JP2007019192A - Charged particle beam lens and charged particle beam aligner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に半導体集積回路等の露光に用いられる荷電ビームレンズ、及び荷電ビーム露光装置に関する。 The present invention relates to a charged beam lens and a charged beam exposure apparatus mainly used for exposure of a semiconductor integrated circuit or the like.
半導体デバイスの生産において、マスクを用いずに複数本の荷電ビームで同時にパターンを描画するマルチ荷電ビーム露光システムの提案がなされている。
このシステムによるマルチ荷電ビーム露光装置において、露光に使用する複数本の荷電ビームの均一性が低いことは、露光領域全体にわたる高精度な露光パターン形成の妨げとなり、露光装置の描画性能や信頼性の低下につながる。そのため、露光装置に用いる荷電ビームレンズの均一性をいかに高くしていくかが装置性能の向上に不可欠である。
In the production of semiconductor devices, a multi-charged beam exposure system that simultaneously draws a pattern with a plurality of charged beams without using a mask has been proposed.
In a multi-charged beam exposure apparatus using this system, the low uniformity of the multiple charged beams used for exposure hinders the formation of a highly accurate exposure pattern over the entire exposure area, and the drawing performance and reliability of the exposure apparatus are reduced. Leading to a decline. Therefore, how to increase the uniformity of the charged beam lens used in the exposure apparatus is indispensable for improving the apparatus performance.
静電型の電子レンズ(静電レンズ)に関する主な文献を以下に示す。
A。D。 Feinerman等(J.Vac.Sci.Technol.A 10(4)、 p611、 1992)は、マイクロメカニクス技術により作製した電極をSiの結晶異方性エッチングにより作製したV溝とファイバとを陽極接合することで、静電単一レンズである3枚の電極からなる3次元構造体を形成することを開示している。Siには、メンブレン枠とメンブレンと該メンブレンに電子ビームが通過する開口が設けられる。また、K.Y. Lee等(J. Vac.Sci.Technol.B12 (6)、 p3425、 1994)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して接合された構造体に関し、アライメントされたマイクロカラム用電子レンズを作製する技術を開示する。また、Sasaki(J.Vac.Sci.Technol. 19、 963 (1981))は、レンズ開口配列を有する3枚電極でアインツェルレンズ配列にした構成を開示する。このように構成した静電型レンズでは、一般的に3枚の電極のうち中央の電極に電圧を印加し、他の2枚を接地することでレンズ作用を得ることができる。
A. D. Feinerman et al. (J. Vac. Sci. Technol. A 10 (4), p611, 1992) anodic-bonds V-grooves made of micromechanical technology and V-grooves made by crystal anisotropic etching of Si to fibers. Thus, it is disclosed to form a three-dimensional structure composed of three electrodes that are electrostatic single lenses. Si has a membrane frame, a membrane, and an opening through which the electron beam passes. K.K. Y. Lee et al. (J. Vac. Sci. Technol. B12 (6), p3425, 1994), an aligned microcolumn for a structure in which multiple layers of Si and Pyrex glass are bonded using the anodic bonding method. Disclosed is a technique for manufacturing an electronic lens. Sasaki (J. Vac. Sci. Technol. 19, 963 (1981)) discloses a configuration in which an Einzel lens array is formed by three electrodes having a lens aperture array. In the electrostatic lens configured as described above, generally, a lens action can be obtained by applying a voltage to the center electrode of the three electrodes and grounding the other two.
例えば、アレイ状に複数個の開口を形成することで構成されている荷電ビームレンズでは、開口が形成されているエリア中央付近の開口によって構成される荷電ビームレンズは4方向を同じような荷電ビームレンズにより囲まれている。しかし、開口エリア内の一番端の開口によって構成される荷電ビームレンズは2方向もしくは3方向にしか同じような荷電ビームレンズが存在しない。このように、エリア内の位置によって荷電ビームレンズの電場状態が変化することがあり、その結果として、例えばエリア周辺の荷電ビームレンズを通過した荷電ビームには、エリア中央付近では生じなかった光軸の傾きが生じたりする。
このようなエリア内における荷電ビームレンズの均一性の低下は、露光装置の描画性能や信頼性の低下につながる可能性がある。
For example, in a charged beam lens configured by forming a plurality of apertures in an array, a charged beam lens configured by an aperture near the center of the area where the aperture is formed has the same charged beam in four directions. Surrounded by a lens. However, the charged beam lens constituted by the opening at the extreme end in the opening area has similar charged beam lenses only in two or three directions. Thus, the electric field state of the charged beam lens may change depending on the position in the area.As a result, for example, the charged beam that has passed through the charged beam lens around the area has an optical axis that did not occur near the center of the area. May occur.
