JP2012238770A - Electrostatic lens array, drawing device, and device manufacturing method - Google Patents

Electrostatic lens array, drawing device, and device manufacturing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic lens array advantageous to realize both of accuracy for refracting plural load particle beams and a small size.SOLUTION: In the electrostatic lens array, a first electrode plate and a second electrode plate comprise plural opening subset regions including three or more openings for passing load particle beams aligned with each other. An insulation spacer includes plural through holes corresponding to the plural opening subset regions of the first and second electrode plates respectively, and each having an outer shape larger than that of the corresponding opening subset region. The insulation spacer contacts the first electrode plate in a region between the plural opening subset regions of the first electrode plate, contacts the second electrode plate in a region between the plural opening subset regions of the second electrode plate, and are arranged between the first electrode plate and the second electrode plate, so that the plural through holes are aligned in the corresponding opening subset regions of the first and second electrode plates.

Description

本発明は、静電レンズアレイ、描画装置、及びデバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an electrostatic lens array, a drawing apparatus, and a device manufacturing method.

近年、半導体デバイスの製造において、線幅の微細化が進んでいる。例えば、数十nm以下の線幅の解像力(高解像力)を有する装置としては、液浸露光装置、EUV露光装置、インプリント装置などがあるが、いずれの装置も装置コスト及び製造コストの面で多くの課題を含んでいる。   In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, the line width has been miniaturized. For example, there are an immersion exposure apparatus, an EUV exposure apparatus, an imprint apparatus, etc. as an apparatus having a resolution (high resolution) with a line width of several tens of nm or less. It contains many challenges.

一方、高解像力を有する装置としては、マスク(レチクル)を用いることなく、複数の荷電粒子線で同時にパターンを描画する荷電粒子線露光装置(描画装置)も注目されている。荷電粒子線露光装置は、製造コスト要因の1つであるマスクが不要になることやプログラマブルに各荷電粒子線を制御可能で多品種少量デバイスの製造に向いていることなど実用化に向けて多くの利点を備えている。   On the other hand, as an apparatus having high resolution, a charged particle beam exposure apparatus (drawing apparatus) that draws a pattern simultaneously with a plurality of charged particle beams without using a mask (reticle) is also drawing attention. Many charged particle beam exposure apparatuses are put into practical use, such as eliminating the need for a mask, which is one of the manufacturing cost factors, and being able to control each charged particle beam in a programmable manner, making it suitable for manufacturing a variety of low-volume devices. With the advantages of

荷電粒子線露光装置は、各荷電粒子線のビーム径や収差を制御するための荷電粒子レンズ(電子レンズ)を備えている。荷電粒子レンズは、電磁型レンズと静電型レンズとを含む。静電型レンズは、電磁型レンズに比べて、コイルコアなどを設ける必要がなく、構成が容易であるため、小型化及び高集積化に有利となる(非特許文献1参照)。静電型レンズの小型化及び高集積化は、荷電粒子線数の増加及び高密度化を実現し、荷電粒子線露光装置の高スループット化や高解像度化を導く。   The charged particle beam exposure apparatus includes a charged particle lens (electronic lens) for controlling the beam diameter and aberration of each charged particle beam. The charged particle lens includes an electromagnetic lens and an electrostatic lens. The electrostatic lens does not need to be provided with a coil core or the like as compared with the electromagnetic lens, and is easy to configure, which is advantageous for downsizing and high integration (see Non-Patent Document 1). The miniaturization and high integration of the electrostatic lens realizes an increase in the number and density of charged particle beams, leading to higher throughput and higher resolution of the charged particle beam exposure apparatus.

Chang et al.,J.Vac.Sci.Technol. B14(6),1996Chang et al. , J .; Vac. Sci. Technol. B14 (6), 1996

非特許文献1では、シリコン電極板と絶縁性スペーサとを陽極接合した静電型レンズを1つのユニットとして、かかるユニットを複数配置(アレイ化)している。しかしながら、このような配置では、各静電型レンズの配線及び支持が必要となるため、レンズ全体のサイズが増大し、荷電粒子線数を多くすることができない。また、絶縁性スペーサの帯電や電極板間の静電力による変形の影響が考慮されていない。   In Non-Patent Document 1, a plurality of such units are arranged (arrayed) using an electrostatic lens in which a silicon electrode plate and an insulating spacer are anodically bonded as one unit. However, in such an arrangement, wiring and support of each electrostatic lens is required, so that the size of the entire lens increases and the number of charged particle beams cannot be increased. Further, the influence of deformation due to charging of the insulating spacer and electrostatic force between the electrode plates is not taken into consideration.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、複数の荷電粒子線を屈折させる正確さ及びサイズの小ささの両立に有利な静電レンズアレイを提供することを例示的目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an exemplary object thereof is to provide an electrostatic lens array that is advantageous for achieving both accuracy and small size for refracting a plurality of charged particle beams. .

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての静電レンズアレイは、第1電極板と、第2電極板と、絶縁性スペーサとを備える静電レンズアレイであって、前記第1電極板及び前記第2電極板のそれぞれは、荷電粒子線を通過させる3つ以上の開口をそれぞれ含んで開口どうしが互いに整列している複数の開口サブセット領域を含み、前記絶縁性スペーサは、前記第1電極板及び前記第2電極板における前記複数の開口サブセット領域にそれぞれ対応し、且つ、対応する開口サブセット領域の外形より大きい外形をそれぞれ有する複数の貫通孔を含み、前記絶縁性スペーサは、前記第1電極板における前記複数の開口サブセット領域の間の領域において前記第1電極板と接触し、前記第2電極板における前記複数の開口サブセット領域の間の領域において前記第2電極板に接触し、且つ、前記複数の貫通孔のそれぞれが前記第1電極板及び前記第2電極板における対応する開口サブセット領域に整列するように、前記第1電極板と前記第2電極板との間に配置されている、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an electrostatic lens array according to one aspect of the present invention is an electrostatic lens array including a first electrode plate, a second electrode plate, and an insulating spacer, wherein Each of the electrode plate and the second electrode plate includes a plurality of aperture subset regions each including three or more apertures through which a charged particle beam passes and the apertures are aligned with each other, and the insulating spacer includes the insulating spacer, A plurality of through holes each corresponding to the plurality of opening subset regions in the first electrode plate and the second electrode plate and having an outer shape larger than the outer shape of the corresponding opening subset region; The plurality of opening subset regions in the second electrode plate in contact with the first electrode plate in a region between the plurality of opening subset regions in the first electrode plate The first electrode so as to be in contact with the second electrode plate in a region between them, and each of the plurality of through holes being aligned with a corresponding opening subset region in the first electrode plate and the second electrode plate. It is arrange | positioned between the board and the said 2nd electrode board, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、複数の荷電粒子線を屈折させる正確さ及びサイズの小ささの両立に有利な静電レンズアレイを提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide an electrostatic lens array that is advantageous for achieving both accuracy and small size for refracting a plurality of charged particle beams.

