JP2001358046A - Charged particle beam exposing system and method for measuring quantity of contamination on mask for exposure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a charged particle beam exposing system and an inspection method by which the degree of contamination on a mask for exposure in the charged particle beam exposing system using an electron beam, etc., can be inspected uniformly and accurately. SOLUTION: This charged particle beam exposing system is provided with a means for measuring the quantity of contamination on a mask for exposure, which comprises an exciting light source to emit an exciting light for measurement to the surface of the mask for exposing a charged particle beam, a spectrophotometer which receives scattered lights obtained correspondingly from the exciting light emitted from the exciting light source and analyzes them spectroscopically, and a contamination detector which outputs an analysis result while corresponding to the quantity of contamination adhered to the mask. Every part is preferably made to correspond to Raman spectroscopic analysis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子線等の荷電粒子
ビーム露光装置に関し、特に解像度・寸法精度の維持の
ためにビーム露光用マスクの交換時期を的確に見極める
べく、マスク表面に付着したコンタミネーションをモニ
タリングする機能を付加した荷電粒子ビーム露光装置お
よび露光用マスク上のコンタミネーション量測定方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for exposing a charged particle beam such as an electron beam, and more particularly, to a contaminant adhering to a mask surface in order to accurately determine when to replace a beam exposure mask in order to maintain resolution and dimensional accuracy. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus having a function of monitoring a contamination and a method for measuring the amount of contamination on an exposure mask.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路を製造するために荷電粒
子ビーム露光装置が用いられている。特に電子ビームを
用いた電子線露光装置は、マスクあるいはレチクルの製
作、直接にウェーハ上のレジストをパターンニンングす
るために広く用いられている。一般的な電子線露光装置
では、電子が二つの矩形アパチャーを通過して形成され
る矩形の電子ビームを用いている。2. Description of the Related Art A charged particle beam exposure apparatus is used for manufacturing a semiconductor integrated circuit. In particular, an electron beam exposure apparatus using an electron beam is widely used for producing a mask or a reticle and for directly patterning a resist on a wafer. A general electron beam exposure apparatus uses a rectangular electron beam formed by passing electrons through two rectangular apertures.

【０００３】ビーム寸法は、上記矩形アパチャー同士の
重なりを調整することで変更可能で、ビームの照射位置
は適宜制御装置により電子的に変更可能になっている。
パターンニンングの高速化のために、基本単位パターン
を設けたステンシルマスクを使ったステンシルマスク法
が用いられている。ウェーハへ向かう電子ビームを経路
中のステンシルパターンブロックを通過させて電子ビー
ムの外形を外ステンシルパターンの形状に整形しウェー
ハに露光させることで、縮小されたステンシルパターン
がウェーハ上に転写される。The beam size can be changed by adjusting the overlap between the rectangular apertures, and the beam irradiation position can be electronically changed by a control device as appropriate.
To speed up pattern ning, a stencil mask method using a stencil mask provided with a basic unit pattern is used. The reduced stencil pattern is transferred onto the wafer by passing the electron beam toward the wafer through the stencil pattern block in the path, shaping the outer shape of the electron beam into the shape of the outer stencil pattern, and exposing the wafer.

【０００４】荷電粒子ビーム露光装置は、例えば、特開
平５−２１１１１３号にてもとりあげられている。電子
線露光装置等の荷電粒子ビーム露光装置は、主として露
光部と制御部で構成されている。同公報の提案する露光
装置を例にこの種の装置の露光部およびステンシルマス
クの概略構成を説明する。図２は、この露光装置の構成
を示している。[0004] A charged particle beam exposure apparatus is also disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-211113. A charged particle beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus mainly includes an exposure unit and a control unit. The schematic configuration of an exposure unit and a stencil mask of this type of apparatus will be described using the exposure apparatus proposed in the publication as an example. FIG. 2 shows the configuration of this exposure apparatus.

【０００５】以下、露光部の構成についてのみ説明し、
制御部については説明を省略する。図２中で右側部分に
示されている露光部10において対象物40（ウェーハ）は
荷電粒子ビームにより露光されるが、この露光される荷
電粒子ビームの外形はステンシルマスク20（図３参照）
上の特定のステンシルパターンブロック20a によって整
形されて対象物40の表面には縮小されたステンシルパタ
ーンが露光されるようになっている。Hereinafter, only the configuration of the exposure unit will be described.
Description of the control unit is omitted. The object 40 (wafer) is exposed by the charged particle beam in the exposure section 10 shown on the right side in FIG. 2, and the external shape of the charged particle beam to be exposed is a stencil mask 20 (see FIG. 3).
The surface of the object 40 shaped by the above specific stencil pattern block 20a is exposed to a reduced stencil pattern.

【０００６】露光部10では荷電粒子ビームはカソード1
1、グリッド12、アノード13よりなる荷電粒子源14によ
り生成される。出射された電子ビームは電子ビームを整
形するアパーチャ15を通過する際に電子ビームの外形は
矩形に整形される。更に電子ビームは集束レンズ16を通
過し、ステンシルマスク20上のビーム位置を微調整する
偏向器17を通る。電子ビームは更に電磁レンズ18によっ
て中心軸に並行なビームに集束されステンシルマスク20
に向かう。In the exposure unit 10, the charged particle beam is
1. It is generated by a charged particle source 14 comprising a grid 12, an anode 13. When the emitted electron beam passes through the aperture 15 for shaping the electron beam, the outer shape of the electron beam is shaped into a rectangle. Further, the electron beam passes through a focusing lens 16 and passes through a deflector 17 for finely adjusting the beam position on the stencil mask 20. The electron beam is further focused by an electromagnetic lens 18 into a beam parallel to the central axis, and the stencil mask 20
Head for.

【０００７】図３(a) 、(b) にステンシルマスクの一例
を示す。ステンシルマスク20は図３(a) の断面図、図３
(b) の部分平面図に示すように複数のステンシルパター
ンブロック20a から構成されており、一個のステンシル
マスク20は数十から数百のステンシルパターンブロック
20a を有している。ステンシルパターンブロック20aの
各ブロックは、例えば、300 ×300 μm の面積を持って
おり、これがウェーハ上では縮小されて３×３μm にな
る。FIGS. 3A and 3B show an example of a stencil mask. The stencil mask 20 is a sectional view of FIG.
As shown in the partial plan view of (b), it is composed of a plurality of stencil pattern blocks 20a, and one stencil mask 20 has tens to hundreds of stencil pattern blocks.
20a. Each block of the stencil pattern block 20a has, for example, an area of 300 × 300 μm, which is reduced to 3 × 3 μm on a wafer.

【０００８】電子ビームがステンシルマスク20上の選択
されたステンシルパターンブロック20a の一つを通過す
るように、第一マスク入力偏向器21と第二マスク入力偏
向器22が、電磁レンズ18とステンシルマスク20との間に
配置されている。第一マスク入力偏向器21はステンシル
マスク20上の選択されたステンシルパターンブロック20
a に相当する位置に電子ビームを偏向させ、第二マスク
入力偏向器22はこの電子ビームがステンシルマスク20に
垂直に入射するように偏向する。A first mask input deflector 21 and a second mask input deflector 22 are coupled to the electromagnetic lens 18 and the stencil mask so that the electron beam passes through one of the selected stencil pattern blocks 20a on the stencil mask 20. It is located between 20 and. The first mask input deflector 21 is the selected stencil pattern block 20 on the stencil mask 20.
The electron beam is deflected to a position corresponding to a, and the second mask input deflector 22 deflects the electron beam so as to be perpendicularly incident on the stencil mask 20.

