JP2001283755A

JP2001283755A - 電子光学系アレイとこの作製方法、荷電粒子線露光装置ならびにデバイス製造方法

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Publication number: JP2001283755A
Application number: JP2000097126A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Shimada; 康弘島田; Haruto Ono; 治人小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化、高精度化、信頼性といった各種条件
を高いレベルで実現した電子光学系アレイの提供。【解決手段】それぞれが、複数の開口が形成されたメ
ンブレンと該メンブレンを支持する支持基板を備えた上
電極、シールド電極、中間電極、シールド電極、および
下電極が順に積層され、前記メンブレン同士が空間絶縁
された構造を有し、前記各電極それぞれの支持基板同士
が直接接合されている。接合は絶縁膜を介した直接接合
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム等の荷
電粒子線を用いた露光装置に使用される電子光学系の技
術分野に属し、特に複数の電子光学系をアレイにした電
子光学系アレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの生産において、電子ビ
ーム露光技術は０．１μm以下の微細パターン露光を可
能とするリソグラフィの有力候補として脚光を浴びてお
り、いくつかの方式がある。例えば、いわゆる一筆書き
でパターンを描画する可変矩形ビーム方式がある。しか
しこれはスループットが低く量産用露光機としては課題
が多い。スループットの向上を図るものとして、ステン
シルマスクに形成したパターンを縮小転写する図形一括
露光方式が提案されている。この方式は、繰り返しの多
い単純パターンには有利であるが、ロジック配線層等の
ランダムパターンではスループットの点で課題が多く、
実用化に際して生産性向上の妨げが大きい。

【０００３】これに対して、マスクを用いずに複数本の
電子ビームで同時にパターンを描画するマルチビームシ
ステムの提案がなされており、物理的なマスク作製や交
換をなくし、実用化に向けて多くの利点を備えている。
電子ビームをマルチ化する上で重要となるのが、これに
使用する電子レンズのアレイ数である。電子ビーム露光
装置の内部に配置できる電子レンズのアレイ数によりビ
ーム数が決まり、スループットを決定する大きな要因と
なる。このため電子レンズの性能を高めながら且つ如何
に小型化できるかが、マルチビーム型露光装置の性能向
上のカギのひとつとなる。

【０００４】電子レンズには電磁型と静電型があり、静
電型は磁界型に比べて、コイルコア等を設ける必要がな
く構成が容易であり小型化に有利となる。ここで静電型
の電子レンズ（静電レンズ）の小型化に関する主な従来
技術を以下に示す。

【０００５】United States Patent (USP) No. 4,419,5
80は、Ｓｉ基板に2次元配置した電子レンズを提案する
もので、Ｖ溝と円筒形のスペーサにより電極間のアライ
メントを行う。K.Y. Lee等（J.Vac.Sci.Technol.B12(6)
Nov/Dec 1994 pp3425-3430）は、陽極接合法を利用し
てＳｉとパイレックスガラスが複数積層に接合された構
造体を開示するもので、高精度にアライメントされたマ
イクロカラム用電子レンズを提供する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記US
P 4,419,580に開示されたものは、接合面積が小さいた
めに構造的に不安定であり、信頼性の点で改良の余地が
ある。

【０００７】一方、上記K.Y. Lee等に開示されたもの
は、１．中間にガラスを挟むため電極間隔を小さくでき
ない２．陽極接合の回数が多くプロセスが複雑である
３．部材が多い（シリコン基板の数ｎに対して、ｎ−
１枚のガラス基板が必要である）４．陽極接合は加熱
工程が入るため、シリコンとガラスの熱膨張係数の違い
により歪みを生じ易い５．接合面数が多いため面精度
を維持するのが困難である、といった解決すべき数々の
課題を有する。

【０００８】本発明は、上記従来技術の課題を認識する
ことを出発点とするもので、その改良を主目的とする。
具体的な目的のひとつは、小型化、高精度化、信頼性と
いった各種条件を高いレベルで実現した電子光学系アレ
イの提供である。さらには、これを用いた高精度な露光
装置、生産性に優れたデバイス製造方法、半導体デバイ
ス生産工場などを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の好ましいひとつの形態は、それぞれが、開口が形成
されたメンブレンと該メンブレンを支持する支持基板を
備えた第１電極および第２電極が積層され、前記メンブ
レン同士が空間絶縁された構造を有し、前記第１電極と
第２電極のそれぞれの支持基板同士が直接接合されてい
ることを特徴とする電子光学系アレイである。

