JP2003086127A - 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 - Google Patents
電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
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- H01J2237/06316—Schottky emission
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴａＣからからなるカソードを用いてマルチ
ビームを形成したときであっても比較的大きいビーム電
流を有する電子線装置を提供すること。 【解決手段】 電子線装置は、Ｔａ等の遷移金属の炭化
物からなるカソード２１から放出される熱電界放出電子
線のうち、光軸とのなす角度が大きい方の電子線を開口
３２に入射させ、該開口の縮小像を試料面に縮小投影す
る。カソード２１から電子線を引き出すためのアノード
３１又は引き出し電極を、熱電界放出電子線の主光線２
７の軌道に対してほぼ直角な角度をなす円錐形の一部と
する。
ビームを形成したときであっても比較的大きいビーム電
流を有する電子線装置を提供すること。 【解決手段】 電子線装置は、Ｔａ等の遷移金属の炭化
物からなるカソード２１から放出される熱電界放出電子
線のうち、光軸とのなす角度が大きい方の電子線を開口
３２に入射させ、該開口の縮小像を試料面に縮小投影す
る。カソード２１から電子線を引き出すためのアノード
３１又は引き出し電極を、熱電界放出電子線の主光線２
７の軌道に対してほぼ直角な角度をなす円錐形の一部と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、最小線幅１．０
μｍ以下のパターンを有する試料を高スループット且つ
高信頼性で評価することが可能な電子線装置と、該電子
線装置を用いて歩留まり良くウェハを評価することがで
きるデバイス製造方法とに関する。
μｍ以下のパターンを有する試料を高スループット且つ
高信頼性で評価することが可能な電子線装置と、該電子
線装置を用いて歩留まり良くウェハを評価することがで
きるデバイス製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化物エミッターからの電子の放射に関
して、熊代等は、その論文「炭化物エミッターの電子放
射と表面」において、ＴｉＣ単結晶を用いたエミッター
と多結晶熱エミッターとの電子放射特性について詳細な
報告をしている（雑誌「応用物理」第４５巻、第７号
（１９７６）参照）。
して、熊代等は、その論文「炭化物エミッターの電子放
射と表面」において、ＴｉＣ単結晶を用いたエミッター
と多結晶熱エミッターとの電子放射特性について詳細な
報告をしている（雑誌「応用物理」第４５巻、第７号
（１９７６）参照）。
【０００３】熱電界放出電子銃から放出される電子線の
角電流強度として、ＴａＣについては１０4μＡ／Ｓｒ
の、Ｚｒ／Ｗについては６００μＡ／Ｓｒの、ＬａＢ6
については８×１０5μＡ／Ｓｒの、Ｗヘアピンについ
ては３．９３×１０6μＡ／Ｓｒの値がそれぞれ知られ
ている。
角電流強度として、ＴａＣについては１０4μＡ／Ｓｒ
の、Ｚｒ／Ｗについては６００μＡ／Ｓｒの、ＬａＢ6
については８×１０5μＡ／Ｓｒの、Ｗヘアピンについ
ては３．９３×１０6μＡ／Ｓｒの値がそれぞれ知られ
ている。
【０００４】こうした角電流強度の値を比べると、Ｔａ
Ｃの１０4μＡ／Ｓｒという値は、Ｚｒ／Ｗの６００μ
Ａ／Ｓｒよりも大きいが、ＬａＢ6の８×１０5μＡ／Ｓ
ｒやＷヘアピンの３．９３×１０6μＡ／Ｓｒに比べる
と小さいことが判る。したがって、ＴａＣからなるカソ
ードを用いた熱電界放出電子銃によってマルチビームを
形成しようとすると、一本あたりのビーム電流をあまり
大きくすることができないと言う課題がある。
Ｃの１０4μＡ／Ｓｒという値は、Ｚｒ／Ｗの６００μ
Ａ／Ｓｒよりも大きいが、ＬａＢ6の８×１０5μＡ／Ｓ
ｒやＷヘアピンの３．９３×１０6μＡ／Ｓｒに比べる
と小さいことが判る。したがって、ＴａＣからなるカソ
ードを用いた熱電界放出電子銃によってマルチビームを
形成しようとすると、一本あたりのビーム電流をあまり