【０００９】選択されたステンシルパターンブロック20
a を通過した電子ビームは、ステンシルマスク20の下流
側に配置された第一マスク出力偏向器23と第二マスク出
力偏向器24を通過する。その際電子ビームは第一マスク
出力偏向器23により中心軸方向に偏向され、更に第二マ
スク出力偏向器24により電子ビームは軸に平行になるよ
う偏向される。電磁レンズ19はこのようにして軸に平行
になるよう偏向された電子ビームを集束する。[0009] Selected stencil pattern block 20
The electron beam that has passed through a passes through the first mask output deflector 23 and the second mask output deflector 24 disposed downstream of the stencil mask 20. At that time, the electron beam is deflected in the central axis direction by the first mask output deflector 23, and further deflected by the second mask output deflector 24 so as to be parallel to the axis. The electromagnetic lens 19 converges the electron beam thus deflected so as to be parallel to the axis.

【００１０】その後、電子ビームはブランキング電極2
5、縮小電磁レンズ26、アパーチャ電極27、投影電磁レ
ンズ29及び32、主偏向器33、副偏向器34を通過する。ブ
ランキング電極25は電子ビームの透過をオン、オフ制御
する機能を有しており、また複数の電磁レンズ26,29,32
はステンシルパターン像を所定の縮小率で形成する機能
を有しており、偏向器33及び34は電子ビームを偏向して
ウェーハなどの対象物40の上に繰り返し連続してステン
シルパターン像を露光する機能を有している。対象物40
はステージ35に搭載されており、このステージ35は制御
部50のステージ移動機構61によりＸ軸、Ｙ軸方向に移動
可能になっている。Then, the electron beam is applied to the blanking electrode 2
5. The light passes through the reduction electromagnetic lens 26, the aperture electrode 27, the projection electromagnetic lenses 29 and 32, the main deflector 33, and the sub deflector 34. The blanking electrode 25 has a function of turning on and off the transmission of the electron beam, and has a plurality of electromagnetic lenses 26, 29, 32.
Has a function of forming a stencil pattern image at a predetermined reduction rate, and the deflectors 33 and 34 deflect the electron beam to repeatedly and continuously expose the stencil pattern image on the object 40 such as a wafer. Has a function. Object 40
Is mounted on a stage 35, and the stage 35 can be moved in the X-axis and Y-axis directions by a stage moving mechanism 61 of the control unit 50.

【００１１】露光部10は以上で説明した部品以外にも電
子ビームの正確な位置調整と焦点補正のために図示して
いない複数のコイルを備えている。そして、上述したよ
うな各部の機能や移動は制御部50によって制御される
が、制御部については例示公報に詳しく記載されており
ここでは説明を省略する。The exposure unit 10 has a plurality of coils (not shown) for accurate position adjustment and focus correction of the electron beam in addition to the components described above. The functions and movements of each unit as described above are controlled by the control unit 50. The control unit is described in detail in the example gazette, and the description is omitted here.

【００１２】ちなみに、特開平５−２１１１１３号公報
の発明は、露光部10において、像面湾曲（像が球面上に
形成される）補正のための焦点補正コイル41と非点収差
補正のための非点収差補正コイル42をステンシルマスク
20の上流側に配置し、像面湾曲補正のための焦点補正コ
イル44と非点収差補正のための非点収差補正コイル45を
ステンシルマスクの下流側に配置していることを特徴と
している。Incidentally, the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-211113 discloses a focus correction coil 41 for correcting the curvature of field (an image is formed on a spherical surface) and a focus correction coil 41 for correcting astigmatism in the exposure unit 10. Stencil mask for astigmatism correction coil 42
It is characterized in that it is arranged on the upstream side of 20 and the focus correction coil 44 for correcting the curvature of field and the astigmatism correction coil 45 for correcting astigmatism are arranged on the downstream side of the stencil mask.

【００１３】上述した例を含め、一般に電子線露光装置
その他の荷電粒子ビーム露光装置にはビームを遮るマス
クが使用されている。図４は、電子線露光装置の露光部
要部の一例を模式的に表した斜視図である（制御部は図
示なし）。符号は先の図２と略対応している。この露光
部には電子ビームを遮るアパチャー15（ＥＢマスク）及
びステンシルマスク20（ＥＢマスク）の二つのマスクが
用いられている。In general, including the above-mentioned examples, electron beam exposure apparatuses and other charged particle beam exposure apparatuses use a mask for blocking a beam. FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an example of a main part of an exposure unit of the electron beam exposure apparatus (a control unit is not shown). The reference numerals substantially correspond to those in FIG. Two masks, an aperture 15 (EB mask) and a stencil mask 20 (EB mask) for blocking an electron beam, are used in the exposed portion.

【００１４】図中、符号14は電子銃、15はアパチャー、
Ａは偏向・整形部（電磁レンズ群）、20はステンシルマ
スク、Ｂは対物レンズ部（電磁レンズ群等）、Ｃは位置
決め偏向部（電磁レンズ群及び偏向電極群）、40はウェ
ーハを夫々示している。これらの各部は垂直に略同軸上
に配置されている。In the figure, reference numeral 14 denotes an electron gun, 15 denotes an aperture,
A indicates a deflection / shaping unit (electromagnetic lens group), 20 indicates a stencil mask, B indicates an objective lens unit (electromagnetic lens group, etc.), C indicates a positioning deflection unit (electromagnetic lens group and deflection electrode group), and 40 indicates a wafer. ing. These components are vertically arranged substantially coaxially.

【００１５】ところで、電子線露光装置においては電子
ビームをマスクに照射するとコンタミネーション（汚染
物）が付着していく。特にステンシルマスク20において
は開口形状の劣化やチャージングを生じる結果、装置の
解像度、寸法精度が維持できなくなり転写パターンを劣
化させてしまう。また、コンタミネーションによるマス
クのチャージングは製造上有害なビームドリフトの原因
の一つと考えられている。By the way, in an electron beam exposure apparatus, when an electron beam is irradiated on a mask, contamination (contaminant) adheres. In particular, in the stencil mask 20, as a result of deterioration of the opening shape and charging, the resolution and dimensional accuracy of the device cannot be maintained, and the transfer pattern deteriorates. Also, charging of the mask due to contamination is considered to be one of the causes of beam drift harmful to manufacturing.

【００１６】従って、高精度の製品を製造するためには
ステンシルマスクを適切な時期に交換する必要があり、
マスクの汚れの状態を管理することは必須である。しか
し、電子線露光用ステンシルマスクには、様々なデバイ
スの各レイヤーの種種パターンが設けられている。更に
予備パターン等を備えている場合もある。このため同一
のステンシルマスク内でも場所によって使用時間が異な
ってくる。また、コンタミネーションの堆積速度は、真
空度や使用レジストなど真空環境の質によって変化す
る。未使用のパターンであっても徐々に汚れていく。従
って、ステンシルマスクの使用期限は種々の要因を考慮
した上で設定する必要がある。Therefore, in order to manufacture a high-precision product, it is necessary to replace the stencil mask at an appropriate time.
It is indispensable to manage the state of the stain on the mask. However, the stencil mask for electron beam exposure is provided with various patterns of each layer of various devices. In some cases, a spare pattern or the like may be provided. Therefore, the use time differs depending on the location even within the same stencil mask. The deposition rate of the contamination varies depending on the degree of vacuum and the quality of a vacuum environment such as a resist used. Even unused patterns gradually become dirty. Therefore, the expiration date of the stencil mask needs to be set in consideration of various factors.

