JP2001284239A - 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
荷電粒子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法Info
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- B82—NANOTECHNOLOGY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気シールドを施された部屋に設置する必要
がなく、リニアモータが発生する磁場の影響を低減し
た、高精度の荷電粒子線露光装置を提供する。 【解決手段】 照明レンズ系１、投影レンズ系２、レチ
クルチャンバ３、ウェハチャンバ４は、それぞれ厚い強
磁性体で作られているので、外部磁場が電子線鏡筒内に
侵入することは少ない。仕切り板１１、１２、１３、１
４は、それぞれ３枚の強磁性体の板が間に非磁性体を挟
んで張合わされた構造をしており、それぞれがレチクル
チャンバ３、ウェハチャンバ４の内上面、内下面に非磁
性体を介して固定されている。これにより、リニアモー
タが設けられているレチクルチャンバ３、ウェハチャン
バ４内と電子線鏡筒との間に仕切りが形成され、リニア
モータからの磁場がシールドされるようになっている。
がなく、リニアモータが発生する磁場の影響を低減し
た、高精度の荷電粒子線露光装置を提供する。 【解決手段】 照明レンズ系１、投影レンズ系２、レチ
クルチャンバ３、ウェハチャンバ４は、それぞれ厚い強
磁性体で作られているので、外部磁場が電子線鏡筒内に
侵入することは少ない。仕切り板１１、１２、１３、１
４は、それぞれ３枚の強磁性体の板が間に非磁性体を挟
んで張合わされた構造をしており、それぞれがレチクル
チャンバ３、ウェハチャンバ４の内上面、内下面に非磁
性体を介して固定されている。これにより、リニアモー
タが設けられているレチクルチャンバ３、ウェハチャン
バ４内と電子線鏡筒との間に仕切りが形成され、リニア
モータからの磁場がシールドされるようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度・微細パタ
ーンを、高スループット、高精度でウェハ上に露光転写
する荷電粒子線露光装置、及びそれを利用した半導体デ
バイスの製造方法に関するものである。
ーンを、高スループット、高精度でウェハ上に露光転写
する荷電粒子線露光装置、及びそれを利用した半導体デ
バイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスに要求される集積度が高
まるにつれて、最小線幅が100nm未満の回路パターンを
ウェハ上に形成する必要が生じ、従来の光学方式の露光
転写装置が使用できなくなってきている。このような微
小線幅のパターンを高スループットで露光転写できるも
のとして、分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置が注
目を集めている。
まるにつれて、最小線幅が100nm未満の回路パターンを
ウェハ上に形成する必要が生じ、従来の光学方式の露光
転写装置が使用できなくなってきている。このような微
小線幅のパターンを高スループットで露光転写できるも
のとして、分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置が注
目を集めている。
【０００３】分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置に
おいては、１つのチップを複数のサブフィールドと呼ば
れる単位露光単位に分割し、サブフィールド毎に一括露
光転写を行ない、レチクル（本明細書においてレチクル
とはマスクを含む概念である）及びウェハを移動させな
がら、全サブフィールドを露光転写し、ウェハ上でサブ
フィールドの像がつながるようにして１つのチップのパ
ターンを露光転写するものである。
おいては、１つのチップを複数のサブフィールドと呼ば
れる単位露光単位に分割し、サブフィールド毎に一括露
光転写を行ない、レチクル（本明細書においてレチクル
とはマスクを含む概念である）及びウェハを移動させな
がら、全サブフィールドを露光転写し、ウェハ上でサブ
フィールドの像がつながるようにして１つのチップのパ
ターンを露光転写するものである。
【０００４】レチクル、ウェハはそれぞれレチクルステ
ージ、ウェハステージに搭載され、リニアモータにより
駆動されるのが普通である。また、これらレチクルステ
ージ、ウェハステージとリニアモータ等の付属部品は、
それぞれレチクルチャンバ、ウェハチャンバと呼ばれる
真空容器中に収納されている。
ージ、ウェハステージに搭載され、リニアモータにより
駆動されるのが普通である。また、これらレチクルステ
ージ、ウェハステージとリニアモータ等の付属部品は、
それぞれレチクルチャンバ、ウェハチャンバと呼ばれる
真空容器中に収納されている。
【０００５】このような荷電粒子線露光装置を使用して
レチクルからウェハへの露光転写を行う場合、荷電粒子
線露光装置の外部の磁場の影響により、荷電粒子線の軌
道が乱され、露光転写精度が悪化することがある。これ
に対する対策として、荷電粒子線露光装置全体を、磁気
シールドの施された部屋の中に設置することが行われて
おり、また、磁気シールドの方法については、総合的に
報告された文献も知られている（小笠原武他、低温工
