特許 7356329 電子ビーム照射装置、描画装置及び検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-26

(45)【発行日】2023-10-04

(54)【発明の名称】電子ビーム照射装置、描画装置及び検査装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/06 20060101AFI20230927BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20230927BHJP

   G21K 5/04 20060101ALI20230927BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20230927BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20230927BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

H01J37/06 A

H01J37/06 Z

H01J37/305 B

G21K5/04 M

G21K5/04 F

H01L21/30 541B

H01L21/30 541W

H01L21/66 J

G03F7/20 504

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019212486

(22)【出願日】2019-11-25

(65)【公開番号】P2021086658

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】岩田 秀之

【審査官】小林 幹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０３６８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３５５２６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０９８３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５０４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１６５０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５２２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

Ｇ２１Ｋ ５／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０３Ｆ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カソードとアノードを含む電子銃と、
前記電子銃のカソードの出力変化を経時的に計測する計測部と、
前記計測部で計測された前記カソードの出力変化から前記カソードの出力変化特性を求める出力変化特性演算部と、
前記カソードの出力変化特性の近似式を求める近似式演算部と、
前記近似式において前記カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間から前記カソードの寿命時期を予測する予測演算部とを、有し、
前記予測演算部は、前記近似式から求められた前記カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上か否かを判定し、
前記カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が前記第１設定時間以上の場合において、第２設定時間後に前記近似式演算部において、再度、近似式を求め、
前記予測演算部は、再度求められた近似式からカソードの寿命を予測することを特徴とする電子ビーム照射装置。

【請求項2】

前記予測演算部は、前記近似式又は前記再度求められた近似式において前記カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上か否かを判定し、
前記カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が前記第１設定時間より短い場合において、前記予測演算部は、第３設定時間後を警告時期と設定し、第４設定時間後を前記カソードの交換時期と設定する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電子ビーム照射装置を備えた描画装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の電子ビーム照射装置を備えた検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子ビーム照射装置、描画装置及び検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子ビーム照射装置では、ビーム源となる電子銃が用いられる。電子線照射装置には、例えば、電子ビーム描画装置、欠陥検出等の検査装置や電子顕微鏡といった種々も装置が存在する。例えば、電子ビーム描画について言えば、本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

【0003】

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでもパターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（マスクともいう）が必要となる。電子ビーム描画装置は、かかる高精度の原画パターンの生産に用いられる。

【0004】

また、原画パターンや描画された回路などのパターンを検査する場合においても回路線幅が微細になっており、微細なパターンを検査するために電子ビームによる検査が行なわれている。

【0005】

電子ビームを照射する電子銃は、カソードの形状変化などによって劣化する。カソードの出力特性が閾値に達した時点で寿命又は時間的猶予を設けた寿命と判定することができる。しかし、近年、カソードの性能が向上しており、このような判定では、実際の寿命よりも早く寿命と判定してしまうことがあり、このような予測方法では、予測された寿命と実際の寿命との乖離が大きくなる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平４－１２５４７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明の一態様は、カソードの寿命予測が高精度に行える電子ビーム照射装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様の電子ビーム照射装置は、カソードとアノードを含む電子銃と、電子銃のカソードの出力変化を経時的に計測する計測部と、計測部で計測されたカソードの出力変化からカソードの出力変化特性を求める出力変化特性演算部と、カソードの出力変化特性の近似式を求める近似式演算部と、近似式においてカソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間からカソードの寿命時期を予測する予測演算部とを、有し、予測演算部は、近似式から求められたカソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上か否かを判定し、カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上の場合において、第２設定時間後に近似式演算部において、再度、近似式を求め、予測演算部は、再度求められた近似式からカソードの寿命を予測することを特徴とする。

【0010】

また、予測演算部は、近似式又は再度求められた近似式においてカソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上か否かを判定し、カソードの出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間より短い場合において、予測演算部は、第３設定時間後を警告時期と設定し、第４設定時間後をカソードの交換時期と設定することが好ましい。

【0011】

また、上記の電子ビーム照射装置を備えた描画装置が好ましい。

【0012】

また、上記の電子ビーム照射装置を備えた検査装置が好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様によれば、カソードの寿命予測が高精度に行える。よって、より長時間所望の特性で利用可能な電子ビーム照射装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１における電子ビーム照射装置の構成を示す概念図である。

