CN117420727A - 消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置 - Google Patents
消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117420727A CN117420727A CN202310869569.0A CN202310869569A CN117420727A CN 117420727 A CN117420727 A CN 117420727A CN 202310869569 A CN202310869569 A CN 202310869569A CN 117420727 A CN117420727 A CN 117420727A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aperture array
- array substrate
- blanking aperture
- charged particle
- blanking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 123
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 8
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
- G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
- H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/16—Vessels; Containers
- H01J37/165—Means associated with the vessel for preventing the generation of or for shielding unwanted radiation, e.g. X-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/02—Details
- H01J2237/026—Shields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
- H01J2237/0435—Multi-aperture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
- H01J2237/0435—Multi-aperture
- H01J2237/0437—Semiconductor substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
提供消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置,抑制因散射电子、制动辐射X射线而引起的电路元件的动作不良。消隐孔径阵列系统具备:消隐孔径阵列基板,形成有供多带电粒子束的各射束从上游侧向下游侧通过的多个射束通过孔,与各射束通过孔对应地分别设置有消隐器;X射线屏蔽件,配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧,在中央部形成有供上述多带电粒子束通过的开口。包括射束通过孔以及消隐器的单元部设置在消隐孔径阵列基板的中央部,包括对消隐器施加电压的电路元件的电路部配置在单元部的周缘,上述电路部配置成,与多个射束通过孔中最外周侧的射束通过孔的端部之间的最短距离为基于消隐孔径阵列基板内的电子的射程的距离以上。
Description
本申请以日本专利申请2022-114847号(申请日:2022年7月19日)为基础申请,享受该基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含该基础申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置。
背景技术
随着半导体集成电路(LSI)的高集成化,半导体设备(MOSFET:金属氧化膜半导体场效应晶体管)的设计尺寸按照摩尔定律依然被微细化。担负该微细化的光刻是在半导体制造工艺中生成图案的极其重要的技术。为了在晶片上形成LSI的所希望的电路图案,使用缩小投影型曝光装置,将在石英上形成的高精度的原画图案(掩模、或者尤其是在步进器、扫描仪中使用的也称作中间掩模。)缩小转印到在晶片上涂布的抗蚀剂(感光性树脂)上的方法成为主流。目前,在最先进的微细图案的形成中也采用将极紫外线(ExtremeUltraviolet:EUV)用作光源的EUV扫描仪。在EUV曝光中,使用了对在石英上反射EUV的多层膜、以及在其上形成的吸收体进行图案形成的EUV掩模。在任一个掩模中,本质上都是使用应用了分辨率优异的电子束的电子束描绘装置制造的。
