JP2013171925A - 荷電粒子線装置、それを用いた物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】荷電粒子レンズに含まれる絶縁体の電荷の中和に有利な荷電粒子線装置を提供する。
【解決手段】荷電粒子線装置1は、荷電粒子線7を用いて物体4に処理を行う。この荷電粒子線装置1は、荷電粒子線7が通過する開口列21が形成された荷電粒子レンズ12、16と、荷電粒子レンズ12、16を収容する真空容器17と、電離放射線36を発する放射線源30とを備える。ここで、荷電粒子線装置1は、真空容器17の内部の気圧が変化している状態で、放射線源30から電離放射線36を開口列21に入射させる。
【選択図】図2
【解決手段】荷電粒子線装置1は、荷電粒子線7を用いて物体4に処理を行う。この荷電粒子線装置1は、荷電粒子線7が通過する開口列21が形成された荷電粒子レンズ12、16と、荷電粒子レンズ12、16を収容する真空容器17と、電離放射線36を発する放射線源30とを備える。ここで、荷電粒子線装置1は、真空容器17の内部の気圧が変化している状態で、放射線源30から電離放射線36を開口列21に入射させる。
【選択図】図2
Description
本発明は、荷電粒子線装置、およびそれを用いた物品の製造方法に関する。
電子ビームなどの荷電粒子線の偏向走査およびブランキングを制御することで基板に描画を行う描画装置(荷電粒子線装置)が知られている。この描画装置は、線幅が0.1μm以下の4GDRAM以降のメモリデバイスの生産などにおいて、光露光方式に代わるパターン形成技術の1つとして採用され得る。このような描画装置では、電子ビームの結像を行うための電子レンズとして、複数枚の電極と、これらの電極間に配置された絶縁体からなるスペーサーとを含む静電レンズが使用されている。この静電レンズは、通常真空状態を維持し得る鏡筒内に設置されているが、この鏡筒内の大気開放(ベント)や真空排気の際に、スペーサーを構成する絶縁体が帯電し、その電位がそのまま残る場合がある。例えば、真空排気時における絶縁体の帯電は、描画処理の際に電子ビームの軌道を曲げてしまうなどの影響を及ぼす可能性がある。また、大気開放時における絶縁体の帯電は、その静電気により絶縁体の表面にパーティクルを引き寄せ、付着させてしまう。このような絶縁体の帯電やパーティクルの帯電も、電子ビームの軌道に対して影響を及ぼす可能性がある。そこで、このような帯電の影響を抑えるものとして、特許文献1は、絶縁スペーサーの帯電を抑えるシールド電極を備えた荷電粒子線露光装置を開示している。さらに、特許文献2は、チャンバー内の真空排気を行う際に発生し得る静電気を除去する装置としてのイオナイザー(イオン供給手段)を備えた真空成形機を開示している。
しかしながら、特許文献1に示すようなシールド電極は、描画すべきパターンの微細化に伴って電子レンズへの組み込みが困難になっている。また、このようなシールド電極が存在しても、帯電そのものはなくならない。特許文献2のイオナイザーは、電子レンズの微細な開口からでは絶縁スペーサーにイオンが到達しにくいため、電荷中和の効率の点で不利である。
本発明は、荷電粒子レンズに含まれる絶縁体の電荷の中和に有利な荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、荷電粒子線を用いて物体に処理を行う荷電粒子線装置であって、荷電粒子線が通過する開口列が形成された荷電粒子レンズと、荷電粒子レンズを収容する真空容器と、電離放射線を発する放射線源と、を備え、真空容器の内部の気圧が変化している状態で、放射線源から電離放射線を開口列に入射させる、ことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、荷電粒子レンズに含まれる絶縁体の電荷の中和に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。特に、本実施形態の荷電粒子線装置は、複数の電子ビーム(荷電粒子線)を偏向(走査)させ、かつ、各電子ビームのブランキング(照射のOFF)を個別に制御することで、所定の描画データを基板の所定の位置に描画するマルチ方式を採用した描画装置とする。ここで、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線(イオンビーム)などの他の荷電粒子線であってもよい。図1は、本実施形態に係る描画装置1の構成を示す概略図である。なお、以下の各図では、基板(被処理体としての物体)4に対する電子ビームの放射方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。この描画装置1は、電子源2と、電子光学系3と、基板4を保持する基板ステージ5と、制御部6とを備える。なお、基板4は、例えば単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。