Such a decrease in the uniformity of the charged beam lens in the area may lead to a decrease in the drawing performance and reliability of the exposure apparatus.
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、より均一性が高い荷電ビームレンズの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide a charged beam lens with higher uniformity.
本発明は、上記課題を解決するために、荷電ビームレンズ、及び荷電ビーム露光装置を次のような構成としたものである。
(1)荷電ビームを用いて露光対象に露光を行う荷電ビーム露光装置内に設置された荷電ビームレンズであって、複数の開口が形成された基板を備え、前記複数の開口には、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口と、前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口とが含まれることを特徴とする荷電ビームレンズ。
In order to solve the above-described problems, the present invention has a charged beam lens and a charged beam exposure apparatus configured as follows.
(1) A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam, comprising a substrate on which a plurality of openings are formed, wherein the plurality of openings include the exposure A charged beam lens, comprising: an aperture through which a charged beam used for the light passes; and an aperture through which the charged beam used for the exposure does not pass.
(2)荷電ビームを用いて露光対象に露光を行う荷電ビーム露光装置内に設置された荷電ビームレンズであって、複数の開口がそれぞれ形成された少なくとも3枚の基板を備え、前記少なくとも3枚の基板のうち少なくとも1枚の基板に形成された前記複数の開口には、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口と、前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口とが含まれることを特徴とする荷電ビームレンズ。 (2) A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam, comprising at least three substrates each having a plurality of apertures, the at least three The plurality of openings formed in at least one of the substrates includes an opening through which a charged beam used for the exposure passes and an opening through which the charged beam used for the exposure does not pass. Characteristic charged beam lens.
(3)前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口の形状は、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口と略同様の形状であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の荷電ビームレンズ。 (3) In the above (1) or (2), the shape of the opening through which the charged beam used for the exposure does not pass is substantially the same shape as the opening through which the charged beam used for the exposure passes. The charged beam lens described.
(4)前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口が、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口の配置と略同様の配置であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の荷電ビームレンズ。 (4) In the above (1) to (3), the opening through which the charged beam used for the exposure does not pass is substantially the same as the opening through which the charged beam used for the exposure passes. The charged beam lens in any one.
(5)前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口が、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口の形成されているエリアの周囲に形成されていることを特徴とする上記(1)〜(4)に記載の荷電ビームレンズ。 (5) The openings (1) to (1), wherein an opening through which the charged beam used for exposure does not pass is formed around an area where an opening through which the charged beam used for exposure passes is formed. The charged beam lens according to (4).
(6)前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口が、荷電ビームレンズを構成する全ての基板の同じ位置に形成されていることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の荷電ビームレンズ。 (6) In any one of the above (1) to (5), the opening through which the charged beam used for exposure does not pass is formed at the same position on all the substrates constituting the charged beam lens. The charged beam lens described.
(7)荷電ビームを用いて露光対象に露光を行う荷電ビーム露光装置内に設置された荷電ビームレンズであって、複数の開口がそれぞれ形成された少なくとも3枚の基板を備え、前記少なくとも3枚の基板は、前記基板表面に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された導電膜とを有し、前記少なくとも3枚の基板のうち少なくとも1枚の基板に形成された前記導電膜は、前記複数の開口が形成されていない領域と前記複数の開口が形成された領域とで同じ形状となるように除去されていることを特徴とする荷電ビームレンズ。 (7) A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam, comprising at least three substrates each having a plurality of openings, the at least three The substrate has an insulating film formed on the substrate surface and a conductive film formed on the insulating film, and the conductive film formed on at least one of the at least three substrates. The charged beam lens, wherein the region where the plurality of openings are not formed and the region where the plurality of openings are formed are removed so as to have the same shape.
