JP2024008279A - Multi-charged particle beam irradiation device, multi-charged particle beam irradiation method and exchange method for blanking aperture array mounting substrate - Google Patents

Multi-charged particle beam irradiation device, multi-charged particle beam irradiation method and exchange method for blanking aperture array mounting substrate Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-charged particle beam irradiation device capable of appropriately exchanging a blanking aperture array mounting substrate while suppressing the deterioration of operation rate, a multi-charged particle beam irradiation method and an exchange method for a blanking aperture array mounting substrate.
SOLUTION: A multi-charged particle beam irradiation device comprises: an emission section which emits a multi-charged particle beam array; a blanking aperture array mounting substrate in which a plurality of blankers are disposed for performing blanking deflections of beams of the multi-charged particle beam array; a transfer mechanism which transfers the blanking aperture array mounting substrate between a lens barrel and a spare chamber; a wire, which has one end connected to the blanking aperture array mounting substrate and the other end connected to a control section outside of the spare chamber via a field through, for performing electrification control from the control section to the blankers; a door between the spare chamber and the outside; a gate valve between the spare chamber and the lens barrel; and a pump which exhausts air in the spare chamber.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム照射装置、マルチ荷電粒子ビーム照射方法およびブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換方法に関する。 The present invention relates to a multi-charged particle beam irradiation device, a multi-charged particle beam irradiation method, and a method for replacing a blanking aperture array mounting board.

LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン(マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。)をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。 As LSIs become more highly integrated, the circuit line width required for semiconductor devices is becoming smaller year by year. In order to form a desired circuit pattern on a semiconductor device, a high-precision original pattern (also called a mask, or especially a reticle used in steppers and scanners) is formed on quartz using a reduction projection exposure device. ) is reduced and transferred onto a wafer. The highly accurate original pattern is drawn by an electron beam drawing device, and so-called electron beam lithography technology is used.

マルチビームを使った描画装置は、1本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイ実装基板を使ったマルチビーム描画装置では、1つの電子銃から放出された電子ビームを成形アパーチャアレイ基板に通してマルチビーム(複数の電子ビーム)を形成し、形成されたマルチビームの各ビームをブランキングアパーチャアレイ実装基板の対応する開口に通すとともに、対応する開口に配置されたブランカ(電極対)でビーム毎に個別に偏向の有無を選択する。ブランカで偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは試料上に照射されて描画に用いられる。電子ビームと空気中の分子との衝突による電子ビームの位置精度への影響を回避するため、電子ビームの照射はマルチビーム描画装置の電子鏡筒内を真空に保持した状態で行われる。 A writing device using multiple beams can irradiate more beams at once than when writing with a single electron beam, and can significantly improve throughput. In a multi-beam lithography system using a blanking aperture array mounting board, which is a form of multi-beam lithography system, an electron beam emitted from one electron gun is passed through a shaped aperture array board to form a multi-beam (multiple electron beams). Each beam of the formed multi-beam is passed through the corresponding aperture of the blanking aperture array mounting board, and the blanker (electrode pair) placed in the corresponding aperture selects whether or not to deflect each beam individually. do. The deflected electron beam is blocked by the blanker, and the undeflected electron beam is irradiated onto the sample and used for drawing. In order to avoid effects on the positional accuracy of the electron beam due to collisions between the electron beam and molecules in the air, irradiation with the electron beam is performed with the electron lens barrel of the multi-beam drawing device kept in a vacuum.

特開平7-254540号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-254540 特開2018-206918号公報JP2018-206918A

しかしながら、現状のマルチビーム描画装置では、性能が劣化したブランキングアパーチャアレイ実装基板を交換する場合に、装置の大気化、分解および再組立が必要であったため、装置の稼働率が悪化してしまっていた。 However, with current multi-beam lithography equipment, when replacing a blanking aperture array mounting board whose performance has deteriorated, it is necessary to expose the equipment to the atmosphere, disassemble it, and reassemble it, resulting in poor equipment availability. was.

本発明の目的は、稼働率の悪化を抑制しつつブランキングアパーチャアレイ実装基板を適切に交換することができるマルチ荷電粒子ビーム照射装置、マルチ荷電粒子ビーム照射方法およびブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換方法を提供することにある。 The purpose of the present invention is to provide a multi-charged particle beam irradiation device, a multi-charged particle beam irradiation method, and a replacement of the blanking aperture array mounting board, which can appropriately replace the blanking aperture array mounting board while suppressing deterioration of the operating rate. The purpose is to provide a method.

本発明の一態様であるマルチ荷電粒子ビーム照射装置は、マルチ荷電粒子ビームアレイを放出する放出部と、マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う複数のブランカが配置されたブランキングアパーチャアレイ実装基板と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板を鏡筒と鏡筒に連通可能な予備室との間で搬送する搬送機構と、一端がブランキングアパーチャアレイ実装基板に取り外し可能に接続され、他端が予備室に設けられたフィードスルーを通して予備室の外部の制御部に接続され、制御部からブランカに通電制御を行うための配線と、予備室と外部との間の扉と、予備室と鏡筒との間のゲートバルブと、予備室を排気するポンプと、を備える。 A multi-charged particle beam irradiation device, which is an embodiment of the present invention, includes an emission unit that emits a multi-charged particle beam array, and a blanking unit in which a plurality of blankers are arranged to perform blanking deflection of each beam of the multi-charged particle beam array. A transport mechanism that transports the aperture array mounting board and the blanking aperture array mounting board between the lens barrel and a preliminary chamber that can be communicated with the lens barrel, one end of which is removably connected to the blanking aperture array mounting board, and the other end of which is removably connected to the blanking aperture array mounting board; The end is connected to the control section outside the preliminary chamber through a feedthrough provided in the preliminary chamber, and the wiring for controlling the power supply from the control section to the blanker, the door between the preliminary chamber and the outside, and the wiring between the preliminary chamber and the outside. It is equipped with a gate valve between the lens barrel and a pump to exhaust the preliminary chamber.

上述のマルチ荷電粒子ビーム照射装置において、マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う複数のブランカが配置された第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板と、第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板を鏡筒と鏡筒に連通可能な第2の予備室との間で搬送する第2の搬送機構と、一端が第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板に取り外し可能に接続され、他端が第2の予備室に設けられた第2のフィードスルーを通して制御部に接続され、制御部から第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板のブランカに通電制御を行うための第2の配線と、第2の予備室と外部との間の第2の扉と、第2の予備室と鏡筒との間の第2のゲートバルブと、第2の予備室を排気する第2のポンプと、を更に備えてもよい。 In the multi-charged particle beam irradiation device described above, a second blanking aperture array mounting board on which a plurality of blankers for blanking and deflecting each beam of the multi-charged particle beam array are arranged; and a second blanking aperture array mounting board. a second transport mechanism that transports the substrate between the lens barrel and a second preliminary chamber that can be communicated with the lens barrel; one end of which is removably connected to the second blanking aperture array mounting board; A second wiring that is connected to the control unit through a second feedthrough provided in the second preparatory room and for controlling the supply of electricity from the control unit to the blanker of the second blanking aperture array mounting board; A second door between the auxiliary chamber and the outside, a second gate valve between the second auxiliary chamber and the lens barrel, and a second pump for exhausting the second auxiliary chamber. You may prepare.

上述のマルチ荷電粒子ビーム照射装置において、ブランキングアパーチャアレイ実装基板上に配置され、マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームの一部を制限する開口が設けられた成形アパーチャアレイ基板を更に備えてもよい。 The multi-charged particle beam irradiation device described above may further include a shaped aperture array substrate disposed on the blanking aperture array mounting substrate and provided with openings that limit a portion of each beam of the multi-charged particle beam array. .

本発明の一態様であるマルチ荷電粒子ビーム照射方法は、複数のブランカが設けられ、予備室内で配線の一端への接続作業が行われたブランキングアパーチャアレイ実装基板を、予備室から鏡筒に搬送する工程と、放出部を用いて、マルチ荷電粒子ビームアレイを放出する工程と、フィードスルーを通して予備室の外部において配線の他端に接続された制御部から複数のブランカに通電制御を行うことで、マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う工程と、を備える。 In the multi-charged particle beam irradiation method, which is one aspect of the present invention, a blanking aperture array mounting board, which is provided with a plurality of blankers and has been connected to one end of wiring in a preliminary chamber, is transferred from the preliminary chamber to the lens barrel. A step of transporting, a step of emitting a multi-charged particle beam array using an emitting section, and controlling energization to a plurality of blankers from a control section connected to the other end of the wiring outside the preliminary chamber through a feedthrough. and performing blanking deflection of each beam of the multi-charged particle beam array.

上述のマルチ荷電粒子ビーム照射方法において、ブランキングアパーチャアレイ実装基板が予備室に位置された状態でのビーム調整を行う工程を更に備えてもよい。 The multi-charged particle beam irradiation method described above may further include a step of adjusting the beam while the blanking aperture array mounting board is located in the preliminary chamber.

本発明の一態様であるブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換方法は、予備室と外部との間の扉が閉じられ、予備室と鏡筒との間のゲートバルブが開かれ、鏡筒および予備室がポンプによって真空状態に排気され、複数のブランカが設けられたブランキングアパーチャアレイ実装基板が配線の一端に接続され、配線の他端が予備室に設けられたフィードスルーを通して予備室の外部の制御部に接続され、ブランキングアパーチャアレイ実装基板が搬送機構によって予備室から鏡筒に搬送されている状態から、搬送機構によってブランキングアパーチャアレイ実装基板を鏡筒から予備室に搬送する工程と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板が予備室に搬送された後に、ゲートバルブを閉じる工程と、ゲートバルブが閉じられた後に、予備室の排気を停止して扉を開く工程と、扉が開かれた状態で、ブランキングアパーチャアレイ実装基板を配線から切断する工程と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板が配線から切断された後に、新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板を配線に接続する工程と、を備える。 In a method for replacing a blanking aperture array mounting board, which is one aspect of the present invention, the door between the preliminary chamber and the outside is closed, the gate valve between the preliminary chamber and the lens barrel is opened, and the lens barrel and the preliminary The chamber is evacuated by a pump, a blanking aperture array mounting board provided with multiple blankers is connected to one end of the wiring, and the other end of the wiring is connected to the outside of the preliminary chamber through a feedthrough provided in the preliminary chamber. a step of being connected to a control unit and transporting the blanking aperture array mounting board from the lens barrel to the preliminary chamber by the transport mechanism from a state in which the blanking aperture array mounting board is being transported from the preliminary chamber to the lens barrel by the transport mechanism; A process of closing the gate valve after the blanking aperture array mounting board is transferred to the preliminary chamber; After the gate valve is closed, a process of stopping the exhaust of the preliminary chamber and opening the door; and a state in which the door is opened. The method includes a step of cutting the blanking aperture array mounting board from the wiring, and a step of connecting a new blanking aperture array mounting board to the wiring after the blanking aperture array mounting board is cut from the wiring.

