JPH11186144A - 荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＢＡＡ露光装置で、ＢＡＡの開孔への信号伝
送路の故障の発生を低減すると共に、故障が発生したこ
と及び故障箇所を容易に検出できるようにする。 【解決手段】 ＢＡＡ露光装置で、荷電粒子ビーム発生
手段１と、荷電粒子ビームの光路中に配設され、荷電粒
子ビームを整形する開孔33及び開孔の周囲に設けられた
電極の組34,35 を２次元的に配列し、各電極に電圧信号
を印加するかしないかにより荷電粒子ビームを整形する
ブラッキングアパチャーアレイ30と、各開孔の電極に印
加する電圧信号を出力するブラッキングアパチャーアレ
イ駆動回路40と、ブラッキングアパチャーアレイ駆動回
路40から出力される電圧信号を各開孔の電極に印加する
ための複数のチャンネルで構成されるブラッキングアパ
チャー信号伝送路と所定の直流レベルの電源線との間に
設けられた抵抗83,84,85とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は荷電粒子ビーム露光
装置に関し、特に、ブランキングアパーチャアレイ（Ｂ
ＡＡ：Blanking Aperture Array)を利用した荷電粒子ビ
ーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年半導体技術は近年益々発達し、半導
体集積回路（ＩＣ）の集積度と機能が向上してコンピュ
ータ、通信、機械制御など広く産業全般に渡る技術進歩
の核技術としての役割が期待されている。ＩＣは、２年
から３年で４倍の高集積化を達成しており、例えば、ダ
イナミック・ランダムアクセス・メモリ（ＤＲＡＭ：Dy
namic Random Access Memory）においては、その記憶容
量が、４Ｍ，１６Ｍ，６４Ｍ，２５６Ｍ，そして１Ｇと
増大している。このようなＬＳＩの高集積化は、半導体
製造技術における微細加工技術の進歩に依存するところ
が大きい。

【０００３】現状で微細加工技術の限界を規定している
のはパターン露光技術である。パターンを露光する技術
として、現在はステッパと呼ばれる光学的露光装置が使
用されている。光学的露光装置では、回折現象のために
形成できるパターンの最小幅が露光用光源の波長で規定
される。現在光源としては、紫外線を出力するものが使
用されているが、これ以上短波長の光の使用は難しくな
ってきており、より微細な加工を行うために、光学的露
光装置以外の新しい露光方式が検討されている。

【０００４】荷電粒子ビーム露光は波長が非常に短いた
め、０．０５μｍ以下の微細加工が、０．０２μｍ以下
の位置合わせ精度で実現可能であることが知られてい
る。しかしながら、従来、この荷電粒子ビーム露光は、
ステッパに比べてスループットが低くてＬＳＩの量産に
は使用できないであろうと考えられてきた。荷電粒子ビ
ーム露光におけるスループットの問題は、例えば、１つ
の粒子ビーム（電子ビーム）を連続的に走査して露光を
行う一筆書きの電子ビーム露光についての議論であり、
スループットを上げるための、物理的／技術的なネック
に視点を当てて原因を解明し、真剣に検討した結果によ
るものではない。すなわち、荷電粒子ビーム露光はスル
ープットが低くてＬＳＩの量産には使用できないという
のは、単に、現在市販されている装置の生産性に鑑みて
判断されているに過ぎない。

【０００５】これに対して、近年、ブロック露光やブラ
ンキングアパーチャーアレー（ＢＡＡ）を使用したマル
チビーム方式露光を適用することにより、例えば、１cm
² ／sec 程度のスループットを可能とする荷電粒子ビー
ム露光装置が期待できるようになって来ている。特に、
ＢＡＡを使用したマルチビーム方式露光は、精度の点で
はブロック露光にやや劣るが、パターンの形状・密度に
無関係に高スループットで露光できるという利点があ
る。本発明は、このＢＡＡを使用したマルチビーム方式
の荷電粒子ビーム露光装置に関するものである。なお、
以下の記載においては、ＢＡＡを使用したマルチビーム
方式の荷電粒子ビーム露光装置を単にＢＡＡ露光装置と
呼ぶことがある。

【０００６】図１は、上述のＢＡＡ露光装置の一例を概
略的に示すブロック図であり、電子ビームを使用した電
子ビーム露光装置を示している。図１に示されるよう
に、露光対象物（試料）としての半導体ウエハ１０は、
移動ステージ１２上に載置され、該移動ステージ１２
は、ステージ制御回路１４により移動制御される。ここ
で、移動ステージ１２の位置はレーザ干渉測長器１６で
検出され、ステージ制御回路１４へフィードバックされ
てステージ１２の移動制御が行われる。また、半導体ウ
エハ１０上にはレジスト膜が被着されており、該レジス
ト膜に対して、アパーチャ板１８の円形開孔を通った電
子ビームＥＢ２を照射することにより、電子ビーム露光
が行われるようになっている。

【０００７】半導体ウエハ１０上における電子ビームＥ
Ｂ２の走査は、移動ステージ１２と、該移動ステージ１
２の上方に配置された電磁型主偏向器（メインディフレ
クタ：Main Deflector) ２０および静電型副偏向器（サ
ブディフレクタ：Sub Deflector)２２とにより行われ
る。なお、必要な精度で走査可能な範囲の大きい順は、
移動ステージ１２、主偏向器２０、および、副偏向器２
２であるが、走査速度の速い順はこの逆になる。

【０００８】主制御回路２４は、ステージ制御回路１４
へ目標位置を供給し、増幅回路２６へ周期的な鋸波信号
を供給し、レーザ干渉測長器１６からステージ検出位置
Ｙを受け取り、増幅回路２８へ副偏向距離に比例した信
号を供給する。増幅回路２６および２８によりそれぞれ
電流増幅および電圧増幅された駆動信号は、主偏向器２
０および副偏向器２２へ供給される。

【０００９】図２と図３は、ＢＡＡ露光方式の原理を説
明するための図である。この図を参照しながら、ＢＡＡ
露光方式について簡単に説明する。電子銃１から放射さ
れた荷電粒子（電子）ビームは、ブラッキングアパーチ
ャーアレイ３０の開孔群を通過して電磁型主偏向器２０
及び静電型副偏向器（図示せず）により試料１０の上を
矢印Ｆの方向に走査されるものとする。Ｑ１〜Ｑ３は、
試料１０の上を移動する電子ビーム束を示す。

【００１０】一方、ブラッキングアパーチャーアレイ３
０においては、複数個の開孔３３が２次元的に配列され
ており、電子ビームはブラッキングアパーチャーアレイ
３０を通過することにより複数のビームに分割される。
各開孔３３の両側に設けられた電極間に電圧を印加する
かしないかにより、各開孔を通過する電子ビームをオン
／オフ制御できるようになっている。具体的には、電極
間に電圧を印加した場合には開孔を通過した電子ビーム
は偏向されて電子ビームの軌道が変化するが、電極間に
電圧を印加しない場合には開孔を通過した電子ビームは
そのままの進む。ここで、偏向されて軌道が変化した電
子ビームを絞りで遮蔽するようにすれば、電極間に電圧
を印加しなかった開孔を通過した電子ビーム束が得られ
ることになる。このようにして、各開孔毎に通過する電
子ビームをオン／オフ制御できる。