まず、本発明の第1実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。特に、本実施形態の荷電粒子線装置は、複数の電子ビーム(荷電粒子線)を偏向(走査)させ、かつ、各電子ビームのブランキング(照射のOFF)を個別に制御することで、所定の描画データを基板の所定の位置に描画するマルチ方式を採用した描画装置とする。ここで、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線(イオンビーム)などの他の荷電粒子線であってもよい。図1は、本実施形態に係る描画装置1の構成を示す概略図である。なお、以下の各図では、基板(被処理体としての物体)4に対する電子ビームの放射方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。この描画装置1は、電子源2と、電子光学系3と、基板4を保持する基板ステージ5と、制御部6とを備える。なお、基板4は、例えば単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。
電子源(荷電粒子線源)2は、熱や電界の印加により電子ビーム7を放出する機構であり、図中ではクロスオーバ8から発散された電子ビーム7の軌道を点線で示している。電子光学系3は、電子源2から放出された電子ビーム7を適宜、偏向および結像させて基板4上に導く。この電子光学系3は、電子源2側から、コリメーターレンズ10、アパーチャアレイ11、第1静電レンズアレイ12、ブランキング偏向器アレイ13、ストッピングアパーチャアレイ14、偏向器アレイ15、および第2静電レンズアレイ16を含む。コリメーターレンズ10は、クロスオーバ8で発散した電子ビーム7を平行ビームとする電磁レンズである。アパーチャアレイ11は、マトリクス状に配列された複数の円形状の開口を有し、コリメーターレンズ10から入射した電子ビーム7を複数に分割する。第1静電レンズ12は、マトリクス状に配列された複数の円形状の開口を有する3枚の電極板(図中、3枚の電極板を一体で示している)で構成される電子レンズ(荷電粒子レンズ)であり、ストッピングアパーチャアレイ14に対して電子ビーム7を結像させる。ブランキング偏向器アレイ13およびストッピングアパーチャアレイ14は、電子ビーム7の照射のON(非ブランキング状態)/OFF(ブランキング状態)動作を実施する。このうち、ブランキング偏向器アレイ13は、上記開口の各位置に対応した複数のブランキング偏向器を有する。また、ストッピングアパーチャアレイ14は、第1静電レンズアレイ12が最初に電子ビーム7のクロスオーバを形成する位置に配置される。偏向器アレイ15は、基板ステージ5に載置された基板4の表面上に像をX軸方向に偏向する。さらに、第2静電レンズアレイ16は、第1静電レンズアレイ12と同様に、3枚の電極板で構成される電子レンズ(荷電粒子レンズ)であり、ストッピングアパーチャアレイ14を通過した電子ビーム7を基板4に結像させる。
基板ステージ(保持部)5は、基板4を、例えば静電気力により保持しつつ、少なくともXY軸方向に可動であり、その位置は、不図示の干渉計(レーザー測長器)などにより実時間で計測される。特に、本実施形態の基板ステージ5は、その電子ビーム7が入射する側の表面上に、例えば軟X線などの放射線を放射する放射線源30を備える。この放射線源30の詳細については、後述する。
さらに、制御部6は、例えばコンピュータなどで構成され、描画装置1の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の制御を実行し得る。例えばパターン描画の際には、制御部6は、基板ステージ5を駆動させることで基板4をY軸方向に連続的にスキャンさせる。このとき、偏向器アレイ15は、干渉計からの基板ステージ5の測長結果を基準として基板4の表面上の像をX軸方向に適宜偏向させる。そして、ブランキング偏向器アレイ13も、基板4上で目標線量が得られるように電子ビーム7の照射のOFFを適宜制御する。これにより、描画装置1は、基板4上のレジストに所望の潜像パターンを形成することができる。特に、本実施形態の制御部6は、このような描画時の制御に加え、少なくとも放射線源30の動作を制御し得る。なお、制御部6は、描画装置1の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、描画装置1の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。