【００１７】従来においては、ステンシルマスクの使用
期限は経験的に使用期限が設けられてきた。もし、設定
された期限より以前に描画パターンの劣化やビームのド
リフトが顕著となった場合には、推測される原因の一つ
としてステンシルマスクのコンタミネーションを調査す
ることとしている。この調査に当たっては、図４に模式
的に示してあるようにステンシルマスク20を露光装置よ
りいったん取り出してマイクロスコープ等を用いてマス
クの電子ビーム照射箇所を検査する必要があった。Conventionally, the expiration date of the stencil mask has been empirically set. If the deterioration of the writing pattern or the drift of the beam becomes noticeable before the set time limit, the contamination of the stencil mask is investigated as one of the possible causes. In this investigation, it was necessary to take out the stencil mask 20 from the exposure apparatus once and to inspect the electron beam irradiated portion of the mask using a microscope or the like as schematically shown in FIG.

【００１８】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の管
理手段では幾つかの難点が見られる。即ち、ステンシル
マスクの調査に相応の時間を必要とする。また、検査時
間の省略のため、設定使用期限を経過した後は使用の可
否にかかわらず一律に破棄するため、無駄が多くなって
いた。従って、従来行われている管理は効率的な管理と
は言い難く、また汚染度には直結しておらず十分な管理
が出来ていなかった。The conventional management means as described above has some difficulties. That is, it takes a considerable time to check the stencil mask. Further, in order to omit the inspection time, after the set expiration date has passed, it is uniformly discarded regardless of whether or not it can be used. Therefore, the conventional management cannot be said to be an efficient management, and the management is not directly related to the degree of pollution and has not been sufficiently managed.

【００１９】ちなみに、露光装置内でステンシルマスク
表面を検査する事が出来るよう、SEM やCCD カメラをマ
スク上方に設ける方法も考えられるが、真空環境内では
設置できる空間が制限される為、実用上十分な観察は困
難で実施は難しい。Incidentally, a method of providing an SEM or a CCD camera above the mask so that the surface of the stencil mask can be inspected in the exposure apparatus can be considered. Sufficient observation is difficult and implementation is difficult.

【００２０】なお、上述したような実状は、電子線露光
装置に限らず、マスクを用いる荷電粒子ビーム露光装置
一般に同様な問題が見られる。The above-described situation is not limited to the electron beam exposure apparatus, but a similar problem is generally observed in a charged particle beam exposure apparatus using a mask.

【００２１】本発明は、電子線露光装置等の荷電粒子ビ
ーム露光装置における露光用マスクの交換時期の管理に
関連して、露光用マスクの汚染度を、画一的でより精度
の高い検査することが望まれている実状に鑑みてなされ
たもので、従来行えなかった画一的でより精度高く露光
用マスクの検査が可能な荷電粒子ビーム露光装置、およ
び露光用マスクの検査方法を提案することを目的として
いる。According to the present invention, the degree of contamination of an exposure mask is inspected uniformly and with higher precision in relation to the management of the timing of exposing mask replacement in a charged particle beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus. And a charged particle beam exposure apparatus capable of inspecting an exposure mask with high uniformity and high accuracy, which has not been conventionally possible, and a method of inspecting the exposure mask. It is intended to be.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】課題解決のため本発明で
は、荷電粒子ビーム露光装置を、荷電粒子ビーム露光用
マスク表面に測定用の励起光源光を照射するための励起
光源と、前記励起光源光に対応して得られる散乱光を受
光して分光分析を行う分光器と、分析結果を前記露光用
マスクに付着しているコンタミネーションの量に対応付
けて出力するコンタミネーション検出器と、からなる露
光用マスク上のコンタミネーション量測定手段を備えた
構成とする。According to the present invention, there is provided a charged particle beam exposure apparatus, comprising: an excitation light source for irradiating a charged particle beam exposure mask surface with an excitation light source for measurement; A spectroscope that receives scattered light corresponding to the light and performs spectroscopic analysis, and a contamination detector that outputs the analysis result in association with the amount of contamination attached to the exposure mask, And a means for measuring the amount of contamination on the exposure mask.

【００２３】特に、前記励起光源を、励起光源光を前記
荷電粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角で斜め入
射するように配置し、前記分光器を、前記励起光源光の
反射光に対応して位置させた構成とすると露光用マスク
を実装状態にて測定が行え好適である。In particular, the excitation light source is arranged so that the excitation light source light is obliquely incident on the charged particle beam exposure mask surface at a predetermined incident angle, and the spectroscope corresponds to the reflected light of the excitation light source light. This configuration is preferable because the exposure mask can be measured in the mounted state.

【００２４】また、前記励起光源と前記分光器とを前記
マスクを収容する真空室外に配置するとともに、前記真
空室の室壁部分には前記励起光源光及び前記反射光をそ
れぞれ透過させるための窓部が２ヵ所設けるようにして
も良く、容易に装置実使用状態で測定が行える装置が構
成できて好適である。In addition, the excitation light source and the spectroscope are arranged outside a vacuum chamber accommodating the mask, and windows for transmitting the excitation light source light and the reflected light are provided in the chamber wall of the vacuum chamber. Two parts may be provided, and a device capable of easily performing measurement in the actual use state of the device can be configured, which is preferable.

【００２５】また、前記励起光源は、前記マスク表面上
の励起光源光の照射位置を所望の位置に可変に構成され
ており、前記分光器は、前記励起光源光の反射光を受光
する対応位置に可動に構成されていて、前記励起光源お
よび前記分光器の位置を対応づけて制御する位置制御部
を更に有するようにすれば、所望の領域内の各部につい
て測定ができ好ましい。Further, the excitation light source is configured so that an irradiation position of the excitation light source on the mask surface can be changed to a desired position, and the spectroscope has a corresponding position for receiving the reflected light of the excitation light source. If the apparatus further includes a position control unit which is configured to be movable and controls the positions of the excitation light source and the spectroscope in association with each other, it is preferable that measurement can be performed for each part in a desired region.

【００２６】前記励起光源を、レーザ光源とし、前記分
光器をラマン分光分析器を用いると好適で、良好な測定
ができる。更には、前記検出器の出力が、予め定められ
た値に達した時にその旨を報知する報知手段を更に具備
させても良い。或いは、報知手段として、前記検出器の
出力を、予め定めた時刻或いは所定時間間隔に従って継
続的にサンプリングしてこれに対応するデータを記録・
蓄積し、当該データをコンタミネーションの膜厚に換算
して評価し、膜厚が一定以上に達した場合を検出して報
知するものを具備させても良い。It is preferable to use a laser light source as the excitation light source and to use a Raman spectrometer as the spectroscope, so that good measurement can be performed. Further, when the output of the detector reaches a predetermined value, a notifying unit for notifying that may be further provided. Alternatively, as the notification means, the output of the detector is continuously sampled according to a predetermined time or a predetermined time interval, and data corresponding thereto is recorded / recorded.
It is also possible to provide a device that accumulates the data, converts the data into a film thickness of the contamination, evaluates the data, detects when the film thickness reaches a certain value or more, and notifies the user of the detection.

