,所述调整阶段针对多个消隐电极,分别调整消隐电压变为预先规定的阈值电压的时间。

调整阶段也可包括时机调整阶段,所述时机调整阶段针对多个消隐电极,分别单独地调整切换信号的输出时机。

曝光装置也可包括多个驱动电路,所述多个驱动电路与多个消隐电极对应设置,且分别输出与针对各个消隐电极的切换信号相对应的消隐电压;且调整阶段包括时间调整阶段,所述时间调整阶段针对多个消隐电极,分别单独地调整多个驱动电路各自输出的消隐电压的过渡时间。

此外,所述发明内容并未列举所有本发明所必需的特征。另外,这些特征群组的下位组合也有可能涵盖在本发明中。

附图说明

图1表示本发明实施方式的曝光装置100的构成例。

图2表示由本发明实施方式的曝光装置100扫描阵列电子束而形成在样品10的表面的一部分的可照射区域200的示例。

图3表示本发明实施方式的曝光装置100的动作流程。

图4表示应形成在样品10的切断图案的信息的示例。

图5表示本发明实施方式的扫描控制部190使阵列电子束的照射位置移动到边框的开始点的情况的示例。

图6表示本发明实施方式的选择部160的示例。

图7表示本发明实施方式的曝光控制部140对消隐电极64输出的控制信号的时机图的示例。

图8表示形成在样品10的表面的线图案802的示例。

图9表示形成在样品10的表面的配线图案900的示例。

图10表示形成有不同线宽及不同线间隔的线图案的样品10的示例。

图11表示使本发明实施方式的电子束的照射区域502与栅格800相对应配置的示例。

图12表示本发明实施方式的消隐部60的示例。

图13表示对消隐电极64提供的消隐电压的示例。

图14表示本发明实施方式的曝光装置100的构成例。

图15表示本发明实施方式的测量部1100的构成例。

图16表示本发明实施方式的消隐电压波形的测量流程的示例。

图17表示本发明实施方式的曝光装置100的调整流程的示例。

图18表示时间调整部1720对于电子束B1及电子束B2的时间调整条件与消隐电压的过渡时间的关系的示例。

图19表示本发明实施方式的应用了时机调整部1710的调整的消隐电压的示例。

图20表示本发明实施方式的应用了时机调整部1710及时间调整部1720的调整的消隐电压的示例。

[符号的说明]

10 样品

20 电子枪

30 孔径板

32 开口

40 电子束形状变形部

50 孔径阵列

52 开口

60 消隐部

62 开口

62a 第1开口

62b 第2开口

64 消隐电极

64a 第1消隐电极

64b 第2消隐电极

66 共用电极

68 电极配线

69 中继端子

70 挡板

72 开口

80 偏向部

90 外部存储部

100 曝光装置

110 平台部

114 检测部

120 管柱部

130 CPU

132 总线

140 曝光控制部

150 存储部

160 选择部

162 数据转换电路

164 电子束选择电路

166 经过时间运算电路

170 照射控制部

172 驱动电路

180 偏向量决定部

182 偏向部驱动电路

190 扫描控制部

192 平台驱动电路

200 可照射区域

210 照射位置

220 区域

232 第1边框

234 第2边框

236 第3边框

400 栅格

402 线图案

410 第1图案

412、414、416、418 图案

420 第2图案

422、424 图案

430 第3图案

432、434、436、438 图案

500 阵列电子束

502 照射区域

800 栅格

802、804、806 线图案

810、820、830、832 切断图案

900 配线图案

1100 测量部

1120 基准电压产生部

1140 比较部

1160 延迟量检测部

1710 时机调整部

1720 时间调整部

具体实施方式

以下,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但以下的实施方式并不限定权利要求书的保护范围。另外,实施方式中所说明的所有特征的组合未必为本发明的解决手段所必需的。

图1表示本发明实施方式的曝光装置100的构成例。曝光装置100对与样品上的线图案相对应的位置,照射具有与栅格相应的照射区域的带电粒子束而使该线图案曝光,所述线图案是基于预先规定的所述栅格以不同线宽及不同间距而形成。曝光装置100包括平台部110、检测部114、管柱部120、CPU(Central Processing Unit,中央处理器)130、及曝光控制部140。

平台部110载置样品10并使其移动。这里,样品10可为由半导体、玻璃、及/或陶瓷等所形成的基板,作为一示例,样品10为由硅等所形成的半导体晶片。样品10是在表面有由金属等导电体形成线图案的基板。本实施方式的曝光装置100为了切断该线图案来进行微细的加工(形成电极、配线及/或通孔等),而使形成在该线图案上的抗蚀剂曝光。

平台部110搭载样品10,使该样品10在图1所示的XY平面上移动。平台部110可为XY平台,另外,除XY平台以外,还可与Z平台、旋转平台、及倾斜平台中的1个以上组合。

平台部110以形成在样品10上的线图案的长边方向作为预先规定的方向进行移动。平台部110以使线图案的长边方向例如与X方向或Y方向等平台的移动方向大致平行的方式搭载样品10。对如下示例进行说明:本实施方式的平台部110在图1中为沿X方向及Y方向移动的XY平台,以使线图案的长边方向与X方向成为大致平行的方式搭载样品10。

检测部114检测平台部110的位置。作为示例,检测部114通过将激光照射到移动的平台部110,并检测反射光而检测该平台部110的位置。较理想的是检测部114以大致1nm以下的精度检测平台部110的位置。

管柱部120对载置在平台部110的样品10照射包含电子及离子的带电粒子束。在本实施方式中,以对管柱部120照射电子束为示例进行说明。本实施方式的管柱部120是在形成在样品10的线图案的宽度方向上产生照射位置不同的多根带电粒子束的粒子束产生部。管柱部120包含电子枪20、孔径板30、电子束形状变形部40、孔径阵列50、消隐部60、挡板70、及偏向部80。

电子枪20利用电场或热而释放电子,对该释放的电子施加预先规定的电场,使其沿图1的-Z方向的样品10的方向加速而作为电子束输出。电子枪20可施加预先规定的加速电压(作为一示例为50keV)而输出电子束。电子枪20可设置在从与XY平面平行的样品10的表面起与Z轴平行的垂线上。

孔径板30设置在电子枪20及样品10之间,遮蔽电子枪20所释放的电子束的一部分。作为一示例,孔径板30具有圆形的开口32,该开口32遮蔽电子束的一部分,并使其余电子束通过。开口32的中心能以与连结电子枪20与样品10的垂线相交的方式形成。即,孔径板30使从电子枪20释放的电子束中在预先规定的释放角度以内的电子束通过。

电子束形状变形部40设置在孔径板30及样品10之间,使通过孔径板30的电子束的大致圆形的截面形状变形。电子束形状变形部40例如可为静电四极电极等电子透镜,使电子束的截面形状变形为椭圆等沿一个方向延伸的截面形状。在图1的示例中,电子束形状变形部40使电子束的截面形状变形为沿与Y轴平行的方向延伸的截面形状。

孔径阵列50设置在电子束形状变形部40及样品10之间,遮蔽利用电子束形状变形部40而变形的截面形状的电子束的一部分。孔径阵列50包含沿一个方向排列的多个开口52,该多个开口52遮蔽电子束的一部分,并使其余通过。

在图1的示例中,多个开口52沿与Y轴平行的方向以预先规定的间隔排列,从沿与Y轴平行的方向延伸的截面形状的电子束中切开以形成多根电子束。孔径阵列50将所输入的电子束作为与多个开口52相应的阵列状的电子束群(在本实施例中设为阵列电子束)而输出。

消隐部60设置在孔径阵列50及样品10之间,切换是否将孔径阵列50所输出的多根带电粒子束分别照射到样品10。即,消隐部60分别切换是否使阵列电子束各自向与样品10的方向不同的方向而偏向。消隐部60与各个阵列电子束对应地包含沿一个方向排列的多个开口62、及对该多个开口62内施加电场的多个消隐电极64。

在图1的示例中,多个开口62沿与Y轴平行的方向以预先规定的间隔排列,使阵列电子束各自单独地通过。例如,在未对消隐电极64提供电压的情况下,在所对应的开口62内不产生对电子束施加的电场,因此入射到该开口62的电子束不发生偏向而朝向样品10的方向通过(设为电子束ON状态)。另外,在对消隐电极64提供电压的情况下,在所对应的开口62内产生电场,因此入射到该开口62的电子束向与沿样品10的方向通过的方向不同的方向而偏向(设为电子束OFF状态)。

挡板70设置在消隐部60与样品10之间,遮蔽因消隐部60而偏向的电子束。挡板70包含开口72。开口72可具有沿一个方向延伸的大致椭圆或大致长方形的形状,能以开口72的中心和将电子枪20与样品10连结的直线相交的方式形成。在图1的示例中,开口72具有沿与Y轴平行的方向延伸的形状。

开口72使未因消隐部60偏向而通过的电子束通过,阻止因消隐部60偏向的电子束的行进。即,管柱部120通过组合消隐部60及挡板70,控制对消隐电极64提供的电压,从而能够对将阵列电子束所包含的各电子束照射(电子束ON状态)或不照射(电子束OFF状态)到样品10进行切换(进行消隐动作)。

偏向部80设置在挡板70与样品10之间,使多根带电粒子束偏向,从而调整照射到样品10的阵列电子束的照射位置。偏向部80可包含偏向器,从而使阵列电子束偏向而调整该阵列电子束的照射位置,该偏向器施加与输入到通过的电子束的驱动信号相应的电场而使该电子束偏向。另外,偏向部80也可包含一或多个电磁线圈,对阵列电子束施加磁场而调整该阵列电子束的照射位置。

