JP2002025487A - 電子線源、電子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
電子線源、電子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法Info
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- JP2002025487A JP2002025487A JP2000208156A JP2000208156A JP2002025487A JP 2002025487 A JP2002025487 A JP 2002025487A JP 2000208156 A JP2000208156 A JP 2000208156A JP 2000208156 A JP2000208156 A JP 2000208156A JP 2002025487 A JP2002025487 A JP 2002025487A
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- 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
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- H01J2237/153—Correcting image defects, e.g. stigmators
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- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
Abstract
(57)【要約】
【課題】 球面収差の小さい電子線源を提供する
【解決手段】 電子線陰極１から放出された軸方向電子
線２は、ウエネルト電極３および引出電極４に印加され
た電圧によりレンズ作用を受け、さらに装置によっては
不図示の電子線光学系によって作用を受け、不図示の試
料上に照射される。電子線陰極１においては、電子線陰
極周辺部１ｂは電子線陰極中心部１ａに比べて、電子放
出方向と反対方向に引っ込んだ形状になっている。この
ようにすることにより、クロスオーバ像の球面収差のク
ロスオーバ像寸法に対する割合が小さくなり、ウェハ上
での電流一様性が向上するとともに、開き角の位置依存
性が小さくなる。また、ウエネルト電圧を低く設定でき
るので、電子線陰極表面での電場の位置変化が小さくな
り、表面から引き出される電子の分布が一様になる。
線２は、ウエネルト電極３および引出電極４に印加され
た電圧によりレンズ作用を受け、さらに装置によっては
不図示の電子線光学系によって作用を受け、不図示の試
料上に照射される。電子線陰極１においては、電子線陰
極周辺部１ｂは電子線陰極中心部１ａに比べて、電子放
出方向と反対方向に引っ込んだ形状になっている。この
ようにすることにより、クロスオーバ像の球面収差のク
ロスオーバ像寸法に対する割合が小さくなり、ウェハ上
での電流一様性が向上するとともに、開き角の位置依存
性が小さくなる。また、ウエネルト電圧を低く設定でき
るので、電子線陰極表面での電場の位置変化が小さくな
り、表面から引き出される電子の分布が一様になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光装置等
に用いるのに好適な高エミッタンスの電子線源、その電
子線源を使用した電子線露光装置、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。
に用いるのに好適な高エミッタンスの電子線源、その電
子線源を使用した電子線露光装置、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】図７に従来の電子線陰極を含む電子線源
を示す。図において、電子線陰極１から放出された軸方
向電子線（陰極面の各点から光軸に垂直な方向に放出さ
れる電子線）２は、ウエネルト電極３および引出電極４
に印加された電圧によりレンズ作用を受け、さらに装置
によっては不図示の電子線光学系によって作用を受け、
不図示の試料上に照射される。電子線陰極１は通常、不
図示の加熱手段によって加熱され、熱電子を放出する。
軸方向電子線２は、ウエネルト電極３及び引出電極４の
電圧によって決定されるクロスオーバ像点５に収束す
る。
を示す。図において、電子線陰極１から放出された軸方
向電子線（陰極面の各点から光軸に垂直な方向に放出さ
れる電子線）２は、ウエネルト電極３および引出電極４
に印加された電圧によりレンズ作用を受け、さらに装置
によっては不図示の電子線光学系によって作用を受け、
不図示の試料上に照射される。電子線陰極１は通常、不
図示の加熱手段によって加熱され、熱電子を放出する。
軸方向電子線２は、ウエネルト電極３及び引出電極４の
電圧によって決定されるクロスオーバ像点５に収束す
る。
【０００３】電子線装置のうち、特に電子線露光装置で
は、部分一括露光や縮小転写露光などを行うために、電
子銃のエミッタンスが重要になる。エミッタンスとは電
子線の一様照射能力のことで、電子線によって照射され