【図2】実施形態１における電子ビーム照射装置のカソード寿命時期予測方法の工程を示すフローチャートである。

【図3】使用時間とカソードの出力変化特性の関係を示すグラフである。

【図4】実施形態１における使用時間とカソードの出力変化特性の関係を示すグラフである。

【図5】実施形態２における描画装置の構成を示す概念図である。

【図6】実施形態３における検査装置の構成を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

実施形態１
図１は、実施形態１における電子ビーム照射装置の構成を示す概念図である。図１において、電子ビーム照射装置１００は、制御部１１０と電子ビーム照射機構１５０を備えている。電子ビーム照射装置１００は、被照射対象Ｘに電子ビームを照射する。以下の電子ビーム照射装置１００は、シングルビームを被照射対象Ｘに照射する構成であるが、カソード寿命予測は、マルチビームを照射する電子ビーム照射装置においても同様である。

【0016】

制御部１１０は、制御計算機１２１、バス１２２、記憶装置１３１、モニタ１３２、プリンタ１３３、メモリ１３４、出力変化特性演算部１３５、近似式演算部１３６と予測演算部１３７を有している。記憶装置１３１、モニタ１３２、プリンタ１３３、メモリ１３４、出力変化特性演算部１３５、近似式演算部１３６と予測演算部１３７は、制御計算機１２１と接続したバス１２２を介して互いに接続している。

【0017】

電子ビーム照射機構１５０は、電子銃電源部１５１、計測部１５２、制御部１５３と電子ビームカラム１６１（電子鏡筒）及び照射室１６２を含む。電子ビームカラム１６１内には、電子銃１６３、電磁レンズ１６４、ブランキング偏向器１６５、制限アパーチャアレイ基板１６６、電磁レンズ１６７、主偏向器１６８、副偏向器１６９が配置されている。電子銃電源部１５１、計測部１５２と制御部１５３は、制御計算機１２１と接続したバス１２２を介して互いに接続している。

【0018】

照射室１６２内には、例えば、ｘｙ平面上を移動可能なステージ１７１と、ステージ１７１に検出器１７２が配置される。ステージ１７１上には、電子ビーム２００が照射される被照射対象Ｘが配置される。被照射対象Ｘは、例えば、被照射面を上側（電子銃１６３側）に向けてステージ１７１に配置される。また、ステージ１７１上には、照射室１６２の外部に配置されたレーザ測長システムから照射されるレーザ測長用のレーザ光を反射するミラーが配置することで、ステージ位置を測定するように電子ビーム照射装置１００が構成されていることが好ましい。制御計算機１２１と接続したバス１２２を介して互いに接続している。検出器１７２は、計測部１５２と接続している。

【0019】

電子ビーム２００を照射する電子銃１６３は、典型的なものであり、カソード１８１、アノード１８２及びウェルネト１８３を含む。カソード１８１とアノード１８２の間にウェルネト１８３が配置されている。アノード１８２は接地され、電位がグランド電位に設定されている。カソード１８１とアノード１８２の間には、加速電圧が印加され、ウェルネト１８３には、バイアス電圧が印加される。そして、カソード１８１に負の加速電圧が印加され、ウェルネト１８３に負のバイアス電圧が印可された状態で、カソード１８１を加熱すると、カソード１８１から電子（電子群）が放出される。放出された電子（電子群）は、加速電圧によって加速されて電子ビーム２００となって、アノード１８２へ向かって進む。そして、アノード１８２に設けられた開口部を電子ビーム２００が通過して、電子ビーム２００が電子銃１６３から放出される。電子銃１６３には、電子ビーム２００のエミッション電流等を測定する図示しない電流計が含まれる。電子銃１６３は、電子銃電源部１５１及び計測部１５２と接続している。計測部１５２は電流計などと接続し、電流計からの信号を処理して、得られた情報（計測された情報）は電子銃１６３の制御に使用することが好ましい。

【0020】

電子銃１６３（放出源）から放出された電子ビーム（１次電子ビーム）２００は、電磁レンズ１６４によって屈折させられ、中間像およびクロスオーバーを形成しながら、電磁レンズ１６７に進む。そして、電磁レンズ１６７は、電子ビーム２００を被照射対象Ｘにフォーカスする。電磁レンズ１６７により被検査対象Ｘ面上に焦点が合わされた電子ビーム２００は、主偏向器１６８及び副偏向器１６９によって偏向され、被照射対象Ｘ上の所望の位置に照射される。ここで、ステージ１７１が連続移動しながら電子ビーム２００を被照射対象Ｘに照射する場合、電子ビーム２００の照射位置がステージ１７１の移動に追従するように主偏向器１６８による偏向によるトラッキング動作が行われる。