以上的实施方式的管柱部120产生沿预先规定的方向排列的多根电子束,并切换是否将各电子束照射到样品10。在管柱部120中,多根电子束的排列方向是由电子束形状变形部40使电子束截面形状变形的方向、孔径阵列50的多个开口52的排列方向、消隐部60的多个开口62及所对应的消隐电极64的排列方向等所决定的。

当管柱部120使这些方向和与平台部110的移动方向正交的线图案的宽度方向大致一致时,平台部110以使该移动方向与样品10上的线图案的长边方向大致一致的方式搭载样品10,因此沿该线图案的宽度方向产生照射位置不同的多根电子束。在本实施方式中,对如下示例进行说明:管柱部120照射沿相对于与X方向大致平行的线图案垂直的方向即Y方向排列的阵列电子束。

CPU130控制曝光装置100整体的动作。CPU130可具有输入来自用户的操作指示的输入终端的功能。CPU130可为计算机或工作站等。CPU130连接在曝光控制部140,根据用户的输入而控制曝光装置100的曝光动作。作为一示例,CPU130经由总线132分别与曝光控制部140所包含的各部连接,交换控制信号等。

曝光控制部140连接在平台部110及管柱部120,根据从CPU130接收的控制信号等,控制平台部110及管柱部120执行样品10的曝光动作。另外,曝光控制部140可经由总线132与外部存储部90连接,交换外部存储部90所存储的图案的数据等。可替换地,将外部存储部90直接连接在CPU130。也可替换地,使曝光控制部140包含在内部存储图案数据等的存储部。曝光控制部140包含存储部150、选择部160、照射控制部170、偏向量决定部180、及扫描控制部190。

存储部150分别存储切断图案及通孔图案,切断图案是为了切断形成在样品10的线图案而由曝光装置100进行曝光的图案,通孔图案是为了在样品10上形成通孔而由曝光装置100进行曝光的图案。存储部150例如从外部存储部90接收切断图案及通孔图案的信息而加以存储。另外,存储部150也可经由CPU130接收由用户输入的切断图案及通孔图案的信息而加以存储。

另外,存储部150存储样品10的配置信息及形成在样品10的线图案的配置信息。存储部150可存储在进行曝光动作前预先测定的测定结果作为配置信息。存储部150例如存储成为样品10的收缩率(制造工艺所引起的变形误差)、(搬送等所引起的)旋转误差、基板等的变形、及高度分布等定位误差的主要原因的信息作为样品10的配置信息。

另外,存储部150存储关于阵列电子束的照射位置与线图案的位置之间的位置偏差的信息作为线图案的配置信息。较理想的是存储部150将样品10的配置信息及线图案的配置信息设为配置信息,且将通过测量载置在平台部110上的样品10而获取的信息设为配置信息。也可替换地,使存储部150存储样品10的过去的测定结果、或同一批次的其他样品的测定结果等。

选择部160连接在存储部150,读出切断图案及通孔图案的信息,判别线图案上的长边方向上的照射位置的指定。选择部160在线图案上的长边方向的被指定的照射位置,选择管柱部120所产生的多根带电粒子束中应照射到样品10的至少1根带电粒子束。选择部160基于切断图案及通孔图案的信息,选择阵列电子束中应照射的电子束,将选择结果提供给照射控制部170。

照射控制部170连接在选择部160,接收选择部160的选择结果。照射控制部170对于由选择部160所选择的至少1根带电粒子束,产生切换ON状态/OFF状态的信号,设定于驱动电路172。驱动电路172接收来自照射控制部170的切换信号,对消隐部60的消隐电极64提供用来进行电子束消隐的偏向电压(消隐电压)。关于利用照射控制部170进行的电子束的ON状态/OFF状态的切换、与驱动电路172对消隐电极64输出的消隐电压的关系,将于下文使用附图进行说明。

偏向量决定部180连接在存储部150,读出样品10的配置信息及线图案的配置信息,根据样品10的位置误差及阵列电子束的照射位置误差的信息,计算出应调整阵列电子束的照射位置的调整值,决定与该调整值对应的偏向量。偏向量决定部180连接在管柱部120,基于所决定的偏向量而调整阵列电子束的照射位置。偏向量决定部180经由偏向部驱动电路182,将根据所决定的偏向量而使阵列电子束偏向的控制信号提供给偏向部80。这里,偏向部驱动电路182将与从偏向量决定部180输出的偏向量相应的控制信号转换为输入到偏向部80的驱动信号。

扫描控制部190连接在平台部110,使多根带电粒子束的照射位置沿线图案的长边方向扫描。本实施方式中的扫描控制部190通过使搭载样品10的平台部110与X方向大致平行地移动,而使阵列电子束沿线图案的长边方向扫描。扫描控制部190提供经由平台驱动电路192,使平台部110移动的控制信号。平台驱动电路192将从扫描控制部190输出的与移动方向及移动量相应的控制信号转换为平台部110的所对应的驱动信号。

扫描控制部190连接在检测部114,接收平台部110的平台位置的检测结果。扫描控制部190可基于检测结果,获取平台部110实际移动的移动量及平台的位置误差(即移动误差)等,使其反馈到平台部110的移动控制。另外,扫描控制部190可连接在偏向量决定部180,根据平台部110所引起的样品10的移动误差而调整带电粒子束的通过路径。

另外,扫描控制部190分别连接在选择部160及照射控制部170,将平台部110的位置信息提供给选择部160及照射控制部170。照射控制部170基于平台部110的位置信息,获取对样品10的线图案照射阵列电子束的时机。

另外,扫描控制部190以使阵列电子束的照射位置也沿线图案的宽度方向移动,从而将样品10的表面上预先规定的区域设为阵列电子束的可照射区域的方式进行扫描。使用图2对扫描控制部190扫描阵列电子束的一示例进行说明。

表示由本实施方式的曝光装置100扫描阵列电子束而形成在样品10的表面的一部分的可照射区域200的一示例。图2表示与XY面大致平行的样品10的表面,以fw表示曝光装置100所照射的阵列电子束在Y方向(线图案的宽度方向)上排列的多根电子束整体的电子束宽度。这里,电子束宽度fw作为一示例大致为30μm。

扫描控制部190在维持带电粒子束的通过路径的状态下利用平台部110而使样品10向线图案的长边方向移动。图2表示扫描控制部190使平台部110向-X方向移动的示例。由此,阵列电子束的照射位置210在样品10的表面上沿+X方向扫描,该阵列电子束将带状区域220设为电子束的可照射区域。即,扫描控制部190使平台部110向X方向移动预先规定的距离,将第1边框232设为可照射区域。这里,作为一示例,第1边框232的面积为30mm×30μm。

其次,扫描控制部190使平台部110沿-Y方向移动电子束阵列的电子束宽度fw,接下来,使平台部110以返回上次沿-X方向移动的预先规定的距离的方式沿+X方向移动。由此,阵列电子束的照射位置210在与第1边框232不同的样品10的表面上沿-X方向扫描,将与第1边框232大致相同面积且在+Y方向上相邻的第2边框234设为可照射区域。同样地,扫描控制部190使平台部110沿-Y方向移动电子束阵列的电子束宽度fw,再次使平台部110沿-X方向移动该预先规定的距离而将第3边框236设为可照射区域。

这样一来,扫描控制部190在线图案的长边方向即X方向上,使平台部110进行往返动作,将样品10的表面的预先规定的区域设为阵列电子束的可照射区域200。这里,扫描控制部190作为一示例将30×30mm的正方形区域设为可照射区域200。

此外,在本实施方式中,对扫描控制部190通过使平台部110进行往返动作,而将正方形区域设为阵列电子束的可照射区域200进行说明,但并不限定于此,扫描控制部190也可使阵列电子束的照射方向偏向而进行扫描。在该情况下,扫描控制部190可对偏向量决定部180提供与扫描的距离相应的偏向量而扫描阵列电子束。另外,对扫描控制部190将阵列电子束的可照射区域200设为矩形形状进行了说明,但并不限定于此,可将利用阵列电子束的扫描而形成的预先规定的区域设为阵列电子束的可照射区域200。

以上的实施方式的曝光装置100一边使平台部110在线图案的长边方向即X方向上进行往返动作,一边照射与线图案之上的照射位置对应的阵列电子束,使样品10曝光。即,曝光装置100对于阵列电子束的可照射区域200内的线图案,对与应形成的切断图案及通孔图案对应的曝光位置照射带电粒子束而进行曝光。对于曝光装置100的曝光动作,使用图3进行说明。

图3表示本实施方式的曝光装置100的动作流程。在本实施方式中,对如下示例进行说明:曝光装置100通过执行S300至S370的处理,而在样品10表面的线图案曝光切断图案。

首先,平台部110载置形成有线图案且涂布有抗蚀剂的样品10(S300)。其次,曝光装置100获取所载置的样品10的配置信息及线图案的配置信息(S310)。曝光装置100将所获取的配置信息存储在存储部150中。

作为一示例,曝光装置100通过观察设置在样品10上的多个定位标记等,而获取样品10的配置信息及/或线图案的配置信息。在该情况下,曝光装置100可根据样品10的表面图像,检测该定位标记的位置与电子束的照射位置,从而获取线图案的配置信息等,所述样品10的表面图像是通过将电子束照射到该定位标记,并检测二次电子或反射电子等而获得。

另外,曝光装置100也可通过将激光等照射到该定位标记,并检测反射光或散射光等而获取样品10的配置信息等。这样一来,在曝光装置100通过测定来获取样品10的配置信息及线图案的配置信息的情况下,曝光装置100可还包括检测二次电子或反射电子等的电子检测部、激光照射装置、及光检测部等。

