JP2001230190A - フェライト、荷電粒子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度が変化しても荷電粒子線の特性に影響を
与えないようなフェライトを提供する。 【解決手段】 ある温度Ｔより温度が上昇してＴ’とな
ると、飽和磁束密度が減少し、初透磁率は増加するの
で、初磁化曲線はＰ点で交わる。このＰ点は、Ｔ、Ｔ’
の値が変化してもほとんど変化しない。このときの磁界
の強さをＨ_ACとする。よって、荷電粒子線露光装置の作
動時におけるフェライトにおける磁界の強さがＨ_ACの近
傍になるようにフェライトを選定すれば、温度が変化し
ても、荷電粒子線に影響が出ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線露光装
置に使用されるフェライト、それを使用した荷電粒子線
露光装置、及びそれを使用した半導体デバイスの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の微細化に伴い、電子
ビームに代表される荷電粒子線を使った露光装置が開発
されている。電子ビームは光に比べビームの直進性が良
いため、光より微細な形状を露光可能とされている。

【０００３】図１に電子線露光装置の転写光学系の概要
を示す。図１において１、２はレンズ、３はレチクル、
４は感応基板面であるウェハ、５は散乱アパーチャ、６
はシステム軸、７、８は偏向器、９、１０はフェライト
スタック、１１は電子線の偏向軌道である。

【０００４】フェライトスタックとは、非磁性フェライ
トと高透磁率のフェライトのリング積層からなるもので
ある。リングはその目的から、レンズの軸と同じ軸に対
して対称であり、その内半径、外半径、厚さ等は、与え
られた条件を満たすように設計者によって適切に定めら
れる。非磁性フェライトの部分は存在しなくても構わな
いが、組立精度の観点からは設けることが好ましい。本
明細書で問題としているフェライトスタックの特性と
は、高透磁率のフェライトの特性のことである。

【０００５】図示されない照明光学系によりレチクル３
が電子線で照射され、その上のパターンを通過した電子
線が２つのレンズ１、２によりウェハ上に結像され、レ
チクル３上のパターンをウェハ４上に縮小転写する。レ
ンズ１とレンズ２の間には、散乱線をカットするための
散乱アパーチャ５が設けられている。偏向器７、８は、
マスク３の所定の位置から出発した電子線が所定の電子
線の偏向軌道１１上に乗って、散乱アパーチャ５を通過
しウェハ４の所定の位置に結像するように電子線を偏向
させる他、像の歪みや収差を取り除く作用を行ってい
る。

【０００６】フェライトスタック９、１０は、偏向器
７、８が発生する交流磁場の影響により、レンズ１、２
を構成する金属に渦電流が発生して、電子線への意図せ
ぬ磁気作用を生起することを防ぐとともに、レンズの作
成誤差によるレンズ磁場の形状を整える役目を担ってい
る。また、フェライトはフェライトスタック９、１０の
他、電磁レンズが発生する磁場を効率よく光軸に作用さ
せるため等、及び偏向器の芯等にも使用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特に、分割転写露光装
置に代表される転写型電子線露光装置の場合、照明系及
び転写系のビーム電流を比較的大きくして露光すること
により高スループットを得ている。しかし、大きな電流
で露光するためにはクーロン効果による像のボケを抑制
する必要がある。クーロン効果による像のボケを抑制す
るには、照射する電子線を比較的高い電圧で加速した
り、転写光学系のレチクルとウェハの間の距離を短縮す
る必要がある。その結果、荷電粒子線の短い飛行の間に
所定の縮小軌道や偏向軌道をとらせなくてはならず、そ
のためにレンズ及び偏向器に流れる電流を増加する必要
がある。

【０００８】また、分割転写露光装置に代表される転写
型電子線露光装置の場合、高スループットを得るために
は、できるだけ偏向領域を広げることにより、感応基板
が機械的にスキップしたりスキャンを折り返したりする
回数を減らし、感応基板ステージが静止または駆動する
のにかかるオーバーヘッド時間を減少する必要がある。
偏向距離は偏向器の励磁電流に比例するため、電子線に
大偏向を与えるためには大きな励磁電流を偏向器に与え
ねばならない。