【００１１】いま、図２の（２）に示すようなパターン
を、図３に示すような縦が３列（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、
横が３行（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の９個のブラッキングア
パーチャーアレイ３０を用いて露光する場合を考える。
図３の（１）に示すように、まずブラッキングアパーチ
ャーアレイ３０の左端の行Ｌ１の真ん中の列Ｒ２の開孔
のみをオン状態とし、他の開孔はすべてオフ状態に設定
する。一方、偏向手段２０と２２は、この状態では、電
子ビームを試料１０上のＱ１の位置に偏向照射する。従
って、電子ビームは試料１０の位置Ｐ１にのみ照射され
ることになる。

【００１２】次に、図３の（２）に示すように、露光パ
ターンが１行分右方向に移動し、ブラッキングアパーチ
ャーアレイ３０における真ん中の行Ｌ２の真ん中の列Ｒ
２の開孔がオン状態になり、行Ｌ１の列Ｒ１とＲ３の開
孔がオン状態になり、他の開孔はオフ状態になる。一
方、偏向手段２０と２２は、この状態では、電子ビーム
を試料１０上のＱ２の位置に偏向照射する。そのため、
開孔（Ｌ２、Ｒ２）を通過した電子ビームは図３の
（１）の状態で露光された試料１０の位置Ｐ１に再び照
射される。更に、開孔（Ｌ１、Ｒ１）と（Ｌ１、Ｒ３）
を通過した２本の電子ビームは、新たに試料１０上の位
置Ｐ２とＰ３に照射されることになる。

【００１３】更に、次には図３の（３）に示すように、
露光パターンが更に１行分右方向に移動し、ブラッキン
グアパーチャーアレイ３０における右端の行Ｌ３の真ん
中の列Ｒ２にある開孔がオン状態になり、真ん中の行Ｌ
２の列Ｒ１とＲ３の開孔がオン状態になり、左端の行Ｌ
３の列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の開孔がオン状態になり、他の
開孔はオフ状態になる。一方、偏向手段２０と２２は、
この状態では、電子ビームを試料１０上のＱ３の位置に
偏向照射する。そのため、開孔（Ｌ３、Ｒ２）を通過し
た電子ビームは図３の（１）と（２）の状態で露光され
た試料１０の位置Ｐ１に再び照射される。更に、開孔
（Ｌ２、Ｒ１）と（Ｌ２、Ｒ３）を通過した２本の電子
ビームは、再び試料１０上の位置Ｐ２とＰ３に照射さ
れ、開孔（Ｌ１、Ｒ１）、（Ｌ１、Ｒ２）、（Ｌ１、Ｒ
３）を通過した３本の電子ビームは、新たに試料１０上
の位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６に照射されることになる。

【００１４】このように、ＢＡＡ露光方式では、ブラッ
キングアパーチャーアレイ３０における露光パターンと
偏向位置を同期させて移動させることにより、試料上の
１つの点について異なる開孔により複数回露光を行う。
ＢＡＡ露光方式では、一筆書きの場合に比べて列数分描
画速度を速くすることができる。１列のブランキングア
パーチャーアレイでも同様に、列数分描画速度を速くす
ることができるが、一筆書きを行う１本や１列のブラッ
キングアパーチャーアレイの場合、全開孔がオフ状態か
らオン状態に変化するといったことが起きるが、そのよ
うな変化が起きると電子ビームのフォーカス位置がずれ
るディフォーカス現象が生じる。このような現象が生じ
ると露光パターンの品質が低下するので、フォーカス位
置を補正する必要があり、図１には図示していないが、
リフォーカスコイルを設けて焦点位置を調整できるよう
にしているが、変化が急激であるため補正の遅れが避け
られず、それが走査速度を制限して描画速度の向上を妨
げていた。

【００１５】これに対してＢＡＡ露光方式では、オフ状
態からオン状態に変化する開孔の全開孔数に占める割合
がおおよそ行数分の１に低減されるため、フォーカス位
置の補正量の変化が小さくなり、走査速度を向上させる
ことができる。ＢＡＡ露光方式で１開孔によって露光さ
れる領域は０．１２８μｍ□である。例えば、３μｍ□
の可変矩形方式と比較した場合、全面塗り潰しのパター
ンでは、約５５０本以上のビームで構成されるＢＡＡ露
光方式でないとスループットが低くなってしまう。その
ため、実用的な高速の描画速度を実現するには、開孔の
個数は最低でも５５０個以上、望ましくは１０００個以
上であることが必要である。

【００１６】図４は、５１２個の開孔を有するブラッキ
ングアパーチャーアレイの例を示す図であり、走査に垂
直な６４列、走査方向に８行配列した例である。図にお
いて、３０Ａ１、３０Ａ２、…、３０Ｄ２がそれぞれ１
行分の開孔群を示す。開孔の１辺の長さだけずれて千鳥
格子状に配置されている開孔は、Ｘ方向にずれていると
みなし、ここではずれた２行分を１行とみなす。開孔３
３は、薄い基板３１に形成され、各開孔３３に対して、
それぞれ基板３１上に一対の共通電極３４とブランキン
グ電極３５とが形成され、各開孔３３を通過した電子ビ
ームを偏向制御するようになっている。開孔３３のＸ方
向のピッチｐは、電極および配線の領域を確保するた
め、例えば開孔３３の一辺の長さａの３倍となってい
る。また、２行を１群とする開孔の群３０Ａと３０Ｃは
３０Ｂと３０Ｄに対してＹ方向に開孔の１辺の半分だけ
ずれており、更に群３０Ｂと３０Ｃの間のＸ方向のピッ
チは開孔３３の一辺の長さａの３．５倍となっている。
これにより４群のビームは互いに半分ずつ重なって露光
されることになるので、ドットサイズより小さい値でパ
ターンエッジの部分の寸法調整や高精度な近接効果補正
が行えることになる。これに関する詳しい説明は省略す
る。

【００１７】前述のように、必要な精度で走査可能な範
囲の大きい順は、移動ステージ１２、主偏向器２０、お
よび、副偏向器２２であるが、走査速度の速い順はこの
逆になる。このような性質を利用して効率よく走査を行
うため、図５に示すような走査が行われる。図５は図１
の荷電粒子ビーム露光装置におけるビーム走査を説明す
るための図である。

【００１８】ステージ１２は図示のＤ２の方向に偏向器
に関係なく連続移動する。露光を行いたいサブフィール
ドＡ２が主偏向器（メインデフ）２０の偏向可能範囲
（設定値）に入ってきたら主偏向器によりその中心値に
ベクトル的にジャンプする。（図のようにスキャン方向
に蛇行する。） サブフィールド内にはラスタースキャンを行うセルスト
ライプＡ１を複数有し、それは副偏向器（サブデフ）２
２によりスキャンされる。

