JP2001244171A - Beam-shaping aperture, its manufacturing method, charged particle beam exposure system, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Beam-shaping aperture, its manufacturing method, charged particle beam exposure system, and method of manufacturing semiconductor device

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JP2001244171A
JP2001244171A JP2000050722A JP2000050722A JP2001244171A JP 2001244171 A JP2001244171 A JP 2001244171A JP 2000050722 A JP2000050722 A JP 2000050722A JP 2000050722 A JP2000050722 A JP 2000050722A JP 2001244171 A JP2001244171 A JP 2001244171A
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rectangular
aperture
opening
manufacturing
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Japanese (ja)
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Junji Nakamura
潤二 中村
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Original Assignee
Nikon Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a beam shaping aperture which has no round corner sections. SOLUTION: A rectangular upper carved hole 2 is formed into a single discoid member (made of tantalum or molybdenum), from the upper surface of the member to the central part of the member in the thickness direction. In addition, a rectangular lower carved hole 3 is formed into the member, extending from the lower surface of the member to the central part of the member in the thickness direction. These holes 2 and 3 overlap each other and form an opening at the central part. Since the holes 2 and 3 intersect each other at right angles, the opening also becomes rectangular (in many cases, square) in shape. Although the holes 2 and 3 have round corner sections formed at the time of carving the holes 2 and 3, the rectangular opening has no round corner section.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光装置等
の荷電粒子線露光装置等に用いるのに好適なビーム成形
アパーチャ、及びその製造方法、荷電粒子線露光装置、
及び半導体デバイスの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam shaping aperture suitable for use in a charged particle beam exposure apparatus such as an electron beam exposure apparatus, a method of manufacturing the same, a charged particle beam exposure apparatus,
And a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[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。このような露光装置におい
て、一度に露光される範囲を決定するためにビーム成形
アパーチャが用いられている。例えば、レチクルに形成
されたパターンをウェハに転写する露光装置の場合、ビ
ーム成形アパーチャは、照明光学系の光がレチクルを照
射する範囲を決定するために使用される。
2. Description of the Related Art In recent years, with miniaturization of semiconductor elements, an exposure apparatus using an electron beam has been developed. Since the electron beam has a higher beam straightness than light, it is possible to expose a finer shape than light. In such an exposure apparatus, a beam shaping aperture is used to determine a range to be exposed at a time. For example, in the case of an exposure apparatus that transfers a pattern formed on a reticle to a wafer, a beam shaping aperture is used to determine a range in which light from an illumination optical system irradiates the reticle.

【0003】このようなビーム成形アパーチャは、電子
ビームを遮ることのできる、高融点の金属であるタンタ
ルやモリブデンで作られることが多い。ビーム成形アパ
ーチャにおける開口の形成法としては、タンタルやモリ
ブデンの板に対して、図7に示すように、平板状の金属
21に正方形の電極23を用いて放電加工法で加工して
開口部22を形成することが多い。
[0003] Such a beam shaping aperture is often made of tantalum or molybdenum, which are high melting point metals capable of blocking an electron beam. As shown in FIG. 7, a method of forming an opening in the beam forming aperture is as follows: a plate made of tantalum or molybdenum is processed by electric discharge machining using a square electrode 23 on a flat metal 21 to form an opening 22. Are often formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける図7のような作製方法では、開口部22の4隅の
コーナーR部を小さくするのに限界があった。放電加工
法は加工用の電極を被加工物に近接させ、両者に高電圧
のパルスを加えることにより、被加工物を溶融除去し、
電極の形状を被加工物に転写させるものである。その際
の放電ギャップは通常20μm程度である。よって、4
隅にR部のない正方形の電極23を用いたとしても、被
加工物には図8に示すように、電極23の角部を中心と
して放電ギャップ分のR部を持った形状の穴(開口部)
22が加工される。このコーナーRは、アパーチャの機
能上ゼロであることが望ましいが、図7のような作製方
法ではR部が残ることは避けられなかった。
However, in the conventional manufacturing method as shown in FIG. 7, there is a limit in reducing the four corners R of the opening 22. In the EDM method, the machining electrode is brought close to the workpiece, and a high-voltage pulse is applied to both to melt and remove the workpiece,
The shape of the electrode is transferred to the workpiece. The discharge gap at that time is usually about 20 μm. Therefore, 4
Even if a square electrode 23 having no R portion at the corner is used, as shown in FIG. 8, the workpiece has a hole (opening) having an R portion corresponding to the discharge gap around the corner of the electrode 23 as shown in FIG. Part)
22 is processed. The corner R is desirably zero in view of the function of the aperture, but it is inevitable that the R portion remains in the manufacturing method as shown in FIG.