【０００９】このようにレンズや偏向器などの要素は、
より高いスループットの実現のために、より大きな電流
を必要とする傾向があり、これによる発熱が少なからず
存在する。露光動作中に要素の温度が変動した場合、こ
れらを構成する材料の磁気特性に従って対応する磁場の
形状に変動が起きる。よって、従来よりレンズや偏向器
等の温度変化による誤差を所定値にするように設計上の
努力が払われてきたが、発明者らの研究の結果、これら
を小さくしても除ききれない温度変化による誤差がある
ことが分かってきており、別の発生要因があるのではな
いかと考えられた。

【００１０】本発明者らが、この原因を調査したとこ
ろ、従来注意が払われてこなかった、偏向器とレンズの
間に存在するフェライトスタック９、１０をはじめとす
るフェライト類が、温度変化に伴い偏向器の偏向感度を
著しく変化させ、感応基板における像の位置ずれやボケ
の増加などを起こすことが分かった。すなわち、従来は
これらのフェライト類を冷媒で冷却していたが、コイル
の発熱は電子線を走査する周波数や、動的補正により変
化するため、冷媒による冷却のみでは、十分にフェライ
ト類の温度変化を防ぐことができなかった。

【００１１】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、温度が変化しても荷電粒子線の特性に影響を
与えないようなフェライト、像の位置ずれやボケの発生
が小さい荷電粒子線露光装置、及びそれを使用した半導
体デバイスの製造方法を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、荷電粒子線露光装置に使用されるフェ
ライトであって、異なる温度での初磁化曲線が、所望の
磁界の値において互いに交差する特性を持つフェライト
（請求項１）である。

【００１３】図２に、異なる温度での初磁化曲線が交わ
る場合のＢ−Ｈカーブの例を示す。この例においては、
ある温度Ｔより温度が上昇してＴ’となると、飽和磁束
密度が減少し、初透磁率は増加するので、初磁化曲線は
Ｐ点で交わる。このＰ点は、Ｔ、Ｔ’の値が変化しても
ほとんど変化しない。このときの磁界の強さをＨ_ACとす
る。

【００１４】今、偏向器が作動した場合にこのフェライ
トに印加される磁界がＨ_ACに等しいとし、振幅透磁率に
ついて考える。振幅透磁率とは、消磁状態にあるフェラ
イトに時間平均値が０となるＡＣの磁界を印加したとき
の磁束密度と磁界の強さの最大値から得られる透磁率を
真空の透磁率で割ったものである。これは図２におい
て、印加するＡＣ磁界の振幅の値(Ｈ_AC)における初磁化
曲線上の場所Ｐから原点に直線を引き、その直線の傾き
を真空の透磁率で割ったものに相当する。

【００１５】ここで、実際の荷電粒子線露光装置におい
ては、偏向器が、荷電粒子線を走査するために、このよ
うなＡＣ磁界を発生する。この偏向器の付近にフェライ
トスタックがあり、その温度が変動すると、それに伴な
い透磁率が変動する。そのため、ビームの位置がドリフ
トしてしまい、露光に重大な影響を与える。この偏向器
が発生するＡＣ磁界の大きさはほぼ一定である。そのた
め、その偏向器が発生する磁界の値での振幅透磁率が温
度変化しない様に、フェライトの特性を調整すれば、偏
向器の温度安定性を向上させることができる。

【００１６】すなわち、偏向器が発生する磁界の振幅が
フェライトスタックの位置で前記Ｈ _ACとなるようにフェ
ライトを選定すれば、振幅透磁率はフェライトの温度が
稼動温度にある場合と、温度上昇した場合で変化がな
い。つまり、フェライトの温度変化が起こっても光軸上
の磁束密度の変化がなく、電子やイオンビームに影響が
ない。

【００１７】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、飽和磁束密度が温度の上昇に
より減少するものであり、初透磁率のセカンダリーピー
クがフェライトの稼動温度より高い温度に調整されてい
ることを特徴とするもの（請求項２）である。

【００１８】図３に一般的なフェライトの初透磁率（μ
i）の温度特性を模式的に示す。初透磁率の温度特性
は、図３に示すように２つのピークを有する。高いピー
クをプライマリーピーク、低いピークをセカンダリーピ
ークと呼ぶ。プライマリーピークはキュリー点（Tc）の
直前で高い値を取り、その温度は材料に強く依存する
が、例えば200℃程度である。このキュリー点はフェラ
イトの材料やフェライトを焼成する際の条件により調整
できる。同様にセカンダリーピークの位置と高さも、磁
性材料の配合や焼成条件により自由に設定できる。その
ため、プライマリーピークとセカンダリーピークの間の
谷間のカーブの様子も調整できる。