其次,扫描控制部190以使阵列电子束的照射位置位于应曝光的边框的开始点的方式,使平台部110移动到与该开始点对应的位置(S320)。扫描控制部190在使平台部110沿+X方向移动(使阵列电子束的照射位置沿-X方向移动)而对边框进行曝光的情况下,将该边框的+X方向侧的端部设为边框的开始点。这样一来,平台部110搭载样品10,使该样品10相对于电子束产生部相对移动。

另外,扫描控制部190在使平台部110沿-X方向移动(使阵列电子束的照射位置沿+X方向移动)而对边框进行曝光的情况下,将该边框的-X方向侧的端部设为边框的开始点。扫描控制部190于在线图案的长边方向即X方向上,针对每个边框使平台部110进行往返动作的情况下,根据该往返动作,交替地切换-X方向的端部及+X方向的端部作为该边框的开始点。

扫描控制部190可在曝光动作的开始阶段将边框的开始点设为预先规定的位置。作为一示例,扫描控制部190将位于最靠-Y方向侧的边框的-X方向侧的端部设为边框的开始点。

其次,选择部160从存储部150获取应曝光的边框内的切断图案的信息(S330)。图4表示应形成在样品10的切断图案的信息的一示例。切断图案的信息可包含以矩形所示的切断图案的大小及位置的数据。图4表示将切断图案的两边的长度、及预先规定的部分(-X方向侧及-Y方向侧的顶点,图中为左下的顶点)的坐标设为切断图案数据的示例。

更具体来说,将第1图案410的切断图案数据的{(位置),大小}表示为{(Xc1,Yc1),Sx1,Sy1}。同样地,将第2图案420的切断图案数据的{(位置),大小}表示为{(Xc2,Yc2),Sx2,Sy2},将第3图案430的切断图案数据的{(位置),大小}表示为{(Xc3,Yc3),Sx3,Sy3}。

此外,图4的X方向与重叠切断图案的对象即线图案的长边方向大致一致。另外,在图4中,以虚线表示沿Y方向每隔间隔g排列且与X方向平行的多根线段作为线图案及切断图案的设计所使用的栅格400。例如,间隔g为栅格宽度,该栅格宽度g与线图案的短边方向(Y方向)的线宽的最小值大致相等。另外,在线图案具有多种线宽的情况下,多个线宽均使用栅格宽度g的n倍的值(这里n为1以上的自然数)。另外,相邻的线图案的Y方向的图案间隔使用栅格宽度g的m倍的值(这里m为1以上的自然数)。

同样地,切断图案的Y方向的长度、及Y方向的图案间隔使用栅格宽度g的(1以上的)自然数倍的值。例如,第1图案410的Y方向的长度与4g大致相等,第2图案420的Y方向的长度与2g大致相等,另外,第1图案410及第2图案420的Y方向的图案间隔与2g大致相等。另外,图4的示例表示以切断图案的Y坐标在栅格400上成为大致相等的方式设计的示例。这样一来,本实施方式的切断图案及线图案称为以栅格400的坐标值为基准而设计Y坐标的图案。

图5表示本实施方式的扫描控制部190将阵列电子束的照射位置移动到边框的开始点(边框的-X方向侧的端部)的情况的一示例。即,图5是表示形成在样品表面的线图案402与阵列电子束500的照射位置的位置关系的一示例的XY俯视图。另外,图5也是表示线图案402与图4所示的切断图案的位置关系的一示例的XY俯视图。

图5的示例表示1个边框包含4根线图案402,且各个线图案402的线宽、及相邻的线图案402之间的间隔均与栅格400的栅格宽度g大致相等的情况。另外,在图中,第1图案410为从最上部同时切断2根线图案402的图案,第2图案420为切断最下部的线图案402的图案,第3图案430为同时切断中央的2根线图案402的图案。

另外,在图5中,对阵列电子束500包含B1至B8的合计8根电子束的示例进行说明。阵列电子束500对样品10上的多个照射区域502分别照射电子束。电子束B1至B8的线图案的宽度方向(即Y方向)的电子束宽度分别具有与栅格宽度g大致相等的电子束宽度。另外,电子束B1至B8在样品10上的各个照射位置在Y方向上分别逐个错开栅格宽度g而排列,合计具有大致8g的宽度,从而在边框内对具有大致8g的宽度的范围进行曝光。即,阵列电子束500在Y方向上具有该阵列电子束500所具有的电子束的个数乘以栅格宽度g所得的值的电子束宽度,对具有与该电子束宽度大致相等的Y方向的宽度的边框进行曝光。

这里,管柱部120在能够使多根电子束的照射位置逐个错开栅格宽度g而排列为一列的情况下,可将该排列为一列的阵列电子束500照射到样品10。也可替代地,管柱部120将多根电子束的照射位置具有多列的阵列电子束500照射到样品10。

图5表示阵列电子束500具有沿线图案的长边方向隔开间隔δ排列的2列电子束的示例。另外,各列所包含的多根电子束的照射位置以与栅格宽度g大致相等的距离隔开,沿线图案的宽度方向排列。因此,具有电子束B1、B3、B5、及B7的奇数序号的电子束的列(设为第1列)具有合计大致7g的Y方向的宽度。同样地,具有偶数序号的电子束的列(设为第2列)也具有合计大致7g的Y方向的宽度。

另外,在扫描控制部190使阵列电子束500的照射位置移动到边框的开始点的阶段S320中,多根电子束的照射位置分别配置在所对应的栅格间。图5表示如下示例:配置在从-Y方向侧起第1个的电子束B1的照射位置位于从-Y方向侧起第1个与第2个栅格之间,同样地,配置在从-Y方向侧起第n个的电子束Bn的照射位置位于从-Y方向侧起第n个与第n+1个栅格之间。

如以上,为了对以栅格400的坐标值为基准而设计的切断图案进行曝光,扫描控制部190使阵列电子束500的照射位置移动到基于该栅格400的位置。由此,扫描控制部190通过使具有n个电子束的阵列电子束500的照射位置沿线图案的长边方向扫描,而对所对应的第1个至第n+1个栅格之间的具有n×g的宽度的边框进行曝光。

其次,选择部160选择曝光所使用的带电粒子束(S340)。选择部160可基于从扫描控制部190接收到的阵列电子束的照射位置的信息,判断应曝光的切断图案。由于切断图案的Y坐标是以在栅格400上成为大致相等的方式进行设计,所以选择部160例如通过一边使阵列电子束500的照射位置沿线图案的长边方向扫描,一边照射电子束B5至B8的4根电子束,而能够对具有4g的宽度的第1图案410进行曝光。

即,选择部160为了对第1图案410进行曝光,而选择电子束B5至B8的4根电子束作为曝光所使用的电子束。然后,电子束B5对第1图案410的一部分的图案418进行曝光,电子束B6对第1图案410的一部分的图案416进行曝光,电子束B7对第1图案410的一部分的图案414进行曝光,电子束B8对第1图案410的一部分的图案412进行曝光。

这里,选择部160能够根据切断图案的Y坐标的值而选择曝光所使用的电子束。例如,选择部160根据第2图案420的Y坐标的值位于从-Y方向侧起的第1个与第3个之间,而选择该区域成为照射位置的电子束B1及B2。另外,选择部160根据第3图案430的Y坐标的值位于从-Y方向侧起的第3个与第7个之间,而选择使该区域成为照射位置的电子束B3至B6。

由此,电子束B1对第2图案420的一部分的图案422进行曝光,电子束B2对第2图案420的一部分的图案424进行曝光。另外,电子束B3对第3图案430的一部分的图案432进行曝光,电子束B4对第3图案430的一部分的图案434进行曝光,电子束B5对第3图案430的一部分的图案436进行曝光,电子束B6对第3图案430的一部分的图案438进行曝光。

另外,选择部160检测应照射所选择的电子束的照射位置。选择部160检测应根据切断图案而照射的照射位置作为所指定的照射位置。选择部160根据多根带电粒子束的照射位置经过线图案的长边方向上的预先规定的基准位置算起的经过时间,而检测所指定的照射位置。

图5表示在线图案的长边方向上,预先决定第1基准位置及第2基准位置的2个基准位置的示例。即,将第1基准位置及第2基准位置之间的区域设为曝光范围,选择部160根据阵列电子束500的照射位置经过第1基准位置算起的经过时间,而分别检测多根电子束的所指定的照射位置。

除此以外,也可在线图案的长边方向上预先决定3个以上的基准位置。即,将1个边框分割为多个曝光范围,选择部160可针对每个曝光范围分别检测多根电子束的所指定的照射位置。在该情况下,选择部160根据线图案的长边方向上的多个基准位置中多根带电粒子束的照射位置最后经过的基准位置、及经过该基准位置后的经过时间,而检测所指定的照射位置。对于利用选择部160的电子束的选择及照射位置的检测,使用图6及图7进行说明。

图6表示本实施方式的选择部160的一示例。选择部160包含数据转换电路162、电子束选择电路164、及经过时间运算电路166。

数据转换电路162从存储部150获取切断图案数据,将该切断图案数据转换为关于样品10上的线图案的配置的坐标系统。数据转换电路162例如从存储部150获取(Xci,Yci),Sxi,Syi(i=1,2,3,…)作为切断图案数据,将其转换为样品10上的坐标系统的曝光数据((Xcbi,Ycbi),Sxbi,Sybi(i=1,2,3,…)。这里,由于切断图案数据的Y坐标的值Yci,Syi为栅格宽度g的整数倍的值,所以转换后的Ycbi,Sybi也成为离散性的值。