学、Vol.８, No.４, (1973), P.135-147）。
レチクルからウェハへの露光転写を行う場合、荷電粒子
線露光装置の外部の磁場の影響により、荷電粒子線の軌
道が乱され、露光転写精度が悪化することがある。これ
に対する対策として、荷電粒子線露光装置全体を、磁気
シールドの施された部屋の中に設置することが行われて
おり、また、磁気シールドの方法については、総合的に
報告された文献も知られている（小笠原武他、低温工
学、Vol.８, No.４, (1973), P.135-147）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、荷電粒
子線露光装置の大きさは大きいため、磁気シールドを施
した部屋の中に設置しようとすると、部屋自体の大きさ
も大きくせざるを得ない。一方、磁気シールドの効果
は、同じ厚み、同じ層数の強磁性体材料を用いてシール
ドを行った場合、部屋寸法に逆比例して遮蔽率が低下す
るので、遮蔽体の規模も大きくなり、例えば１／10程度
の遮蔽率を得るには、数千万円の費用がかかるという問
題点がある。
子線露光装置の大きさは大きいため、磁気シールドを施
した部屋の中に設置しようとすると、部屋自体の大きさ
も大きくせざるを得ない。一方、磁気シールドの効果
は、同じ厚み、同じ層数の強磁性体材料を用いてシール
ドを行った場合、部屋寸法に逆比例して遮蔽率が低下す
るので、遮蔽体の規模も大きくなり、例えば１／10程度
の遮蔽率を得るには、数千万円の費用がかかるという問
題点がある。
【０００７】また、レチクルステージ、ウェハステージ
を駆動するリニアモータは、大きな（数百mガウス）直
流磁場と、数十mガウスの変動磁場を発生させるので、
この影響も問題となる。荷電粒子線鏡筒内では、これら
の磁場の影響を１mガウス程度にする必要があるが、ど
のような方法を採用すればよいのかが未解決であった。
勿論、移動するリニアモータ自体に磁気シールドを設け
ることが検討されているが、これでは不十分なことが多
かった。
を駆動するリニアモータは、大きな（数百mガウス）直
流磁場と、数十mガウスの変動磁場を発生させるので、
この影響も問題となる。荷電粒子線鏡筒内では、これら
の磁場の影響を１mガウス程度にする必要があるが、ど
のような方法を採用すればよいのかが未解決であった。
勿論、移動するリニアモータ自体に磁気シールドを設け
ることが検討されているが、これでは不十分なことが多
かった。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、磁気シールドを施された部屋に設置する必要が
なく、かつ、レチクルステージ、ウェハステージを駆動
するリニアモータが発生する磁場の影響を低減した、高
精度の荷電粒子線露光装置、及びそれを利用した半導体
デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
もので、磁気シールドを施された部屋に設置する必要が
なく、かつ、レチクルステージ、ウェハステージを駆動
するリニアモータが発生する磁場の影響を低減した、高
精度の荷電粒子線露光装置、及びそれを利用した半導体
デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【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、レチクルステージに搭載されたレチク
ルに形成されたパターンの像を、ウェハステージに搭載
されたウェハ上に露光転写する荷電粒子線露光装置であ
って、レチクルステージ、ウェハステージの移動をリニ
アモータで行うものにおいて、レチクルステージを収納
するレチクルチャンバ、ウェハステージを収納するウェ
ハチャンバが強磁性体で構成されると共に、前記リニア
モータと荷電粒子光学鏡筒との間に、前記レチクルステ
ージ、ウェハステージの移動を妨げないような間隙を有
する強磁性体の仕切り板が設けられていることを特徴と
する荷電粒子線露光装置（請求項１）である。
の第１の手段は、レチクルステージに搭載されたレチク
ルに形成されたパターンの像を、ウェハステージに搭載
されたウェハ上に露光転写する荷電粒子線露光装置であ
って、レチクルステージ、ウェハステージの移動をリニ
アモータで行うものにおいて、レチクルステージを収納
するレチクルチャンバ、ウェハステージを収納するウェ
ハチャンバが強磁性体で構成されると共に、前記リニア
モータと荷電粒子光学鏡筒との間に、前記レチクルステ
ージ、ウェハステージの移動を妨げないような間隙を有
する強磁性体の仕切り板が設けられていることを特徴と
する荷電粒子線露光装置（請求項１）である。
【００１０】本手段においては、レチクルチャンバとウ
ェハチャンバが強磁性体で構成されているので、外部磁
場がこれらのチャンバ内に及ぶのを低減できると共に、
これらの中に設置されているリニアモータが発生する磁
場が、荷電粒子線鏡筒の上部及び下部に影響を与えるの
を低減することができる。また、リニアモータと荷電粒
子光学鏡筒との間に、レチクルステージ、ウェハステー
ジの移動を妨げないような間隙を有する強磁性体の仕切
り板が設けられているので、リニアモータが発生する磁
場が、その横方向の荷電粒子線鏡筒部分に影響を与える
のを低減することができる。よって、荷電粒子線の軌道
は、外部磁場やリニアモータによって発生する磁場の影
響を受けにくくなり、露光転写精度が向上する。
ェハチャンバが強磁性体で構成されているので、外部磁
場がこれらのチャンバ内に及ぶのを低減できると共に、