本発明によれば、稼働率の悪化を抑制しつつブランキングアパーチャアレイ実装基板を適切に交換することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately replace the blanking aperture array mounting board while suppressing deterioration of the operating rate.

本実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing a multi-charged particle beam irradiation device according to the present embodiment. ブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換時における本実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main parts of the multi-charged particle beam irradiation device according to the present embodiment when replacing the blanking aperture array mounting board. 描画時における本実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing main parts of the multi-charged particle beam irradiation device according to the present embodiment during drawing. 成形アパーチャアレイ基板を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a molded aperture array substrate. 本実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing main parts of a multi-charged particle beam irradiation device according to the present embodiment. ブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換時における本実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の動作例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the operation of the multi-charged particle beam irradiation apparatus according to the present embodiment when replacing the blanking aperture array mounting board. 第1の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing main parts of a multi-charged particle beam irradiation device according to a first modification. 第2の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the multi-charged particle beam irradiation apparatus by the 2nd modification. 図8と異なる第2の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing main parts of a multi-charged particle beam irradiation device according to a second modified example different from FIG. 8; 図8と異なる第2の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing main parts of a multi-charged particle beam irradiation device according to a second modification example different from FIG. 8; 第3の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the multi-charged particle beam irradiation apparatus by the 3rd modification. 第4の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the multi-charged particle beam irradiation apparatus by the 4th modification. 第5の変形例によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the multi-charged particle beam irradiation apparatus by the 5th modification.

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。また、実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiments are not intended to limit the invention. Further, in the drawings referred to in the embodiments, the same parts or parts having similar functions are denoted by the same or similar symbols, and repeated description thereof will be omitted.

以下の実施形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等でもよい。また、以下の実施形態では、マルチ荷電粒子ビーム照射装置の一例として、マルチビーム描画装置について説明する。 In the following embodiments, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and may be an ion beam or the like. Furthermore, in the following embodiments, a multi-beam drawing device will be described as an example of a multi-charged particle beam irradiation device.

図1に示すように、本実施形態によるマルチビーム描画装置1は、内部が真空状態に保持され、マスクやウェーハ等の試料に電子ビームを照射して所望のパターンを描画する描画部2と、描画部2による描画動作を制御する制御部3とを備える。描画部2は、電子ビーム鏡筒21、描画室22及び予備室200を有する。 As shown in FIG. 1, the multi-beam drawing apparatus 1 according to the present embodiment includes a drawing section 2 whose interior is kept in a vacuum state and which irradiates a sample such as a mask or a wafer with an electron beam to draw a desired pattern. A control section 3 that controls the drawing operation by the drawing section 2 is provided. The drawing section 2 includes an electron beam column 21, a drawing chamber 22, and a preliminary chamber 200.

図1に示すように、電子ビーム鏡筒21内には、電子銃23と、照明レンズ24と、成形アパーチャアレイ基板25と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26と、搬送機構214の一部を構成する可動テーブル27と、歪調整レンズ28と、制限アパーチャ基板29と、偏向器201と、対物レンズ210とが配置されている。電子銃23および成形アパーチャアレイ基板25は、放出部の一例である。照明レンズ24、歪調整レンズ28および対物レンズ210は、電磁レンズおよび静電レンズの少なくとも一方で構成されている。描画室22内には、XYステージ211が配置されている。XYステージ211上には、描画対象の基板4であるマスクブランクが載置されている。描画対象の基板4には、例えば、ウェーハや、ウェーハにエキシマレーザを光源としたステッパやスキャナ等の縮小投影型露光装置や極端紫外線露光装置を用いてパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、描画対象基板には、既にパターンが形成されているマスクも含まれる。例えば、レベンソン型マスクは2回の描画を必要とするため、1度描画されマスクに加工された物に2度目のパターンを描画することもある。図2および図3に示すように、電子ビーム鏡筒21には、アライメント機構の一例であるXYZθステージ215と、成形アパーチャアレイ基板25およびブランキングアパーチャアレイ実装基板26の冷却構造218,219,220,221とが更に配置されている。 As shown in FIG. 1, the electron beam barrel 21 includes an electron gun 23, an illumination lens 24, a shaped aperture array substrate 25, a blanking aperture array mounting substrate 26, and a part of a transport mechanism 214. A movable table 27, a distortion adjustment lens 28, a limiting aperture substrate 29, a deflector 201, and an objective lens 210 are arranged. Electron gun 23 and shaped aperture array substrate 25 are examples of emitters. The illumination lens 24, the distortion adjustment lens 28, and the objective lens 210 are configured of at least one of an electromagnetic lens and an electrostatic lens. An XY stage 211 is arranged inside the drawing chamber 22 . A mask blank, which is the substrate 4 to be imaged, is placed on the XY stage 211. The substrate 4 to be drawn includes, for example, a wafer and an exposure mask for transferring a pattern onto the wafer using a reduction projection exposure device such as a stepper or scanner using an excimer laser as a light source or an extreme ultraviolet exposure device. . The substrate to be drawn also includes a mask on which a pattern has already been formed. For example, since a Levenson type mask requires drawing twice, a second pattern may be drawn on an object that has been drawn once and processed into a mask. As shown in FIGS. 2 and 3, the electron beam column 21 includes an XYZθ stage 215, which is an example of an alignment mechanism, and cooling structures 218, 219, 220 for the shaping aperture array substrate 25 and the blanking aperture array mounting substrate 26. , 221 are further arranged.

予備室200は、電子ビーム鏡筒21内を大気化せずに電子ビーム鏡筒21に対するブランキングアパーチャアレイ実装基板26の出し入れおよびブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換を可能とする中空構造体である。図2および図3に示すように、予備室200には、搬送機構214と、配線2001と、真空ポンプ2003と、扉2004と、ゲートバルブ2005とが設けられている。 The preliminary chamber 200 is a hollow structure that allows the blanking aperture array mounting board 26 to be taken in and out of the electron beam barrel 21 and the blanking aperture array mounting board 26 to be replaced without making the inside of the electron beam barrel 21 atmospheric. be. As shown in FIGS. 2 and 3, the preliminary chamber 200 is provided with a transport mechanism 214, wiring 2001, a vacuum pump 2003, a door 2004, and a gate valve 2005.

以下、これらの描画部2の構成部についてさらに詳述する。 The components of the drawing section 2 will be described in further detail below.

図4に示すように、成形アパーチャアレイ基板25は、複数の第1開口A1が設けられ、複数の第1開口A1で電子ビームを部分的に通過させてマルチビームアレイを形成する部材である。具体的には、成形アパーチャアレイ基板25には、Y方向にm列(m≧1)、X方向にn列(n≧2)の第1開口A1が所定の配列ピッチで形成されている。各第1開口A1は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。第1開口A1の形状は、円形であっても構わない。これらの複数の第1開口A1を電子ビームBが部分的に通過することで、マルチビームアレイMBが形成される。 As shown in FIG. 4, the shaped aperture array substrate 25 is a member that is provided with a plurality of first apertures A1 and allows electron beams to partially pass through the plurality of first apertures A1 to form a multi-beam array. Specifically, first openings A1 are formed in the molded aperture array substrate 25 in m rows (m≧1) in the Y direction and in n rows (n≧2) in the X direction at a predetermined arrangement pitch. Each of the first openings A1 is formed in a rectangular shape with the same size and shape. The shape of the first opening A1 may be circular. A multi-beam array MB is formed by the electron beam B partially passing through these plurality of first apertures A1.

ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、描画時において成形アパーチャアレイ基板25の下方すなわちビームの出射側に配置される。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、後述する搬送機構214によって図5の光軸OA上に位置することができる。 The blanking aperture array mounting substrate 26 is arranged below the shaping aperture array substrate 25, that is, on the beam exit side during drawing. The blanking aperture array mounting board 26 can be positioned on the optical axis OA in FIG. 5 by a transport mechanism 214, which will be described later.

