JP5461799B2 - 荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画装置におけるｄａｃアンプユニットの診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法に関する。

半導体デバイスの製造において、微細な回路パターンを形成するためにレチクルが用いられている。レチクルにパターンを描画するために、荷電粒子ビーム描画装置の１つである電子ビーム描画装置を用いることが知られている。

近年、半導体デバイスの高集積化を実現するため、レチクルのパターンをより一層微細化すると共に、１レチクル当たりのショット数をテラショットレベルにまで増大させている。ショット数の増大に伴い全体のショットデータ量が増大する一方で、描画スループットを向上させる必要があるため、偏向制御回路からＤＡＣ（デジタル・アナログ・コンバータ）アンプユニットまでの間のデータ転送速度や、ＤＡＣアンプユニットの処理速度が高速化されている。

ＤＡＣアンプユニットは、偏向制御回路から入力されるデジタルデータをＤＡＣに出力するデジタル部を有しており、上記高速化に伴ってデジタル部に入力されるデジタルデータが高速で切り替わる。その結果、ＤＡＣアンプユニットのデジタル部でエラーが発生しやすくなる。ＤＡＣアンプユニットでエラーが発生すると、レチクルが不良となってしまうため、ＤＡＣアンプユニットの動作を診断する必要がある。

従来から行われているＤＡＣアンプユニットの診断方法として、デジタルマルチメータを用いたリニアリティ試験が知られている。リニアリティ試験では、ＤＡＣによってＤＡ変換されたアナログデータを実描画速度よりも遅い速度でデジタルマルチメータに入力し、デジタルマルチメータによりＡＤ（アナログ・デジタル）変換されたデジタルデータを元のデジタルデータと比較することで、ＤＡＣアンプユニットの静特性が診断される。

しかし、上記高速化に伴ってデジタル部で発生するエラーは、ＤＡＣアンプユニットの静特性を診断するだけでは見つけることができない。従って、ＤＡＣアンプユニットの診断が不十分であり、ＤＡＣアンプユニットの動特性の診断を行う必要性が高くなった。さらに、ＤＡＣアンプユニットで故障が発生した場合、その故障位置の特定が困難であるため、電子ビーム描画装置のダウンタイムが長くなってしまう問題もあった。

ところで、電子ビーム描画装置の正常性の維持管理を行う装置が知られているが（例えば、特許文献１参照。）、この特許文献１記載の装置では、所定のレイアウト情報と描画条件とを描画回路に入力した結果出力される描画処理データ回収し、回収した描画処理データを正解データと比較することで描画回路の診断を行うことができるものの、ＤＡＣアンプユニットの動特性を診断することについて開示されていない。
特開２００７−３２４２２９号公報

本発明の課題は、上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、ＤＡＣアンプユニットの動特性を診断することが可能な荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法を提供することにある。

本発明の他の課題および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、荷電粒子ビーム描画装置の偏向制御回路からＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータを製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信すると共に記憶し、前記第１デジタルデータに対応して前記ＤＡＣアンプユニットのデジタル部から出力される第２デジタルデータを記憶し、記憶された前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとを読み出し、読み出した前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとをビット毎に比較することで、前記デジタル部の診断を行うことを特徴とするものである。

本発明の第１の態様において、前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとが一致しない場合には、不一致のビットの情報を診断結果として出力してもよい。