【００１０】本発明の別の形態は、それぞれが、複数の
開口が形成されたメンブレンと該メンブレンを支持する
支持基板を備えた上電極、中間電極および下電極が順に
積層され、前記メンブレン同士が空間絶縁された構造を
有し、前記第１電極と第２電極のそれぞれの支持基板同
士、ならびに前記第２電極と第３電極の支持基板同士が
直接接合されていることを特徴とする電子光学系アレイ
である。

【００１１】本発明のさらに別の形態は、それぞれが、
複数の開口が形成されたメンブレンと該メンブレンを支
持する支持基板を備えた上電極、シールド電極、中間電
極、シールド電極、および下電極が順に積層され、前記
メンブレン同士が空間絶縁された構造を有し、前記各電
極それぞれの支持基板同士が直接接合されていることを
特徴とする電子光学系アレイである。

【００１２】本発明のさらに別の形態は、上記記載の電
子光学系アレイの作製方法であって、前記第１及び第２
電極の支持基板となるシリコン基板を用意する工程と、
該シリコン基板をそれぞれ所望の厚さとなるように研磨
する工程と、前記メンブレンとなる膜を前記シリコン基
板表面に形成する工程と、前記シリコン基板を部分的に
除去して前記メンブレンを露出させる工程と、前記メン
ブレンに複数の開口を形成する工程と、前記各工程を経
たシリコン基板同士を直接接合する工程とを有すること
を特徴とする。

【００１３】本発明のさらに別の形態は、荷電粒子線を
放射する荷電粒子源と、前記荷電粒子源の中間像を複数
形成する上記記載の電子光学系アレイを含む補正電子光
学系と、前記複数の中間像をウエハに縮小投影する投影
電子光学系と、前記ウエハに投影される前記複数の中間
像がウエハ上で移動するように偏向する偏向器とを有す
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置である。

【００１４】本発明のさらに別の形態は、上記記載の露
光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造
工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプ
ロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有す
ることを特徴とするデバイス製造方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】＜電子光学系アレイ＞本実施例の
電子光学アレイを図１を用いて説明する。大きくは、上
電極１、中間電極２、および下電極３を有しこれらが積
層されている。そして各電極の基板同士を、ガラス基板
等の中間介在物を介さずに直接接合している。上電極は
複数の開口６、中間電極は複数の開口７、下電極３は複
数の開口８を有し、中間電極２の表面には絶縁膜９が均
一に形成され、その上に分割電極１０が形成されてい
る。すなわち、それぞれが、複数の開口が形成されたメ
ンブレンと該メンブレンを支持する支持基板を備えた上
電極１、中間電極２および下電極３が順に積層され、前
記メンブレン同士が空間絶縁された構造を有し、上電極
１と中間電極２のそれぞれの支持基板同士、ならびに中
間電極２と下電極３の支持基板同士が直接接合されてい
る。なおここでは、説明を簡便にするために１つの電極
素子について３×３個の開口のみ示すが、実際にはそれ
以上の多数（本実施例では８×８個）の開口を備えてい
る。