【0005】たとえば、分割露光転写方式の露光装置に
おいては、露光転写すべきパターンを、複数のサブフィ
ールドと呼ばれる区画に分割し、1つのサブフィールド
を一度に転写し、複数の転写領域を繋ぎ合わせて全体の
露光転写を行っている。このような場合、ビーム成形開
口のコーナー部にRがあると、このR部分を避けてサブ
フィールドを形成しなければならないので、サブフィー
ルドの周りのスカート部が広くなることになり、その結
果、レチクルが大きくなってしまう。
For example, in an exposure apparatus of a division exposure transfer system, a pattern to be exposed and transferred is divided into a plurality of sections called subfields, one subfield is transferred at a time, and a plurality of transfer areas are joined. The entire exposure transfer is performed. In such a case, if there is an R at the corner of the beam shaping aperture, a subfield must be formed avoiding the R portion, so that the skirt around the subfield becomes wider, and as a result, The reticle becomes large.

【0006】そうすると、偏向幅やメインフィールド
(最大偏向幅で決まる幅を有するサブフィールドのグル
ープ)間のステージのスキップ量が大きくなり、光学系
やステージの負荷が増大するばかりでなく、露光転写に
時間がかかりスループットが低下するという問題点が生
じる。
[0006] Then, the skip width of the stage between the deflection width and the main field (a group of subfields having a width determined by the maximum deflection width) increases, so that not only the load on the optical system and the stage increases but also the exposure transfer. There is a problem that it takes time and the throughput is reduced.

【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、角部にR部が無いビーム成形アパーチャ、
及びその製造方法、このようなビーム成形アパーチャを
使用した荷電粒子線露光装置、及びこのような荷電粒子
線露光装置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。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a beam forming aperture having no R portion at a corner.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing the same, a charged particle beam exposure apparatus using such a beam shaping aperture, and a method for manufacturing a semiconductor device using such a charged particle beam exposure apparatus.

【0008】[0008]

【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、単一部材からなり矩形の開口部を有す
るビーム成形アパーチャであって、対向する2方向から
それぞれ、矩形の穴が互いに直交するように形成され、
これらの穴が重なり合う部分が開口部を形成しているビ
ーム成形アパーチャ(請求項1)である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a beam forming aperture made of a single member and having a rectangular opening. Are formed so as to be orthogonal to each other,
The portion where these holes overlap is a beam forming aperture (claim 1) forming an opening.

【0009】本手段においては、対向する2方向(ビー
ムの入側と出側)から、別々に矩形の穴が形成されてお
り、互いの矩形は直交するような位置とされている。そ
して、それぞれの矩形の穴は、単一部材の厚み方向の一
部(中央部付近が望ましい)で重なりあって、その部分
で開口部を形成している。よって、荷電粒子線のビーム
がこの開口部の像を照明部分(例えばレチクル面)に結
像するように照明光学系を設計すれば、角にR部の無い
照明範囲を得ることができる。
In this means, rectangular holes are separately formed from two opposing directions (the entrance side and the exit side of the beam), and the rectangles are positioned so as to be orthogonal to each other. Each of the rectangular holes overlaps at a part (preferably near the center) in the thickness direction of the single member, and forms an opening at that part. Therefore, if the illumination optical system is designed so that the beam of the charged particle beam forms an image of the opening on the illumination portion (for example, the reticle surface), an illumination range having no R portion at the corner can be obtained.