此外,数据转换电路162所执行的数据转换是为了修正将样品10装载到平台部110时产生的旋转误差、及样品10经过蚀刻或成膜等元件制造工艺所引起的样品10的变形误差等。即,如果平台部110的精度、及制造工艺的精度等足够高,那么该修正例如成为对于距离修正10ppm左右以下、对于角度修正1mrad左右以下的数据转换。

例如,在图案宽度Sxi,Syi为数10~100nm的情况下,即便执行该数据转换也不会发生0.1nm以上的变化。即,在该情况下,当对0.1nm以下进行舍弃处理时,Sxi=Sxbi、Syi=Sybi成立。因此,在样品10所产生的旋转误差及变形误差等为预先规定的范围内的情况下,选择部160也可省略关于数据转换电路162的Sxi,Syi的数据转换。

电子束选择电路164基于曝光数据(Xcb,Ycb)、Sxb、Syb,选择曝光所使用的电子束。例如,在图5所示的栅格400的Y方向的坐标为从-Y方向侧起Yc1、Yc2、…、Yc8的情况下,电子束选择电路164选择电子束B1作为坐标Yc1至Yc2的范围的曝光所使用的电子束。即,电子束选择电路164对于位于坐标Ycb至坐标Ycb+Syb的切断图案,选择与该坐标的范围对应的电子束作为曝光所使用的电子束B1、B2、…、Bn。

经过时间运算电路166对于电子束选择电路164所选择的电子束B1至Bn,分别检测将电子束切换为ON状态或OFF状态的时机。经过时间运算电路166基于曝光数据的X坐标而检测该时机,作为一示例,输出为经过时间。这里,经过时间是指以阵列电子束500通过基准位置的时间为起点,直到将阵列电子束所包含的各电子束设为ON状态及OFF状态为止的时间。

扫描控制部190使阵列电子束500沿线图案的长边方向即+X方向或-X方向进行扫描。切断图案以曝光数据(Xcb,Ycb)、Sxb、Syb表示,且在扫描控制部190沿+X方向扫描阵列电子束500的情况下,在X轴坐标中对应的电子束的照射位置到达Xcb的位置的时间点,将该电子束设为ON状态,在到达Xcb+Sxb的位置的时间点设为OFF状态,由此该电子束能够对该切断图案的图案区域内进行曝光。即,经过时间运算电路166检测从阵列电子束500通过曝光范围的-X侧的第1基准位置的时间点到将电子束切换为ON状态及OFF状态为止的时间作为经过时间。

另一方面,在扫描控制部190沿-X方向扫描阵列电子束500的情况下,在X轴坐标中对应的电子束的照射位置到达Xcb+Sxb的位置的时间点,将该电子束设为ON状态,在到达Xcb的位置的位置的时间点设为OFF状态,由此该电子束能够对该切断图案的图案区域内进行曝光。在该情况下,经过时间运算电路166检测从阵列电子束500通过曝光范围的+X侧的第2基准位置的时间点到将电子束切换为ON状态及OFF状态为止的时间作为经过时间。

另外,在边框内设定着多个基准位置的情况下,经过时间运算电路166可检测从多个基准位置中最后通过基准位置的时间点到将电子束切换为ON状态及OFF状态为止的时间作为经过时间。作为一示例,经过时间运算电路166根据扫描控制部190沿线图案的长边方向扫描阵列电子束500的速度,而计算出经过时间。在该情况下,较理想的是扫描控制部190使阵列电子束500一边在边框内连续移动一边进行曝光,在沿线图案的长边方向扫描的情况下,能以使阵列电子束500的速度V至少不会成为0而使速度V平滑地变化的方式进行控制。

扫描控制部190沿+X方向扫描阵列电子束500,将第1基准位置的X坐标设为S,将应曝光的切断图案的图案开始位置设为Xcb,将图案的宽度(X轴方向的图案宽度)设为Sxb时,经过时间运算电路166能够利用以下的关系式计算出将电子束设为ON状态前的经过时间(DLa)。此外,经过时间运算电路166可从扫描控制部190接收速度V的信息。

(公式1)

DLa=(Xcb-S)/V

另外,经过时间运算电路166能够利用以下的关系式计算出在图案结束位置Xcb+Sxb将电子束设为OFF状态前的经过时间(DLb)。

(公式2)

DLb=(Xcb+Sxb-S)/V

经过时间运算电路166分别对于电子束选择电路164所选择的电子束B1、B2、…、Bn,计算出将电子束设为ON状态前的经过时间为DL1a、DL2a、…、DLna。另外,经过时间运算电路166计算出将电子束设为OFF状态前的经过时间为DL1b、DL2b、…、DLnb。

如上所述,电子束选择电路164及经过时间运算电路166与应曝光的切断图案对应地,分别执行应曝光的电子束的选择与经过时间的检测。选择部160将电子束选择电路164的选择结果及经过时间运算电路166的检测结果提供给照射控制部170。

其次,曝光控制部140一边扫描阵列电子束500的照射位置,一边控制带电粒子束的照射(S350)。即,扫描控制部190移动平台部110而使阵列电子束500的照射位置以速度V进行扫描,将基于检测部114的位置检测结果的阵列电子束500的照射位置提供到照射控制部170。照射控制部170为了根据阵列电子束500的照射位置及经过时间来控制所选择的电子束的照射,而产生切换电子束的ON状态/OFF状态的信号,设定于驱动电路172。驱动电路172接收到来自照射控制部170的所选择的电子束的ON状态/OFF状态的切换信号,对消隐部60的对应的消隐电极64提供用于电子束消隐的消隐电压。

图7表示切换电子束的ON状态/OFF状态的信号的时机图的一示例。图7例如表示针对电子束B1至B8的消隐动作的时机,所述电子束B1至B8对图5所示的曝光范围的切断图案进行曝光。图7的横轴表示时间轴。

图7所示的8个信号为与电子束B1至B8对应的消隐动作的时机信号的一示例。即,由于照射控制部170在该信号电平为高状态的情况下,将与高状态的信号电平相应的消隐电压提供到消隐电极64,使电子束偏向,因此将该电子束设为电子束OFF状态。另外,由于照射控制部170在该信号电平为低状态的情况下,与低状态的信号电平对应地,将对消隐电极64提供的消隐电压设为0V而使电子束通过,因此将该电子束设为电子束ON状态。

这里,在时间轴上,T1所示的时间点表示具有电子束B2、B4、B6、及B8的第2列通过第1基准位置的时间点。另外,T2所示的时间点表示具有电子束B1、B3、B5、及B7的第1列通过第1基准位置的时间点。即,成为T2-T1=δ/V。

图7的B1及B2所示的信号是使用电子束B1及B2对图5所示的切断图案的第2图案420进行曝光的时机信号。即,基于第2图案420的切断图案数据,选择部160选择电子束B1及B2,检测经过时间。然后,将照射控制部170根据经过时间而产生消隐动作的时机信号B1及B2的示例表示在图7中。

照射控制部170在电子束B1的照射位置通过第1基准位置的时间点T2后经过了经过时间DL1a的时间点T4,将该电子束B1从OFF状态切换为ON状态。然后,照射控制部170在时间点T2后经过了经过时间DL1b的时间点T6,将该电子束B1从ON状态切换为OFF状态。

另外,照射控制部170在电子束B2的照射位置通过第1基准位置的时间点T1后经过了经过时间DL2a的时间点T3,将该电子束B2从OFF状态切换为ON状态。然后,照射控制部170在时间点T1后经过了经过时间DL2b的时间点T5,将该电子束B2从ON状态切换为OFF状态。

这样一来,照射控制部170能够根据选择部160的选择结果及经过时间、及利用扫描控制部190扫描的照射位置的位置信息,而产生控制电子束的照射的时机信号。然后,通过基于照射控制部170所产生的时机信号来使消隐电极64进行动作,而管柱部120能够将切断图案的第2图案420曝光在样品10。

同样地,照射控制部170产生选择部160所选择的电子束B3至B8的控制信号,将第1图案410及第3图案430曝光在样品10。如上所述,本实施方式的照射控制部170基于从照射位置通过基准位置的时间点算起的经过时间,来控制电子束的ON状态及OFF状态的切换动作。因此,存在由计数经过时间的时钟的比特数而规定第1基准位置至第2基准位置之间的曝光范围的长度的情况。

这里,时钟的最小周期可根据预先决定的位置分辨力及平台速度设定。例如,在曝光位置的数据步为0.125nm的情况下,当将位置分辨力设为其一半的0.0625nm,将平台的最大移动速度设为50mm/sec时,时钟的周期要求最小为1.25ns。这里,当将时钟计数器的计数比特数设为12比特(=4096)时,能够计数约5μs的经过时间。在该经过时间内,平台以最大移动速度50mm/sec移动0.25μm。

这样一来,本实施方式的曝光装置100能够基于时钟周期预先设计曝光范围的长度。而且,曝光装置100通过设置多个基准位置,并基于从各个基准位置算起的经过时间来控制电子束的照射,而能够对具有比该曝光范围更长曝光范围的边框进行曝光。

即,曝光控制部140对于1个边框所包含的所有曝光范围,扫描阵列电子束500的照射位置,对于所通过的每个基准位置,基于从该基准位置算起的经过时间来控制电子束的照射。即,曝光控制部140一边使阵列电子束500的照射位置扫描图5的示例所示的第1基准位置至下一第2基准位置的曝光范围,一边控制多根电子束的照射,由此进行曝光。