ここで、電子ビーム7は、大気圧雰囲気下ではすぐに減衰する性質を有する。そこで、描画装置1は、高電圧による放電を防止する意味もかねて、電子源2と電子光学系3とを収容し、描画処理時には内部を真空状態とする電子光学鏡筒(真空容器)17を備える。この電子光学鏡筒17の内部は、不図示の真空排気系により第1排気口18を介して、例えば10−5Pa以下の高い真空度に保たれる。さらに、描画装置1は、電子光学鏡筒17に連設され、基板ステージ5を収容するステージチャンバー19を備える。このステージチャンバー19内の真空度は、上記の真空排気系とは独立した別の真空排気系により第2排気口20を介して真空排気されるが、電子光学鏡筒17の内部の真空度よりも低く設定してもよい。なお、本実施形態では、電子光学鏡筒17とステージチャンバー19との内部圧力を異ならせる構成としているが、1つの真空排気系により同一の内部圧力としてもよい場合もある。
次に、描画装置1内に設置された放射線源30について説明する。電子光学鏡筒17およびステージチャンバー19の内部は、通常の描画処理時では、上記の通り真空状態に保持される。これに対して、メンテナンス時などでは、電子光学鏡筒17およびステージチャンバー19の内部は、大気開放される。この大気開放時には、水分の混入などを抑えるため、乾燥窒素、乾燥空気、または希ガスなどの気体をその内部に導入しつつ実施されるのが一般的である。ここで、電子光学系3に含まれる第1静電レンズアレイ12や第2静電レンズアレイ16などの電子レンズは、それぞれ3枚の電極板で構成されるが、これらの電極板は、それぞれ絶縁体からなるスペーサーを挟み込む形で固定されている。したがって、上記のように大気開放時に電子光学鏡筒17の内部に気体が導入されると、絶縁スペーサーは、導入された気体との摩擦に起因して帯電し、その静電気でパーティクルが付着しやすくなる。このようなパーティクルの付着は、電子ビーム7の軌道の近傍、特に各静電レンズアレイ12、16の開口付近にて発生すると、電子ビーム7の軌道を塞いだり軌道を曲げたりして正確な描画を難しくする。さらに、大気開放時以外にも、例えば、メンテナンスが終了し、再度、電子光学鏡筒17の内部を真空排気する際にも、上記絶縁スペーサーは、排気される気体との摩擦に起因して帯電する可能性がある。この場合、発生した静電気が、その後の描画処理時において電子ビーム7の軌道に直接影響を及ぼす可能性もある。そこで、本実施形態では、上記のような大気開放時または真空排気時など電子光学鏡筒17の内部の気圧が変化する際に、放射線源30を用いて電子光学系3の内部の開口近傍(電子ビーム7の通路近傍)における静電気の発生を抑制させる。
まず、本実施形態の放射線源30の構成について説明する。図2は、図1に対応し、大気開放時または真空排気時の放射線源30の作動状態を説明するための概略図である。放射線源30は、上記のとおり、基板ステージ5の電子ビーム7が入射する側の表面上に設置される。具体的には、放射線源30は、その放射面が電子光学鏡筒17の大気開放時または真空排気時に電子光学系3における開口列(ある電子ビーム7の通過領域)21に放射線36を通過させるように配置される。すなわち、描画処理時には、制御部6は、基板ステージ5を駆動させることで、放射線源30を電子ビーム7の照射位置から待避させておく。一方、大気開放などの際には、制御部6は、基板ステージ5を移動させることで、図2に示すように、ある開口列(複数の開口列を含んでもよい)21の直下に放射線源30を移動させ、放射線源30をオンとする。なお、放射線源30は、このように基板ステージ5の移動に伴って移動することから、基板ステージ5の移動の際、電子光学系3のうち基板ステージ5の直近に配置されている第2静電レンズアレイ16に接触しない高さに予め調整されていることが望ましい。