これらの中に設置されているリニアモータが発生する磁
場が、荷電粒子線鏡筒の上部及び下部に影響を与えるの
を低減することができる。また、リニアモータと荷電粒
子光学鏡筒との間に、レチクルステージ、ウェハステー
ジの移動を妨げないような間隙を有する強磁性体の仕切
り板が設けられているので、リニアモータが発生する磁
場が、その横方向の荷電粒子線鏡筒部分に影響を与える
のを低減することができる。よって、荷電粒子線の軌道
は、外部磁場やリニアモータによって発生する磁場の影
響を受けにくくなり、露光転写精度が向上する。
【００１１】なお、本手段に加えて、鏡筒部分も強磁性
体で覆うことにより磁気シールドを施すことが好ましい
が、その場合のシールド材の厚みはレチクルチャンバと
ウェハチャンバ部に比べて薄くてよい。
体で覆うことにより磁気シールドを施すことが好ましい
が、その場合のシールド材の厚みはレチクルチャンバと
ウェハチャンバ部に比べて薄くてよい。
【００１２】すなわち、円筒形状の磁気シールドの場
合、ｉ番目の層のシールド率Ｓiは、 Ｓi＝μiｔi／Ｒi …(1) で示される。ここでμiはｉ層目の材料の比透磁率、ｔi
はｉ層目の材料の厚さ、Ｒiはｉ層目の半径である。
合、ｉ番目の層のシールド率Ｓiは、 Ｓi＝μiｔi／Ｒi …(1) で示される。ここでμiはｉ層目の材料の比透磁率、ｔi
はｉ層目の材料の厚さ、Ｒiはｉ層目の半径である。
【００１３】(1)式によると、半径の小さい鏡筒部分で
は、μiｔiが小さくても大きなシールド率が得られるの
で、比透磁率の小さい材料や、厚さの薄い材料を使用す
ることができる。これに対して、換算された半径の大き
いレチクルチャンバとウェハチャンバ部では、比透磁率
の大きい材料や、厚さの厚い材料を使用する必要があ
る。
は、μiｔiが小さくても大きなシールド率が得られるの
で、比透磁率の小さい材料や、厚さの薄い材料を使用す
ることができる。これに対して、換算された半径の大き
いレチクルチャンバとウェハチャンバ部では、比透磁率
の大きい材料や、厚さの厚い材料を使用する必要があ
る。
【００１４】また、(1)式によれば、磁気シールド室の
換算された半径は非常に大きくなるので、磁気シールド
室によってシールドを行おうとすると厚みの厚い材料を
使用しなければならないのに対して、レチクルチャンバ
とウェハチャンバ部をシールドするようにすれば、これ
に対して、シールド材の厚さを薄くすることができる。
換算された半径は非常に大きくなるので、磁気シールド
室によってシールドを行おうとすると厚みの厚い材料を
使用しなければならないのに対して、レチクルチャンバ
とウェハチャンバ部をシールドするようにすれば、これ
に対して、シールド材の厚さを薄くすることができる。
【００１５】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、前記仕切り板が、前記レチク
ルチャンバ、ウェハチャンバの上面及び下面に、非磁性
材料を介して固定されていることを特徴とするもの（請
求項２）である。
前記第１の手段であって、前記仕切り板が、前記レチク
ルチャンバ、ウェハチャンバの上面及び下面に、非磁性
材料を介して固定されていることを特徴とするもの（請
求項２）である。
【００１６】磁気シールドを行う場合、１枚の強磁性体
でシールドするよりも、複数枚の強磁性体を非磁性体を
介して重ね合わせて使用する方がシールド効果が高まる
ことは周知である。本手段においては、前記仕切り板
が、前記レチクルチャンバ、ウェハチャンバの上面及び
下面に、非磁性材料を介して固定されているので、同じ
理由によりシールド効果を高めることができる。
でシールドするよりも、複数枚の強磁性体を非磁性体を
介して重ね合わせて使用する方がシールド効果が高まる
ことは周知である。本手段においては、前記仕切り板
が、前記レチクルチャンバ、ウェハチャンバの上面及び
下面に、非磁性材料を介して固定されているので、同じ
理由によりシールド効果を高めることができる。
【００１７】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、前記仕切り板
が、非磁性材料で隔てられた複数枚の強磁性材料で構成
されていることを特徴とするもの（請求項３）である。
前記第１の手段又は第２の手段であって、前記仕切り板
が、非磁性材料で隔てられた複数枚の強磁性材料で構成
されていることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１８】本手段においては、１枚のシールド材でな
く、非磁性材料で隔てられた複数枚の強磁性材料で構成
された仕切り板を用いているので、前述のように、シー
ルド効果を高めることができる。
く、非磁性材料で隔てられた複数枚の強磁性材料で構成
された仕切り板を用いているので、前述のように、シー
ルド効果を高めることができる。
【００１９】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段であって、前記仕切り板を構成する複数
枚の強磁性材料のうち、荷電粒子光学鏡筒に近い側の強
磁性材料は、透磁率の高い強磁性体であり、リニアモー
タ側に近い側の強磁性材料は、飽和磁束密度の高い強磁
性体であることを特徴とするもの（請求項４）である。
前記第３の手段であって、前記仕切り板を構成する複数
枚の強磁性材料のうち、荷電粒子光学鏡筒に近い側の強
磁性材料は、透磁率の高い強磁性体であり、リニアモー
タ側に近い側の強磁性材料は、飽和磁束密度の高い強磁