【００１６】上記電子光学系アレイの作製方法を説明す
る。まず上電極１及び下電極３の作製方法を図２に示
す。最初に、不純物のドーピングにより導電性を付与し
た結晶方位が＜１００＞のシリコンウェーハを２枚用意
する。一方は上電極となる基板Ａ、他方は下電極となる
基板Ｃである。なお不純物のドーピング以外に、表面に
金属等の導電性材料を成膜しても同様の効果を得ること
ができる（図２（ａ））。次に、用意したそれぞれのシ
リコンウエハを所望の厚さまで研磨した後、マスク層と
して基板の両面に熱酸化法にて膜厚３００ｎｍのＳｉＯ
₂を成膜する。本実施例においては基板Ａを１００μ
ｍ、基板Ｃを４００μｍの厚さになるまで正確に研磨す
る。特に上電極となる基板Ａの厚さは、電子光学系アレ
イが完成した際の上電極と中間電極との電極間隔（ギャ
ップ）を決定するため、基板の厚さ管理には細心の注意
を払う必要がある（図２（ｂ））。次にレジストプロセ
スとエッチングプロセスを経てパターニングし、後に電
子線の光路になる部分と電極間の位置合わせを行う部分
のマスク層を除去する（図２（ｃ））。シリコン基板を
水酸化カリウム水溶液で異方性エッチングを行い、厚さ
２０μｍのメンブレン部と孔部及びマーカー部を形成す
る（図２（ｄ））。レジストプロセスを経た後、ＣＦ₄
ガスを用いた反応性イオンエッチングによりマスク層を
エッチングし、続けてＳＦ₆ガスを用いた反応性イオン
エッチングによりシリコンをエッチングし、複数の開口
を形成する（図２（ｅ））。フッ酸とフッ化アンモニウ
ムの混合水溶液を用いて両面のマスク層を除去する（図
２（ｆ））。最後に基板の両面にメタルマスクを用いた
スパッタリングにより、絶縁膜であるＳｉＯ₂を１００
ｎｍ成膜しこれを接合膜とする（図２（ｇ））。なお図
２（ｈ）は完成した電極の上面図で、図２（ｇ）は図２
（ｈ）のＡ−Ａ’断面である。

【００１７】次に、中間電極２の作製方法を図３で説明
する。最初に中間電極となる基板Ｂとして、結晶方位が
＜１００＞のシリコンウェーハを用意する（図３
（ａ））。これを１００μｍの厚さになるまで正確に研
磨する。先の上電極と同様、ここで決定した基板Ｂの厚
さが電子光学系アレイが完成した際の中間電極と下電極
との電極間隔（ギャップ）を決定するので、基板の厚さ
管理には細心の注意を払う必要がある。その後、マスク
層として基板の両面に熱酸化法にて膜厚３００ｎｍのＳ
ｉＯ₂を成膜する（図３（ｂ））。レジストプロセスと
エッチングプロセスを経てパターニングし、後に電子線
の光路になる部分と電極間の位置合わせを行う部分のマ
スク層を除去する（図３（ｃ））。開口部のシリコン基
板を水酸化カリウム水溶液で異方性エッチングを行い、
厚さ５０μｍのメンブレン部と孔部及びマーカーを形成
する（図３（ｄ））。フッ酸とフッ化アンモニウムの混
合水溶液を用いて両面のマスク層を除去する（図３
（ｅ））。レジストを塗布しフォトリソグラフィーを用
いてパターニングした後、ＳＦ₆ガスを用いた反応性イ
オンエッチングによりシリコンをエッチングし、複数の
開口を形成する（図３（ｆ））。レジストを除去した
後、熱酸化法により基板を覆うようにシリコンＳｉＯ₂
を３００ｎｍ成膜し、絶縁層を形成する（図３
（ｇ））。最後に、真空蒸着法によりＴｉを５０ｎｍ、
Ａｕを１００ｎｍ成膜しフォトリソグラフィーの手法に
よりパターニングを行い、アレイ状の開口を列ごとにグ
ループ化して分割電極を形成する（図３（ｈ））。図４
は完成した中間電極２を示す図であり、（ｂ）は上面図
でそのＡ−Ａ’断面図が（ａ）である。

【００１８】以上のようにして作製した電極素子同士を
位置合わせして接合する。手順としては最初に上電極１
と中間電極２を接合し、次いでこれと下電極３とを接合
する。本実施例では、電極間の絶縁を考えて電極基板同
士の接合面に絶縁層よりなる接合膜（ＳｉＯ₂）を介し
ている。この場合の接合方法としては以下の方法を用い
ることができる。（１）片方のシリコン基板面にスパッタリング法等を用
いてガラス、酸化シリコン、窒化シリコン等を成膜し、
これを用いて陽極接合を行なう。（２）両方のシリコン基板面に酸化シリコンを成膜し、
接合界面に弗化水素酸の水溶液を滴下して化学的に接合
する方法。（３）両方のシリコン基板面にスピンコート等を用いて
水ガラスの層を形成し、加熱することにより接合する方
法。