特に本実施形態では、放射線源30から放射する放射線36を軟X線とする。空気、窒素、酸素、または二酸化炭素などの気体中に軟X線を照射すると、気体の一部が電離してイオンが生成される。このイオンは、帯電した絶縁体の表面などに触れると電荷を中和するので、結果的にその帯電を除去することができる。なお、本実施形態でいう軟X線は、波長が0.1nmから50nmまでの電磁波のことをいう。この軟X線は、放射線源30から放射された後、直進する性質を有するので、図2に示すように直近の第2静電レンズアレイ16の開口を通過し、後段の第1静電レンズアレイ12の開口まで到達しやすい。このような軟X線を採用する場合、放射線源30として、例えば、フィラメント、グリッド、ターゲット薄膜、および軟X線を透過する窓からなる真空管とすることができる。なお、放射線源30の発する放射線36は、軟X線に限らず、他の電離放射線(電離作用を有する放射線)であってもよい。ここで、電離放射線とは、アルファ線、重陽子線、陽子線、ベータ線、電子線、中性子線、ガンマ線、またはX線を含む。軟X線も、この電離放射線に含まれる。また、真空紫外線(波長が50nmから200nmまでの範囲の電磁波)などの波長の短い一部の紫外線も電離作用を有し、電離放射線に含まれる。
ここで、放射線源30から放射された軟X線が第1静電レンズアレイ12および第2静電レンズアレイ16の各開口を通過する際の様子について具体的に説明する。図3は、軟X線が通過する際の第1静電レンズアレイ12の開口での様子を示す概略断面図である。なお、この図3では、一例として、第1静電レンズ12に配置された、ある1つの開口を拡大して示しているが、第2静電レンズアレイ16でも同様である。第1静電レンズアレイ12は、3枚の多孔電極板(第1電極31、第2電極32、第3電極33)を含む。第1電極31から第3電極33までの順に、電圧V1、V2、V3をそれぞれ印加し、これらの電圧の関係を適切に維持することで、第1静電レンズアレイ12は、静電レンズとしての機能を保つ。例えば、電圧V1と電圧V3とをGND電位とし、電圧V2を負電位とすれば、第1静電レンズアレイ12は、アインツェル型の静電レンズとなる。図3に示すように、第1電極31と第2電極32とは、第1絶縁スペーサー34を介して接続され、一方、第2電極32と第3電極33とは、第2絶縁スペーサー35を介して接続される。なお、各絶縁スペーサー34、35の形状は、Z軸方向上面から見ると、各電極31、32、33に形成されている開口を中心とした環構造となっている。このような第1静電レンズアレイ12の構成のもと、放射線源30から放射された軟X線は、開口を通過するとその開口付近に存在する気体と相互作用を起こし、イオン37、38が生成される。上記のとおり、大気開放時や真空排気時に各絶縁スペーサー34、35の表面が帯電していると、これらのイオン37、38が引き寄せられ、最終的には各絶縁スペーサー34、35の表面が電気的に中和される。したがって、大気開放時や真空排気時に発生し得る各絶縁スペーサーの表面での帯電(静電気の発生)を抑えることができる。なお、軟X線を電子光学系3に配置された全ての開口列21に同時に通過させることができない場合、制御部6は、基板ステージ5をXY平面で適宜移動させることで、順次、開口列(または複数の開口列を含むグループ)21ごとに軟X線を通過させてもよい。
このように、描画装置1は、第1静電レンズアレイ12や第2静電レンズアレイ16の開口近傍の細部、とりわけ各絶縁スペーサー34、35の表面での帯電を抑える。特に電子光学鏡筒17の真空排気時に軟X線を放射すれば、その後の描画処理時に、静電気による電子ビーム7の軌道への直接の影響を抑え、描画性能を良好に維持することができる。さらに、真空排気時に加え、大気開放時にも軟X線を放射することで、各絶縁スペーサー34、35の表面へのパーティクルの付着を抑えることができるので、パーティクルに起因した電子ビーム7の軌道への影響も抑えることができる。また、このような軟X線を放射する放射線源30は、基板ステージ5上に設置されるので、別途放射線源30を移動させる駆動機構などを追加する必要がない。したがって、描画装置1は、その内部にて帯電を抑える機構を設置するスペースの縮小、ひいては装置全体のコストの低減などの点でも有利である。
以上のように、本実施形態によれば、電子レンズに含まれる絶縁体の電荷の中和に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置の特徴は、第1実施形態の描画装置1における放射線源30と同等の放射線源を基板ステージ5の表面上に設置するのではなく、ステージチャンバー19の外部に設置する点にある。図4は、図1に示す第1実施形態の描画装置1に対応した、本実施形態に係る描画装置40の構成を示す概略図である。なお、図4では、基板ステージ5は、電子ビーム7の照射領域から移動して待避しているものとして記載を省略している。この場合、ステージチャンバー19は、Z軸方向で電子ビーム7の照射領域に対応した底面に、電子光学系3に配置された複数の開口列21の位置に対応する複数の窓41が構成された透過板(透過部)42を備える。そして、放射線源43は、窓41を通じて電子光学系3に配置された開口列21に軟X線が向かうように、透過板42の近傍に配置される。図5は、透過板42の構成の一例を示す概略断面図である。透過板42は、窓41の構成部材として、例えば1枚のベリリウム板44をステージチャンバー19に封着したものとすることができる。この場合、ベリリウム板44は、さらにその外面に複数の孔が形成された金属板(例えばパンチングメタル)45を設置することで、上記のような複数の窓41の位置を規定する。この金属板45は、ベリリウム板44に貼り合わされることで、衝撃などによるベリリウム板44の破損を防止することもできる。