性体であることを特徴とするもの（請求項４）である。
【００２０】リニアモータの近くにおいては強度の磁界
が発生するために、磁気シールド材としては飽和磁束密
度の高い強磁性体を使用して、シールド材の飽和を防ぐ
ことによりシールド効果が失われないようにする。それ
に対して、荷電粒子光学鏡筒に近い側においては、磁界
の強度は弱まっているので、飽和磁束密度が高い材料を
必要としない。よって、透磁率の高い材料を使用して、
できるだけ材料の厚みを薄くし、仕切り板を小型化する
ようにしている。
が発生するために、磁気シールド材としては飽和磁束密
度の高い強磁性体を使用して、シールド材の飽和を防ぐ
ことによりシールド効果が失われないようにする。それ
に対して、荷電粒子光学鏡筒に近い側においては、磁界
の強度は弱まっているので、飽和磁束密度が高い材料を
必要としない。よって、透磁率の高い材料を使用して、
できるだけ材料の厚みを薄くし、仕切り板を小型化する
ようにしている。
【００２１】前記課題を解決するための第５の手段は、
レチクルステージに搭載されたレチクルに形成されたパ
ターンの像を、ウェハステージに搭載されたウェハ上に
露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記レチク
ルステージ、ウェハステージの移動をリニアモータで行
うものにおいて、レチクルステージを収納するレチクル
チャンバ、ウェハステージを収納するウェハチャンバが
強磁性体で構成されると共に、レチクルチャンバ、ウェ
ハチャンバの少なくとも一方の外側に、磁束の主要部が
チャンバの壁面のみを通るようなコイルが設けられてい
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項５）で
ある。
レチクルステージに搭載されたレチクルに形成されたパ
ターンの像を、ウェハステージに搭載されたウェハ上に
露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記レチク
ルステージ、ウェハステージの移動をリニアモータで行
うものにおいて、レチクルステージを収納するレチクル
チャンバ、ウェハステージを収納するウェハチャンバが
強磁性体で構成されると共に、レチクルチャンバ、ウェ
ハチャンバの少なくとも一方の外側に、磁束の主要部が
チャンバの壁面のみを通るようなコイルが設けられてい
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項５）で
ある。
【００２２】本手段においては、磁束の主要部がチャン
バの壁面のみを通るようなコイルにより、各チャンバを
構成する強磁性体の比透磁率を最適な値に調整すること
ができる。よって、各チャンバの磁気シールド効果を良
好な状態に保つことができる。
バの壁面のみを通るようなコイルにより、各チャンバを
構成する強磁性体の比透磁率を最適な値に調整すること
ができる。よって、各チャンバの磁気シールド効果を良
好な状態に保つことができる。
【００２３】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の手段のうちいずれかを使用
し、マスク又はレチクルに形成されたパターンの像を、
マスク上に露光転写する工程を有してなることを特徴と
するもの（請求項６）である。
前記第１の手段から第５の手段のうちいずれかを使用
し、マスク又はレチクルに形成されたパターンの像を、
マスク上に露光転写する工程を有してなることを特徴と
するもの（請求項６）である。
【００２４】本手段においては、外部磁界やリニアモー
タが発生する磁界により荷電粒子線の軌道が乱されない
ようにすることができるので、微細なパターンを有する
半導体デバイスを安定して製造することができる。
タが発生する磁界により荷電粒子線の軌道が乱されない
ようにすることができるので、微細なパターンを有する
半導体デバイスを安定して製造することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】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図であり、(a)は
平面図、(b)はＡ−Ａ’断面図である。図１において、
１は照明レンズ系、２は投影レンズ系、３はレチクルチ
ャンバ、４はウェハチャンバ、５はレチクルステージ、
６はウェハステージ、７はレチクル用ｘ方向駆動リニア
モータ、８はウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ、９はレ
チクル用ｙ方向駆動リニアモータ、１０はウェハ用ｙ方
向駆動リニアモータ、１１、１２、１３、１４はシール
ド材である仕切り板、１５、１６は間隙である。
例である電子線露光装置の概要を示す図であり、(a)は
平面図、(b)はＡ−Ａ’断面図である。図１において、
１は照明レンズ系、２は投影レンズ系、３はレチクルチ
ャンバ、４はウェハチャンバ、５はレチクルステージ、
６はウェハステージ、７はレチクル用ｘ方向駆動リニア
モータ、８はウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ、９はレ
チクル用ｙ方向駆動リニアモータ、１０はウェハ用ｙ方
向駆動リニアモータ、１１、１２、１３、１４はシール
ド材である仕切り板、１５、１６は間隙である。
【００２６】照明レンズ系１の下にレチクルチャンバ３
が設けられ、レチクルステージ５がレチクルチャンバ内
に設けられている。そして、レチクルチャンバの下に投
