JP3257742B2

JP3257742B2 - 電子ビーム露光装置

Info

Publication number: JP3257742B2
Application number: JP04446894A
Authority: JP
Inventors: 義久大饗; 智彦阿部; 総一郎荒井; 繁丸山; 洋安田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH07254540A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブランキングアパーチャ
アレイ方式の電子ビーム露光装置に関する。電子ビーム
露光装置の中でも、ブランキングアパーチャアレイ方式
の装置は、ブランキングアパーチャアレイチップが外部
の制御回路と多くの個所で電気的に接続されている関係
上、ブランキングアパーチャアレイチップの保守がしに
くい構造となっており、この改善が望まれている。

【０００２】

【従来の技術】図１８は従来のブランキングアパーチャ
アレイ方式電子ビーム露光装置１０のブランキングアパ
ーチャアレイチップ（以下ＢＡＡチップという）１１の
部分を示す。

【０００３】１２は鏡筒、１３は電子銃、１４はウェハ
である。鏡筒１２の内部は、真空である。

【０００４】１５はプリント回路基板であり、ソケット
のピンが差し込まれる多数の孔１５ａ及び配線パターン
１５ｂを有し、鏡筒１２内に取り付けてある。

【０００５】プリント回路基板１５は、多数本の電線１
６、ハーメチックシール１７を介して、鏡筒１２の外部
のビーム・オン／オフ信号発生器１と電気的に接続され
ている。

【０００６】ＢＡＡチップ１１は、パッケージ１９に接
着剤層２０によって接着してあり、且つＢＡＡ電極２１
がワイヤボンディングによってはられたワイヤ２２によ
ってパッケージ１９と電気的に接続してある。

【０００７】このパッケージ１９が、ソケット２３に差
し込まれて取り付けてある。

【０００８】このソケット２３が、プリント基板１５に
差し込まれて取り付けてある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】保守等のため、ＢＡＡ
チップ１１を交換することが必要となる場合がある。

【００１０】ここで、ピンの数が相当に多く、パッケー
ジ１９はソケット２３に強い力で接続されており、ソケ
ット２３はプリント回路基板１５に強い力で接続されて
おり、パッケージ１９又はソケット２３を鏡筒１０内で
取り外したり、取り付けし直す操作はおよそ不可能であ
る。

【００１１】従って、ＢＡＡチップ１１は交換するに
は、鏡筒１２内を大気圧に開放した上で、プリント基板
１５を取り外し、ＢＡＡチップ１１をパッケージ１９及
びソケット２３と共に電線１６の長さが許す範囲で鏡筒
１２の外に引き出し、鏡筒１２の外部で作業してＢＡＡ
チップの交換を行なっていた。

【００１２】また、ＢＡＡチップを交換し、再び鏡筒１
２内に収めた後に、鏡筒１２内を再び真空状態とする作
業を行う。この鏡筒１２内を真空とするには、真空引き
を長時間行う必要がある。

【００１３】このため、ＢＡＡチップを交換する作業が
非常に手間がかかって面倒となってしまう。

【００１４】従って、従来のＢＡＡ方式電子ビーム露光
装置は、保守性が良くないという問題があった。

【００１５】そこで、本発明は、上記課題を解決した電
子ビーム露光装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
のピクセル及び電極を有するブランキングアパーチャア
レイチップを、鏡筒の外部の制御装置と電気的に接続さ
れた状態で、該鏡筒の内部に取り付けて使用する電子ビ
ーム露光装置において、上記ブランキングアパーチャア
レイチップを、パッドを周囲に沿って配した構成とする
と共に、上記鏡筒の内部に、上記制御装置と電気的に接
続された、多数のプローブが多数放射状に配されたプロ
ーブ手段と、上記ブランキングアパーチャアレイチップ
を、上記パッドが上記プローブの先端の針先に押し当た
る装着位置と、鏡筒の外部へ取り出しを可能とする位置
との間で移動させる移動手段とを有する構成としたもの
である。

【００１７】請求項２の発明は、二つのプローブを備え
た、ブランキングアパーチャアレイ装着検出手段を更に
有し、上記ブランキングアパーチャアレイは、コーナ部
分に、上記二つのプローブの針部に対応する位置関係で
配された二つのパッド部と、この二つのパッド部をつな
ぐつなぎ部とを有する装着確認用パッドパターンを有す
る構成としたものである。