次に、本発明の第2実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置の特徴は、第1実施形態の描画装置1における放射線源30と同等の放射線源を基板ステージ5の表面上に設置するのではなく、ステージチャンバー19の外部に設置する点にある。図4は、図1に示す第1実施形態の描画装置1に対応した、本実施形態に係る描画装置40の構成を示す概略図である。なお、図4では、基板ステージ5は、電子ビーム7の照射領域から移動して待避しているものとして記載を省略している。この場合、ステージチャンバー19は、Z軸方向で電子ビーム7の照射領域に対応した底面に、電子光学系3に配置された複数の開口列21の位置に対応する複数の窓41が構成された透過板(透過部)42を備える。そして、放射線源43は、窓41を通じて電子光学系3に配置された開口列21に軟X線が向かうように、透過板42の近傍に配置される。図5は、透過板42の構成の一例を示す概略断面図である。透過板42は、窓41の構成部材として、例えば1枚のベリリウム板44をステージチャンバー19に封着したものとすることができる。この場合、ベリリウム板44は、さらにその外面に複数の孔が形成された金属板(例えばパンチングメタル)45を設置することで、上記のような複数の窓41の位置を規定する。この金属板45は、ベリリウム板44に貼り合わされることで、衝撃などによるベリリウム板44の破損を防止することもできる。
このような描画装置40の構成のもと、第1実施形態での説明と同様に電子光学鏡筒17の大気開放時または真空排気時には、制御部6は、基板ステージ5を一旦電子ビーム7の照射領域から待避させ、放射線源43に対して軟X線(放射線36)を放射させる。このとき、放射線源43が軟X線を透過板42に配置された全ての窓41から同時に通過させることができない場合も考えられる。この場合、描画装置40は、放射線源43をXY平面で可動とする駆動機構を別途設置し、制御部6は、この駆動機構を適宜移動させることで、順次、窓41(または複数の窓41を含むグループ)ごとに軟X線を通過させてもよい。本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、例えば、基板ステージ5上に放射線源を設置するスペースが取れない場合に有効となり得る。さらに、大出力の放射線源を使用したいときには、基板ステージ5にそのような放射線源を設置するのが難しい場合もある。これに対して、本実施形態によれば、外形が大きく大出力の放射線源を使用することができるので、より効率良く帯電を抑えることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置の特徴は、第1実施形態の描画装置1における放射線源30と類似の放射線源を、電子光学鏡筒17内のコリメーターレンズ10とアパーチャアレイ11との間を仕切る壁部に設置されたゲートバルブに設置する点にある。図6は、図1に示す第1実施形態の描画装置1に対応した、本実施形態に係る描画装置50の構成を示す概略図である。まず、描画装置50は、電子光学鏡筒17の内部空間を、電子源2を含む第1空間51とアパーチャアレイ11以下の電子光学系3を含む第2空間52とに分離する壁部53を備える。この壁部53は、第1空間51と第2空間52とを連通させるために開閉可能なゲートバルブ54を備える。さらに、このゲートバルブ54は、本実施形態における放射線源であるターゲットを配置した透過板(透過部)55を備える。図7は、透過板55の構成の一例を示す概略断面図である。透過板55は、まず、第2実施形態の窓41に対応した複数の窓56の構成部材としてのベリリウム板57と、このベリリウム板57の表面に貼り付けられ、外面に複数の孔が形成された金属板(例えばパンチングメタル)58とを含む。金属板58が電子光学系3に配置された複数の開口列21に対応した複数の窓56の位置を規定することは、第2実施形態と同様である。さらに、透過板55は、ベリリウム板57の電子源2側の表面に、上記ターゲットとしてのタングステン膜59を含む。