本発明の第１の態様において、前記第１デジタルデータとして、複数のビットが同時に反転することを繰り返すように生成されたデータを用いることができる。

本発明の第１の態様において、製品レチクルの描画前と描画後の少なくとも何れか一方で前記デジタル部の診断を行えばよい。

また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様は、偏向器を制御するためのデジタルデータを送信し、送信したデジタルデータを内部の第１メンテナンスメモリに記憶する偏向制御回路と、前記偏向制御回路から受信したデジタルデータをＤＡＣに出力するデジタル部、前記ＤＡＣによりＤＡ変換されたアナログデータを増幅するアナログ部、および、前記デジタル部から出力されるデジタルデータを記憶する第２メンテナンスメモリを有するＤＡＣアンプユニットと、前記デジタル部の診断を行う診断手段とを備え、前記診断手段は、前記偏向制御回路から前記ＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータを製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信させると共に前記第１デジタルデータを第１メンテナンスメモリに記憶させ、前記第１デジタルデータに対応して前記デジタル部から出力される第２デジタルデータを前記第２メンテナンスメモリに記憶させ、前記第１メンテナンスメモリに記憶された第１デジタルデータと前記第２メンテナンスメモリに記憶された第２デジタルデータとを読み出し、読み出した前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとをビット毎に比較することで前記デジタル部の診断を行うことを特徴とするものである。

本発明の第１の態様では、偏向制御回路からＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータが製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信されると共に記憶され、この第１デジタルデータに対応してＤＡＣアンプユニットのデジタル部から出力される第２デジタルデータが記憶される。そして、記憶された第１デジタルデータと第２デジタルデータとが読み出され、読み出された第１デジタルデータと第２デジタルデータとがビット毎に比較されることにより、ＤＡＣアンプユニットのデジタル部の診断が行われる。従って、第１の態様によれば、ＤＡＣアンプユニットのデジタル部の動特性の診断を行うことができる。

本発明の第２の態様では、診断手段によって、偏向制御回路からＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータが製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信されると共に第１メンテナンスメモリに記憶され、この第１デジタルデータに対応してＤＡＣアンプユニットのデジタル部から出力される第２デジタルデータが第２メンテナンスメモリに記憶される。そして、第１メンテナンスメモリに記憶された第１デジタルデータと第２メンテナンスメモリに記憶された第２デジタルデータとが読み出され、読み出された前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとがビット毎に比較される。従って、第２の態様によれば、ＤＡＣアンプユニットのデジタル部の動特性の診断を行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態による電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。図１に示す電子ビーム描画装置は描画部１００を備え、この描画部１００は電子鏡筒１０２を備えている。この電子鏡筒１０２内には、電子銃１１０から発せられた電子ビーム（例えば、５０ｋＶで加速された電子ビーム）１１２を第１成形アパーチャ１２０に照射するための照明レンズ１１４が配置されている。

照明レンズ１１４と第１成形アパーチャ１２０との間には、ブランキング（ＢＬＫ）偏向器１１６とＢＬＫアパーチャ１１８とが配置されている。ブランキングＯＮ時（非描画期間）には、ＢＬＫ偏向器１１６により偏向された電子ビーム１１２が、ＢＬＫアパーチャ１１８でカットされる。ＢＬＫ偏向器１１６は、例えば、１対の電極（２つの電極）によって構成することができる。尚、後述するＤＡＣアンプユニットの診断時には、ブランキングＯＮにされる。

電子ビーム１１２は、矩形の開口を有する第１成形アパーチャ１２０を透過することで、その断面形状が矩形に成形される。成形された電子ビーム１１２は、投影レンズ１２２により第２成形アパーチャ１２６上に投影される。この第２成形アパーチャ１２６と第１成形アパーチャ１２０との間には、電子鏡筒１０２と同心で成形偏向器１２４が配置されている。成形偏向器１２４により第２成形アパーチャ１２６上の第１成形アパーチャ像の位置が制御される。この制御によって第１成形アパーチャ像と第２成形アパーチャ１２６の開口との重なり具合が変化するため、電子ビーム１１２の形状と寸法を制御することができる。

第２成形アパーチャ１２６を透過した電子ビーム１１２の焦点は、対物レンズ１２８によって描画室１０４内の試料１４２表面に合わせられる。試料１４２は、描画室１０４内でＸ方向（図中左右方向）及びＹ方向（図中奥行き方向）に連続移動するＸＹステージ１４０上に載置される。ＸＹステージ１４０は駆動回路２４４により駆動され、その位置がレーザ測長計２４２により測定される。