影レンズ系２があり、その下にウェハチャンバ４が設け
られ、ウェハステージ６がウェハチャンバ４の中に設け
られている。
が設けられ、レチクルステージ５がレチクルチャンバ内
に設けられている。そして、レチクルチャンバの下に投
影レンズ系２があり、その下にウェハチャンバ４が設け
られ、ウェハステージ６がウェハチャンバ４の中に設け
られている。
【００２７】レチクルステージ５は、レチクル用ｘ方向
駆動リニアモータ７、レチクル用ｙ方向駆動リニアモー
タ９によりそれぞれ光軸をｚ軸とした場合のｘ軸方向、
ｙ軸方向に駆動される。同様に、ウェハステージ６は、
ウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ８、ウェハ用ｙ方向駆
動リニアモータ１０によりそれぞれ光軸をｚ軸とした場
合のｘ軸方向、ｙ軸方向に駆動される。
駆動リニアモータ７、レチクル用ｙ方向駆動リニアモー
タ９によりそれぞれ光軸をｚ軸とした場合のｘ軸方向、
ｙ軸方向に駆動される。同様に、ウェハステージ６は、
ウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ８、ウェハ用ｙ方向駆
動リニアモータ１０によりそれぞれ光軸をｚ軸とした場
合のｘ軸方向、ｙ軸方向に駆動される。
【００２８】照明レンズ系１、投影レンズ系２、レチク
ルチャンバ３、ウェハチャンバ４は、それぞれ厚い強磁
性体（鉄又はインバー）で作られているので、外部磁場
が電子線鏡筒内に侵入することは少ない。
ルチャンバ３、ウェハチャンバ４は、それぞれ厚い強磁
性体（鉄又はインバー）で作られているので、外部磁場
が電子線鏡筒内に侵入することは少ない。
【００２９】各リニアモータからは前述のように強い磁
場が発生する。このような磁場を外部に出さないように
するために、リニアモータ自身にも磁気シールドが施さ
れているが、それでは十分でないので、本実施の形態に
おいては、仕切り板１１、１２、１３、１４を設けるこ
とにより、この磁場が電子線鏡筒内に侵入するのを防止
している。
場が発生する。このような磁場を外部に出さないように
するために、リニアモータ自身にも磁気シールドが施さ
れているが、それでは十分でないので、本実施の形態に
おいては、仕切り板１１、１２、１３、１４を設けるこ
とにより、この磁場が電子線鏡筒内に侵入するのを防止
している。
【００３０】これら仕切り板１１、１２、１３、１４
は、それぞれ３枚の強磁性体の板が間に非磁性体を挟ん
で張合わされた構造をしており、それぞれがレチクルチ
ャンバ３、ウェハチャンバ４の内上面、内下面に非磁性
体を介して固定されている。これにより、図１に示され
るように、リニアモータが設けられているレチクルチャ
ンバ３、ウェハチャンバ４内と電子線鏡筒との間に仕切
りが形成され、リニアモータからの磁場がシールドされ
るようになっている。ただし、レチクルステージ５、ウ
ェハステージ６の移動を妨げないだけの間隙１５、１６
が設けられている。
は、それぞれ３枚の強磁性体の板が間に非磁性体を挟ん
で張合わされた構造をしており、それぞれがレチクルチ
ャンバ３、ウェハチャンバ４の内上面、内下面に非磁性
体を介して固定されている。これにより、図１に示され
るように、リニアモータが設けられているレチクルチャ
ンバ３、ウェハチャンバ４内と電子線鏡筒との間に仕切
りが形成され、リニアモータからの磁場がシールドされ
るようになっている。ただし、レチクルステージ５、ウ
ェハステージ６の移動を妨げないだけの間隙１５、１６
が設けられている。
【００３１】仕切り板１１、１２、１３、１４を構成す
る３枚の強磁性体のうち、電子線鏡筒側の２枚は比透磁
率の高いスーパマロイとし、リニアモータ側の１枚は飽
和磁束密度の大きいパーマロイ４５または純鉄としてい
る。
る３枚の強磁性体のうち、電子線鏡筒側の２枚は比透磁
率の高いスーパマロイとし、リニアモータ側の１枚は飽
和磁束密度の大きいパーマロイ４５または純鉄としてい
る。
【００３２】このようにして、本実施の形態において
は、外部磁場も、リニアモータにより発生する磁場も、
電子線鏡筒内部では十分に小さくなるので、電子線の軌
道が乱されることが少なく、細かなパターンを正確に露
光転写することが可能になる。
は、外部磁場も、リニアモータにより発生する磁場も、
電子線鏡筒内部では十分に小さくなるので、電子線の軌
道が乱されることが少なく、細かなパターンを正確に露
光転写することが可能になる。
【００３３】ところで、前述の(1)式からも分かるよう
に、シールドの効果を上げるためには、材料の材質と厚
さ、及びシールドの形状が決定してしまえば、最も比透
磁率の高いところで使用することが好ましい。図２に各
材料のＢ−Ｈカーブ（初期ヒステリシス曲線）を示す。
Ａはスーパマロイ、Ｂは４５パーマロイ、Ｃはパーメン
ジュール、Ｄは電磁軟鉄、Ｅはインバーの特性である。
45°の線は比透磁率を示し、この線とＢ−Ｈカーブとの
交点が比透磁率となる。
に、シールドの効果を上げるためには、材料の材質と厚
さ、及びシールドの形状が決定してしまえば、最も比透
磁率の高いところで使用することが好ましい。図２に各
材料のＢ−Ｈカーブ（初期ヒステリシス曲線）を示す。
Ａはスーパマロイ、Ｂは４５パーマロイ、Ｃはパーメン
ジュール、Ｄは電磁軟鉄、Ｅはインバーの特性である。
45°の線は比透磁率を示し、この線とＢ−Ｈカーブとの
交点が比透磁率となる。
【００３４】図２を見ると分かるように、比透磁率は磁
化の程度が大きくなるにつれて増加し、ある点で最大値
に達し、その後は磁化の程度が大きくなるにつれて減少