大きくすることができないと言う課題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題点を解決するために提案されたものであり、この発明
の一つの目的は、ＴａＣからからなるカソードを用いて
マルチビームを形成したときであっても比較的大きいビ
ーム電流を得ることができる電子線装置を提供すること
にある。また、この発明の他の目的は、こうした大きい
ビーム電流を取ることができる電子線装置を用いて、プ
ロセス途中のウェハを高スループットで評価することが
できるデバイス製造方法とを提供することである。
題点を解決するために提案されたものであり、この発明
の一つの目的は、ＴａＣからからなるカソードを用いて
マルチビームを形成したときであっても比較的大きいビ
ーム電流を得ることができる電子線装置を提供すること
にある。また、この発明の他の目的は、こうした大きい
ビーム電流を取ることができる電子線装置を用いて、プ
ロセス途中のウェハを高スループットで評価することが
できるデバイス製造方法とを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、遷移金属の炭化物からなるカ
ソードから放出される熱電界放出電子線のうち、光軸と
のなす角度が大きい方の電子線を開口に入射させ、該開
口の縮小像を試料面に縮小投影することを特徴とする電
子線装置、を提供する。
めに、請求項１の発明は、遷移金属の炭化物からなるカ
ソードから放出される熱電界放出電子線のうち、光軸と
のなす角度が大きい方の電子線を開口に入射させ、該開
口の縮小像を試料面に縮小投影することを特徴とする電
子線装置、を提供する。
【０００７】請求項２の発明は、前記カソードから電子
線を引き出すアノード又は引き出し電極を、前記熱電界
放出電子線の主光線の軌道とほぼ直角な角度をなす円錐
形の一部としたことを特徴とする。
線を引き出すアノード又は引き出し電極を、前記熱電界
放出電子線の主光線の軌道とほぼ直角な角度をなす円錐
形の一部としたことを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明は、前記遷移金属がＴａで
あり、４個の前記開口が対称に設けられていることを特
徴とする。請求項４の発明は、試料の投影点から放出さ
れた２次電子を２次光学系へ導くためのＥ×Ｂ分離器を
更に備えることを特徴とする。
あり、４個の前記開口が対称に設けられていることを特
徴とする。請求項４の発明は、試料の投影点から放出さ
れた２次電子を２次光学系へ導くためのＥ×Ｂ分離器を
更に備えることを特徴とする。
【０００９】請求項５の発明は、上記の電子線装置を用
いて、プロセス途中のウェハの評価を行うことを特徴と
するデバイス製造方法を提供する。
いて、プロセス途中のウェハの評価を行うことを特徴と
するデバイス製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に示すように、＜１００＞方
位のＴａＣチップからのＴＦＥパターン（サーマル・フ
ィールド・エミッション・パターン）は、＜３１０＞方
位からの電子線が４回対称の方位に放出されたパターン
１と＜２１１＞方位からの電子線が４回対称の方位に放
出されたパターン２とからなることが知られており、こ
れらの電子線が光軸となす角度はそれぞれ約１９度及び
約３５度である。
位のＴａＣチップからのＴＦＥパターン（サーマル・フ
ィールド・エミッション・パターン）は、＜３１０＞方
位からの電子線が４回対称の方位に放出されたパターン
１と＜２１１＞方位からの電子線が４回対称の方位に放
出されたパターン２とからなることが知られており、こ
れらの電子線が光軸となす角度はそれぞれ約１９度及び
約３５度である。
【００１１】単一のカソードからなる電子銃でマルチビ
ームを形成する場合、ビーム寸法とビーム間隔とは同じ
比率でしか拡大又は縮小することができない。そこで、
前記のとおり、ＴａＣからなる熱電界放出カソードの角
電流強度はＺｒ／Ｗのそれに比べて遙かに大きいので、
ＴａＣを用いたカソードによりマルチビームを形成する
ことを検討する。
ームを形成する場合、ビーム寸法とビーム間隔とは同じ
比率でしか拡大又は縮小することができない。そこで、
前記のとおり、ＴａＣからなる熱電界放出カソードの角
電流強度はＺｒ／Ｗのそれに比べて遙かに大きいので、
ＴａＣを用いたカソードによりマルチビームを形成する