本発明の一側面としての荷電粒子レンズの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the charged particle lens as one side of this invention. 第1電極板及び第2電極板における開口サブセット領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the opening subset area | region in a 1st electrode plate and a 2nd electrode plate. 荷電粒子レンズが満たすべき条件式の数値例を示す図である。It is a figure which shows the numerical example of the conditional expression which a charged particle lens should satisfy | fill. 荷電粒子レンズの具体的な数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific numerical example of a charged particle lens. 開口サブセット領域における開口の具体的な配置例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of arrangement | positioning of the opening in an opening subset area | region. 荷電粒子レンズの具体的な数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific numerical example of a charged particle lens. 本発明の一側面としての荷電粒子線露光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charged particle beam exposure apparatus as one side surface of this invention. 荷電粒子線露光装置による基板の露光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating exposure of the board | substrate by a charged particle beam exposure apparatus. 荷電粒子線露光装置による基板の露光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating exposure of the board | substrate by a charged particle beam exposure apparatus.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1(a)及び図1(b)は、本発明の一側面としての荷電粒子レンズ(静電レンズアレイ)1の構成を示す概略図であって、図1(a)は荷電粒子レンズ1の分解図であり、図1(b)は第1電極板100(第2電極板200)の拡大図である。荷電粒子レンズ1は、例えば、複数の荷電粒子線で基板の上にパターンを描画する荷電粒子線露光装置(描画装置)に使用される静電型レンズである。   FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views showing the configuration of a charged particle lens (electrostatic lens array) 1 as one aspect of the present invention, and FIG. FIG. 1B is an enlarged view of the first electrode plate 100 (second electrode plate 200). The charged particle lens 1 is, for example, an electrostatic lens used in a charged particle beam exposure apparatus (drawing apparatus) that draws a pattern on a substrate with a plurality of charged particle beams.

荷電粒子線露光装置に使用される静電型レンズには、一般に、露光装置の三大性能である解像力、スループット及びオーバーレイ精度を高めることが要求される。例えば、解像力を高めるためには、レンズ強度を高める、即ち、電極板の厚さの薄型化、電極板間距離(間隔)の近接化及び電極板に印加する電位差の増加が必要となる。但し、これらは、電極板間の静電力による変形に起因する収差悪化や絶縁性スペーサの帯電に起因する荷電粒子線の偏向ずれを招いてしまう。なお、特開2001−283756号公報や特開2004−55166号公報には、これらの問題のうち幾つかを解決することが可能なレンズ構成が提案されている。具体的には、特開2001−283756号公報では、電極板の開口近傍に絶縁スペーサを配置することで電極板間の静電力による変形を低減している。しかしながら、電極板の開口近傍に配置した絶縁性スペーサの帯電の影響が配慮されていない。また、特開2004−55166号公報では、絶縁支持部材と、電極板の開口の間に金属シールドを配置することで絶縁支持部材の帯電の影響を低減している。しかしながら、電極板間の静電力による変形が考慮されていない。また、シールド金属を配置することで、レンズのサイズが増大し、荷電粒子線の数を多くすることができない。   In general, an electrostatic lens used in a charged particle beam exposure apparatus is required to improve resolution, throughput, and overlay accuracy, which are the three major performances of the exposure apparatus. For example, in order to increase the resolving power, it is necessary to increase the lens strength, that is, reduce the thickness of the electrode plates, increase the distance (interval) between the electrode plates, and increase the potential difference applied to the electrode plates. However, these cause deterioration of aberration due to deformation due to electrostatic force between the electrode plates and deviation of deflection of the charged particle beam due to charging of the insulating spacer. Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-283756 and 2004-55166 have proposed lens configurations that can solve some of these problems. Specifically, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-283756, deformation due to electrostatic force between the electrode plates is reduced by arranging an insulating spacer in the vicinity of the opening of the electrode plates. However, the influence of charging of the insulating spacer arranged near the opening of the electrode plate is not considered. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-55166, the influence of charging of the insulating support member is reduced by arranging a metal shield between the insulating support member and the opening of the electrode plate. However, the deformation due to the electrostatic force between the electrode plates is not considered. In addition, by arranging the shield metal, the size of the lens increases and the number of charged particle beams cannot be increased.

このように、従来技術では、解像力、スループット及びオーバーレイ精度を高めることが非常に困難である。そこで、本実施形態の荷電粒子レンズ1は、解像力、スループット及びオーバーレイ精度を高めることを実現するために、以下の構成を有する。   As described above, it is very difficult to improve the resolution, throughput, and overlay accuracy in the conventional technology. Therefore, the charged particle lens 1 according to the present embodiment has the following configuration in order to improve resolution, throughput, and overlay accuracy.

荷電粒子レンズ1は、本実施形態では、2つの電極板及び1つの絶縁性スペーサ、即ち、第1電極板100と、第2電極板200と、絶縁性スペーサ300とを備える。但し、荷電粒子レンズ1は、図1(a)に示す構成に限定されるものではない。例えば、荷電粒子レンズ1は、3つの電極板及び2つの絶縁性スペーサを備え、両端の電極を等電位とし、中間の電極に高電圧を印加するアインツェルレンズであってもよい。   In this embodiment, the charged particle lens 1 includes two electrode plates and one insulating spacer, that is, a first electrode plate 100, a second electrode plate 200, and an insulating spacer 300. However, the charged particle lens 1 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the charged particle lens 1 may be an Einzel lens that includes three electrode plates and two insulating spacers, equipotential electrodes at both ends, and applies a high voltage to an intermediate electrode.

第1電極板100及び第2電極板200は、光軸方向を法線とする平板である。第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれは、荷電粒子線を通過させる複数の開口(電極を貫通する貫通孔)OPを有する。なお、第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれにおいて、複数の開口OPは、2次元状に形成され、3つ以上の開口OPをそれぞれ含んで開口OPどうしが互いに整列している複数の開口サブセット領域SBRを構成する。複数の開口サブセット領域SBRは、内部に含む開口OPの中心点についての凸包(convex hull)で定義され、互いに重なり合わないように配置される。ここで、凸包とは、内部の点を含む最小の多角形を意味する。   The first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 are flat plates having the normal direction in the optical axis direction. Each of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 has a plurality of openings (through holes penetrating the electrodes) OP through which the charged particle beam passes. In each of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200, the plurality of openings OP are formed in a two-dimensional shape, and each of the openings OP includes three or more openings OP, and the openings OP are aligned with each other. Of the aperture subset region SBR. The plurality of opening subset regions SBR are defined by a convex hull about the center point of the opening OP included therein, and are arranged so as not to overlap each other. Here, the convex hull means the smallest polygon including an internal point.