【0010】前記課題を解決するための第2の手段は、
前記第1の手段であるビーム成形アパーチャの成形方法
であって、単一部材に基準穴となる貫通穴を加工し、続
いてこの基準穴を基準として、前記単一部材の一方向か
ら矩形の彫り込み穴を加工し、続いて前記基準穴を基準
として、前記単一部材の逆方向から、前記矩形の彫り込
み穴と直角な方向に矩形の彫り込み穴を加工して、前記
矩形の彫り込み穴との間に貫通部を形成することを特徴
とするビーム成形アパーチャの製造方法(請求項2)で
ある。
[0010] A second means for solving the above-mentioned problems is as follows.
A method of forming a beam forming aperture as the first means, wherein a through-hole serving as a reference hole is machined in a single member, and a rectangular shape is formed from one direction of the single member with reference to the reference hole. The engraved hole is processed, and then the rectangular engraved hole is processed in a direction perpendicular to the rectangular engraved hole from the opposite direction of the single member with respect to the reference hole. A method of manufacturing a beam forming aperture, wherein a through portion is formed therebetween (claim 2).

【0011】本手段においては、まず基準穴となる貫通
穴を形成し、工具をこの穴を基準にセットして矩形の彫
り込み穴を形成するので、両側から加工される矩形の彫
り込み穴の中心を容易にあわせることができる。なお、
この基準穴の外径は、開口の短辺を形成する彫り込み穴
の幅よりも小さくしなければならないことは言うまでも
ない。
In this means, first, a through hole serving as a reference hole is formed, and a tool is set on the basis of this hole to form a rectangular engraved hole. Can be easily adjusted. In addition,
It goes without saying that the outer diameter of this reference hole must be smaller than the width of the engraved hole forming the short side of the opening.

【0012】前記課題を解決するための第3の手段は、
矩形の開口部を有するビーム成形アパーチャであって、
矩形の開口を有する2つの部材が、各々の矩形が互いに
直角方向を向くように重ね合わされ、固着されてなるこ
とを特徴とするビーム成形アパーチャ(請求項3)であ
る。
A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
A beam shaping aperture having a rectangular opening,
A beam shaping aperture (claim 3) wherein two members having rectangular openings are overlapped and fixed so that the respective rectangles are oriented at right angles to each other.

【0013】本手段においても、アパーチャの開口部
は、2つの部材の開口部に共通の開口部となるので、角
部にR部の無い照明領域を形成することができる。
[0013] Also in this means, since the aperture of the aperture serves as an opening common to the openings of the two members, it is possible to form an illumination area having no R portion at the corner.

【0014】前記課題を解決するための第4の手段は、
前記第1の手段から第3の手段のいずれかに係るビーム
成形アパーチャを有してなる荷電粒子線露光装置(請求
項4)である。
A fourth means for solving the above-mentioned problem is as follows.
A charged particle beam exposure apparatus having a beam shaping aperture according to any one of the first to third means (Claim 4).

【0015】本手段においては、角部にR部の無い照明
領域が得られるので、分割露光を行う場合でも、サブフ
ィールドの周りのスカート部を広くする必要がなく、そ
の結果、レチクルやマスクを小さくすることができる。
よって、光学系やステージの負荷の増大を防止でき、露
光転写に時間がかかりスループットが低下するという問
題点を解消できる。
In this means, an illumination area having no R portion at the corner can be obtained. Therefore, even when performing divided exposure, it is not necessary to widen the skirt around the subfield. As a result, the reticle or mask can be removed. Can be smaller.
Therefore, it is possible to prevent the load of the optical system and the stage from increasing, and it is possible to solve the problem that the exposure transfer takes time and the throughput is reduced.

【0016】前記課題を解決するための第5手段は、前
記第4の手段である荷電粒子線露光装置を用いて、レチ
クル又はマスクに形成された回路パターンを、ウェハに
転写するプロセスを有してなる半導体デバイスの製造方
法(請求項5)である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a process for transferring a circuit pattern formed on a reticle or a mask onto a wafer using a charged particle beam exposure apparatus as the fourth means. (Claim 5).

【0017】前述のように、前記第4の手段によれば、
レチクルやマスクの大きさを小さくすることができる。
よって、本手段においては、微細なパターンを有する半
導体デバイスをスループット良く製造することができ
る。
As described above, according to the fourth means,
The size of the reticle or mask can be reduced.
Therefore, in this means, a semiconductor device having a fine pattern can be manufactured with a high throughput.