ことを検討する。
【００１２】まず、電子源の寸法ｄを２０ｎｍφとし、
電子線の間隔Ｄを０．１〜０．９μｍとすると、
電子線の間隔Ｄを０．１〜０．９μｍとすると、
【００１３】
【数１】Ｄ／ｄ≦０．９μｍ／２０ｎｍ＝４５
となる。一方、必要なマルチビームに関しては、ビーム
寸法ｄ´は１００ｎｍφであり、電子線の間隔Ｄ´は１
００μｍ以上であるから、
寸法ｄ´は１００ｎｍφであり、電子線の間隔Ｄ´は１
００μｍ以上であるから、
【００１４】
【数２】
Ｄ´／ｄ´＝１００μｍ／１００ｎｍ＝１０００＞４５
となるので、クロスオーバー縮小タイプでは、必要なマ
ルチビームを形成することができないことが判る。
ルチビームを形成することができないことが判る。
【００１５】次に、電子銃からの電子線を小開口を有す
るマルチ開口板に照射し、それらの小開口を通過した電
子線を縮小してマルチビームを形成する方法を検討す
る。この場合の光学系の概念図は図２に示すとおりであ
る。同図において、ＴａＣからなるカソード（又はエミ
ッタ）２１から放出された＜３１０＞方位に対応する電
子線の主光線２６と＜２１１＞方位に対応する電子線の
主光線２７とのうち、主光線２７の一部のみを通過させ
ることができるマルチ開口板２２を設け、マルチ開口板
２２の小開口を通過した電子線をコンデンサレンズ２３
で集束して対物レンズ２４の主面の近くにクロスオーバ
ーを結像させる。これによって開口像を縮小して試料２
５に縮小投影させる。なお、マルチ開口板２２はアノー
ドとして機能する。
るマルチ開口板に照射し、それらの小開口を通過した電
子線を縮小してマルチビームを形成する方法を検討す
る。この場合の光学系の概念図は図２に示すとおりであ
る。同図において、ＴａＣからなるカソード（又はエミ
ッタ）２１から放出された＜３１０＞方位に対応する電
子線の主光線２６と＜２１１＞方位に対応する電子線の
主光線２７とのうち、主光線２７の一部のみを通過させ
ることができるマルチ開口板２２を設け、マルチ開口板
２２の小開口を通過した電子線をコンデンサレンズ２３
で集束して対物レンズ２４の主面の近くにクロスオーバ
ーを結像させる。これによって開口像を縮小して試料２
５に縮小投影させる。なお、マルチ開口板２２はアノー
ドとして機能する。
【００１６】このとき、電子源の間隔／電子線寸法＝Ｄ
´／ｄ´＝１０００としたい場合、マルチ開口板２２の
小開口の穴径を５μｍφとすると、穴の間隔は５ｍｍと
なる。したがって、カソード２１とマルチ開口板２２と
の間隔をＡとし、光軸と＜２１１＞方位に対応する電子
線の主光線２７とのなす角度をθ2とすると、
´／ｄ´＝１０００としたい場合、マルチ開口板２２の
小開口の穴径を５μｍφとすると、穴の間隔は５ｍｍと
なる。したがって、カソード２１とマルチ開口板２２と
の間隔をＡとし、光軸と＜２１１＞方位に対応する電子
線の主光線２７とのなす角度をθ2とすると、
【００１７】
【数３】２Ａｓｉｎθ2＝５ｍｍ
を満たすことが必要であり、θ2＝３５度とすると、２
Ａ・０．５７３５７＝５ｍｍであるから、Ａは４．３６
ｍｍであればよい。
Ａ・０．５７３５７＝５ｍｍであるから、Ａは４．３６
ｍｍであればよい。
【００１８】このとき得られるビーム電流ｉは、ＴａＣ
の角電流強度が前記のとおり１×１０4μＡ／Ｓｒであ
るから、
の角電流強度が前記のとおり１×１０4μＡ／Ｓｒであ
るから、
【００１９】
【数４】
ｉ＝１×１０4×１０-6Ａ・（２．５×１０-3／４．３６）2π
＝１０．３ｎＡ
となる。電子線が４本の場合には、４１．２ｎＡのビー
ム電流が１００ｎｍのビーム径で得られることになる。
ム電流が１００ｎｍのビーム径で得られることになる。
【００２０】一方、＜３１０＞方位からのエミッション
による電子線を利用すると、この０．３２２倍のビーム
電流しか得られない。しかし、ビーム径１００ｎｍで１
０．３ｎＡのビーム電流では余り大きいとは言えない。
これを解決するため、この発明は、より大きなビーム電
流を得ることができる電子線装置を提供するものであ
り、図３は、この発明に係る電子線装置の一つの実施の
形態を概略的に示している。なお、同図において、図２
に示す構成要素と同じ構成要素は、同一の数字を付すこ
ととする。
による電子線を利用すると、この０．３２２倍のビーム
電流しか得られない。しかし、ビーム径１００ｎｍで１
０．３ｎＡのビーム電流では余り大きいとは言えない。