使用了多射束的描绘装置与用一个电子束描绘的情况相比,能够一次照射较多的射束,因此能够大幅度提高处理量。在作为多射束描绘装置的一个方式的使用了消隐孔径阵列基板的多射束描绘装置中,例如,使从一个电子源发射的电子束通过具有多个开口的成形孔径阵列基板而形成多射束(多个子射束)。多射束通过消隐孔径阵列基板的各自对应的消隐器内。消隐孔径阵列基板具备用于使射束单独地偏转的电极对(消隐器)以及在其间的射束通过用的开口,通过将电极对的一方固定为接地电位,将另一方切换为接地电位和除此以外的电位,分别单独地进行所通过的电子束的消隐偏转。被消隐器偏转后的电子束被限制孔径遮挡,未偏转的电子束照射到试样上。消隐孔径阵列基板搭载用于独立控制各消隐器的电极电位的电路。
当向设置有用于形成多射束的开口的成形孔径阵列基板照射电子束时,产生制动辐射X射线。此外,当在成形孔径阵列基板形成多射束时,一部分的电子束在开口的边缘被散射而成为散射电子。如果该制动辐射X射线、散射电子照射到消隐孔径阵列基板上,则电路元件中包含的MOSFET的电特性由于总剂量(Total Ionizing Dose:TID)效应而劣化,有可能引起电路元件的动作不良。
发明内容
本发明提供一种能够抑制因散射电子、制动辐射X射线而引起的电路元件的动作不良的消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置。
本发明的一个方式的消隐孔径阵列系统具备:消隐孔径阵列基板,形成有供多带电粒子束的各射束从上游侧向下游侧通过的多个射束通过孔,与各射束通过孔对应地分别设置有进行上述各射束的消隐偏转的消隐器;以及X射线屏蔽件,配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧,在中央部形成有供上述多带电粒子束通过的开口,包括上述射束通过孔以及上述消隐器的单元部设置在上述消隐孔径阵列基板的中央部,包括对上述消隐器分别施加电压的电路元件的电路部配置在上述单元部的周缘,上述电路部配置成,与上述多个射束通过孔中最外周侧的射束通过孔的端部之间的最短距离为基于上述消隐孔径阵列基板内的电子的射程的距离以上。
附图说明
图1是本发明的实施方式的多带电粒子束描绘装置的概要图。
图2是成形孔径阵列基板的俯视图。
图3是消隐孔径阵列系统的概要构成图。
图4是消隐孔径阵列基板的俯视图。
图5是消隐孔径阵列系统的局部放大图。
图6是消隐孔径阵列系统的局部放大图。
图7是消隐孔径阵列系统的局部放大图。
图8是变形例的成形孔径阵列基板的概要构成。
图9是变形例的消隐孔径阵列系统的概要构成图。
图10是变形例的消隐孔径阵列系统的概要构成图。
图11是变形例的消隐孔径阵列系统的概要构成图。
符号的说明:
10:成形孔径阵列基板;20:X射线屏蔽件;30:消隐孔径阵列基板;34:消隐器;36:电路部;40:安装基板;50:X射线屏蔽件;100:描绘装置;101:试样;102:电子光学镜筒;103:描绘室;111:电子源。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。在实施方式中,作为带电粒子束的一例,对使用了电子束的构成进行说明。但是,带电粒子束并不限定于电子束,也可以是离子束等。
图1是实施方式的描绘装置的概要构成图。图1所示的描绘装置100是多带电粒子束描绘装置的一例。描绘装置100具备电子光学镜筒102以及描绘室103。在电子光学镜筒102内配置有电子源111、照明透镜112、成形孔径阵列基板10、消隐孔径阵列系统1、缩小透镜115、限制孔径部件116、投影透镜117以及偏转器118。
消隐孔径阵列系统1具备消隐孔径阵列基板30、安装基板40以及X射线屏蔽件50。消隐孔径阵列基板30安装于安装基板40的背面侧(下表面侧)。在本实施方式中,将电子束(多射束MB)的行进方向上游侧称作表面侧或者上表面侧,将行进方向下游侧称作背面侧或者下表面侧。
X射线屏蔽件50配置在安装基板40与消隐孔径阵列基板30之间。对于X射线屏蔽件50,原子序号越大,X射线吸收率越高。因此,X射线屏蔽件50优选由重金属、例如钨、金、钽、铅等构成。
在安装基板40以及X射线屏蔽件50的中央部分别形成有用于供电子束(多射束MB)通过的开口42、52。X射线屏蔽件50的开口52与安装基板40的开口42对位。
在描绘室103内配置有XY工作台105。在XY工作台105上配置有在描绘时成为描绘对象基板的、涂布有抗蚀剂的还尚未被描绘的掩模坯等试样101。此外,在试样101中包括制造半导体装置时的曝光用掩模或者制造半导体装置的半导体基板(硅晶片)等。