(8)前記ベース基板のうち少なくとも1枚のベース基板に形成された前記導電膜は前記開口の配置と略同様の配置で除去されていることを特徴とする上記(7)に記載の荷電ビームレンズ。 (8) The charged beam according to (7), wherein the conductive film formed on at least one of the base substrates is removed in an arrangement substantially similar to the arrangement of the openings. lens.
(9)前記ベース基板のうち少なくとも1枚のベース基板に形成された前記導電膜は前記開口の周囲で除去されていることを特徴とする上記(7)または(8)に記載の荷電ビームレンズ。 (9) The charged beam lens according to (7) or (8), wherein the conductive film formed on at least one of the base substrates is removed around the opening. .
(10)荷電ビームを用いて露光対象に露光を行う荷電ビーム露光装置であって、前記荷電ビーム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第1の電子光学系と、前記第1の電子光学系によって形成される複数の中間像を前記露光対象上に投影する第2の電子光学系と、前記露光対象を保持し所定の位置に移動するステージとを備え、前記第1の電子光学系が、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の荷電ビームレンズを有することを特徴とする荷電ビーム露光装置。 (10) A charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam, wherein the charged particle source emits the charged beam and a first electron optical system that forms a plurality of intermediate images of the charged particle source And a second electron optical system that projects a plurality of intermediate images formed by the first electron optical system onto the exposure target, and a stage that holds the exposure target and moves to a predetermined position, A charged beam exposure apparatus, wherein the first electron optical system includes the charged beam lens according to any one of (1) to (9).
(11)上記(10)に記載の露光装置を用いて、前記露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法。 (11) A device manufacturing method comprising the steps of: exposing the exposure object using the exposure apparatus according to (10); and developing the exposed exposure object.
上記(1)〜(9)によれば、露光に使用する荷電ビームが通過するエリアの電場均一性を高めることができ、均一性の高い荷電ビームレンズが得られる。 According to the above (1) to (9), the electric field uniformity of the area through which the charged beam used for exposure passes can be improved, and a highly uniform charged beam lens can be obtained.
上記(10)による、荷電ビーム露光装置は、前記荷電ビームレンズが均一性の高いものであるため、高い描画性能や信頼性を有する。 The charged beam exposure apparatus according to the above (10) has high drawing performance and reliability because the charged beam lens has high uniformity.
本発明によれば、露光対象上に照射される荷電ビームに対する均一性が高い荷電ビームレンズを提供することができる。また、この荷電ビームレンズを荷電ビームの露光装置に用いることで、描画性能や信頼性の高い露光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charged beam lens with the high uniformity with respect to the charged beam irradiated on exposure object can be provided. Further, by using this charged beam lens in a charged beam exposure apparatus, an exposure apparatus with high drawing performance and high reliability can be provided.
以下、本発明の好適な形態として、マルチ荷電ビームレンズ、及びそれを用いた露光装置の露光対象がウエハである場合の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, a multi-charged beam lens and an embodiment in which an exposure object of an exposure apparatus using the same is a wafer will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例1に係るマルチ荷電ビームレンズの構造を模式的に示す断面図である。このマルチ荷電ビームレンズ100は、3枚の基板110a,110b,110cを絶縁体160を介して配置した構造を有する。3枚の基板110a,110b,110cにはそれぞれ開口部130a,130b,130c、導電膜140a,140b,140c、組み立て用溝120a,120b,120cが形成されており、これらの溝120a,120b,120c間に絶縁体160を配置することにより、3枚の基板110a,110b,110cが互いに位置決めされる。この実施例では、上部基板の導電膜140a、中間基板の導電膜140b、下部基板の導電膜140cのうち上部基板の導電膜140aと下部基板の導電膜140cとに同一電位が与えられる。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a multi-charged beam lens according to Example 1 of the present invention. The multi-charged beam lens 100 has a structure in which three
中間基板の導電膜140bには、図1に示すように、典型的には、上部基板の導電膜140a及び下部基板の導電膜140cの電位に対して負の電位が与えられる。
この実施例では、マルチ荷電ビームレンズ100は、3枚の基板で構成されているが、基板の枚数は、3枚に限られるものではなく、他の枚数であってもよい。
As shown in FIG. 1, the conductive film 140b of the intermediate substrate is typically given a negative potential with respect to the potential of the conductive film 140a of the upper substrate and the conductive film 140c of the lower substrate.