図5に示すように、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、ブランキングアパーチャアレイチップ260と、実装基板263とを備える。ブランキングアパーチャアレイチップ260は、マルチビームアレイのうちの対応するビームを通過させる複数の第2開口A2が設けられ、各第2開口A2にビームのブランキング偏向を行うブランカ(図示略)が配置された部材である。より具体的には、ブランキングアパーチャアレイチップ260には、成形アパーチャアレイ基板25の各開口A1に対応する第2開口A2が形成されている。ブランキングアパーチャアレイチップ260の第2開口A2の配列方向は、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1の配列方向と同様に、X方向およびY方向である。第2開口A2の配列ピッチは、第1開口A1の配列ピッチよりも狭くなっている。各第2開口A2には、対となる2つの電極の組からなるブランカが配置されている。ブランカを構成する電極対の一方はグラウンド電位で固定されており、他方は通電制御によってグラウンド電位と別の電位に切り替えられる。各第2開口A2は、成形アパーチャアレイ基板25の複数の第1開口A1を電子ビームBが通過することで形成されたマルチビームアレイMBのうちの対応するビームを通過させる。各第2開口A2を通過する電子ビームは、ブランカに印加される電圧によってそれぞれ独立に偏向される。このようにして、各ブランカは、対応するビームのブランキング偏向を行う。 As shown in FIG. 5, the blanking aperture array mounting board 26 includes a blanking aperture array chip 260 and a mounting board 263. The blanking aperture array chip 260 is provided with a plurality of second apertures A2 through which corresponding beams of the multi-beam array pass, and a blanker (not shown) for blanking and deflecting the beam is arranged in each second aperture A2. It is a member that has been More specifically, the blanking aperture array chip 260 is formed with second openings A2 corresponding to each opening A1 of the molded aperture array substrate 25. The arrangement direction of the second openings A2 of the blanking aperture array chip 260 is the X direction and the Y direction, similar to the arrangement direction of the first openings A1 of the molded aperture array substrate 25. The arrangement pitch of the second openings A2 is narrower than the arrangement pitch of the first openings A1. A blanker consisting of a pair of two electrodes is arranged in each second opening A2. One of the electrode pairs constituting the blanker is fixed at ground potential, and the other is switched between ground potential and another potential by energization control. Each second aperture A2 allows a corresponding beam of the multi-beam array MB formed by the electron beam B passing through the plurality of first apertures A1 of the shaped aperture array substrate 25 to pass therethrough. The electron beams passing through each second aperture A2 are independently deflected by the voltage applied to the blanker. In this way, each blanker performs a blanking deflection of a corresponding beam.

実装基板263は、ブランキングアパーチャアレイチップ260を実装する部材である。実装基板263には、ブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカに接続される電気回路(図示せず)が形成されている。より具体的には、第2開口A2が設けられたブランキングアパーチャアレイチップ260は、実装基板263に接着されている。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、ブランキングアパーチャアレイチップ260と実装基板263とが一体の状態で交換可能である。実装基板263には、電気回路に接続されたコネクタ261が設けられている。コネクタ261は、電気回路を通じたブランカへの通電制御のためにブランキングアパーチャアレイチップ260を配線2001に電気的に接続するために用いられる。図2および図5に示す例において、コネクタ261は、上方に開口したメス型のコネクタである。コネクタ261は、オス型のコネクタであってもよい。また、図5に示すように、コネクタ261は、ブランキングアパーチャアレイチップ260を間に挟むようにY方向に間隔を空けて2つ設けられている。2のコネクタ261のX座標は同一である。より具体的には、2つのコネクタ261は、電子ビーム鏡筒21内の光軸OAを通るX軸の座標の原点(すなわち、光軸OAとX軸との交点)に対してY方向に等間隔の位置に配置されている。 The mounting board 263 is a member on which the blanking aperture array chip 260 is mounted. An electric circuit (not shown) connected to the blanker of the blanking aperture array chip 260 is formed on the mounting board 263. More specifically, the blanking aperture array chip 260 provided with the second opening A2 is bonded to the mounting board 263. The blanking aperture array mounting board 26 is replaceable with the blanking aperture array chip 260 and the mounting board 263 integrated. The mounting board 263 is provided with a connector 261 connected to an electric circuit. The connector 261 is used to electrically connect the blanking aperture array chip 260 to the wiring 2001 in order to control the supply of electricity to the blanker through an electric circuit. In the example shown in FIGS. 2 and 5, the connector 261 is a female connector that opens upward. Connector 261 may be a male connector. Further, as shown in FIG. 5, two connectors 261 are provided with an interval in the Y direction so as to sandwich the blanking aperture array chip 260 therebetween. The X coordinates of the two connectors 261 are the same. More specifically, the two connectors 261 are arranged equally in the Y direction with respect to the origin of the X-axis coordinates passing through the optical axis OA in the electron beam column 21 (i.e., the intersection of the optical axis OA and the X-axis). placed at intervals.

また、図5に示すように、実装基板263には、ブランキングアパーチャアレイチップ260を通過したマルチビームアレイMBを通過させるための開口263aが設けられている。さらに、図5に示すように、実装基板263には、可動テーブル27へのブランキングアパーチャアレイ実装基板26の搭載時にブランキングアパーチャアレイ実装基板26を位置決めするための位置決め孔265が設けられている。図5に示す例において、位置決め孔265は、ブランキングアパーチャアレイチップ260を間に挟むようにY方向に間隔を空けて2つ設けられている。一方の位置決め孔265は、完全な丸穴である。他方の位置決め孔265は、位置決めのための遊びをもたせるためにY方向に若干長く形成されている。 Further, as shown in FIG. 5, the mounting board 263 is provided with an opening 263a through which the multi-beam array MB that has passed through the blanking aperture array chip 260 passes. Further, as shown in FIG. 5, the mounting board 263 is provided with a positioning hole 265 for positioning the blanking aperture array mounting board 26 when the blanking aperture array mounting board 26 is mounted on the movable table 27. . In the example shown in FIG. 5, two positioning holes 265 are provided at intervals in the Y direction so as to sandwich the blanking aperture array chip 260 therebetween. One positioning hole 265 is a completely round hole. The other positioning hole 265 is formed slightly longer in the Y direction to provide play for positioning.

搬送機構214は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を電子ビーム鏡筒21と電子ビーム鏡筒21に連通可能な予備室200との間で搬送する機構である。図2および図3に示すように、搬送機構214は、第1移動ガイド2161と、第1移動レール2171と、第2移動ガイド2162と、第2移動レール2172と、可動テーブル27と、第1モータ212と、第2モータ213とを有する。 The transport mechanism 214 is a mechanism that transports the blanking aperture array mounting board 26 between the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200 that can communicate with the electron beam column 21. As shown in FIGS. 2 and 3, the transport mechanism 214 includes a first moving guide 2161, a first moving rail 2171, a second moving guide 2162, a second moving rail 2172, a movable table 27, and a first moving rail 2171. It has a motor 212 and a second motor 213.

第1移動レール2171は、電子ビーム鏡筒21と予備室200との間で移動することで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を搬送する部材である。第1移動レール2171は、移動方向であるX方向に延びている。第1移動レール2171は、Y方向に間隔を空けて一対配置されている。 The first moving rail 2171 is a member that transports the blanking aperture array mounting board 26 by moving between the electron beam lens barrel 21 and the preliminary chamber 200. The first moving rail 2171 extends in the X direction, which is the moving direction. A pair of first moving rails 2171 are arranged at intervals in the Y direction.

第1移動ガイド2161は、電子ビーム鏡筒21と予備室200との間の第1移動レール2171の移動をガイドする部材である。第1移動ガイド2161は、予備室200内に固定されている。第1移動ガイド2161は、一対の第1移動レール2171のそれぞれに対して2つずつ配置されている。 The first movement guide 2161 is a member that guides movement of the first movement rail 2171 between the electron beam barrel 21 and the preliminary chamber 200. The first movement guide 2161 is fixed within the preliminary chamber 200. Two first movement guides 2161 are arranged for each of the pair of first movement rails 2171.

第2移動レール2172は、第1移動レール2171上に搭載され、第1移動レール2171に従動して、又は、第1移動レール2171と独立して電子ビーム鏡筒21と予備室200との間で移動することで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を搬送する部材である。第2移動レール2172は、移動方向であるX方向に延びている。第2移動レール2172は、一対の第1移動レール2171に対応するようにY方向に間隔を空けて一対配置されている。 The second moving rail 2172 is mounted on the first moving rail 2171 and is connected between the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200 following the first moving rail 2171 or independently from the first moving rail 2171. This is a member that conveys the blanking aperture array mounting board 26 by moving with the blanking aperture array mounting board 26. The second moving rail 2172 extends in the X direction, which is the moving direction. A pair of second moving rails 2172 are arranged at intervals in the Y direction so as to correspond to the pair of first moving rails 2171.

第2移動ガイド2162は、電子ビーム鏡筒21と予備室200との間の第2移動レール2172の移動をガイドする部材である。第2移動ガイド2162は、第1移動レール2171に固定されている。第2移動ガイド2162は、一対の第2移動レール2172のそれぞれに対して2つずつ配置されている。 The second movement guide 2162 is a member that guides movement of the second movement rail 2172 between the electron beam barrel 21 and the preliminary chamber 200. The second moving guide 2162 is fixed to the first moving rail 2171. Two second movement guides 2162 are arranged for each of the pair of second movement rails 2172.

可動テーブル27は、一対の第2移動レール2172に固定され、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を搭載する部材である。可動テーブル27には、ブランキングアパーチャアレイチップ260および実装基板263の開口263aを通過したマルチビームアレイMBを通過させるための開口27aが設けられている。可動テーブル27の開口27aは、実装基板263の開口263aよりも大きい。 The movable table 27 is a member that is fixed to a pair of second moving rails 2172 and on which the blanking aperture array mounting board 26 is mounted. The movable table 27 is provided with an opening 27a through which the multi-beam array MB that has passed through the blanking aperture array chip 260 and the opening 263a of the mounting board 263 passes. The opening 27a of the movable table 27 is larger than the opening 263a of the mounting board 263.

図5に示すように、可動テーブル27には、可動テーブル27へのブランキングアパーチャアレイ実装基板26の搭載時にブランキングアパーチャアレイ実装基板26を位置決めするための位置決めピン271が設けられている。図5に示す例において、位置決めピン271は、実装基板263の位置決め孔265に対応するように2つ設けられている。位置決めピン271を位置決め孔265に貫通させることで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26が位置決めされて可動テーブル27に搭載される。 As shown in FIG. 5, the movable table 27 is provided with positioning pins 271 for positioning the blanking aperture array mounting board 26 when the blanking aperture array mounting board 26 is mounted on the movable table 27. In the example shown in FIG. 5, two positioning pins 271 are provided so as to correspond to the positioning holes 265 of the mounting board 263. By passing the positioning pin 271 through the positioning hole 265, the blanking aperture array mounting board 26 is positioned and mounted on the movable table 27.