これを解決するため、この発明は、より大きなビーム電
流を得ることができる電子線装置を提供するものであ
り、図３は、この発明に係る電子線装置の一つの実施の
形態を概略的に示している。なお、同図において、図２
に示す構成要素と同じ構成要素は、同一の数字を付すこ
ととする。
【００２１】図３の（Ａ）に示すように、電子線装置の
アノード（又は引き出し電極）３１は円錐形をしてい
る。アノード３１の形状は、カソード２１から放出され
る＜２１１＞方位の電子線の主光線２７の軌道とほぼ直
角をなす円錐形の一部である。これは、ＴＦＥカソード
２１の＜２１１＞方位の面に一層強い電界を印加して、
＜３１０＞方位からのエミッションを弱める一方、＜２
１１＞方位からのエミッションを強くするためである。
アノード（又は引き出し電極）３１は円錐形をしてい
る。アノード３１の形状は、カソード２１から放出され
る＜２１１＞方位の電子線の主光線２７の軌道とほぼ直
角をなす円錐形の一部である。これは、ＴＦＥカソード
２１の＜２１１＞方位の面に一層強い電界を印加して、
＜３１０＞方位からのエミッションを弱める一方、＜２
１１＞方位からのエミッションを強くするためである。
【００２２】図３の（Ａ）において、ＴａＣからなるカ
ソード２１から放出された＜３１０＞方位に対応する電
子線の主光線２６と＜２１１＞方位に対応する電子線の
主光線２７とのうち、アノード３１は主光線２７の一部
のみを通過させる。アノード３１を通過した電子線はコ
ンデンサレンズ２３で集束され、マルチ開口板３２の小
開口を通過した後、縮小レンズ３３で縮小されて対物レ
ンズ２４の主面の近くにクロスオーバーを結像させる。
これによって開口像を縮小して試料２５に縮小投影させ
る。
ソード２１から放出された＜３１０＞方位に対応する電
子線の主光線２６と＜２１１＞方位に対応する電子線の
主光線２７とのうち、アノード３１は主光線２７の一部
のみを通過させる。アノード３１を通過した電子線はコ
ンデンサレンズ２３で集束され、マルチ開口板３２の小
開口を通過した後、縮小レンズ３３で縮小されて対物レ
ンズ２４の主面の近くにクロスオーバーを結像させる。
これによって開口像を縮小して試料２５に縮小投影させ
る。
【００２３】なお、試料２５上の電子線の投影点からは
２次電子が放出される。この放出された２次電子は対物
レンズ２４の電界に引かれて対物レンズ２４を通過した
後、Ｅ×Ｂ分離器（図示せず）によって偏向され、２次
光学系に入射される。
２次電子が放出される。この放出された２次電子は対物
レンズ２４の電界に引かれて対物レンズ２４を通過した
後、Ｅ×Ｂ分離器（図示せず）によって偏向され、２次
光学系に入射される。
【００２４】＜３１０＞方位に対応する電子線の角電流
強度は１０4μＡ／Ｓｒであるが、これは＜３１０＞方
位からのエミッションが起こる面積が小さいことに起因
している。すなわち、図３の（Ｂ）にカソード２１の先
端を拡大して示すように、＜３１０＞方位からのエミッ
ションに相当する主光線２６が出てくる領域３４の面
積、すなわち実質的に＜３１０＞方位とみなせる面積は
小さい。
強度は１０4μＡ／Ｓｒであるが、これは＜３１０＞方
位からのエミッションが起こる面積が小さいことに起因
している。すなわち、図３の（Ｂ）にカソード２１の先
端を拡大して示すように、＜３１０＞方位からのエミッ
ションに相当する主光線２６が出てくる領域３４の面
積、すなわち実質的に＜３１０＞方位とみなせる面積は
小さい。
【００２５】一方、＜２１１＞方位に対応する電子線の
場合には、そのエミッションが生じる領域３５の面積は
大きいので、大きい電流強度を得ることができる。そこ
で、この発明においては、アノード３１の形状を円錐形
にして＜２１１＞方位の領域３５の全面に大きい電界を
印加するようにした結果、電子源の面積が大きくなり、
大きい電流強度を得ることができる。
場合には、そのエミッションが生じる領域３５の面積は
大きいので、大きい電流強度を得ることができる。そこ
で、この発明においては、アノード３１の形状を円錐形
にして＜２１１＞方位の領域３５の全面に大きい電界を
印加するようにした結果、電子源の面積が大きくなり、
大きい電流強度を得ることができる。
【００２６】また、＜３１０＞方位に対応する電子線の
主光線２６が光軸となす角度（図２のθ1）が１９度よ
りも大きく且つ＜２１１＞方位に対応する電子線の主光