【００２７】報知手段としては、前記励起光源および前
記分光器を、予め設定された複数の被検用照射位置を順
に予め定めた時刻或いは所定時間間隔に従って継続的に
照射するように位置制御するとともに、検出器の出力を
サンプリングしてこれに対応するデータを各被検用照射
位置毎に対応付けて記録・蓄積し、当該データをコンタ
ミネーションの膜厚に換算して評価し、マスクの所定部
位におけるコンタミネーション膜厚が一定以上に達した
場合を判定して報知するものを具備させても良い。これ
に依り、より細かな条件に対応したコンタミネーション
の測定が行える。The notifying means controls the position of the excitation light source and the spectroscope so as to continuously irradiate a plurality of predetermined irradiation positions for inspection at predetermined times or at predetermined time intervals. The output of the detector is sampled, the corresponding data is recorded and accumulated in association with each irradiation position for inspection, the data is converted into a film thickness of the contamination and evaluated, and a predetermined portion of the mask is evaluated. May be provided for determining and notifying when the contamination film thickness has reached a certain value or more. This enables measurement of contamination corresponding to more detailed conditions.

【００２８】また、本発明による露光用マスク上のコン
タミネーション量測定方法では、荷電粒子ビーム露光用
マスク表面に励起光源光を照射し、この励起光源光に対
応して得られる散乱光を受光してラマンスペクトルによ
る分光分析を行って、ピークレベル位置から前記露光用
マスクに付着しているコンタミネーションの量を決定す
る。In the method for measuring the amount of contamination on an exposure mask according to the present invention, the surface of the charged particle beam exposure mask is irradiated with excitation light, and scattered light corresponding to the excitation light is received. Then, the amount of the contamination adhering to the exposure mask is determined from the peak level position by performing the spectral analysis using the Raman spectrum.

【００２９】特に、前記励起光源光を装置稼働時位置に
ある前記荷電粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角
で傾斜させて照射し、得られた反射光に対して前記分光
分析を行うようにしても良く、露光用マスクを実装状態
にてコンタミネーションの測定が行える。In particular, the excitation light source light is irradiated onto the surface of the charged particle beam exposure mask at a position where the apparatus is in operation at an inclined angle at a predetermined incident angle, and the obtained reflected light is subjected to the spectral analysis. The contamination can be measured with the exposure mask mounted.

【００３０】[0030]

【発明の実施の形態】本発明の荷電粒子ビーム露光装置
及び露光用マスク上のコンタミネーション量測定では、
荷電粒子ビーム露光用のマスク表面に付着したコンタミ
ネーションを、描画の間、描画の前、または描画の最中
にラマン分光装置等の分光装置を用いてモニタリングす
ることによって、マスクの交換時期を的確に見極めるこ
とにより、装置の解像度、加工寸法精度を適正なものに
維持することが可能となる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a charged particle beam exposure apparatus and a contamination amount measurement on an exposure mask according to the present invention,
By monitoring the contamination adhering to the charged particle beam exposure mask surface using a spectroscope such as a Raman spectroscope during, before, or during writing, the mask replacement time can be accurately determined. , It is possible to maintain the resolution and processing dimensional accuracy of the apparatus at appropriate levels.

【００３１】このために、本発明では荷電粒子ビーム露
光装置に、測定用の励起光源と、分光分析を行う分光器
と、コンタミネーション検出器とからなる露光用マスク
上のコンタミネーション量測定手段を具備させる。励起
光源は、荷電粒子ビーム露光用マスク表面に励起光源光
を照射するように配置され、対応して分光分析器（分光
器）は前記励起光源光に対応して得られる散乱光を受光
するように配置される。分光分析器の分析結果はコンタ
ミネーション検出器によって前記露光用マスクに付着し
ているコンタミネーションの量に対応付けて出力する。
この測定に基づきマスクの検査が行える。励起光源には
レーザ光光源を、分光分析にはラマン分光装置を用いる
と充分な精度が得られ好ましい。For this purpose, in the present invention, the charged particle beam exposure apparatus is provided with a measuring means for the amount of contamination on the exposure mask, which comprises an excitation light source for measurement, a spectroscope for performing spectral analysis, and a contamination detector. To equip it. The excitation light source is arranged to irradiate the charged particle beam exposure mask surface with the excitation light source, and a spectroscopic analyzer (spectroscope) correspondingly receives scattered light obtained corresponding to the excitation light source light. Placed in The analysis result of the spectrometer is output by the contamination detector in association with the amount of contamination attached to the exposure mask.
The inspection of the mask can be performed based on this measurement. It is preferable to use a laser light source as the excitation light source and a Raman spectrometer for the spectral analysis because sufficient accuracy can be obtained.

【００３２】露光用マスクが実装状態で（in-situ で）
検査できるように、励起光源をレーザ光がマスク表面に
対して斜入射するように設置し、分光分析器をマスクで
反射したレーザ光を検出するように光源とマスクの反対
側に設置する。光源、分光分析器を可動とすることで、
マスクの所望領域の測定・検査が可能となる。When the exposure mask is mounted (in-situ)
For inspection, the excitation light source is installed so that the laser beam is obliquely incident on the mask surface, and the spectroscope is installed on the opposite side of the light source and the mask so as to detect the laser beam reflected by the mask. By making the light source and spectrometer movable,
Measurement and inspection of a desired region of the mask can be performed.

【００３３】励起光源（検査光）には、コンタミネーシ
ョンの特徴となる波長を用いると好ましく、その光強度
をコンタミネーションの堆積量（膜厚）に換算して記録
する。これを各パターン（一括照射単位）毎に、一定時
間毎やそのパターンの描画前、描画中等の機会毎に繰り
返し行い、各パターン毎の管理を行うことでパターンの
使用可否を判断したり総合的なマスクの良否を判定する
ことができる。As the excitation light source (inspection light), a wavelength characteristic of contamination is preferably used, and the light intensity is recorded in terms of the amount of deposition (film thickness) of the contamination. This is repeated for each pattern (collective irradiation unit) at regular time intervals or at every opportunity such as before or during drawing of the pattern, and by managing each pattern, it is possible to judge whether the pattern can be used or not. Pass / fail of a simple mask can be determined.

【００３４】即ち、一定以上の膜厚に達したパターンは
使用を取りやめ、予備パターンがマスク内に有ればそち
らに使用を切り替えるようにする。自動化して露光装置
に指示し使用ステンシルブロックを切替える等の適切な
制御をさせるさせることもできる。現用マスクで希望精
度の製造工程が維持できなくなると判断した場合等には
マスク自体の交換を行う。That is, the use of a pattern that has reached a certain thickness or more is stopped, and the use of a spare pattern is switched to the spare pattern if it exists in the mask. Appropriate control such as switching the stencil block to be used by instructing the exposure apparatus by automation can also be performed. When it is determined that the manufacturing process with the desired accuracy cannot be maintained with the current mask, the mask itself is replaced.

【００３５】また、描画中であっても、マスク照射面を
検査できるように機器を配置することもできる。即ち、
測定手段の各機器は大気中にあってチャンバーに設けら
れた窓よりレーザ光の導入及び導出するようにした配置
とすることができる。Further, devices can be arranged so that the mask irradiation surface can be inspected even during writing. That is,
Each device of the measuring means may be arranged in the atmosphere so as to introduce and extract laser light from a window provided in the chamber.