する。そして、Ｂ−Ｈカーブと比透磁率を示す直線とが
接する点での比透磁率が、最大透磁率に相当する。
化の程度が大きくなるにつれて増加し、ある点で最大値
に達し、その後は磁化の程度が大きくなるにつれて減少
する。そして、Ｂ−Ｈカーブと比透磁率を示す直線とが
接する点での比透磁率が、最大透磁率に相当する。
【００３５】よって、材料等が決定された後で、最大の
シールド効果を得ようとする場合には、シールド材の磁
化の程度を変化させ、最大透磁率が得られるようにすれ
ばよい。
シールド効果を得ようとする場合には、シールド材の磁
化の程度を変化させ、最大透磁率が得られるようにすれ
ばよい。
【００３６】その方法を図３に示す。図３において３１
はレチクルチャンバ又はウェハチャンバを示し、破線で
示される３２は磁束を示す。３３、３４はコイルをなす
配線、３５は交流電源、３６は直流電源である。
はレチクルチャンバ又はウェハチャンバを示し、破線で
示される３２は磁束を示す。３３、３４はコイルをなす
配線、３５は交流電源、３６は直流電源である。
【００３７】図３(b)に示すように、チャンバ３１の周
りにコイルをなす配線３３、３４を図のように巻き付
け、直流電源３６によりバイアスを与えられた交流交流
電源を印加することにより、図３(a)に示されるような
向きの磁界３２が発生する。この磁界による磁束は、ほ
とんどチャンバを構成する強磁性体中を通り、外には漏
れない。このような状態で、交流電圧の振幅を徐々に小
さくしていくことによって、ヒステリシスカーブを順次
小さくしていき、最後には直流電源３６によって決定さ
れる磁化の強さにチャンバの強磁性体を磁化することが
できる。
りにコイルをなす配線３３、３４を図のように巻き付
け、直流電源３６によりバイアスを与えられた交流交流
電源を印加することにより、図３(a)に示されるような
向きの磁界３２が発生する。この磁界による磁束は、ほ
とんどチャンバを構成する強磁性体中を通り、外には漏
れない。このような状態で、交流電圧の振幅を徐々に小
さくしていくことによって、ヒステリシスカーブを順次
小さくしていき、最後には直流電源３６によって決定さ
れる磁化の強さにチャンバの強磁性体を磁化することが
できる。
【００３８】このような方法により、チャンバを構成す
る強磁性体の磁化状態を変化させ、最大透磁率が得られ
るように調整を行う。このような操作を定期的に繰り返
すことにより、常にチャンバの磁気シールド性を最良に
保つことができる。
る強磁性体の磁化状態を変化させ、最大透磁率が得られ
るように調整を行う。このような操作を定期的に繰り返
すことにより、常にチャンバの磁気シールド性を最良に
保つことができる。
【００３９】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４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。
方法の実施の形態の例を説明する。図４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。
【００４０】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。
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。
【００４１】図５は、図４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。
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。
【００４２】本実施の形態においては、リソグラフィー
工程における露光転写に、本発明に係る荷電粒子線露光
装置を使用しているので、外部磁界やリニアモータが発
生する磁界により荷電粒子線の軌道が乱されないように
することができ、微細なパターンを有する半導体デバイ
スを安定して製造することができる。
工程における露光転写に、本発明に係る荷電粒子線露光
装置を使用しているので、外部磁界やリニアモータが発
生する磁界により荷電粒子線の軌道が乱されないように
することができ、微細なパターンを有する半導体デバイ
スを安定して製造することができる。
【００４３】
【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、外部磁場やリニアモータ発
生する磁場が、荷電粒子線鏡筒部分に影響を与えるのを
低減することができる。
項１に係る発明においては、外部磁場やリニアモータ発
生する磁場が、荷電粒子線鏡筒部分に影響を与えるのを
低減することができる。
【００４４】請求項２に係る発明、請求項３に係る発明
においては、シールド効果を高めることができる。請求
項４に係る発明においては、最適な材料の組み合わせに
よりシールド効果を高めることができる。
においては、シールド効果を高めることができる。請求
項４に係る発明においては、最適な材料の組み合わせに
よりシールド効果を高めることができる。
【００４５】請求項５に係る発明においては、各チャン
バを構成する強磁性体の比透磁率を最適な値に調整する
ことができ、よって、各チャンバの磁気シールド効果を
良好な状態に保つことができる。
バを構成する強磁性体の比透磁率を最適な値に調整する
ことができ、よって、各チャンバの磁気シールド効果を
良好な状態に保つことができる。
【００４６】請求項６に係る発明においては、外部磁界
やリニアモータが発生する磁界により荷電粒子線の軌道