In this embodiment, the multi-charged beam lens 100 is composed of three substrates, but the number of substrates is not limited to three and may be other numbers.
図2はこの実施例に係るマルチ荷電ビームレンズを上面から見た状態を模式的に示す図である。ウエハ上に照射される荷電ビームが通過する開口が形成されたエリア170と同様の形状の開口を、エリア内の開口と同様の配置でエリア170の周囲に2列形成したものである。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a state where the multi-charged beam lens according to this embodiment is viewed from above. Two rows of openings having the same shape as the area 170 formed with openings through which the charged beam irradiated on the wafer passes are arranged around the area 170 in the same arrangement as the openings in the area.
この実施例ではウエハ上に照射される荷電ビームが通過する開口を4×4の16個、その周囲に形成された開口(ダミー開口)を2列で記載しているが、それぞれの開口の個数はこの数字に限られるものではなく、他の個数であってもよい。 In this embodiment, 16 4 × 4 apertures through which the charged beam irradiated on the wafer passes and apertures (dummy apertures) formed around the apertures are described in two rows. Is not limited to this number and may be any other number.
図3は、露光に使用される荷電ビームが通過する開口の周囲に開口列を形成することによる荷電ビームへの影響を計算した結果を示す図である。
図3の横軸は露光に使用される荷電ビームが通過する開口の周囲に開口列を何列形成したかを示している。図3の縦軸は露光に使用される荷電ビームがマルチ荷電ビームレンズを通過した後にどれだけ光軸が傾くかを示している。また、グラフが複数本プロットしてあるのは、荷電ビームが通過する開口領域の中で、端に位置する開口や、その内側に位置する開口などの複数の開口に関して計算を行った結果である。
図3に示した通り、ビームが通過する開口の周囲に開口列を形成するにしたがって、ビーム光軸の傾きが減少するのが分かる。
FIG. 3 is a diagram showing the result of calculating the influence on the charged beam by forming an aperture row around the aperture through which the charged beam used for exposure passes.
The horizontal axis of FIG. 3 shows how many aperture rows are formed around the aperture through which the charged beam used for exposure passes. The vertical axis in FIG. 3 indicates how much the optical axis tilts after the charged beam used for exposure passes through the multi-charged beam lens. A plurality of graphs are plotted as a result of calculation with respect to a plurality of apertures such as an aperture located at the end and an aperture located inside the aperture region through which the charged beam passes. .
As shown in FIG. 3, it can be seen that the inclination of the beam optical axis decreases as the aperture row is formed around the aperture through which the beam passes.
次に本発明によるマルチ荷電ビームレンズを用いた電子ビーム露光装置(描画装置)について説明する。なお、以下の例は荷電ビームとして電子ビームを採用した露光装置であるが、本発明は、イオンビーム等の他の種類の荷電ビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。 Next, an electron beam exposure apparatus (drawing apparatus) using a multi-charged beam lens according to the present invention will be described. Although the following example is an exposure apparatus that employs an electron beam as a charged beam, the present invention can be similarly applied to an exposure apparatus that uses other types of charged beams such as an ion beam.
図4は本発明によるマルチ荷電ビームレンズを用いた電子ビーム露光装置の要部概略図である。図4において、1は、複数の電子源像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールである。このマルチソースモジュール1は、3x3に配列されていて、その詳細については後述する。
FIG. 4 is a schematic view of the main part of an electron beam exposure apparatus using a multi-charged beam lens according to the present invention. In FIG. 4,
21,22,23,24は、磁界レンズアレイであって、3x3に配列された同一形状の開孔を有する磁性体円板MDを間隔を置いて上下に配置し、共通のコイルCCによって励磁したものである。その結果、各開口部分が各磁界レンズMLの磁極となり、設計上レンズ磁界を発生させる。 21, 22, 23, and 24 are magnetic lens arrays, and magnetic disks MD having apertures of the same shape arranged in 3 × 3 are arranged above and below at intervals and excited by a common coil CC. Is. As a result, each aperture becomes a magnetic pole of each magnetic lens ML, and a lens magnetic field is generated by design.