線２７が光軸となす角度（図２のθ2）が３５度よりも
大きい角度となる面方位のカソードを選択し、円錐形の
アノード３１を用いて大きい電子銃電流を利用すると、
１０5μＡ／Ｓｒの角電流強度が得られ、このときのビ
ーム電流は１０３ｎＡとなる。
主光線２６が光軸となす角度（図２のθ1）が１９度よ
りも大きく且つ＜２１１＞方位に対応する電子線の主光
線２７が光軸となす角度（図２のθ2）が３５度よりも
大きい角度となる面方位のカソードを選択し、円錐形の
アノード３１を用いて大きい電子銃電流を利用すると、
１０5μＡ／Ｓｒの角電流強度が得られ、このときのビ
ーム電流は１０３ｎＡとなる。
【００２７】図４は、この発明に係る電子線装置を使用
する半導体デバイス製造方法の一例を示すフロー図であ
る。図４の半導体デバイス製造方法は、（１）ウエハ４
２を製造するウエハ製造工程４１又はウエハ４２を準備
するウエハ準備工程、（２）露光に使用するマスク（レ
チクル）５２を製作するマスク製造工程５１又はマスク
を準備するマスク準備工程、（３）ウエハ４２に必要な
加工を行うウエハ・プロセッシング工程４３、（４）ウ
エハ４２の上に形成されたチップを1個ずつ切り出し、
動作可能ならしめるチップ組立工程４４、（５）出来上
がったチップ４５を検査するチップ検査工程４６、及び
（６）検査に合格したチップからなる製品（半導体デバ
イス）４７を得る工程、からなる主工程を含む。
する半導体デバイス製造方法の一例を示すフロー図であ
る。図４の半導体デバイス製造方法は、（１）ウエハ４
２を製造するウエハ製造工程４１又はウエハ４２を準備
するウエハ準備工程、（２）露光に使用するマスク（レ
チクル）５２を製作するマスク製造工程５１又はマスク
を準備するマスク準備工程、（３）ウエハ４２に必要な
加工を行うウエハ・プロセッシング工程４３、（４）ウ
エハ４２の上に形成されたチップを1個ずつ切り出し、
動作可能ならしめるチップ組立工程４４、（５）出来上
がったチップ４５を検査するチップ検査工程４６、及び
（６）検査に合格したチップからなる製品（半導体デバ
イス）４７を得る工程、からなる主工程を含む。
【００２８】なお、これらの主工程は、それぞれ幾つか
のサブ工程を含む。図４の右側は、そのうちのウエハ・
プロセッシング工程４３のサブ工程を示す。上記（１）
〜（６）の主工程の中で、半導体デバイスの性能に決定
的な影響を及ぼす主工程がウエハ・プロセッシング工程
４３である。この工程では、設計された回路パターンを
ウエハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動作する
チップを多数形成する。このウエハ・プロセッシング工
程４３は、（７）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６１（ＣＶＤやスパッタリング等を用いる）、（８）
この薄膜層やウエハ基板を酸化する酸化工程６１、
（９）薄膜層やウエハ基板等を選択的に加工するための
マスク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成
するリソグラフィ工程６２、（１０）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６１
（例えばドライエッチング技術を用いる）、（１１）イ
オン・不純物注入拡散工程６１、（１２）レジスト剥離
工程、（１３）加工されたウエハを検査するウエハ検査
工程６３、を含む。なお、設計通り動作する半導体デバ
イスを製造するよう、ウエハ・プロセッシング工程４３
は必要な層数だけ繰り返し行われる。
のサブ工程を含む。図４の右側は、そのうちのウエハ・
プロセッシング工程４３のサブ工程を示す。上記（１）
〜（６）の主工程の中で、半導体デバイスの性能に決定
的な影響を及ぼす主工程がウエハ・プロセッシング工程
４３である。この工程では、設計された回路パターンを
ウエハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動作する
チップを多数形成する。このウエハ・プロセッシング工
程４３は、（７）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６１（ＣＶＤやスパッタリング等を用いる）、（８）
この薄膜層やウエハ基板を酸化する酸化工程６１、
（９）薄膜層やウエハ基板等を選択的に加工するための