【００１９】１サブフィールドを露光している時間は非
常に短いが、その間にステージが移動した量はリアルタ
イムにサブデフ偏向器２２にフィードバックされる。次
のフレームを露光する際はステージ移動方向は逆にな
り、メインデフの蛇行方向も逆になる。図５において、
半導体ウエハ１０上のチップ領域Ｃ１〜Ｃ１１には、互
いに同一パターンが露光される。斜線で示す、１チップ
内のフレームＡ４が矢印方向へ順に露光されるように、
移動ステージ１２が移動制御されて、フレームＡ４の露
光ドットデータが繰り返し利用される。図１の主制御回
路２４は、露光パターンの移動に応じて各ブラッキング
アパーチャーの電極に電圧を印加するかしないかのオン
／オフ信号を発生し、ＢＡＡ駆動回路４０のドライバを
介して各電極に電圧信号を印加する。

【００２０】前述のように、各開孔３３に対して一対の
共通電極３４とブランキング電極３５とが形成され、例
えば共通電極３４はすべてグランドなどのＤＣレベルの
電源線に接続され、各ブランキング電極３５に開孔を通
過する電子ビームをオン／オフする信号が印加される。
図６は、ＢＡＡにおける配線の例を示す図であり、ＢＡ
Ａの表面から見た図である。図示のように、各ブランキ
ング電極３５への配線を裏面に、共通電極３４への配線
を表面に設けている。図４のＢＡＡの配列において、３
０Ｂと３０Ｃの群の間の中央部分にＤＣレベルの電源線
５１を設け、電源線５１から各共通電極３４への配線５
２を設けている。また、各ブランキング電極３５への配
線は、３０Ａと３０Ｂの群に対しては一方の周辺側か
ら、３０Ｃと３０Ｄの群に対しては他方の周辺側から、
中心部に向かうように設けている。

【００２１】ＢＡＡは半導体プロセスにより薄い基板
（メンブレン）に形成される。図７に示すように、基板
には電極パッド５４が設けられ、各ブランキング電極３
５及びＤＣレベルの電源線５１への配線が各電極パッド
に接続される。裏面の配線はスルーホールなどにより表
面の電極パッドに接続される。前述のように、開孔３３
は５００個以上もあり、電極パッドもその個数分にＤＣ
レベルの電源線５１に接続される電極パッドの個数を加
えた個数必要である。

【００２２】図８は、ＢＡＡ基板の電極パッド５４に電
源及び各開孔の駆動信号を供給する伝送路の例を示す図
である。ＢＡＡ基板は電子ビーム露光装置のケース３に
固定されて保持され、電子銃１からの電子ビームが整形
器２で整形されてＢＡＡ基板のブランキングアパーチャ
ーアレイ（ＢＡＡ）の部分に入射するように配置されて
いる。参照番号６０で示した基板は、ＢＡＡ基板の電極
パッドに接触するプローブ６１が設けられたプロープカ
ードであり、周辺に設けたコネクタのピンとプローブ６
１の間の配線が設けられている。電子ビーム露光装置の
内部は真空にされるので、ケース３に内部の真空を維持
したまま外部への配線を行う接続基板が設けられてい
る。この接続基板は４個の部分６２ａ〜６２ｄに分けら
れ、接続基板６２ａ〜６２ｄの内側のコネクタがプロー
プカード６０のコネクタに接続され、外側のコネクタが
ＢＡＡ駆動回路４０を搭載した基板６３ａ、６３ｂに接
続される。ＢＡＡ駆動回路４０を搭載した基板６３ａ、
６３ｂは主制御回路２４を搭載した基板６４に接続さ
れ、ＢＡＡ駆動回路４０は主制御回路２４から供給され
る信号に応じてＢＡＡ駆動信号を出力する。ＢＡＡ駆動
回路４０はドライバ回路であり、かなりの電力を消費す
るため、冷却手段などを設ける必要がある。また、大き
な電力を消費するため電磁波を発生するので、電子ビー
ム露光装置の近傍に配置すると露光装置に雑音による悪
影響を及ぼす。冷却手段や雑音を考慮して、ＢＡＡ駆動
回路４０を搭載した基板６３ａ、６３ｂは電子ビーム露
光装置から離して設ける必要がある。

【００２３】図９は、主制御回路２４を搭載した基板６
４からＢＡＡ基板３０に至る信号伝送路の概要を分かり
やすく示した図である。図示のように、ＢＡＡ基板３０
とプローブカード６０の間はプローブで接続され、プロ
ーブカード６０と接続基板６２（６２ａ〜６２ｄをまと
めたものとして示してある。基板６３についても同
じ。）の間は６２の間は、プローブカード６０のコネク
タ７１と接続基板６２のコネクタ７３をピン７２で接続
し、接続基板６２とＢＡＡ駆動回路４０を搭載した基板
６３の間は、接続基板６２のコネクタ７４と基板６３の
コネクタ７６をケーブル７５で接続し、基板６３と主制
御回路２４を搭載した基板６４の間は、基板６３のコネ
クタ７７と基板６４のコネクタ７９をケーブル７８で接
続している。主制御回路２４からＢＡＡ駆動回路４０に
送られる信号はシリアル信号であり、ＢＡＡ駆動回路４
０に設けられたシフトレジスタなどでパラレル信号に変
換されるため、基板６３と６４の間の信号線の本数は比
較的少なくてよいが、ＢＡＡ駆動回路４０からはＢＡＡ
の各ブランキング電極３５に印加される信号が並行に出
力されるため、基板６３からＢＡＡ基板に至る信号伝送
路は少なくとも開孔の個数分必要であり、５００以上と
いった非常に多数の信号伝送路を設ける必要がある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ＢＡＡ基板３０には電
子銃１から電子ビームが照射されるが、電子ビームはい
わば高電圧（電子銃の電圧）の電荷の流れであり、照射
される電子ビームにより各ブランキング電極への信号伝
送路が高電圧に充電される。この電子ビームの照射によ
り生じる電流は数μＡと微少であるが、電圧は時には数
十ＫＶの高電圧になることがある。従って、ＢＡＡ駆動
回路４０のドライバが信号伝送路に電圧を印加している
場合にはその電圧に保持されるが、ドライバがオフの場
合又は信号伝送路の途中がオープンになっていてドライ
バが接続されていない場合、信号伝送路が高電圧になる
ことにより近接している信号伝送路間または信号伝送路
と共通電極に接続されるＤＣレベルの電源線との間で、
経時的に電荷の移動（マイグレーション）が起こり、や
がて絶縁破壊を起こすことがあった。図９に示すよう
に、現状ではドライバからブランキング電極までの信号
伝送路中には回路基板があり、回路基板の部分で信号伝
送路がもっとも近接するため、マイグレーションに対し
て強い基板を使用しており、コストアップの要因となっ
ていた。