が乱されないようにすることができるので、微細なパタ
ーンを有する半導体デバイスを安定して製造することが
できる。
やリニアモータが発生する磁界により荷電粒子線の軌道
が乱されないようにすることができるので、微細なパタ
ーンを有する半導体デバイスを安定して製造することが
できる。
【図１】本発明の実施の形態の１例である電子線露光装
置の概要を示す図である。
置の概要を示す図である。
【図２】各材料のＢ−Ｈカーブ（初期ヒステリシス曲
線）を示す図である。
線）を示す図である。
【図３】シールド材の比透磁率を制御する方法を示す図
である。
である。
【図４】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。
フローチャートである。
【図５】リソグラフィー工程を示すフローチャートであ
る。
る。
１…照明レンズ系、２…投影レンズ系、３…レチクルチ
ャンバ、４…ウェハチャンバ、５…レチクルステージ、
６…ウェハステージ、７…レチクル用ｘ方向駆動リニア
モータ、８…ウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ、９…レ
チクル用ｙ方向駆動リニアモータ、１０…ウェハ用ｙ方
向駆動リニアモータ、１１、１２、１３、１４…シール
ド材である仕切り板、１５、１６…間隙、３２…磁束、
３３、３４…コイルをなす配線、３５…交流電源、３６
…直流電源
ャンバ、４…ウェハチャンバ、５…レチクルステージ、
６…ウェハステージ、７…レチクル用ｘ方向駆動リニア
モータ、８…ウェハ用ｘ方向駆動リニアモータ、９…レ
チクル用ｙ方向駆動リニアモータ、１０…ウェハ用ｙ方
向駆動リニアモータ、１１、１２、１３、１４…シール
ド材である仕切り板、１５、１６…間隙、３２…磁束、
３３、３４…コイルをなす配線、３５…交流電源、３６
…直流電源
Claims (6)
- 【請求項１】 レチクルステージに搭載されたレチクル
に形成されたパターンの像を、ウェハステージに搭載さ
れたウェハ上に露光転写する荷電粒子線露光装置であっ
て、レチクルステージ、ウェハステージの移動をリニア
モータで行うものにおいて、レチクルステージを収納す
るレチクルチャンバ、ウェハステージを収納するウェハ
チャンバが強磁性体で構成されると共に、前記リニアモ
ータと荷電粒子光学鏡筒との間に、前記レチクルステー
ジ、ウェハステージの移動を妨げないような間隙を有す
る強磁性体の仕切り板が設けられていることを特徴とす
る荷電粒子線露光装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、前記仕切り板が、前記レチクルチャンバ、ウェ
ハチャンバの上面及び下面に、非磁性材料を介して固定
されていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の荷電粒子
線露光装置であって、前記仕切り板が、非磁性材料で隔
てられた複数枚の強磁性材料で構成されていることを特
徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、前記仕切り板を構成する複数枚の強磁性材料の
うち、荷電粒子光学鏡筒に近い側の強磁性材料は、透磁
率の高い強磁性体であり、リニアモータ側に近い側の強
磁性材料は、飽和磁束密度の高い強磁性体であることを
特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項５】 レチクルステージに搭載されたレチクル
に形成されたパターンの像を、ウェハステージに搭載さ
れたウェハ上に露光転写する荷電粒子線露光装置であっ
て、レチクルステージ、ウェハステージの移動をリニア
モータで行うものにおいて、レチクルステージを収納す
るレチクルチャンバ、ウェハステージを収納するウェハ
チャンバが強磁性体で構成されると共に、レチクルチャ
ンバ、ウェハチャンバの少なくとも一方の外側に、磁束
の主要部がチャンバの壁面のみを通るようなコイルが設
けられていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
項に記載の電子線露光装置を使用し、マスク又はレチク
ルに形成されたパターンの像を、マスク上に露光転写す
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100241A JP2001284239A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | 荷電粒子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
| US09/820,257 US6614034B2 (en) | 2000-04-03 | 2001-03-28 | Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including shielding of the beam from extraneous magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100241A JP2001284239A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | 荷電粒子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284239A true