次に、本発明の第3実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置の特徴は、第1実施形態の描画装置1における放射線源30と類似の放射線源を、電子光学鏡筒17内のコリメーターレンズ10とアパーチャアレイ11との間を仕切る壁部に設置されたゲートバルブに設置する点にある。図6は、図1に示す第1実施形態の描画装置1に対応した、本実施形態に係る描画装置50の構成を示す概略図である。まず、描画装置50は、電子光学鏡筒17の内部空間を、電子源2を含む第1空間51とアパーチャアレイ11以下の電子光学系3を含む第2空間52とに分離する壁部53を備える。この壁部53は、第1空間51と第2空間52とを連通させるために開閉可能なゲートバルブ54を備える。さらに、このゲートバルブ54は、本実施形態における放射線源であるターゲットを配置した透過板(透過部)55を備える。図7は、透過板55の構成の一例を示す概略断面図である。透過板55は、まず、第2実施形態の窓41に対応した複数の窓56の構成部材としてのベリリウム板57と、このベリリウム板57の表面に貼り付けられ、外面に複数の孔が形成された金属板(例えばパンチングメタル)58とを含む。金属板58が電子光学系3に配置された複数の開口列21に対応した複数の窓56の位置を規定することは、第2実施形態と同様である。さらに、透過板55は、ベリリウム板57の電子源2側の表面に、上記ターゲットとしてのタングステン膜59を含む。
このような描画装置50の構成のもと、まず、描画処理時には、制御部6は、図6中のA方向にゲートバルブ54を移動し待避させ、第1空間51と第2空間52とを連通させている。これに対して、第1実施形態での説明と同様に電子光学鏡筒17の大気開放時または真空排気時には、制御部6は、図6中のB方向にゲートバルブ54を移動させ、図6に示すように第1空間51と第2空間52とを分離する。次に、制御部6は、不図示の真空排気系により第3排気口22を介して第1空間51を真空排気させ、通常の描画処理時と同様に電子源2に電子ビーム7を照射させて電子ビーム7を透過板55上のタングステン膜59に衝突させる。これにより、タングステン膜59は、励起し、外部に向けて軟X線を発散させるため、複数の窓56により放射方向が規定された軟X線60は、図6に示すように電子光学系3に配置された開口列21に向かう。本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、タングステン膜59を放射線源として、既存の電子源2を用いて軟X線を放射させるので、第1および第2実施形態のような放射線源を準備する必要がない。さらに、第1および第2実施形態のように軟X線の放射の際に放射線源を適宜移動させる必要もないため、そのための駆動機構が不要となる。したがって、描画装置全体のさらなるコストの低減に有利となり得る。
なお、上記実施形態の荷電粒子線装置では、複数の電子ビーム7を用いたマルチ方式の描画装置として説明したが、単数の電子ビームを用いる描画装置であってもよい。また、上記各実施形態にて説明した軟X線の放射は、電子光学鏡筒17の全ての大気開放時や真空排気時にて毎回実施しなくともよい。例えば、一連の(複数回の)描画処理において、電子ビーム7の軌道に変化が生じていることを検知した際に実施するものとしてもよい。また、上記実施形態の放射線源の説明では、軟X線が直進性を有することから特に言及していないが、電子光学系3の開口列21へ向けた照射効率をさらに向上させるために、放射線源の放射面にコリメータを含む構成としてもよい。さらに、放射線源から放射された電離放射線(または真空紫外光)を反射するミラーを含む集光器を別途放射面の周囲に設置する構成もあり得る。これによれば、電離放射線は、開口列21に向けて集光されるので、効率的に帯電を抑えることが可能となる。
(他の実施形態)
上記実施形態において荷電粒子線装置として説明した描画装置の構成は、SEM(走査型電子顕微鏡)やTEM(透過型電子顕微鏡)などの他の荷電粒子線装置にも適用可能である。例えば、被処理体(物体)として基板4に換えて被検体とし、この被検体を観察する電子顕微鏡に上記構成を適用することで、この電子顕微鏡は、安定した高精細(高解像度)な試料画像を得ることができる。また、イオンビームにより物体に対して加工(例えば、ドーピング、エッチング、またはイオンビーム描画)を行う加工装置にも適用可能である