【００１９】セカンダリーピークがフェライトの稼動温
度よりも高い温度に調整されているということは、温度
が稼動温度よりも上昇すれば初透磁率はそれにつれて上
昇することを意味する。よって、このような材料で、飽
和磁束密度が温度の上昇により減少する場合には、異な
る温度での初磁化曲線は必ず互いに交差する。よって、
磁性材料の配合や焼成条件を調整して両者が同時に満た
されるようにすることにより、前記第１の手段を実現す
ることができる。

【００２０】ここで、初磁化曲線が交わる位置である図
２の点Ｐの位置はセカンダリーピークの位置と高さを調
整することにより任意の位置に設定できる。つまり、図
３において、稼動温度付近における初透磁率を示すカー
ブの傾きの、温度変化による変化量を任意に設定でき
る。この傾きの変化量を大きくすれば、フェライトの温
度変化があった場合、図２に示す初磁化曲線の原点での
傾きが大きく変化する。そのため、温度が変化したとき
の初磁化曲線は磁界の強さがより強い点で、稼動温度の
初磁化曲線と交わるようになる。つまり、磁界の振幅が
大きい場合の振幅透磁率の値の温度変動を抑制すること
ができるようになる。

【００２１】一方、初磁化曲線の交わる位置は、図４に
示す飽和磁束密度μmの温度特性を調整することによっ
ても調整できる。図４に示すように、フェライトの飽和
磁束密度μmは一般的に、温度が上昇すると減少する。
この減少の傾き具合は、フェライト材料の配合や焼成条
件により調整できる。この場合、前提としてセカンダリ
ーピークの位置が稼動温度より高い位置にないと初磁化
曲線は交差しない。その条件の下で、飽和磁束密度の温
度特性の減少曲線の傾きを大きくするようにフェライト
の材料や焼成条件を設定すると、図２に示す初磁化曲線
の磁界の大きい領域の磁束密度の値は、温度上昇により
大きく減少する。そのため、初磁化曲線が交わる点Ｐ位
置を磁界の強さが小さい方向にシフトさせることができ
る。

【００２２】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段であって、飽和磁束密度が温度の上昇に
より減少するものであり、最大透磁率がフェライトの温
度上昇につれて増加するものであることを特徴とするも
の（請求項３）である。

【００２３】最大透磁率とは、原点よりＢ−Ｈカーブに
引いた接線の傾きから決まる透磁率を真空の透磁率で割
った値である。フェライトの飽和磁束密度が温度の上昇
により減少する場合、最大透磁率が温度の上昇につれて
増加すれば、異なる温度での初磁化曲線は、図５に示す
ように必ず互いに交差する。なお、図５(a)に示すよう
に、初磁化曲線が交差する点が２つあってもかまわな
い。

【００２４】そして、最大透磁率とその温度による増加
率を変化させることにより、初磁化曲線が交わる点を変
化させることができる。最大透磁率とその温度による増
加率は、フェライトの材料や焼成条件を適当に設定する
ことにより希望の値とすることができる。また、本手段
においても、前記第２の手段において説明したと同様の
理由により、初磁化曲線の交わる位置は、図４に示す飽
和磁束密度μmの温度特性を調整することによっても調
整できる。

【００２５】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第１の手段であって、飽和磁束密度が温度の上昇に
より増加するものであり、初透磁率のセカンダリーピー
クがフェライトの稼動温度より低い温度に調整されてい
ることを特徴とするもの（請求項４）である。

【００２６】一般的にはフェライトの飽和磁束密度は温
度の上昇により減少するが、その成分や焼成条件の選定
によっては、温度の上昇により増加する場合がある。そ
の場合には、そのフェライトの初透磁率のセカンダリー
ピークをフェライトの稼動温度より低い温度になるよう
に調整すれば、初透磁率は温度の上昇と共に低下するの
で、図６に示すように、異なる温度での初磁化曲線は必
ず互いに交差する。

【００２７】よって、磁性材料の配合や焼成条件を調整
して両者が同時に満たされるようにすることにより、前
記第１の手段を実現することができる。なお、本手段に
おいては、フェライトの稼動温度は初透磁率のセカンダ
リーピークとプライマリーピークの谷に相当する温度よ
り低くなければならないが、通常の荷電粒子線露光装置
において、フェライトの稼動温度がこのような温度より
高くされることは無い。