各マルチソースモジュール1の複数の電子源像は、磁界レンズアレイ21,22,23,24の対応する4つの磁界レンズ(ML1,ML2,ML3,ML4)によって、ウエハ4上に投影される。そして、ひとつのマルチソースモジュールからの電子ビームがウエハに照射するまでに、その電子ビームに作用する光学系をカラムと定義する。すなわち、本実施例は、9カラム(col.1〜col.9)の構成である。
A plurality of electron source images of each
この時、磁界レンズアレイ21と磁界レンズアレイ22の対応する2つの磁界レンズで、一度、像を形成し、次にその像を磁界レンズアレイ23と磁界レンズアレイ24の対応する2つの磁界レンズでウエハ4上に投影している。そして、磁界レンズアレイ21,22,23,24のそれぞれの励磁条件を共通コイルで個別に制御することにより、各カラムの光学特性(焦点位置、像の回転、及び倍率)は、それぞれを略一様に、言い換えれば同じ量だけ調整することができる。
At this time, an image is formed once by two magnetic lenses corresponding to the
3は、マルチソースモジュール1からの複数の電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ4上でX,Y方向に変位させる主偏向器である。5は、ウエハ4を載置し、光軸AX(Z軸)と直交するXY方向とZ軸回りの回転方向に移動可能なステージであって、ステージ基準板6が固設されている。7は、電子ビームによってステージ基準板6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。
A main deflector 3 deflects a plurality of electron beams from the
次に、図5は、ひとつのカラムの詳細図である。同図を用いてマルチソースモジュール1およびマルチソースモジュール1からウエハ4の照射される電子ビームの光学特性の調整機能について説明する。
Next, FIG. 5 is a detailed view of one column. The function for adjusting the optical characteristics of the electron beam irradiated from the
101は、電子銃が形成する電子源(クロスオーバ像)である。この電子源101から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ102によって略平行な電子ビームとなる。本実施例のコンデンサーレンズ102は、3枚の開口電極からなる静電レンズである。
103は、開孔が2次元配列して形成されたアパーチャアレイであり、104は、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列して形成されたレンズアレイである。105,106は、個別に駆動可能な静電の8極偏向器が2次元配列して形成された偏向器アレイであり、107は、個別に駆動可能な静電のブランカーが2次元配列して形成されたブランカーアレイである。本発明によるマルチ荷電ビームレンズはレンズアレイ104を形成する。図5はウエハに照射される荷電ビームが通過する開口の周囲に一つずつ開口が形成されている例を示している。
図6を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ102からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ103によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ104の静電レンズを介して、ブランカーアレイ107の対応するブランカー上に、電子源の中間像を形成する。
Each function will be described with reference to FIG. The substantially parallel electron beam from the
この時、偏向器アレイ105,106は、ブランカーアレイ107上に形成される電子源の中間像の位置(光軸と直交する面内の位置)を個別に調整する。また、ブランカーアレイ107で偏向された電子ビームは、図4のブランキングアパーチャAPによって遮断されるため、ウエハ4には照射されない。一方、ブランカーアレイ107で偏向されない電子ビームは、図4のブランキングアパーチャAPによって遮断されされないため、ウエハ4には照射される。
At this time, the
図5に戻り、マルチソースモジュール1で形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズアレイ21と磁界レンズアレイ22の対応する2つの磁界レンズを介して、ウエハ4に投影される。
Returning to FIG. 5, a plurality of intermediate images of the electron source formed by the
この時、複数の中間像がウエハ4に投影される際の光学特性のうち、像の回転と、倍率は、ブランカーアレイ上の各中間像の位置を調整できる偏向器アレイ105,106で調整することができ、焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ(静電若しくは磁界レンズ)108,109で調整することができる。
At this time, among the optical characteristics when a plurality of intermediate images are projected onto the wafer 4, the rotation and magnification of the image are adjusted by the