【００３６】なお、付加的機能として、レーザの直進性
を利用し、マスク面の高さ測定やビーム照射に伴う歪み
を測定することも可能である。また、マスク材料として
広く利用されているSiやC の共有結合性結晶を利用した
場合には、これらの伸縮振動等のシフトやピーク幅をモ
ニターすることにより、ビーム照射時温度上昇による熱
応力を測定し、多種多様なパターン形状に起因する歪み
に対する情報を得ることも可能である。As an additional function, it is also possible to measure the height of the mask surface and to measure the distortion due to the beam irradiation by utilizing the straightness of the laser. When covalent crystals of Si or C, which are widely used as a mask material, are used, the shift and the peak width of these stretching vibrations are monitored to reduce the thermal stress caused by the temperature rise during beam irradiation. It is also possible to measure and obtain information on distortions caused by a wide variety of pattern shapes.

【００３７】〔実施例〕以下、実施例を挙げ図面を用い
て本発明につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例である電子線露光装置の露光部要部のみを模式的に表
した斜視図である。加工対象物であるウェーハ40は荷電
粒子ビームにより露光されるが、この露光される荷電粒
子ビームの外形はステンシルマスク20上の特定のステン
シルパターンブロック20a によって整形されてウェーハ
40の表面には縮小されたステンシルパターンが露光され
るようになっている。Embodiments The present invention will be described below in detail with reference to the drawings and embodiments. FIG. 1 is a perspective view schematically showing only an essential part of an exposure part of an electron beam exposure apparatus according to one embodiment of the present invention. The wafer 40 to be processed is exposed by the charged particle beam.The outline of the exposed charged particle beam is shaped by a specific stencil pattern block 20a on the stencil mask 20, and the wafer is exposed.
A reduced stencil pattern is exposed on 40 surfaces.

【００３８】この実施例の露光部10は、露光機能部自体
については先に図２および図４にて例示したものと殆ど
変わりは無く、既知の構成である。即ち、図中、露光部
10において符号14は電子ビームを生成する電子銃（荷電
粒子源）であり、カソード、グリッド、アノード等によ
り構成されている。The exposure section 10 of this embodiment has a known configuration, with almost no difference in the exposure function section itself from that shown in FIGS. 2 and 4 previously. That is, in FIG.
In FIG. 10, reference numeral 14 denotes an electron gun (charged particle source) that generates an electron beam, and includes a cathode, a grid, an anode, and the like.

【００３９】符号15は、電子銃14から出射された電子ビ
ームの外形を矩形に整形するアパーチャ（EBマスク）で
ある。その下方には集束レンズやステンシルマスク20上
のビーム位置を微調整する偏向器、更に中心軸に並行な
ビームに集束させるための電磁レンズ等からなる偏向・
整形部Ａが配置されている。Reference numeral 15 denotes an aperture (EB mask) for shaping the outer shape of the electron beam emitted from the electron gun 14 into a rectangle. Below the deflecting device, there are a focusing lens and a deflector for finely adjusting the beam position on the stencil mask 20, and an electromagnetic lens for focusing on a beam parallel to the central axis.
The shaping section A is arranged.

【００４０】偏向・整形部Ａの下方にはステンシルマス
ク20が配置されている（図３(a) 、図３(b) 参照）。電
子ビームはステンシルマスク20に垂直に入射し選択され
たステンシルパターンブロック20a の一つを通過する。
ステンシルマスク20の下方には、対物レンズ部Ｂ、位置
決め偏向部Ｃが配置されている。以上の各構成は本来の
露光機能部分である。符号40は加工対象物であるウェー
ハでありステンシルパターン像が露光される。A stencil mask 20 is disposed below the deflection / shaping section A (see FIGS. 3A and 3B). The electron beam is perpendicularly incident on the stencil mask 20 and passes through one of the selected stencil pattern blocks 20a.
Below the stencil mask 20, an objective lens section B and a positioning deflection section C are arranged. Each of the above components is an original exposure function part. Reference numeral 40 denotes a wafer to be processed, and a stencil pattern image is exposed.

【００４１】図示実施例には、以上の既知構成に加えて
露光用マスク上のコンタミネーション量測定手段が備わ
っている。このコンタミネーション量測定手段はレーザ
光光源100,、分光器200 、検出器300 で構成されてい
る。これら各部は協働して露光用マスク上のコンタミネ
ーション量に対応した信号を出力する。The illustrated embodiment is provided with a means for measuring the amount of contamination on the exposure mask in addition to the above-mentioned known configuration. This contamination amount measuring means includes a laser light source 100, a spectroscope 200, and a detector 300. These units cooperate to output a signal corresponding to the amount of contamination on the exposure mask.

【００４２】以下、各部について詳述する。前記ステン
シルマスク20の面より上方で且つ側方には、励起光源と
してのレーザ光光源100 が適宜支持手段（明示なし）に
よって配設されている。また、同じく前記ステンシルマ
スク20の面より上方で且つ前記レーザ光光源100 とは対
向位置となる側方にラマン分光器200 とこれと一体に構
成した検出器300 が支持手段により配設されている。Hereinafter, each part will be described in detail. Above and to the side of the stencil mask 20, a laser light source 100 as an excitation light source is appropriately provided by a support means (not explicitly shown). Similarly, a Raman spectroscope 200 and a detector 300 integrally formed with the Raman spectroscope 200 are disposed above the surface of the stencil mask 20 and on the side opposite to the laser light source 100 by support means. .

【００４３】前記励起光源は、励起光源光を前記荷電粒
子ビーム露光用マスク表面に所定入射角で斜め入射する
ように配置されており、前記分光器は前記励起光源光の
反射光に対応して位置させてある。なお、マスクを収容
する真空室（図示なし）の室壁部分に前記励起光源光及
び前記反射光をそれぞれ透過させる充分な開口面積の透
明窓部を２ヵ所設けておき、励起光源と前記分光器とは
前記真空室の外部に配置してある。The excitation light source is arranged so that the excitation light source is obliquely incident on the charged particle beam exposure mask surface at a predetermined incident angle, and the spectroscope responds to reflected light of the excitation light source light. It is located. In addition, two transparent windows having a sufficient opening area for transmitting the excitation light source light and the reflected light are provided at two places in a chamber wall portion of a vacuum chamber (not shown) for accommodating the mask, and the excitation light source and the spectroscope are provided. Is located outside the vacuum chamber.

【００４４】レーザ光光源100 及び分光器200 は可動
（検出器300 も共動）に支持されていて、ステンシルマ
スク上表面の所望の特定領域の検査が可能である。すな
わち、前記レーザ光光源100 は、制御部（図示せず）に
より制御されて光軸が一定範囲で任意に可動な適宜の支
持手段に取付けられていて、放射されるレーザ光をステ
ンシルマスク20上の所望の位置に照射することが可能に
なっている。これに対応する分光器200 は、略同様に光
軸が一定範囲で任意に可動で且つレーザ光光源100 の照
射光角度に適合してウェーハから反射される反射光に光
軸線を合わせた位置と角度に移動可能に制御される適宜
支持手段に取付けられている。The laser light source 100 and the spectroscope 200 are supported so as to be movable (the detector 300 also moves), so that a desired specific area on the upper surface of the stencil mask can be inspected. That is, the laser light source 100 is mounted on a suitable support means whose optical axis is arbitrarily movable within a certain range under the control of a control unit (not shown). At a desired position. The corresponding spectroscope 200 has a position in which the optical axis is arbitrarily movable in a substantially similar range in a similar manner and the optical axis is aligned with the reflected light reflected from the wafer in conformity with the irradiation light angle of the laser light source 100. Attached to appropriate support means that is controlled to be movable to an angle.