【００２８】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第１の手段であって、飽和磁束密度が温度の上昇に
より増加するものであり、最大透磁率がフェライトの温
度上昇につれて低下するものであることを特徴とするも
の（請求項５）である。

【００２９】この場合においても、異なる温度での初磁
化曲線は必ず互いに交差する。よって、磁性材料の配合
や焼成条件を調整して両者が同時に満たされるようにす
ることにより、前記第１の手段を実現することができ
る。

【００３０】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第１の手段から第５の手段のいずれかであって、初
磁化曲線が交差する位置の磁界が、そのフェライト近傍
の偏向器が発生する交流磁界の振幅位置とほぼ等しくさ
れていることを特徴とするもの（請求項６）である。

【００３１】本手段は、偏向器の近くに電磁レンズ等が
無く、フェライトに印加される磁界が実質的に偏向器の
みからのものである場合に有効である。このような場合
には、前記第１の手段の説明で述べたように、偏向器が
発生する磁界の振幅がフェライトスタックの位置で前記
図２におけるＨ_ACとなるようにフェライトを選定すれ
ば、振幅透磁率はフェライトの温度が稼動温度にある場
合と、温度上昇した場合で変化がない。つまり、フェラ
イトの温度変化が起こっても光軸上の磁束密度の変化が
なく、電子やイオンビームに影響がない。

【００３２】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第１の手段から第５の手段のいずれかであって、初
磁化曲線が交差する位置の磁界が、そのフェライト近傍
の電磁レンズが発生する磁界の値とほぼ等しく設定され
ていることを特徴とするもの（請求項７）である。

【００３３】荷電粒子線露光装置内部のフェライトに作
用する磁界は、偏向器が発生するＡＣ磁場の他に、電磁
レンズが発生するＤＣ磁場もある。電磁レンズとは、コ
イルに直流電流を流し荷電粒子を集光するレンズであ
る。この電磁レンズが磁場を発生し、それが光軸上に作
る磁束密度は振幅透磁率とは関係ない。荷電粒子を偏
向、集光する力はローレンツ力であり、磁束密度Ｂと電
荷との外積で記述できる。つまり、ＤＣ磁場がフェライ
トに印加される場合については、荷電粒子に直接影響す
る磁束密度が温度に対し安定であるようにする必要があ
る。

【００３４】図７はフェライトに電子レンズが発生する
ＤＣの磁界をまず印加し、その後偏向器がＡＣ磁界を発
生したときに発生する磁束密度を示している。フェライ
トの温度が稼動温度Ｔのとき、まず電子レンズによる磁
界の強さがＨ_1DCであったとすると、フェライトは初磁
化曲線に沿って磁化される。ここで、Ｈ_1DCの値は温度
変化したフェライトの初磁化曲線が交わる点Ｐよりも少
し低い値とする。次に偏向器を励磁し、磁界Ｈ_1ACを発
生させると、フェライト内部におけるＢＨカーブは小さ
なヒステリシスループを描く。これをローカルループ
（ローカルヒステリシスループ）と呼ぶ。

【００３５】このループの縦軸の大きさが、この時にフ
ェライト内部に発生する磁束密度であり、その値は実線
のように変化する。ここで、フェライトの温度がＴ’に
変化した場合、初磁化曲線が破線で示すものに変化する
ので、ローカルループも破線に示す位置に移動する。し
かし、温度が異なる初磁化曲線が点Ｐで交わるため、温
度が変化した場合のローカルループも、その形は変化し
ても中心位置はほとんど変化しない。そのため、光軸上
の磁束密度の大きさも変動が少なく、ビームの位置が温
度に対して安定する。

【００３６】これに対し、温度が異なる初磁化曲線が交
わる点Ｐの位置が、電磁コイルの発生するＤＣ磁界と離
れている場合を説明する。ＤＣ磁界の強度がＨ_2DCの場
合、フェライトの温度変動により、初磁化曲線の位置が
大きく変化するため、偏向器によるローカルループの中
心位置もそれに伴ない大きく移動する。つまり、フェラ
イト内部のローカルループの磁束密度の中心位置がＢ₂
からＢ'₂に大きく変化し、光軸上の磁束密度もそれに伴
ない大きく変動する。結果としてビームの位置ずれを引
き起こし、露光に重大な影響を与える。