【0018】[0018]

【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(a)、(b)は本発明
の実施の形態であるビーム成形アパーチャの1例を上下
方向から見たときの概念斜視図である。図1において1
は単一部材、2は上部彫り込み穴、3は下部彫り込み穴
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are conceptual perspective views of an example of a beam shaping aperture according to an embodiment of the present invention when viewed from above and below. In FIG. 1, 1
Is a single member, 2 is an upper engraved hole, and 3 is a lower engraved hole.

【0019】円板形状からなる単一部材(タンタルやモ
リブデン)の上方からは、その厚さ方向中心部まで矩形
の上部彫り込み穴2が形成されている。また、下方から
は、その厚さ方向中心部まで矩形の下部彫り込み穴3が
形成されている。そして、これらの穴は中心部で重なり
あい、開口部を形成している。上部彫り込み穴2と下部
彫り込み穴3は直交しているので、開口部も矩形(多く
の場合正方形)となる。上部彫り込み穴2と下部彫り込
み穴3には、それぞれ加工に伴うR部が角部に形成され
ているが、開口部はR部の無い矩形となっている。
A rectangular upper engraved hole 2 is formed from above a single disk-shaped single member (tantalum or molybdenum) to the center in the thickness direction. From below, a rectangular lower engraving hole 3 is formed up to the center in the thickness direction. These holes overlap at the center to form an opening. Since the upper engraving hole 2 and the lower engraving hole 3 are orthogonal, the opening is also rectangular (often square). Each of the upper engraved hole 2 and the lower engraved hole 3 has an R portion formed at a corner portion due to processing, but the opening is a rectangle having no R portion.

【0020】図2は、図1に示したビーム成形アパーチ
ャの製造方法を示す図であり、左側が平面図、右側が縦
断面図である。以下の図において、前出の図に示された
構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説
明を省略することがある。図2において、4は基準穴、
5は開口部である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of manufacturing the beam shaping aperture shown in FIG. 1, wherein the left side is a plan view and the right side is a longitudinal sectional view. In the following drawings, the same components as those shown in the preceding drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted. In FIG. 2, 4 is a reference hole,
5 is an opening.

【0021】説明を容易にするため、図2においてアパ
ーチャの厚み方向(ビームの透過方向をZ軸とするX−
Y−Z直交座標系を設定する。はじめに、(a)に示す
ように、アパーチャとなる単一部材1の中心位置0に、
一方向から基準穴4となる貫通穴を加工する。単一部材
の厚みtは、ビームを吸収するために充分な厚みの2倍
以上とする。すなわち、たとえばt=500μmとする。こ
のとき、基準穴4の直径dは、開口部5となる所望の正
方形の1辺の長さをaとするとき、それらの関係がa≧
dとなるようにする。例えば、aを1100μmとし、dを5
00μmとする。
For ease of explanation, in FIG. 2, the thickness direction of the aperture (X-
Set the YZ orthogonal coordinate system. First, as shown in (a), at the center position 0 of the single member 1 serving as an aperture,
A through hole serving as a reference hole 4 is machined from one direction. The thickness t of the single member is at least twice the thickness sufficient to absorb the beam. That is, for example, t = 500 μm. At this time, the diameter d of the reference hole 4 is such that when a length of one side of a desired square to be the opening 5 is a, the relationship is a ≧
d. For example, let a be 1100 μm and d be 5
00 μm.