第1モータ212は、第1移動レール2171を移動させる動力の発生源である。第1モータ212は、例えば、第1移動ガイド2161内に配置されている。第1モータ212は、第1移動ガイド2161内と異なる位置に配置されていてもよい。第1モータ212の具体的な態様は特に限定されず、例えば、超音波モータやピエゾモータ等であってもよい。 The first motor 212 is a power generation source that moves the first moving rail 2171. The first motor 212 is arranged within the first movement guide 2161, for example. The first motor 212 may be arranged at a different position from the inside of the first movement guide 2161. The specific aspect of the first motor 212 is not particularly limited, and may be, for example, an ultrasonic motor, a piezo motor, or the like.

第2モータ213は、第2移動レール2172を移動させる動力の発生源である。第2モータ213は、例えば、第2移動ガイド2162内に配置されている。第2モータ213は、第2移動ガイド2162内と異なる位置に配置されていてもよい。第2モータ213の具体的な態様は特に限定されず、例えば、超音波モータやピエゾモータ等であってもよい。 The second motor 213 is a power generation source for moving the second moving rail 2172. The second motor 213 is arranged within the second movement guide 2162, for example. The second motor 213 may be disposed at a different position from within the second movement guide 2162. The specific form of the second motor 213 is not particularly limited, and may be, for example, an ultrasonic motor, a piezo motor, or the like.

このように構成された搬送機構214によれば、二段構造の移動レール2171,2172を用いて十分な搬送量を確保することができるので、電子ビーム鏡筒21と予備室200との間でのブランキングアパーチャアレイ実装基板26の移動を適切に行うことができる。なお、この実施形態では搬送機構214を二段構造としたが、多段とするのではなく一段構造としてもよい。 According to the transport mechanism 214 configured in this way, a sufficient transport amount can be secured using the two-stage structure of the moving rails 2171 and 2172, so that the transfer mechanism 214 can be moved between the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200. The blanking aperture array mounting board 26 can be moved appropriately. In this embodiment, the transport mechanism 214 has a two-stage structure, but it may have a single-stage structure instead of multiple stages.

配線2001は、ブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカに通電制御を行うための部材である。配線2001の一端は、実装基板263のコネクタ261に取り外し可能に接続されている。配線2001は、コネクタ261を介してブランカに電気的に接続されている。より詳しくは、配線2001の一端には、実装基板263のコネクタ261に着脱可能な形状のコネクタ264が設けられている。図2に示す例において、配線2001のコネクタ264は、実装基板263のコネクタ261に上方から差し込み可能なオス型のコネクタである。図5に示すように、配線2001およびコネクタ264は、実装基板263のコネクタ261に対応するように2つずつ配置されている。図5に示すように、各配線2001は、2本の移動レール2172に干渉しないように、各移動レール2172に対してY方向の内側にずれて配置されている。配線2001の他端は、予備室200に設けられたフィードスルー2002を通して予備室200の外部の偏向制御回路32(制御部)に接続されている。偏向制御回路32は、配線2001を介してブランカに通電制御を行うことができる。配線2001は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の搬送に追従することができるように可撓性を有している。また、配線2001は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26が予備室200から電子ビーム鏡筒21内の光軸OA上まで到達できるように十分な長さを有している。 The wiring 2001 is a member for controlling the supply of electricity to the blanker of the blanking aperture array chip 260. One end of the wiring 2001 is removably connected to the connector 261 of the mounting board 263. Wiring 2001 is electrically connected to the blanker via connector 261. More specifically, a connector 264 is provided at one end of the wiring 2001 and has a shape that is detachable from the connector 261 of the mounting board 263. In the example shown in FIG. 2, the connector 264 of the wiring 2001 is a male connector that can be inserted into the connector 261 of the mounting board 263 from above. As shown in FIG. 5, two wirings 2001 and two connectors 264 are arranged to correspond to the connectors 261 of the mounting board 263. As shown in FIG. 5, each wiring 2001 is arranged to be shifted inward in the Y direction with respect to each moving rail 2172 so as not to interfere with the two moving rails 2172. The other end of the wiring 2001 is connected to a deflection control circuit 32 (control unit) outside the preliminary chamber 200 through a feedthrough 2002 provided in the preliminary chamber 200 . The deflection control circuit 32 can control the supply of electricity to the blanker via the wiring 2001. The wiring 2001 has flexibility so that it can follow the conveyance of the blanking aperture array mounting board 26. Further, the wiring 2001 has a sufficient length so that the blanking aperture array mounting board 26 can reach from the preliminary chamber 200 to above the optical axis OA in the electron beam column 21.

真空ポンプ2003は、電子ビーム鏡筒21と独立して予備室200内を真空状態まで排気可能な装置である。なお、図示はしないが、電子ビーム鏡筒21や描画室22にも、電子ビーム鏡筒21内や描画室22内を真空状態まで排気する真空ポンプが配置されている。 The vacuum pump 2003 is a device that can evacuate the interior of the preliminary chamber 200 to a vacuum state independently of the electron beam column 21. Although not shown, vacuum pumps are also disposed in the electron beam barrel 21 and the writing chamber 22 to evacuate the inside of the electron beam barrel 21 and the writing chamber 22 to a vacuum state.

扉2004は、外部(大気)に対して予備室200を手動或いは図示しないモータにより開閉し、予備室200を開放した状態において外部から予備室200内のブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換作業を許容する部材である。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を容易に交換できるように、扉2004は、予備室200の上壁部に配置されている。 The door 2004 opens and closes the preliminary chamber 200 to the outside (atmosphere) manually or by a motor (not shown), and replaces the blanking aperture array mounting board 26 inside the preliminary chamber 200 from the outside with the preliminary chamber 200 open. It is a permissible member. The door 2004 is arranged on the upper wall of the preliminary chamber 200 so that the blanking aperture array mounting board 26 can be easily replaced.

ゲートバルブ2005は、電子ビーム鏡筒21と予備室200とを連通する開口部21aを手動或いは図示しないモータにより開閉する部材である。ゲートバルブ2005を開いて開口部21aを開放することで、電子ビーム鏡筒21と予備室200との間でブランキングアパーチャアレイ実装基板26を搬送することができる。ゲートバルブ2005を閉じて開口部21aを遮蔽することで、電子ビーム鏡筒21内を真空状態に維持しながら扉2004を開いて予備室200を大気化することができる。これにより、電子ビーム鏡筒21内を大気化することなく、扉2004により予備室200を開放した開口部200aを介して予備室200内のブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換作業を行うことができる。なお、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換作業は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26(すなわち、実装基板263のコネクタ261)に対する配線2001の取り外し作業又は接続作業だけでなく、配線2001を通じた通電状態の確認作業を含んでもよい。 The gate valve 2005 is a member that opens and closes the opening 21a that communicates the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200 manually or by a motor (not shown). By opening the gate valve 2005 and opening the opening 21a, the blanking aperture array mounting board 26 can be transferred between the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200. By closing the gate valve 2005 and shielding the opening 21a, it is possible to open the door 2004 and evacuate the preliminary chamber 200 to the atmosphere while maintaining the inside of the electron beam column 21 in a vacuum state. As a result, the blanking aperture array mounting board 26 in the preliminary chamber 200 can be replaced through the opening 200a that opens the preliminary chamber 200 by the door 2004 without making the inside of the electron beam column 21 atmospheric. can. Note that the replacement work of the blanking aperture array mounting board 26 includes not only the work of removing or connecting the wiring 2001 to the blanking aperture array mounting board 26 (that is, the connector 261 of the mounting board 263), but also the work of replacing the wiring 2001 with electricity. This may include confirmation work.

XYZθステージ215は、光軸OA上に位置されたブランキングアパーチャアレイ実装基板26と、成形アパーチャアレイ基板25とのアライメント調整を行う部材である。図2および図3に示すように、XYZθステージ215は、成形アパーチャアレイ基板25の上方に位置し、成形アパーチャアレイ基板25を上方から支持している。したがって、XYZθステージ215が動き、この動きが成形アパーチャアレイ基板25に伝達されることで、成形アパーチャアレイ基板25をXYZθステージ215と同じ方向に動かすことができる。これによって、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26と成形アパーチャアレイ基板25とのアライメント調整を行うことができる。なお、XYZθステージ215では、成形アパーチャアレイ基板25をX方向、Y方向、Z方向およびθ方向の少なくとも一方に動かしてアライメント調整を行うことができる。XYZθステージ215は、例えば、ピエゾステージであってもよい。アライメント機構として、XYZθステージ215の代わりにYZθステージを採用してもよい。 The XYZθ stage 215 is a member that adjusts the alignment between the blanking aperture array mounting board 26 located on the optical axis OA and the molded aperture array board 25. As shown in FIGS. 2 and 3, the XYZθ stage 215 is located above the molded aperture array substrate 25 and supports the molded aperture array substrate 25 from above. Therefore, by moving the XYZθ stage 215 and transmitting this movement to the shaping aperture array substrate 25, the shaping aperture array substrate 25 can be moved in the same direction as the XYZθ stage 215. Thereby, alignment adjustment between the blanking aperture array mounting board 26 and the molded aperture array board 25 can be performed. Note that, on the XYZθ stage 215, alignment adjustment can be performed by moving the molded aperture array substrate 25 in at least one of the X direction, the Y direction, the Z direction, and the θ direction. The XYZθ stage 215 may be, for example, a piezo stage. As an alignment mechanism, a YZθ stage may be employed instead of the XYZθ stage 215.