【００１８】請求項３の発明は、基板と、該基板に形成
してある任意形状の開口と、該基板に、上記開口の一部
に臨んで形成してある電極と、該電極と電気的に接続さ
れており、上記基板の周囲に沿って並んだ多数のパッド
とよりなる構成としたものである。

【００１９】請求項４の発明は、基板と、該基板に形成
してある任意形状の開口と、該基板に、上記開口の一部
に臨んで形成してある電極と、該電極と電気的に接続さ
れており、上記基板の周囲に沿って並んだ多数のパッド
とよりなるブランキングアパーチャアレイチップを使用
する電子ビーム装置であって、鏡筒と、鏡筒の内部に設
けてあり、多数のプローブが放射状に配されたプローブ
手段と、該プローブと電気的に接続されており、鏡筒の
外部に設けられた制御手段と、該鏡筒の内部に設けてあ
り、上記ブランキングアパーチャアレイチップを、上記
パッドが上記プローブの先端の針先に押し当たる装着位
置と、鏡筒の外部へ取り出しを可能とする位置との間で
移動させる移動手段と、上記ブランキングアパーチャア
レイチップの上記任意形状開口を通過した電子ビームを
ステップ的に偏向させる手段とを有する構成としたもの
である。

【００２０】請求項５の発明は、装着されたブランキン
グアパーチャアレイチップに対応して、上記ブランキン
グアパーチャチップの上記任意形状開口を通過した電子
ビームを遮蔽が確実である方向に偏向させるブランキン
グ手段を更に有する構成としたものである。

【００２１】

【作用】請求項１のプローブ手段を設けた構成は、ブラ
ンキングアパーチャアレイチップを制御装置との電気的
接続及び電気的接続の解除が、パッドをプローブの針先
へ押し当てることによって、またパッドを針先から離す
ことによって可能となるように作用する。

【００２２】請求項２の二つのパッド部とつなぎ部と
は、チップが所定の位置に装着された場合に、装着検出
手段の二つのプローブを電気的に接続させるように作用
する。請求項３の任意形状の開口を有し、且つ開口に臨
んで電極を有する構成は、開口のうち電極が臨む部分を
通過する電子ビームを偏向させるように作用する。従っ
て、一の開口に基づいて、複数種類のパターンを作り出
し且つパターンの切り換えが、ｎｓｅｃオーダで行われ
るように作用する。

【００２３】請求項４の任意形状開口を有するチップを
装着されて使用される構成は、露光パターンの形状の切
り換えを短時間で済ませるように作用する。

【００２４】請求項４のブランキング手段を備えた構成
は電子ビームを漏れにくい方向に偏向させるように使用
する。

【００２５】

【実施例】

〔第１の実施例〕図１は第１の発明の一実施例になるブ
ランキングアパーチャアレイ方式の電子ビーム露光装置
３０を示す。

【００２６】電子ビーム露光装置３０は、鏡筒３１と、
鏡筒３１より側方に突き出しているサブチャンバ３２
と、鏡筒３１の外部の制御装置３３とを有する。

【００２７】鏡筒３１の内部には、頂部側に、電子銃３
４、底部側に、ウェハ用ステージ３５が設けてある。

【００２８】鏡筒３１の内部には、更に、収束用レンズ
３６〜４１、メインデフレクタ４２、サブデフレクタ４
３、ブランキング電極装置４４、ラウンドアパーチャ４
５、プローブ装置４６、ＢＡＡ用ステージ装置４７、ブ
ランキングアパーチャアレイチップ４８が設けてある。

【００２９】制御装置３３は、ＣＰＵ５０と、露光情報
が記憶されているメモリ５１と、ビーム・オン／オフ信
号を発生するビーム・オン／オフ信号発生器５２と、走
査信号発生器５３と、ブランキング制御信号発生器５４
を有する。

【００３０】サブチャンバ３２に関連して、ロッドロッ
ク弁６０，６１、及び真空ポンプ６２が設けてある。こ
こで、上記構成の電子ビーム露光装置３０の一般な動作
について説明する。ステージ３６上に、レジスト２１が
塗布されたウェハ７０をセットする。