然后,在该边框存在更多基准位置的情况下,曝光控制部140继续进行该边框的曝光(S360:No(否)),为了对第2基准位置至第3基准位置的下一曝光范围进行曝光,而返回带电粒子束的选择的阶段S340。曝光控制部140反复进行S340至S350的动作,直至在该边框中不存在阵列电子束500的照射位置要通过的基准位置。此外,在扫描控制部190对阵列电子束500的照射位置最后通过的基准位置至下一基准位置的曝光范围进行扫描期间,选择部160可执行与接续于该下一基准位置以后的下一曝光范围对应的电子束的选择及经过时间的检测。由此,曝光控制部140能够在时间上连续地对相邻的曝光范围进行曝光。

曝光控制部140在该边框中不存在更多基准位置的情况下,结束该边框的曝光(S360:Yes(是))。然后,在存在接下来应曝光的边框的情况下(S370:No),返回S320,使阵列电子束500的照射位置移动到下一边框的开始点,执行该下一边框的曝光。曝光控制部140反复进行S320至S360的动作,直至不存在应曝光的边框。曝光控制部140在不存在应曝光的边框的情况下,结束该边框的曝光(S370:Yes)。

如上所述,本实施方式的曝光装置100将阵列电子束的可照射区域200分隔为边框,针对每个边框,反复进行一边沿线图案的长边方向扫描阵列电子束500的照射位置,一边控制多根电子束的照射的曝光动作,从而对该可照射区域200进行曝光。曝光装置100通过利用平台部110使样品10移动,而能够在样品10的表面上形成多个不同的可照射区域200,因此也能够利用1个管柱部120对于形成在样品10的表面的所有线图案进行曝光。

图8表示形成在样品10的表面的线图案802的一例。本实施方式的曝光装置100对于形成在这种线图案802上的抗蚀剂中的切断图案810所示的区域,执行图3所说明的动作而进行曝光。利用该曝光,而能够去除切断图案810的区域的抗蚀剂,因此能够使位于该切断图案的线图案802露出,对该露出的线图案802进行蚀刻而形成微细的配线图案等。

图9表示形成在样品10的表面的微细的配线图案900的一示例。根据本实施方式的曝光装置100,通过对预先形成有线图案的样品10进行曝光,而能够形成更微细的配线图案900。例如,由于图8所示的线图案802为单纯的线与间隙图案,因此通过使用光曝光技术等,而能够形成大致10nm左右的线宽及线间隔。而且,通过使用利用电子束的本实施方式的曝光装置100,而能够对该线图案802进行加工,因此能够形成仅靠(例如栅极电极等的)光曝光技术无法执行的微细的配线图案900。另外,通过利用光曝光技术等执行线图案802的形成,而能够减少直到形成微细的配线图案900为止的总加工时间。

另外,基于线图案802的设计所使用的栅格来配置切断图案的坐标及阵列电子束500的照射位置,因此曝光控制部140能够以简单的控制动作执行微细的曝光而无需进行复杂的反馈控制。此外,在以上说明中,本实施方式的曝光装置100说明为使用电子束的电子束曝光装置,但实施方式并不限定于此,也能够同样地应用于使用各种带电粒子束的曝光装置。另外,以切断图案的曝光为例进行了说明,但并不限定于此,也能够同样地应用于通孔图案的曝光。

在以上的本实施方式的曝光装置100中,说明了对形成有大致相同线宽及线间隔的线图案的样品10进行曝光。也可替代地,曝光装置100对形成有不同线宽及不同线间隔的线图案的样品10进行曝光。在基于栅格形成有这种不同线宽及不同线间隔的线图案的情况下,曝光装置100能够与该栅格对应地在线图案的所指定的照射位置进行曝光。

图10表示形成有不同线宽及不同线间隔的线图案的样品10的一示例。样品10包含第1部分、第2部分、及第3部分,在各个部分形成有不同线宽及不同线间隔的线图案。这样一来,即便在1个样品形成有多种线图案的情况下,也设为各个线图案是使用共同的栅格设计的。

在本例中,第1部分的线图案802的线宽及线间隔均为g,第2部分的线图案804的线宽为2g,线间隔为g,第3部分的线图案806的线宽为3g,线间隔为2g。

这样一来,当线图案的宽度及间隔不同时,与各个线图案对应的切断图案810、820、830的大小也各不相同。在本例中,由于各个线图案是基于相同栅格800设计的,因此如就图4及图5所说明的,各个切断图案的Y坐标能够以该栅格800的离散的坐标表示。在本实施方式的曝光装置100中,由于使电子束的照射位置与间隔g的栅格相对应,所以即便为这种与不同线宽及线间隔相对的切断图案也能够进行曝光。

图11表示将本实施方式的电子束的照射区域502与栅格800对应配置的示例。即,如就图5所说明的,图11表示从-Y方向侧起配置在第n个的电子束Bn的照射区域位于从-Y方向侧起第n个与第n+1个栅格之间的示例。由此,例如在切断图案位于第k个与第l个栅格之间的情况下,曝光装置100通过使用第k个至第(l-1)根电子束,而能够对该切断图案进行曝光。

即,在该情况下,选择部160根据所指定的照射位置上的线图案的宽度,而选择多根带电粒子束中在宽度方向上连续的至少1根带电粒子束。选择部160例如根据第1部分的线图案802的线宽g,为了对切断该线图案802的图案宽度2g的切断图案810进行曝光,而选择阵列电子束中排列在宽度方向上的2根电子束。

另外,选择部160例如根据第2部分的线图案804的线宽2g,为了对切断该线图案804的图案宽度3g的切断图案820进行曝光,而选择阵列电子束中排列在宽度方向上的3根电子束。同样地,选择部160根据第3部分的线图案806的线宽3g,为了对切断该线图案806的图案宽度4g的切断图案832等切断图案830进行曝光,而选择阵列电子束中排列在宽度方向上的4根电子束。这样一来,选择部160根据m×g的线宽,而选择(m+1)根电子束。

另外,如就图6及图7所说明的,选择部160决定与所选择的电子束对应的经过时间并分别检测照射位置。由此,曝光控制部140通过一边扫描阵列电子束500的照射位置,一边控制电子束的照射,而能够分别对切断图案810、820、及830进行曝光。此外,在图11的示例中,曝光装置100也可扫描与电子束的数量n相应的电子束宽度n×g的阵列电子束,在具有相当于该电子束宽度n×g的边框宽度的每个边框对样品10进行曝光。由此,即便在样品10形成着不同线宽及不同线间隔的线图案,本实施方式的曝光装置100也能够通过根据照射位置选择适当的电子束,而对所对应的切断图案进行曝光。

图12表示本实施方式的消隐部60的一示例。消隐部60包含多个开口62、第1消隐电极64a、第2消隐电极64b、共用电极66、及电极配线68。

多个开口62使多根带电粒子束分别单独通过。即,较理想的是多个开口62以与作为电子束阵列输出的多根电子束对应的数量设置在消隐部60。多个开口62在与线图案的长边方向对应的方向即X方向上,偏移地配置多个第1开口62a及多个第2开口62b。多个第1开口62a向-X方向侧偏移且沿Y方向排列,例如与图5中的电子束B1、B3、B5、及B7等对应地形成。多个第2开口62b向+X方向侧偏移且沿Y方向排列,例如与图5中的电子束B0、B2、B4、及B6等对应地形成。

第1消隐电极64a以与第1开口62a中的共用电极66成为相反侧的壁面的方式设置。第2消隐电极64b以与第2开口62b中的共用电极66成为相反侧的壁面的方式设置。共用电极66是以在X方向上成为第1开口62a及第2开口62b之间的壁面的方式设置的第1开口62a及第2开口62b共用的电极。另外,共用电极66也可分别设置在沿Y方向排列的多个开口62中相邻的开口62之间。

电极配线68将第1消隐电极64a及第2消隐电极64b分别与所对应的驱动电路172连接。驱动电路172接收根据选择部160的选择变化的照射控制部170的切换信号,对第1消隐电极64a或第2消隐电极64b提供消隐电压,分别切换电子束的ON状态及OFF状态。

如上所述,由于消隐部60包含沿Y方向排列成2列的多个开口62,所以能够以共用电极66使多个开口62各自分离,并使该多个开口62在Y坐标方向上无隙间地或具有重叠地连续配置。而且,照射控制部170能够对与多个开口62各自对应的消隐电极,单独提供分别切换电子束的ON状态及OFF状态的信号并单独进行控制,从而能够利用通过2个以上开口62的2根以上电子束,而形成在照射区域的Y坐标的方向上连续的阵列电子束。即,曝光装置100通过使用这种阵列电子束的1次扫描,而能够在样品10,对以Y坐标中的连续2根以上的电子束照射的范围为边框宽度且沿X轴方向延伸的边框进行照射。

以上的本实施方式的消隐部60说明具有以2列排列在Y方向上的多个开口62,但也可代替地,消隐部60具有以3列以上排列在Y方向上的多个开口62。在该情况下,管柱部120也能够以共用电极66使多个开口62各自分离,并连续地配置该多个开口62在Y坐标中的配置,从而能够针对每个边框扫描阵列电子束而对样品10的表面进行曝光。此外,在以上的示例中,表示了设置在各列的多个开口62a及多个开口62b与Y方向平行地排列的示例,但多个开口62a及多个开口62b也可排列在每个开口相对于X方向错开的位置,例如相对于Y方向倾斜地配置等。

图13表示利用驱动电路172输出的消隐电压的输出波形。在本图中,表示对与电子束B1及B2对应的2个消隐电极64提供的消隐电压。图中,纵轴表示消隐电压的大小,横轴表示时间。