如图2所示,在成形孔径阵列基板10上以规定的排列间距形成有纵m列×横n列(m,n≥2)的开口12。各开口12均由相同尺寸形状的矩形形成。开口12的形状也可以为圆形。通过电子束B的一部分分别通过上述多个开口12,形成多射束MB。
如图3所示,在消隐孔径阵列基板30,与成形孔径阵列基板10的各开口12的配置位置一致地形成有通过孔32,以能够使各个多射束MB能够通过。在各通过孔32配置有由成对的两个电极的组构成的消隐器34。将消隐器34的电极的一方固定为接地电位,将另一方切换为与接地电位不同的电位。通过各通过孔32的电子束通过施加于消隐器34的电压(电场)而分别独立地偏转。
这样,多个消隐器34进行通过成形孔径阵列基板10的多个开口12后的多射束MB中的分别对应的射束的消隐偏转。
如图4所示,多个消隐器34设置于消隐孔径阵列基板30的中央的单元部C。此外,在消隐孔径阵列基板30的比单元部C靠外侧(周缘侧)的位置形成有电路部36,该电路部36包括控制向消隐器34的电压施加的LSI电路。
电路部36具有MOSFET等,通过引线接合与安装基板40连接,生成与从外部传送来的数据相应的信号,经由配置在消隐孔径阵列基板30内的布线(未图示)向消隐器34施加电压。
单元部C与X射线屏蔽件50的开口52以及安装基板40的开口42对位。
从电子源111(发射部)发射的电子束B通过照明透镜112大致垂直地对成形孔径阵列基板10整体进行照明。电子束B通过成形孔径阵列基板10的多个开口12,由此形成多个电子束(多射束MB)。多射束MB通过安装基板40的开口42以及X射线屏蔽件50的开口52,通过消隐孔径阵列基板30的单元部C中的、分别对应的通过孔32。
通过消隐孔径阵列基板30后的多射束MB被缩小透镜115缩小,朝向限制孔径部件116的中心的开口行进。此处,由消隐器34稍微偏转的电子束的位置从限制孔径部件116的中心的开口偏移,被限制孔径部件116遮挡。另一方面,未被消隐器34偏转的电子束通过限制孔径部件116的中心的开口。通过向消隐器34施加电压施加而形成的电场的控制、即接通/断开操作进行射束的消隐控制,对各射束在试样101上的截止/开启状态进行控制。
这样,限制孔径部件116遮挡由多个消隐器34偏转为射束截止的状态的各射束。并且,从成为射束开启到成为射束截止的时间为基于向试样101上的抗蚀剂的射束照射的一次曝光时间。
通过限制孔径部件116后的多射束由投影透镜117聚焦到试样101上,成形孔径阵列基板10的开口12的形状(物面的像)以所希望的缩小率投影到试样101(像面)上。通过偏转器118将多射束整体朝相同方向一并偏转,向各射束的试样101上的各个照射位置照射。在XY工作台105连续移动时,通过偏转器118进行控制,以使射束的照射位置追随XY工作台105的移动。
此处,在成形孔径阵列基板10上形成多射束MB时,电子束B的一部分被开口12的边缘散射而成为散射电子,另外一部分被开口(通过孔)的侧壁反射而成为反射电子(以下,与反射电子一起记为散射电子或者简记为电子)。该散射电子从通过孔32的端部侵入到消隐孔径阵列基板30的内部,一边降低能量一边行进而停止。从此时的入射点到停止点的直线距离为电子的射程delc。此时,制动辐射X射线与特性X射线(以下统称为制动辐射X射线或者简称为X射线)在消隐孔径阵列基板30内产生,但散射电子由于TID效应而直接对晶体管造成的损伤(影响)比制动辐射X射线对晶体管造成的损伤大5~6位左右。
因此,在本实施方式中,如图5所示,将电路部36从通过孔32的端部退避的退避距离设为电子的射程delc以上。
另一方面,当向成形孔径阵列基板10照射电子束B时,同样产生制动辐射X射线。制动辐射X射线的一部分被X射线屏蔽件50吸收而衰减。另外,在成形孔径阵列基板10产生的制动辐射X射线照射消隐孔径阵列基板30时产生的光电子也与上述散射电子同样地动作。
如果包含未被X射线屏蔽件50吸收的X射线、光电子的散射电子照射到消隐孔径阵列基板30的电路部36,则晶体管的电特性由于TID效应而劣化,有可能引起动作不良。
因此,在本实施方式中,进而,如图6所示,将消隐孔径阵列基板30的电路部36设置在退避到比X射线屏蔽件50的开口52的端部(开口端52a)靠外侧(周缘侧)的位置,抑制因包含制动辐射X射线、光电子的散射电子而产生的影响。
X射线在消隐孔径阵列基板30内大致直线行进,生成光电子而停止(光电效应)。因而,开口端52a与电路部36的间隔(退避距离devc)如下述的式(1)所示,优选大于X射线浸入(侵入)的距离dx与电子的射程delc之和。由此,即使在X射线侵入消隐孔径阵列基板30,该X射线在消隐孔径阵列基板30内生成光电子的情况下,也能够抑制对电路部36造成的影响。
devc>dx+delc……(1)