上記実施形態において荷電粒子線装置として説明した描画装置の構成は、SEM(走査型電子顕微鏡)やTEM(透過型電子顕微鏡)などの他の荷電粒子線装置にも適用可能である。例えば、被処理体(物体)として基板4に換えて被検体とし、この被検体を観察する電子顕微鏡に上記構成を適用することで、この電子顕微鏡は、安定した高精細(高解像度)な試料画像を得ることができる。また、イオンビームにより物体に対して加工(例えば、ドーピング、エッチング、またはイオンビーム描画)を行う加工装置にも適用可能である
(物品の製造方法)
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子など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、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得る。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、パッケージングなど)を含み得る。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。
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子など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、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得る。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、パッケージングなど)を含み得る。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。
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ず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
1 描画装置
4 基板
7 電子ビーム
12 第1静電レンズアレイ
16 第2静電レンズアレイ
17 電子光学鏡筒
21 開口列
30 放射線源
36 放射線
4 基板
7 電子ビーム
12 第1静電レンズアレイ
16 第2静電レンズアレイ
17 電子光学鏡筒
21 開口列
30 放射線源
36 放射線
Claims (8)
- 荷電粒子線を用いて物体に処理を行う荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子線が通過する開口列が形成された荷電粒子レンズと、
前記荷電粒子レンズを収容する真空容器と、
電離放射線を発する放射線源と、を備え、
前記真空容器の内部の気圧が変化している状態で、前記放射線源から電離放射線を前記開口列に入射させる、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 前記放射線は、軟X線および真空紫外光の少なくとも一方を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子線装置。
- 前記物体を保持して可動の保持部を備え、
前記保持部は、前記放射線源を含む、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の荷電粒子線装置。 - 前記真空容器は、前記電離放射線を透過させる透過部を含み、
前記放射線源は、前記真空容器の外部に配置され、前記透過部を介して前記電離放射線を前記開口列に入射させる、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の荷電粒子線装置。 - 前記放射線源を移動する駆動機構を備える、ことを特徴とする請求項4に記載の荷電粒子線装置。
- 前記荷電粒子線を生成する荷電粒子線源を備え、
前記放射線源は、前記荷電粒子線源により生成された荷電粒子線により前記電離放射線を生成する、ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の荷電粒子線装置。 - 前記荷電粒子線で前記物体に描画を行う、ことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の荷電粒子線装置。
- 請求項7に記載の荷電粒子線装置を用いて物体に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた物体を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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