次に、本実施例のシステム構成図を図7に示す。ブランカーアレイ制御回路41は、ブランカーアレイ107を構成する複数のブランカーを個別に制御する回路であり、偏向器アレイ制御回路42は、偏向器アレイ105,106を構成する偏向器を個別に制御する回路である。D_FOCUS制御回路43は、ダイナミックフォーカスレンズ108,109を個別に制御する回路であり、主偏向器制御回路44は、主偏向器3を制御する回路である。反射電子検出回路45は、反射電子検出器7からの信号を処理する回路である。これらのブランカーアレイ制御回路41、偏向器アレイ制御回路42、D_FOCUS制御回路43、主偏向器制御回路44、及び反射電子検出回路45は、カラムの数(col.1〜col.9)と同じだけ装備されている。
Next, FIG. 7 shows a system configuration diagram of this embodiment. The blanker
磁界レンズアレイ制御回路46は、磁界レンズアレイ21,22,23,24のそれぞれの共通コイルを制御する回路であり、ステージ駆動制御回路47は、ステージ5の位置を検出する不図示のレーザ干渉計と共同してステージ5を駆動制御する制御回路である。主制御系48は、上記複数の制御回路を制御し、電子ビーム露光装置全体を管理する。
The magnetic lens
図8は、本発明の実施例2に係るマルチ荷電ビームレンズの構造を模式的に示す断面図である。この実施例は、ベース基板上に形成された導電膜がパターニングされた具体例を提供する。 FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the multi-charged beam lens according to the second embodiment of the present invention. This embodiment provides a specific example in which a conductive film formed on a base substrate is patterned.
このマルチ荷電ビームレンズ700は、3枚のベース基板710a,710b,710cを絶縁体760を介して配置した構造を有する。3枚のベース基板710a,710b,710cには、それぞれ開口730a,730b,730c、導電膜740a,740b,740c、絶縁膜750a,750b,750c、及び組み立て用溝720a,720b,720cが形成されており、これらの溝720a,720b,720c間に絶縁体760を配置することにより、3枚のベース基板710a,710b,710cが互いに位置決めされる。また、導電膜740a,740b,740cは、パターニングされ、部分770a,770b,770cが除去されている。この実施例では、導電膜740a、導電膜740b、及び導電膜740cのうち、導電膜740aと導電膜740cとに同一電位が与えられる。
The
導電膜740bには、図8に示すように、典型的には、導電膜740a及び導電膜740cの電位に対して負の電位が与えられる。
この実施例では、マルチ荷電ビームレンズ700は、3枚のベース基板で構成されているが、ベース基板の枚数は、3枚に限られるものではなく、他の枚数であってもよい。
As shown in FIG. 8, the conductive film 740b is typically given a negative potential with respect to the potentials of the conductive films 740a and 740c.
In this embodiment, the
図9はこの実施例に係るマルチ荷電ビームレンズを上面から見た状態を模式的に示す図である。ウエハ上に照射される荷電ビームが通過する開口が形成されたエリア780と同様の形状で、エリア内の開口と同様の配置になるようエリア780の周囲において、導電膜を2列除去したものである。 FIG. 9 is a diagram schematically showing a state where the multi-charged beam lens according to this embodiment is viewed from above. The conductive film is removed in two rows around the area 780 so as to have the same shape as the area 780 in which the opening through which the charged beam irradiated on the wafer passes is formed. is there.
この実施例では、ウエハ上に照射される荷電ビームが通過する開口を4×4の16個、その周囲の導電膜が2列除去された図を記載しているが、それぞれの開口と、除去された導電膜の個数はこの数字に限られるものではなく、他の個数であってもよい。 In this embodiment, a figure is shown in which 16 4 × 4 apertures through which a charged beam irradiated on a wafer passes and two rows of conductive films around the apertures are removed. The number of conductive films formed is not limited to this number, but may be other numbers.
また、この実施例では、基板に形成する開口の数を増やすことなく、マルチ荷電ビームレンズの均一性を向上させることが可能であり、開口数の増大による基板の強度低下を生じさせることなく、均一性の高いマルチ荷電ビームレンズを得ることができる。 Further, in this embodiment, it is possible to improve the uniformity of the multi-charged beam lens without increasing the number of openings formed in the substrate, without causing a decrease in the strength of the substrate due to an increase in the numerical aperture, A highly charged multi-charged beam lens can be obtained.