【００４５】夫々の支持手段は、明示されていない測定
位置制御部の制御により支持した励起光源と分光器を所
望の位置・姿勢に移動させる。なお、支持手段はこれ以
外の適宜構成によっても同等の可動機構を実現できる。
例えば、光軸の方向を照射対象物（受光対象物）に向け
て機器を支持している支持手段が、水平方向に二次元的
に移動可能にした構成も採用できる。この他、傾斜した
面内を二次元的に位置調整可能な支持部に機器の光軸の
方向を照射対象物（受光対象物）に向けて保って支持す
るようにした構成も用いることができる。なお、検出器
300 については、分光器200 とは別体にして固設とする
ことも可能である。Each of the supporting means moves the supported excitation light source and spectroscope to a desired position / posture under the control of a measurement position control unit (not shown). In addition, the same movable mechanism can be realized by any other suitable configuration of the support means.
For example, a configuration in which the support means for supporting the device with the direction of the optical axis directed toward the irradiation target (light receiving target) can be moved two-dimensionally in the horizontal direction can also be adopted. In addition, a configuration in which the direction of the optical axis of the device is supported and supported by the support portion that can adjust the position in two-dimensionally in the inclined plane toward the irradiation target (light receiving target) can also be used. . The detector
It is also possible to fix 300 separately from the spectroscope 200.

【００４６】実施例においては、特に、ラマン分光分析
を活用すべくレーザ光光源とラマン分光装置を用いて高
効率でコンタミネーションの検出を行うようになってい
る。ここで、その理由について説明する。In the embodiment, in particular, contamination is detected with high efficiency by using a laser light source and a Raman spectrometer in order to utilize Raman spectroscopy. Here, the reason will be described.

【００４７】一般にこの種の露光装置内で生じるコンタ
ミネーションの多くはハイドロカーボンであり、この堆
積量の増加によりチャージアップ等が顕著となる。そし
て、５００オングストローム以上となるとビーム形状の
劣化が顕著になるという知見が得られている。Generally, most of the contamination generated in this type of exposure apparatus is hydrocarbon, and charge-up and the like become remarkable due to the increase in the amount of deposition. It has been found that when the thickness exceeds 500 angstroms, the beam shape is significantly deteriorated.

【００４８】ラマン分光の結果は、コンタミネーション
の骨格となる部分の伸縮振動（C-C：１２００〜１３０
０ｃｍ−１、C ｀=C：〜１５００ｃｍ−１）に対して高
い感度を有しており（ラマン活性＋共鳴ラマン（Arレー
ザ））、本発明の対象となる荷電粒子ビーム露光装置に
おける露光マスクのコンタミネーションの堆積量（膜厚
１００オングストローム以上少なくとも１ミクロンま
で）に応じてピーク強度が単調増加する。The result of the Raman spectroscopy is based on the results of the stretching vibration (CC: 1200 to 130
0 cm −1, C ｀ = C: ５００1500 cm −1) (Raman activity + resonance Raman (Ar laser)), and an exposure mask in a charged particle beam exposure apparatus to which the present invention is applied The peak intensity monotonously increases in accordance with the amount of contamination (100 .ANG. Or more up to at least 1 .mu.m).

【００４９】次に、実施例の作用について説明する。上
述の如くに構成された実施例の荷電粒子ビーム露光装置
においては、コンタミネーション測定に際して、制御部
によって支持手段を制御することでレーザ光光源100 の
照射軸を実使用位置にある現用のステンシルマスク20上
の所望の被測定微小領域に合わせられ、この領域に向け
てレーザ光が照射される。Next, the operation of the embodiment will be described. In the charged particle beam exposure apparatus according to the embodiment configured as described above, at the time of contamination measurement, the control unit controls the supporting means so that the irradiation axis of the laser light source 100 can be used at the actual use position. The laser beam is irradiated to the desired minute area to be measured on the area 20, and this area is irradiated.

【００５０】ステンシルマスク20の表面では入射したビ
ームが反射される。得られたこの反射光は対応位置に支
持手段によって位置制御された分光器200 に入射する。
このステンシルマスク20表面での反射光（入力光）は、
ステンシルマスク表面状態に対応して入射光とはその性
質が異なりコンタミネーション量に応じたピーク強度を
示す。The incident beam is reflected on the surface of the stencil mask 20. The obtained reflected light enters the spectroscope 200 whose position is controlled by the support means at the corresponding position.
The reflected light (input light) on the surface of the stencil mask 20 is
The incident light has a different characteristic from the incident light corresponding to the surface state of the stencil mask, and shows a peak intensity according to the amount of contamination.

【００５１】分光器200 で受光された反射光は、ラマン
分光分析がなされ分析結果に対応した出力信号が検出器
300 より出力される。出力信号は適宜処理装置に入力さ
れて後述するような各種処理が行われる。必要に応じて
は、検出器300 からの出力信号をサンプリングして記録
・蓄積する。The reflected light received by the spectroscope 200 is subjected to Raman spectroscopic analysis, and an output signal corresponding to the analysis result is detected by the detector.
Output from 300. The output signal is appropriately input to a processing device, and various processes described below are performed. If necessary, the output signal from the detector 300 is sampled and recorded / stored.

【００５２】ステンシルマスク全体を総合的に評価・活
用する目的には、前記励起光源100および前記分光器200
を、予め設定された複数の被検用照射位置を順に予め
定めた時刻或いは所定時間間隔に従って継続的に照射す
るように位置制御する。そして、検出器300 の出力をサ
ンプリングしてこれに対応するデータを各被検用照射位
置毎に対応付けて記録・蓄積する。In order to comprehensively evaluate and utilize the entire stencil mask, the excitation light source 100 and the spectroscope 200 are used.
Is controlled such that a plurality of irradiation positions for inspection set in advance are continuously irradiated in accordance with a predetermined time or a predetermined time interval. Then, the output of the detector 300 is sampled, and the corresponding data is recorded and stored in association with each irradiation position for inspection.

【００５３】検出器300 の出力は、適宜のデータ処理装
置に接続して活用される。なお、必要に応じては得られ
た情報は記憶媒体に記録・蓄積された後、利用される。
例えば、予め設定された閾値になると露光システムに警
告を発する等でマスクの使用限界を検出してリアルタイ
ムに警告したり、或いは連続的にデータ収集してコンタ
ミネーションの堆積量・分布等を分析して適切な使用パ
ターンを指示したり、マスク自体の交換時期を算定した
りするために用いることができる。The output of the detector 300 is used by connecting to an appropriate data processing device. If necessary, the obtained information is used after being recorded and accumulated in a storage medium.
For example, when a preset threshold value is reached, a warning is issued to the exposure system to detect the use limit of the mask and warn in real time, or continuously collect data to analyze the deposition amount and distribution of contamination. It can be used to indicate an appropriate use pattern or to calculate the replacement time of the mask itself.

【００５４】続いて、典型的な処理について説明する。
前記出力信号は目的とするステンシルマスク上で被測定
領域のコンタミネーション量に対応しており、コンタミ
ネーションのモニタリングあるいはステンシルマスクの
判定評価に用いることができる。Next, a typical process will be described.
The output signal corresponds to the amount of contamination of the area to be measured on a target stencil mask, and can be used for monitoring contamination or determining and evaluating a stencil mask.

【００５５】例えば、前記検出器300 の出力が予め定め
られた値に達した場合を検知して、警音器・ブザー等の
適宜報知手段によってその旨を報知するようにして、コ
ンタミネーションが製造に不適な程度まで増加した場合
に係員に適切な対応を促すようにする。検出器の出力
で、露光装置を停止させたり、警報装置を駆動させても
良い。For example, when the output of the detector 300 has reached a predetermined value, it is detected, and an appropriate notification means such as a horn or a buzzer is used to notify the user of the detection. When the number of persons increases to an inappropriate level, encourage the staff to take appropriate measures. The exposure device may be stopped or the alarm device may be driven by the output of the detector.

【００５６】また、検出器300 の出力信号の瞬時値を用
いずに、出力を予め定めた時刻或いは所定時間間隔に従
って継続的にサンプリングしてこれに対応するデータを
記録・蓄積し、当該データをコンタミネーションの膜厚
に換算して評価し、膜厚が一定以上に達した場合を検出
して報知手段で報知する等しても良い。Further, without using the instantaneous value of the output signal of the detector 300, the output is continuously sampled at a predetermined time or at a predetermined time interval, and the corresponding data is recorded and accumulated, and the data is stored. The film thickness of the contamination may be evaluated and evaluated, and the case where the film thickness reaches a certain value or more may be detected and reported by the reporting means.

【００５７】更には、前述したようにステンシルマスク
のコンタミネーション進行具合は使用環境によって領域
毎に異なる等で複雑であるから、ステンシルマスク総体
としての有効活用、総合的評価のためには領域毎のコン
タミネーション量を把握することが好ましい。このため
には、前述したように励起光源100 と分光器200 を、予
め設定された複数の被検用照射位置を順に予め定めた時
刻或いは所定時間間隔に従って継続的に照射するように
位置制御して、検出器の出力を順次サンプリングしたデ
ータを各被検用照射位置毎に対応付けて記録・蓄積して
おく。Further, as described above, the progress of contamination of the stencil mask is complicated because it varies from region to region depending on the use environment. Therefore, effective utilization as a whole stencil mask and comprehensive evaluation for each region are required. It is preferable to know the amount of contamination. For this purpose, as described above, the position of the excitation light source 100 and the spectroscope 200 is controlled so as to continuously irradiate a plurality of irradiation positions for inspection sequentially in accordance with a predetermined time or a predetermined time interval. Then, data obtained by sequentially sampling the output of the detector is recorded and accumulated in association with each irradiation position for inspection.

【００５８】そして、当該データをコンタミネーション
の膜厚に換算して評価し、マスクの所定部位におけるコ
ンタミネーション膜厚が一定以上に達した場合を判定し
て報知手段により対処を促す等する。判定出力を基に装
置を自動制御して、代替ステンシルパターンブロックの
使用に切り替える、交換が必要な場合には装置を停止し
て報知手段により交換を促す等の運用も可能である。Then, the data is converted into a film thickness of the contamination and evaluated, and when the contamination film thickness at a predetermined portion of the mask reaches a certain value or more, the notification means prompts the user to take measures. It is also possible to automatically control the apparatus based on the judgment output and switch to use of the alternative stencil pattern block. If replacement is necessary, the apparatus can be stopped and the notification unit prompts for replacement.

【００５９】実施例装置は、レーザ光を用いていること
に起因して、ラマン効果を有効に引き出し活用できる他
にも、検査領域を狭くとることができるため微小領域の
パターン毎の検査が可能になっている。更には、電子線
等への影響もないことから、装置実稼働時で描画中であ
っても露光マスクの検査が製造過程に影響を与えること
無く可能であり描画中でのモニタリングが可能になって
いる。また、光源及び受光・分光部を真空内に設置する
必要がなくなり、設備の設置が容易との利点もある。The apparatus according to the embodiment can effectively extract and utilize the Raman effect due to the use of the laser beam, and also can inspect the minute area for each pattern because the inspection area can be narrowed. It has become. Furthermore, since there is no influence on the electron beam and the like, the inspection of the exposure mask can be performed without affecting the manufacturing process even during the drawing during the actual operation of the apparatus, and the monitoring during the drawing becomes possible. ing. In addition, there is no need to install the light source and the light receiving / dispersing unit in a vacuum, and there is an advantage that installation of equipment is easy.

【００６０】なお、実施例ではステンシルマスク（EBマ
スク）を検査する対象としてコンタミネーション量測定
手段を設置した例を示したが、もちろんアパチャー（EB
マスク）その他のマスクの検査、監視用にも適用でき、
複数併設することもできる。In this embodiment, an example is shown in which a contamination amount measuring means is installed as a target for inspecting a stencil mask (EB mask).
Mask) can be applied to inspection and monitoring of other masks,
A plurality can also be installed.

【００６１】本発明の露光用マスク上のコンタミネーシ
ョン量測定方法では、上述した如き装置を用いて実施す
ることができる。この方法では、荷電粒子ビーム露光用
マスク表面に励起光源光を照射し、この励起光源光に対
応して得られる散乱光を受光してラマンスペクトルによ
る分光分析を行って、ピークレベル位置から前記露光用
マスクに付着しているコンタミネーションの量を決定す
る。得られた結果は、露光用マスクの監視・管理等に用
いることができる。The method for measuring the amount of contamination on an exposure mask according to the present invention can be carried out using the apparatus as described above. In this method, the surface of the mask for charged particle beam exposure is irradiated with excitation light source light, scattered light obtained corresponding to the excitation light source light is received, and spectral analysis is performed by Raman spectrum. Determine the amount of contamination adhering to the mask. The obtained result can be used for monitoring and managing the exposure mask.

【００６２】前記励起光源光を装置稼働時位置にある前
記荷電粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角で傾斜
させて照射し、得られた反射光に対して前記分光分析を
行うことで装置稼働中でも測定データが得られる。The excitation light source light is irradiated onto the charged particle beam exposure mask surface at a position where the apparatus is in operation at an inclined angle at a predetermined incident angle, and the obtained reflected light is subjected to the spectral analysis to thereby operate the apparatus. Above all, measurement data can be obtained.

【００６３】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、露光用のマスク表面に
付着したコンタミネーションを、描画の間、描画の前、
または描画の最中にラマン分光装置等の分光装置を用い
てモニタリングが可能で、これにより従来行えなかった
画一的でより精度の高い露光用マスクの検査が可能にな
る。According to the present invention, contamination adhering to the mask surface for exposure can be removed during, before, and after writing.
Alternatively, monitoring can be performed using a spectroscope such as a Raman spectroscope during writing, thereby enabling uniform and more accurate inspection of an exposure mask that could not be performed conventionally.

【００６４】特に、前記励起光源光を装置稼働時位置に
ある前記荷電粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角
で傾斜させて照射し、得られた反射光に対して前記分光
分析を行うようにすれば、露光用マスクが実装状態であ
ってもモニタリングが行える。In particular, the excitation light source light is irradiated onto the charged particle beam exposure mask surface at a position where the apparatus is in operation at an inclined angle at a predetermined incident angle, and the obtained reflected light is subjected to the spectral analysis. Then, monitoring can be performed even when the exposure mask is in a mounted state.

【００６５】励起光源にレーザ光を用いれば、微小領域
のパターン毎の検査が可能となり、また測定手段を真空
内に設置する必要がなく、設備の設置が容易である。電
子線への影響もなく、装置が稼働中であっても露光用マ
スクをモニタリングすることが可能となる。If laser light is used as the excitation light source, inspection can be performed for each pattern in a minute area, and there is no need to install measuring means in a vacuum, so that equipment can be easily installed. It is possible to monitor the exposure mask without affecting the electron beam even during operation of the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例である電子線露光装置の露光
部要部を模式的に表した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part of an exposure unit of an electron beam exposure apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図２】既知の荷電粒子ビーム露光装置例の概略構成を
示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of a known charged particle beam exposure apparatus.