如上说明,曝光装置100一边沿图2的边框扫描阵列电子束,一边基于图7中表示一示例的时机图而切换电子束各自的ON状态及OFF状态。即,例如在对图5的第2图案420进行曝光的情况下,曝光装置100沿图5的曝光范围的线方向扫描阵列电子束。对于选择部160所选择电子束B1及B2,分别照射控制部170在图7的T4及T6所示的时间点、以及T3及T5所示的时间点输出切换电子束状态的切换信号。此外,在本例中,使电子束B2通过的开口62b比使电子束B1通过的开口62a在X方向上靠前,因此相应地提前切换信号的时机。

照射控制部170对连接在与电子束B1及B2对应的消隐电极的驱动电路172输出这些切换信号。驱动电路172接收切换信号的变化(与电子束的ON状态/OFF状态的切换对应的信号的变化),使对消隐电极提供的消隐电压变化。与电子束B1及B2对应的消隐电极根据从驱动电路172提供的消隐电压的变化,使电子束的行进方向变化,分别切换是否将电子束B1及B2照射到样品上,对图5的第2图案420进行曝光。

这里,实际上为了切换电子束状态,照射控制部170输出消隐电压的切换信号后,驱动电路172必须根据切换信号输出消隐电压,将消隐电极64的消隐电压设为使电子束成为OFF状态的电压值或恢复为0V,在各个消隐电极64中,产生消隐电压的转变所耗费的过渡时间。本图对这种消隐电压的转变所耗费的过渡时间进行具体说明。

在纵轴的消隐电压中,Voff所示的电压值是在电子束OFF状态下对消隐电极64提供的电压值。当对消隐电极64提供Voff时,电子束根据该电压而偏向,行进被挡板70阻止(电子束OFF状态)。另外,纵轴的0V所示的电压值是在电子束ON状态下对消隐电极64提供的电压值。当对消隐电极64提供0V时,电子束不接受消隐电极64所产生的偏向而通过挡板70的开口72(电子束ON状态)。

纵轴的Vth所示的电压值是在电子束的OFF状态与电子束ON状态切换的交界对消隐电极64提供的阈值电压。即,在消隐电极64的电压值为0V~Vth时,电子束的至少一部分通过挡板70的开口72。在消隐电极64的电压值为Vth~Voff时,电子束完全偏离挡板70的开口72,不通过开口72。

如本图所示,电子束B1的切换信号利用照射控制部170,在电子束B1的照射位置通过第1基准位置的时间点T2后经过了时间DL1a的时间点T4,从OFF状态变化为ON状态。然而,对消隐电极64提供的消隐电压由于消隐电压的转变所耗费的过渡时间而产生延迟。电子束B1的消隐电压从T4的时间点开始下降,在T8的时间点横穿阈值电压Vth。在T8的时间点,电子束B1的至少一部分开始通过挡板70的开口72。然后,电子束B1在T8的时间点以后照射在样品上,成为电子束ON的状态。

另外,电子束B1的切换信号利用照射控制部170,在从时间点T2起经过了时间DL1b的时间点T6从ON状态变化为OFF状态。电子束B1的消隐电压从T6的时间点开始上升,在T10的时间点横穿阈值电压Vth。电子束B1在T10的时间点以后成为电子束OFF的状态。

另一方面,电子束B2的切换信号利用照射控制部170,在电子束B2的照射位置通过第1基准位置的时间点T1后经过了时间DL2a的时间点T3,从OFF状态变化为ON状态。电子束B2的消隐电压在T3的时间点开始下降,在T7的时间点横穿阈值电压Vth。电子束B2在T7的时间点以后成为电子束ON的状态。

进而,电子束B2的切换信号利用照射控制部170,在从时间点T1起经过了时间DL2b的时间点T5从ON状态变化为OFF状态。电子束B2的消隐电压从T5的时间点开始上升,在T9的时间点横穿阈值电压Vth。电子束B2在T9的时间点以后成为电子束ON的状态。

即,电子束B1在从电子束OFF状态切换为ON状态的时机产生T8-T4的时间延迟,在从电子束ON状态切换为OFF状态的时机产生T10-T6的时间延迟。另外,电子束B2在从电子束OFF状态切换为ON状态的时机产生T7-T3的时间延迟,在从电子束ON状态切换为OFF状态的时机产生T9-T5的时间延迟。这里,将从电子束OFF状态切换为ON状态时的所述时间延迟称为下降时间,将从电子束ON状态切换为OFF状态时的所述时间延迟称为上升时间。

在本实施方式的曝光装置100中,作为一例,下降时间及上升时间的值分别大致为5ns。而且,该下降时间及上升时间引起对于属于阵列电子束的电子束的ON状态/OFF状态的切换时机的延迟,在曝光图案的电子束照射位置产生最大0.5nm左右的误差,在电子束照射量产生最大5%左右的误差。

另外,存在这些下降时间及上升时间的值在每根属于阵列电子束的电子束产生偏差的可能性。原因在于:驱动电路172所驱动的负荷的大小因多个消隐电极64而各不相同。即,具有图12的结构的消隐部60由于制造步骤中产生的工艺上的因素,消隐电极64、共用电极66、及电极配线68的最终尺寸、以及电极间及配线间的间隔等在每个消隐电极64可能存在偏差。因此,驱动电路172所驱动的负荷的电阻值及电容值也有可能在每个消隐电极64产生不同。

图14表示本实施方式的曝光装置100的构成例。对于与其他图所记载的构成要素进行相同的动作的构成要素,标注并表示相同符号,省略详细说明。本图所示的构成例与图1所示的曝光装置100的一部分对应。本实施方式的曝光装置100具有对于属于阵列电子束的电子束分别测量消隐电压相对于电子束状态的切换的时间性变化的功能。另外,本实施方式的曝光装置100具有如下功能:即便驱动电路172所驱动的负荷存在偏差,也能针对消隐电极64各自调整消隐电压成为规定的阈值电压的时间。曝光装置100除消隐部60、多个驱动电路172、及照射控制部170以外,还包括测量部1100。

一方面,测量部1100与照射控制部170连接,获取切换电子束各自的ON状态/OFF状态的切换信号。另一方面,测量部1100经由中继端子69,与消隐电极64各自电连接。中继端子69存在于消隐电极64与驱动电路172的输出之间。测量部1100从中继端子69获取施加于消隐电极64的消隐电压。

测量部1100以从照射控制部170获得的切换电子束的ON状态/OFF状态的信号(切换信号)的变化为触发,对于消隐电极64分别测量从切换信号的变化到消隐电压的变化为止的延迟量。另外,测量部1100基于所测量的延迟量而决定消隐电压到达阈值电压的时间、即下降时间及上升时间。

照射控制部170包含时机调整部1710。时机调整部1710对于消隐电极64分别单独地调整照射控制部170输出的切换信号的输出时机。多个驱动电路172各自包含时间调整部1720。时间调整部1720单独地调整多个驱动电路172各自输出的消隐电压的过渡时间。

图15表示测量部1100的构成例。测量部1100包含基准电压产生部1120、一个或多个比较部1140、及一个或多个延迟量检测部1160。基准电压产生部1120产生用于与消隐电压的比较的基准电压。基准电压产生部1120能够产生消隐电压的变化幅度内的任意电压值作为基准电压。作为一示例,基准电压产生部1120可产生电子束的OFF状态与电子束ON状态切换的交界的阈值电压作为基准电压。基准电压产生部1120将基准电压提供给多个比较部1140。多个比较部1140与基准电压产生部1120及连接在消隐部60内的多个消隐电极64的多个中继端子69连接。多个比较部1140分别对施加于所对应的消隐电极64的消隐电压值、与从基准电压产生部1120获得的基准电压值进行比较,将与两者的差量相应的电压值输出到延迟量检测部1160。

多个延迟量检测部1160各自从所对应的比较部1140获取和消隐电压与基准电压的差量相应的电压值。另外,多个延迟量检测部1160各自从照射控制部170获取切换所对应的电子束的ON状态/OFF状态的切换信号。多个延迟量检测部1160各自检测从切换所对应的电子束的状态的切换信号的变化(即将电子束从OFF状态切换为ON状态、及从ON状态切换为OFF状态的切换信号的变化)起,直到消隐电压与基准电压的差量的绝对值例如进入20mV(相当于对消隐电压宽度5V进行256(=2^8)等分所得的1LSB的电压值)以内的时间。

另外,延迟量检测部1160也可例如以1ns为单位对切换信号的变化以后的消隐电压与基准电压的差量的电压值进行取样,在时间上邻接的2次样本点检测差量的电压值的符号反转前的时间。通过这些,延迟量检测部1160检测伴随电子束从OFF状态向ON状态的切换、及从ON状态向OFF状态的切换,从照射控制部170的输出即切换信号的变化起直到消隐电压到达基准电压产生部1120所提供的基准电压为止所需的时间、即延迟量。

此外,延迟量检测部1160所检测的延迟量包含中继端子69至测量部1100的配线所引起的信号的时间延迟、及测量部1100的内部电路所引起的信号的时间延迟。曝光装置100的制造者能够以针对消隐电极64,分别使因这些引起的时间延迟与照射控制部170的切换信号的变化到消隐电压的变化为止的延迟量相比变得充分小的方式,设计、制作中继端子69至测量部1100的配线的粗细及配线的配置间隔、以及测量部1100的内部电路。由此,延迟量检测部1160能够对于消隐电极64分别检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。

测量部1100通过改变基准电压的值来反复进行所述的延迟量检测,而能够测量从切换信号的变化算起的时间与消隐电压的值的关系、即瞬态波形。测量部1100能够基于以这种方式测量的瞬态波形,检测从切换信号的变化直到到达规定的消隐电压即阈值电压为止的时间,从而决定下降时间及上升时间。