マスク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成
するリソグラフィ工程６２、（１０）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６１
（例えばドライエッチング技術を用いる）、（１１）イ
オン・不純物注入拡散工程６１、（１２）レジスト剥離
工程、（１３）加工されたウエハを検査するウエハ検査
工程６３、を含む。なお、設計通り動作する半導体デバ
イスを製造するよう、ウエハ・プロセッシング工程４３
は必要な層数だけ繰り返し行われる。
【００２９】図４のフロー図においては、上記（７）、
（８）、（１０）及び（１１）の工程はまとめて１つの
ブロック６１で示され、上記の（７）〜（１３）の工程
が繰り返えされることをブロック６４で示している。上
記（１３）の、加工されたウエハを検査する検査工程６
３に本発明に係る電子線装置を用いることにより、微細
なパターンを有する半導体デバイスであってもスループ
ットよく検査でき、全数検査も場合により可能になり、
製品の歩留まりを向上させ、欠陥製品の出荷を防止する
ことが可能である。
（８）、（１０）及び（１１）の工程はまとめて１つの
ブロック６１で示され、上記の（７）〜（１３）の工程
が繰り返えされることをブロック６４で示している。上
記（１３）の、加工されたウエハを検査する検査工程６
３に本発明に係る電子線装置を用いることにより、微細
なパターンを有する半導体デバイスであってもスループ
ットよく検査でき、全数検査も場合により可能になり、
製品の歩留まりを向上させ、欠陥製品の出荷を防止する
ことが可能である。
【００３０】図５は、図４に示すフロー図におけるリソ
グラフィ工程６２の詳細を示すフロー図である。図４に
示すように、リソグラフィ工程６２は、（１４）前段の
工程で回路パターンが形成されたウエハ上にレジストを
被覆するレジスト塗布工程７１、（１５）レジストを露
光する露光工程７２、（１６）露光されたレジストを現
像してレジストパターンを得る現像工程７３、（１７）
現像されたレジストパターンを安定化させるアニール工
程７４、を含む。なお、半導体デバイス製造工程、ウエ
ハ・プロセッシング工程及びリソグラフィ工程は周知の
ものであるから、これ以上の説明は省略する。
グラフィ工程６２の詳細を示すフロー図である。図４に
示すように、リソグラフィ工程６２は、（１４）前段の
工程で回路パターンが形成されたウエハ上にレジストを
被覆するレジスト塗布工程７１、（１５）レジストを露
光する露光工程７２、（１６）露光されたレジストを現
像してレジストパターンを得る現像工程７３、（１７）
現像されたレジストパターンを安定化させるアニール工
程７４、を含む。なお、半導体デバイス製造工程、ウエ
ハ・プロセッシング工程及びリソグラフィ工程は周知の
ものであるから、これ以上の説明は省略する。
【００３１】
【発明の効果】以上、この発明に係る電子線装置及び該
装置を用いたデバイス製造方法について説明したところ
から理解されるように、この発明は、単一のカソードか
らマルチビームを形成する場合であっても、エミッショ
ン電流を大きくし且つエミッタの＜２１１＞方位の領域
の全面に大きい電界を印加できるよう円錐形のアノード
を用いるか、＜３１１＞方位に対応する電子線の主光線
と光軸とのなす角が１９度よりも大きくなる面方位を選
択することにより、大きな電流強度を、したがって大き
いビーム電流を得ることができるという格別の効果を奏
する。
装置を用いたデバイス製造方法について説明したところ
から理解されるように、この発明は、単一のカソードか
らマルチビームを形成する場合であっても、エミッショ
ン電流を大きくし且つエミッタの＜２１１＞方位の領域
の全面に大きい電界を印加できるよう円錐形のアノード
を用いるか、＜３１１＞方位に対応する電子線の主光線
と光軸とのなす角が１９度よりも大きくなる面方位を選
択することにより、大きな電流強度を、したがって大き
いビーム電流を得ることができるという格別の効果を奏
する。
【００３２】これにより、ＴａＣ等の遷移金属の炭化物
をカソードとして使用することができるようになるの
で、長寿命の電子銃を提供することが可能になる。ま
た、電子銃室の外径を小さくすることができるので、１
枚のウェハの上に多数の光学系を配置することができる
という効果も奏される。