試料１４２は、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたもの（レチクル）である。

試料１４２と第２成形アパーチャ１２６との間には、電子鏡筒１０２と同心で対物偏向器である主偏向器１３０及び副偏向器１３２が配置されている。主偏向器１３０及び副偏向器１３２により試料１４２上の電子ビーム１１２の照射位置が決定される。

上記電子ビーム描画装置を用いて描画する際には、図２に示すように、試料１４２上に描画されるべきパターン１１が短冊状のフレーム領域１２に分割され、ＸＹステージ１４０をＸ方向に連続移動させながら各フレーム領域１２を描画する。フレーム領域１２は更にサブフィールド領域１３に分割され、サブフィールド領域１３内の必要な部分のみ、上記第１及び第２成形アパーチャ１２０、１２６により成形された電子ビーム１１２を偏向させて描画する。

電子ビーム１１２の偏向には、主偏向器１３０と副偏向器１３２とで構成される２段の対物偏向器が用いられる。サブフィールド領域１３の位置決めは主偏向器１３０により行われ、サブフィールド領域１３内のパターン描画位置の位置決めは副偏向器１３２により行われる。

図１に示す電子ビーム描画装置は、制御部２００を備えている。制御部２００は、電子ビーム描画装置の各種制御を行う制御計算機２０２を備えている。

制御計算機２０２には記憶装置２０４が接続されており、記憶装置２０４には複数のパターンデータが記憶されている。ここで、パターンデータとは、パターン形状やパターン位置等が記述されたデジタルデータである。

また、制御計算機２０２はメモリ２０３（図４参照）を内蔵しており、メモリ２０３にはＤＡＣアンプユニット２２２、２３２、２４０のデジタル部の回路診断用のパターンデータが記憶されている。この回路診断用のパターンデータとは、上記パターンデータのうち、過去にＤＡＣアンプユニット２２２、２３２、２４０のデジタル部でエラーを発生させたものである。

制御計算機２０２には、描画データ生成回路２０６が接続されており、この描画データ生成回路２０６には、ＢＬＫ偏向制御回路２１０、成形偏向制御回路２２０及び位置偏向制御回路２３０が接続されている。

描画データ生成回路２０６は、制御計算機２０２から受信したパターンデータに分散処理及び展開処理等を施すことで、ショット毎の描画データを生成する。生成された各ショットの描画データは、各偏向制御回路２１０、２２０、２３０に送信される。各偏向制御回路２１０、２２０、２３０は、受信した描画データから偏向器制御用のデジタルデータを生成する。

ＢＬＫ偏向制御回路２１０は、ブランキングＯＮ（非描画期間）とブランキングＯＦＦ（描画期間）を制御するものである。このＢＬＫ偏向制御回路２１０は、描画データ生成回路２０６から受信した描画データに含まれるブランキングＯＮとブランキングＯＦＦの時間幅情報を取得し、この時間幅情報からタイミングパルス信号を生成し、このタイミングパルス信号をＢＬＫアンプユニット２１４に送信する。ＢＬＫアンプユニット２１４は、受信したタイミングパルス信号をＢＬＫ偏向器１１６を駆動可能な振幅まで増幅してＢＬＫ偏向器１１６に送信する。

ビーム形状及びサイズを制御する成形偏向制御回路２２０は、成形偏向器１２４制御用の複数のデジタルデータを複数のＤＡＣアンプユニット２２２に同期をとりながら送信する。該複数のデジタルデータとは、成形偏向器１２４を構成する複数の電極（後述）への指示電圧信号（デジタル信号）である。各電極に対応して設けられた各ＤＡＣアンプユニット２２２は、成形偏向制御回路２２０から受信したデジタルデータをＤＡ変換し、ＤＡ変換後のアナログデータを増幅し、さらにその増幅されたアナログデータを対応する成形偏向器１２４の電極に送信する。