冷却構造218,219,220,221は、成形アパーチャアレイ基板25およびブランキングアパーチャアレイ実装基板26を冷却する構造である。冷却構造218,219,220,221は、電子ビームBに晒される成形アパーチャアレイ基板25が電子ビームBの熱で膨張して開口ピッチが変化するのを抑制し、また、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の実装基板263に形成された電気回路による発熱を冷却する。冷却構造218,219,220,221は、電子ビーム鏡筒21に設けられた第1冷却流路218と、予備室200の底部200bに設けられた第2冷却流路219と、電子ビーム鏡筒21と成形アパーチャアレイ基板25との間に設けられた第1熱伝導部材221と、予備室200の底部200bと実装基板263との間に設けられた第2熱伝導部材220とを有する。第1冷却流路218および第2冷却流路219は、冷却水が循環するように構成されている。第1熱伝導部材221は、例えば、銅箔などによって良好な熱伝導性を有するように構成されている。第2熱伝導部材220は、例えば、複数層の銅箔などによって良好な熱伝導性および可撓性を有するように構成されている。ビーム軌道に影響を与えずにブランキングアパーチャアレイ実装基板26の冷却を効率的に行うため、第2熱伝導部材220は非磁性の純銅で構成されていることが好ましい。図5に示すように、第2熱伝導部材220は、2つの配線2001に干渉しないように、各配線2001に対してY方向の内側にずれて配置されている。 The cooling structures 218, 219, 220, and 221 are structures that cool the molded aperture array substrate 25 and the blanking aperture array mounting substrate 26. The cooling structures 218, 219, 220, and 221 suppress the shaping aperture array substrate 25 exposed to the electron beam B from expanding due to the heat of the electron beam B and changing the aperture pitch, and also prevent the blanking aperture array mounting substrate 25 from expanding due to the heat of the electron beam B. The heat generated by the electric circuit formed on the mounting board 263 of No. 26 is cooled down. The cooling structures 218, 219, 220, and 221 include a first cooling channel 218 provided in the electron beam column 21, a second cooling channel 219 provided in the bottom 200b of the preliminary chamber 200, and the electron beam column 21. 21 and the molded aperture array substrate 25, and a second heat conductive member 220 provided between the bottom 200b of the preliminary chamber 200 and the mounting board 263. The first cooling channel 218 and the second cooling channel 219 are configured to circulate cooling water. The first thermally conductive member 221 is made of, for example, copper foil or the like and is configured to have good thermal conductivity. The second thermally conductive member 220 is configured to have good thermal conductivity and flexibility using, for example, multiple layers of copper foil. In order to efficiently cool the blanking aperture array mounting board 26 without affecting the beam trajectory, the second heat conductive member 220 is preferably made of non-magnetic pure copper. As shown in FIG. 5, the second heat conductive member 220 is disposed inwardly in the Y direction with respect to each wiring 2001 so as not to interfere with the two wirings 2001.

成形アパーチャアレイ基板25は、電子ビーム鏡筒21および第1熱伝導部材221を介した第1冷却流路218との熱交換によって冷却される。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、第2熱伝導部材220および予備室200を介した第2冷却流路219との熱交換によって冷却される。なお、図2に示すように、電子ビーム鏡筒21の内部には、電子ビーム鏡筒21と第2移動レール2172との接点2006が設けられている。接点2006は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の搬送を妨げずに第2移動レール2172に接触できるように、回転自在なローラで構成されている。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、接点2006および電子ビーム鏡筒21を介した第1冷却流路218との熱交換でも冷却されてもよい。 The shaped aperture array substrate 25 is cooled by heat exchange with the first cooling channel 218 via the electron beam column 21 and the first heat conductive member 221. The blanking aperture array mounting board 26 is cooled by heat exchange with the second cooling channel 219 via the second heat conductive member 220 and the preliminary chamber 200. Note that, as shown in FIG. 2, a contact point 2006 between the electron beam barrel 21 and the second moving rail 2172 is provided inside the electron beam barrel 21. The contact 2006 is constituted by a rotatable roller so that it can contact the second moving rail 2172 without interfering with the conveyance of the blanking aperture array mounting board 26. The blanking aperture array mounting board 26 may also be cooled by heat exchange with the first cooling channel 218 via the contacts 2006 and the electron beam column 21.

一方、図1に示すように、制御部3は、制御計算機31と、偏向制御回路32(制御部)と、移動制御回路33と、レンズ制御回路34とを有している。偏向制御回路32は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26および偏向器201に接続されている。移動制御回路33は、図2および図3の第1モータ212、第2モータ213およびXYZθステージ215に接続されている。レンズ制御回路34は、照明レンズ24、歪調整レンズ28および対物レンズ210に接続されている。 On the other hand, as shown in FIG. 1, the control section 3 includes a control computer 31, a deflection control circuit 32 (control section), a movement control circuit 33, and a lens control circuit 34. Deflection control circuit 32 is connected to blanking aperture array mounting board 26 and deflector 201. The movement control circuit 33 is connected to the first motor 212, the second motor 213, and the XYZθ stage 215 in FIGS. 2 and 3. Lens control circuit 34 is connected to illumination lens 24, distortion adjustment lens 28, and objective lens 210.

以上の構成を有するマルチビーム描画装置1においては、真空ポンプによって装置1(詳細には描画部2)内が真空に保持された状態で、電子銃23から放出された電子ビームBが、制限アパーチャ基板29に形成された中心の穴でクロスオーバーを形成するように、レンズ制御回路34で励磁された照明レンズ24によって収束され、成形アパーチャアレイ基板25全体を照明する。 In the multi-beam lithography apparatus 1 having the above configuration, the electron beam B emitted from the electron gun 23 is transmitted through the limiting aperture while the inside of the apparatus 1 (specifically, the lithography section 2) is kept in vacuum by the vacuum pump. The light is focused by the illumination lens 24 excited by the lens control circuit 34 to illuminate the entire shaped aperture array substrate 25 so as to form a crossover at the center hole formed in the substrate 29 .

電子ビームBが成形アパーチャアレイ基板25の複数の第1開口A1を通過することによって、マルチビームアレイMBが形成される。マルチビームアレイMBは、光軸OA上に位置されたブランキングアパーチャアレイチップ260のマルチビームアレイMBに対応する第2開口A2内を通過する。マルチビームアレイMBの各ビームは、制限アパーチャ基板29に形成された中心の穴に向かって角度を持って進む。従って、マルチビームアレイMB全体のビーム径及びマルチビームアレイMBのビームピッチは、成形アパーチャアレイ基板25を通過時から徐々に小さくなっていく。 A multi-beam array MB is formed by the electron beam B passing through the plurality of first apertures A1 of the shaped aperture array substrate 25. The multi-beam array MB passes through a second aperture A2 corresponding to the multi-beam array MB of the blanking aperture array chip 260 located on the optical axis OA. Each beam of the multi-beam array MB travels at an angle toward a central hole formed in the limiting aperture substrate 29. Therefore, the beam diameter of the entire multi-beam array MB and the beam pitch of the multi-beam array MB gradually become smaller after passing through the shaped aperture array substrate 25.

マルチビームアレイMBは、成形アパーチャアレイ基板25によって形成されたビームピッチよりも狭くなったピッチでブランキングアパーチャアレイ実装基板26を通過する。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を通過したマルチビームアレイMBは、制限アパーチャ基板29に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、XYステージ211が連続移動している状態で、偏向制御回路32は、ブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカを電圧の印加によって駆動する。このとき、制御計算機31は、図示しない記憶装置からパターンの描画データを読み出し、この読み出された描画データに対して複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。ショットデータには、各ショットの照射量および照射位置座標等が定義されている。制御計算機31は、ショットデータに基づいて各ショットの照射量を偏向制御回路32に出力する。偏向制御回路32は、入力された照射量を電流密度で除することで照射時間を求める。そして、偏向制御回路32は、この求めた照射時間だけブランキングアパーチャアレイ実装基板26のブランカがビームを通過させるように、対応するブランカに電圧を印加する。また、このとき、制御計算機31は、ショットデータが示す位置(座標)に各ビームが偏向されるように、偏向位置データを偏向制御回路32に出力する。偏向制御回路32は、偏向量を演算し、歪調整レンズ28に偏向電圧を印加する。これにより、その回にショットされるマルチビームアレイMBがXYステージ211の連続動作に合わせてまとめて偏向される。 The multi-beam array MB passes through the blanking aperture array mounting board 26 at a pitch narrower than the beam pitch formed by the shaped aperture array board 25. The multi-beam array MB that has passed through the blanking aperture array mounting board 26 advances toward the center hole formed in the limiting aperture board 29 . Here, while the XY stage 211 is continuously moving, the deflection control circuit 32 drives the blanker of the blanking aperture array chip 260 by applying a voltage. At this time, the control computer 31 reads pattern drawing data from a storage device (not shown) and performs multiple stages of data conversion processing on the read drawing data to generate shot data unique to the apparatus. The shot data defines the irradiation amount, irradiation position coordinates, etc. of each shot. The control computer 31 outputs the dose of each shot to the deflection control circuit 32 based on the shot data. The deflection control circuit 32 calculates the irradiation time by dividing the input irradiation amount by the current density. Then, the deflection control circuit 32 applies a voltage to the corresponding blanker so that the blanker of the blanking aperture array mounting board 26 passes the beam for the determined irradiation time. Also, at this time, the control computer 31 outputs deflection position data to the deflection control circuit 32 so that each beam is deflected to the position (coordinates) indicated by the shot data. The deflection control circuit 32 calculates the amount of deflection and applies a deflection voltage to the distortion adjustment lens 28. As a result, the multi-beam array MB shot at that time is deflected all at once in accordance with the continuous operation of the XY stage 211.

これにより、偏向制御回路32によって駆動されたブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカによって電子ビームが偏向され、この偏向された電子ビームは、制限アパーチャ基板29の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板29によって遮蔽される。一方、ブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ基板29の中心の穴を通過する。 As a result, the electron beam is deflected by the blanker of the blanking aperture array chip 260 driven by the deflection control circuit 32, and this deflected electron beam is displaced from the center hole of the limiting aperture substrate 29, and 29. On the other hand, the electron beam that is not deflected by the blanker of the blanking aperture array chip 260 passes through the center hole of the limiting aperture substrate 29 .

このように、制限アパーチャ基板29は、ブランキングアパーチャアレイチップ260のブランカによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームONになってからビームOFFになるまでに制限アパーチャ基板29を通過したビームが、1回分のショットのビームとなる。 In this manner, the limiting aperture substrate 29 blocks each beam that is deflected by the blanker of the blanking aperture array chip 260 into a beam OFF state. The beam that passes through the limiting aperture substrate 29 from when the beam is turned on until it is turned off becomes the beam for one shot.