【００３７】なお、本手段及び後記第８の手段において
「ほぼ等しく」とは、前記ローカルループの磁束密度の
中心位置のずれが、露光装置の特性上問題とならない範
囲を意味し、その値は、荷電粒子線の設計条件に応じて
当業者が容易に決定することができる。

【００３８】また、本手段は、電磁レンズと偏向器の位
置が離れており、偏向器の影響が無い場合にも適用する
ことができ、その場合には、フェライトの温度変化によ
る電磁レンズの特性の変化を小さくすることができる。
この場合には、初磁化曲線が交差する位置の磁界の値
は、そのフェライト近傍の電磁レンズが発生する磁界の
値になるべく近くすることが好ましい。

【００３９】前記課題を解決するための第８の手段は、
前記第１の手段から第５の手段のいずれかであって、初
磁化曲線が交差する位置の磁界が、そのフェライト近傍
の電磁レンズが発生する磁界と偏向器が発生する直流磁
界の和の値とほぼ等しく設定されていることを特徴とす
るもの（請求項８）である。

【００４０】本手段は、前記第７の手段において、偏向
器からも直流磁界が発生しているような場合に有効であ
る。その作用効果は、前記第７の手段で説明したものと
同じであるので、説明を省略する。

【００４１】前記課題を解決するための第９の手段は、
前記第８の手段であって、前記「ほぼ等しく設定」と
は、偏向器を作動させたときに描かれるフェライトのＢ
−Ｈカーブのローカルループの中心が、フェライトの温
度変化によって変化しない値の近傍に設定されることを
特徴とするもの（請求項９）である。

【００４２】図７からも分かるように、ローカルループ
は、ＤＣ磁界が与えらた点からＡＣ磁界の振幅分だけ初
透磁率曲線状を移動（図では右上に移動）した点を起点
として開始され、初透磁率曲線からは離れたカーブとな
る。最初のＡＣ励磁が磁界を強める方向に印加されれ
ば、図に示すように初透磁率のカーブの上側にローカル
ループが形成される。よって、図７におけるＨ_1DCの値
を、Ｐ点に対応する磁界にしておくと、フェライトの温
度が変化したとき、ローカルループの中心が変化する。
よって、図７においては、Ｈ_1DCの値を、Ｐ点に対応す
る磁界よりも小さくすることにより、温度が変化したと
きにも、ローカルループの中心が変化しないようにして
いる。

【００４３】同様、最初のＡＣ励磁が磁界を弱める方向
に印加されれば、Ｈ_1DCの値を、Ｐ点に対応する磁界よ
りも大きくすることにより、温度が変化したときにも、
ローカルループの中心が変化しないようにしなければな
らない。

【００４４】本手段によれば、ローカルループの中心が
フェライトの温度変化によって変化しない値の近傍に、
直流磁界の値がくるように設定されているので、そのた
め、光軸上の磁束密度の大きさも変動が少なく、ビーム
の位置が温度に対して安定する。なお、「変化しない値
の近傍」とは、前記ローカルループの磁束密度の中心位
置のずれが、露光装置の特性上問題とならない範囲を意
味し、その値は、荷電粒子線の設計条件に応じて当業者
が容易に決定することができる。

【００４５】前記課題を解決するための第１０の手段
は、前記第１の手段から第９の手段のうちいずれかを有
してなることを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項
１０）である。

【００４６】本手段においては、フェライトの温度変化
によって荷電粒子線光学系が受ける影響が小さいので、
感応基板における像の位置ずれやボケの増加などを防止
することができる。よって、露光転写精度を高めること
ができる。

【００４７】前記課題を解決するための第１１の手段
は、前記第１０の手段である荷電粒子線露光装置を用い
て、マスク又はレチクルに設けられた回路パターンをウ
ェハーに露光転写する工程を有してなることを特徴とす
る半導体デバイスの製造方法（請求項１１）である。

【００４８】本手段においては、正確な露光転写を行な
うことができるので、微細なパターンを有する高集積度
の半導体を歩留良く製造することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の１例
である電子線露光装置の概要を示すものであり、本実施
の形態は、フェライトスタックが特殊なものである他
は、従来のものと代わるところは無い。図１において
１、２はレンズ、３はレチクル、４は感応基板面である
ウェハ、５は散乱アパーチャ、６はシステム軸、７、８
は偏向器、９、１０はフェライトスタック、１１は電子
線の偏向軌道である。