【0022】次に、(b)に示すように、中心位置0
に、上側から長方形の上部彫り込み穴2を加工する。こ
のとき、長方形の上部彫り込み穴2の長辺とY軸が平行
になるよう加工する。彫り込みは、放電加工により行っ
てもよいし、刃具を用いた切削加工により行ってもよ
い。加工の際、長方形の上部彫り込み2の短辺の長さ
は、開口部5となる所望の正方形の1辺の長さaと同じ
長さにする。また、長辺bは加工により生じるコーナー
の丸みの半径をrとするとき、b≧a+2rの関係が成
り立つ長さとする。このことは、加工によるコーナーR
が生じても、開口部5には掛からないことを意味してい
る。そして、上部彫り込み穴2の深さcは、t−cが、
ビームを吸収するために充分な厚み以上になるようにす
る。たとえば、aを1100μm、bを1300μm、cを250μm
とする。
Next, as shown in FIG.
Then, a rectangular upper engraving hole 2 is machined from the upper side. At this time, processing is performed so that the long side of the rectangular upper engraving hole 2 is parallel to the Y axis. The engraving may be performed by electric discharge machining, or may be performed by cutting using a cutting tool. At the time of processing, the length of the short side of the rectangular upper engraving 2 is set to be the same as the length a of one side of a desired square to be the opening 5. The long side b is a length that satisfies the relationship of b ≧ a + 2r, where r is the radius of the corner roundness generated by processing. This is because the corner R
It means that even if the occurrence occurs, it does not reach the opening 5. And the depth c of the upper engraving hole 2 is t-c,
The thickness should be greater than enough to absorb the beam. For example, a is 1100 μm, b is 1300 μm, c is 250 μm
And

【0023】次に、(c)に示すように、中心位置0
に、下側から長方形の下部彫り込み穴3を加工する。こ
のとき、下部彫り込み穴3と、(b)で示した上部彫り
込み穴2とが、アパーチャの中心軸上で、直角に交差す
るよう下部彫り込み穴3を加工する。すなわち、下部彫
り込み穴3の長辺とX軸が平行になるよう加工する。こ
のとき、下部彫り込み穴3の長辺および短辺の長さを、
上部彫り込み穴2と同じサイズにすれば、(b)で示し
た工程で用いた電極や刃具をそのまま用いることができ
る。そして、下部彫り込み穴3の深さeは、t≧e≧t
−cの関係が成り立つ深さとすることで、開口部5を貫
通させることができる。ただし、ビームを吸収するため
に充分な厚みを残す必要があるため、上記の例では、e
をたとえば260μmとする。
Next, as shown in FIG.
Then, a rectangular lower engraving hole 3 is machined from below. At this time, the lower engraving hole 3 is processed so that the lower engraving hole 3 and the upper engraving hole 2 shown in (b) intersect at right angles on the central axis of the aperture. That is, processing is performed so that the long side of the lower engraving hole 3 is parallel to the X axis. At this time, the length of the long side and the short side of the lower carved hole 3 is
If the size is the same as that of the upper engraved hole 2, the electrode and the cutting tool used in the step shown in FIG. And the depth e of the lower engraving hole 3 is t ≧ e ≧ t
The opening 5 can be penetrated by setting the depth such that the relationship of -c is satisfied. However, since it is necessary to leave a sufficient thickness to absorb the beam, in the above example, e
Is set to, for example, 260 μm.

【0024】図3は、本発明の実施の形態であるビーム
成形アパーチャの他の例を示す図である。図3(a)は
平面図、図3(b)は断面図である。図3において、6
は上部平板、7は上部平板に設けられた穴、8は下部平
板、9は下部平板に設けられた穴、10は開口部であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the beam shaping aperture according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view. In FIG.
Is an upper plate, 7 is a hole provided in the upper plate, 8 is a lower plate, 9 is a hole provided in the lower plate, and 10 is an opening.

【0025】このビーム成形アパーチャは、上部平板6
と下部平板8を固着して形成されている。上部平板6と
下部平板8にはぞれぞれ矩形の穴7、9が設けられてお
り、これらは互いに直交するようになっている。よっ
て、その交差する部分には、矩形の開口部10が形成さ
れる。矩形の穴7、9は、放電加工や機械加工により形
成され、それらの角部にはR部が形成されているが、開
口部10の角部にはR部は形成されない。上部平板6と
下部平板8は、それぞれ単独でビームを吸収するのに十
分な厚さを有している。
The beam forming aperture is formed by an upper flat plate 6.
And the lower flat plate 8 are fixedly formed. The upper flat plate 6 and the lower flat plate 8 are provided with rectangular holes 7 and 9, respectively, which are orthogonal to each other. Therefore, a rectangular opening 10 is formed at the intersection. The rectangular holes 7 and 9 are formed by electric discharge machining or machining, and the R portions are formed at the corners thereof, but the R portions are not formed at the corners of the opening 10. The upper flat plate 6 and the lower flat plate 8 each have a thickness sufficient to independently absorb the beam.