【００３１】電子銃３４から放射された電子ビーム７１
は、ＢＡＡチップ４８を照射し、これを通過して二次元
的に整形され、オフ・ビーム７２とオン・ビーム７３と
の束となる。

【００３２】オフ・ビーム７２は、ＢＡＡチップ４８の
電極にオフ信号が印加されているときのビームであり、
屈曲して、ラウンドアパーチャ４５により遮ぎられ、ウ
ェハ７０までには到らない。

【００３３】オン・ビーム７３は、ＢＡＡチップ４８の
電極にオン電極が印加されているときのビームであり、
直進して、ラウンドアパーチャ４５の開口を通り抜け、
レンズ３９，４０，４１によって集束され、且つデフレ
クタ４３，４２によって偏向され、ウェハ７０上を照射
すると共に走査する。

【００３４】これにより、ウェハ７０のレジスト膜上
に、所定のパターンが露光される。

【００３５】次に、本発明の要部について説明する。

【００３６】〔ＢＡＡチップを交換可能とする構造〕Ｂ
ＡＡチップを交換可能とする構造は、プローブ装置４６
と、ＢＡＡチップ用ステージ装置４７よりなる。

【００３７】（１）プローブ装置４６（図２，３参照）プローブ装置４６は、図２，図３に示すように、略リン
グ形状の多層基板よりなる基盤８０と、基盤８０上のリ
ング形状の樹脂製のプローブ支持リング８１と、プロー
ブ支持リング８１により支持され、円錐面状に並んで放
射状に配された多数のプローブ８２とを有する。

【００３８】各プローブ８２は、基部側を基盤８０上の
パッド８３に半田付け固定してある。各プローブ８２
は、先端に、針部８２ａを有する。

【００３９】プローブ８２の先端の針部分８２ａは、Ｂ
ＡＡチップのパッドの配置に対応した配置で配されてい
る。

【００４０】各パッド８３は、基盤８０の内部の配線パ
ターン８４を介して基盤８０の外周部側のパッド８５と
接続してある。パッド８５から電線８６が引き出されて
いる。

【００４１】プローブ装置４６は、鏡筒３１より内方に
延出して形成してある円筒形状の壁部８７，８８によっ
て、基盤８０の外周寄りの部分８９を、真空シール部材
９０，９１を介して挟み込まれており真空シールされて
いる。

【００４２】鏡筒３１の外部に引き出されている電線８
６は、信号発生器５２に接続されている。

【００４３】また、プローブ装置４６は、ＢＡＡチップ
が正常に装着されたことを確認するための、一対のプロ
ーブ９２，９３を有する。このプローブ９２，９３は、
先端の針部９２ａ，９３ａがＢＡＡチップ４８のコーナ
の部分に対向するように配してある。

【００４４】プローブ９２，９３は、図１に示すよう
に、ＢＡＡチップ装着検出回路９４と電気的に接続され
ている。

【００４５】このプローブ装置４６は、鏡筒３１の内部
において、ＢＡＡチップ４８のビーム・オン／オフ信号
発生器５２に対する電気的接続、及び電気的接続の解除
を可能とするために設けてある。

【００４６】（２）ＢＡＡチップ用ステージ装置４７
（図４乃至図７参照）図４乃至図７に示すように、ＢＡＡチップ用ステージ装
置４７は、鏡筒３１に固定してある基台１００と、基台
１００上の四角枠状のフレーム１０１と、フレーム１０
１にＸ方向に延在して設けてある二本のカイドロッド１
０２ａ，１０２ｂと、ガイドロッド１０２ａ，１０２ｂ
に支持されてＸ₁，Ｘ₂方向に移動可能なＸステージ１
０３と、Ｘステージ１０３を位置Ｐ₁，Ｐ₂の間で
Ｘ₁，Ｘ₂方向に移動させるＸステージ移動機構１０４
と、Ｘステージ１０３の４カ所に組込まれてある軸受部
材１０５と、軸受部材１０５を挿通しており、Ｚ₁，Ｚ
₂方向に変位可能である４本の軸１０６と、軸１０４の
下端に固定してあり、下面にホルダが嵌合されて支持さ
れる浅い凹状のホルダ支持部１０７を有する矩形板状の
Ｚステージ１０８と、軸１０４をＺ₁方向に付勢するば
ね１０９と、Ｚステージ１０８を、図５に示す下動した
位置Ｑ₁と、この位置より若干上動した位置Ｑ₂との間
で昇降させるＺステージ昇降機構１１０とを有する。