た部分のうち、電流一様範囲とその時の開き半角を掛け
た値で表される。
は、部分一括露光や縮小転写露光などを行うために、電
子銃のエミッタンスが重要になる。エミッタンスとは電
子線の一様照射能力のことで、電子線によって照射され
た部分のうち、電流一様範囲とその時の開き半角を掛け
た値で表される。
【０００４】電子顕微鏡やガウスビーム露光機では、１
〜１０nm程度のスポットで照射するのでエミッタンスに
ついて問題になることはない。しかし、部分一括露光や
縮小転写露光では、電子顕微鏡やガウスビーム露光機の
ように単純に電子線のスポットを形成すれば良いのでは
なく、ウェハ上の広い範囲、たとえば部分一括型露光で
は１０μm角、分割転写方式の縮小転写露光では１mm角
を一様に照射する必要がある。また、この時の開き角は
数mradになる。これが、電子線露光装置において高エミ
ッタンスが必要とされる理由である。
〜１０nm程度のスポットで照射するのでエミッタンスに
ついて問題になることはない。しかし、部分一括露光や
縮小転写露光では、電子顕微鏡やガウスビーム露光機の
ように単純に電子線のスポットを形成すれば良いのでは
なく、ウェハ上の広い範囲、たとえば部分一括型露光で
は１０μm角、分割転写方式の縮小転写露光では１mm角
を一様に照射する必要がある。また、この時の開き角は
数mradになる。これが、電子線露光装置において高エミ
ッタンスが必要とされる理由である。
【０００５】従って、部分一括露光や縮小転写露光で
は、図７に示されるように電子線陰極を広い平面にし
て、電子線陰極から放出される電子線の一様性を向上さ
せ、電子線陰極面をウェハ上に結像することで照射電流
値の一様性の向上を図っている。この際、広い電子線陰
極全面から電子線を放出させると、電流量が必要以上に
増えてしまうため、軸から離れた部分では、陰極の材料
を仕事関数の高い物質に変えたり、仕事関数の高い物質
を表面に付着させるなどして不要な電子を放出させない
工夫も行なわれている。
は、図７に示されるように電子線陰極を広い平面にし
て、電子線陰極から放出される電子線の一様性を向上さ
せ、電子線陰極面をウェハ上に結像することで照射電流
値の一様性の向上を図っている。この際、広い電子線陰
極全面から電子線を放出させると、電流量が必要以上に
増えてしまうため、軸から離れた部分では、陰極の材料
を仕事関数の高い物質に変えたり、仕事関数の高い物質
を表面に付着させるなどして不要な電子を放出させない
工夫も行なわれている。
【０００６】また、電子線陰極の温度を上げてしまうと
電流が極端に多くなってしまい空間電荷制限領域での使
用になってしまう。空間電荷制限領域では、安定して動
作するが、陰極表面に大きな電荷が存在することに起因
して、電子は陰極表面の情報を失い、陰極表面の電流一
様性が利用できず、電子線陰極から放出される電子線の
一様性が失われてしまう。このため、電子線陰極は比較
的低温の温度制限領域で使用する必要性がある。
電流が極端に多くなってしまい空間電荷制限領域での使
用になってしまう。空間電荷制限領域では、安定して動
作するが、陰極表面に大きな電荷が存在することに起因
して、電子は陰極表面の情報を失い、陰極表面の電流一
様性が利用できず、電子線陰極から放出される電子線の
一様性が失われてしまう。このため、電子線陰極は比較
的低温の温度制限領域で使用する必要性がある。
【０００７】一方、開き角分布は電子が放出されるとき
の陰極温度で決まる横方向のエネルギー分布によって決
定される。図８には、横方向電子線（光軸と電極面が交
わる点から光軸に対して角度を有する方向に放出される
電子線）の軌道を示している。横方向電子線６は、クロ
スオーバ像点５でクロスオーバ像７の寸法を決める。ク
ロスオーバ像の空間的な強度は、カソード面での放出角
分布を表し、通常はガウス分布をしている。
の陰極温度で決まる横方向のエネルギー分布によって決
定される。図８には、横方向電子線（光軸と電極面が交
わる点から光軸に対して角度を有する方向に放出される
電子線）の軌道を示している。横方向電子線６は、クロ
スオーバ像点５でクロスオーバ像７の寸法を決める。ク
ロスオーバ像の空間的な強度は、カソード面での放出角
分布を表し、通常はガウス分布をしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、照射面でのエミッタンスは、電子線源の電流値の一
様性と開き角のみで決定されるものではなく、電子線源
の電極電圧によるレンズ作用で生じる収差の影響も受け
る。エミッタンスは無収差光学系の場合は保存される
が、収差のある光学系の場合には劣化してしまい、一旦
劣化したエミッタンスを光学系により向上させることは
できない。
は、照射面でのエミッタンスは、電子線源の電流値の一
様性と開き角のみで決定されるものではなく、電子線源
の電極電圧によるレンズ作用で生じる収差の影響も受け
る。エミッタンスは無収差光学系の場合は保存される
が、収差のある光学系の場合には劣化してしまい、一旦
劣化したエミッタンスを光学系により向上させることは
できない。
【０００９】従来のような電子銃では、図９に示すよう
に、ウエネルト電極電圧、引出電極電圧によるレンズ作
用により、クロスオーバ像が大きな球面収差を持ってし
まう。クロスオーバに球面収差があると、ウェハ上で、
電流が不均一になると共に、開き角に位置依存性が生
じ、このためエミッタンスが本来備えている値に対して
劣化し、結像条件の一様性を劣化させてしまう。したが
って、球面収差の極力小さい電子線源が要求される。
に、ウエネルト電極電圧、引出電極電圧によるレンズ作
用により、クロスオーバ像が大きな球面収差を持ってし
まう。クロスオーバに球面収差があると、ウェハ上で、
電流が不均一になると共に、開き角に位置依存性が生
じ、このためエミッタンスが本来備えている値に対して
劣化し、結像条件の一様性を劣化させてしまう。したが
って、球面収差の極力小さい電子線源が要求される。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、球面収差の小さい電子線源およびこの電子線源
を使用した電子線露光装置、さらには、この電子線露光
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。
もので、球面収差の小さい電子線源およびこの電子線源
を使用した電子線露光装置、さらには、この電子線露光
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。
【００１１】
【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、陰極中心部が平面状に形成され、陰極
周辺部が中心部に対して電子放出方向と反対方向に引っ
込んだ構造を有することを特徴とする電子線源（請求項
１）である。
の第１の手段は、陰極中心部が平面状に形成され、陰極
周辺部が中心部に対して電子放出方向と反対方向に引っ
込んだ構造を有することを特徴とする電子線源（請求項
１）である。
【００１２】電子線陰極周辺部を中心部よりも引っ込め
ると、クロスオーバ像の球面収差のクロスオーバ像寸法
に対する割合が小さくなり、ウェハ上での電流一様性が
向上するとともに、開き角の位置依存性が小さくなる。
また、ウエネルト電圧を低く設定できるので、電子線陰
極表面での電場の位置変化が小さくなり、表面から引き
出される電子の分布が一様になる。これらの理由によ
り、従来の電子線源よりもエミッタンスの劣化が抑えら
れ、大きなエミッタンスが得られる。
ると、クロスオーバ像の球面収差のクロスオーバ像寸法
に対する割合が小さくなり、ウェハ上での電流一様性が
向上するとともに、開き角の位置依存性が小さくなる。
また、ウエネルト電圧を低く設定できるので、電子線陰
極表面での電場の位置変化が小さくなり、表面から引き
出される電子の分布が一様になる。これらの理由によ
り、従来の電子線源よりもエミッタンスの劣化が抑えら
れ、大きなエミッタンスが得られる。
【００１３】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段である電子線源を有してなることを特徴
とする電子線露光装置（請求項２）である。
前記第１の手段である電子線源を有してなることを特徴
とする電子線露光装置（請求項２）である。
【００１４】本手段においては、大きなエミッタンスを
有する電子線源を使用しているので、部分一括露光や縮
小転写露光等、大きなエミッタンスを必要とされる場合
においても、対応することができ、露光される部分の照
明の一様性を確保することができる。よって、正確な露
光転写を行うことができる。
有する電子線源を使用しているので、部分一括露光や縮
小転写露光等、大きなエミッタンスを必要とされる場合
においても、対応することができ、露光される部分の照
明の一様性を確保することができる。よって、正確な露
光転写を行うことができる。
【００１５】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第２の手段である電子線露光装置を使用して、マス
ク又はレチクルに形成された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（請求項３）である。
前記第２の手段である電子線露光装置を使用して、マス
ク又はレチクルに形成された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（請求項３）である。
【００１６】本手段においては、ウェハへの回路パター
ンの露光転写の際に、露光される部分の照明の一様性が
得られるので、微細な線幅のパターンでも正確に露光転
写することができ、集積度の高い半導体デバイスを、ス
ループットと歩留よく製造することができる。
ンの露光転写の際に、露光される部分の照明の一様性が
得られるので、微細な線幅のパターンでも正確に露光転
写することができ、集積度の高い半導体デバイスを、ス
ループットと歩留よく製造することができる。
【００１７】
【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
である電子線源の概要を示す図である。図１において、
１は電子線陰極、１ａは電子線陰極中心部、１ｂは電子
線陰極周辺部、２は軸方向電子線、３はウエネルト電
極、４は引出電極、５はクロスオーバ像点である。
図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の１例
である電子線源の概要を示す図である。図１において、
１は電子線陰極、１ａは電子線陰極中心部、１ｂは電子
線陰極周辺部、２は軸方向電子線、３はウエネルト電
極、４は引出電極、５はクロスオーバ像点である。
【００１８】図１と図７を比較すると分かるように、図
１に示された電子線陰極１においては、電子線陰極周辺
部１ｂは電子線陰極中心部１ａに比べて、電子放出方向
と反対方向に引っ込んだ形状になっている。
１に示された電子線陰極１においては、電子線陰極周辺
部１ｂは電子線陰極中心部１ａに比べて、電子放出方向
と反対方向に引っ込んだ形状になっている。
【００１９】図２、図３は、図１に示した実施の形態と
図７に示したような従来例、さらに比較例として、電子
線陰極周辺部１ｂが電子線陰極中心部１ａに比べて、電
子放出方向に出っ張っているものを比較して示した図で
ある。
図７に示したような従来例、さらに比較例として、電子
線陰極周辺部１ｂが電子線陰極中心部１ａに比べて、電
子放出方向に出っ張っているものを比較して示した図で
ある。
【００２０】図２は、引出電極５に与える引き出し電圧
を変えたときの、クロスオーバ像寸法に対する球面収差
の大きさの割合を示す図である。図２に示した例におい
ては各電極において、クロスオーバ像位置が一定になる
様、ウエネルト電圧を調整した。陰極形状は中心部に対
して周辺を４mm引っ込めたもの（本発明の実施の形
態）、平面、１mm、２mm出っ張らせたもの（各々比較
例）の４種類である。図２から明らかなように、電子線
陰極面を引っ込めた本発明の実施の形態の方が、クロス
オーバ像に対する球面収差の割合が小さくなる。
を変えたときの、クロスオーバ像寸法に対する球面収差
の大きさの割合を示す図である。図２に示した例におい
ては各電極において、クロスオーバ像位置が一定になる
様、ウエネルト電圧を調整した。陰極形状は中心部に対
して周辺を４mm引っ込めたもの（本発明の実施の形
態）、平面、１mm、２mm出っ張らせたもの（各々比較
例）の４種類である。図２から明らかなように、電子線
陰極面を引っ込めた本発明の実施の形態の方が、クロス
オーバ像に対する球面収差の割合が小さくなる。
【００２１】図３は第２図の設定をしたとき、すなわち
クロスオーバ像位置を一定にしたときのウエネルト電圧
を示している。図３を見ると、周辺を引っ込ませた本発
明の実施の形態の方がウエネルト電圧を低く設定できる
ことが分かる。ウエネルト電圧が高いと電子線陰極表面
に及ぶ電場が強く、陰極表面内でも電場分布が一様では
なくなり、表面から引き出される電子の一様性が悪化し
てしまう。カソード周辺を引っ込ませることで、ウエネ
ルト電圧を低く設定でき、電子線陰極表面に及ぶ電場を
弱め、表面での電場の一様性を良くすることができる。
クロスオーバ像位置を一定にしたときのウエネルト電圧
を示している。図３を見ると、周辺を引っ込ませた本発
明の実施の形態の方がウエネルト電圧を低く設定できる
ことが分かる。ウエネルト電圧が高いと電子線陰極表面
に及ぶ電場が強く、陰極表面内でも電場分布が一様では
なくなり、表面から引き出される電子の一様性が悪化し
てしまう。カソード周辺を引っ込ませることで、ウエネ
ルト電圧を低く設定でき、電子線陰極表面に及ぶ電場を
弱め、表面での電場の一様性を良くすることができる。
【００２２】図４は、本発明の実施の形態の１例である
電子線露光装置の構成の概要を示す図である。図４にお
いて、１１は電子線源、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。
電子線露光装置の構成の概要を示す図である。図４にお
いて、１１は電子線源、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。
【００２３】電子線源１１から放出された電子線は、照
明用レンズ１２によりマスク１５上を均一に照明する。
ビーム成形アパーチャ１３が照射する領域を決定する。
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
の構成は従来の電子線露光装置と同じである。
明用レンズ１２によりマスク１５上を均一に照明する。
ビーム成形アパーチャ１３が照射する領域を決定する。
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
の構成は従来の電子線露光装置と同じである。
【００２４】本実施の形態においては、電子線源１１と
して、本発明に係る電子線源を使用している。よって、
マスク１５の広い範囲を一様に照明することができ、従
って、広い面積の部分を一括露光する場合においても、
細かい線幅のパターンを精度良く露光転写することが可
能となる。
して、本発明に係る電子線源を使用している。よって、
マスク１５の広い範囲を一様に照明することができ、従
って、広い面積の部分を一括露光する場合においても、
細かい線幅のパターンを精度良く露光転写することが可
能となる。
【００２５】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。
方法の実施の形態の例を説明する。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。
【００２６】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。
【００２７】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。本実施の形態
においては、リソグラフィープロセスにおける露光転写
に、本発明に係る電子線露光装置を使用しているので、
広い範囲を一括露光する場合においても、正確な露光転
写を行うことができ、細かな線幅のパターンを有する半
導体デバイスを、良好なスループットと良好な歩留で製
造することができる。
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。本実施の形態
においては、リソグラフィープロセスにおける露光転写
に、本発明に係る電子線露光装置を使用しているので、
広い範囲を一括露光する場合においても、正確な露光転
写を行うことができ、細かな線幅のパターンを有する半
導体デバイスを、良好なスループットと良好な歩留で製
造することができる。
【００２８】
【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、クロスオーバ像の球面収差
が低減し、電子線光学性能の劣化を低減させることがで
きる。又、このとき、ウエネルト電圧を低く設定でき、
電子線陰極表面の電場の不均一性を弱めることができる
ので、陰極面から放出される電流自体の一様性を向上さ
せることもできる。
項１に係る発明においては、クロスオーバ像の球面収差
が低減し、電子線光学性能の劣化を低減させることがで
きる。又、このとき、ウエネルト電圧を低く設定でき、
電子線陰極表面の電場の不均一性を弱めることができる
ので、陰極面から放出される電流自体の一様性を向上さ
せることもできる。
【００２９】請求項２に係る発明においては、露光され
る部分の照明の一様性を確保することができるので、正
確な露光転写を行うことができる。
る部分の照明の一様性を確保することができるので、正
確な露光転写を行うことができる。
【００３０】請求項３に係る発明においては、微細な線
幅のパターンでも正確に露光転写することができ、集積
度の高い半導体デバイスを、スループットと歩留よく製
造することができる。
幅のパターンでも正確に露光転写することができ、集積
度の高い半導体デバイスを、スループットと歩留よく製
造することができる。
【図１】本発明の実施の形態の１例である電子線源の概
要を示す図である。
要を示す図である。
【図２】引出電極に与える引き出し電圧を変えたとき
の、クロスオーバ像寸法に対する球面収差の大きさの割
合を示す図である。
の、クロスオーバ像寸法に対する球面収差の大きさの割
合を示す図である。
【図３】クロスオーバ像位置を一定にしたときのウエネ
ルト電圧を示す図である。
ルト電圧を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の１例である電子線露光装
置の構成の概要を示す図である。
置の構成の概要を示す図である。
【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。
フローチャートである。
【図６】リソグラフィープロセスの概要を示す図であ
る。
る。
【図７】従来の電子線陰極を含む電子線源を示す図であ
る。
る。
【図８】横方向電子線の軌道を示す図である。
【図９】クロスオーバ像の球面収差を示す図である。
１…電子線陰極、１ａ…電子線陰極の中央部、１ｂ…電
子線陰極の周辺部、２…軸方向電子線、３…ウエネルト
電極、４…引出電極、５…クロスオーバ像点、６…横方
向電子線、７…クロスオーバ像、１１…電子線源、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
子線陰極の周辺部、２…軸方向電子線、３…ウエネルト
電極、４…引出電極、５…クロスオーバ像点、６…横方
向電子線、７…クロスオーバ像、１１…電子線源、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
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｂ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 陰極中心部が平面状に形成され、陰極周
辺部が中心部に対して電子放出方向と反対方向に引っ込
んだ構造を有することを特徴とする電子線源。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電子線源を有してなる
ことを特徴とする電子線露光装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電子線露光装置を使用
して、マスク又はレチクルに形成されたパターンをウェ
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000208156A JP2002025487A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 電子線源、電子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
| US09/901,766 US6621090B2 (en) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Electron-beam sources exhibiting reduced spherical aberration, and microlithography apparatus comprising same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000208156A JP2002025487A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 電子線源、電子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002025487A true JP2002025487A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18704786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000208156A Pending JP2002025487A (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | 電子線源、電子線露光装置、及び半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6621090B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002025487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005038638A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Toshiba Corp | 電子銃とそれを用いた電子ビーム照射装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001202912A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-07-27 | Nikon Corp | 荷電粒子線装置の開口と光軸の軸合わせ方法 |
| US6972420B2 (en) * | 2004-04-28 | 2005-12-06 | Intel Corporation | Atomic beam to protect a reticle |
| JP4659023B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2011-03-30 | 株式会社アルバック | イオン注入装置の制御方法、その制御システム、その制御プログラムおよびイオン注入装置 |
| US7427765B2 (en) * | 2005-10-03 | 2008-09-23 | Jeol, Ltd. | Electron beam column for writing shaped electron beams |
| US20110294071A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron gun, lithography apparatus, method of manufacturing article, and electron beam apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| US6365897B1 (en) * | 1997-12-18 | 2002-04-02 | Nikon Corporation | Electron beam type inspection device and method of making same |
-
2000
- 2000-07-10 JP JP2000208156A patent/JP2002025487A/ja active Pending
-
2001
- 2001-07-09 US US09/901,766 patent/US6621090B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005038638A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Toshiba Corp | 電子銃とそれを用いた電子ビーム照射装置 |
| JP4601923B2 (ja) * | 2003-07-16 | 2010-12-22 | 株式会社東芝 | 電子銃とそれを用いた電子ビーム照射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020008209A1 (en) | 2002-01-24 |
| US6621090B2 (en) | 2003-09-16 |
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