【００５０】図示されない照明光学系によりレチクル３
が電子線で照射され、その上のパターンを通過した電子
線が２つのレンズ１、２によりウェハ上に結像され、レ
チクル３上のパターンをウェハ４上に縮小転写する。レ
ンズ１とレンズ２の間には、散乱線をカットするための
散乱アパーチャ５が設けられている。偏向器７、８は、
マスク３の所定の位置から出発した電子線が所定の電子
線の偏向軌道１１上に乗って、散乱アパーチャ５を通過
しウェハ４の所定の位置に結像するように電子線を偏向
させる他、像の歪みや収差を取り除く作用を行ってい
る。

【００５１】フェライトスタック９、１０は、偏向器
７、８が発生する交流磁場の影響により、レンズ１、２
を構成する金属に渦電流が発生して、電子線への意図せ
ぬ磁気作用を生起することを防ぐとともに、レンズの作
成誤差によるレンズ磁場の形状を整える役目を担ってい
る。このようにフェライトはフェライトスタック９、１
０の他、電磁レンズが発生する磁場を効率よく光軸に作
用させるため等に使用されている。

【００５２】図１におけるフェライトスタック９には、
レンズ１より図７のＨ_1DCに相当する直流磁場が作用し
ており、偏向器７により図７のＨ_1ACに相当する交流磁
場が作用している。このフェライトスタック９に使用さ
れるフェライトは、温度上昇により飽和磁束密度が低下
し、初透磁率が増加するものが選定されており、その結
果、フェライトの温度が稼動温度ＴよりＴ’に変化する
と、初磁化曲線は図７の実線から破線のように変化する
が、両者は点Ｐで交わる。このフェライトは、その成分
と焼成条件を調整することにより、点Ｐに対応する磁界
が、前記直流磁場Ｈ_1DCよりも少し高い値になるように
作られている。

【００５３】そのため、露光状態において偏向器による
交流磁場Ｈ_1ACが作用すると、磁界がＨ_1DCを中心とす
る、実線で示すようなローカルループができる。温度が
Ｔ’に変化した場合、ローカルループは破線で示すよう
になるが、その中心は、実線で示したものからほとんど
変化しない。よって、フェライトスタック９の温度が変
化しても、電子線光学系に与える影響は極僅かである。
なお、フェライトスタック１０も同じような設計思想で
フェライトを選定して使用している。

【００５４】このように、本実施の形態においては、フ
ェライトスタック９、１０の温度が変化しても、それが
電子線光学系に与える影響が少ないので、ウェハ面にお
ける像の位置ずれやボケの増加などを防止することがで
きる。よって、微細なパターンであっても正確に露光転
写を行なうことができる。

【００５５】以下、本発明に係る半導体デバイスの製造
方法の実施の形態の例を説明する。図８は、本発明の半
導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートであ
る。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。 ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを準備
するウェハ準備工程） 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程（又
はマスクを準備するマスク準備工程） ウェハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシング
工程 ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動
作可能にならしめるチップ組立工程 できたチップを検査するチップ検査工程 なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程から
なっている。

【００５６】これらの主工程の中で、半導体のデバイス
の性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動
作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシン
グ工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる） この薄膜層やウェハ基板を酸化する酸化工程 薄膜層やウェハ基板等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエ
ッチング工程（例えばドライエッチング技術を用いる） イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 さらに加工されたウェハを検査する検査工程 なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り
返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。

【００５７】図９は、図８のウェハプロセッシング工程
の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャート
である。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含
む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上にレ
ジストをコートするレジスト塗布工程 レジストを露光する露光工程 露光されたレジストを現像してレジストのパターンを
得る現像工程 現像されたレジストパターンを安定化させるためのア
ニール工程 以上の半導体デバイス製造工程、ウェハプロセッシング
工程、リソグラフィー工程については、周知のものであ
り、これ以上の説明を要しないであろう。

【００５８】本実施の形態においては、露光工程に、実
施の形態で示したような電子線露光装置を使用している
ので、微細なパターンを正確に露光転写することがで
き、高集積度の半導体デバイスを歩留良く製造すること
が可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る発明においては、フェライトの温度変化が起
こっても光軸上の磁束密度の変化を無くすることがで
き、電子やイオンビームへの影響を防止することができ
る。請求項２に係る発明から請求項５に係る発明におい
ては、確実に請求項１にかかる発明を実現することがで
きる。