【００４７】Ｘステージ移動機構１０４は、図４に示す
ように、Ｘステージ１０３上のラック１１１と、フレー
ム１１０に支持されており、ラック１１１に歯合してい
るピニオン１１２と、ピニオン１１２を回転させるモー
タ（図示せず）とを有する。Ｚステージ昇降機構１１０
は、Ｘステージ１０３の上方に横架してある回転軸１１
３ａ，１１３ｂと、回転軸１１３ａ，１１３ｂの一部に
形成してあり、上記４つの軸１０６の夫々の頂部に対向
している偏心カム１１４ａ〜１１４ｄと、上記軸１１３
ａ，１１３ｂを回動させるモータ（図示せず）とを有す
る。

【００４８】１１５はＢＡＡチップ用ホルダであり、長
方形の板状を有し、浅い凹状のＢＡＡチップ支持部１１
５ａを有し、且つ一端側に係止部１１５ｂを有する。

【００４９】ホルダ１１５は、ホルダ支持部１０７に対
して、Ｘ₁，Ｘ₂方向に挿抜可能である。

【００５０】上記構造のステージ装置４７は、ＢＡＡチ
ップ用ホルダ１１５を鏡筒３１の中心の位置Ｓ₁と、サ
ブチャンバ３２の近くの位置Ｓ₂との間を移動させるた
めに設けてある。

【００５１】（３）挿抜治具図４中、１２０は挿抜用治具であり、棒１２１の先端に
係止腕部１２２を有する形状を有する。

【００５２】この治具１２０は、操作者によって操作さ
れ、位置Ｐ₂まで運ばれてきたホルダ１１５を室３２内
に引き込むため、及び室３２のホルダ１１５を、Ｚステ
ージ１０８に装着するために設けてある。

【００５３】（４）サブチャンバ図１中のサブチャンバ３２及びロッドロック扉６０，６
１は、鏡筒３１内を大気に開放させずに、ＢＡＡチップ
用ホルダ１１５を、鏡筒３１に対して出し入れするため
に設けてある。

【００５４】（５）ＢＡＡチップ図８に示すように、ＢＡＡチップ４８は、シリコン製の
矩形形状の基板１３０上に、０．１μｍ角の多数のピク
セル（矩形開口）１３１を有し、ピクセル１３１に関連
して、アクティブ電極１３２及びグランド電極１３３を
有する。

【００５５】基板１３０の各辺１３０ａ〜１３０ｄに沿
って、多数のパッド１３４が並んでいる。

【００５６】電極１３２，１３３とパッド１３４とが配
線パターン１３６を介して接続してある。

【００５７】パッド１３４は、第１の行１３５_-1，第２
の行１３５_-2、第３の行１３５_-3、第４の行１３５_-4と
よりなる４行を有し、隣り合う行を構成するパッドがず
れており、２段千鳥配列となっている。

【００５８】各パッド１３４は、基板１３０の辺に沿う
方向の寸法ａが０．２ｍｍ、基板１３０の中心に向かう
方向の寸法ｂが０．３ｍｍの長方形状を有する。ｂ＞ａ
としたのは、プローブ装置４６との接続の際に、針先が
寸法ｂの方向に移動するからである。

【００５９】基板１３０の４つのコーナ１３０ｅ〜１３
０ｈのうち、３つのコーナ１３０ｅ，１３０ｆ，１３０
ｇの部分に、ＢＡＡチップ装着確認用パッド１３７_-1，
１３７_-2，１３７_-3が形成してある。

【００６０】各パッドパターン１３７_-1（１３７_-2，１
３７_-3）は、０．２ｍｍ角の二つのパッド部１３８，１
３９と、この二つのパッド部１３８，１３９をつなぐつ
なぎ部１４０とを有する。