【0026】図4は、本発明の実施の形態の1例である
荷電粒子露光装置の光学系の概要図である。図4におい
て、11は荷電粒子線源、12は照明用レンズ、13は
ビーム成形アパーチャ、14は開口絞り、15はマス
ク、16は投影用レンズ、17は開口絞り、18はウェ
ハである。
FIG. 4 is a schematic diagram of an optical system of a charged particle exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a charged particle beam source, 12 denotes an illumination lens, 13 denotes a beam shaping aperture, 14 denotes an aperture stop, 15 denotes a mask, 16 denotes a projection lens, 17 denotes an aperture stop, and 18 denotes a wafer.

【0027】荷電粒子線源11から放出された荷電粒子
線は、照明用レンズ12によりマスク15上を均一に照
明する。マスク15上に形成されたパターンの像は、投
影用レンズによりウェハ18上に結像し、ウェハ18上
のレジストを感光させる。散乱線をカットし、開口角を
制限するために、開口絞り14、17が設けられてい
る。これらの構成は従来の荷電粒子線露光装置と同じで
ある。
The charged particle beam emitted from the charged particle beam source 11 uniformly illuminates the mask 15 with the illumination lens 12. The image of the pattern formed on the mask 15 is formed on the wafer 18 by the projection lens, and the resist on the wafer 18 is exposed. Aperture stops 14 and 17 are provided to cut scattered radiation and limit the aperture angle. These configurations are the same as those of the conventional charged particle beam exposure apparatus.

【0028】本実施の形態においては、マスク15と光
学的に共役な位置にビーム成形アパーチャ13が設けら
れている。このビーム成形アパーチャ13として、本実
施の形態においては、前記実施の形態のような本発明の
ビーム成形アパーチャを用いている。よって、マスク1
5の照明領域はR部を有しない正方形となり、例えば分
割露光転写を行う場合に、照明領域全体をサブフィール
ドとして使用することができる。よって、サブフィール
ドが大きくなり、その分レチクルやマスクを小さくする
ことができるので、露光転写の再にスループットを上げ
ることができる。
In this embodiment, the beam shaping aperture 13 is provided at a position optically conjugate with the mask 15. In this embodiment, the beam shaping aperture 13 of the present invention is used as the beam shaping aperture 13 in the present embodiment. Therefore, mask 1
The illumination area No. 5 is a square having no R portion. For example, when performing divided exposure transfer, the entire illumination area can be used as a subfield. Accordingly, the subfield becomes large, and the reticle and the mask can be made small accordingly, so that the throughput can be improved in re-exposure transfer.

【0029】図3に示すビーム成形アパーチャは、上部
平板6と下部平板8の2枚を重ね合わせて、その共通の
開口部により成形アパーチャを構成していた。しかし、
荷電粒子線露光装置が、その照明光学系に、照明される
面と光学的に共役な位置を2つ以上有する場合には、そ
のうちの任意の2つに別々に矩形の開口部を持つビーム
成形アパーチャを設け、各々のビーム成形アパーチャに
矩形の開口を開けて、それぞれの開口を互いに直交させ
ても、図3に示したものと同じ効果が得られる。
In the beam shaping aperture shown in FIG. 3, the upper flat plate 6 and the lower flat plate 8 are overlapped with each other, and the shaping aperture is constituted by the common opening. But,
When the charged particle beam exposure apparatus has two or more positions optically conjugate to the surface to be illuminated in its illumination optical system, beam shaping having a rectangular opening separately in any two of them. The same effect as that shown in FIG. 3 can be obtained by providing an aperture, opening a rectangular opening in each beam shaping aperture, and making the openings orthogonal to each other.

【0030】図5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。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the semiconductor device manufacturing method of the present invention. The manufacturing process of this example includes the following main processes. Wafer manufacturing process for manufacturing a wafer (or wafer preparing process for preparing a wafer) Mask manufacturing process for manufacturing a mask to be used for exposure (or mask preparing process for preparing a mask) Wafer processing process for performing necessary processing on a wafer Wafer Chip assembling step of cutting out the chips formed on the chip one by one to make it operable Chip inspecting step of inspecting the resulting chips Each of the steps further includes several sub-steps.