試料上のビーム照射位置を制御する位置偏向制御回路２３０は、主偏向器１３０及び副偏向器１３２制御用の複数のデジタルデータを複数のＤＡＣアンプユニット２３２、２４０に同期をとりながら送信する。該複数のデジタルデータとは、主偏向器１３０及び副偏向器１３２を構成する複数の電極（後述）への指示電圧信号（デジタル信号）である。各電極に対応して設けられた各ＤＡＣアンプユニット２３２、２４０は、位置偏向制御回路２３０から受信したデジタルデータをＤＡ変換し、ＤＡ変換後のアナログデータを増幅し、さらにその増幅されたアナログデータを対応する主偏向器１３０、副偏向器１３２の電極に送信する。

ここで、上記成形偏向器１２２、主偏向器１３０及び副偏向器１３２は、例えば、８個の電極（対向する４対の電極）からなる静電偏向器によって構成することができる。このうち８極の静電偏向器からなる主偏向器１３０について、図３を参照して説明する。図３は、８極の主偏向器１３０と、各電極にアナログデータを印加する８個のＤＡＣアンプユニット２３２を示す図である。

図３に示すように、主偏向器１３０は８個の電極１３０ａ〜１３０ｈからなり、これらの電極１３０ａ〜１３０ｈにはそれぞれ対応するＤＡＣアンプユニット２３２ａ〜２３２ｈからアナログ電圧が印加される。

具体的には、電極１３０ａにはＤＡＣアンプユニット２３２ａから電圧「ｙ」が、電極１３０ａの対極となる電極１３０ｅにはＤＡＣアンプユニット２３２ｅから電圧「−ｙ」が印加される。また、電極１３０ｂにはＤＡＣアンプユニット２３２ｂから電圧「（ｘ＋ｙ）／√２」が、電極１３０ｂの対極となる電極１３０ｆにはＤＡＣアンプユニット２３２ｆから電圧「（−ｘ−ｙ）／√２」が印加される。

また、電極１３０ｃにはＤＡＣアンプユニット２３２ｃから電圧「ｘ」が、電極１３０ｃの対極となる電極１３０ｇにはＤＡＣアンプユニット２３２ｇから電圧「−ｘ」が印加される。また、電極１３０ｄにはＤＡＣアンプユニット２３２ｄから電圧「（ｘ−ｙ）／√２」が、電極１３０ｄの対極となる電極１３０ｇにはＤＡＣアンプユニット２３２ｇから電圧「（−ｘ＋ｙ）／√２」が印加される。

位置偏向制御回路２３０から主偏向器１３０の各電極１３０ａ〜１３０ｈ制御用のデジタルデータが各ＤＡＣアンプユニット２３２ａ〜２３２ｈに送信されると、各ＤＡＣアンプユニット２３２ａ〜２３２ｈから各電極１３０ａ〜１３０ｈにアナログ電圧が印加される。従って、主偏向器１３０によるサブフィールド領域１３の位置決めを精度良く行うことができる。

なお、図３においては４対（８個）の電極で構成された主偏向器１３０を示しているが、この主偏向器１３０を２対（４個）の電極で構成してもよい。同様に、成形偏向器１２４や副偏向器１３２を２対（４個）の電極で構成してもよい。また、図１においては、図示簡略化のため、成形偏向器１２４、主偏向器１３０及び副偏向器１３２の１対（２つ）の電極のみをそれぞれ示している。

次に、本発明の特徴的部分であるＤＡＣアンプユニットの動特性の診断について説明する。ここで、「動特性」とは、ＤＡＣアンプユニットの実描画速度での動作特性をいう。本実施の形態では、図４乃至図６を参照して、主偏向器１３０用のＤＡＣアンプユニット２３２の動特性の診断について説明する。