图16表示针对消隐电极64分别测量消隐电压的瞬态波形的测量流程的一示例。本测量流程包括:照射控制阶段,输出用来切换对多个消隐电极分别提供的消隐电压的切换信号,所述多个消隐电极与多根带电粒子束对应地设置,且根据输入电压而分别切换是否对样品上照射所对应的带电粒子束;及测量阶段,针对所述多个消隐电极的每个测量从切换信号的变化到消隐电压的变化为止的延迟量。测量部1100通过针对消隐电极64分别执行S1600至S1670的处理,而测量消隐电压的瞬态波形。

使用本图,对利用测量部1100的消隐电压的瞬态波形的测量流程进行说明。首先,基准电压产生部1120产生0V的基准电压值(S1600)。其次,照射控制部170对与测量对象的电子束相对的驱动电路172输出切换电子束的ON状态及OFF状态的切换信号。与此同时,照射控制部170对测量部1100的与该驱动电路172对应的延迟量检测部1160输出切换信号的变化。接收到该切换信号的变化,延迟量检测部1160启动测量计时器(S1610)。

进而,延迟量检测部1160从比较部1140获取消隐电压与基准电压的差量的电压。作为一示例,延迟量检测部1160在差量的电压的绝对值大于规定值Δ(例如Δ=20mV)时,保持计时器运行,在差量的电压进入规定值Δ以内时,停止计时器(S1620~S1640)。由此,延迟量检测部1160检测从切换信号的变化到消隐电压的值到达基准电压的值的时间、即延迟量。作为检测阶段的处理的一示例,延迟量检测部1160记录计时器停止时的基准电压的值与计时器所表示的时间(S1650)。

其次,基准电压产生部1120使基准电压增加δ(S1660)。如果基准电压的值小于消隐电压的最大值Voff,那么测量部1100使处理前进到步骤S1610,针对新基准电压,进行S1610至S1660的处理(S1670:Yes)。另一方面,在切换信号S1670下新基准电压大于消隐电压的最大值Voff的情况下,结束测量流程(S1670:No)。

即,本测量流程包含:基准电压产生阶段,依次变更地产生基准电压;及检测阶段,针对多个消隐电极,分别相应于基准电压发生变更,而检测从切换信号的变化到消隐电压到达基准电压为止的延迟量。测量流程结束后,步骤S1650所记录的基准电压值与延迟量的关系表示切换信号的变化以后的消隐电压的瞬态波形,所述延迟量为从切换信号的变化到消隐电压的值到达基准电压值为止的时间。测量部1100通过针对与属于阵列电子束的多根电子束分别对应的消隐电极64分别执行S1600至S1670的处理,而针对多个消隐电极64分别测量从切换信号的变化以后的消隐电压的瞬态波形。

测量部1100根据所测量的瞬态波形横穿预先决定的阈值电压前的延迟量,而决定消隐电压的下降时间及上升时间。另外,测量部1100也可产生预先决定的阈值电压作为基准电压产生部1120的基准电压,直接测量消隐电压到达阈值电压的延迟量而决定消隐电压的下降时间及上升时间。

此外,测量部1100可一边使曝光装置100输出电子束并使电子束消隐一边执行本测量流程,也可在不输出电子束的状态下执行本测量流程。根据后者,曝光装置100可在不输出电子束的状态下,针对多个消隐电极64分别预先决定瞬态波形、以及下降时间及上升时间。

通过以上的处理,即便驱动电路172所驱动的消隐电极的负荷存在偏差,曝光装置100也能够基于测量部1100的测量结果,利用时机调整部1710调整输出切换信号的时机,并利用时间调整部1720调整消隐电压成为规定的阈值电压为止的时间。

这里,时机调整部1710具有如下功能:对于经过时间运算电路166(参照图6)所计算出的经过时间,针对每根电子束、以及每次电子束的下降及电子束的上升分别对偏移时间进行加减运算,从而修正经过时间。由此,时机调整部1710针对多个消隐电极64分别单独地调整照射控制部170所输出的切换信号的输出时机。

另外,时间调整部1720通过分别装入到多个驱动电路172,改变驱动电路172的驱动能力,而改变驱动电路172所提供的消隐电压的变化的速度、即过渡时间。

图17表示曝光装置100的时机调整部1710及时间调整部1720的调整流程的一示例。本调整流程是调整阶段的一示例,所述调整阶段针对多个消隐电极分别调整消隐电压成为规定的阈值电压的时间(即消隐电压的过渡时间)。曝光装置100通过执行S1700至S1750的处理,作为时机调整阶段的一示例,也包含驱动电路172所驱动的负荷的偏差在内,针对属于阵列电子束的所有电子束单独地调整照射控制部170所输出的切换信号的输出时机,且作为时间调整阶段的一示例,单独地调整驱动电路172所提供的消隐电压的过渡时间。前半的S1710至S1730的处理是利用时间调整部1720调整消隐电压的过渡时间的处理流程,后半的S1740的处理是利用时机调整部1710调整照射控制部170所输出的切换信号的输出时机的处理流程。

本调整流程依次选择调整对象的电子束(S1700),对于所选择的各电子束,进行消隐电压的过渡时间的调整(S1710至S1730)、及切换信号的输出时机的调整(S1740)。

首先,对本调整流程前半的S1710至S1730的处理进行说明。根据CPU130的指令,测量部1100及时间调整部1720一边依次变更时间调整部1720的时间调整条件(S1710),一边例如通过图16所示的测量流程,而测量对于各个时间调整条件的消隐电压的瞬态波形(S1720)。然后,测量部1100根据瞬态波形计算出消隐电压的过渡时间。根据CPU130的指令,测量部1100及时间调整部1720在过渡时间未与预先决定的规定的值一致或大致一致(预先规定的误差的范围内的一致)时(S1730:No),一边变更时间调整条件一边反复进行S1710~S1730。然后,测量部1100当过渡时间与规定的值一致等时(S1730:Yes),将与该状态下的时间调整条件相应的设定值设定于驱动电路172的时间调整部1720。

以上,作为一示例,驱动电路172采用将经划分等级的具有不同驱动能力的多个开关电路并联连接而成的构成。作为一示例,驱动电路172的时间调整部1720能够以相当于时间调整条件的7比特的数字值,从7种具有不同驱动能力的开关电路(即例如驱动能力依次成为2倍的7个开关电路)中,选择要使用的开关电路的组合。根据CPU的指令,时间调整部1720通过利用7比特的数字值指定是否选择各开关电路,而能够以128阶段设定合计所选择的各开关电路的驱动能力而成的驱动能力。

其次,对本调整流程后半的S1740的处理进行说明。该部分是时机调整阶段的处理的一示例,所述时机调整阶段调整照射控制部170所输出的切换信号的输出时机。根据CPU130的指令,照射控制部170所包含的时机调整部1710通过调整切换信号的时机,而调整对多个消隐电极施加消隐电压的时机。

其次,CPU130针对属于阵列电子束的所有电子束判断调整是否完成(S1750)。如果未完成(S1750:No),那么改变调整对象的电子束(S1700),反复进行S1710至S1740的调整。然后,CPU130在对属于阵列电子束的所有电子束完成调整时(S1750:Yes),结束整体调整流程。

图18涉及图17的S1710至S1730中的消隐电压的过渡时间的调整,作为一示例,针对与电子束B1及电子束B2相对的驱动电路172,表示时间调整部1720的时间调整条件与消隐电压的过渡时间的关系。时间调整部1720以本图的横轴的时间调整条件所示的7比特的数字值(0~127)来选择输出消隐电压的开关电路。本图的纵轴表示10~90%过渡时间。10~90%过渡时间表示消隐电压从变化幅度的10%的高度变化为90%的高度所需的时间。10~90%过渡时间是表示消隐电压的变化的速度的指标。10~90%过渡时间是基于测量部1100所测量的消隐电压的瞬态波形而决定的。10~90%过渡时间例如在消隐电压的变化幅度为5V的情况下,表示消隐电压从0.5V上升至4.5V的时间。该10~90%过渡时间通常与消隐电压从4.5V下降至0.5V的时间大致一致。

对于电子束B1,通过将时间调整部1720的时间调整条件设定为40~65的范围,而能够将消隐电压的10~90%过渡时间设定为约6ns至约3.5ns的范围。另外,对于电子束B2,通过将时间调整部1720的时间调整条件设定为14~24的范围,而能够将消隐电压的10~90%过渡时间设定为约6ns至约3.5ns的范围。对于电子束B1及电子束B2,成为相同10~90%过渡时间、例如过渡时间5.0ns的时间调整部1720的时间调整条件不同的原因在于:驱动电路172所驱动的消隐电极的负荷在电子束B1与B2不同。

即便在这种情况下,只要分别适当采取时间调整部1720的时间调整条件,那么便能够使对于电子束B1与B2的过渡时间大致一致。作为一示例,如果将驱动电路172对于电子束B1的时间调整部1720的时间调整条件设为47,那么电子束B1的消隐电压的10~90%过渡时间成为约5.0ns。另外,如果将驱动电路172对于电子束B2的时间调整部1720的时间调整条件设为17,那么电子束B2的消隐电压的10~90%过渡时间成为约5.0ns。当消隐电压的10~90%过渡时间大致一致时,消隐电压相对于电子束状态的切换的瞬态波形也大致一致。即,这些消隐电压相对于电子束状态的切换具有大致一致的下降时间及上升时间。

如上所述,根据CPU的指令,即便驱动电路172所驱动的负荷不同,测量部1100及时间调整部1720也能够通过适当设定时间调整部1720的时间调整条件,而将消隐电压的过渡时间调整为规定的值,例如5ns。

