JP2012243803A - 描画装置、および、物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 照射系(140)と、アパーチャアレイ(117)と、複数のクロスオーバーを形成するレンズアレイ(119)と、複数の開口を備えた素子(122)と複数の投影ユニットとを含む投影系(170)と、を有する。レンズアレイ(119)は、上記複数のクロスオーバーのそれぞれの位置が上記素子における対応する開口に整合するように、該開口に対して偏心している集束レンズを含む補正レンズアレイ(162)と、上記複数のクロスオーバーを形成するように、補正レンズアレイにより形成された複数のクロスオーバーをそれぞれ拡大して結像する拡大レンズアレイ(163)と、を含む。
【選択図】 図8
Description
発散する荷電粒子線が入射するコリメータレンズを含む照射系と、
前記コリメータレンズから射出した荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割するアパーチャアレイと、
前記アパーチャアレイから射出した複数の荷電粒子線からそれぞれ複数のクロスオーバーを形成するレンズアレイと、
前記複数のクロスオーバーに対応する複数の開口を備えた素子と、該複数の開口に対してそれぞれ設けられて複数の荷電粒子線をそれぞれ前記基板上に投影する複数の投影ユニットと、を含む投影系と、を有し、
前記レンズアレイは、前記照射光学系の収差に依る入射角で前記アパーチャアレイに入射して前記レンズアレイにより形成される前記複数のクロスオーバーのそれぞれの位置が前記素子における対応する開口に整合するように、前記素子における対応する開口に対して偏心している集束レンズを含む補正レンズアレイと、前記複数のクロスオーバーを形成するように、前記補正レンズアレイにより形成された複数のクロスオーバーをそれぞれ拡大して結像する拡大レンズアレイと、を含む、ことを特徴とする描画装置である。
図1は、実施形態1に係る描画装置(複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置)の構成を示す図である。本実施形態の描画装置は、複数の荷電粒子線に対して一つの投影系を有し、当該投影系により複数の荷電粒子線を一括してウエハー(基板)に縮小投影するように構成されている。全実施形態を通じて、荷電粒子線として電子線(電子ビーム)を用いた例を説明するが、それに限らず、イオン線等の他の荷電粒子線を用いてもよい。
図6は、実施形態2に係る描画装置の構成を示す図である。実施形態1との相違点は、ブランカーアレイ122の直上に投影アパーチャアレイ601がある点である。この投影アパーチャアレイ601の開口パターンを2段の投影レンズで縮小投影することにより、マルチ電子ビームのスポットをウエハー128上に形成している。
これまで、投影光学系の収差によるマルチ電子ビームの特性の不均一性の補償に関して、補償限界を改善するための構成を説明してきた。しかしながら、そのような補償は、投影光学系の収差に対するものに限られず、例えば、照射光学系の収差に対しても適用可能である。特に、マルチ電子ビームの各々に関して投影ユニットを有するマルチカラム式の構成の場合、上述のような投影系の収差によるマルチ電子ビームの間の特性の不均一性は原理的に生じない。一方、電子ビームの数を増やすために照射光学系において利用する電子源からの電子ビームの発散角(発散半角)を大きくした場合、照射光学系の収差によるマルチ電子ビームの間の特性の不均一性が問題となる。高スループットの描画装置を実現するためには、電子ビームの数を増やすことが有効である。このため、マルチカラム式描画装置において上記発散角を大きくした場合に生じるマルチ電子ビームの間の特性の不均一性を補償することが高スループットの達成に重要となる。以下、照射光学系の収差によるマルチ電子ビームの間の特性の不均一性を補償するための実施形態を説明する。
図15は、実施形態4に係る描画装置の構成を示す図である。図8(実施形態3)に係る描画装置とは異なる構成をした電子源アレイ1510及びマルチビーム形成光学系150の部分のみを説明する。電子源アレイ1510は、熱電界放出型の電子源(thermal field−emission (TFE) electron source (electron gun))を複数並べたものである。アレイ状に並んだ熱電界放出型エミッタ1501から放出された電子ビーム群は、同様にアレイ状に並んだクロスオーバー調整光学系111によって、同様にアレイ状に並んだ(照射光学系)クロスオーバー112を形成する。ここで、熱電界放出型エミッタ1501には、例えば、ZrO/W等の電界放出に適したカソード材が用いられる。
図17は、実施形態5に係る描画装置の構成を示す図である。同図において、上部の電子源108からアパーチャアレイ117までは、図8(実施形態3)に係る描画装置の構成と同様の構成となるため、繰り返しの説明は省略し、アパーチャアレイ117より後側の構成に関して説明する。
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板に描画を行う工程)と、当該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
119 集束レンズアレイ(レンズアレイ)
122 ブランカーアレイ(投影系における複数の開口を備えた素子)
140 照射光学系(照射系)