【0031】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。
Among these main steps, the main step that has a decisive effect on the performance of the semiconductor device is the wafer processing step. In this step, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps. A thin film forming step (using CVD, sputtering, etc.) for forming a dielectric thin film, a wiring portion, or a metal thin film for forming an electrode portion, which serves as an insulating layer. A lithography process of forming a resist pattern using a mask (reticle) in order to selectively process etc. An etching process of processing a thin film layer or a substrate according to a resist pattern (for example, using a dry etching technique) An ion / impurity implantation diffusion process Resist stripping step Inspection step of inspecting the processed wafer Further, the wafer processing step is repeated by a necessary number of layers to manufacture a semiconductor device that operates as designed.

【0032】図6は、図5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。
FIG. 6 is a flowchart showing a lithography step which is the core of the wafer processing step shown in FIG. This lithography step includes the following steps. A resist coating step of coating a resist on a wafer on which a circuit pattern has been formed in the preceding step An exposing step of exposing the resist A developing step of developing the exposed resist to obtain a resist pattern Stabilizing the developed resist pattern The above-described semiconductor device manufacturing process, wafer processing process, and lithography process are well known, and will not require further explanation.

【0033】この実施の形態においては、前記図7の
の工程に、前記実施の形態で示したような本発明に係る
荷電粒子線露光装置を使用している。よって、微細なパ
ターンを精度良くウェハ上に露光転写することができる
ので、微細な線幅のパターンを有する半導体デバイスを
歩留良く製造することが可能となる。
In this embodiment, the charged particle beam exposure apparatus according to the present invention as shown in the above embodiment is used in the process shown in FIG. Therefore, a fine pattern can be accurately transferred to a wafer by exposure and transfer, so that a semiconductor device having a pattern with a fine line width can be manufactured with high yield.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1及び請求項3に係る発明によれば、角にR部部の無
い照明範囲を得ることができる。また、これらのビーム
成形アパーチャを用いれば、レチクルサイズを小さくで
きるため、レチクルステージのストロークが短くてす
み、ステージの小型化、低コスト化が図れる。また、ス
ポット露光後、次のフィールドに電子ビームをステップ
させる幅を小さくできるため、偏向時間を短縮でき、ス
ループットを向上させることができる。
As described above, according to the first and third aspects of the present invention, it is possible to obtain an illumination range having no R portion at the corner. In addition, when these beam forming apertures are used, the size of the reticle can be reduced, so that the stroke of the reticle stage can be reduced, and the size and cost of the stage can be reduced. Further, since the width of the step of the electron beam in the next field after the spot exposure can be reduced, the deflection time can be shortened and the throughput can be improved.

【0035】請求項2に係る発明によれば、請求項1に
係るビーム成形アパーチャを、容易に製造することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the beam forming aperture according to the first aspect can be easily manufactured.

【0036】請求項4に係る発明によれば、ステージの
小型化、低コスト化が図れる。また、スポット露光後、
次のフィールドに電子ビームをステップさせる幅を小さ
くできるため、偏向時間を短縮でき、スループットを向
上させることができる。。
According to the fourth aspect of the present invention, the size and cost of the stage can be reduced. Also, after spot exposure,
Since the width of the step of the electron beam in the next field can be reduced, the deflection time can be reduced, and the throughput can be improved. .

【0037】請求項5に係る発明においては、微細なパ
ターンを有する半導体デバイスをスループット良く製造
することができる。
In the invention according to claim 5, a semiconductor device having a fine pattern can be manufactured with high throughput.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態であるビーム成形アパーチ
ャの1例を上下方向から見たときの概念斜視図である。
FIG. 1 is a conceptual perspective view of an example of a beam shaping aperture according to an embodiment of the present invention when viewed from above and below.

【図2】図1に示したビーム成形アパーチャの製造方法
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of manufacturing the beam shaping aperture shown in FIG.

【図3】本発明の実施の形態であるビーム成形アパーチ
ャの他の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the beam shaping aperture according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の1例である荷電粒子露光
装置の光学系の概要図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an optical system of a charged particle exposure apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.