ここで例示的に説明したマルチ荷電ビームレンズも、実施例1と同様に、図4に例示的に示す電子ビーム露光装置のような荷電ビーム露光装置に適用することができ、そのような荷電ビーム露光装置は半導体デバイス等のデバイスの製造に好適である。 The multi-charged beam lens exemplarily described here can also be applied to a charged beam exposure apparatus such as the electron beam exposure apparatus exemplarily shown in FIG. 4 similarly to the first embodiment. The exposure apparatus is suitable for manufacturing a device such as a semiconductor device.
次に、本発明の実施例3として、上記実施例に係る荷電ビーム露光装置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10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図である。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う。ステップ2(EBデータ変換)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。 Next, as a third embodiment of the present invention, a semiconductor device manufacturing process using the charged beam exposure apparatus according to the above embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram showing a flow of an entire manufacturing process of a semiconductor device. In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (EB data conversion), exposure control data for the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern.
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、上記露光制御データが入力された露光装置とウエハを用い、リソグラフィ技術を利用し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)等の組み立て工程を含む。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う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ7でこれを出荷する。
On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer using lithography using the exposure apparatus and wafer to which the exposure control data has been input. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and is an assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation), etc. Process. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in
上記ステップ4のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するCVDステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付け露光する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。 The wafer process in step 4 includes the following steps. An oxidation step for oxidizing the surface of the wafer, a CVD step for forming an insulating film on the wafer surface, an electrode formation step for forming electrodes on the wafer by vapor deposition, an ion implantation step for implanting ions on the wafer, and applying a photosensitive agent to the wafer The resist processing step, the exposure step for printing and exposing the circuit pattern onto the wafer after the resist processing step by the above-described exposure apparatus, the development step for developing the wafer exposed in the exposure step, and the etching for removing portions other than the resist image developed in the development step Step, resist stripping step to remove resist that is no longer needed after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
1:マルチソースモジュール、3:主偏向器、4:ウエハ、5:ステージ、6:ステージ基準板、7:反射電子検出器、21,22,23,24:磁界レンズアレイ、41:ブランカーアレイ制御回路、42:偏向器アレイ制御回路、43:D_FOCUS制御回路、44:主偏向制御回路、45:反射電子検出回路、46:磁界レンズアレイ制御回路、47:ステージ駆動制御回路、48:主制御系、100:マルチ荷電ビームレンズ、101:電子源、102:コンデンサーレンズ、103:アパーチャアレイ、104:レンズアレイ、105,106:偏向器アレイ、107:ブランカーアレイ、108,109:ダイナミックフォーカスレンズ、110a,110b,110c:基板、120a,120b,120c:組み立て用溝、130a,130b,130c:開口部、140a,140b,140c:導電膜、160:絶縁体、170:ウエハ上に照射される荷電ビームが通過する開口が形成されたエリア、700:マルチ荷電ビームレンズ、710a,710b,710c:ベース基板、720a,720b,720c:組み立て用溝、730a,730b,730c:開口、740a,740b,740c:導電膜、750a,750b,750c:絶縁膜、770a,770b,770c:導電膜が除去された部分、760:絶縁体、780:ウエハに照射される荷電ビームが通過する開口が形成されたエリア、MLA:磁界レンズアレイ、ML:磁界レンズ、MD:磁性体円板、CC:共通コイル。 1: multi-source module, 3: main deflector, 4: wafer, 5: stage, 6: stage reference plate, 7: backscattered electron detector, 21, 22, 23, 24: magnetic lens array, 41: blanker array control Circuit: 42: Deflector array control circuit, 43: D_FOCUS control circuit, 44: Main deflection control circuit, 45: Reflected electron detection circuit, 46: Magnetic lens array control circuit, 47: Stage drive control circuit, 48: Main control system , 100: Multi-charged beam lens, 101: Electron source, 102: Condenser lens, 103: Aperture array, 104: Lens array, 105, 106: Deflector array, 107: Blanker array, 108, 109: Dynamic focus lens, 110a , 110b, 110c: substrate, 120a, 120b, 120c: groove for assembly 130a, 130b, 130c: opening, 140a, 140b, 140c: conductive film, 160: insulator, 170: area where an opening through which a charged beam irradiated on the wafer passes is formed, 700: multi-charged beam lens, 710a, 710b, 710c: base substrate, 720a, 720b, 720c: assembly groove, 730a, 730b, 730c: opening, 740a, 740b, 740c: conductive film, 750a, 750b, 750c: insulating film, 770a, 770b, 770c : Part from which conductive film has been removed, 760: insulator, 780: area where an aperture through which a charged beam applied to the wafer passes is formed, MLA: magnetic lens array, ML: magnetic lens, MD: magnetic disk , CC: common coil.