能够使用得到所希望的衰减量的X射线屏蔽件50的厚度ds、从消隐孔径阵列基板30的上表面到电路部36的深度db、X射线的最小侵入角度θ,用以下的式(2)表示X射线浸入的距离dx。
dx=dscosθ+dbcotθ……(2)
最小侵入角度θ由成形孔径阵列基板10与消隐孔径阵列基板30的位置关系几何地决定。例如,设为从照射电子束的成形孔径阵列基板10的最左上的端部(产生制动辐射X射线的最远点)朝向消隐孔径阵列基板30的正上方的X射线屏蔽件50的右下的端部的开口端52a引出的直线的角度,在到达消隐孔径阵列基板30之前得到所希望的X射线衰减量。即,图6的箭头所示的、得到所希望的X射线衰减量且通过最接近消隐孔径阵列基板30的开口部的位置的X射线以向X射线屏蔽件50的侵入角度θ在X射线屏蔽件50中行进ds,侵入消隐孔径阵列基板30的水平方向的距离为dscosθ。进而从界面直接在消隐孔径阵列基板30中直线前进,在到达消隐孔径阵列基板30的电路部36的形成面之前在水平方向上侵入的距离为dbcotθ。
此处,构成电路部36的MOSFET的栅极氧化膜的厚度为几nm左右,形成在几百μm厚的消隐孔径阵列基板30的最表面。因此,从消隐孔径阵列基板30的上表面到电路部36的深度db能够视为消隐孔径阵列基板30的厚度。
电子的射程delc例如是表示电子在消隐孔径阵列基板30内行进直到全部能量消失为止的距离的格林(对应日文:グリュン)射程Rg左右,如果考虑充分的余量,则例如可以视为格林射程Rg的2倍。
如果考虑X射线屏蔽件50与消隐孔径阵列基板30的对位误差εal,则退避距离devc优选满足下述的式(3)。
devc>dscosθ+dbcotθ+2Rg+εal……(3)
例如,在将X射线的最小侵入角度θ设为26.5°,将X射线屏蔽件50的厚度ds设为1000μm,将从消隐孔径阵列基板30的上表面到电路部的深度厚度db设为130μm,将(50keV电子在硅中的)格林射程Rg设为17μm,将对位误差εal设为100μm的情况下,根据式(3)求出只要退避距离devc为1.3mm以上即可。
如图7所示,消隐器34与电路部36也可以配置在消隐孔径阵列基板30的上表面(表面)侧,能够根据式(3)同样地求出退避距离devc。
在该情况下,X射线屏蔽件50覆盖消隐孔径阵列基板30的电路部36。由此,也能够保护电路部36不受在成形孔径阵列基板10产生的散射电子的影响。X射线屏蔽件50在单元部C与电路部36之间通过银膏等导电性的屏蔽材料与消隐孔径阵列基板30紧贴,使得散射电子不会从间隙侵入,由此也能够作为散射电子屏蔽件发挥功能。
退避距离devc的上限没有特别限定,但由于退避距离devc越长,单元部C向消隐器34的信号传递延迟越大,所以退避距离devc优选为100mm以下,如果考虑到曝光装置的最大曝光区域为33mm、以及贴合的误差,则更优选为66mm以下,进一步优选为33mm以下,更进一步优选为16.5mm以下。
通过从开口端52a向水平方向(与射束行进方向正交的方向)的外侧隔开上述退避距离devc来设置电路部36,能够抑制散射电子、制动辐射X射线对电路元件造成的影响,防止动作不良的产生。
如图8所示,也可以在成形孔径阵列基板10的下表面设置X射线屏蔽件20。例如,X射线屏蔽件20通过银膏固定于成形孔径阵列基板10。在X射线屏蔽件20,与成形孔径阵列基板10的各开口12的配置位置一致地形成有电子束通过用的开口22。开口22的间距(从开口22的中心到相邻的开口22的中心的距离)与开口12的间距相同。
开口22的直径与开口12的直径相同或者大于开口12的直径,开口22与开口12连通。如果考虑开口12与开口22的对位精度,则优选使开口22的直径大于开口12的直径,以使X射线屏蔽件20不堵塞开口12。此外,在X射线屏蔽件20较厚且射束倾斜行进的情况下,考虑到该情况而优选在厚度方向上改变开口22的间距。
X射线屏蔽件20能够使用与X射线屏蔽件50相同的材料。
X射线屏蔽件20使在成形孔径阵列基板10中停止电子束时产生的制动辐射X射线衰减,能够抑制对设置于消隐孔径阵列基板30的电路部36的元件的损伤。此时,得到所希望的X射线衰减量的厚度(实际厚度)例如能够通过日本特开2019-36580公报所记载的方法等公知的方法求出。
也可以在成形孔径阵列基板10的上表面与成形孔径阵列基板10一体地设置有预孔径阵列基板14。在预孔径阵列基板14,与成形孔径阵列基板10的各开口12的配置位置一致地形成有射束通过用的开口16。开口16的直径大于开口12的直径,开口16与开口12连通。成形孔径阵列基板10以及预孔径阵列基板14例如是在硅基板形成有开口的基板。
如图9所示,也可以在消隐孔径阵列基板30的下表面(背面)侧设置散射电子屏蔽件70。在散射电子屏蔽件70的中央形成有开口72,通过消隐孔径阵列基板30的单元部C后的多射束能够通过开口72。