【図5】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。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a semiconductor device manufacturing method according to the present invention.

【図6】リソグラフィー工程を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a lithography process.

【図7】従来のビーム成形アパーチャの製造方法を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a method for manufacturing a conventional beam shaping aperture.

【図8】従来のビーム成形アパーチャを放電加工で製造
する場合の電極と開口の形状を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing shapes of electrodes and openings when a conventional beam shaping aperture is manufactured by electric discharge machining.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…単一部材、2…上部彫り込み穴、3…下部彫り込み
穴、4…基準穴、5…開口部、6…上部平板、7…上部
平板に設けられた穴、8…下部平板、9…下部平板に設
けられた穴、10…開口部、11…荷電粒子線源、12
…照明用レンズ、13…ビーム成形アパーチャ、14…
開口絞り、15…マスク、16…投影用レンズ、17…
開口絞り、18…ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Single member, 2 ... Upper engraving hole, 3 ... Lower engraving hole, 4 ... Reference hole, 5 ... Opening, 6 ... Upper flat plate, 7 ... Hole provided in upper flat plate, 8 ... Lower flat plate, 9 ... Holes provided in the lower flat plate, 10 ... opening, 11 ... charged particle beam source, 12
... Illumination lens, 13 ... Beam shaping aperture, 14 ...
Aperture stop, 15: mask, 16: projection lens, 17:
Aperture stop, 18 ... wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 37/305 H01L 21/30 541B 541S ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01J 37/305 H01L 21/30 541B 541S

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単一部材からなり矩形の開口部を有する
ビーム成形アパーチャであって、対向する2方向からそ
れぞれ、矩形の穴が互いに直交するように形成され、こ
れらの穴が重なり合う部分が開口部を形成しているビー
ム成形アパーチャ。
1. A beam forming aperture made of a single member and having a rectangular opening, wherein rectangular holes are formed so as to be orthogonal to each other from two opposing directions, and a portion where these holes overlap each other is an opening. Beam shaping aperture forming part.
【請求項2】 請求項1に記載のビーム成形アパーチャ
の成形方法であって、単一部材に基準穴となる貫通穴を
加工し、続いてこの基準穴を基準として、前記単一部材
の一方向から矩形の彫り込み穴を加工し、続いて前記基
準穴を基準として、前記単一部材の逆方向から、前記矩
形の彫り込み穴と直角な方向に矩形の彫り込み穴を加工
して、前記矩形の彫り込み穴との間に貫通部を形成する
ことを特徴とするビーム成形アパーチャの製造方法。
2. The method for forming a beam forming aperture according to claim 1, wherein a through-hole serving as a reference hole is machined in a single member, and subsequently, a single hole is formed on the basis of the reference hole. A rectangular engraved hole is machined from the direction, and subsequently, a rectangular engraved hole is machined in a direction perpendicular to the rectangular engraved hole from the opposite direction of the single member with respect to the reference hole. A method for manufacturing a beam forming aperture, characterized in that a penetrating portion is formed between the hole and a carved hole.
【請求項3】 矩形の開口部を有するビーム成形アパー
チャであって、矩形の開口を有する2つの部材が、各々
の矩形が互いに直角方向を向くように重ね合わされ、固
着されてなることを特徴とするビーム成形アパーチャ。
3. A beam shaping aperture having a rectangular opening, characterized in that two members having a rectangular opening are overlapped and fixed so that the respective rectangles are oriented at right angles to each other. Beam forming aperture.
【請求項4】 請求項1から請求項3のうちいずれか1
項に記載のビーム成形アパーチャを有してなる荷電粒子
線露光装置。
4. One of claims 1 to 3
A charged particle beam exposure apparatus comprising the beam shaping aperture according to item 9.
【請求項5】 請求項4に記載の荷電粒子線露光装置を
用いて、レチクル又はマスクに形成された回路パターン
を、ウェハに転写するプロセスを有してなる半導体デバ
イスの製造方法。
5. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a process of transferring a circuit pattern formed on a reticle or a mask to a wafer using the charged particle beam exposure apparatus according to claim 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2367689A (en) * 2000-09-04 2002-04-10 Advantest Corp Device for shaping a beam of charged particles and method for manufacturing the device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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