【００６０】請求項６に係る発明においては、フェライ
トに印加される磁界が実質的に偏向器のみからのもので
ある場合に、フェライトの温度変化が起こっても光軸上
の磁束密度の変化を無くすることができ、電子やイオン
ビームへの影響を防止することができる。

【００６１】請求項７に係る発明から請求項９に係る発
明においては、偏向器を作動させたとき、ローカルルー
プの中心位置の変化が小さいので、フェライトの温度変
化が起こっても光軸上の磁束密度の変化を無くすること
ができ、電子やイオンビームへの影響を防止することが
できる。

【００６２】請求項１０に係る発明においては、感応基
板における像の位置ずれやボケの増加などを防止するこ
とができるので、露光転写精度を高めることができる。
請求項１１に係る発明においては、微細なパターンを有
する高集積度の半導体を歩留良く製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の、及び本発明の実施の形態の一例である
電子線露光装置の概要を示す図である。

【図２】フェライトの初磁化曲線の温度に応じた変化の
例を示す図である。

【図３】フェライトの初透磁率の温度による変化の例を
示す図である。

【図４】フェライトの飽和磁束密度の温度による変化の
例を示す図である。

【図５】フェライトの初磁化曲線と最大透磁率の温度に
応じた変化の例を示す図である。

【図６】フェライトの飽和磁束密度が温度に応じて増加
し、初透磁率が温度に応じて低下する場合の初磁化曲線
の例を示す図である。

【図７】直流磁場と交流磁場が重畳された場合の、フェ
ライトにおけるローカルループの状態を示す図である。

【図８】本発明の半導体デバイス製造方法の一例を示す
フローチャートである。

【図９】リソグラフィプロセスを示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１、２…レンズ ３…レチクル ４…感応基板面であるウェハ ５…散乱アパーチャ ６…システム軸 ７、８…偏向器 ９、１０…フェライトスタック １１…電子線の偏向軌道

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子線露光装置に使用されるフェラ
   イトであって、異なる温度での初磁化曲線が、所望の磁
   界の値において互いに交差する特性を持つフェライト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフェライトであって、
   飽和磁束密度が温度の上昇により減少するものであり、
   初透磁率のセカンダリーピークがフェライトの稼動温度
   より高い温度に調整されていることを特徴とするフェラ
   イト。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のフェライトであって、
   飽和磁束密度が温度の上昇により減少するものであり、
   最大透磁率がフェライトの温度上昇につれて増加するも
   のであることを特徴とするフェライト。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のフェライトであって、
   飽和磁束密度が温度の上昇により増加するものであり、
   初透磁率のセカンダリーピークがフェライトの稼動温度
   より低い温度に調整されていることを特徴とするフェラ
   イト。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のフェライトであって、
   飽和磁束密度が温度の上昇により増加するものであり、
   最大透磁率がフェライトの温度上昇につれて低下するも
   のであることを特徴とするフェライト。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載のフェライトであって、初磁化曲線が交差する
   位置の磁界が、そのフェライト近傍の偏向器が発生する
   交流磁界の振幅とほぼ等しくされていることを特徴とす
   るフェライト。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載のフェライトであって、初磁化曲線が交差する
   位置の磁界が、そのフェライト近傍の電磁レンズが発生
   する磁界の値とほぼ等しく設定されていることを特徴と
   するフェライト。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載のフェライトであって、初磁化曲線が交差する
   位置の磁界が、そのフェライト近傍の電磁レンズが発生
   する磁界と偏向器が発生する交流磁界の振幅の和の値と
   ほぼ等しく設定されていることを特徴とするフェライ
   ト。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のフェライトであって、
   前記「ほぼ等しく設定」とは、偏向器を作動させたとき
   に描かれるフェライトのＢ−Ｈカーブのローカルループ
   の中心が、フェライトの温度変化によって変化しない値
   の近傍に設定されることを特徴とするフェライト。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のうちいずれか
    １項に記載のフェライトを有してなることを特徴とする
    荷電粒子線露光装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の荷電粒子線露光装
    置を使用して、マスク又はレチクルに設けられた回路パ
    ターンをウェハに露光転写する工程を有してなることを
    特徴とする半導体デバイスの製造方法。