作为散射电子屏蔽件70的材料,在消隐孔径阵列基板30的下游侧因散射电子而产生的制动辐射X射线的影响小到可以忽略的情况下,例如能够使用硅。在该情况下,构成散射电子屏蔽件的部件需要比电子的射程厚。进而,为了也屏蔽X射线,例如能够使用金、钨。在该情况下,构成X射线屏蔽件的部件需要具有得到所希望的X射线衰减量的厚度。
散射电子屏蔽件70覆盖消隐孔径阵列基板30的电路部36。由此,能够保护电路部36不受在位于消隐孔径阵列基板30的下方的构造物产生的散射电子影响。另一方面,在消隐孔径阵列基板30的单元部C的消隐器(电极)散射的电子具有宽的角度分布,从几十微米左右的微小间隙也侵入,因此,散射电子屏蔽件70优选在单元部C与电路部36之间通过银膏等导电性的屏蔽材料与消隐孔径阵列基板30紧贴。
如图10所示,也可以在消隐孔径阵列基板30的上表面侧且为X射线屏蔽件50的开口52内设置由比散射电子的射程厚的部件构成的散射电子屏蔽件60。在散射电子屏蔽件60形成有与消隐孔径阵列基板30的单元部C的通过孔32一致的开口62。通过设置散射电子屏蔽件60,能够减少到达消隐孔径阵列基板30的散射电子。
散射电子屏蔽件60的材料与散射电子屏蔽件70相同,例如能够使用硅、金、钨。如上所述,在使用金、钨的情况下,也能够屏蔽X射线。
如图11所示,也可以接近消隐孔径阵列基板30的消隐器34设置串扰屏蔽件80。串扰屏蔽件80是形成有与消隐孔径阵列基板30的单元部C的通过孔32一致的开口81的屏蔽件,抑制相邻电极间的串扰。通过由比散射电子的射程厚的部件构成该串扰屏蔽件80,能够保护电路部36不受在位于消隐孔径阵列基板30的下方的构造物产生的散射电子影响。
串扰屏蔽件80的材料与散射电子屏蔽件70相同,例如能够使用硅、金、钨。如上所述,在使用金、钨的情况下,也能够屏蔽X射线。
可以设置散射电子屏蔽件60、70、串扰屏蔽件80的全部,也可以设置任一个或者两个。
作为对由照射到通过孔32的侧壁的散射电子产生的制动辐射X射线的对策,也可以在电路部36的元件中使用耐辐射线照射性高的LSI。耐照射线照射性高的LSI例如是以在通常的环境条件下使用为前提而设计的MOSFET的栅极氧化膜减薄或者阱的杂质浓度提高的LSI。
另外,本发明并不限定于上述实施方式本身,能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内对构成要素进行变形而具体化。此外,通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合,能够形成各种发明。例如,也可以从实施方式所示的所有构成要素删除几个构成要素。进而,也可以适当组合不同的实施方式的构成要素。
Claims (19)
1.一种消隐孔径阵列系统,具备:
消隐孔径阵列基板,形成有供多带电粒子束的各射束从上游侧向下游侧通过的多个射束通过孔,与各射束通过孔对应地分别设置有进行上述各射束的消隐偏转的消隐器;以及
X射线屏蔽件,配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧,在中央部形成有供上述多带电粒子束通过的开口,
包括上述射束通过孔以及上述消隐器的单元部设置在上述消隐孔径阵列基板的中央部,包括对上述消隐器分别施加电压的电路元件的电路部配置在上述单元部的周缘,
上述电路部配置成,与上述多个射束通过孔中最外周侧的射束通过孔的端部之间的最短距离为基于上述消隐孔径阵列基板内的电子的射程的距离以上。
2.根据权利要求1所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述电路部配置成,与上述X射线屏蔽件的上述开口的开口端之间的最短距离为基于X射线的侵入距离与由上述X射线产生的光电子的射程之和的距离以上。
3.根据权利要求1所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述消隐孔径阵列系统具备散射电子屏蔽件,该散射电子屏蔽件配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧或者下游侧,由比电子的射程厚的部件构成。
4.根据权利要求3所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述散射电子屏蔽件在上述消隐孔径阵列基板的上述单元部与上述电路部之间紧贴,并覆盖上述电路部。
5.根据权利要求3所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述散射电子屏蔽件由具有得到X射线的所希望的衰减量的厚度的部件构成。
6.根据权利要求3所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述散射电子屏蔽件配置在上述X射线屏蔽件的上述开口内。