【００２５】更に、上記のように電子ビームを照射する
ことにより信号伝送路が高電圧になると、ドライバに高
電圧が印加されることになり、ドライバが破壊されると
いった問題も起きている。これは、コネクタなどの接触
不良により信号伝送路がオープンになっている状態から
再び接触した場合なども同様である。以上のように、荷
電粒子（電子）ビームの経路中にＢＡＡを配置するＢＡ
Ａ荷電粒子ビーム露光装置では、荷電粒子ビームのＢＡ
Ａへの照射により、ＢＡＡの開孔への信号伝送路に高電
圧が印加され、信号伝送路やドライバの破壊といった問
題があった。

【００２６】ＢＡＡ方式の電子ビーム露光装置では、正
確な露光パターンを得る上で個々の開孔が正確に動作す
ることが絶対に必要である。しかし、ＢＡＡ駆動回路４
０を搭載した基板６３からＢＡＡ基板までに接続基板６
２やプローブカード６０が設けられ、それらの基板の間
をコネクタやケーブルなどで接続しているため、信号伝
送路がオープンになるといった問題が生じ易く、故障率
がかなり高かった。更に、上記のように基板６３からＢ
ＡＡ基板に至る信号伝送路はＢＡＡの開孔の個数分ある
ため、非常に多数であり、その故障確率はそのチャンネ
ル数倍になる。そのため、このような故障が発生したか
を定期的に点検し、故障が発生した場合にはどの部分で
故障が発生したかを発見して修理することが、装置の稼
働率を向上させる上で重要である。

【００２７】このような故障を発見する方法としては、
ＢＡＡ基板の電極又は電極パッドにおける電圧信号を直
接検出することが考えられるが、ＢＡＡ基板は真空にさ
れた装置の内部に存在するため、電極などに直接接触し
て電圧信号を検出するのは非常に難しかった。特に、露
光動作中はＢＡＡ基板の電極に接触するといったことは
できないので、この方法で故障が発生したことを検出す
るには、一旦装置を停止する必要があり、作業効率が非
常に悪かった。更に、直接電極に接触して測定する場合
には、直接電極に接触することによる影響が含まれるた
め露光時の状態とは異なってしまい正確な測定が行えな
かった。

【００２８】電極に直接接触せずに電極の電圧を検出す
る方法として、電子ビームプローブを使用する方法があ
るが、ＢＡＡが微細なため電子ビームプローブで直接検
出することは困難であった。また、この方法も一旦装置
を停止する必要がある。そこで、従来は試料の替わりに
電極を有するプローブを配置し、電子ビームを１本ずつ
選択的にオンにして、プローブに流れる電流を検出し、
電流量の異なるビームを検出して故障した信号伝送路を
検出していた。しかし、この方法は１ビームの電流量が
小さいため十分な精度で故障伝送路を特定することが難
しかった。

【００２９】以上のような理由で、実際の故障箇所の発
見は、測定器で信号伝送路の各箇所を実際に接触して導
通などを調べていたが、信号伝送路の個数が多いため、
非常に煩雑な作業であった。また、ＢＡＡの開孔への信
号伝送路が長く、個数も多いため故障が発生しやすい
が、そのような故障の発生及び故障の発生箇所を見つけ
るのが難しく、特に露光動作中にこのような検出を行う
のが難しかった。

【００３０】本発明は、ＢＡＡ露光装置において、ＢＡ
Ａの開孔への信号伝送路における故障の発生を低減する
と共に、故障が発生したこと及び故障箇所を容易に検出
できるようにすることを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明のＢＡＡ荷電粒子ビーム露光装置は、ドライ
バからＢＡＡの電極への信号伝送路と、グランドなどの
直流レベルの電源線との間に抵抗を配置する。このよう
な抵抗を配置すれば、荷電粒子ビームのＢＡＡへの照射
により生じる信号伝送路の電荷を直流レベルの電源線に
逃がすことができるので、信号伝送路が高電圧になるこ
とがない。

【００３２】すなわち、本発明の荷電粒子ビーム露光装
置は、荷電粒子ビームを使用して試料に所定の露光パタ
ーンを形成する荷電粒子ビーム露光装置であって、荷電
粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム発生手段と、荷電
粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームの光路中に配
設され、荷電粒子ビームを整形する開孔及び開孔の周囲
に設けられた電極の組を２次元的に配列し、各電極に電
圧信号を印加するかしないかにより荷電粒子ビームを整
形するブラッキングアパチャーアレイと、露光パターン
に従って各開孔の電極に印加する電圧信号を出力するブ
ラッキングアパチャーアレイ駆動回路と、ブラッキング
アパチャーアレイ駆動回路から出力される前記電圧信号
を各開孔の電極に印加するための複数のチャンネルで構
成されるブラッキングアパチャー信号伝送路と所定の直
流レベルの電源線との間に設けられた抵抗とを備えるこ
とを特徴とする。

【００３３】抵抗の抵抗値は、電極及び信号伝送路の一
部に照射される荷電粒子ビームにより信号伝送路に生じ
る電位と、信号伝送路の周囲との絶縁耐電圧に応じて決
定する。更に、抵抗は、信号伝送路の周囲との絶縁耐電
圧に応じて、絶縁破壊が起きる電位より低い電圧で開放
（オープン）又は短絡（ショート）するようにすれば、
保護回路として動作する。

【００３４】また、ドライバが信号伝送路に電圧を印加
すると、上記の抵抗を通じて直流レベルの電源線に電流
が流れるが、この電流を検出する電流モニタを設ける。
上記の抵抗が接続された信号伝送路の点までの間がオー
プンしていればＤＣ的には電流が流れず、上記の点より
先でオープンしていればＤＣ的に電流が流れるので、ド
ライバをＤＣ駆動させて電流モニタでＤＣ電流を検出す
ればオープンになった箇所を検出できる。

【００３５】特に、直流レベルの電源線と信号伝送路の
複数の箇所との間に複数の抵抗を接続すれば、オープン
になった箇所に応じて電流モニタで検出するＤＣ電流が
異なるため、オープンになった箇所をより細かく特定で
きる。この場合、上記のように抵抗を信号伝送路が絶縁
破壊する電位より低い電位でオープンになるように設定
した場合、信号伝送路がオープンになったのか抵抗がオ
ープンになったのか判別できなくなる。そこで、複数の
抵抗の抵抗値が異ならせることによりオープンになった
状況で電流値が異なり、電流値の差で故障状況が分か
る。また、信号伝送路が、複数の基板と基板間の接続手
段とを備える場合には、抵抗は、複数の基板毎に設ける
ことが望ましい。これはコネクタを原因とする不良が多
いためである。

【００３６】電流モニタは、各信号伝送路毎に設けて
も、複数の信号伝送路毎に設けて、各信号伝送路毎に設
けたリレーで信号伝送路を選択的に電流モニタに接続す
るようにしてもよい。更に、電流モニタのそれぞれが検
出した電流値を時間的に走査しながら随時検出し、検出
した電流値が所定値を異なった時に、故障発生と故障の
発生したチャンネルを示す信号を出力する故障検出回路
を設けることが望ましい。

【００３７】

【発明の実施の形態】図１０は、本発明の実施例の荷電
粒子ビーム（電子ビーム）露光システム装置の全体構成
を示すブロック図である。図示のように、この装置は、
設計データを運用するデータ運用コンピュータ４９と、
装置の露光動作を制御する露光制御コンピュータ４３
と、半導体ウエハの供給及び排出を制御するオートロー
ダ（ＡＬ）制御コンピュータ６とで全体の制御を行って
おり、これらのコンピュータはローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）４５で相互に接続されている。また、デ
ータ運用コンピュータ４９はバスでビットマップ作成ユ
ニット４８とデータ転送制御ユニット４６に接続されて
おり、露光制御コンピュータ４３はバスで偏向制御ユニ
ット２５とＢＡＡＦ／Ｇ制御ユニット４１に接続されて
いる。

【００３８】設計データから作られたパターンデータが
ディスク装置（図示せず）に蓄えられており、データ運
用コンピュータ４９はディスク装置４７に蓄えられたパ
ターンデータを読み出し、ビットマップ作成ユニット４
８のデータ展開部に読み込んで、ビットデータに展開す
る。同時に、生成されたビットデータから、ビームのオ
ンになる個数によりビームの焦点位置が伸縮するのを補
正するリフォーカス用のデータも作成する。

【００３９】露光制御コンピュータ４３、偏向制御ユニ
ット２５及びＢＡＡＦ／Ｇ制御ユニット４１が図１の主
制御回路２４に相当する機能を実現する。展開されたビ
ットデータは、セルストライプ毎又は複数のセルストラ
イプ毎に、データ転送制御ユニット４６を経て、専用ビ
ットベースディスク４７に格納する。これらの展開作業
は、露光動作以前に行っておく。従って、露光速度がビ
ットデータの展開に影響されることはなく、また、一度
展開したデータは同じデータを露光する場合、再び使用
できるので、再度展開を行う必要がないように、一度展
開されたビットデータは専用ビットベースディスク４７
に保持される。更に、データが保持されるので、露光時
に障害があった場合などに後で検証することが可能であ
る。

【００４０】専用ビットベースディスク４７に保持され
たビットデータは、露光動作が開始される前にＢＡＡＦ
／Ｇ制御ユニット４１内に設けられたシューティングメ
モリ（ハイスルーバッファ）に転送される。このシュー
ティングメモリは、およそ２０ｍｍ□のチップ２個分の
データが格納できる容量を持っていて、露光するチップ
サイズが２０ｍｍ□より小さい場合には２分割して、一
方からのデータの格納と他方からのデータの出力が同時
に行えるので、次に露光するチップのデータを前のチッ
プの露光中に転送することができる。また、チップサイ
ズが２０ｍｍ□より大きい場合は、すべてのメモリ容量
を１つのチップの露光に使用する。

【００４１】シューティングメモリから出力されたビッ
トデータは、パラレル・シリアル変換されて、タイミン
グ制御されながらＢＡＡ駆動回路４０に供給され、ＢＡ
Ａ駆動回路４０のドライバにより電極に与える電圧信号
が生成され、ＢＡＡ３０への信号伝送路に印加される。
また、露光パターンの精度向上のために行うマーク検出
時には、そのためのデータが信号伝送路に印加される。

【００４２】ステージの連続移動を開始した後、偏向制
御ユニット２５がメインデフ、サブデフの偏向位置を指
示する信号をアナログ制御回路８に出力し、これに応じ
てメインデフ、サブデフの偏向位置が決定され、サブデ
フの走査（スキャン）を開始する。それと共に、偏向制
御ユニット２５が上述のセルストライプ露光を開始する
信号を発生し、その信号を受けてＢＡＡＦ／Ｇ制御ユニ
ット４１が、ビットデータをＢＡＡ駆動回路４０に送っ
て１セルストライプ分のＢＡＡのオン・オフ制御が行わ
れる。

【００４３】以上の部分の詳しい動作は、図１で説明し
た従来のものと同じであるので、ここではこれ以上の説
明は省略する。本実施例では、ＢＡＡ駆動回路４０から
ＢＡＡ基板３０に至る信号伝送路が従来と異なると共
に、ＢＡＡ駆動回路４０に付属して故障検出回路８０が
設けられている。

【００４４】図１１は、本実施利におけるＢＡＡ駆動回
路４０からＢＡＡ基板３０に至る信号伝送路の構成を示
す図である。前述のように、この信号伝送路は、基板６
３に設けられたＢＡＡ駆動回路４０のドライバ６５か
ら、ケーブル７５、接続基板６２の配線９１、コネクタ
７３、７２、７１、プローブカード６０の配線９２、プ
ローブ６１、ＢＡＡ基板３０の電極パッド５４、及びＢ
ＡＡ基板３０の配線を経てブランキング電極に至る。こ
のような伝送路がＢＡＡの開孔数分、すなわち５００以
上設けられている。基板６３においては、コネクタ７６
の付近で、信号伝送路とグランドの間に抵抗８３が接続
され、接続基板６２においては、コネクタ７３の付近
で、信号伝送路とグランドの間に抵抗８４が接続され、
プローブカード６０においては、プローブの近くで信号
伝送路とグランドの間に抵抗８５が接続されている。各
基板のグランドは、図示していない経路で、相互に及び
装置のグランドに接続されている。

【００４５】従って、図１１に示すように、本実施例の
電子ビーム露光装置では、ドライバ６５が電圧を印加し
ていない場合、ＢＡＡのブランキング電極３５とそれへ
の配線部分に電子ビームが照射され、信号伝送路に電荷
が負荷されて電圧を生じるが、その電圧は抵抗８３から
８５によりグランドに逃げるため、従来のようにマイグ
レーションを生じて信号伝送路が絶縁破壊されたり、ド
ライバ６５が故障することはなくなる。

【００４６】また、基板６３においては、各ドライバ６
５の出力部分に、ドライバ６５により信号伝送路に流れ
る電流を検出する電流モニタ８２が設けられている。基
板６３には、更に故障検出回路８０が設けられている。
故障検出回路８０は、各電流モニタ８２を順に動作状態
にする信号を出力するモニタ制御回路８１を有し、モニ
タ制御回路８１の信号で動作状態にされた電流モニタの
検出した電流値が所定の値であるか順次検査する。な
お、電子ビームの照射により信号伝送線に電流が生じる
ため、この電流値の検出時には、電子ビームの照射は行
わないようにすることが望ましい。