【0021】

なお、ブランキング偏向器１６５によって、電子ビーム２００が偏向された場合には、一点長鎖線のように制限アパーチャアレイ基板１６６の中心の穴から位置が外れ、制限アパーチャアレイ基板１６６によって遮蔽される。一方、ブランキング偏向器１６５によって偏向されなかった電子ビーム２００は、図１に示す実線のように制限アパーチャアレイ基板１６６の中心の穴を通過する。かかるブランキング偏向器１６５のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャアレイ基板１６６は、ブランキング偏向器１６５によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された電子ビーム２００を遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャアレイ基板１６６を通過した電子ビーム２００が被照射対象Ｘを照射する。

【0022】

電子ビーム２００の被照射対象Ｘへの照射量は、ステージ１７１に設けられた検出器１７２で検出された信号を計測部１５２で処理することによって求められる。検出器１７２には、例えば、ファラデーカップが用いられ、計測部１５２で電流密度を計測することができる。検出器１７２は、被照射対象Ｘと重ならない位置に配置されている。例えば、電子ビーム照射装置１００が描画装置であれば、所望の電流密度となるようにエミッション電流を制御して高い描画精度を維持することが好ましい。また、電子ビーム照射装置１００が検査装置であれば、所望の電流密度となるようにエミッション電流を制御することで、検査に適して強度の電子ビームが被照射対象Ｘに照射されて、信頼性の高い画像を出力できるようにすることが好ましい。

【0023】

電子ビーム２００を照射し続けると、次第にカソード１８１の先端が変形するなどして、所望の強度の電子ビーム２００を出力することが困難になり、カソード１８１は寿命となる。カソード１８１を交換すると電子ビーム２００の出力を安定させるためのコンデンシングなどが必要になるため、計画的にカソード１８１を交換することが望まれる。そこで、カソードの出力変化特性から、警告時期と、交換時期と、寿命時期という３つの予測時期を求める。警告時期は、カソード１８１の寿命時期から求められた使用者等に警告すべき時期であり、寿命時期又は交換時期までの時間が設定時間以内になったときに、電子ビーム照射装置１００の使用者等に発せられる情報である。交換時期は、カソード１８１の寿命時期から求められた時期であって、カソード１８１の寿命時期の少し前の時期であり、例えば寿命時期までの時間が所定時間（設定時間）以下になったときに、電子ビーム照射装置１００の使用者等に発せられる情報である。交換時期又は交換時期前に電子ビーム照射装置１００の運転は停止されて、カソード１８１は交換される。電子ビーム照射装置１００の使用計画等を考慮して、カソード１８１の交換を交換時期の前に行なってもよい。カソード１８１は電子ビーム照射装置１００に複数切替可能に搭載されている場合、使用するカソード１８１を変更することで、カソード１８１の交換が可能である。

【0024】

計画的なカソード１８１の交換のためには、カソード１８１の寿命時期を予測して、カソード１８１の個体差に応じて、より長くカソード１８１を使用することが望まれる。カソード１８１の出力変化特性の経時的変化から寿命時期を予測することができる。

【0025】

そこで、実施形態では、寿命時期の少し手前までカソード１８１を使用できるようにカソード１８１の出力変化特性の近似式からカソード１８１の寿命時期を予測する。例えば適切な電子ビーム２００の照射ができない状態になることをカソード１８１の寿命時期とする。

【0026】

図２に実施形態１における電子ビーム照射装置１００のカソード寿命時期予測方法の工程を示すフローチャートを示す。そして、図３及び図４に、使用時間とカソード１８１の出力変化特性の関係を示すグラフを示す。図３は、比較形態の寿命時期予測のグラフである。以下、フローチャートとグラフを参照してカソード１８１の寿命時期予測を行なう電子ビーム照射装置１００について説明する。

【0027】

電子ビーム照射装置１００のカソード寿命時期予測方法は、電子銃１６３のカソード１８１の出力変化を計測する計測工程（Ｓ０１）、カソード１８１の出力変化特性を求める演算工程（Ｓ０２）、近似式を求める近似式演算工程（Ｓ０３）およびカソード１８１の寿命時期を予測する予測工程（Ｓ０４）を有する。