7.根据权利要求1所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述X射线屏蔽件在上述消隐孔径阵列基板的上述单元部与上述电路部之间紧贴,并覆盖上述电路部。
8.根据权利要求1所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述消隐孔径阵列系统具备散射电子屏蔽件,该散射电子屏蔽件配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧以及下游侧,由比电子的射程厚的部件构成。
9.根据权利要求1所述的消隐孔径阵列系统,其中,
上述X射线屏蔽件包含钨、金、钽或者铅。
10.一种多带电粒子束描绘装置,具备:
带电粒子束源,发射带电粒子束;
成形孔径阵列基板,形成有多个第1开口,上述带电粒子束的一部分分别从上游侧向下游侧通过上述多个第1开口,由此形成多带电粒子束;
消隐孔径阵列基板,形成有供上述多带电粒子束的各射束从上游侧向下游侧通过的多个射束通过孔,与各射束通过孔对应地分别设置有进行上述各射束的消隐偏转的消隐器;以及
X射线屏蔽件,配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧或者下游侧,在中央部形成有供上述多带电粒子束通过的第2开口,
包括上述射束通过孔以及上述消隐器的单元部设置在上述消隐孔径阵列基板的中央部,包括对上述消隐器分别施加电压的电路元件的电路部配置在上述单元部的周缘,
上述电路部与上述多个射束通过孔中最外周侧的射束通过孔的端部之间的最短距离为基于上述消隐孔径阵列基板内的散射电子的射程的距离以上。
11.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述电路部与上述X射线屏蔽件的上述开口的开口端之间的最短距离为基于X射线的侵入距离与由上述X射线产生的光电子的射程之和的距离以上。
12.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述多带电粒子束描绘装置具备散射电子屏蔽件,该散射电子屏蔽件配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧或者下游侧,由比电子的射程厚的部件构成。
13.根据权利要求12所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述散射电子屏蔽件在上述消隐孔径阵列基板的上述单元部与上述电路部之间紧贴,并覆盖上述电路部。
14.根据权利要求12所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述散射电子屏蔽件由具有得到X射线的所希望的衰减量的厚度的部件构成。
15.根据权利要求12所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述散射电子屏蔽件配置在上述X射线屏蔽件的上述开口内。
16.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述X射线屏蔽件在上述消隐孔径阵列基板的上述单元部与上述电路部之间紧贴,并覆盖上述电路部。
17.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述多带电粒子束描绘装置具备散射电子屏蔽件,该散射电子屏蔽件配置在上述消隐孔径阵列基板的上游侧以及下游侧,由比电子的射程厚的部件构成。
18.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述X射线屏蔽件包含钨、金、钽或者铅。
19.根据权利要求10所述的多带电粒子束描绘装置,其中,
上述多带电粒子束描绘装置还具备第二X射线屏蔽件,该第二X射线屏蔽件固定在上述成形孔径阵列基板的下表面。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-114847 | 2022-07-19 | ||
JP2022114847A JP2024012973A (ja) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117420727A true CN117420727A (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=89529003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310869569.0A Pending CN117420727A (zh) | 2022-07-19 | 2023-07-17 | 消隐孔径阵列系统以及多带电粒子束描绘装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240029999A1 (zh) |