【００４７】図１１のように、基板６０、６２、６３に
それぞれ抵抗８５、８４、８３を設けた場合、信号伝送
路が断線していない正常な時には、電流モニタ８２で検
出される電流Ｉｍｏｎは、ドライバ６５の出力電圧をＶ
ｄｒｖとし、抵抗８３、８４、８５の抵抗値をそれぞれ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とすると、 Imon=Vdrv(R1*R2+R2*R3+R3*R1)/(R1*R2*R3) … （１） となる。従って、この電流が検出されれば信号伝送路は
正常ということになる。電子ビームを照射した状態で電
流を検出すると、上記の式に電子ビームによる電流が加
わる。これによる電流の変化はほぼ一定であり、検出し
た電流値から電子ビームによる電流を差し引けばドライ
バによる電流を検出できるが、検出精度を考慮すると、
電流値の検出時には、電子ビームの照射は行わないよう
にすることが望ましい。

【００４８】ここで、信号伝送路が、抵抗Ｒ１とＲ２の
接続点の間で何らかの原因によりオープンになったとす
ると、電流モニタで検出される電流値Ｉｍｏｎは、 Imon=Vdrv/R1 … （２） となり、抵抗Ｒ２とＲ３の接続点の間でオープンになっ
たとすると、電流値Ｉｍｏｎは、 Imon=Vdrv*R1*R2/(R1+R2) … （３） となり、抵抗Ｒ３の接続点からＢＡＡ基板３０のブラン
キング電極３５までの間でオープンになったとすると、
電流値Ｉｍｏｎは上記の式（１）と同じになる。

【００４９】従って、電流モニタ８２で電流値を精密に
検出することにより、オープンとなった箇所を推定する
ことができる。抵抗８３、８４、８５の抵抗値Ｒ１、Ｒ
２、Ｒ３は、ドライバ６５の駆動能力を考慮して決定す
るが、例えば、数ＫΩであれば問題はない。露光動作中
に故障が発生したことを検出することも必要であるが、
上記のように、電流値の検出時に電子ビームの照射を行
うと、その分電流値の検出精度が低下する。そこで、露
光動作中には故障検出回路８０は、モニタ制御回路８１
を順次動作状態にして対応するチャンネルのドライバ６
５がオン状態になるのに合わせて各電流モニタ８２の検
出する電流値を読み取り、チャンネル間で電流値に違い
があるかを検出する。そして違いのあるチャンネルが発
見された場合には、故障が発生した可能性があるので、
露光制御コンピュータ４３に露光を停止する要求を発生
し、電子ビームの照射を停止した上でそのチャンネルの
電流モニタ８２の値を読み取って正確な電流値を検出
し、故障が発生しているか、故障の箇所はどこかを調べ
る。このように、他のチャンネルの電流値と比較するこ
とで、電子ビームの照射による影響をキャンセルして、
故障の発生を正確に検出できるようになる。

【００５０】上記のように、複数の抵抗を接続し、電流
値を正確に検出することにより信号伝送路のオープンに
なった箇所を特定することができるが、高電圧により抵
抗が破壊されてオープンになる故障が発生する場合もあ
る。そこで、抵抗の耐圧を異ならせ、万一信号伝送路に
高電圧が印加された場合でも、ある抵抗を壊れやすくす
ることで、保護回路として働かせたり、故障箇所を特定
しやすくすることができる。また、高電圧が印加された
場合に短絡（ショート）する抵抗もあり、保護回路とし
てこのような抵抗を使用することもできる。ただし、抵
抗がショートすると、ドライバの出力する電圧がブラン
キング電極に印加されなくなる。

【００５１】更に、抵抗がオープンになると同様に電流
値が変化するため、信号経路がオープンになったのか抵
抗がオープンになったのかを判別することが難しくな
る。例えば、抵抗８５がオープンになった場合には、検
出される電流値Ｉｍｏｎは、上記の式（３）と同じにな
る。従って、基板６０と６２の間でオープンになったの
か、抵抗８５がオープンになったかは判別できない。

【００５２】しかし、抵抗８４がオープンになった場合
には、電流値Ｉｍｏｎは、 Imon=Vdrv*R1*R3/(R1+R3) … （４） となり、抵抗８３がオープンになった場合には、電流値
Ｉｍｏｎは、 Imon=Vdrv*R2*R3/(R2+R3) … （５） となるので、抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の値を適当な異な
る値とすることで、上記の抵抗８５がオープンになった
のか基板６０と６２の間でオープンになったのかを判別
する以外は、信号伝送路のどこがオープンになったの
か、どの抵抗がオープンになったのかが判別できる。

【００５３】図１１の構成では、各信号伝送路毎に電流
モニタ８２を設け、故障検出回路８０は、モニタ制御回
路８１の信号により各電流モニタ８２を順次動作状態に
して、各チャンネルの電流値を順次読み取ったが、この
構成では電流モニタ８２を各チャンネル毎に設ける必要
がある。そこで、図１２に示すように、電流モニタ８６
は故障検出回路８０にのみ設け、各信号伝送路と電流モ
ニタ８６を接続するリレー８７を設け、モニタ制御回路
８１が各リレー８７を順次電流モニタ８６に接続するよ
うに制御して各信号伝送路の電流を検出するようにして
もよい。これであれば、電流モニタは共通に使用でき
る。なお、信号伝送路を複数の群に分け、各群に１個の
電流モニタを設けるようにしてもよい。

【００５４】以上実施例の説明では、信号伝送路の抵抗
は、抵抗にくらべて十分に小さいものとして説明した
が、信号伝送路の抵抗が無視できないほど大きい時に
は、上記の電流値の式に信号伝送路の長さに応じた抵抗
値を加えるようにすればよい。

【００５５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のブラン
キングアパーチャアレイ（ＢＡＡ）方式荷電粒子ビーム
露光装置によれば、ＢＡＡのブランキング電極の故障検
出が制御チャンネル毎に高速に行え、ＢＡＡ方式の問題
点であった多数ビームの信頼性の保証が容易に行えるよ
うになる。更に、故障検出のための系が制御チャンネル
内で閉じているため、単体での測定も行え、構成も簡単
である。従って、高精度・高スループット・高信頼性の
装置が容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る荷電粒子ビーム露光装置の一構成
例を示すブロック図である。

【図２】ブランキングアパーチャアレイ（ＢＡＡ）方式
荷電粒子ビーム露光装置の露光原理を説明する図であ
る。（その１）

【図３】ブランキングアパーチャアレイ（ＢＡＡ）方式
荷電粒子ビーム露光装置の露光原理を説明する図であ
る。（その２）

【図４】ブランキングアパーチャアレイの例を示す図で
ある。

【図５】図１の荷電粒子ビーム露光装置におけるビーム
走査を説明する図である。

【図６】ブランキングアパーチャアレイ基板における配
線の例を示す図である。

【図７】ブランキングアパーチャアレイ基板における配
線の例を示す図である。

【図８】ＢＡＡ駆動回路からＢＡＡのブランキング電極
に至る信号伝送路を示す斜視図である。

【図９】ＢＡＡ駆動回路からＢＡＡのブランキング電極
に至る信号伝送路の概略構成を示す図である。

【図１０】本発明の実施例の電子ビーム露光装置の全体
構成を示す図である。

【図１１】実施例におけるＢＡＡ駆動回路からＢＡＡの
ブランキング電極に至る信号伝送路の概略構成を示す図
である。

【図１２】信号伝送路における電流の検出と故障検出に
係わる部分の変形例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…半導体ウエハ １２…移動ステージ ３０…ブランキングアパーチャアレイ（ＢＡＡ） ３３…開孔 ３４…共通電極 ３５…ブランキング電極 ４０…ＢＡＡ駆動回路 ６０、６２、６３…基板 ８３、８４、８５…抵抗

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】図２と図３は、ＢＡＡ露光方式の原理を説
明するための図である。この図を参照しながら、ＢＡＡ
露光方式について簡単に説明する。電子銃１から放射さ
れた荷電粒子（電子）ビームは、ブランキングアパーチ
ャーアレイ３０の開孔群を通過して電磁型主偏向器２０
及び静電型副偏向器（図示せず）により試料１０の上を
矢印Ｆの方向に走査されるものとする。Ｑ１〜Ｑ３は、
試料１０の上を移動する電子ビーム束を示す。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】一方、ブランキングアパーチャーアレイ３
０においては、複数個の開孔３３が２次元的に配列され
ており、電子ビームはブランキングアパーチャーアレイ
３０を通過することにより複数のビームに分割される。
各開孔３３の両側に設けられた電極間に電圧を印加する
かしないかにより、各開孔を通過する電子ビームをオン
／オフ制御できるようになっている。具体的には、電極
間に電圧を印加した場合には開孔を通過した電子ビーム
は偏向されて電子ビームの軌道が変化するが、電極間に
電圧を印加しない場合には開孔を通過した電子ビームは
そのままの進む。ここで、偏向されて軌道が変化した電
子ビームを絞りで遮蔽するようにすれば、電極間に電圧
を印加しなかった開孔を通過した電子ビーム束が得られ
ることになる。このようにして、各開孔毎に通過する電
子ビームをオン／オフ制御できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】いま、図２の（２）に示すようなパターン
を、図３に示すような縦が３列（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）、
横が３行（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の９個のブランキングア
パーチャーアレイ３０を用いて露光する場合を考える。
図３の（１）に示すように、まずブランキングアパーチ
ャーアレイ３０の左端の行Ｌ１の真ん中の列Ｒ２の開孔
のみをオン状態とし、他の開孔はすべてオフ状態に設定
する。一方、偏向手段２０と２２は、この状態では、電
子ビームを試料１０上のＱ１の位置に偏向照射する。従
って、電子ビームは試料１０の位置Ｐ１にのみ照射され
ることになる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】次に、図３の（２）に示すように、露光パ
ターンが１行分右方向に移動し、ブランキングアパーチ
ャーアレイ３０における真ん中の行Ｌ２の真ん中の列Ｒ
２の開孔がオン状態になり、行Ｌ１の列Ｒ１とＲ３の開
孔がオン状態になり、他の開孔はオフ状態になる。一
方、偏向手段２０と２２は、この状態では、電子ビーム
を試料１０上のＱ２の位置に偏向照射する。そのため、
開孔（Ｌ２、Ｒ２）を通過した電子ビームは図３の
（１）の状態で露光された試料１０の位置Ｐ１に再び照
射される。更に、開孔（Ｌ１、Ｒ１）と（Ｌ１、Ｒ３）
を通過した２本の電子ビームは、新たに試料１０上の位
置Ｐ２とＰ３に照射されることになる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】更に、次には図３の（３）に示すように、
露光パターンが更に１行分右方向に移動し、ブランキン
グアパーチャーアレイ３０における右端の行Ｌ３の真ん
中の列Ｒ２にある開孔がオン状態になり、真ん中の行Ｌ
２の列Ｒ１とＲ３の開孔がオン状態になり、左端の行Ｌ
３の列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の開孔がオン状態になり、他の
開孔はオフ状態になる。一方、偏向手段２０と２２は、
この状態では、電子ビームを試料１０上のＱ３の位置に
偏向照射する。そのため、開孔（Ｌ３、Ｒ２）を通過し
た電子ビームは図３の（１）と（２）の状態で露光され
た試料１０の位置Ｐ１に再び照射される。更に、開孔
（Ｌ２、Ｒ１）と（Ｌ２、Ｒ３）を通過した２本の電子
ビームは、再び試料１０上の位置Ｐ２とＰ３に照射さ
れ、開孔（Ｌ１、Ｒ１）、（Ｌ１、Ｒ２）、（Ｌ１、Ｒ
３）を通過した３本の電子ビームは、新たに試料１０上
の位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６に照射されることになる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】このように、ＢＡＡ露光方式では、ブラン
キングアパーチャーアレイ３０における露光パターンと
偏向位置を同期させて移動させることにより、試料上の
１つの点について異なる開孔により複数回露光を行う。
ＢＡＡ露光方式では、一筆書きの場合に比べて列数分描
画速度を速くすることができる。１列のブランキングア
パーチャーアレイでも同様に、列数分描画速度を速くす
ることができるが、一筆書きを行う１本や１列のブラン
キングアパーチャーアレイの場合、全開孔がオフ状態か
らオン状態に変化するといったことが起きるが、そのよ
うな変化が起きると電子ビームのフォーカス位置がずれ
るディフォーカス現象が生じる。このような現象が生じ
ると露光パターンの品質が低下するので、フォーカス位
置を補正する必要があり、図１には図示していないが、
リフォーカスコイルを設けて焦点位置を調整できるよう
にしているが、変化が急激であるため補正の遅れが避け
られず、それが走査速度を制限して描画速度の向上を妨
げていた。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】図４は、５１２個の開孔を有するブランキ
ングアパーチャーアレイの例を示す図であり、走査に垂
直な６４列、走査方向に８行配列した例である。図にお
いて、３０Ａ１、３０Ａ２、…、３０Ｄ２がそれぞれ１
行分の開孔群を示す。開孔の１辺の長さだけずれて千鳥
格子状に配置されている開孔は、Ｘ方向にずれていると
みなし、ここではずれた２行分を１行とみなす。開孔３
３は、薄い基板３１に形成され、各開孔３３に対して、
それぞれ基板３１上に一対の共通電極３４とブランキン
グ電極３５とが形成され、各開孔３３を通過した電子ビ
ームを偏向制御するようになっている。開孔３３のＸ方
向のピッチｐは、電極および配線の領域を確保するた
め、例えば開孔３３の一辺の長さａの３倍となってい
る。また、２行を１群とする開孔の群３０Ａと３０Ｃは
３０Ｂと３０Ｄに対してＹ方向に開孔の１辺の半分だけ
ずれており、更に群３０Ｂと３０Ｃの間のＸ方向のピッ
チは開孔３３の一辺の長さａの３．５倍となっている。
これにより４群のビームは互いに半分ずつ重なって露光
されることになるので、ドットサイズより小さい値でパ
ターンエッジの部分の寸法調整や高精度な近接効果補正
が行えることになる。これに関する詳しい説明は省略す
る。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】１サブフィールドを露光している時間は非
常に短いが、その間にステージが移動した量はリアルタ
イムにサブデフ偏向器２２にフィードバックされる。次
のフレームを露光する際はステージ移動方向は逆にな
り、メインデフの蛇行方向も逆になる。図５において、
半導体ウエハ１０上のチップ領域Ｃ１〜Ｃ１１には、互
いに同一パターンが露光される。斜線で示す、１チップ
内のフレームＡ４が矢印方向へ順に露光されるように、
移動ステージ１２が移動制御されて、フレームＡ４の露
光ドットデータが繰り返し利用される。図１の主制御回
路２４は、露光パターンの移動に応じて各ブランキング
アパーチャーの電極に電圧を印加するかしないかのオン
／オフ信号を発生し、ＢＡＡ駆動回路４０のドライバを
介して各電極に電圧信号を印加する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】図９は、主制御回路２４を搭載した基板６
４からＢＡＡ基板３０に至る信号伝送路の概要を分かり
やすく示した図である。図示のように、ＢＡＡ基板３０
とプローブカード６０の間はプローブで接続され、プロ
ーブカード６０と接続基板６２（６２ａ〜６２ｄをまと
めたものとして示してある。基板６３についても同
じ。）の間は、プローブカード６０のコネクタ７１と接
続基板６２のコネクタ７３をピン７２で接続し、接続基
板６２とＢＡＡ駆動回路４０を搭載した基板６３の間
は、接続基板６２のコネクタ７４と基板６３のコネクタ
７６をケーブル７５で接続し、基板６３と主制御回路２
４を搭載した基板６４の間は、基板６３のコネクタ７７
と基板６４のコネクタ７９をケーブル７８で接続してい
る。主制御回路２４からＢＡＡ駆動回路４０に送られる
信号はシリアル信号であり、ＢＡＡ駆動回路４０に設け
られたシフトレジスタなどでパラレル信号に変換される
ため、基板６３と６４の間の信号線の本数は比較的少な
くてよいが、ＢＡＡ駆動回路４０からはＢＡＡの各ブラ
ンキング電極３５に印加される信号が並行に出力される
ため、基板６３からＢＡＡ基板に至る信号伝送路は少な
くとも開孔の個数分必要であり、５００以上といった非
常に多数の信号伝送路を設ける必要がある。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】すなわち、本発明の荷電粒子ビーム露光装
置は、荷電粒子ビームを使用して試料に所定の露光パタ
ーンを形成する荷電粒子ビーム露光装置であって、荷電
粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム発生手段と、荷電
粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームの光路中に配
設され、荷電粒子ビームを整形する開孔及び開孔の周囲
に設けられた電極の組を２次元的に配列し、各電極に電
圧信号を印加するかしないかにより荷電粒子ビームを整
形するブランキングアパチャーアレイと、露光パターン
に従って各開孔の電極に印加する電圧信号を出力するブ
ランキングアパチャーアレイ駆動回路と、ブランキング
アパチャーアレイ駆動回路から出力される前記電圧信号
を各開孔の電極に印加するための複数のチャンネルで構
成されるブランキングアパチャー信号伝送路と所定の直
流レベルの電源線との間に設けられた抵抗とを備えるこ
とを特徴とする。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子ビームを使用して試料に所定の
   露光パターンを形成する荷電粒子ビーム露光装置であっ
   て、 荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム発生手段と、 該荷電粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームの光路
   中に配設され、前記荷電粒子ビームを整形する開孔及び
   該開孔の周囲に設けられた電極の組を２次元的に配列
   し、各電極に電圧信号を印加するかしないかにより前記
   荷電粒子ビームを整形するブラッキングアパチャーアレ
   イと、 前記露光パターンに従って各開孔の電極に印加する電圧
   信号を出力するブラッキングアパチャーアレイ駆動回路
   と、 該ブラッキングアパチャーアレイ駆動回路から出力され
   る前記電圧信号を各開孔の電極に印加するための複数の
   チャンネルで構成されるブラッキングアパチャー信号伝
   送路と所定の直流レベルの電源線との間に設けられた抵
   抗とを備えることを特徴とする荷電粒子ビーム露光装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記抵抗の抵抗値は、前記電極及び前記ブラッキングア
   パチャー信号伝送路の一部に照射される前記荷電粒子ビ
   ームにより前記ブラッキングアパチャー信号伝送路に生
   じる電位と、該ブラッキングアパチャー信号伝送路の周
   囲との絶縁耐電圧に応じて決定される荷電粒子ビーム露
   光装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記抵抗は、前記ブラッキングアパチャー信号伝送路の
   周囲との絶縁耐電圧に応じて、絶縁破壊が起きる電位よ
   り低い電位で開放（オープン）又は短絡（ショート）す
   る荷電粒子ビーム露光装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記ブラッキングアパチャー信号伝送路のそれぞれに流
   れる電流を検出する電流モニタを備える荷電粒子ビーム
   露光装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記抵抗は、前記ブラッキングアパチャー信号伝送路の
   異なる箇所に複数個設けられている荷電粒子ビーム露光
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記ブラッキングアパチャー信号伝送路は、複数の基板
   に設けられた信号配線と前記複数の基板間の前記信号配
   線を接続する接続手段とを備え、 前記複数の抵抗は、前記複数の基板毎に設けられている
   荷電粒子ビーム露光装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の荷電粒子ビーム
   露光装置であって、 前記複数の抵抗の少なくとも一部は抵抗値が異なる荷電
   粒子ビーム露光装置。
8. 【請求項８】 請求項４に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記電流モニタは、各ブラッキングアパチャー信号伝送
   路に設けられている荷電粒子ビーム露光装置。
9. 【請求項９】 請求項４に記載の荷電粒子ビーム露光装
   置であって、 前記電流モニタは、複数の前記ブラッキングアパチャー
   信号伝送路毎に設けられており、 各ブラッキングアパチャー信号伝送路毎に設けられた、
   当該ブラッキングアパチャー信号伝送路を選択的に前記
   電流モニタに接続するリレーを備える荷電粒子ビーム露
   光装置。
10. 【請求項１０】 請求項４から９のいずれか１項に記載
    の荷電粒子ビーム露光装置であって、 前記電流モニタのそれぞれが検出した電流値を時間的に
    走査しながら随時検出し、検出した電流値が所定値と異
    なった時に、故障発生と故障の発生したチャンネルを示
    す信号を出力する故障検出回路を備える荷電粒子ビーム
    露光装置。
11. 【請求項１１】 請求項５から７のいずれか１項に記載
    の荷電粒子ビーム露光装置であって、 前記電流モニタのそれぞれが検出した電流値から、前記
    ブラッキングアパチャー信号伝送路の開放（オープン）
    した位置を検出する故障検出回路を備える荷電粒子ビー
    ム露光装置。