【図３】(a) はステンシルマスクの一例を示すの断面
図、(b) は同じく部分平面図である。3A is a sectional view showing an example of a stencil mask, and FIG. 3B is a partial plan view of the same.

【図４】電子線露光装置の露光部要部の一例を模式的に
表した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an example of a main part of an exposure unit of the electron beam exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…荷電粒子ビーム露光装置 14…電子銃 15…アパチャー（EBマスク） 20…ステンシルマスク（EBマスク） 20a …ステンシルパターンブロック 40…ウェーハ 100 …レーザ光光源（励起光源） 200 …分光器 300 …検出器 Ａ…偏向・整形部 Ｂ…対物レンズ部 Ｃ…位置決め偏向部 10: charged particle beam exposure system 14: electron gun 15: aperture (EB mask) 20: stencil mask (EB mask) 20a: stencil pattern block 40: wafer 100: laser light source (excitation light source) 200: spectroscope 300: detection A: Deflection / shaping unit B: Objective lens unit C: Positioning / deflection unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ２１Ｋ 5/00 Ａ Ｇ２１Ｋ 5/00 5/04 Ｍ 5/04 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｓ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/20 521 G21K 5/00 A G21K 5/00 5/04 M 5/04 H01L 21/30 541S

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 荷電粒子ビーム露光用マスク表面に測定
用の励起光源光を照射するための励起光源と、 前記励起光源光に対応して得られる散乱光を受光して分
光分析を行う分光器と、 分析結果を前記露光用マスクに付着しているコンタミネ
ーションの量に対応付けて出力するコンタミネーション
検出器と、からなる露光用マスク上のコンタミネーショ
ン量測定手段を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム
露光装置。An excitation light source for irradiating a charged particle beam exposure mask surface with a measurement excitation light source, and a spectroscope for receiving scattered light corresponding to the excitation light source and performing spectral analysis. And a contamination detector for outputting an analysis result in association with the amount of contamination attached to the exposure mask, and a contamination amount measuring means on the exposure mask. Charged particle beam exposure equipment. 【請求項２】 前記励起光源を、励起光源光が前記荷電
粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角で斜め入射す
るように配置し、 前記分光器を、前記励起光源光の反射光に対応して位置
させたことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビー
ム露光装置。2. The excitation light source is arranged such that excitation light source light is obliquely incident on the charged particle beam exposure mask surface at a predetermined incident angle, and the spectroscope corresponds to reflected light of the excitation light source light. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam exposure apparatus is positioned at a position other than the first position. 【請求項３】 前記励起光源と前記分光器とを前記マス
クを収容する真空室外に配置するとともに、前記真空室
の室壁部分には前記励起光源光及び前記反射光をそれぞ
れ透過させるための窓部が２ヵ所設けられていることを
特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム露光装置。3. A window for disposing the excitation light source and the reflected light, wherein the excitation light source and the spectroscope are arranged outside a vacuum chamber accommodating the mask, and a chamber wall portion of the vacuum chamber transmits the excitation light source light and the reflected light, respectively. 3. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 2, wherein two units are provided. 【請求項４】 前記励起光源は、前記マスク表面上の励
起光源光の照射位置を所望の位置に可変に構成されてお
り、 前記分光器は、前記励起光源光の反射光を受光する対応
位置に可動に構成されていて、 前記励起光源と前記分光器の位置を制御する測定位置制
御部を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項に記載の荷電粒子ビーム露光装置。4. The excitation light source is configured to change an irradiation position of the excitation light source light on the mask surface to a desired position, and the spectroscope is configured to receive a reflected light of the excitation light source. The charged particle beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a measurement position control unit configured to be movable to control the positions of the excitation light source and the spectroscope. . 【請求項５】 前記励起光源が、レーザ光源であり前記
分光器がラマン分光分析器である請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の荷電粒子ビーム露光装置。5. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the excitation light source is a laser light source, and the spectroscope is a Raman spectrometer. 【請求項６】 前記検出器の出力が、予め定められた値
に達した時にその旨を報知する報知手段を更に具備した
ことを特徴とする１〜５のいずれか１項に記載の荷電粒
子ビーム露光装置。6. The charged particle according to any one of claims 1 to 5, further comprising a notifying means for notifying when the output of the detector reaches a predetermined value. Beam exposure equipment. 【請求項７】 前記検出器の出力を、予め定めた時刻或
いは所定時間間隔に従って継続的にサンプリングしてこ
れに対応するデータを記録・蓄積し、当該データをコン
タミネーションの膜厚に換算して評価し、膜厚が一定以
上に達した場合を検出して報知する報知手段を更に具備
したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
載の荷電粒子ビーム露光装置。7. An output of the detector is continuously sampled according to a predetermined time or a predetermined time interval, data corresponding to the output is recorded and stored, and the data is converted into a film thickness of the contamination. The charged particle beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a notifying unit that evaluates and detects and notifies when the film thickness has reached a certain value or more. 【請求項８】 前記励起光源および前記分光器を、予め
設定された複数の被検用照射位置を順に予め定めた時刻
或いは所定時間間隔に従って継続的に照射するように位
置制御するとともに、 検出器の出力をサンプリングしてこれに対応するデータ
を各被検用照射位置毎に対応付けて記録・蓄積し、当該
データをコンタミネーションの膜厚に換算して評価し、
マスクの所定部位におけるコンタミネーション膜厚が一
定以上に達した場合を判定して報知する報知手段を更に
具備したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
に記載の荷電粒子ビーム露光装置。8. A position control of the excitation light source and the spectroscope so as to continuously irradiate a plurality of irradiation positions for inspection sequentially in accordance with a predetermined time or a predetermined time interval. The output of the sample is sampled, the corresponding data is recorded and stored in association with each irradiation position for inspection, and the data is converted into a film thickness of the contamination and evaluated.
The charged particle beam exposure according to any one of claims 1 to 5, further comprising an informing means for determining and informing when the contamination film thickness at a predetermined portion of the mask has reached a certain value or more. apparatus. 【請求項９】 荷電粒子ビーム露光用マスク表面に 励
起光源光を照射し、この励起光源光に対応して得られる
散乱光を受光してラマンスペクトルによる分光分析を行
って、ピークレベル位置から前記露光用マスクに付着し
ているコンタミネーションの量を決定する、ことを特徴
とする露光用マスク上のコンタミネーション量測定方
法。9. A charged particle beam exposure mask surface is irradiated with excitation light source light, scattered light obtained corresponding to the excitation light source light is received, and spectral analysis is performed by Raman spectrum. A method for measuring the amount of contamination on an exposure mask, comprising determining an amount of contamination attached to the exposure mask. 【請求項１０】 前記励起光源光を装置稼働時位置にあ
る前記荷電粒子ビーム露光用マスク表面に所定入射角で
傾斜させて照射し、得られた反射光に対して前記分光分
析を行う、ことを特徴とする露光用マスク上のコンタミ
ネーション量測定方法。10. A method of irradiating the excitation light source light onto the surface of the charged particle beam exposure mask at a position where the apparatus is in operation at an inclined angle at a predetermined incident angle, and performing the spectral analysis on the obtained reflected light. A method for measuring the amount of contamination on an exposure mask.