絶縁性スペーサ300は、第1電極板100及び第2電極板200と同様に、光軸方向を法線とする平板であって、第1電極板100と第2電極板200との間に挟まれて配置される。絶縁性スペーサ300は、第1電極板100及び第2電極板200における開口サブセット領域SBRに対応する複数の貫通孔THを含む。複数の貫通孔THのそれぞれは、光軸方向に沿って両側に位置する第1電極板100及び第2電極板200における開口サブセット領域SBRの外形より大きい外形を有する。絶縁性スペーサ300は、複数の貫通孔THのそれぞれで第1電極板100及び第2電極板200における複数の開口サブセット領域SBRのそれぞれを取り囲む。また、絶縁性スペーサ300は、第1電極板100における複数の開口サブセット領域SBRの間の領域IVRにおいて第1電極板100と接触し、第2電極板200における複数の開口サブセット領域SBRの間の領域IVRにおいて第2電極板200に接触する。換言すれば、複数の貫通孔THのそれぞれが第1電極板100及び第2電極板200における対応する開口サブセット領域SBRに整列する。従って、荷電粒子線は、第1電極板100の開口サブセット領域SBRに含まれる開口、絶縁性スペーサ300の貫通孔TH及び第2電極板200の開口サブセット領域SBRに含まれる開口を通過することになる。   The insulating spacer 300 is a flat plate having the optical axis direction as a normal line, like the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200, and is sandwiched between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. Arranged. The insulating spacer 300 includes a plurality of through holes TH corresponding to the opening subset region SBR in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. Each of the plurality of through holes TH has an outer shape larger than the outer shape of the opening subset region SBR in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 located on both sides along the optical axis direction. The insulating spacer 300 surrounds each of the plurality of opening subset regions SBR in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 with each of the plurality of through holes TH. The insulating spacer 300 is in contact with the first electrode plate 100 in a region IVR between the plurality of opening subset regions SBR in the first electrode plate 100, and between the plurality of opening subset regions SBR in the second electrode plate 200. It contacts the second electrode plate 200 in the region IVR. In other words, each of the plurality of through holes TH is aligned with the corresponding opening subset region SBR in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. Accordingly, the charged particle beam passes through the opening included in the opening subset region SBR of the first electrode plate 100, the through hole TH of the insulating spacer 300, and the opening included in the opening subset region SBR of the second electrode plate 200. Become.

ここで、図2を参照して、第1電極板100及び第2電極板200における開口サブセット領域SBRについて詳細に説明する。図2において、xy平面は、第1電極板100、第2電極板200及び絶縁性スペーサ300に平行な面である。Lは、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形の対蹠点長の最大値を表している。対蹠点(antipodal points)とは、それぞれの点を通る平行な接線が存在する2点を意味する。従って、Lは、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形に接する接線間の距離の最大値を意味する。また、Dは、第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれの開口サブセット領域SBRの外形の対蹠店長の最大値、即ち、開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値を表している。lは、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形と開口サブセット領域SBRの外形との間の距離の最小値を表している。   Here, with reference to FIG. 2, the opening subset area | region SBR in the 1st electrode plate 100 and the 2nd electrode plate 200 is demonstrated in detail. In FIG. 2, the xy plane is a plane parallel to the first electrode plate 100, the second electrode plate 200, and the insulating spacer 300. L represents the maximum value of the opposite point length of the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300. Antipodal points mean two points where there are parallel tangents through each point. Therefore, L means the maximum value of the distance between the tangent lines in contact with the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300. In addition, D is the maximum value of the opposite store length of the outer shape of each of the opening subset regions SBR of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200, that is, the maximum value of the distance between tangents that touch the outer shape of the opening subset region SBR. Represents. l represents the minimum value of the distance between the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the outer shape of the opening subset region SBR.

lを有限な値とすることで、絶縁性スペーサ300の帯電に起因する荷電粒子線の偏向ずれを低減することができる。また、Lを有限な値とすることで、第1電極板100と第2電極板200との間の静電力による変形を低減することができる。更に、開口サブセット領域SBRにおける開口OPを高密度に配置する(即ち、開口OPの数を多くする)ためには、Lに対してDを大きくすればよい。但し、本実施形態では、開口サブセット領域SBRにおける開口OPの配置については、特に制限するものではない。   By setting l to a finite value, deflection deviation of the charged particle beam due to charging of the insulating spacer 300 can be reduced. Moreover, the deformation | transformation by the electrostatic force between the 1st electrode plate 100 and the 2nd electrode plate 200 can be reduced by making L into a finite value. Furthermore, in order to arrange the openings OP in the opening subset region SBR with high density (that is, to increase the number of openings OP), it is only necessary to increase D with respect to L. However, in the present embodiment, the arrangement of the openings OP in the opening subset region SBR is not particularly limited.

l、D及びLに対する上述した条件は相反するが、本実施形態では、l及びLに対する条件の下でDを最大化することで、開口サブセット領域SBRにおける開口OPを高密度に配置している。また、複数の開口サブセット領域SBRを同一平面内に有限な距離を離して形成することで、荷電粒子線の数を確保している。これにより、荷電粒子レンズ1は、荷電粒子線露光装置の三大性能(解像力、スループット及びオーバーレイ精度)を高めることを実現している。   Although the above-described conditions for l, D, and L are contradictory, in the present embodiment, the openings OP in the opening subset region SBR are arranged with high density by maximizing D under the conditions for l and L. . Moreover, the number of charged particle beams is ensured by forming the plurality of aperture subset regions SBR at a finite distance in the same plane. Thereby, the charged particle lens 1 implement | achieves improving three major performances (resolution, a throughput, and overlay precision) of a charged particle beam exposure apparatus.

なお、第1電極板100及び第2電極板200において、より多くの開口サブセット領域SBRを配置するために、開口サブセット領域SBRの外形は、平行六辺形であるとよい。更に、開口サブセット領域SBRにおいて、より多くの開口OPを配置するために、開口サブセット領域SBRの外形は、正六角形であるとよい。   In addition, in order to arrange more opening subset areas SBR in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200, the outer shape of the opening subset area SBR is preferably a parallelogram. Furthermore, in order to arrange more openings OP in the opening subset region SBR, the outer shape of the opening subset region SBR may be a regular hexagon.

絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形に接する接線間の距離の最大値L及び開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値Dに対する条件について説明する。かかる条件は、第1電極板100と第2電極板200との間の静電力による変形を低減するために必要となる。   The conditions for the maximum value L of the distance between the tangents that contact the outline of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the maximum value D of the distance between the tangents that contact the outline of the opening subset region SBR will be described. Such a condition is necessary to reduce deformation due to electrostatic force between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200.

開口サブセット領域SBRにおける電極板の変形を円板変形と近似すると、開口サブセット領域SBRにおける変形分布は、静力学的に以下の式1で表される。   When the deformation of the electrode plate in the opening subset region SBR is approximated to the disk deformation, the deformation distribution in the opening subset region SBR is statically expressed by the following Expression 1.

式1において、εは真空の誘電率を表し、Eは第1電極板100及び第2電極板200のヤング率を表し、νは第1電極板100及び第2電極板200のポアソン比を表し、tは第1電極板100及び第2電極板200の厚さを表している。また、gは第1電極板100と第2電極板200との間隔を表し、Δφは第1電極板100に印加される電位と第2電極板200に印加される電位との電位差を表し、wは第1電極板100と第2電極板200との間隔gの許容精度を表している。この場合、LとDとの比D/Lは、以下の式2を満たす必要がある。   In Equation 1, ε represents the dielectric constant of vacuum, E represents the Young's modulus of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200, and ν represents the Poisson's ratio of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. , T represents the thicknesses of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. G represents the distance between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200; Δφ represents the potential difference between the potential applied to the first electrode plate 100 and the potential applied to the second electrode plate 200; w represents the permissible accuracy of the gap g between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. In this case, the ratio D / L between L and D needs to satisfy the following formula 2.

式2を参照するに、DとLとの比D/Lは、L=Lで極大となる。また、数十nm以下の解像力を実現するためには、光学性能の要求から、g及びtを数百μm以下、Δφを数kV以上、wを数百nm以下にする必要がある。従って、解像力を高くするほどLが小さくなり、L及びDも制約されやすくなる。 Referring to Equation 2, the ratio D / L between D and L becomes maximum when L = L 0 . Further, in order to realize a resolving power of several tens of nm or less, it is necessary to set g and t to several hundreds μm or less, Δφ to several kV or more, and w to several hundreds nm or less because of optical performance requirements. Therefore, as L 0 is reduced to increase the resolution, L and D also tends to be constrained.

絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形と開口サブセット領域SBRの外形との間の距離の最小値lに対する条件について説明する。かかる条件は、絶縁性スペーサ300の帯電に起因する荷電粒子線の偏向ずれ及び荷電粒子線の軸間距離精度の悪化を低減するために必要となる。   A condition for the minimum value l of the distance between the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the outer shape of the opening subset region SBR will be described. Such a condition is necessary to reduce the deflection deviation of the charged particle beam and the deterioration of the accuracy of the inter-axis distance of the charged particle beam due to the charging of the insulating spacer 300.

数mm程度のギャップに高電圧を印加した場合における絶縁性スペーサの帯電特性については、例えば、『「石英ガラスの帯電・絶縁特性」(山本、永田、福田、原澤、宅間)、電学論A、123巻5号、2003』に記載されている。絶縁性スペーサの帯電特性に基づいて、帯電分布を境界条件とした静電場解析及び荷電粒子線軌道解析を行うことで、絶縁性スペーサ300からの距離に応じて、荷電粒子線の軸間距離がどの程度ずれるのかを数値計算することができる。その結果、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形と開口サブセット領域SBRの外形との間の距離の最小値lは、荷電粒子線の軸間距離精度の許容値sに対して、以下の式3を満たす必要があることがわかる。   Regarding the charging characteristics of insulating spacers when a high voltage is applied to a gap of about several millimeters, see, for example, “Charging / insulating characteristics of quartz glass” (Yamamoto, Nagata, Fukuda, Harazawa, House), Electrical Engineering A 123, No. 5, 2003 ”. By performing electrostatic field analysis and charged particle beam trajectory analysis using the charge distribution as a boundary condition based on the charging characteristics of the insulating spacer, the distance between the axes of the charged particle beam can be reduced according to the distance from the insulating spacer 300. It is possible to numerically calculate how much it deviates. As a result, the minimum value l of the distance between the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the outer shape of the opening subset region SBR is expressed by the following equation with respect to the allowable value s of the inter-axis distance accuracy of the charged particle beam. It turns out that 3 needs to be satisfied.

なお、式3において、φaccは荷電粒子線の加速電圧絶対値を表し、数値はMKSA単位系としている。 In Equation 3, φ acc represents the absolute value of the acceleration voltage of the charged particle beam, and the numerical value is in the MKSA unit system.

一方、上述したように、開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値Dを大きくしていくことを考えると、L及びDは、以下の式4を満たす必要がある。従って、LとDとの差分は、以下の式5を満たす必要がある。   On the other hand, as described above, in consideration of increasing the maximum value D of the distance between the tangent lines in contact with the outer shape of the aperture subset region SBR, L and D need to satisfy the following Expression 4. Therefore, the difference between L and D needs to satisfy the following Expression 5.

ここで、LとDとの比D/L、及び、LとDとの差分(L−D)に関する条件(条件式)の数値例を図3に示す。図3では、横軸にLを採用し、縦軸にDを採用している。また、実現可能な条件として、tは150μmとし、gは300μmとし、Δφは3.7kVとし、φaccは5kV、w=300nmとし、sは0.2mmとした。なお、第1電極板100及び第2電極板200の物性値は、シリコン(Si)単結晶の物性値とした。 Here, numerical examples of conditions (conditional expressions) relating to the ratio D / L between L and D and the difference between L and D (LD) are shown in FIG. In FIG. 3, L is adopted on the horizontal axis and D is adopted on the vertical axis. Further, as feasible conditions, t was 150 μm, g was 300 μm, Δφ was 3.7 kV, φ acc was 5 kV, w = 300 nm, and s was 0.2 mm. The physical property values of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 are the physical property values of silicon (Si) single crystal.