JP (1) | JP2024012973A (zh) |
KR (1) | KR20240011626A (zh) |
CN (1) | CN117420727A (zh) |
-
2022
- 2022-07-19 JP JP2022114847A patent/JP2024012973A/ja active Pending
-
2023
- 2023-06-28 US US18/343,128 patent/US20240029999A1/en active Pending
- 2023-07-13 KR KR1020230090952A patent/KR20240011626A/ko unknown
- 2023-07-17 CN CN202310869569.0A patent/CN117420727A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20240011626A (ko) | 2024-01-26 |
US20240029999A1 (en) | 2024-01-25 |
JP2024012973A (ja) | 2024-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102330504B1 (ko) | 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
US9530616B2 (en) | Blanking aperture array and charged particle beam writing apparatus | |
KR102025602B1 (ko) | 멀티 빔용 애퍼쳐 세트 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
US20140091229A1 (en) | Electrode for a charged particle beam lens | |
US20240029999A1 (en) | Blanking aperture array system and multi charged particle beam writing apparatus | |
TW201931422A (zh) | 多帶電荷粒子束描繪裝置 | |
US20240186100A1 (en) | Blanking aperture array system and multi charged particle beam writing apparatus | |
TW202418336A (zh) | 遮沒孔徑陣列系統及多帶電粒子束描繪裝置 | |
US10340120B2 (en) | Blanking aperture array, method for manufacturing blanking aperture array, and multi-charged particle beam writing apparatus | |
US11355302B2 (en) | Multi-beam blanking device and multi-charged-particle-beam writing apparatus | |
KR20240082195A (ko) | 블랭킹 애퍼처 어레이 시스템 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
US11908659B2 (en) | Multi charged particle beam writing apparatus | |
US11189554B2 (en) | Semiconductor device | |
TWI684831B (zh) | 多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束調整方法 | |
KR20240007062A (ko) | 실장 기판, 블랭킹 애퍼처 어레이 칩, 블랭킹 애퍼처 어레이 시스템 및 멀티 하전 입자 빔 조사 장치 | |
JP3324749B2 (ja) | 電子線描画方法および電子線描画装置 | |
JP2024008831A (ja) | 実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |