JP2002184689A - 電子ビーム近接露光装置 - Google Patents
電子ビーム近接露光装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/2037—Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ごみの付着などによる欠陥の発生を防止して信
頼性を向上した電子ビーム近接露光装置を実現する。 【解決手段】電子ビーム近接露光装置は、試料（４０）
の表面に近接して配置されたマスク（３０）の開口を通
過した電子ビーム（１５）で、試料（４０）の表面に開
口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光部
（８，１０）と、マスクを検査するマスク検査部（８
１）と、マスクを修正するマスク修正部（８２）と、マ
スクを電子ビーム近接露光部とマスク検査部とマスク修
正部との間で搬送するマスク搬送機構（８５，８６，８
７，８８）とを備え、電子ビーム近接露光部とマスク検
査部とマスク修正部とマスク搬送機構とは、共通な真空
経路でつながっており、マスクをこれらの間で真空状態
で搬送することが可能である。
頼性を向上した電子ビーム近接露光装置を実現する。 【解決手段】電子ビーム近接露光装置は、試料（４０）
の表面に近接して配置されたマスク（３０）の開口を通
過した電子ビーム（１５）で、試料（４０）の表面に開
口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光部
（８，１０）と、マスクを検査するマスク検査部（８
１）と、マスクを修正するマスク修正部（８２）と、マ
スクを電子ビーム近接露光部とマスク検査部とマスク修
正部との間で搬送するマスク搬送機構（８５，８６，８
７，８８）とを備え、電子ビーム近接露光部とマスク検
査部とマスク修正部とマスク搬送機構とは、共通な真空
経路でつながっており、マスクをこれらの間で真空状態
で搬送することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路な
どの製造工程で使用される微細パターンを露光する露光
装置に関し、特に露光パターンに対応する開口を有する
マスクを半導体ウエハなどの試料の表面に近接して配置
し、マスクに電子ビームを照射して開口を通過した電子
ビームで露光を行う電子ビーム近接露光装置に関する。
どの製造工程で使用される微細パターンを露光する露光
装置に関し、特に露光パターンに対応する開口を有する
マスクを半導体ウエハなどの試料の表面に近接して配置
し、マスクに電子ビームを照射して開口を通過した電子
ビームで露光を行う電子ビーム近接露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化が図られてお
り、回路パターンの一層の微細化が望まれている。現
在、微細化の限界を規定しているのは主として露光装置
であり、光学式露光装置であるステッパでは、光源の短
波長化、ＮＡ（開口数）の増加、位相シフト法の採用な
ど各種の方策が取られている。しかし、これ以上の微細
化は、製造コストの飛躍的な増大などの各種の問題があ
る。そこで、電子ビーム直接描画装置やＸ線露光装置な
どの新しい方式の露光装置が開発されているが、安定
性、生産性及びコストなどの面で多くの問題がある。
り、回路パターンの一層の微細化が望まれている。現
在、微細化の限界を規定しているのは主として露光装置
であり、光学式露光装置であるステッパでは、光源の短
波長化、ＮＡ（開口数）の増加、位相シフト法の採用な
ど各種の方策が取られている。しかし、これ以上の微細
化は、製造コストの飛躍的な増大などの各種の問題があ
る。そこで、電子ビーム直接描画装置やＸ線露光装置な
どの新しい方式の露光装置が開発されているが、安定
性、生産性及びコストなどの面で多くの問題がある。
【０００３】電子ビーム近接露光方式は、その露光原理
の単純さから"High Throughput Submicron Lithography
with Electron Beam Proximity Printing"(H. Bohlen
et al., Solid State Technology, September 1984, p
p. 210-217)（以下、文献１と称する）に示される如
く、古くから研究開発が行なわれたが、電子ビーム特有
のプロクシミティ効果の除去が困難で実用性がないと考
えられていた。
の単純さから"High Throughput Submicron Lithography
with Electron Beam Proximity Printing"(H. Bohlen
et al., Solid State Technology, September 1984, p
p. 210-217)（以下、文献１と称する）に示される如
く、古くから研究開発が行なわれたが、電子ビーム特有
のプロクシミティ効果の除去が困難で実用性がないと考
えられていた。
【０００４】米国特許第5,831,272 号（日本特許第2951
947 号に対応）及び"Low energy electron-beam proxim
ity projection lithography: Discovery of missing l
ink"(Takao Utsumi, J. Vac. Sci. Technol. B 17(6),
Nov/Dec 1999, pp. 2897-2902)は、この困難を解決し
て、量産レベルで超微細加工用に使用可能な電子ビーム
近接露光装置を開示している。
947 号に対応）及び"Low energy electron-beam proxim
ity projection lithography: Discovery of missing l
ink"(Takao Utsumi, J. Vac. Sci. Technol. B 17(6),
Nov/Dec 1999, pp. 2897-2902)は、この困難を解決し
て、量産レベルで超微細加工用に使用可能な電子ビーム
近接露光装置を開示している。
【０００５】図１は、米国特許第5,831,272 号に開示さ
れた電子ビーム近接露光装置を実現する場合の基本構成
を示す図である。図１に示すように、電子光学鏡筒（コ
ラム）１０には、電子ビーム１５を発生する電子銃１
４、電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１
８、主偏向器２０、及び副偏向器５０が設けられてい
る。なお、主偏向器２０は、図１では１つの偏向器とし
て示してあるが、実際には２段構成になっており、１段
目の偏向器で偏向した後２段目の偏向器で逆の偏向量偏
向することにより、光軸に平行で照射位置が変化した電
子ビームが得られるようになっている。同様に、副偏向
器５０も実際には２段構成になっており、１段目の偏向
器で偏向した後２段目の偏向器で逆に２倍の偏向量偏向
することにより、主偏向器で変化された照射位置は変わ
らないが、照射角度が微調整できるようになっている。
真空試料室８には、マスク３０を保持して移動するマス
クステージ３６、反射電子を検出する反射電子検出器３
９、ウエハ４０を保持して移動するウエハステージ４
４、ウエハステージ４４上に設けられた標準マーク６
０、及びウエハ４０の表面の高さを検出する高さ検出器
４６が設けられている。なお、マスクステージ３６の移
動量を検出するマスクステージ用レーザ測長器３８と、
ウエハステージ４４の移動量を検出するウエハステージ
用レーザ測長器４８とが設けられており、各ステージの
移動量を非常に高精度で検出できるようになっている。
また、ウエハステージ４４は、少なくとも２軸方向に移
動可能である。ここでは、反射電子検出器３９を使用す
るが、これの代わりに二次電子を検出する二次電子検出
器を設けることも可能である。
れた電子ビーム近接露光装置を実現する場合の基本構成
を示す図である。図１に示すように、電子光学鏡筒（コ
ラム）１０には、電子ビーム１５を発生する電子銃１
４、電子ビーム１５を平行ビームにする照射レンズ１
８、主偏向器２０、及び副偏向器５０が設けられてい
る。なお、主偏向器２０は、図１では１つの偏向器とし
て示してあるが、実際には２段構成になっており、１段
目の偏向器で偏向した後２段目の偏向器で逆の偏向量偏
向することにより、光軸に平行で照射位置が変化した電
子ビームが得られるようになっている。同様に、副偏向
器５０も実際には２段構成になっており、１段目の偏向
器で偏向した後２段目の偏向器で逆に２倍の偏向量偏向
することにより、主偏向器で変化された照射位置は変わ
らないが、照射角度が微調整できるようになっている。
真空試料室８には、マスク３０を保持して移動するマス
クステージ３６、反射電子を検出する反射電子検出器３
９、ウエハ４０を保持して移動するウエハステージ４
４、ウエハステージ４４上に設けられた標準マーク６
０、及びウエハ４０の表面の高さを検出する高さ検出器
４６が設けられている。なお、マスクステージ３６の移
動量を検出するマスクステージ用レーザ測長器３８と、
ウエハステージ４４の移動量を検出するウエハステージ
用レーザ測長器４８とが設けられており、各ステージの
移動量を非常に高精度で検出できるようになっている。
また、ウエハステージ４４は、少なくとも２軸方向に移
動可能である。ここでは、反射電子検出器３９を使用す
るが、これの代わりに二次電子を検出する二次電子検出
器を設けることも可能である。
【０００６】装置の制御は計算機（コンピュータ）７０
で行われる。マスクステージ用レーザ測長器３８及びウ
エハステージ用レーザ測長器４８の検出信号は、コンピ
ュータ７０のデータバスに供給される。反射電子検出器
３９と標準マークに設けられた検出器と高さ検出器４６
との検出信号は、信号処理回路７６に供給されて、デジ
タル信号に変換された後、コンピュータ７０のデータバ
スに供給される。照射レンズ１８は電磁レンズ又は静電
レンズであり、コンピュータ７０から照射レンズ電源７
１を介して制御される。コンピュータ７０はデジタル演
算回路７５に偏向量データを供給し、デジタル演算回路
７５はあらかじめ記憶された補正データに従って偏向量
データを補正する演算を行い、主ＤＡＣ／ＡＭＰ７３及
び副ＤＡＣ／ＡＭＰ７４に供給する。主ＤＡＣ／ＡＭＰ
７３及び副ＤＡＣ／ＡＭＰ７４は、それぞれ補正された
偏向量データをアナログ信号に変換した後増幅して主偏
向器２０及び副偏向器５０に供給する。これにより、所
望の偏向が行われる。
で行われる。マスクステージ用レーザ測長器３８及びウ
エハステージ用レーザ測長器４８の検出信号は、コンピ
ュータ７０のデータバスに供給される。反射電子検出器
３９と標準マークに設けられた検出器と高さ検出器４６
との検出信号は、信号処理回路７６に供給されて、デジ
タル信号に変換された後、コンピュータ７０のデータバ
スに供給される。照射レンズ１８は電磁レンズ又は静電
レンズであり、コンピュータ７０から照射レンズ電源７
１を介して制御される。コンピュータ７０はデジタル演
算回路７５に偏向量データを供給し、デジタル演算回路
７５はあらかじめ記憶された補正データに従って偏向量
データを補正する演算を行い、主ＤＡＣ／ＡＭＰ７３及
び副ＤＡＣ／ＡＭＰ７４に供給する。主ＤＡＣ／ＡＭＰ
７３及び副ＤＡＣ／ＡＭＰ７４は、それぞれ補正された
偏向量データをアナログ信号に変換した後増幅して主偏
向器２０及び副偏向器５０に供給する。これにより、所
望の偏向が行われる。
【０００７】以上のような露光装置で、マスクに対して
ウエハ４０の位置を合わせた上で電子ビーム１５を走査
して、マスク全面のパターンを露光する。
ウエハ４０の位置を合わせた上で電子ビーム１５を走査
して、マスク全面のパターンを露光する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ステッパなどの光露光
装置に使用されるフォトマスクの場合、ガラス基板上に
クロム層などでパターンを形成した後、所定のパターン
が形成されているか検査を行い、欠陥があれば修正機で
修正した後、欠陥がなければそのまま、パターン上にペ
リクル層を形成して保護膜としている。ペリクル層の表
面にごみが付着したかを監視し、問題になるレベルのご
みが付着した場合には、ペリクル層の表面を清掃してご
みを除去するが、清掃する場合にもパターンを損傷する
ことはない。また、ペリクル層の表面はペリクル層の厚
さ分フォーカスが外れるので、付着したのが小さなごみ
であれば特に問題は生じない。
装置に使用されるフォトマスクの場合、ガラス基板上に
クロム層などでパターンを形成した後、所定のパターン
が形成されているか検査を行い、欠陥があれば修正機で
修正した後、欠陥がなければそのまま、パターン上にペ
リクル層を形成して保護膜としている。ペリクル層の表
面にごみが付着したかを監視し、問題になるレベルのご
みが付着した場合には、ペリクル層の表面を清掃してご
みを除去するが、清掃する場合にもパターンを損傷する
ことはない。また、ペリクル層の表面はペリクル層の厚
さ分フォーカスが外れるので、付着したのが小さなごみ
であれば特に問題は生じない。
【０００９】これに対して、上記の電子ビーム近接露光
装置で使用するマスク３０は、開口部が穴であるステン
シルマスクであることが必要であり、上記のペリクル層
を設けることはできない。そのため、上記の電子ビーム
近接露光装置ではマスク表面へのごみなどの付着が大き
な問題になる。この近接露光用マスクも、別の装置で製
作されて検査された後電子ビーム露光装置に取り付けら
れるが、検査機から電子ビーム露光装置に搬送する間に
近接露光用マスク表面へのごみの付着を完全に防止する
ことは不可能である。そのため、たとえ検査では欠陥の
なかったマスクでも、電子ビーム露光装置に取り付けら
れた時に欠陥がないということが保証できないという問
題が生じる。
装置で使用するマスク３０は、開口部が穴であるステン
シルマスクであることが必要であり、上記のペリクル層
を設けることはできない。そのため、上記の電子ビーム
近接露光装置ではマスク表面へのごみなどの付着が大き
な問題になる。この近接露光用マスクも、別の装置で製
作されて検査された後電子ビーム露光装置に取り付けら
れるが、検査機から電子ビーム露光装置に搬送する間に
近接露光用マスク表面へのごみの付着を完全に防止する
ことは不可能である。そのため、たとえ検査では欠陥の
なかったマスクでも、電子ビーム露光装置に取り付けら
れた時に欠陥がないということが保証できないという問
題が生じる。
【００１０】特に、電子ビーム近接露光装置内で使用中
にごみが付着して欠陥が生じた場合、直接マスク表面を
清掃することは難しく、修正機のような装置を使用して
欠陥部分を修正することになる。しかし、電子ビーム近
接露光装置から取り外した近接露光用マスクを、検査機
及び修正機又は洗浄機に搬送し、修正又は洗浄が終了し
た後再び電子ビーム近接露光装置に取り付ける場合、上
記のように近接露光用マスク表面へのごみの付着を完全
に防止することは不可能である。すなわち、上記の電子
ビーム近接露光装置では、取り付けた近接露光用マスク
に欠陥がないことを保証することが不可能であるという
ことになる。
にごみが付着して欠陥が生じた場合、直接マスク表面を
清掃することは難しく、修正機のような装置を使用して
欠陥部分を修正することになる。しかし、電子ビーム近
接露光装置から取り外した近接露光用マスクを、検査機
及び修正機又は洗浄機に搬送し、修正又は洗浄が終了し
た後再び電子ビーム近接露光装置に取り付ける場合、上
記のように近接露光用マスク表面へのごみの付着を完全
に防止することは不可能である。すなわち、上記の電子
ビーム近接露光装置では、取り付けた近接露光用マスク
に欠陥がないことを保証することが不可能であるという
ことになる。
【００１１】更に、上記の電子ビーム近接露光装置で使
用するマスク３０は、開口部が穴であるステンシルマス
クである。例えば、図２（ａ）に示すように、大きな正
方形パターン３４１内に小さな正方形パターン３４２が
あり、大小２つの正方形パターンの間の部分３４３が開
口であるような環状パターンを、１つのマスクで露光す
ることは不可能であり、図２（ｂ）及び２（ｃ）に示す
ように、この環状パターンを、パターン３４４及び３４
５とパターン３４６及び３４７との２つのパターンに分
けて、２回に分けて露光を行う必要がある。すなわち、
２つの近接露光用マスクを用意し、一方のマスクを取り
付けた電子ビーム近接露光装置で露光を行った後、他方
のマスクを取り付けた電子ビーム近接露光装置で露光す
る必要がある。しかし、これでは、１回目の露光が終了
した後、ウエハを真空のチャンバ内から通常の環境に取
り出した後、再び２回目の露光を行う電子ビーム近接露
光装置の真空のチャンバ内に搬送する必要がある。すな
わち、真空と通常の大気圧状態との間で何度も搬送する
必要がある。そのため、スループットが低下するだけで
なく、ごみなども付着し易くなり歩留りを低下させると
いう問題を発生する。
用するマスク３０は、開口部が穴であるステンシルマス
クである。例えば、図２（ａ）に示すように、大きな正
方形パターン３４１内に小さな正方形パターン３４２が
あり、大小２つの正方形パターンの間の部分３４３が開
口であるような環状パターンを、１つのマスクで露光す
ることは不可能であり、図２（ｂ）及び２（ｃ）に示す
ように、この環状パターンを、パターン３４４及び３４
５とパターン３４６及び３４７との２つのパターンに分
けて、２回に分けて露光を行う必要がある。すなわち、
２つの近接露光用マスクを用意し、一方のマスクを取り
付けた電子ビーム近接露光装置で露光を行った後、他方
のマスクを取り付けた電子ビーム近接露光装置で露光す
る必要がある。しかし、これでは、１回目の露光が終了
した後、ウエハを真空のチャンバ内から通常の環境に取
り出した後、再び２回目の露光を行う電子ビーム近接露
光装置の真空のチャンバ内に搬送する必要がある。すな
わち、真空と通常の大気圧状態との間で何度も搬送する
必要がある。そのため、スループットが低下するだけで
なく、ごみなども付着し易くなり歩留りを低下させると
いう問題を発生する。
【００１２】本発明の第１の目的は、電子ビーム近接露
光装置において、欠陥のない近接露光用マスクを配置で
きるようにすることである。
光装置において、欠陥のない近接露光用マスクを配置で
きるようにすることである。
【００１３】本発明の第２の目的は、高スループットで
高歩留りが得られる電子ビーム近接露光装置を実現する
ことである。
高歩留りが得られる電子ビーム近接露光装置を実現する
ことである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を実現す
るため、本発明の第１の態様の電子ビーム近接露光装置
は、電子ビーム近接露光装置に付属してマスク検査機又
はマスク修正機又はマスク洗浄機又はそれらの組合せを
設け、これらの間でマスクを真空状態で搬送可能なマス
ク搬送経路を設ける。
るため、本発明の第１の態様の電子ビーム近接露光装置
は、電子ビーム近接露光装置に付属してマスク検査機又
はマスク修正機又はマスク洗浄機又はそれらの組合せを
設け、これらの間でマスクを真空状態で搬送可能なマス
ク搬送経路を設ける。
【００１５】すなわち、本発明の電子ビーム近接露光装
置は、試料の表面に近接して配置されたマスクの開口を
通過した電子ビームで、試料の表面に開口に対応するパ
ターンを露光する電子ビーム近接露光部と、マスクを検
査するマスク検査部及び／又はマスクを修正するマスク
修正部及び／又はマスクを洗浄するマスク洗浄部と、マ
スクを電子ビーム近接露光部とマスク検査部及び／又は
マスク修正部及び／又はマスク洗浄部との間で搬送する
マスク搬送機構とを備え、電子ビーム近接露光部とマス
ク検査部及び／又はマスク修正部及び／又はマスク洗浄
部とマスク搬送機構とは、共通な真空経路でつながって
おり、マスクをこれらの間で真空状態で搬送することが
可能であることを特徴とする。
置は、試料の表面に近接して配置されたマスクの開口を
通過した電子ビームで、試料の表面に開口に対応するパ
ターンを露光する電子ビーム近接露光部と、マスクを検
査するマスク検査部及び／又はマスクを修正するマスク
修正部及び／又はマスクを洗浄するマスク洗浄部と、マ
スクを電子ビーム近接露光部とマスク検査部及び／又は
マスク修正部及び／又はマスク洗浄部との間で搬送する
マスク搬送機構とを備え、電子ビーム近接露光部とマス
ク検査部及び／又はマスク修正部及び／又はマスク洗浄
部とマスク搬送機構とは、共通な真空経路でつながって
おり、マスクをこれらの間で真空状態で搬送することが
可能であることを特徴とする。
【００１６】マスク修正部及び／又はマスク洗浄部では
真空室（チャンバ）内にガスを導入する必要が生じる場
合があり、マスク修正部及び／又はマスク洗浄部の内部
を他の部分から遮断するマスク修正部遮断機構及び／又
はマスク洗浄部遮断機構を更に備えることが望ましい。
真空室（チャンバ）内にガスを導入する必要が生じる場
合があり、マスク修正部及び／又はマスク洗浄部の内部
を他の部分から遮断するマスク修正部遮断機構及び／又
はマスク洗浄部遮断機構を更に備えることが望ましい。
【００１７】本発明の第１の態様の電子ビーム近接露光
装置によれば、マスク検査部で検査されたマスク、マス
ク修正部で修正されたマスク、及びマスク洗浄部で洗浄
されたマスクは、マスク搬送機構により共通の真空経路
内を外気に接触することなく電子ビーム近接露光部の所
定位置に配置することができるので、搬送途中でごみな
どが付着する可能性は非常に低くなる。
装置によれば、マスク検査部で検査されたマスク、マス
ク修正部で修正されたマスク、及びマスク洗浄部で洗浄
されたマスクは、マスク搬送機構により共通の真空経路
内を外気に接触することなく電子ビーム近接露光部の所
定位置に配置することができるので、搬送途中でごみな
どが付着する可能性は非常に低くなる。
【００１８】上記第２の目的を実現するため、本発明の
第２の態様の電子ビーム近接露光装置は、パターンを２
回に分けて露光するために、２つのマスクのそれぞれで
露光する２つの電子ビーム近接露光部を同一真空室（チ
ャンバ）内に設けるか、電子ビーム近接露光部に２つの
マスクのいずれを使用するか切り換えできるマスク切り
換え機構を設ける。
第２の態様の電子ビーム近接露光装置は、パターンを２
回に分けて露光するために、２つのマスクのそれぞれで
露光する２つの電子ビーム近接露光部を同一真空室（チ
ャンバ）内に設けるか、電子ビーム近接露光部に２つの
マスクのいずれを使用するか切り換えできるマスク切り
換え機構を設ける。
【００１９】すなわち、本発明の第２の態様の電子ビー
ム近接露光装置は、試料の表面に近接して配置されたマ
スクの開口を通過した電子ビームで、試料の表面に開口
に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光装置
であって、パターンは、第１のマスクを使用した露光と
第２のマスクを使用した露光とで露光され、第１の電子
ビームを発生する第１の電子ビーム源と、第１の電子ビ
ームの経路中に配置された第１のマスクと、試料を保持
して移動する第１のステージとを備える第１の電子ビー
ム近接露光部と、第２の電子ビームを発生する第２の電
子ビーム源と、第２の電子ビームの経路中に配置された
第２のマスクと、試料を保持して移動する第２のステー
ジとを備える第２の電子ビーム近接露光部と、第１の電
子ビーム近接露光部での露光が終了した試料を、第２の
電子ビーム近接露光部に搬送する試料搬送機構とを備
え、第１の電子ビーム近接露光部と第２の電子ビーム近
接露光部と試料搬送機構とは、共通の真空室で接続され
ていることを特徴とする。
ム近接露光装置は、試料の表面に近接して配置されたマ
スクの開口を通過した電子ビームで、試料の表面に開口
に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光装置
であって、パターンは、第１のマスクを使用した露光と
第２のマスクを使用した露光とで露光され、第１の電子
ビームを発生する第１の電子ビーム源と、第１の電子ビ
ームの経路中に配置された第１のマスクと、試料を保持
して移動する第１のステージとを備える第１の電子ビー
ム近接露光部と、第２の電子ビームを発生する第２の電
子ビーム源と、第２の電子ビームの経路中に配置された
第２のマスクと、試料を保持して移動する第２のステー
ジとを備える第２の電子ビーム近接露光部と、第１の電
子ビーム近接露光部での露光が終了した試料を、第２の
電子ビーム近接露光部に搬送する試料搬送機構とを備
え、第１の電子ビーム近接露光部と第２の電子ビーム近
接露光部と試料搬送機構とは、共通の真空室で接続され
ていることを特徴とする。
【００２０】また、本発明の第２の態様の別の電子ビー
ム近接露光装置は、電子ビームを発生する電子ビーム源
と、電子ビームの経路中に配置されたマスクと、試料を
保持して移動するステージとを備える電子ビーム近接露
光部を備え、試料の表面に近接して配置されたマスクの
開口を通過した電子ビームで、試料の表面に開口に対応
するパターンを露光する電子ビーム近接露光装置であっ
て、パターンは、第１のマスクを使用した露光と第２の
マスクを使用した露光とで露光され、第１のマスク及び
第２のマスクのいずれを使用するかを切り換えるマスク
切り換え機構を備えることを特徴とする。
ム近接露光装置は、電子ビームを発生する電子ビーム源
と、電子ビームの経路中に配置されたマスクと、試料を
保持して移動するステージとを備える電子ビーム近接露
光部を備え、試料の表面に近接して配置されたマスクの
開口を通過した電子ビームで、試料の表面に開口に対応
するパターンを露光する電子ビーム近接露光装置であっ
て、パターンは、第１のマスクを使用した露光と第２の
マスクを使用した露光とで露光され、第１のマスク及び
第２のマスクのいずれを使用するかを切り換えるマスク
切り換え機構を備えることを特徴とする。
【００２１】第２の態様の電子ビーム近接露光装置で
も、第１の態様と同様に、マスク検査機とマスク修正機
とマスク洗浄機とを一体に設けることが望ましい。
も、第１の態様と同様に、マスク検査機とマスク修正機
とマスク洗浄機とを一体に設けることが望ましい。
【００２２】本発明の第２の態様の電子ビーム近接露光
装置によれば、第１及び第２のマスクによる２回の露光
は、試料を真空室（チャンバ）内に保持したまま連続し
て行えるので、スループットが向上すると共にごみなど
の付着が低減されて歩留りが向上する。
装置によれば、第１及び第２のマスクによる２回の露光
は、試料を真空室（チャンバ）内に保持したまま連続し
て行えるので、スループットが向上すると共にごみなど
の付着が低減されて歩留りが向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】図３は、本発明の第１実施例の電
子ビーム近接露光装置の各部の配置を示す上面図であ
る。図３において、参照番号８で示す部分は真空試料室
であり、図１に示したのと同様の構成を有し、その上に
は電子光学鏡筒（コラム）１０が設けられている。図示
していないウエハ搬送機構（ウエハローダ）は、ウエハ
カセット２から１枚のウエハ４０を取り出し、ウエハス
テージ４４に載置する。ウエハステージ４４は、載置さ
れたウエハ４０を静電吸着し、各ダイをコラム１０の下
に移動してマスクに対して位置合わせして露光する動作
をすべてのダイについて行う。露光の終了したウエハ４
０は、ウエハカセット２に戻され、次に露光されるウエ
ハ４０を取り出し同様の動作を繰り返す。参照番号４
は、ウエハカセット２内のすべてのウエハ４０の露光が
終了した時にウエハカセット２を真空試料室８から取り
外す場合に、真空試料室８とウエハカセット２の内部と
を遮断する遮断機構である。遮断機構４により真空試料
室８とウエハカセット２の内部とを遮断した後、ウエハ
カセット２を取り外す。この時、必要に応じてウエハカ
セット２の内部にガスを導入する。次に未露光のウエハ
４０を収容したウエハカセット２を取り付け、真空試料
室８とウエハカセット２の内部とを同じ状態（真空状
態）にして遮断機構４を開き、ウエハカセット２から未
露光のウエハ４０を取り出せる状態にする。
子ビーム近接露光装置の各部の配置を示す上面図であ
る。図３において、参照番号８で示す部分は真空試料室
であり、図１に示したのと同様の構成を有し、その上に
は電子光学鏡筒（コラム）１０が設けられている。図示
していないウエハ搬送機構（ウエハローダ）は、ウエハ
カセット２から１枚のウエハ４０を取り出し、ウエハス
テージ４４に載置する。ウエハステージ４４は、載置さ
れたウエハ４０を静電吸着し、各ダイをコラム１０の下
に移動してマスクに対して位置合わせして露光する動作
をすべてのダイについて行う。露光の終了したウエハ４
０は、ウエハカセット２に戻され、次に露光されるウエ
ハ４０を取り出し同様の動作を繰り返す。参照番号４
は、ウエハカセット２内のすべてのウエハ４０の露光が
終了した時にウエハカセット２を真空試料室８から取り
外す場合に、真空試料室８とウエハカセット２の内部と
を遮断する遮断機構である。遮断機構４により真空試料
室８とウエハカセット２の内部とを遮断した後、ウエハ
カセット２を取り外す。この時、必要に応じてウエハカ
セット２の内部にガスを導入する。次に未露光のウエハ
４０を収容したウエハカセット２を取り付け、真空試料
室８とウエハカセット２の内部とを同じ状態（真空状
態）にして遮断機構４を開き、ウエハカセット２から未
露光のウエハ４０を取り出せる状態にする。
【００２４】真空試料室８の左側には、真空試料室８に
つながった真空のマスク搬送経路８３が設けられてい
る。マスク３０は、マスクステージ３６により真空試料
室８の左側に移動できるようになっており、左側に移動
されたマスク３０は、マスクステージ３６のマスク取り
付け（チャック）機構（図示せず）が解除され、マスク
搬送機構８５により中間ステージ８８に搬送できるよう
になっている。更に、中間ステージ８８上のマスク３０
は、マスク搬送機構８６によりマスク検査機８１との間
で搬送できると共に、マスク搬送機構８７によりマスク
修正機８２との間で搬送できるようになっている。すな
わち、マスク３０は、コラム１０の所定の位置とマスク
検査機８１とマスク修正機８２との間で搬送可能であ
る。参照番号８４はマスク搬送経路８３とマスク修正機
８２の内部とを遮断する遮断機構であり、参照番号８９
はマスク搬送経路８３とマスク検査機８１の内部とを遮
断する遮断機構であり、いずれも遮断機構４と同様の機
構である。
つながった真空のマスク搬送経路８３が設けられてい
る。マスク３０は、マスクステージ３６により真空試料
室８の左側に移動できるようになっており、左側に移動
されたマスク３０は、マスクステージ３６のマスク取り
付け（チャック）機構（図示せず）が解除され、マスク
搬送機構８５により中間ステージ８８に搬送できるよう
になっている。更に、中間ステージ８８上のマスク３０
は、マスク搬送機構８６によりマスク検査機８１との間
で搬送できると共に、マスク搬送機構８７によりマスク
修正機８２との間で搬送できるようになっている。すな
わち、マスク３０は、コラム１０の所定の位置とマスク
検査機８１とマスク修正機８２との間で搬送可能であ
る。参照番号８４はマスク搬送経路８３とマスク修正機
８２の内部とを遮断する遮断機構であり、参照番号８９
はマスク搬送経路８３とマスク検査機８１の内部とを遮
断する遮断機構であり、いずれも遮断機構４と同様の機
構である。
【００２５】この電子ビーム近接露光装置は、マスク３
０と同じパターンを露光するものであり、例えばマスク
３０のパターンの線幅は１００ｎｍ以下である。そのた
め、マスク３０を検査するマスク検査機８１は、この線
幅のパターンが正常であるか検査できることが必要であ
り、電子ビームを使用して検査を行う。従って、マスク
検査機８１内でマスク３０を保持する部分は真空状態で
あることが必要である。
０と同じパターンを露光するものであり、例えばマスク
３０のパターンの線幅は１００ｎｍ以下である。そのた
め、マスク３０を検査するマスク検査機８１は、この線
幅のパターンが正常であるか検査できることが必要であ
り、電子ビームを使用して検査を行う。従って、マスク
検査機８１内でマスク３０を保持する部分は真空状態で
あることが必要である。
【００２６】マスク修正機８２は、例えば、フォトマス
クの修正などに使用される収束イオンビームを照射する
装置を使用する。欠陥には、開口部分が開いていない
「黒欠陥」と、開口でない部分が開いている「白欠陥」
とがある。「黒欠陥」については、収束イオンビームを
照射して穴を開ける。「白欠陥」については、「白欠
陥」部分に炭化水素系ガスを吹き付けながら収束イオン
ビームを照射して「白欠陥」部分の周囲の壁に炭化物を
付着させることで「白欠陥」部分を埋める。この場合、
マスク修正機８２の内部には炭化水素系ガスが導入さ
れ、それを排気しながら上記の動作を行うので、遮断機
構８４を閉じて、マスク修正機８２の内部をマスク搬送
経路８３から遮断して行う。ここで、電子ビーム近接露
光装置に使用されるマスク３０は、開口部が穴のステン
シルマスクであり、単に収束イオンビームを照射しても
周囲の壁に炭化物が付着しない時には、例えば、図４に
示すように、マスク３０を傾けて「白欠陥」部分のいず
れかの壁に収束イオンビームを照射してその部分に炭化
物を付着させる。
クの修正などに使用される収束イオンビームを照射する
装置を使用する。欠陥には、開口部分が開いていない
「黒欠陥」と、開口でない部分が開いている「白欠陥」
とがある。「黒欠陥」については、収束イオンビームを
照射して穴を開ける。「白欠陥」については、「白欠
陥」部分に炭化水素系ガスを吹き付けながら収束イオン
ビームを照射して「白欠陥」部分の周囲の壁に炭化物を
付着させることで「白欠陥」部分を埋める。この場合、
マスク修正機８２の内部には炭化水素系ガスが導入さ
れ、それを排気しながら上記の動作を行うので、遮断機
構８４を閉じて、マスク修正機８２の内部をマスク搬送
経路８３から遮断して行う。ここで、電子ビーム近接露
光装置に使用されるマスク３０は、開口部が穴のステン
シルマスクであり、単に収束イオンビームを照射しても
周囲の壁に炭化物が付着しない時には、例えば、図４に
示すように、マスク３０を傾けて「白欠陥」部分のいず
れかの壁に収束イオンビームを照射してその部分に炭化
物を付着させる。
【００２７】なお、電子ビーム近接露光装置には外部で
欠陥のないように製作されたマスク３０を装着するもの
とすれば、マスクの製作場所から電子ビーム近接露光装
置に搬送する間に付着するごみだけが問題であり、「白
欠陥」は発生せず、「黒欠陥」のみが発生する。この場
合には、マスク修正機８２は収束イオンビームを照射で
きればよく、炭化水素系ガスを吹き付ける機構などは必
要ない。
欠陥のないように製作されたマスク３０を装着するもの
とすれば、マスクの製作場所から電子ビーム近接露光装
置に搬送する間に付着するごみだけが問題であり、「白
欠陥」は発生せず、「黒欠陥」のみが発生する。この場
合には、マスク修正機８２は収束イオンビームを照射で
きればよく、炭化水素系ガスを吹き付ける機構などは必
要ない。
【００２８】外部で製作したマスク３０をコラム１０に
配置する場合には、まず遮断機構８９によりマスク検査
機８１をマスク搬送経路８３から遮断した上で、内部に
周囲と同じ雰囲気を導入し、マスク検査機８１を開放し
てマスク３０を内部に配置する。その後、マスク検査機
８１を閉じて内部を真空状態にした上で、遮断機構８９
を開いてマスク検査機８１の内部とマスク搬送経路８３
とをつながった状態にする。この状態でマスク３０を検
査し、欠陥がなければそのままコラム１０に搬送して装
着する。欠陥がある場合には、マスク３０をマスク修正
機８２に搬送し、欠陥部分が収束イオンビームの照射範
囲内に位置するようにセットした上で、マスク修正機８
２の観察装置で位置を確認して修正を行う。修正が終了
したマスク３０は、コラム１０に搬送して装着する。
配置する場合には、まず遮断機構８９によりマスク検査
機８１をマスク搬送経路８３から遮断した上で、内部に
周囲と同じ雰囲気を導入し、マスク検査機８１を開放し
てマスク３０を内部に配置する。その後、マスク検査機
８１を閉じて内部を真空状態にした上で、遮断機構８９
を開いてマスク検査機８１の内部とマスク搬送経路８３
とをつながった状態にする。この状態でマスク３０を検
査し、欠陥がなければそのままコラム１０に搬送して装
着する。欠陥がある場合には、マスク３０をマスク修正
機８２に搬送し、欠陥部分が収束イオンビームの照射範
囲内に位置するようにセットした上で、マスク修正機８
２の観察装置で位置を確認して修正を行う。修正が終了
したマスク３０は、コラム１０に搬送して装着する。
【００２９】マスク３０は、使用中に電子ビームが照射
されるので劣化して「白欠陥」を生じたり、ごみが付着
して「黒欠陥」が生じるので、定期的にマスク検査機８
１に搬送して欠陥の有無を検査する。そして、欠陥の有
無に応じて上記の処理を行う。修正不可能な欠陥が生じ
た場合には、上記と逆の経路で装置から取り出し、新し
いマスクを使用する。
されるので劣化して「白欠陥」を生じたり、ごみが付着
して「黒欠陥」が生じるので、定期的にマスク検査機８
１に搬送して欠陥の有無を検査する。そして、欠陥の有
無に応じて上記の処理を行う。修正不可能な欠陥が生じ
た場合には、上記と逆の経路で装置から取り出し、新し
いマスクを使用する。
【００３０】マスク３０は、レジストを塗布したウエハ
表面に近接して配置される。そのため、多数回の露光を
繰り返す間にレジストから散乱された微粒子がマスク３
０の表面に付着する。このような微粒子はマスクのチャ
ージアップを引き起こし、マスクの開口を通過した電子
ビームをランダムに偏向して露光パターンの品質を低下
させる。そのため、定期的にマスク３０から微粒子を除
去する必要があるが、これにもマスク修正機８２が使用
できる。マスク３０をマスク修正機８２に搬送して、マ
スク表面に微弱なイオンビームを照射して、このような
微粒子を蒸発させて除去する。この場合も、遮断機構８
４を閉じて、マスク修正機８２の内部から排気しながら
行う。
表面に近接して配置される。そのため、多数回の露光を
繰り返す間にレジストから散乱された微粒子がマスク３
０の表面に付着する。このような微粒子はマスクのチャ
ージアップを引き起こし、マスクの開口を通過した電子
ビームをランダムに偏向して露光パターンの品質を低下
させる。そのため、定期的にマスク３０から微粒子を除
去する必要があるが、これにもマスク修正機８２が使用
できる。マスク３０をマスク修正機８２に搬送して、マ
スク表面に微弱なイオンビームを照射して、このような
微粒子を蒸発させて除去する。この場合も、遮断機構８
４を閉じて、マスク修正機８２の内部から排気しながら
行う。
【００３１】なお、マスクの製作場所から電子ビーム近
接露光装置に搬送する間に付着するごみによる「黒欠
陥」及び上記の表面に付着する微粒子を除去するだけで
あれば、収束イオンビームを使用せずに、プラズマアッ
シングなどを使用しても除去できるので、マスク修正機
８２としてプラズマアッシングなどを使用することも可
能である。この場合には、コラム１０に装着された状態
のマスク３０の部分でプラズマアッシングできるように
することも可能であり、その場合にはマスク修正機８２
は必要ない。
接露光装置に搬送する間に付着するごみによる「黒欠
陥」及び上記の表面に付着する微粒子を除去するだけで
あれば、収束イオンビームを使用せずに、プラズマアッ
シングなどを使用しても除去できるので、マスク修正機
８２としてプラズマアッシングなどを使用することも可
能である。この場合には、コラム１０に装着された状態
のマスク３０の部分でプラズマアッシングできるように
することも可能であり、その場合にはマスク修正機８２
は必要ない。
【００３２】欠陥位置を特定する必要がなければ、マス
ク検査機８１は設けず、マスク修正機８２のみを設け
て、上記の「黒欠陥」及び表面に付着する微粒子を除去
するようにしてもよい。この場合には、マスク３０はマ
スク修正機８２から装置内に導入し、マスク修正機８２
での処理の後にコラム１０に搬送して装着する。
ク検査機８１は設けず、マスク修正機８２のみを設け
て、上記の「黒欠陥」及び表面に付着する微粒子を除去
するようにしてもよい。この場合には、マスク３０はマ
スク修正機８２から装置内に導入し、マスク修正機８２
での処理の後にコラム１０に搬送して装着する。
【００３３】図５は、本発明の第２実施例の電子ビーム
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第２実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、２組の電子ビ
ーム近接露光装置が共通の真空室（チャンバ）８内に設
けられている点である。すなわち、電子光学鏡筒（コラ
ム）１０Ａ及びウエハステージ４４Ａで構成される第１
の露光部と、コラム１０Ｂ及びウエハステージ４４Ｂで
構成される第２の露光部とを有する。更に、２個のウエ
ハカセット２Ａ及び２Ｂが設けられ、それに応じて２個
の遮断機構４Ａ及び４Ｂ、及びウエハ搬送機構６Ａ及び
６Ｂが設けられている。また、２個のウエハステージ４
４Ａ及び４４Ｂの間にもウエハ搬送機構４１が設けられ
ている。
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第２実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、２組の電子ビ
ーム近接露光装置が共通の真空室（チャンバ）８内に設
けられている点である。すなわち、電子光学鏡筒（コラ
ム）１０Ａ及びウエハステージ４４Ａで構成される第１
の露光部と、コラム１０Ｂ及びウエハステージ４４Ｂで
構成される第２の露光部とを有する。更に、２個のウエ
ハカセット２Ａ及び２Ｂが設けられ、それに応じて２個
の遮断機構４Ａ及び４Ｂ、及びウエハ搬送機構６Ａ及び
６Ｂが設けられている。また、２個のウエハステージ４
４Ａ及び４４Ｂの間にもウエハ搬送機構４１が設けられ
ている。
【００３４】図２（ａ）、２（ｂ）及び２（ｃ）で説明
したように、電子ビーム近接露光装置に使用されるマス
ク３０は開口部が穴のステンシルマスクであり、環状パ
ターンは２個のマスクを使用して露光する必要がある。
本実施例では、２個のマスクの一方はコラム１０Ａに装
着され、他方はコラム１０Ｂに装着されている。
したように、電子ビーム近接露光装置に使用されるマス
ク３０は開口部が穴のステンシルマスクであり、環状パ
ターンは２個のマスクを使用して露光する必要がある。
本実施例では、２個のマスクの一方はコラム１０Ａに装
着され、他方はコラム１０Ｂに装着されている。
【００３５】次に、本実施例におけるウエハの流れにつ
いて説明する。未露光のウエハ４０Ａを収容したウエハ
カセット２Ａが装置に取り付けられ、内部を真空状態に
した後、未露光のウエハ４０Ａがウエハ搬送機構６Ａに
より取り出されて破線で示す位置に搬送される。ウエハ
ステージ４４Ａは、この位置で未露光のウエハ４０Ａを
受け取って吸着し、コラム１０Ａの部分に搬送して一方
のマスクによる露光を行う。すべてのダイのコラム１０
Ａでの露光が終了したウエハ４０は、破線で示す位置に
搬送され、ウエハ搬送機構４１によりウエハステージ４
４Ｂ上の破線で示す位置に搬送される。ウエハステージ
４４Ｂは、この位置でウエハ４０を受け取って吸着し、
コラム１０Ｂの部分に搬送して他方のマスクによる露光
を行う。すべてのダイのコラム１０Ｂでの露光が終了し
たウエハ４０は、再び破線で示す位置に搬送され、ウエ
ハ搬送機構６Ｂにより露光済のウエハ４０Ｂを収容する
ウエハカセット２Ｂに搬送される。このようにして、１
つのパターンを形成するための２個のマスクによる露光
が終了する。ウエハカセット２Ａ内の未露光のウエハ４
０Ａがなくなった時には、未露光のウエハ４０Ａを収容
したウエハカセット２Ａが新たに取り付けられる。ま
た、ウエハカセット２Ｂの露光済のウエハ４０Ｂがいっ
ぱいになった時には、新たに空のウエハカセット２Ｂが
取り付けられる。このようにして、２個の露光部は停止
することなく、連続して動作する。
いて説明する。未露光のウエハ４０Ａを収容したウエハ
カセット２Ａが装置に取り付けられ、内部を真空状態に
した後、未露光のウエハ４０Ａがウエハ搬送機構６Ａに
より取り出されて破線で示す位置に搬送される。ウエハ
ステージ４４Ａは、この位置で未露光のウエハ４０Ａを
受け取って吸着し、コラム１０Ａの部分に搬送して一方
のマスクによる露光を行う。すべてのダイのコラム１０
Ａでの露光が終了したウエハ４０は、破線で示す位置に
搬送され、ウエハ搬送機構４１によりウエハステージ４
４Ｂ上の破線で示す位置に搬送される。ウエハステージ
４４Ｂは、この位置でウエハ４０を受け取って吸着し、
コラム１０Ｂの部分に搬送して他方のマスクによる露光
を行う。すべてのダイのコラム１０Ｂでの露光が終了し
たウエハ４０は、再び破線で示す位置に搬送され、ウエ
ハ搬送機構６Ｂにより露光済のウエハ４０Ｂを収容する
ウエハカセット２Ｂに搬送される。このようにして、１
つのパターンを形成するための２個のマスクによる露光
が終了する。ウエハカセット２Ａ内の未露光のウエハ４
０Ａがなくなった時には、未露光のウエハ４０Ａを収容
したウエハカセット２Ａが新たに取り付けられる。ま
た、ウエハカセット２Ｂの露光済のウエハ４０Ｂがいっ
ぱいになった時には、新たに空のウエハカセット２Ｂが
取り付けられる。このようにして、２個の露光部は停止
することなく、連続して動作する。
【００３６】図６は、本発明の第３実施例の電子ビーム
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第３実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、２組の電子ビ
ーム近接露光装置を共通のチャンバ８内に設けた第２実
施例の構成に、第１実施例と同様にマスク検査機８１及
びマスク修正機８２を加えた点である。マスクステージ
３６Ａ及び３６Ｂで搬送された２個のマスクは、それぞ
れマスク搬送機構８５Ａ及び８５Ｂにより中間ステージ
８８に搬送される。マスクに関係する他の部分は、第１
実施例と同じである。また、ウエハカセット２Ａから未
露光ウエハを取り出す動作とウエハカセット２Ｂに露光
済ウエハを収容する動作とは、共通のウエハ搬送機構６
で行われる。ウエハに関係する他の部分は、第２実施例
と同じである。
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第３実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、２組の電子ビ
ーム近接露光装置を共通のチャンバ８内に設けた第２実
施例の構成に、第１実施例と同様にマスク検査機８１及
びマスク修正機８２を加えた点である。マスクステージ
３６Ａ及び３６Ｂで搬送された２個のマスクは、それぞ
れマスク搬送機構８５Ａ及び８５Ｂにより中間ステージ
８８に搬送される。マスクに関係する他の部分は、第１
実施例と同じである。また、ウエハカセット２Ａから未
露光ウエハを取り出す動作とウエハカセット２Ｂに露光
済ウエハを収容する動作とは、共通のウエハ搬送機構６
で行われる。ウエハに関係する他の部分は、第２実施例
と同じである。
【００３７】図７は、本発明の第４実施例の電子ビーム
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第４実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、第１実施例の
構成において、マスクを一時的に保持する第２の中間ス
テージ９０を設けた点である。１つのパターンを露光す
るのに必要な２個のマスクのうち、第１のマスクをコラ
ム１０に装着し、第２のマスクは中間ステージ９０に保
持する。ウエハのすべてのダイに対する第１のマスクに
よる露光が終了すると、このマスクを中間ステージ８８
に搬送し、中間ステージ９０に保持された第２のマスク
をコラム１０に装着する。そして、第２のマスクを使用
して露光を行う。この間、中間ステージ８８に搬送され
た第１のマスクに対しては、必要に応じて検査及び修正
などが行われ、中間ステージ９０に搬送される。第２の
マスクを使用した露光が終了すると、露光済ウエハをウ
エハカセット２に戻し、未露光のウエハを取り出して、
同様に第２のマスクを使用した露光を行う。この露光が
終了すると、第２のマスクを中間ステージ８８に搬送
し、中間ステージ９０に保持された第１のマスクをコラ
ム１０に装着して上記の動作を繰り返す。第４実施例で
は、マスクを交換する間露光部の動作は停止するが、第
３実施例に比べて装置を小型にできる。
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第４実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、第１実施例の
構成において、マスクを一時的に保持する第２の中間ス
テージ９０を設けた点である。１つのパターンを露光す
るのに必要な２個のマスクのうち、第１のマスクをコラ
ム１０に装着し、第２のマスクは中間ステージ９０に保
持する。ウエハのすべてのダイに対する第１のマスクに
よる露光が終了すると、このマスクを中間ステージ８８
に搬送し、中間ステージ９０に保持された第２のマスク
をコラム１０に装着する。そして、第２のマスクを使用
して露光を行う。この間、中間ステージ８８に搬送され
た第１のマスクに対しては、必要に応じて検査及び修正
などが行われ、中間ステージ９０に搬送される。第２の
マスクを使用した露光が終了すると、露光済ウエハをウ
エハカセット２に戻し、未露光のウエハを取り出して、
同様に第２のマスクを使用した露光を行う。この露光が
終了すると、第２のマスクを中間ステージ８８に搬送
し、中間ステージ９０に保持された第１のマスクをコラ
ム１０に装着して上記の動作を繰り返す。第４実施例で
は、マスクを交換する間露光部の動作は停止するが、第
３実施例に比べて装置を小型にできる。
【００３８】図８は、本発明の第５実施例の電子ビーム
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第５実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、第１実施例の
構成において、マスク洗浄機９１を更に設けた点であ
る。上記のように、マスク３０はレジストを塗布したウ
エハ表面に近接して配置されるため、レジストから散乱
された微粒子がマスク３０の表面に付着してチャージア
ップを引き起こすので、定期的にマスク３０から微粒子
を除去する洗浄処理を行う必要がある。マスク洗浄機９
１は、この洗浄処理を、上記のようなプラズマアッシン
グ処理や、マスクを低真空状態に保持してレーザを照射
することによって行う。いずれにしろ、マスク洗浄機９
１内にはガスを導入する必要があり、コラム１０やマス
ク検査機８１などに影響しないように、マスク洗浄機９
１は遮断機構９２を設けて、洗浄処理の間他の部分から
遮断できるようにしている。
近接露光装置の各部の配置を示す上面図である。第５実
施例の電子ビーム近接露光装置の特徴は、第１実施例の
構成において、マスク洗浄機９１を更に設けた点であ
る。上記のように、マスク３０はレジストを塗布したウ
エハ表面に近接して配置されるため、レジストから散乱
された微粒子がマスク３０の表面に付着してチャージア
ップを引き起こすので、定期的にマスク３０から微粒子
を除去する洗浄処理を行う必要がある。マスク洗浄機９
１は、この洗浄処理を、上記のようなプラズマアッシン
グ処理や、マスクを低真空状態に保持してレーザを照射
することによって行う。いずれにしろ、マスク洗浄機９
１内にはガスを導入する必要があり、コラム１０やマス
ク検査機８１などに影響しないように、マスク洗浄機９
１は遮断機構９２を設けて、洗浄処理の間他の部分から
遮断できるようにしている。
【００３９】なお、マスク製造機から本装置にマスクを
搬送する間、洗浄により除去できるごみが付着するだけ
であれば、第５実施例において、マスク検査機８１やマ
スク修正機８２を除いてマスク洗浄機９１のみを設ける
構成も可能である。
搬送する間、洗浄により除去できるごみが付着するだけ
であれば、第５実施例において、マスク検査機８１やマ
スク修正機８２を除いてマスク洗浄機９１のみを設ける
構成も可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステンシルマスクを使用する電子ビーム近接露光装置に
おいて、検査・修正の終了したマスク及び洗浄の終了し
たマスクをそのまま装着できるので、ごみの付着などに
よる欠陥の発生を防止でき、信頼性が向上する。
ステンシルマスクを使用する電子ビーム近接露光装置に
おいて、検査・修正の終了したマスク及び洗浄の終了し
たマスクをそのまま装着できるので、ごみの付着などに
よる欠陥の発生を防止でき、信頼性が向上する。
【００４１】また、本発明によれば、１つのパターンを
２回に分けて２つのマスクで露光する必要のあるステン
シルマスクを使用する電子ビーム近接露光装置におい
て、２回の露光が連続して行えるので、スループットが
向上する。
２回に分けて２つのマスクで露光する必要のあるステン
シルマスクを使用する電子ビーム近接露光装置におい
て、２回の露光が連続して行えるので、スループットが
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子ビーム近接露光装置の基本構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】電子ビーム近接露光法で露光するパターンのう
ち、２回に分けて露光する必要のあるパターンを示す図
である。
ち、２回に分けて露光する必要のあるパターンを示す図
である。
【図３】本発明の第１実施例の電子ビーム近接露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図４】第１実施例の電子ビーム近接露光装置のマスク
修正機で、開口をふさぐ場合の収束イオンビームの照射
を説明する図である。
修正機で、開口をふさぐ場合の収束イオンビームの照射
を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施例の電子ビーム近接露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例の電子ビーム近接露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４実施例の電子ビーム近接露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図８】本発明の第５実施例の電子ビーム近接露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
２…ウエハカセット、４…遮断機構、８…真空試料室、
１０…電子光学鏡筒（コラム）、１４…電子銃、１５…
電子ビーム、１８…照射レンズ、２０…主偏向器、３０
…マスク、３６…マスクステージ、３８…マスクステー
ジ用レーザ測長器、３９…反射電子検出器、４０…ウエ
ハ、４４…ウエハステージ、４８…ウエハステージ用レ
ーザ測長器、５０…副偏向器、６０…標準マーク、８３
…マスク搬送径路、８４…遮断機構、８５…マスク搬送
機構、８６…マスク搬送機構、８７…マスク搬送機構、
８８…中間ステージ、８９…遮断機構
１０…電子光学鏡筒（コラム）、１４…電子銃、１５…
電子ビーム、１８…照射レンズ、２０…主偏向器、３０
…マスク、３６…マスクステージ、３８…マスクステー
ジ用レーザ測長器、３９…反射電子検出器、４０…ウエ
ハ、４４…ウエハステージ、４８…ウエハステージ用レ
ーザ測長器、５０…副偏向器、６０…標準マーク、８３
…マスク搬送径路、８４…遮断機構、８５…マスク搬送
機構、８６…マスク搬送機構、８７…マスク搬送機構、
８８…中間ステージ、８９…遮断機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H097 CA16 LA10 5C001 AA02 AA07 CC06 DD01 5C034 BB05 BB06 5F056 AA06 EA08 EA12
Claims (21)
- 【請求項１】 試料の表面に近接して配置されたマスク
の開口を通過した電子ビームで、前記試料の表面に前記
開口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光
部と、 前記マスクを検査するマスク検査部と、 前記マスクを、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
検査部との間で搬送するマスク搬送機構とを備え、 前記電子ビーム近接露光部と前記マスク検査部と前記マ
スク搬送機構とは、共通の真空経路でつながっており、
前記電子ビーム近接露光部と前記マスク検査部との間で
前記マスクを真空状態で搬送することが可能であること
を特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスクを修正するマスク修正部を更に備え、 前記マスク修正部は、前記マスク搬送機構と共通の真空
経路でつながっている電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスクを洗浄するマスク洗浄部を更に備え、 該マスク洗浄部は、前記マスク搬送機構と共通の真空経
路でつながっている電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスク洗浄部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク洗浄部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスクを洗浄するマスク洗浄部を更に備え、 該マスク洗浄部は、前記マスク搬送機構と共通の真空経
路でつながっている電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の電子ビーム近接露光装
置であって、 前記マスク洗浄部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク洗浄部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項９】 試料の表面に近接して配置されたマスク
の開口を通過した電子ビームで、前記試料の表面に前記
開口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露光
部と、 前記マスクを修正するマスク修正部と、 前記マスクを、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
修正部との間で搬送するマスク搬送機構とを備え、 前記電子ビーム近接露光部と前記マスク修正部と前記マ
スク搬送機構とは、共通の真空経路でつながっており、
前記電子ビーム近接露光部と前記マスク修正部との間で
前記マスクを真空状態で搬送することが可能であること
を特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の電子ビーム近接露光
装置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の電子ビーム近接露光
装置であって、 前記マスクを洗浄するマスク洗浄部を更に備え、 該マスク洗浄部は、前記マスク搬送機構と共通の真空経
路でつながっている電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスク洗浄部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク洗浄部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１４】 試料の表面に近接して配置されたマス
クの開口を通過した電子ビームで、前記試料の表面に前
記開口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露
光部と、 前記マスクを洗浄するマスク洗浄部と、 前記マスクを、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
洗浄部との間で搬送するマスク搬送機構とを備え、 前記電子ビーム近接露光部と前記マスク洗浄部と前記マ
スク搬送機構とは、共通の真空経路でつながっており、
前記電子ビーム近接露光部と前記マスク修正部との間で
前記マスクを真空状態で搬送することが可能であること
を特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスク洗浄部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク洗浄部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１６】 試料の表面に近接して配置されたマス
クの開口を通過した電子ビームで、前記試料の表面に前
記開口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露
光装置であって、 前記パターンは、第１のマスクを使用した露光と第２の
マスクを使用した露光とで露光され、 第１の電子ビームを発生する第１の電子ビーム源と、前
記第１の電子ビームの経路中に配置された前記第１のマ
スクと、試料を保持して移動する第１のステージとを備
える第１の電子ビーム近接露光部と、 第２の電子ビームを発生する第２の電子ビーム源と、前
記第２の電子ビームの経路中に配置された前記第２のマ
スクと、試料を保持して移動する第２のステージとを備
える第２の電子ビーム近接露光部と、 前記第１の電子ビーム近接露光部での露光が終了した前
記試料を、前記第２の電子ビーム近接露光部に搬送する
試料搬送機構とを備え、 前記第１の電子ビーム近接露光部と前記第２の電子ビー
ム近接露光部と前記試料搬送機構とは、共通の真空室で
接続されていることを特徴とする電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスクを検査するマスク検査部と、 前記マスクを修正するマスク修正部と、 前記マスクを、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