Claims (11)
複数の開口が形成された基板を備え、
前記複数の開口には、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口と、前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口とが含まれることを特徴とする荷電ビームレンズ。 A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam,
A substrate having a plurality of openings formed therein;
The charged beam lens, wherein the plurality of openings include an opening through which a charged beam used for the exposure passes and an opening through which the charged beam used for the exposure does not pass.
複数の開口がそれぞれ形成された少なくとも3枚の基板を備え、
前記少なくとも3枚の基板のうち少なくとも1枚の基板に形成された前記複数の開口には、前記露光に用いられる荷電ビームが通過する開口と、前記露光に用いられる荷電ビームが通過しない開口とが含まれることを特徴とする荷電ビームレンズ。 A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam,
Comprising at least three substrates each having a plurality of openings formed therein;
The plurality of openings formed in at least one of the at least three substrates include an opening through which a charged beam used for the exposure passes and an opening through which the charged beam used for the exposure does not pass. A charged beam lens, comprising:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の荷電ビームレンズ。 3. The charged beam lens according to claim 1, wherein the shape of the aperture through which the charged beam used for exposure does not pass is substantially the same as the shape of the aperture through which the charged beam used for exposure passes. 4.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の荷電ビームレンズ。 The charge according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening through which the charged beam used for the exposure does not pass is substantially the same as the opening through which the charged beam used for the exposure passes. Beam lens.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の荷電ビームレンズ。 The opening through which the charged beam used for the exposure does not pass is formed around an area where the opening through which the charged beam used for the exposure passes is formed. The charged beam lens described in 1.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の荷電ビームレンズ。 6. The charged beam lens according to claim 1, wherein an opening through which a charged beam used for exposure does not pass is formed at the same position on all the substrates constituting the charged beam lens.
複数の開口がそれぞれ形成された少なくとも3枚の基板を備え、
前記少なくとも3枚の基板は、前記基板表面に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された導電膜とを有し、
前記少なくとも3枚の基板のうち少なくとも1枚の基板に形成された前記導電膜は、前記複数の開口が形成されていない領域と前記複数の開口が形成された領域とで同じ形状となるように除去されていることを特徴とする荷電ビームレンズ。 A charged beam lens installed in a charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam,
Comprising at least three substrates each having a plurality of openings formed therein;
The at least three substrates include an insulating film formed on the substrate surface;
A conductive film formed on the insulating film;
The conductive film formed on at least one of the at least three substrates has the same shape in a region where the plurality of openings are not formed and a region where the plurality of openings are formed. A charged beam lens that has been removed.
ことを特徴とする請求項7に記載の荷電ビームレンズ。 The charged beam lens according to claim 7, wherein the conductive film formed on at least one of the base substrates is removed in an arrangement substantially the same as the arrangement of the openings.
ことを特徴とする請求項7または8に記載の荷電ビームレンズ。 9. The charged beam lens according to claim 7, wherein the conductive film formed on at least one of the base substrates is removed around the opening.
前記荷電ビーム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第1の電子光学系と、
前記第1の電子光学系によって形成される複数の中間像を前記露光対象上に投影する第2の電子光学系と、
前記露光対象を保持し所定の位置に移動するステージとを備え、
前記第1の電子光学系が、請求項1〜9のいずれか1項に記載の荷電ビームレンズを有することを特徴とする荷電ビーム露光装置。 A charged beam exposure apparatus that exposes an exposure target using a charged beam,
A charged particle source that emits the charged beam;
A first electron optical system for forming a plurality of intermediate images of the charged particle source;
A second electron optical system that projects a plurality of intermediate images formed by the first electron optical system onto the exposure target;
A stage that holds the exposure target and moves to a predetermined position;
A charged beam exposure apparatus, wherein the first electron optical system includes the charged beam lens according to claim 1.
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