【0028】

計測部１５２において、電子銃１６３のカソード１８１の出力変化を経時的に計測する。計測部１５２において、電子銃１６３のカソード１８１の出力変化を経時的に計測する計測工程（Ｓ０１）が行なわれる。図３に使用時間とカソード１８１の出力変化特性の関係を示すグラフを示す。図３には、破線の特性を持つカソード１８１と、実線の特性を持つカソード１８１との、２つのカソード１８１の出力変化特性を示している。

【0029】

この参考例では、図３に示すようにカソード１８１の出力変化特性の値に基づいて、例えば警告レベル値に達し使用しているカソードについて使用者等に警告をすべきと判定して警告し、この警告後に所定時間（Ｔ１）経過した時期を、カソード１８１の交換すべき時期と定めるものとする。図３の破線のカソードでは、出力変化特性が警告レベル値に達してから所定時間Ｔ１経過後に交換することで、寿命時期（カソードの出力変化特性がゼロ）の少し手前まで使用されてから交換されるため、破線のカソード１８１は、寿命時期の少し手前まで有効に使用される。一方、図３の実線のカソードについて同様に、出力変化特性が警告レベル値に達してから所定時間Ｔ１経過後に交換してしまうと、カソード１８１の出力変化特性がまだ高い（出力変化の小さい）状態でカソード１８１を交換してしまうことになる。破線のカソード１８１の交換時期のカソード１８１の出力変化特性を基準に実線のカソード１８１の交換時期を考慮すると、更に時間Ｔ２の期間実線のカソード１８１を使用出来ると見積もられる。

【0030】

反対に、実線のカソード１８１について出力変化特性が警告時期から交換時期になるまでの時間（Ｔ１＋Ｔ２経過後）を基準にカソード１８１の交換時期を定めると、破線のカソード１８１では、寿命時期を超えて運転することになってしまう。
予測をせずに交換時期になったときに、カソード１８１を交換すると、例えば、描画中にカソード１８１を交換することになり、途中まで描画していた試料が無駄になってしまうなど、経済的にも時間的にも損失が大きくなる。従って、カソード１８１の個体差を考慮して、カソード１８１の少し手前まで使用出来るカソード１８１の寿命予測が求められる。

【0031】

電子ビーム照射装置１００の動作中に、出力変化特性演算部１３５において、カソード１８１の出力変化特性を求める演算工程（Ｓ０２）を行なって、計測部１５２で計測されたカソード１８１の出力変化からカソード１８１の出力変化特性を求める。カソード１８１の出力変化特性は、設定時間毎に求められる。求められたカソード１８１の出力変化特性の時間（使用時間）の情報は、記憶装置１３１に記憶される。実施形態において、時間とはカソード１８１の累計使用時間である。

【0032】

近似式演算部１３６において、近似式を求める近似式演算工程（Ｓ０３）を行なって、カソード１８１の出力変化特性の近似式を求める。近似式は、ｎ次多項式近似（ｎは１以上の整数）、指数近似と累乗近似からなる群から選ばれる１種である。近似式の演算に含める期間は、例えば２０日分など、直近と過去の両方のデータから適切な近似式が求められる範囲とする。求められた近似式は、記憶装置１３１に保存される。近似式は、カソード１８１の出力変化特性の時間に対する関数である。

【0033】

予測演算部１３７において、カソード１８１の寿命時期を予測する予測工程（Ｓ０４）を行なって、近似式においてカソード１８１の出力変化特性がゼロになるまでの時間からカソード１８１の寿命時期を予測する。近似式演算工程（Ｓ０３）で求められた近似式からカソード１８１の出力変化特性がゼロ（寿命）になる寿命時期を求める。この求めた寿命時期は、記憶装置１３１に記憶される。カソード１８１の累計使用時間が寿命時期になったときがカソード１８１の寿命である。

【0034】

寿命時期の予測後に、近似式演算部１３６及び予測演算部１３７において、現時点から寿命時期までの時間からカソード１８１の警告時期と交換時期を設定する警告時期及び交換時期設定工程（Ｓ０５）を行なうことが好ましい。

【0035】

予測演算部１３７において、警告時期及び交換時期設定工程（Ｓ０５）を行なって、近似式から求められたカソード１８１の出力変化特性がゼロになる寿命時期までの時間の長さが第１設定時間以上か否かを判定する。そして、カソード１８１の出力変化特性がゼロになる寿命時期までの時間の長さが第１設定時間以上の場合において、第２設定時間後に、近似式演算部１３６において、再度、近似式を求める。そして、近似式演算部１３６において、再度、予測工程（Ｓ０４）を行なって、再度求められた近似式からカソード１８１の寿命時期を予測する。第１設定時間及び第２設定時間は、近似式を求める際に利用したデータのうち最も新しいデータの時間を始点とする時間である。つまり、近似式を求める際に利用したデータのうち最も新しいデータの時間をｔ０とし、第１設定時間をｔ１とし、第２設定時間をｔ２とするとき、第１設定時間になるのは、ｔ０＋ｔ１の時であり、第２設定時間になるのはｔ１＋ｔ２の時である。

【0036】

予測演算部１３７において、警告時期及び交換時期設定工程（Ｓ０５）を行なって、近似式又は再度求められた近似式から求められたカソード１８１の出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間より長いか否かを判定する。カソード１８１の出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間より短い場合において予測演算部１３７において、警告時期及び交換時期設定工程（Ｓ０５）を行なって、第３設定時間後を警告時期に設定し、第４設定時間後をカソード１８１の交換時期と設定する。第３設定時間及び第４設定時間は、近似式を求める際に利用したデータのうち最も新しいデータの時間を始点とする時間である。つまり、近似式を求める際に利用したデータのうち最も新しいデータの時間をｔ０とし、第３設定時間をｔ３とし、第４設定時間をｔ４とするとき、第１設定時間になるのは、ｔ０＋ｔ３の時であり、第４設定時間になるのはｔ１＋ｔ４の時である。第３設定時間及び第４設定時間までの時間、つまり、警告及び交換時期までの時間は、モニタ１３２に表示される等して、使用者等に知らされる。

【0037】

第３設定時間及び第４設定時間は、寿命時期までの時間や出力変化特性を基準にこれらの時間を定めることができる。具体的な例を１つ挙げると、第４設定時間は、近似式のカソード１８１の出力変化特性が閾値になる時間とし、第３設定時間は、第４設定時間よりも任意に定めた時間の分だけ前の時間とすることができる。このように第３設定時間及び第４設定時間を設定することで、カソード１８１の出力変化特性が低すぎる状況での運転を避け、また、カソード１８１交換までに十分な猶予を使用者等に与えることができる。

【0038】

図４に使用時間とカソード１８１の出力変化特性の関係を示すグラフを示す。図４には、２つのカソード１８１の出力変化特性が示されている。図４には、実施形態のカソード１８１の出力変化特性の近似式も含まれる。図４を例に上記の第３設定時間と第４設定時間の定め方について説明する。カソード１８１の出力変化特性は、実線で表されている。図４には、２つの近似曲線（一点長鎖線の近似曲線Ａと、破線の近似曲線Ｂ）が含まれる。近似曲線Ａは、カソード１８１の出力変換特性が高いときに求められた近似式の曲線であり、近似曲線Ａの近似式を求めた際の時間（時間Ａ）のカソード１８１の出力変化特性に白抜き丸を付している。時間Ａにおいて求めた近似式の近似曲線Ａは、時間Ｂでカソード１８１の出力変化特性が０になる。時間Ａから時間Ｂまでの時間は、第１設定時間以上であるため、寿命時期及び警告時期の設定は行なわない。そして、時間Ａから第２設定時間後に近似式を求める処理を複数回行なった後の時間Ｃにおいて近似式を求める。時間Ｃにおいて求めた近似式の近似曲線は、時間Ｄにおいて、カソード１８１の出力変化特性が０になる。時間Ｃから時間Ｄまでの時間は、第１設定時間よりも短いため、時間Ｄをカソード１８１の寿命時期と設定する。そして、時間Ｃにおいて求めた近似式の近似曲線Ｂのカソード１８１の出力変化特性が閾値になる時間Ｅを第４設定時間（交換時期）とし、第４設定時間よりも時間Ｘ前の時間を第３設定時間（警告時期）と設定する。