【００１９】具体的な一例としては、接合部分にフッ酸
水溶液を滴下した後、赤外線カメラを用いて両基板のマ
ーカーを観察し、すべてのマーカー同士が重なり合うよ
うに、基板面同士のアライメントを行ってから、２つの
基板を接合する。なお、さらに簡便には接着剤を用いて
基板同士を接合するようにしてもよい。その場合、接着
剤としては真空中での脱ガスの少ないものを選択する。

【００２０】このように本実施例の電子光学系アレイの
作製方法は、電極の支持基板となる所望の厚さを有する
シリコン基板を用意する工程と、前記メンブレンとなる
膜を前記シリコン基板表面に形成する工程と、前記シリ
コン基板を部分的に除去して前記メンブレンを露出させ
る工程と、前記メンブレンに複数の開口を形成する工程
と、前記各工程を経たシリコン基板同士を直接接合する
工程とを有する。これにより、・スペーサとなる部材を省略することができる。・接合工程を減り、工程を簡略化することができる。・接合面数が小さいため、面精度を維持し易い。・熱膨張係数が等しいので変形しにくい。といった優れた作用効果を得ることが出来る。

【００２１】次に、上記実施例の別例を説明する。これ
は図５に示すように、上電極１と中間電極２の間に上シ
ールド電極４を、ならびに中間電極２と下電極３の間の
下シールド電極５を設けたものである。シールド電極の
製造方法は上電極及び下電極の製造方法と同一であり、
基板同士の接合も、上述したものと同様のプロセスで行
うことができる。上電極１と下電極３の間にシールド電
極を設けることで、電極間の放電を防止することがで
き、さらに隣接するビーム間でのビームプロファイルへ
の影響を防ぐことができる。これによりクロストークが
小さい優れた電子光学系アレイを実現できる。

【００２２】＜電子ビーム露光装置＞次に、上記電子光
学系アレイを用いたシステム例として、荷電粒子露光装
置（電子ビーム露光装置）の実施例を説明する。図６は
全体システムの概略図である。図中、荷電粒子源である
電子銃501はカソード501ａ、グリッド501b、アノード50
1cから構成される。カソード501aから放射された電子は
グリッド501b、アノード501cの間でクロスオーバ像を形
成する（以下、このクロスオーバ像を電子源ESと記
す）。この電子源ESから放射される電子ビームは、コン
デンサーレンズである照射電子光学系502を介して補正
電子光学系503に照射される。照射電子光学系502は、そ
れそれが3枚の開口電極からなる電子レンズ（ユニポテ
ンシャルレンズ）521, 522で構成される。補正電子光学
系503は電子源ESの中間像を複数形成するものであり、
詳細は後述する。補正電子光学系503で形成された各中
間像は投影電子光学系504によって縮小投影され、被露
光面であるウエハ505上に電子源ES像を形成する。投影
電子光学系504は、第1投影レンズ541(543)と第2投影レ
ンズ542(544)とからなる対称磁気タブレットで構成され
る。506は補正電子光学系503の要素電子光学系アレイか
らの複数の電子ビームを偏向させて、複数の光源像を同
時にウエハ505上でX,Y方向に変位させる偏向器である。
507は偏向器506を作動させた際に発生する偏向収差によ
る光源像のフォーカス位置のずれを補正するダイナミッ
クフォーカスコイルであり、508は偏向により発生する
偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティグコ
イルである。509はウエハ505を載置して、光軸AX(Ｚ軸)
方向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Ｚステージ
であって、その上にはステージの基準板510が固設され
ている。511はθ-Ｚステージを載置し、光軸AX(Ｚ軸)と
直交するＸＹ方向に移動可能なＸＹステージである。51
2は電子ビームによって基準板510上のマークが照射され
た際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器であ
る。