162 補正レンズアレイ
163 拡大レンズアレイ
170 投影光学系(投影系)
Claims (13)
- 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、
発散する荷電粒子線が入射するコリメータレンズを含む照射系と、
前記コリメータレンズから射出した荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割するアパーチャアレイと、
前記アパーチャアレイから射出した複数の荷電粒子線からそれぞれ複数のクロスオーバーを形成するレンズアレイと、
単一の開口を備えた素子を有し、前記複数のクロスオーバーに対応する複数の荷電粒子線を集束し、かつ該開口を通過した複数の荷電粒子線を前記基板に投影する投影系と、を有し、
前記レンズアレイは、前記投影系の収差に依存して集束される前記複数の荷電粒子線が前記開口に集束されるように、前記アパーチャアレイの開口に対して偏心している集束レンズを含む補正レンズアレイと、前記複数のクロスオーバーを形成するように、前記補正レンズアレイにより形成された複数のクロスオーバーをそれぞれ拡大して結像する拡大レンズアレイと、を含む、ことを特徴とする描画装置。 - 前記拡大レンズアレイは、前記集束レンズを通過した荷電粒子線の主光線が前記拡大レンズアレイに含まれる拡大レンズの中心を通過するように、前記アパーチャアレイの開口に対して偏心した拡大レンズを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。
- 前記拡大レンズアレイに含まれる前記拡大レンズは、結像倍率が無限大となるように構成されている、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の描画装置。
- 前記レンズアレイにより形成される前記複数のクロスオーバーと前記拡大レンズアレイとの間の複数の荷電粒子線を一括して偏向して該複数のクロスオーバーの位置を調整するアライナー偏向器を有する、ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の描画装置。
- 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、
発散する荷電粒子線が入射するコリメータレンズを含む照射系と、
前記コリメータレンズから射出した荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割するアパーチャアレイと、
前記アパーチャアレイから射出した複数の荷電粒子線からそれぞれ複数のクロスオーバーを形成するレンズアレイと、
前記複数のクロスオーバーに対応する複数の開口を備えた素子と、該複数の開口に対してそれぞれ設けられて複数の荷電粒子線をそれぞれ前記基板上に投影する複数の投影ユニットと、を含む投影系と、を有し、
前記レンズアレイは、前記照射光学系の収差に依る入射角で前記アパーチャアレイに入射して前記レンズアレイにより形成される前記複数のクロスオーバーのそれぞれの位置が前記素子における対応する開口に整合するように、前記素子における対応する開口に対して偏心している集束レンズを含む補正レンズアレイと、前記複数のクロスオーバーを形成するように、前記補正レンズアレイにより形成された複数のクロスオーバーをそれぞれ拡大して結像する拡大レンズアレイと、を含む、ことを特徴とする描画装置。 - 前記拡大レンズアレイに含まれる前記拡大レンズの配列は、前記素子に備えられた開口の配列に一致するように構成されている、ことを特徴とする請求項5に記載の描画装置。
- 前記アパーチャアレイは、前記補正レンズアレイに含まれる対応する集束レンズとともに前記素子における対応する開口に対して偏心しているアパーチャを含む、ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の描画装置。
- 前記アパーチャアレイは、前記補正レンズアレイの前側焦点に配置され、前記補正レンズアレイにおける対応する集束レンズと同量だけ前記素子における対応する開口に対して偏心しているアパーチャを含む、ことを特徴とする請求項7に記載の描画装置。
- 前記コリメータレンズは、荷電粒子線のクロスオーバーから発散する荷電粒子線が入射し、該クロスオーバーは、前記コリメータレンズの前側焦点からずれた位置にある、ことを特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれか1項に記載の描画装置。
- 前記照射系と前記アパーチャアレイと前記レンズアレイと前記投影系とを含む組を並列に複数有する、ことを特徴とする請求項5ないし請求項9のいずれか1項に記載の描画装置。
- 前記素子は、ブランキング偏向器アレイである、ことを特徴とする請求項5ないし請求項10のいずれか1項に記載の描画装置。
- 前記素子は、ブランキングストップアパーチャアレイである、ことを特徴とする請求項5ないし請求項10のいずれか1項に記載の描画装置。
- 請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた基板を現像する工程と、を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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