【0039】

警告時期までの時間が短すぎると電子ビーム照射装置１００の適切な運用が困難になることが有るため、第３設定時間は、装置の運用状況によって、調整可能であって、例えば１週間程度とすることが好ましい。警告時期から交換時期までの時間は、装置の運用状況によって調整可能であって、例えば２４時間とすることができる。交換時期になると、適切な電子ビーム２００の照射がしにくい状態であるため、交換時期前にカソード１８１を交換することが好ましい。

【0040】

近似式から求められたカソード１８１の出力変化特性がゼロになるまでの時間が第１設定時間以上である場合、カソード１８１の寿命時期までの時間は長いため、第２設定時間後に再度、近似式を取得して再評価する。カソード１８１の寿命時期までの時間が長いと予測のブレが大きいため、警告時期及び交換時期の設定は行なわない。カソード１８１の寿命までの時間がある程度短い場合においては、精度の高い寿命時期の予測が可能となる。そして、精度の高い予測に基づいて、警告時期及び交換時期を設定することで、実際のカソード１８１の個体差に応じて、警告時期及び交換時期の設定を適切にすることができる。例えば、カソード１８１の出力変化特性が低下してから、カソード１８１の出力変化特性があまり低下しない場合において、より長くカソード１８１を使用することができる。また、カソード１８１の出力変化特性が概ね比例的に低下する場合においても、寿命予測に基づいて、カソード１８１が寿命になる前にカソード１８１の交換時期を設定することができる。このようにして、カソード１８１の寿命時期の少し手前まで有効に利用でき、かつ、予め警告及び交換時期が使用者等に通知されるため、電子ビーム照射装置１００の効率的な運用を行える。

【0041】

実施形態２
実施形態２は、描画装置１０１に関する。描画装置１０１は、電子ビーム照射装置１００の構成に加えて、制御部１１０に描画データ処理部１３８を含む。描画データ処理部１３８において、記憶装置１３１に記憶された描画データを基に描画用の制御情報を演算し、制御部１５３に制御情報を送り、被照射対象Ｘに電子ビーム２００で描画を行ない、マスク等を作製することができる。描画装置１０１は、優れた寿命予測に基づくカソード１８１の交換時期と警告が使用者等に知らされるため、計画的で、経済的な描画装置１０１の運用が可能になる。

【0042】

実施形態３
実施形態３は、検査装置１０２に関する。検査装置１０２は、電子ビーム照射装置１００の構成に加えて、制御部１１０に画像処理部１３９及び判定部１４０と、電子ビーム照射機構１５０にセンサ１７０を含む。被照射対象Ｘに照射された電子ビーム（１次電子ビーム）２００から２次電子ビーム２０１が発生し、センサ１７０で二次電子ビーム２０１を受け、画像処理部１３９で被照射対象Ｘを検査した検査画像を得る。得られた検査画像は、判定部１４０で欠陥等が評価される。検査装置１０２は、優れた寿命予測に基づくカソード１８１の交換時期と警告が使用者等に知らされるため、計画的で、経済的な検査装置１０２の運用が可能になる。

【0043】

以上の説明において、各「～部」は、ハードウェア、ソフトウェア及びハードウェア並びにソフトウェアの組み合わせを含む。

【0044】

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。上記の実施形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。また、各実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもかまわない。

【0045】

実施形態では、検査装置の構成、その製造方法や、検査方法等、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる検査装置及び検査方法の構成を適宜選択して用いることができる。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての検査装置及び検査方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。

【符号の説明】

【0046】

１００ 電子ビーム照射装置
１１０ 制御部
１２１ 制御計算機
１２２ バス
１３１ 記憶装置
１３２ モニタ
１３３ プリンタ
１３４ メモリ
１３５ 出力変化特性演算部
１３６ 近似式演算部
１３７ 予測演算部
１３８ 描画データ処理部
１３９ 画像処理部
１４０ 判定部
１５０ 電子ビーム照射機構
１５１ 電子銃電源部
１５２ 計測部
１５３ 制御部
１６１ 電子ビームカラム
１６２ 照射室
１６３ 電子銃
１６４ 電磁レンズ
１６５ ブランキング偏向器
１６６ 制限アパーチャアレイ基板
１６７ 電磁レンズ
１６８ 主偏向器
１６９ 副偏向器
１７０ センサ
１７１ ステージ
１７２ 検出器
１８１ カソード
１８２ アノード
１８３ ウェルネト
２００ 電子ビーム、１次電子ビーム
２０１ ２次電子ビーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】