図４は、ＤＡＣアンプユニット２３２の診断を行うために必要な構成を示す図である。診断手段たる制御計算機２０２に内蔵されたメモリ２０３には、上述の回路診断用のパターンデータが格納されている。

ＤＡＣアンプユニット２３２の診断時には、制御計算機２０２のメモリ２０３に格納されている上記回路診断用のパターンデータが描画データ生成回路２０６に送信される。描画データ生成回路２０６は、受信した回路診断用のパターンデータに分散処理や展開処理等を施すことにより回路診断用の描画データを生成し、生成した回路診断用の描画データを位置偏向制御回路２３０に送信する。なお、これと同期して、回路診断用の描画データが、ＢＬＫ偏向制御回路２１０及び成形偏向制御回路２２０にも送信される。

位置偏向制御回路２３０は、受信した回路診断用の描画データから主偏向器１３０及び副偏向器１３２の各電極の指示電圧である複数のデジタルデータを生成し、生成した複数のデジタルデータを同期を取りながら実描画速度で各ＤＡＣアンプユニット２３２、２４０に送信する。各ＤＡＣアンプユニット２３２、２４０に送信されるデジタルデータ（指示電圧信号）は、例えば、１６ビット（Ｈｘ８０００〜７ＦＦＦ）のデータである。位置偏向制御回路２３０は、ＤＡＣアンプユニット２３２に送信したデジタルデータを、内部のメンテナンスメモリ２３１に記憶する。尚、メンテナンスメモリ２３１の容量は、ＤＡＣアンプユニット２３２内部のメンテナンスメモリ２３８（後述）の容量と同等であればよい。

ＤＡＣアンプユニット２３２は、位置偏向制御回路２３０から入力された（受信した）デジタルデータをアナログデータにＤＡ変換し、ＤＡ変換されたアナログデータを増幅するものである。

ＤＡＣアンプユニット２３２は、デジタル部２３３、ＤＡＣ（ＤＡコンバータ）２３４、及びアナログ部２３５を備えている。デジタル部２３３は、位置偏向制御回路２３０からのデジタルデータの入力を受け付ける入力部２３６を有する。入力部２３６には、例えば、上記１６ビット（Ｈｘ８０００〜７ＦＦＦ）のデジタルデータがパラレル入力される。入力部２３６に入力されたデジタルデータは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって構成されるロジック部２３７により所定の処理（例えば、補正処理等）が施される。

ロジック部２３７で所定の処理が施される前のデジタルデータが、ロジック部２３７から出力され、メンテナンスメモリ２３８に記憶される。メンテナンスメモリ２３８は、例えば、１万ショット分のデジタルデータ（指示電圧信号）を記憶可能な容量を有する大容量メモリである。

ロジック部２３７で上記所定の処理が施されたデジタルデータは、ＤＡＣ２３４に入力される。ＤＡＣ２３４によってＤＡ変換されたアナログデータは、アナログ部２３５に入力される。アナログ部２３５は、アンプ回路によって構成されており、入力されたアナログデータを所定のレベルまで増幅する。増幅されたアナログデータは、主偏向器１３０の各電極に印加される。尚、上述したように、回路診断時はブランキングＯＮにされているため、試料１４２へのビーム照射は行われない。

制御計算機２０２は、データ読み出し用のクロック信号を発生するメンテナンスクロック発生器２３９に接続されている。制御計算機２０２からの指令に基づいて、メンテナンスクロック発生器２３９からメンテナンスメモリ２３１、２３８にクロック信号が入力されると、メンテナンスメモリ２３１、２３８に記憶されたデジタルデータが制御計算機２０２に読み出される。制御計算機２０２は、メンテナンスメモリ２３１から読み出したデジタルデータと、メンテナンスメモリ２３８から読み出したデジタルデータとをビット毎に比較することで、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の動特性診断を行うことができる。

なお、本実施の形態では、上記動特性診断のほか、静特性診断であるリニアリティ試験も行われる。すなわち、ＤＡＣ２３４は、ＤＡ変換したアナログデータをＤＭＭ（Digital Multimeter）２５０に出力する。ＤＭＭ２５０は、入力されたアナログデータをデジタルデータにＡＤ（アナログ・デジタル）変換し、ＡＤ変換したデジタルデータを制御計算機２０２に出力する。制御計算機２０２は、ＤＭＭ２５０から入力されるデジタルデータに基づいて、ＤＡＣアンプユニット２３２の静特性診断であるリニアリティ試験を行う。

次に、上述したＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の動特性診断の具体的制御について説明する。図５は、本実施の形態において実行されるＤＡＣアンプユニット２３２の診断制御ルーチンを示すフローチャートである。図６は、図５に示すルーチンにおいて実行されるサブルーチンである。図５に示すルーチンは、所定間隔毎に起動されるものである。

図５に示すルーチンによれば、先ず、描画実施指令の入力があるか否かを判別する（ステップＳ１００）。ここで、オペレータによりレチクルがセットされ、描画スタートボタンが“ＯＮ”されると、制御計算機２０２に描画実施指令が入力される。上記ステップＳ１００で描画実施指令の入力があると判別された場合には、ＤＡＣアンプユニット２３２の診断を実施する（ステップ１０２）。

このステップ１０２では、図６に示すサブルーチンが起動される。このサブルーチンによれば、回路診断用のデジタルデータを偏向制御回路２３０からＤＡＣアンプユニット２３２に実描画速度（つまり、製品レチクルの描画速度と同等の速度）で送信する（ステップＳ１３０）。このステップ１３０では、例えば、１ショット分のデータが１００ｎｓｅｃ以下、好ましくは６０ｎｓｅｃで送信される。

上記ステップＳ１３０では、先ず、制御計算機２０２のメモリ２０３に格納された上記回路診断用のパターンデータが、描画データ生成回路２０６に送信される。回路診断用のパターンデータを受信した描画データ生成回路２０６は、分散処理や展開処理等の各種処理を実行することで回路診断用の描画データを生成し、生成した描画データを位置偏向制御回路２３０に送信する。回路診断用の描画データを受信した位置偏向制御回路２３０は、主偏向器１３０及び副偏向器１３２の各電極の指示電圧信号である回路診断用のデジタルデータを生成し、生成したデジタルデータをＤＡＣアンプユニット２３２に送信する。

ここで、回路診断用のデジタルデータは、複数ショット（例えば、一万ショット）分の指示電圧信号によって構成されており、複数ビットが同時に反転することを繰り返すデータであることが望ましい。ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３に入力されるデジタルデータの複数ビットがショット間で同時に反転することを繰り返すと、エラーが発生しやすく、デジタル部２３２の動特性の診断に適しているためである。

偏向制御回路２３０からＤＡＣアンプユニット２３２に送信された回路診断用のデジタルデータは、偏向制御回路２３０内のメンテナンスメモリ２３１に記憶される（ステップＳ１３２）。

ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の入力部２３６に入力されたデータは、ロジック部２３７に入力され、さらにこのロジック部２３７で所定の処理が施される前に出力されるデジタルデータが、ＤＡＣアンプユニット２３２内のメンテナンスメモリ２３８に記憶される（ステップＳ１３４）。

その後、メンテナンスメモリ２３１、２３８に記憶されているデジタルデータを読み出す（ステップＳ１３６）。このステップＳ１３６では、メンテナンスクロック発生器２３９で発生させたメンテナンスクロック信号をメンテナンスメモリ２３１、２３８に入力することで、各メンテナンスメモリ２３１、２３８に記憶されているデジタルデータが制御計算機２０２に読み出される。

次いで、上記ステップＳ１３６でメンテナンスメモリ２３１、２３８から読み出されたデジタルデータをビット毎に比較することでＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の診断が実施される（ステップＳ１３８）。このステップＳ１３８の後、本サブルーチンを終了する。

次に、上記ステップＳ１０２の診断結果が正常であるか否か、つまり、デジタルデータが相互に一致していたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４で診断結果が“異常”であると判別された場合、つまり、デジタルデータが相互に不一致であると判別された場合には、アラームを発生し（ステップＳ１０６）、電子ビーム描画装置のオペレータに修理を促す。このアラームには、一致しないビット（すなわち、エラーが発生したビット）の情報が含まれ、この情報は図示省略する表示部に表示される。診断結果が異常である場合には、描画の実施が禁止されるため、欠陥レチクルの製造を防止することができる。

一方、上記ステップＳ１０４で診断結果が“正常”であると判別された場合には、ブランキングＯＦＦにして描画を実施する（ステップＳ１０８）。１枚のレチクルの描画が終了した場合、ステップＳ１１０で“ＹＥＳ”と判別される。描画終了後、上記ステップＳ１０２と同様に、図６に示すサブルーチンが起動され、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の動特性の診断が実施される（ステップＳ１１２）。このステップＳ１１２でサブルーチンを実行することにより、描画中にＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３が故障したか否かを診断することができる。

その後、上記ステップＳ１１２の診断結果の良否を判別する（ステップＳ１１４）。このステップＳ１１４で診断結果が“異常”であると判別された場合には、一致しないビット（すなわち、エラーが発生したビット）の情報を含むアラームを発生させ（ステップＳ１０６）、オペレータに修理を促す。オペレータは、エラーが発生したビットを取得することで、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の故障箇所を把握することができる。一方、上記ステップＳ１１４で診断結果が“正常”であると判別された場合には、本ルーチンを終了する。

また、レチクルがセットされておらず、描画スタートボタンが“ＯＦＦ”の状態、すなわち、電子ビーム描画装置がアイドルの状態では、上記ステップＳ１００で“ＮＯ”と判定される。その後、前回回路診断を実施してから所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１６）。ここで、所定時間とは、例えば、１時間乃至２時間の範囲内で設定された時間である。このステップＳ１１６で前回の診断から所定時間が経過していないと判別された場合には、ステップＳ１００の処理に戻る。

一方、上記ステップＳ１１６で前回の診断から所定時間が経過したと判別された場合には、上記ステップＳ１０２と同様に、図６に示すサブルーチンが起動され、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の動特性の診断が実施される（ステップＳ１１８）。その後、上記ステップＳ１１２の診断結果の良否を判別する（ステップＳ１１４）。このステップＳ１１４で診断結果が“異常”であると判別された場合には、アラームを発生し（ステップＳ１０６）、オペレータに修理を促す。一方、上記ステップＳ１１４で診断結果が“正常”であると判別された場合には、本ルーチンを終了する。

以上述べたように、本実施の形態では、描画前及び描画後において、位置偏向制御回路２３０から各ＤＡＣアンプユニット２３２に回路診断用のデジタルデータを実描画速度で入力すると共にメンテナンスメモリ２３１に記憶し、このデジタルデータに対応してデジタル部２３３から出力され、かつ、このデジタル部２３３で所定の処理が施される前のデジタルデータをメンテナンスメモリ２３８に記憶した。そして、メンテナンスメモリ２３１から読み出したデジタルデータと、メンテナンスメモリ２３８から読み出したデジタルデータをビット毎に比較するようにした。これにより、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の動特性の診断を行うことができる。

また、比較したデジタルデータのうち不一致であるビットの情報をアラームに含ませて出力することで、ＤＡＣアンプユニット２３２のデジタル部２３３の故障位置を特定することができ、デジタル部２３３の修理を迅速に行うことができるため、電子ビーム描画装置のダウンタイムを短縮することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。

また、図５に示すルーチンによれば、アイドル時のほか、描画前及び描画後にＤＡＣアンプユニットの動特性の診断を実施しているが、描画前と描画後の少なくとも何れか一方で実施すればよい。また、診断時間が許容されるならば、描画実施中の途中にＤＡＣアンプユニットの動特性の診断を実施してもよい。