【００２３】図７は補正電子光学系503の詳細を説明す
る図である。補正電子光学系503は、光軸に沿ってアパ
ーチャアレイAA、ブランカーアレイBA、要素電子光学系
アレイユニットLAU、ストッパーアレイSAで構成され
る。図７の（A）は電子銃501側から補正電子光学系503
を見た図、（B）はAA’断面図である。アパーチャアレ
イAAは図７（A）に示すように基板に複数の開口が規則
正しく配列（８×８）形成され、照射される電子ビーム
を複数（６４本）の電子ビームに分割する。ブランカー
アレイBAはアパーチャアレイAAで分割された複数の電子
ビームを個別に偏向する偏向器を一枚の基板上に複数並
べて形成したものである。要素電子光学系アレイユニッ
トLAUは、同一平面内に複数の電子レンズを2次元配列し
て形成した電子レンズアレイである第1電子光学系アレ
イLA1、及び第2電子光学系アレイLA2で構成される。こ
れら各電子光学系アレイLA1, LA2は上述の実施例で説明
した構造を備え、上述する方法で作製されたものであ
る。要素電子光学系アレイユニットLAUは共通のZ方向の
軸に並ぶ、第1電子レンズアレイLA1の電子レンズと第2
電子レンズアレイLA2の電子レンズとで一つの要素電子
光学系ELを構成する。ストッパーアレイSAは、アパーチ
ャーアレイAAと同様に基板に複数の開口が形成されてい
る。そして、ブランカーアレイBAで偏向されたビームだ
けがストッパーアレイSAで遮断され、ブランカーアレイ
の制御によって各ビーム個別に、ウエハ505へのビーム
入射のON/OFFの切り替えがなされる。

【００２４】本実施例の荷電粒子線露光装置によれば、
補正電子光学系に上記説明したような優れた電子光学系
アレイを用いることで、極めて露光精度の高い装置を提
供することでき、これによって製造するデバイスの集積
度を従来以上に向上させることができる。

【００２５】＜半導体生産システム＞次に、上記露光装
置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チ
ップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロ
マシン等）の生産システムの例を説明する。これは半導
体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期
メンテナンス、あるいはソフトウェア提供などの保守サ
ービスを、製造工場外のコンピュータネットワークを利
用して行うものである。

【００２６】図８は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、101は半導体デバイス
の製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）の
事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場
で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、
前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチン
グ装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、
平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置
等）を想定している。事業所101内には、製造装置の保
守データベースを提供するホスト管理システム108、複
数の操作端末コンピュータ110、これらを結ぶんでイン
トラネットを構築するローカルエリアネットワーク（Ｌ
ＡＮ）109を備える。ホスト管理システム108は、ＬＡＮ
109を事業所の外部ネットワークであるインターネット1
05に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセ
スを制限するセキュリティ機能を備える。

【００２７】一方、102〜104は、製造装置のユーザーと
しての半導体製造メーカーの製造工場である。製造工場
102〜104は、互いに異なるメーカーに属する工場であっ
ても良いし、同一のメーカーに属する工場（例えば、前
工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良い。各
工場102〜104内には、夫々、複数の製造装置106と、そ
れらを結んでイントラネットを構築するローカルエリア
ネットワーク（ＬＡＮ）111と、各製造装置106の稼動状
況を監視する監視装置としてホスト管理システム107と
が設けられている。各工場102〜104に設けられたホスト
管理システム107は、各工場内のＬＡＮ111を工場の外部
ネットワークであるインターネット105に接続するため
のゲートウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ11
1からインターネット105を介してベンダー101側のホス
ト管理システム108にアクセスが可能となり、ホスト管
理システム108のセキュリティ機能によって限られたユ
ーザーだけがアクセスが許可となっている。具体的に
は、インターネット105を介して、各製造装置106の稼動
状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生し
た製造装置の症状）を工場側からベンダー側に通知する
他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに
対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェア
やデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの
保守情報をベンダー側から受け取ることができる。各工
場102〜104とベンダー101との間のデータ通信および各
工場内のＬＡＮ111でのデータ通信には、インターネッ
トで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／
ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワーク
としてインターネットを利用する代わりに、第三者から
のアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネット
ワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。ま
た、ホスト管理システムはベンダーが提供するものに限
らずユーザーがデータベースを構築して外部ネットワー
ク上に置き、ユーザーの複数の工場から該データベース
へのアクセスを許可するようにしてもよい。