図3を参照するに、ハッチング(網掛け)で示す領域が上述した条件を同時に満たす有効領域である。Dを大きくするためには、Lに適した範囲があり、D及びLは少なくとも数mm以上の値が必要であることがわかる。一方、開口サブセット領域SBRにおける開口OPの径は、荷電粒子線の密度の観点から、少なくとも数百μm以下であるとよい。従って、D及びLと開口OPの径との間には、少なくとも10倍以上の差があるとよい。   Referring to FIG. 3, an area indicated by hatching (shaded area) is an effective area that simultaneously satisfies the above-described conditions. It can be seen that in order to increase D, there is a range suitable for L, and D and L need values of at least several mm. On the other hand, the diameter of the opening OP in the opening subset region SBR is preferably at least several hundred μm or less from the viewpoint of the density of the charged particle beam. Therefore, there should be a difference of at least 10 times between D and L and the diameter of the opening OP.

また、本実施形態の荷電粒子レンズ1は、製造上においても有益な効果を有する。本実施形態の荷電粒子レンズ1においては、荷電粒子線に対して同一位置では、第1電極板100、第2電極板200及び絶縁性スペーサ300のそれぞれを平板状の同一部材とし、荷電粒子レンズ1を構成する部材の数を最小にしている。これにより、荷電粒子レンズ1を構成する各部材(第1電極板100、第2電極板200、絶縁性スペーサ300など)を容易、且つ、高精度に加工することが可能となる。また、荷電粒子レンズ1を構成する各部材の位置合わせ(組み立て)精度も向上させることが可能となる。   Moreover, the charged particle lens 1 of this embodiment has a beneficial effect also in manufacture. In the charged particle lens 1 of the present embodiment, at the same position with respect to the charged particle beam, the first electrode plate 100, the second electrode plate 200, and the insulating spacer 300 are each made of the same flat member, and the charged particle lens The number of members constituting 1 is minimized. Thereby, each member (the 1st electrode plate 100, the 2nd electrode plate 200, the insulating spacer 300, etc.) which constitutes charged particle lens 1 can be processed easily and with high precision. In addition, the alignment (assembly) accuracy of each member constituting the charged particle lens 1 can be improved.

更に、第1電極板100及び第2電極板200における開口OPや絶縁性スペーサ300における貫通孔THは、平板ごとに形成することができる。各部材の加工精度を平板ごとに管理することが可能となり、デバイスの歩留まりを向上させることができる。   Furthermore, the opening OP in the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 and the through hole TH in the insulating spacer 300 can be formed for each flat plate. The processing accuracy of each member can be managed for each flat plate, and the yield of devices can be improved.

また、第1電極板100及び第2電極板200の厚さを薄くすることができるため、開口OPの径の精度や真円度を向上させることが可能となり、荷電粒子線に対する収差を低減させることができる。   In addition, since the thickness of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 can be reduced, the accuracy and roundness of the diameter of the opening OP can be improved, and the aberration with respect to the charged particle beam is reduced. be able to.

ここで、荷電粒子レンズ1の具体的な数値例を説明する。図4(a)は、荷電粒子レンズ1を構成する第1電極板100及び絶縁性スペーサ300を示す図である。なお、第2電極板200は、第1電極板100と同じであるため、図示を省略している。また、図4(b)は、第1電極板100と第2電極板200との間に絶縁性スペーサ300を配置した場合における第1電極板100と絶縁性スペーサ300との位置関係を示す図である。   Here, a specific numerical example of the charged particle lens 1 will be described. FIG. 4A is a view showing the first electrode plate 100 and the insulating spacer 300 constituting the charged particle lens 1. Since the second electrode plate 200 is the same as the first electrode plate 100, the illustration is omitted. FIG. 4B is a diagram showing a positional relationship between the first electrode plate 100 and the insulating spacer 300 when the insulating spacer 300 is disposed between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. It is.

第1電極板100及び第2電極板200は、図4(a)に示すように、外径が100nm、厚さが0.15mmのシリコンウエハで構成されている。但し、第1電極板100及び第2電極板200は、シリコンウエハに限定されるものではなく、SOIウエハで構成されてもよい。また、第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれには、正六角形の外形を有する開口サブセット領域SBRが19個配置されている。開口サブセット領域SBRにおける開口OPは、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザ加工、或いは、それらの組み合わせによって形成される。   As shown in FIG. 4A, the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 are made of a silicon wafer having an outer diameter of 100 nm and a thickness of 0.15 mm. However, the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 are not limited to silicon wafers, and may be configured by SOI wafers. Each of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 is provided with 19 open subset regions SBR having a regular hexagonal outer shape. The opening OP in the opening subset region SBR is formed by wet etching, dry etching, laser processing, or a combination thereof.

絶縁性スペーサ300は、図4(a)に示すように、外径が100nm、厚さが0.3mmのホウケイ酸ガラスで構成されている。但し、絶縁性スペーサ300は、ホウケイ酸ガラスに限定されるものではなく、無アルカリガラス又は絶縁性セラミックで構成されてもよい。また、絶縁性スペーサ300には、開口サブセット領域SBRの数にあわせて、円形の外形を有する貫通孔THが19個形成されている。貫通孔THは、機械加工やレーザ加工などによって形成される。   As shown in FIG. 4A, the insulating spacer 300 is made of borosilicate glass having an outer diameter of 100 nm and a thickness of 0.3 mm. However, the insulating spacer 300 is not limited to borosilicate glass, and may be made of alkali-free glass or insulating ceramic. Further, 19 through holes TH having a circular outer shape are formed in the insulating spacer 300 in accordance with the number of the opening subset regions SBR. The through hole TH is formed by machining or laser processing.

また、絶縁性スペーサ300と第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれとの間は、陽極接合、表面活性化接合、共晶接合、シリコンフュージョンボンディング、ブレージング、エポキシ接着などによって固定される。図4(b)に示すように、貫通孔THの外形に接する接線間の距離の最大値Lは12.42mmであり、開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値Dは8.68mmである。また、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形と開口サブセット領域SBRの外形との間の距離の最小値lは1.87mmである。また、貫通孔THと貫通孔THとの間の距離(絶縁性スペーサ300の最小幅)dは0.6mmであり、開口サブセット領域SBRのピッチpは13.02mmである。   The insulating spacer 300 is fixed between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 by anodic bonding, surface activation bonding, eutectic bonding, silicon fusion bonding, brazing, epoxy bonding, or the like. . As shown in FIG. 4B, the maximum value L of the distance between the tangent lines in contact with the outline of the through hole TH is 12.42 mm, and the maximum value D of the distance between the tangent lines in contact with the outline of the opening subset region SBR is 8 .68 mm. The minimum value l of the distance between the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the outer shape of the opening subset region SBR is 1.87 mm. In addition, the distance (minimum width of the insulating spacer 300) d between the through hole TH and the through hole TH is 0.6 mm, and the pitch p of the opening subset region SBR is 13.02 mm.