制限アパーチャ基板29を通過したマルチビームアレイMBは、レンズ制御回路34で励磁された対物レンズ210により、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1に対する所望の縮小倍率のアパーチャ像となり、基板4上に焦点調整される。そして、偏向器201によって制限アパーチャ基板29を通過したマルチビームアレイMBが同方向にまとめて偏向され、基板4上の各ビームの照射位置に照射される。これにより、基板4へのパターンの描画が行われる。 The multi-beam array MB that has passed through the limiting aperture substrate 29 becomes an aperture image of a desired reduction magnification with respect to the first aperture A1 of the shaping aperture array substrate 25 by the objective lens 210 excited by the lens control circuit 34, and is displayed on the substrate 4. Focus is adjusted. Then, the multi-beam array MB that has passed through the limited aperture substrate 29 is collectively deflected in the same direction by the deflector 201, and is irradiated onto the irradiation position of each beam on the substrate 4. As a result, a pattern is drawn on the substrate 4.

ここで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板は、マルチビームアレイMBの影響によって性能が劣化する。性能が劣化したブランキングアパーチャアレイ実装基板を新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板と交換する場合、従来は、電子ビーム鏡筒21を大気化および分解する必要があった。これに対して、本実施形態では、電子ビーム鏡筒21を大気化および分解せずにブランキングアパーチャアレイ実装基板を交換することができる。 Here, the performance of the blanking aperture array mounting board deteriorates due to the influence of the multi-beam array MB. Conventionally, when replacing a blanking aperture array mounting board whose performance has deteriorated with a new blanking aperture array mounting board, it has been necessary to expose the electron beam column 21 to the atmosphere and to disassemble it. In contrast, in this embodiment, the blanking aperture array mounting board can be replaced without exposing the electron beam column 21 to the atmosphere or disassembling it.

具体的には、移動制御回路33は、光軸OA上のブランキングアパーチャアレイ実装基板26が予備室200内に退避するまで第1移動レール2171および第2移動レール2172を移動させるように第1モータ212および第2モータ213の駆動を制御する。 Specifically, the movement control circuit 33 moves the first movement rail 2171 and the second movement rail 2172 until the blanking aperture array mounting board 26 on the optical axis OA is retracted into the preliminary chamber 200. The drive of the motor 212 and the second motor 213 is controlled.

これにより、図6に示すように、電子ビーム鏡筒21内および予備室200内が真空状態に保持されたまま、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26が光軸OA上から予備室200内に退避される。 As a result, as shown in FIG. 6, the blanking aperture array mounting board 26 is retracted from above the optical axis OA into the preliminary chamber 200 while the inside of the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200 are maintained in a vacuum state. Ru.

ブランキングアパーチャアレイ実装基板26が予備室200内に退避された後、ゲートバルブ2005を閉める。ゲートバルブ2005を閉めた後に扉2004を空けることで、電子ビーム鏡筒21内を真空状態に保持したまま予備室200を大気化することができる。これにより電子ビーム鏡筒21内を真空状態に保持したまま、予備室200内のブランキングアパーチャアレイ実装基板26を扉2004により予備室200を開放した開口部200aを介して手作業で交換することができる。具体的には、劣化したブランキングアパーチャアレイ実装基板26を、コネクタ261を介して配線2001から取り外す作業と、新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板26を、コネクタ261を介して配線2001に接続する作業とを行うことができる。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を交換した後は、扉2004を閉じて、真空ポンプ2003によって予備室200を真空状態まで排気する。そして、予備室200内が真空状態になったら、ゲートバルブ2005を開く。ゲートバルブ2005が開かれた後、移動制御回路33は、予備室200内の新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板26が光軸OA上に位置されるまで第1移動レール2171および第2移動レール2172を移動させるように第1モータ212および第2モータ213の駆動を制御する。 After the blanking aperture array mounting board 26 is evacuated into the preliminary chamber 200, the gate valve 2005 is closed. By opening the door 2004 after closing the gate valve 2005, the preliminary chamber 200 can be evacuated to the atmosphere while the inside of the electron beam column 21 is maintained in a vacuum state. As a result, the blanking aperture array mounting board 26 in the preliminary chamber 200 can be manually replaced through the opening 200a that opens the preliminary chamber 200 by the door 2004 while maintaining the inside of the electron beam column 21 in a vacuum state. Can be done. Specifically, the work includes removing the deteriorated blanking aperture array mounting board 26 from the wiring 2001 via the connector 261, and connecting a new blanking aperture array mounting board 26 to the wiring 2001 via the connector 261. and can be done. After replacing the blanking aperture array mounting board 26, the door 2004 is closed and the preliminary chamber 200 is evacuated to a vacuum state by the vacuum pump 2003. Then, when the inside of the preliminary chamber 200 becomes a vacuum state, the gate valve 2005 is opened. After the gate valve 2005 is opened, the movement control circuit 33 moves the first movement rail 2171 and the second movement rail 2172 until the new blanking aperture array mounting board 26 in the preliminary chamber 200 is positioned on the optical axis OA. The driving of the first motor 212 and the second motor 213 is controlled so as to move the motor.

新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板26が光軸OA上に位置されると、XYZθステージ215は、新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板26と成形アパーチャアレイ基板25とのアライメント調整を行う。アライメント調整においては、例えば、移動制御回路33によってXYZθステージ215(すなわち、成形アパーチャアレイ基板25)を微動させながら、XYステージ211上に設置された電流検出器230によってブランキングアパーチャアレイ実装基板26を通過する総ビーム電流を測定し、測定された総ビーム電流の電流量が最も大きくなったときの成形アパーチャアレイ25の位置を、アライメント調整後の成形アパーチャアレイ25の位置としてもよい。 When the new blanking aperture array mounting board 26 is positioned on the optical axis OA, the XYZθ stage 215 performs alignment adjustment between the new blanking aperture array mounting board 26 and the molded aperture array board 25. In the alignment adjustment, for example, while the movement control circuit 33 slightly moves the XYZθ stage 215 (that is, the molded aperture array substrate 25), the current detector 230 installed on the XY stage 211 moves the blanking aperture array mounting substrate 26. The total passing beam current may be measured, and the position of the shaping aperture array 25 when the amount of the measured total beam current becomes the largest may be taken as the position of the shaping aperture array 25 after alignment adjustment.

アライメント調整の後は、成形アパーチャアレイ基板25で形成されたマルチビームアレイMBの各ビームに対して、光軸OA上に位置された新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板26によるブランキング偏向を行う。 After alignment adjustment, each beam of the multi-beam array MB formed by the shaped aperture array substrate 25 is blanked and deflected by a new blanking aperture array mounting substrate 26 located on the optical axis OA.

なお、マルチビーム描画装置1は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26が予備室200内に位置された状態でのビーム調整を行ってもよい。 Note that the multi-beam writing apparatus 1 may perform beam adjustment while the blanking aperture array mounting board 26 is positioned in the preliminary chamber 200.

以上述べたように、本実施形態によるマルチビーム描画装置1によれば、予備室200と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26を電子ビーム鏡筒21と予備室200との間で搬送する搬送機構214と、一端がブランキングアパーチャアレイ実装基板26に取り外し可能に接続され、他端が予備室200に設けられたフィードスルー2002を通して予備室200の外部の偏向制御回路32に接続された配線2001とを備えることで、電子ビーム鏡筒21を真空状態に保持したまま、予備室200内においてブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換作業を適切に行うことができる。したがって、本実施形態によれば、稼働率の悪化を抑制しつつブランキングアパーチャアレイ実装基板26を適切に交換することができる。 As described above, according to the multi-beam drawing apparatus 1 according to the present embodiment, the preliminary chamber 200 and the transport mechanism 214 that conveys the blanking aperture array mounting board 26 between the electron beam column 21 and the preliminary chamber 200 are provided. and a wiring 2001 whose one end is removably connected to the blanking aperture array mounting board 26 and whose other end is connected to the deflection control circuit 32 outside the preliminary chamber 200 through a feedthrough 2002 provided in the preliminary chamber 200. With this provision, the blanking aperture array mounting board 26 can be replaced appropriately within the preliminary chamber 200 while the electron beam column 21 is maintained in a vacuum state. Therefore, according to this embodiment, the blanking aperture array mounting board 26 can be replaced appropriately while suppressing deterioration of the operating rate.

また、本実施形態によるマルチビーム描画装置1によれば、予備室200内にブランキングアパーチャアレイ実装基板26が位置された状態でのビーム調整を行うことで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26によって発生するアパーチャ像の結像歪が無い状態でのビーム調整を先に完了させたうえで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26による結像歪を調整することができる。また、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26以外の光学系のビーム調整が不完全なことによって第2開口A2を通過しないビームがブランキングアパーチャアレイ実装基板26に照射され、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26がダメージを受けることを抑制することができる。 Further, according to the multi-beam drawing apparatus 1 according to the present embodiment, by performing beam adjustment with the blanking aperture array mounting board 26 positioned in the preliminary chamber 200, the blanking aperture array mounting board 26 can generate After completing the beam adjustment in a state where there is no imaging distortion of the aperture image, the imaging distortion caused by the blanking aperture array mounting board 26 can be adjusted. Furthermore, since the beam adjustment of the optical system other than the blanking aperture array mounting board 26 is incomplete, the blanking aperture array mounting board 26 is irradiated with a beam that does not pass through the second aperture A2. You can prevent damage from occurring.

上述した実施形態は、マルチビーム描画装置1の好ましい一例を示したものである。しかしながら、マルチビーム描画装置1は、上述した実施形態に限定されず、以下に示される種々の変形例を適用することができる。 The embodiment described above shows a preferable example of the multi-beam writing apparatus 1. However, the multi-beam drawing apparatus 1 is not limited to the embodiment described above, and various modifications shown below can be applied.