をカソードとして使用することができるようになるの
で、長寿命の電子銃を提供することが可能になる。ま
た、電子銃室の外径を小さくすることができるので、１
枚のウェハの上に多数の光学系を配置することができる
という効果も奏される。
【図１】ＴａＣからなるカソードによる熱電界放出パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図２】熱電界放出電子銃からマルチビームを形成する
光学系の構成を概略的に示す概念図である。
光学系の構成を概略的に示す概念図である。
【図３】（Ａ）は、この発明に係る電子線装置の一つの
実施の形態を概略的に示す図であり、（Ｂ）はカソード
の先端を拡大して示す図である。
実施の形態を概略的に示す図であり、（Ｂ）はカソード
の先端を拡大して示す図である。
【図４】この発明に係る電子線装置を使用する半導体デ
バイス製造方法の例を示すフロー図である。
バイス製造方法の例を示すフロー図である。
【図５】図４の製造方法におけるリソグラフィ工程の詳
細を示すフロー図である。
細を示すフロー図である。
１：ＴａＣの＜３１０＞方位からのエミッションパター
ン、 ２：ＴａＣの＜２１１＞方位からのエミッション
パターン、 ２１：カソード、 ２２：マルチ開口板、
２３：コンデンサレンズ、 ２４：対物レンズ、 ２
５：試料、 ２６：＜３１０＞方位に対応する電子線の
主光線、 ２７：＜２１１＞方位に対応する電子線の主
光線、 ３１：アノード、 ３２：マルチ開口板、 ３
３：縮小レンズ、 ３４：＜３１０＞方位のエミッショ
ン領域、３５：＜２１１＞方位のエミッション領域
ン、 ２：ＴａＣの＜２１１＞方位からのエミッション
パターン、 ２１：カソード、 ２２：マルチ開口板、
２３：コンデンサレンズ、 ２４：対物レンズ、 ２
５：試料、 ２６：＜３１０＞方位に対応する電子線の
主光線、 ２７：＜２１１＞方位に対応する電子線の主
光線、 ３１：アノード、 ３２：マルチ開口板、 ３
３：縮小レンズ、 ３４：＜３１０＞方位のエミッショ
ン領域、３５：＜２１１＞方位のエミッション領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山崎 裕一郎
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 中筋 護
東京都大田区羽田旭町11番１号 荏原マイ
スター株式会社内
(72)発明者 加藤 隆男
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
(72)発明者 野路 伸治
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
(72)発明者 佐竹 徹
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
Ｆターム(参考） 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05
5C030 CC02 CC03
Claims (5)
- 【請求項１】 遷移金属の炭化物からなるカソードから
放出される熱電界放出電子線のうち、光軸とのなす角度
が大きい方の電子線を開口に入射させ、該開口の縮小像
を試料面に縮小投影することを特徴とする電子線装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電子線装置であって、前
記カソードから電子線を引き出すアノード又は引き出し
電極が、前記熱電界放出電子線の主光線の軌道とほぼ直
角な角度をなす円錐形の一部であることを特徴とする電
子線装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の電子線装置であって、前
記遷移金属がＴａであり、４個の前記開口が対称に設け
られていることを特徴とする電子線装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の電子線装置であって、前
記試料の投影点から放出された２次電子を２次光学系へ
導くためのＥ×Ｂ分離器を更に備えることを特徴とする
電子線装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の電子線
装置を用いて、プロセス途中のウェハの評価を行うこと
を特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273467A JP2003086127A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273467A JP2003086127A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086127A true JP2003086127A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19098683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273467A Pending JP2003086127A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003086127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335190A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Ebara Corp | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132736A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-17 | Toshiba Corp | Electron gun |
| JPS6079636A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | Hitachi Ltd | 熱電界放射陰極とその応用装置 |
| JPS6091528A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 遷移金属化合物からなるフイ−ルド・エミツタ− |
| JP2002141010A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Nikon Corp | 電子線装置及びその電子線装置を用いたデバイスの製造方法 |
| WO2002103337A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Ebara Corporation | Electron beam apparatus and method for using said apparatus |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273467A patent/JP2003086127A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132736A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-17 | Toshiba Corp | Electron gun |
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| JP2002141010A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Nikon Corp | 電子線装置及びその電子線装置を用いたデバイスの製造方法 |
| WO2002103337A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Ebara Corporation | Electron beam apparatus and method for using said apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335190A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Ebara Corp | 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法 |
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