検査部と前記マスク修正部の間で搬送するマスク搬送機
構とを備え、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク検
査部と前記マスク修正部と前記マスク搬送機構とは、共
通な真空経路でつながっており、前記電子ビーム近接露
光部と前記マスク検査部と前記マスク修正部との間で前
記マスクを真空状態で搬送することが可能であることを
特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。 - 【請求項１９】 電子ビームを発生する電子ビーム源
と、前記電子ビームの経路中に配置されたマスクと、試
料を保持して移動するステージとを備える電子ビーム近
接露光部を備え、試料の表面に近接して配置されたマス
クの開口を通過した電子ビームで、前記試料の表面に前
記開口に対応するパターンを露光する電子ビーム近接露
光装置であって、 前記パターンは、第１のマスクを使用した露光と第２の
マスクを使用した露光とで露光され、 前記第１のマスクと前記第２のマスクとのいずれを使用
するかを切り換えるマスク切り換え機構を備えることを
特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスクを検査するマスク検査部と、 前記マスクを修正するマスク修正部と、 前記マスクを、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
検査部と前記マスク修正部との間で搬送するマスク搬送
機構とを備え、前記電子ビーム近接露光部と前記マスク
検査部と前記マスク修正部と前記マスク搬送機構とは、
共通な真空経路でつながっており、前記電子ビーム近接
露光部と前記マスク検査部と前記マスク修正部との間で
前記マスクを真空状態で搬送することが可能であること
を特徴とする電子ビーム近接露光装置。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の電子ビーム近接露
光装置であって、 前記マスク修正部の内部を、他の部分から遮断するマス
ク修正部遮断機構を更に備える電子ビーム近接露光装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/670,262 US6703623B1 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Electron beam proximity exposure apparatus |
| US09/670262 | 2000-09-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184689A true JP2002184689A (ja) | 2002-06-28 |
Family
ID=24689673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001294181A Pending JP2002184689A (ja) | 2000-09-27 | 2001-09-26 | 電子ビーム近接露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6703623B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002184689A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1388884A2 (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-11 | Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. | Electron beam proximity exposure apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11521309B2 (en) | 2019-05-30 | 2022-12-06 | Bruker Nano, Inc. | Method and apparatus for rapid inspection of subcomponents of manufactured component |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60201626A (ja) * | 1984-03-27 | 1985-10-12 | Canon Inc | 位置合わせ装置 |
| DE3621045A1 (de) * | 1985-06-24 | 1987-01-02 | Nippon Telegraph & Telephone | Strahlerzeugende vorrichtung |
| US5557105A (en) * | 1991-06-10 | 1996-09-17 | Fujitsu Limited | Pattern inspection apparatus and electron beam apparatus |
| JP3330998B2 (ja) * | 1992-08-21 | 2002-10-07 | 三菱電機株式会社 | 位相シフトマスクのパターン欠陥修正方法 |
| JP3400601B2 (ja) * | 1995-04-06 | 2003-04-28 | 富士通株式会社 | 荷電粒子ビーム露光方法及び装置 |
| US5838433A (en) * | 1995-04-19 | 1998-11-17 | Nikon Corporation | Apparatus for detecting defects on a mask |
| JPH09180978A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Nikon Corp | 近接効果補正方法 |
| JPH10209039A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Nikon Corp | 投影露光方法及び投影露光装置 |
| JPH10223512A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Nikon Corp | 電子ビーム投影露光装置 |
| US6106582A (en) * | 1997-06-25 | 2000-08-22 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for positioning an object at multiple positions within an enclosure |
| US5831272A (en) | 1997-10-21 | 1998-11-03 | Utsumi; Takao | Low energy electron beam lithography |
| US20010040230A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-11-15 | Woo Sik Yoo | Compact gate valve |
-
2000
- 2000-09-27 US US09/670,262 patent/US6703623B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294181A patent/JP2002184689A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1388884A2 (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-11 | Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. | Electron beam proximity exposure apparatus |
| EP1388884A3 (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-25 | Tokyo Seimitsu Co.,Ltd. | Electron beam proximity exposure apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6703623B1 (en) | 2004-03-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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