図5は、開口サブセット領域SBRにおける開口OPの具体的な配置例を示す図である。図5に示すように、開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値Lは8.68mmであり、開口OPは、各辺の長さが43.2μmの正三角形の頂点に位置するように配置されている。この場合、1つの開口サブセット領域SBRには、約3万個の開口OPを形成することができる。また、開口サブセット領域SBRの数は19個であるため、第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれには、約57万個の開口を形成することができる(荷電粒子レンズ1に対して約57万本の荷電粒子線を用いることができる)。   FIG. 5 is a diagram illustrating a specific arrangement example of the openings OP in the opening subset region SBR. As shown in FIG. 5, the maximum value L of the distance between tangents that touch the outline of the aperture subset region SBR is 8.68 mm, and the aperture OP is located at the apex of an equilateral triangle having a side length of 43.2 μm. Are arranged to be. In this case, about 30,000 openings OP can be formed in one opening subset region SBR. Further, since the number of the aperture subset regions SBR is 19, approximately 570,000 apertures can be formed in each of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 (in contrast to the charged particle lens 1). About 570,000 charged particle beams can be used).

図6(a)及び図6(b)は、荷電粒子レンズ1の具体的な別の数値例を説明するための図である。図6(a)は、荷電粒子レンズ1を構成する第1電極板100及び絶縁性スペーサ300を示す図である。なお、第2電極板200は、第1電極板100と同じであるため、図示を省略している。また、図6(b)は、第1電極板100と第2電極板200との間に絶縁性スペーサ300を配置した場合における第1電極板100と絶縁性スペーサ300との位置関係を示す図である。   FIG. 6A and FIG. 6B are diagrams for explaining another specific numerical example of the charged particle lens 1. FIG. 6A is a view showing the first electrode plate 100 and the insulating spacer 300 constituting the charged particle lens 1. Since the second electrode plate 200 is the same as the first electrode plate 100, the illustration is omitted. FIG. 6B is a diagram showing a positional relationship between the first electrode plate 100 and the insulating spacer 300 when the insulating spacer 300 is disposed between the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200. It is.

第1電極板100及び第2電極板200は、図6(a)に示すように、外径が100nm、厚さが0.10mmのシリコンウエハで構成されている。また、第1電極板100及び第2電極板200のそれぞれには、長方形の外形を有する開口サブセット領域SBRが48個配置されている。   As shown in FIG. 6A, the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 are made of a silicon wafer having an outer diameter of 100 nm and a thickness of 0.10 mm. Each of the first electrode plate 100 and the second electrode plate 200 is provided with 48 open subset regions SBR having a rectangular outer shape.

絶縁性スペーサ300は、図6(a)に示すように、外径が100nm、厚さが0.4mmのホウケイ酸ガラスで構成されている。また、絶縁性スペーサ300には、開口サブセット領域SBRの数にあわせて、長方形の外形を有する貫通孔THが48個形成されている。   As shown in FIG. 6A, the insulating spacer 300 is made of borosilicate glass having an outer diameter of 100 nm and a thickness of 0.4 mm. The insulating spacer 300 is formed with 48 through holes TH having a rectangular outer shape in accordance with the number of the opening subset regions SBR.

図6(b)に示すように、貫通孔THの外形に接する接線間の距離の最大値Lは11.3mmであり、開口サブセット領域SBRの外形に接する接線間の距離の最大値Dは6.2mmである。また、絶縁性スペーサ300の貫通孔THの外形と開口サブセット領域SBRの外形との間の距離の最小値lは1.8mmである。また、貫通孔THと貫通孔THとの間の距離(絶縁性スペーサ300の最小幅)dは0.7mmであり、開口サブセット領域SBRのピッチpは8.7mmである。   As shown in FIG. 6B, the maximum value L of the distance between the tangent lines in contact with the outline of the through hole TH is 11.3 mm, and the maximum value D of the distance between the tangent lines in contact with the outline of the opening subset region SBR is 6. .2 mm. Further, the minimum value l of the distance between the outer shape of the through hole TH of the insulating spacer 300 and the outer shape of the opening subset region SBR is 1.8 mm. In addition, the distance (minimum width of the insulating spacer 300) d between the through hole TH and the through hole TH is 0.7 mm, and the pitch p of the opening subset region SBR is 8.7 mm.

図7を参照して、荷電粒子レンズ1を適用した荷電粒子線露光装置600について説明する。図7は、本発明の荷電粒子線露光装置600の構成を示す図である。   A charged particle beam exposure apparatus 600 to which the charged particle lens 1 is applied will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view showing a configuration of a charged particle beam exposure apparatus 600 of the present invention.

荷電粒子線露光装置600は、荷電粒子線を用いて基板の上にパターンを描画する描画装置である。荷電粒子線露光装置600は、電子銃601と、コンデンサーレンズ602と、補正光学系603と、縮小光学系604と、偏向器606と、ダイナミックフォーカスコイル607と、ダイナミックスティグコイル608と、基板ステージ609とを有する。   The charged particle beam exposure apparatus 600 is a drawing apparatus that draws a pattern on a substrate using a charged particle beam. The charged particle beam exposure apparatus 600 includes an electron gun 601, a condenser lens 602, a correction optical system 603, a reduction optical system 604, a deflector 606, a dynamic focus coil 607, a dynamic stig coil 608, and a substrate stage 609. And have.

電子銃601は、カソード601aと、グリッド601bと、アノード601cとを含む。電子銃601は、グリッド601bとアノード601cとの間に、カソード601aからの荷電粒子線のクロスオーバー像を形成する。   The electron gun 601 includes a cathode 601a, a grid 601b, and an anode 601c. The electron gun 601 forms a crossover image of the charged particle beam from the cathode 601a between the grid 601b and the anode 601c.

コンデンサーレンズ602は、電子銃601からの荷電粒子線を略平行にして、補正光学系603に入射させる。補正光学系603は、アパーチャアレイ、ブランカーアレイ、荷電粒子レンズ、ストッパーアレイなどを含み、複数の中間像を形成する。縮小光学系604は、補正光学系603によって形成された複数の中間像のそれぞれを基板605の上に縮小投影する(即ち、基板605の上に光源像を形成する)。   The condenser lens 602 makes the charged particle beam from the electron gun 601 substantially parallel to be incident on the correction optical system 603. The correction optical system 603 includes an aperture array, a blanker array, a charged particle lens, a stopper array, and the like, and forms a plurality of intermediate images. The reduction optical system 604 reduces and projects each of the plurality of intermediate images formed by the correction optical system 603 on the substrate 605 (that is, forms a light source image on the substrate 605).