图19涉及图17的S1740中的切换信号的时机的调整,是用来对时机调整部1710的动作进行说明的图。本图针对电子束B1及B2,表示对消隐电极64提供的消隐电压的示例。本图的纵轴的消隐电压Voff、Vth、及0V分别与图13所说明的电压值对应。另外,本图的横轴的时机T1、T2、T3、T4、T5、及T6分别与图7及图13所说明的时机对应。

本图表示如下示例:测量部1100考虑所测定的消隐电压的下降时间及上升时间,而调整利用时机调整部1710的电子束的切换信号的输出时机。

当将电子束B1从OFF状态切换为ON状态时,照射控制部170在电子束B1的照射位置通过曝光的基准位置的时间点T2后经过了时间DL1aa的时间点T44,输出切换信号。这里,时间DL1aa是经过时间运算电路166所计算出的经过时间DL1a减去电子束B1的消隐电压的下降时间所得的经过时间。该消隐电压的下降时间是从测量阶段所检测到的对于电子束B1的照射控制部170的切换信号的变化到消隐电压到达阈值电压为止的延迟量。因此,该下降时间中包含照射控制部170至消隐电极的所有电路及配线所引起的消隐电压信号的时间延迟。根据CPU130的指令,时机调整部1710进行从经过时间DL1a减去电子束B1的消隐电压的下降时间的调整。由此,如本图所示,电子束B1的消隐电压在从基准位置通过起经过了DL1a的T4的时间点成为阈值电压Vth,在T4的时间点切换为电子束照射状态。曝光装置100能够在根据曝光的基准位置、设计图案的位置及尺寸、以及平台速度而决定的经过时间DL1a(参照公式1、2)后,开始电子束B1的照射。

另外,在将电子束B1从ON状态切换为OFF状态时,照射控制部170在电子束B1的照射位置通过曝光的基准位置的时间点T2后经过了时间DL1bb的时间点T66,输出切换信号。这里,时间DL1bb是从经过时间运算电路166所计算出的经过时间DL1b减去电子束B1的消隐电压的上升时间所得的经过时间。该消隐电压的上升时间是从测量阶段所检测的对于电子束B1的照射控制部170的切换信号的变化到消隐电压到达阈值电压为止的延迟量。根据CPU130的指令,时机调整部1710进行从经过时间DL1b减去电子束B1的消隐电压的上升时间的调整。由此,如本图所示,电子束B1的消隐电压在从基准位置通过起经过了DL1b的T6的时间点成为阈值电压Vth,在T6的时间点切换为电子束非照射状态。曝光装置100能够在根据曝光的基准位置、设计图案的位置及尺寸、以及平台速度而决定的经过时间DL1b(参照公式1、2)后,结束电子束B1的照射。

同样地,当将电子束B2从OFF状态切换为ON状态时,照射控制部170在电子束B2的照射位置通过曝光的基准位置的时间点T1后经过了时间DL2aa的时间点T33,输出切换信号。这里,时间DL2aa是经过时间运算电路166所计算出的经过时间DL2a减去电子束B2的消隐电压的下降时间所得的经过时间。该消隐电压的下降时间是在测量阶段所检测的从对于电子束B2的照射控制部170的切换信号的变化到消隐电压到达阈值电压为止的延迟量。根据CPU130的指令,时机调整部1710进行从经过时间DL2a减去电子束B2的消隐电压的下降时间的调整。由此,如本图所示,电子束B2的消隐电压在从基准位置通过起经过了DL2a的T3的时间点成为阈值电压Vth,在T3的时间点切换为电子束照射状态。曝光装置100能够在根据曝光的基准位置、设计图案的位置及尺寸、以及平台速度而决定的经过时间DL2a(参照公式1、2)后,开始电子束B2的照射。

另外,在将电子束B2从ON状态切换为OFF状态时,照射控制部170在电子束B2的照射位置通过曝光的基准位置的时间点T1后经过时间DL2bb的时间点T55,输出切换信号。这里,时间DL2bb是经过时间运算电路166所计算出的经过时间DL2b减去电子束B2的消隐电压的上升时间所得的经过时间。该消隐电压的上升时间是在测量阶段所检测的从对于电子束B2的照射控制部170的切换信号的变化到消隐电压到达阈值电压为止的延迟量。根据CPU130的指令,时机调整部1710进行从经过时间DL2b减去电子束B2的消隐电压的上升时间的调整。由此,如本图所示,电子束B2的消隐电压在从基准位置通过起经过了DL2b的T5的时间点成为阈值电压Vth,在T5的时间点切换为电子束非照射状态。曝光装置100能够在根据曝光的基准位置、设计图案的位置及尺寸、以及平台速度而决定的经过时间DL2b(参照公式1、2)后,结束电子束B1的照射。

根据CPU的指令,时机调整部1710可针对多个消隐电极64,分别将下降时间及上升时间作为经过时间的修正量接受设定,从而单独地调整照射控制部170所输出的切换信号的输出时机。由此,即便在对于各个消隐电极64,下降时间及上升时间存在偏差的情况下,曝光装置100也能够在样品上的目标位置以原本设计的宽度照射电子束。

以上,曝光装置100可针对与属于阵列电子束的所有电子束相对的驱动电路172,以成为相同过渡时间的方式调整时间调整部1720的时间调整条件。这时,属于阵列电子束的所有电子束的消隐电压成为大致相同的下降时间。另外,属于阵列电子束的所有电子束的消隐电压成为大致相同的上升时间。由此,在执行图17所示的调整流程整体后,时机调整部1710对于属于阵列电子束的所有电子束,对将电子束从OFF状态切换为ON状态的情况下的经过时间具有一个时机调整值即可,且对将电子束从ON状态切换为OFF状态的情况下的经过时间具有一个时机调整值即可。曝光装置100能够节省决定时机调整部1710的调整值的时间,并且能够节约时机调整部1710的调整值的存储容量。

图20表示应用图17所示的调整流程整体后,对电子束B1及B2的消隐电极64提供的消隐电压的时间变化的示例。本图的纵轴及横轴分别表示与图13及图19的纵轴及横轴相同的内容。以箭头指示于本图的纵轴的电压值、以及以箭头指示于本图的横轴的时机T1、T2、T3、T4、T5、及T6分别指示与图13及图19的相同符号所示的电压值及时机相同的内容。

应用调整流程整体后,电子束B1及电子束B2在消隐电压的下降侧,对时机调整部1710应用相同的切换信号的输出时机的调整值。即,如果以电子束B1及电子束B2的照射位置通过各个曝光的基准位置的时间点T2及T1后经过相同经过时间、例如DLaa的时机输出切换信号,那么电子束B1及电子束B2能够分别在T4及T3的时间点到达阈值电压,开始电子束照射。

另外,电子束B1及电子束B2在消隐电压的上升侧也对时机调整部1710应用相同的切换信号的输出时机的调整值。如果以电子束B1及电子束B2的照射位置通过各个曝光的基准位置的时间点T2及T1后经过相同经过时间、例如DLbb的时机输出切换信号,那么电子束B1及电子束B2能够分别在T6及T5的时间点到达阈值电压,结束电子束照射。

以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术的范围并不限定于所述实施方式所记载的范围。对本领域技术人员而言,显然能够对所述实施方式进行多种变更或改良。根据权利要求书的记载,显然这种进行了变更或改良的实施方式也包含于本发明的技术的范围内。

例如,图17所示的调整流程可一边使曝光装置100输出电子束并实际使电子束消隐一边执行,也可在不输出电子束的状态下执行。根据后者,曝光装置100能够对多个消隐电极64,分别在调整消隐电压的过渡时间与切换信号的输出时机结束后的状态下,输出电子束。

另外,曝光装置100可在图3中表示动作流程的曝光动作开始前,执行图17所示的调整流程。由此,曝光装置100能够对属于阵列电子束的所有电子束,在调整消隐电压的过渡时间与切换信号的输出时机后的状态下,开始曝光动作。

进而,曝光装置100在反复运用图3中表示动作流程的曝光动作的整体(图3的开始至结束)时,也可执行图3的曝光动作整体预先规定的次数或预先规定的期间后,在开始下一曝光动作前,执行图17所示的调整流程。由此,曝光装置100能够对属于阵列电子束的所有电子束,定期调整消隐电压的过渡时间与切换信号的输出时机。

曝光装置100可通过检测定期调整的时机调整部1710及时间调整部1720各自的调整条件的经时变化,而定期监控搭载于管柱部120的消隐电极64的状态。关于该调整条件的经时变化的监控信息可用作用来监视曝光装置100的运用状态的信息。即,曝光装置100或管理者在消隐电压的过渡时间与切换信号的输出时机不存在较大变化时,可判断为包含消隐电极64的消隐部60的运用状态未产生较大变化。另一方面,曝光装置100或管理者在消隐电压的过渡时间与切换信号的输出时机产生了一定以上的变化的情况下,可认为包含消隐电极64的消隐部60产生了某种变化,从而可判断暂时停止曝光,对装置进行检查。这样一来,曝光装置100或管理者可将这些监控信息用于保障曝光装置100的运转可靠性。另外,曝光装置100也可构成为在以上处理的各阶段,代替由CPU130发出处理的指令,而由其以外的例如测量部1100发出处理的指令。

应留意关于权利要求书、说明书、及附图中表示的装置、系统、程序、及方法中的动作、顺序、步骤、及阶段等各处理的执行顺序,只要未特别明示“之前”、“先于”等,且并非将前一处理的输出用于后一处理,那么能够以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书、及附图中的动作流程,即便出于方便而使用了“首先”、“其次”等进行说明,也并非意味着必须以该顺序实施。

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