(第1の変形例)
これまでは、単一の予備室200、搬送機構214および配線2001を備えたマルチビーム描画装置1の例について説明した。しかしながら、予備室200、搬送機構214および配線2001の個数は1つに限定されず、複数であってもよい。例えば、図7に示すように、2つの予備室200,200、搬送機構214,214および配線2001,2001を設け、2つの搬送機構214,214のそれぞれに同一構造のブランキングアパーチャアレイ実装基板26,26を搭載してもよい。なお、2つの配線2001,2001は、ともに偏向制御回路32に接続されている。
(First modification)
Up to now, an example of the multi-beam lithography apparatus 1 including a single preliminary chamber 200, a transport mechanism 214, and wiring 2001 has been described. However, the number of preliminary chamber 200, transport mechanism 214, and wiring 2001 is not limited to one, and may be plural. For example, as shown in FIG. 7, two preliminary chambers 200, 200, transport mechanisms 214, 214, and wiring 2001, 2001 are provided, and each of the two transport mechanisms 214, 214 has a blanking aperture array mounting board 26 of the same structure. , 26 may be installed. Note that the two wirings 2001, 2001 are both connected to the deflection control circuit 32.

このような構成によれば、図7に示すように、一方の予備室200内の搬送機構214でブランキングアパーチャアレイ実装基板26を光軸OA上に位置させながら、他方の予備室200をゲートバルブ2005で電子ビーム鏡筒21から隔絶して大気化することができる。これにより、一方のブランキングアパーチャアレイ実装基板26を用いて描画を行いながら、並行して他方のブランキングアパーチャアレイ実装基板26の交換作業を行うことができる。したがって、稼働率の悪化をさらに効果的に抑制することができる。 According to such a configuration, as shown in FIG. 7, while the blanking aperture array mounting board 26 is positioned on the optical axis OA by the transport mechanism 214 in one of the preliminary chambers 200, the other preliminary chamber 200 is gated. It can be isolated from the electron beam column 21 by a bulb 2005 and brought into the atmosphere. As a result, while writing is performed using one blanking aperture array mounting board 26, the other blanking aperture array mounting board 26 can be replaced in parallel. Therefore, deterioration of the operating rate can be suppressed more effectively.

(第2の変形例)
図7では、2つのブランキングアパーチャアレイ実装基板26が同一構造である例について説明した。これに対して、図8に示すように、2つのブランキングアパーチャアレイ実装基板26,26のうちの1つのブランキングアパーチャアレイ実装基板26上(すなわち、マルチビームアレイMBの入射側)に、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1よりも小さい第3開口A3が設けられた第2の成形アパーチャアレイ基板262を配置してもよい。
(Second modification)
In FIG. 7, an example has been described in which two blanking aperture array mounting boards 26 have the same structure. On the other hand, as shown in FIG. A second shaped aperture array substrate 262 provided with a third opening A3 smaller than the first opening A1 of the aperture array substrate 25 may be arranged.

第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の第2開口A2よりも小さい。第2の成形アパーチャアレイ基板262は、例えば、接着剤などの接合材によってブランキングアパーチャアレイ実装基板26に貼り合わされている。第2の成形アパーチャアレイ基板262は、アクチュエータによってブランキングアパーチャアレイ実装基板26に対して水平方向に移動可能に構成されていてもよい。 The third aperture A3 of the second molded aperture array substrate 262 is smaller than the second aperture A2 of the blanking aperture array mounting substrate 26. The second molded aperture array substrate 262 is bonded to the blanking aperture array mounting substrate 26 using a bonding material such as an adhesive, for example. The second shaped aperture array substrate 262 may be configured to be movable in the horizontal direction with respect to the blanking aperture array mounting substrate 26 by an actuator.

このような構成によれば、第2の成形アパーチャアレイ基板262が設けられたブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、第2の成形アパーチャアレイ基板262によって1本1本のビームサイズが小さく削られて、より細くなったマルチビームアレイMBをブランキング偏向する。したがって、2つのブランキングアパーチャアレイ実装基板26,26の切り替えによって、求められる描画精度および描画速度に応じた好適なビームサイズを選択することができる。 According to such a configuration, the blanking aperture array mounting board 26 on which the second molded aperture array board 262 is provided has the beam size of each beam reduced by the second molded aperture array board 262. , blanking and deflecting the narrower multi-beam array MB. Therefore, by switching between the two blanking aperture array mounting boards 26, 26, it is possible to select a suitable beam size according to the required writing accuracy and writing speed.

なお、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3は、マルチビームアレイMBの各ビームの一部を制限することができるのであれば、必ずしも、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1よりも小さくなくてもよい。例えば、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3の大きさは、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1の大きさ以上であってもよい。 Note that the third aperture A3 of the second shaped aperture array substrate 262 is not necessarily larger than the first aperture A1 of the shaped aperture array substrate 25, if a portion of each beam of the multi-beam array MB can be restricted. It doesn't have to be small either. For example, the size of the third opening A3 of the second molded aperture array substrate 262 may be greater than or equal to the size of the first opening A1 of the molded aperture array substrate 25.

ここで、図9Aは、第2の成形アパーチャアレイ基板262を備えた図8と異なる態様のマルチビーム描画装置1の要部を示す平面図である。図9Aには、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1と、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3と、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の第2開口A2との大きさ及び水平方向(XY方向)の位置関係が示されている。図9Bは、図8と同様の断面であり、より具体的には、図9AのIXB-IXB切断線に沿って成形アパーチャアレイ基板25、第2の成形アパーチャアレイ基板262及びブランキングアパーチャアレイ実装基板26を切断した場合の断面を示している。 Here, FIG. 9A is a plan view showing a main part of a multi-beam drawing apparatus 1 in a different aspect from FIG. 8, which includes a second shaped aperture array substrate 262. FIG. 9A shows the sizes and horizontal dimensions of the first opening A1 of the molded aperture array substrate 25, the third opening A3 of the second molded aperture array substrate 262, and the second opening A2 of the blanking aperture array mounting substrate 26. Positional relationships in directions (XY directions) are shown. 9B is a cross section similar to FIG. 8, and more specifically, the molded aperture array substrate 25, the second molded aperture array substrate 262, and the blanking aperture array mounting are shown along the IXB-IXB cutting line in FIG. 9A. A cross section of the substrate 26 is shown.

図9Aおよび図9Bに示される例において、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3は、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1と同じ大きさである。また、図9Aおよび図9Bにおいて、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1と、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3とは、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の第2開口A2よりも小さい。また、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1の中心は、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の第2開口A2の中心と一致している。一方、第2の成形アパーチャアレイ基板262の第3開口A3の中心は、成形アパーチャアレイ基板25の第1開口A1の中心、および、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26の第2開口A2の中心から、水平方向(X方向の正方向およびY方向の負方向)にずれている。 In the example shown in FIGS. 9A and 9B, the third aperture A3 of the second shaped aperture array substrate 262 is the same size as the first aperture A1 of the shaped aperture array substrate 25. In the example shown in FIGS. In addition, in FIGS. 9A and 9B, the first opening A1 of the molded aperture array substrate 25 and the third opening A3 of the second molded aperture array substrate 262 are closer to each other than the second opening A2 of the blanking aperture array mounting board 26. It's also small. Further, the center of the first opening A1 of the molded aperture array substrate 25 coincides with the center of the second opening A2 of the blanking aperture array mounting substrate 26. On the other hand, the center of the third opening A3 of the second molded aperture array substrate 262 is from the center of the first opening A1 of the molded aperture array substrate 25 and the center of the second opening A2 of the blanking aperture array mounting board 26. It is shifted in the horizontal direction (positive direction in the X direction and negative direction in the Y direction).

図9Aおよび図9Bに示される構成においても、第2の成形アパーチャアレイ基板262が設けられたブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、第2の成形アパーチャアレイ基板262によって1本1本のビームサイズが小さく削られて、より細くなったマルチビームアレイMBをブランキング偏向することができる。したがって、2つのブランキングアパーチャアレイ実装基板26,26の切り替えによって、求められる描画精度および描画速度に応じた好適なビームサイズを選択することができる。 Also in the configuration shown in FIGS. 9A and 9B, the blanking aperture array mounting board 26 provided with the second shaped aperture array board 262 is configured such that the beam size of each beam is adjusted by the second shaped aperture array board 262. The multi-beam array MB, which has been cut into a smaller size and has become thinner, can be subjected to blanking deflection. Therefore, by switching between the two blanking aperture array mounting boards 26, 26, it is possible to select a suitable beam size according to the required writing accuracy and writing speed.

(第3の変形例)
これまでは、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26と成形アパーチャアレイ基板25とのアライメント調整を行うXYZθステージ215を、成形アパーチャアレイ基板25の上方に配置した例について説明した。これに対して、図10に示すように、XYZθステージ215を成形アパーチャアレイ基板25の下方に配置し、XYZθステージ215と成形アパーチャアレイ基板25とを成形アパーチャアレイ25を支持する支持部材2009で接続してもよい。
(Third modification)
Up to now, an example has been described in which the XYZθ stage 215 that performs alignment adjustment between the blanking aperture array mounting board 26 and the molded aperture array board 25 is arranged above the molded aperture array board 25. On the other hand, as shown in FIG. 10, the XYZθ stage 215 is arranged below the molded aperture array substrate 25, and the XYZθ stage 215 and the molded aperture array substrate 25 are connected by a support member 2009 that supports the molded aperture array 25. You may.

(第4の変形例)
これまでは、第2移動レール2172との接点2006がローラである例について説明した。これに対して、図11に示すように、接点2006は、第2移動レール2172が乗り上げる傾斜面2007aが形成された板状部材2007と、板状部材2007に上方への弾性力を付与する弾性部材2008とで構成してもよい。このような構成によれば、接点2006と第2移動レール2172とを安定的に接触させることで、ブランキングアパーチャアレイ実装基板26をさらに適切に冷却しながら保持することができる。
(Fourth modification)
So far, an example has been described in which the contact point 2006 with the second moving rail 2172 is a roller. On the other hand, as shown in FIG. 11, the contact point 2006 connects a plate member 2007 formed with an inclined surface 2007a on which the second moving rail 2172 rides, and an elastic member 2007 that applies an upward elastic force to the plate member 2007. It may also be configured with member 2008. According to such a configuration, by bringing the contacts 2006 into stable contact with the second moving rail 2172, the blanking aperture array mounting board 26 can be held while being cooled more appropriately.