【００２８】さて、図９は本実施形態の全体システムを
図８とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも1台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、201は製造装置ユ
ーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場であ
り、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置202、レジスト処理装置2
03、成膜処理装置204が導入されている。なお図7では製
造工場201は1つだけ描いているが、実際は複数の工場が
同様にネットワーク化されている。工場内の各装置はＬ
ＡＮ206で接続されてイントラネットを構成し、ホスト
管理システム205で製造ラインの稼動管理がされてい
る。一方、露光装置メーカー210、レジスト処理装置メ
ーカー220、成膜装置メーカー230などベンダー（装置供
給メーカー）の各事業所には、それぞれ供給した機器の
遠隔保守を行なうためのホスト管理システム211,221,23
1を備え、これらは上述したように保守データベースと
外部ネットワークのゲートウェイを備える。ユーザーの
製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム205
と、各装置のベンダーの管理システム211,221,231と
は、外部ネットワーク200であるインターネットもしく
は専用線ネットワークによって接続されている。このシ
ステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のど
れかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止し
てしまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからイン
ターネット200を介して遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００２９】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフ
トウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図１０に一例を示す様な画面のユーザーインターフ
ェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置
を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装
置の機種（401）、シリアルナンバー（402）、トラブル
の件名（403）、発生日（404）、緊急度（405）、症状
（406）、対処法（407）、経過（408）等の情報を画面
上の入力項目に入力する。入力された情報はインターネ
ットを介して保守データベースに送信され、その結果の
適切な保守情報が保守データベースから返信されディス
プレイ上に提示される。またウェブブラウザが提供する
ユーザーインターフェースはさらに図示のごとくハイパ
ーリンク機能（410〜412）を実現し、オペレータは各項
目の更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダーが提供
するソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最
新バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペ
レータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出
したりすることができる。

【００３０】次に上記説明する。生産システムを利用し
た半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１１は
半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示
す。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行なう。ステップ2（露光制御データ作成）では
設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御デ
ータを作成する。一方、ステップ3（ウエハ製造）では
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ
4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意す
る。マスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によっ
てウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5
（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作
製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であ
り、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、
パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含
む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導
体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を
行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、
これを出荷（ステップ7）する。前工程と後工程はそれ
ぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明
する。遠隔保守システムによって保守がなされる。また
前工程工場と後工程工場との間でも、インターネットま
たは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守の
ための情報がデータ通信される。

【００３１】図１２は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜
を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電
極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込
み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジ
スト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16
（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回
路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ17（現
像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッ
チング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取
る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済ん
で不要となったレジストを取り除く。これらのステップ
を繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路
パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は上記
説明した遠隔保守システムによって保守がなされている
ので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発
生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバ
イスの生産性を向上させることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、小型化、高精度化、信
頼性といった各種条件を高いレベルで実現した電子光学
系アレイを提供することができる。そして、これを用い
た高精度な露光装置、生産性に優れたデバイス製造方
法、半導体デバイス生産工場などを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子光学系アレイの構造を説明する図