偏向器606は、補正光学系603からの荷電粒子線を偏向させて、基板605の上において、複数の光学像をx軸方向及びy軸方向に略同一の変位量だけ変位させる。換言すれば、偏向器606は、基板605の上に導かれる荷電粒子線が基板605の上で移動するように偏向する。   The deflector 606 deflects the charged particle beam from the correction optical system 603 to displace a plurality of optical images on the substrate 605 by substantially the same amount of displacement in the x-axis direction and the y-axis direction. In other words, the deflector 606 deflects the charged particle beam guided onto the substrate 605 so as to move on the substrate 605.

ダイナミックフォーカスコイル607は、偏向器606によって荷電粒子線を偏向させた際に発生する偏向収差による光源像のフォーカス位置のずれを補正する。ダイナミックスティグコイル608は、ダイナミックフォーカスコイル607と同様に、荷電粒子線の偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正する。   The dynamic focus coil 607 corrects the focus position shift of the light source image due to deflection aberration generated when the charged particle beam is deflected by the deflector 606. Similar to the dynamic focus coil 607, the dynamic stig coil 608 corrects astigmatism of deflection aberration caused by the deflection of the charged particle beam.

基板ステージ609は、光軸(z軸)方向及びx軸回りの回転方向に移動可能なθ−zステージと、光軸と直交するx軸方向及びy軸方向に移動可能なxyステージとを含み、基板605を保持する。なお、基板ステージ609には、補正光学系603からの荷電粒子線が形成する光源像の電荷量を検出するファラデーカップなどが配置される。   The substrate stage 609 includes a θ-z stage that can move in the optical axis (z-axis) direction and a rotation direction around the x-axis, and an xy stage that can move in the x-axis direction and the y-axis direction orthogonal to the optical axis. The substrate 605 is held. The substrate stage 609 is provided with a Faraday cup that detects the amount of charge of the light source image formed by the charged particle beam from the correction optical system 603.

荷電粒子線露光装置600において、補正光学系603や縮小光学系604などの荷電粒子線を射出する荷電粒子光学系は、上述した荷電粒子レンズ1を含む。従って、荷電粒子線露光装置600では、図8に示すように、各開口サブセット領域SBRにおける各開口OPを通過した荷電粒子線を用いて基板605を露光する(即ち、パターンを描画する)。基板605を露光する荷電粒子線は、互いに隣接する荷電粒子線が干渉しない範囲において、偏向器606によって偏向される。その際、基板ステージ609は、荷電粒子線の偏向方向に直交する方向(スキャン方向)に移動する(即ち、基板605をスキャンする)。これにより、基板605の全面が露光される。   In the charged particle beam exposure apparatus 600, a charged particle optical system that emits a charged particle beam such as the correction optical system 603 and the reduction optical system 604 includes the charged particle lens 1 described above. Therefore, in the charged particle beam exposure apparatus 600, as shown in FIG. 8, the substrate 605 is exposed using a charged particle beam that has passed through each opening OP in each opening subset region SBR (that is, a pattern is drawn). The charged particle beam that exposes the substrate 605 is deflected by the deflector 606 as long as adjacent charged particle beams do not interfere with each other. At that time, the substrate stage 609 moves in a direction (scanning direction) orthogonal to the deflection direction of the charged particle beam (that is, scans the substrate 605). Thereby, the entire surface of the substrate 605 is exposed.

なお、1回の露光領域(例えば、径100mm)よりも基板605が大きい場合(例えば、径300mm)には、図9に示すように、基板ステージ609を移動させて、荷電粒子線に対する基板605の位置を変更すればよい。具体的には、基板605を露光するたびに、開口サブセット領域SBRの外形の径と同程度の距離を移動させる(サブステップ)と、荷電粒子レンズ1の大きさと同程度の距離を移動させる(メインステップ)とを繰り返す。これにより、基板605の全面が露光される。なお、図9に示す露光順序は一例であり、基板ステージ609が受ける露光熱などに応じて、任意に選択することができる。   If the substrate 605 is larger (for example, a diameter of 300 mm) than a single exposure region (for example, a diameter of 100 mm), the substrate stage 609 is moved as shown in FIG. What is necessary is just to change the position of. Specifically, each time the substrate 605 is exposed, a distance approximately equal to the outer diameter of the aperture subset region SBR is moved (substep), and a distance approximately equal to the size of the charged particle lens 1 is moved ( Repeat the main step. Thereby, the entire surface of the substrate 605 is exposed. Note that the exposure order shown in FIG. 9 is an example, and can be arbitrarily selected according to the exposure heat received by the substrate stage 609.

このように、荷電粒子線露光装置600は、荷電粒子光学系に荷電粒子レンズ1を含んでいるため、上述したように、優れた解像力、スループット及びオーバーレイ精度を実現することができる。従って、荷電粒子線露光装置600は、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)を提供することができる。ここで、デバイスは、荷電粒子線露光装置600を用いてフォトレジスト(感光剤)が塗布された基板(ウエハ、ガラスプレート等)にパターンを描画する工程と、パターンが描画された基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることにより製造される。   Thus, since the charged particle beam exposure apparatus 600 includes the charged particle lens 1 in the charged particle optical system, as described above, it is possible to achieve excellent resolution, throughput, and overlay accuracy. Therefore, the charged particle beam exposure apparatus 600 can provide a high-quality device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) with high throughput and high economic efficiency. Here, the device draws a pattern on a substrate (wafer, glass plate, etc.) coated with a photoresist (photosensitive agent) using the charged particle beam exposure apparatus 600, and develops the substrate on which the pattern is drawn. It is manufactured through a process and other known processes.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

Claims (8)