(第5の変形例)
これまでは、XYZθステージ215を電子ビーム鏡筒21内において成形アパーチャアレイ基板25の上方に配置した例(図2等)と、XYZθステージ215を電子ビーム鏡筒21内において成形アパーチャアレイ基板25の下方に配置した例(図10)について説明した。これに対して、図12に示すように、搬送機構214によってブランキングアパーチャアレイ実装基板26と一体的に搬送可能な状態にXYZθステージ215を配置してもよい。より具体的には、図12に示される例において、XYZθステージ215は、可動テーブル27上に設けられている。ブランキングアパーチャアレイ実装基板26は、XYZθステージ215上に搭載される。このような構成によれば、XYZθステージ215を予備室200内に搬送することができるので、電子ビーム鏡筒21を分解せずにXYZθステージ215を点検することができる。また、図12に示すように、成形アパーチャアレイ基板25は、電子ビーム鏡筒21内に不動状態に配置(固定)されていてもよい。
(Fifth modification)
Up to now, we have provided an example in which the XYZθ stage 215 is placed above the shaped aperture array substrate 25 within the electron beam barrel 21 (as shown in FIG. 2, etc.), and an example in which the An example of the lower arrangement (FIG. 10) has been described. On the other hand, as shown in FIG. 12, the XYZθ stage 215 may be placed in a state where it can be transported integrally with the blanking aperture array mounting board 26 by the transport mechanism 214. More specifically, in the example shown in FIG. 12, the XYZθ stage 215 is provided on the movable table 27. The blanking aperture array mounting board 26 is mounted on the XYZθ stage 215. According to such a configuration, the XYZθ stage 215 can be transported into the preliminary chamber 200, so that the XYZθ stage 215 can be inspected without disassembling the electron beam column 21. Further, as shown in FIG. 12, the shaped aperture array substrate 25 may be immovably disposed (fixed) within the electron beam column 21.

マルチビーム描画装置1の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、マルチビーム描画装置1の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやCD-ROM等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。 At least a portion of the multi-beam writing device 1 may be configured with hardware or software. When configured with software, a program for realizing at least part of the functions of the multi-beam lithography apparatus 1 may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, and may be read and executed by a computer. The recording medium is not limited to a removable one such as a magnetic disk or an optical disk, but may also be a fixed recording medium such as a hard disk device or memory.

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 The embodiments described above are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 マルチビーム描画装置
23 電子銃
25 成形アパーチャアレイ基板
26 ブランキングアパーチャアレイ実装基板
200 予備室
214 搬送機構
2001 配線
2002 フィードスルー
2003 真空ポンプ
2004 扉
2005 ゲートバルブ
32 偏向制御回路
1 Multi-beam drawing device 23 Electron gun 25 Molding aperture array substrate 26 Blanking aperture array mounting substrate 200 Preliminary chamber 214 Transport mechanism 2001 Wiring 2002 Feed through 2003 Vacuum pump 2004 Door 2005 Gate valve 32 Deflection control circuit

Claims (6)

マルチ荷電粒子ビームアレイを放出する放出部と、
前記マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う複数のブランカが配置されたブランキングアパーチャアレイ実装基板と、
前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板を鏡筒と前記鏡筒に連通可能な予備室との間で搬送する搬送機構と、
一端が前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板に取り外し可能に接続され、他端が前記予備室に設けられたフィードスルーを通して前記予備室の外部の制御部に接続され、前記制御部から前記ブランカに通電制御を行うための配線と、
前記予備室と外部との間の扉と、
前記予備室と前記鏡筒との間のゲートバルブと、
前記予備室を排気するポンプと、を備えるマルチ荷電粒子ビーム照射装置。
an emitter that emits a multi-charged particle beam array;
a blanking aperture array mounting board on which a plurality of blankers are arranged for blanking and deflecting each beam of the multi-charged particle beam array;
a transport mechanism that transports the blanking aperture array mounting board between a lens barrel and a preliminary chamber that can communicate with the lens barrel;
One end is removably connected to the blanking aperture array mounting board, and the other end is connected to a control unit outside the preliminary chamber through a feedthrough provided in the preliminary chamber, and the control unit controls energization of the blanker. Wiring to do this,
a door between the preliminary room and the outside;
a gate valve between the preliminary chamber and the lens barrel;
A multi-charged particle beam irradiation device comprising: a pump for evacuating the preliminary chamber.
前記マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う複数のブランカが配置された第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板と、
前記第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板を鏡筒と前記鏡筒に連通可能な第2の予備室との間で搬送する第2の搬送機構と、
一端が前記第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板に取り外し可能に接続され、他端が前記第2の予備室に設けられた第2のフィードスルーを通して前記制御部に接続され、前記制御部から前記第2のブランキングアパーチャアレイ実装基板の前記ブランカに通電制御を行うための第2の配線と、
前記第2の予備室と外部との間の第2の扉と、
前記第2の予備室と前記鏡筒との間の第2のゲートバルブと、
前記第2の予備室を排気する第2のポンプと、を更に備える請求項1に記載のマルチ荷電粒子ビーム照射装置。
a second blanking aperture array mounting board on which a plurality of blankers for blanking and deflecting each beam of the multi-charged particle beam array are arranged;
a second transport mechanism that transports the second blanking aperture array mounting board between a lens barrel and a second preliminary chamber that can communicate with the lens barrel;
One end is removably connected to the second blanking aperture array mounting board, and the other end is connected to the control unit through a second feedthrough provided in the second preliminary chamber, and the other end is connected to the control unit through a second feedthrough provided in the second preliminary chamber. a second wiring for controlling energization to the blanker of a second blanking aperture array mounting board;
a second door between the second preliminary room and the outside;
a second gate valve between the second preliminary chamber and the lens barrel;
The multi-charged particle beam irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a second pump for evacuating the second preliminary chamber.
前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板上に配置され、前記マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームの一部を制限する開口が設けられた成形アパーチャアレイ基板を更に備える請求項1または2に記載のマルチ荷電粒子ビーム照射装置。 The multi-charged particle according to claim 1 or 2, further comprising a shaped aperture array substrate disposed on the blanking aperture array mounting substrate and provided with an aperture that limits a portion of each beam of the multi-charged particle beam array. Beam irradiation device. 複数のブランカが設けられ、予備室内で配線の一端への接続作業が行われたブランキングアパーチャアレイ実装基板を、前記予備室から鏡筒に搬送する工程と、
放出部を用いて、マルチ荷電粒子ビームアレイを放出する工程と、
フィードスルーを通して前記予備室の外部において前記配線の他端に接続された制御部から前記複数のブランカに通電制御を行うことで、前記マルチ荷電粒子ビームアレイの各ビームのブランキング偏向を行う工程と、を備えるマルチ荷電粒子ビーム照射方法。
a step of transporting a blanking aperture array mounting board provided with a plurality of blankers and connected to one end of wiring in a preliminary chamber from the preliminary chamber to a lens barrel;
emitting a multi-charged particle beam array using the emitting unit;
performing blanking deflection of each beam of the multi-charged particle beam array by controlling energization to the plurality of blankers from a control unit connected to the other end of the wiring outside the preliminary chamber through a feedthrough; A multi-charged particle beam irradiation method comprising:
前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板が前記予備室に位置された状態でのビーム調整を行う工程を更に備える請求項4に記載のマルチ荷電粒子ビーム照射方法。 5. The multi-charged particle beam irradiation method according to claim 4, further comprising the step of performing beam adjustment while the blanking aperture array mounting board is located in the preliminary chamber. 予備室と外部との間の扉が閉じられ、前記予備室と鏡筒との間のゲートバルブが開かれ、前記鏡筒および前記予備室がポンプによって真空状態に排気され、複数のブランカが設けられたブランキングアパーチャアレイ実装基板が配線の一端に接続され、前記配線の他端が前記予備室に設けられたフィードスルーを通して前記予備室の外部の制御部に接続され、前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板が搬送機構によって前記予備室から前記鏡筒に搬送されている状態から、前記搬送機構によって前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板を前記鏡筒から前記予備室に搬送する工程と、
前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板が前記予備室に搬送された後に、前記ゲートバルブを閉じる工程と、
前記ゲートバルブが閉じられた後に、前記予備室の排気を停止して前記扉を開く工程と、
前記扉が開かれた状態で、前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板を前記配線から切断する工程と、
前記ブランキングアパーチャアレイ実装基板が前記配線から切断された後に、新たなブランキングアパーチャアレイ実装基板を前記配線に接続する工程と、を備えるブランキングアパーチャアレイ実装基板の交換方法。
A door between the preliminary chamber and the outside is closed, a gate valve between the preliminary chamber and the lens barrel is opened, the lens barrel and the preliminary chamber are evacuated to a vacuum state by a pump, and a plurality of blankers are provided. A blanking aperture array mounting board is connected to one end of the wiring, and the other end of the wiring is connected to a control unit outside the preliminary chamber through a feedthrough provided in the preliminary chamber, and the blanking aperture array mounting board is connected to one end of the wiring. a step of transporting the blanking aperture array mounting board from the lens barrel to the preliminary chamber by the transport mechanism from a state where the substrate is being transported from the preliminary chamber to the lens barrel by the transport mechanism;
closing the gate valve after the blanking aperture array mounting board is transported to the preliminary chamber;
After the gate valve is closed, stopping exhaust gas from the preliminary chamber and opening the door;
cutting the blanking aperture array mounting board from the wiring while the door is open;
A method for replacing a blanking aperture array mounting board, comprising the step of connecting a new blanking aperture array mounting board to the wiring after the blanking aperture array mounting board is cut from the wiring.
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JP3257742B2 (en) * 1994-03-15 2002-02-18 富士通株式会社 Electron beam exposure system
JP4478440B2 (en) * 2003-12-02 2010-06-09 キヤノン株式会社 Load lock device and method
JP4936368B2 (en) * 2006-11-21 2012-05-23 株式会社リコー Vacuum chamber and electron beam drawing apparatus
JP2016201491A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 株式会社ニューフレアテクノロジー Electron beam lithography apparatus

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