上記実施の形態では、過去に描画エラーが発生した回路診断用のパターンデータを制御計算機２０２のメモリ２０３に格納しておき、この回路診断用のパターンデータを描画データ生成回路２０６に送信して、位置偏向制御回路２３０からＤＡＣアンプユニット２３２に回路診断用のデジタルデータを送信する構成としているが、本発明はこのような構成に限られない。例えば、パターンデータとは無関係であり、故意に複数のビットが同時に反転することを繰り返すデジタルデータを予め作成しておき、この作成したデジタルデータを回路診断用のデジタルデータとしてメモリ２０３に格納しておいてもよい。この場合、上記ステップＳ１３０ではこのデジタルデータを制御計算機２０２から位置偏向制御回路２３０に直接送信することで、位置偏向制御回路２３０からＤＡＣアンプユニット２３２に回路診断用のデジタルデータが送信される。これにより、多様な回路診断用のデジタルデータを用いることができる。

本発明の実施の形態による電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。 製品レチクル１４２の描画処理を説明するための図である。 ８極の主偏向器１３０と、各電極に電圧を印加する８個のＤＡＣアンプユニット２３２を示す図である。 ＤＡＣアンプユニット２３２の診断を行うために必要な構成を示す図である。 本実施の形態において実行されるＤＡＣアンプユニット２３２の診断制御ルーチンを示すフローチャートである。 図５に示すルーチンにおいて実行されるサブルーチンである。

符号の説明

２０２ 制御計算機
２２０ 成形偏向制御回路
２３０ 位置偏向制御回路
２３１ メンテナンスメモリ
２２２，２３２（２３２ａ〜２３２ｈ） ＤＡＣアンプユニット
２３３ デジタル部
２３４ ＤＡＣ
２３５ アナログ部
２３８ メンテナンスメモリ

Claims (5)

1. 荷電粒子ビーム描画装置の偏向制御回路からＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータを製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信すると共に記憶し、前記第１デジタルデータに対応して前記ＤＡＣアンプユニットのデジタル部から出力される第２デジタルデータを記憶し、記憶された前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとを読み出し、読み出した前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとをビット毎に比較することで、前記デジタル部の診断を行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法。
2. 前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとが一致しない場合には、不一致のビットの情報を診断結果として出力することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法。
3. 前記第１デジタルデータは、複数のビットが同時に反転することを繰り返すように生成されたデータであることを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法。
4. 製品レチクルの描画前と描画後の少なくとも何れか一方で前記デジタル部の診断を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるＤＡＣアンプユニットの診断方法。
5. 偏向器を制御するためのデジタルデータを送信し、送信したデジタルデータを内部の第１メンテナンスメモリに記憶する偏向制御回路と、
   前記偏向制御回路から受信したデジタルデータをＤＡＣに出力するデジタル部、前記ＤＡＣによりＤＡ変換されたアナログデータを増幅するアナログ部、および、前記デジタル部から出力されるデジタルデータを記憶する第２メンテナンスメモリを有するＤＡＣアンプユニットと、
   前記デジタル部の診断を行う診断手段とを備え、
   前記診断手段は、前記偏向制御回路から前記ＤＡＣアンプユニットに回路診断用の第１デジタルデータを製品レチクルの描画速度と同等の速度で送信させると共に前記第１デジタルデータを第１メンテナンスメモリに記憶させ、前記第１デジタルデータに対応して前記デジタル部から出力される第２デジタルデータを前記第２メンテナンスメモリに記憶させ、前記第１メンテナンスメモリに記憶された第１デジタルデータと前記第２メンテナンスメモリに記憶された第２デジタルデータとを読み出し、読み出した前記第１デジタルデータと前記第２デジタルデータとをビット毎に比較することで前記デジタル部の診断を行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

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