第1電極板と、第2電極板と、絶縁性スペーサとを備える静電レンズアレイであって、
前記第1電極板及び前記第2電極板のそれぞれは、荷電粒子線を通過させる3つ以上の開口をそれぞれ含んで開口どうしが互いに整列している複数の開口サブセット領域を含み、
前記絶縁性スペーサは、前記第1電極板及び前記第2電極板における前記複数の開口サブセット領域にそれぞれ対応し、且つ、対応する開口サブセット領域の外形より大きい外形をそれぞれ有する複数の貫通孔を含み、
前記絶縁性スペーサは、前記第1電極板における前記複数の開口サブセット領域の間の領域において前記第1電極板と接触し、前記第2電極板における前記複数の開口サブセット領域の間の領域において前記第2電極板に接触し、且つ、前記複数の貫通孔のそれぞれが前記第1電極板及び前記第2電極板における対応する開口サブセット領域に整列するように、前記第1電極板と前記第2電極板との間に配置されている、ことを特徴とする静電レンズアレイ。
An electrostatic lens array comprising a first electrode plate, a second electrode plate, and an insulating spacer,
Each of the first electrode plate and the second electrode plate includes a plurality of aperture subset regions each including three or more apertures through which a charged particle beam passes and in which the apertures are aligned with each other;
The insulating spacer includes a plurality of through holes respectively corresponding to the plurality of opening subset regions in the first electrode plate and the second electrode plate and having outer shapes larger than the corresponding opening subset regions. ,
The insulating spacer is in contact with the first electrode plate in a region between the plurality of opening subset regions in the first electrode plate, and in the region between the plurality of opening subset regions in the second electrode plate. The first electrode plate and the second electrode plate are in contact with the second electrode plate, and the plurality of through holes are aligned with corresponding opening subset regions of the first electrode plate and the second electrode plate. An electrostatic lens array disposed between an electrode plate and the electrode plate.
前記複数の開口サブセット領域のそれぞれの外形は、平行六辺形である、ことを特徴とする請求項1に記載の静電レンズアレイ。   The electrostatic lens array according to claim 1, wherein each of the plurality of aperture subset regions has a parallelogram shape. 真空の誘電率をε、前記第1電極板及び前記第2電極板のヤング率をE、前記第1電極板及び前記第2電極板のポアソン比をν、前記第1電極板及び前記第2電極板の厚さをt、前記第1電極板と前記第2電極板との間隔をg、前記第1電極に印加される電位と前記第2電極に印加される電位との間の電位差をΔφ、前記貫通孔の外形に接する接線間の距離の最大値をL、前記開口サブセット領域の外形に接する接線間の距離の最大値をD、前記第1電極板と前記第2電極板との間隔の許容精度をwとすると、
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の静電レンズアレイ。
The dielectric constant of vacuum is ε, the Young's modulus of the first electrode plate and the second electrode plate is E, the Poisson's ratio of the first electrode plate and the second electrode plate is ν, the first electrode plate and the second electrode plate The thickness of the electrode plate is t, the distance between the first electrode plate and the second electrode plate is g, and the potential difference between the potential applied to the first electrode and the potential applied to the second electrode is Δφ, L is the maximum value of the distance between tangents in contact with the outline of the through hole, D is the maximum value of the distance between tangents in contact with the outline of the aperture subset region, and the first electrode plate and the second electrode plate If the allowable accuracy of the interval is w,
The electrostatic lens array according to claim 1, wherein the electrostatic lens array is configured to satisfy the following.
前記第1電極板と前記第2電極板との間隔をg、前記第1電極板に印加される電位と前記第2電極板に印加される電位との間の電位差をΔφ、前記荷電粒子線の加速電圧絶対値をφacc、前記荷電粒子線の軸間距離精度の許容値をs、前記貫通孔の外形と前記開口サブセット領域の外形との間の距離の最小値をlとすると、
を満たすように構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の静電レンズアレイ。
The gap between the first electrode plate and the second electrode plate is g, the potential difference between the potential applied to the first electrode plate and the potential applied to the second electrode plate is Δφ, and the charged particle beam Is the absolute value of the acceleration voltage of φ acc , the allowable value of the inter-axis distance accuracy of the charged particle beam is s, and the minimum value of the distance between the outline of the through hole and the outline of the aperture subset region is l,
4. The electrostatic lens array according to claim 1, wherein the electrostatic lens array is configured to satisfy the following.
前記第1電極板及び前記第2電極板は、シリコンウエハ又はSOIウエハで構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の静電レンズアレイ。   5. The electrostatic lens array according to claim 1, wherein the first electrode plate and the second electrode plate are formed of a silicon wafer or an SOI wafer. 6. 前記絶縁性スペーサは、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス及び絶縁性セラミックのいずれかで構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の静電レンズアレイ。   The electrostatic lens array according to claim 1, wherein the insulating spacer is made of any one of borosilicate glass, alkali-free glass, and insulating ceramic. 複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
前記複数の荷電粒子線を射出する荷電粒子光学系を有し、
前記荷電粒子光学系は、請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の静電レンズアレイを含む、ことを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus for drawing on a substrate with a plurality of charged particle beams,
A charged particle optical system for emitting the plurality of charged particle beams;
The drawing apparatus, wherein the charged particle optical system includes the electrostatic lens array according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載の描画装置を用いて基板に描画を行うステップと、
前記ステップで描画を行われた前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
Drawing on a substrate using the drawing apparatus according to claim 7;
Developing the substrate on which the drawing has been performed in the step;
A device manufacturing method characterized by comprising:
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06302503A (en) * 1993-04-19 1994-10-28 Hitachi Ltd Electron beam applying equipment
JPH10208996A (en) * 1997-01-16 1998-08-07 Canon Inc Electron beam exposure device and manufacture of device using it
JPH1187206A (en) * 1997-09-02 1999-03-30 Canon Inc Electron beam aligner and manufacture of device using the same
JPH11162393A (en) * 1997-11-28 1999-06-18 Nissin Electric Co Ltd Vacuum lock chamber
US5981954A (en) * 1997-01-16 1999-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus
JP2001283756A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc Electron optical system array, charged particle beam exposure device using it and device manufacturing method
WO2005024881A2 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems, components and arrangements
JP2007266525A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Canon Inc Charged particle beam lens array, charged particle beam exposure device employing the charged particle beam lens array

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06302503A (en) * 1993-04-19 1994-10-28 Hitachi Ltd Electron beam applying equipment
JPH10208996A (en) * 1997-01-16 1998-08-07 Canon Inc Electron beam exposure device and manufacture of device using it
US5981954A (en) * 1997-01-16 1999-11-09 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam exposure apparatus
JPH1187206A (en) * 1997-09-02 1999-03-30 Canon Inc Electron beam aligner and manufacture of device using the same
JPH11162393A (en) * 1997-11-28 1999-06-18 Nissin Electric Co Ltd Vacuum lock chamber
JP2001283756A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc Electron optical system array, charged particle beam exposure device using it and device manufacturing method
WO2005024881A2 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems, components and arrangements
US20060289804A1 (en) * 2003-09-05 2006-12-28 Carl Zeiss Smt Ag Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
JP2007266525A (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Canon Inc Charged particle beam lens array, charged particle beam exposure device employing the charged particle beam lens array

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