【図２】上電極および下電極の作製方法を説明する図

【図３】中間電極の作成方法を説明する図

【図４】完成した中間電極の詳細な構成を説明する図

【図５】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図

【図６】マルチ電子ビーム型露光装置の全体図

【図７】補正電子光学系の詳細を説明する図

【図８】半導体デバイス生産システムの例をある角度か
ら見た概念図

【図９】半導体デバイス生産システムの例を別の角度か
ら見た概念図

【図１０】ディスプレイ上のユーザーインターフェース
を示す図

【図１１】半導体デバイスの製造プロセスのフローを説
明する図

【図１２】ウエハプロセスの詳細を説明する図

【符号の説明】

１上電極２中間電極３下電極４上シールド電極５下シールド電極６上電極の開口７中間電極の開口８下電極の開口９絶縁膜１０分割電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H097 CA16 GB01 LA10 5C030 BB01 BB11 BB12 5C033 CC01 5F046 AA28 5F056 AA33 EA03 EA04 EA05 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれが、開口が形成されたメンブレ
ンと該メンブレンを支持する支持基板を備えた第１電極
および第２電極が積層され、前記メンブレン同士が空間
絶縁された構造を有し、前記第１電極と第２電極のそれ
ぞれの支持基板同士が直接接合されていることを特徴と
する電子光学系アレイ。
【請求項２】前記第１の電極は上電極又は下電極であ
り、前記第２の電極は中間電極である請求項１記載の電
子光学系アレイ。
【請求項３】前記第１の電極はレンズ電界を形成する
電極であり、前記第２の電極はシールド電極である請求
項１記載の電子光学系アレイ。
【請求項４】それぞれが、複数の開口が形成されたメ
ンブレンと該メンブレンを支持する支持基板を備えた上
電極、中間電極および下電極が順に積層され、前記メン
ブレン同士が空間絶縁された構造を有し、前記第１電極
と第２電極のそれぞれの支持基板同士、ならびに前記第
２電極と第３電極の支持基板同士が直接接合されている
ことを特徴とする電子光学系アレイ。
【請求項５】それぞれが、複数の開口が形成されたメ
ンブレンと該メンブレンを支持する支持基板を備えた上
電極、シールド電極、中間電極、シールド電極、および
下電極が順に積層され、前記メンブレン同士が空間絶縁
された構造を有し、前記各電極それぞれの支持基板同士
が直接接合されていることを特徴とする電子光学系アレ
イ。
【請求項６】前記支持基板同士は、絶縁膜を介して直
接接合されている請求項１〜５のいずれか記載の電子光
学系アレイ。
【請求項７】前記支持基板はシリコン基板であり、該
シリコン基板同士がＳｉＯ₂膜を介して直接接合されて
いる請求項１〜６のいずれか記載の電子光学系アレイ。
【請求項８】請求項１記載の電子光学系アレイの作製
方法であって、前記第１及び第２電極の支持基板となる
シリコン基板を用意する工程と、該シリコン基板をそれ
ぞれ所望の厚さとなるように研磨する工程と、前記メン
ブレンとなる膜を前記シリコン基板表面に形成する工程
と、前記シリコン基板を部分的に除去して前記メンブレ
ンを露出させる工程と、前記メンブレンに複数の開口を
形成する工程と、前記各工程を経たシリコン基板同士を
直接接合する工程とを有することを特徴とする電子光学
系アレイの作製方法。
【請求項９】前記接合は、成膜した接合膜による陽極
接合を含む工程によって行う請求項８記載の作製方法。
【請求項１０】前記接合は、接合膜同士の接合を含む
工程によって行う請求項８記載の作製方法。
【請求項１１】前記接合は、接合面を化学的に腐食す
る溶液を用いた接合を含む工程によって行う請求項８記
載の作製方法。
【請求項１２】前記接合は、水ガラスによる接合を含
む工程によって行う請求項８記載の作製方法。
【請求項１３】荷電粒子線を放射する荷電粒子源と、
前記荷電粒子源の中間像を複数形成する請求項１〜７の
いずれか記載の電子光学系アレイを含む補正電子光学系
と、前記複数の中間像をウエハに縮小投影する投影電子
光学系と、前記ウエハに投影される前記複数の中間像が
ウエハ上で移動するように偏向する偏向器とを有するこ
とを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項１４】請求項１３記載の露光装置を含む各種
プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工
程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半
導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とす
るデバイス製造方法。
【請求項１５】前記製造装置群をローカルエリアネッ
トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
データ通信する工程とをさらに有する請求項１４記載の
デバイス製造方法。
【請求項１６】前記露光装置のベンダーもしくはユー
ザーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを
介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の
保守情報を得る、もしくは前記半導体製造工場とは別の
半導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介して
データ通信して生産管理を行う請求項１５記載のデバイ
ス製造方法。
【請求項１７】請求項１３記載の露光装置を含む各種
プロセス用の製造装置群と、該製造装置群を接続するロ
ーカルエリアネットワークと、該ローカルエリアネット
ワークから工場外の外部ネットワークにアクセス可能に
するゲートウェイを有し、前記製造装置群の少なくとも
１台に関する情報をデータ通信することを可能にした半
導体製造工場。
【請求項１８】半導体製造工場に設置された請求項１
３記載の露光装置の保守方法であって、前記露光装置の
ベンダーもしくはユーザーが、半導体製造工場の外部ネ
ットワークに接続された保守データベースを提供する工
程と、前記半導体製造工場内から前記外部ネットワーク
を介して前記保守データベースへのアクセスを許可する
工程と、前記保守データベースに蓄積される保守情報を
前記外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信
する工程とを有することを特徴とする露光装置の保守方
法。