JP2001284239A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18614471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000100241A Pending JP2001284239A (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | 荷電粒子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6614034B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001284239A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| TW579536B (en) * | 2001-07-02 | 2004-03-11 | Zeiss Carl Semiconductor Mfg | Examining system for the particle-optical imaging of an object, deflector for charged particles as well as method for the operation of the same |
| JP2004055767A (ja) | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Canon Inc | 電子ビーム露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| WO2012110465A2 (en) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | Mapper Lithography Ip B.V. | System for magnetic shielding |
| JP2014209521A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | キヤノン株式会社 | ステージ装置、描画装置および物品の製造方法 |
| KR20230065267A (ko) * | 2020-09-07 | 2023-05-11 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 전자기 차폐부를 포함하는 전자-광학 조립체 |
| EP3982391A1 (en) * | 2020-10-08 | 2022-04-13 | ASML Netherlands B.V. | Electron-optical assembly comprising electromagnetic shielding |
| CN116107156B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-06-23 | 深圳市龙图光罩股份有限公司 | 掩模版刻蚀设备、方法、系统及计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4607167A (en) * | 1982-10-19 | 1986-08-19 | Varian Associates, Inc. | Charged particle beam lithography machine incorporating localized vacuum envelope |
| AT393925B (de) * | 1987-06-02 | 1992-01-10 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Anordnung zur durchfuehrung eines verfahrens zum positionieren der abbildung der auf einer maske befindlichen struktur auf ein substrat, und verfahren zum ausrichten von auf einer maske angeordneten markierungen auf markierungen, die auf einem traeger angeordnet sind |
| JPH09247967A (ja) * | 1996-03-06 | 1997-09-19 | Minolta Co Ltd | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 |
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2000
- 2000-04-03 JP JP2000100241A patent/JP2001284239A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-28 US US09/820,257 patent/US6614034B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010025932A1 (en) | 2001-10-04 |
| US6614034B2 (en) | 2003-09-02 |
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