【００６１】残りの一のコーナ１３０ｈの部分には、被
把持部１４１であり、パッドは形成されていない。

【００６２】（６）ＢＡＡチップの交換ＢＡＡチップ４８は、図２，図３に示すように、パッド
１３４がプローブ８２の針部８２ａに接触した状態にあ
る。

【００６３】このＢＡＡチップ４８は、以下の手順、操
作によって交換される。

【００６４】ステージ装置４７の昇降機構１１０を
動作させる。

【００６５】これにより、Ｚステージ１０８がＱ₁から
約２ｍｍ上動してＱ₂に到る（図５参照）。

【００６６】ＢＡＡチップ４８はＺステージ１８０と一
体に上動し、各パッド１３４がプローブ８２の針先８２
ａから離れる。

【００６７】これにより、ＢＡＡチップ４８は、プロー
ブ装置４６に対する機械的接触が解除されると共に、信
号発生器５２に対する電気的接続が解除される。

【００６８】続いて、同じくステージ装置４７のＸ
ステージ移動機構１０４を動作させる。

【００６９】これにより、Ｘステージ１０３が位置Ｐ₁
からＸ₁方向に位置Ｐ₂まで移動される。

【００７０】ホルダ１１５はＸステージ１０３と一体的
に移動され、ロードロック扉６０の近くに到る。

【００７１】ＢＡＡチップ４８は、鏡筒３１の外部への
取り出しを可能とする位置Ｓ₁（図５参照）に到る。

【００７２】真空状態とされているサブチャンバ６
２のロッドロック扉６０を開き、サブチャンバ３２より
挿抜治具１２０を突き出し、回して、係止腕部１２２を
ホルダ１１５の係止部１１５ｂに係止させ、治具１２０
をＸ₁方向に引く。

【００７３】これにより、ホルダ１１５が、Ｚステージ
１０８から引き抜かれて、鏡筒３１の内部から引き出さ
れて、図１中、二点鎖線で示すようにサブチャンバ３２
内に収容される。

【００７４】ロッドロック扉６０を閉じ、ロッドロ
ック扉６１を開いて、ホルダ１１５を、サブチャンバ３
２より取り出す。これにより、ＢＡＡチップ４８が電子
ビーム露光装置３０より取り出される。なお、ＢＡＡチ
ップ４８は、被把持部１３９を把持することによって、
パッド等を傷付けずに、持ち運ばれる。

【００７５】別のＢＡＡチップ４８Ａが取り付けて
あるホルダ１１５を、サブチャンバ３２内に入れ、ロッ
ドロック扉６１を閉じ、ポンプ６２を動作させて、サブ
チャンバ３２内を真空状態とする。

【００７６】ロッドロック扉６０を開き、治具１２
０を操作して、ホルダ１１５を、鏡筒３１内に送り出
し、ホルダ支持部１０７に挿入し、Ｚステージ１０８に
取り付ける。

【００７７】治具１２０をサブチャンバ３２内に引
き込み、ロッドロック扉６０を閉じる。

【００７８】次に、ステージ装置４７のＸステージ
移動機構１０４を動作させる。

【００７９】これにより、Ｘステージ１０３が、位置Ｐ
₂からＸ₂方向にＰ₁まで移動される。ホルダ１５は、
Ｘステージ１０３と一体的に移動される。

【００８０】最後に、昇降機構１１０が動作され
る。

【００８１】これにより、Ｚステージ１０８が、位置Ｑ
₂からＸ₂方向に約２ｍｍ下動して、Ｑ₁に到る。

【００８２】ホルダ１１５はＺステージ１０８と一体的
に移動する。

【００８３】ＢＡＡチップ４８Ａは、ホルダ１１５と一
体的に下動し、所定の装着位置Ｓ₂（図５参照）に到
り、４行で２段千鳥配列のパッド１３４が対応するプロ
ーブ８２の針部８２ａに押し当たって、パッド１３４と
プローブ８２とが電気的に接続された状態となる。

【００８４】これにより、ＢＡＡチップ４８Ａの全部の
ピクセル１３１の電極が、ビーム・オン／オフ信号発生
器５２と電気的に接続される。

【００８５】ＢＡＡチップ４８Ａが所定の位置に正しく
装着された場合には、三つのコーナ１３０ｅ〜１３０ｇ
において、図３に示すように、パッド部１３８がプロー
ブ９２の針部９２ａに接触し、パッド部１３９がプロー
ブ９３の針部９３ａに接触し、プローブ９２，９３が、
つなぎ部１４０を介して電気的に導通する。

【００８６】図１中のＢＡＡチップ装着検出回路９４
は、三個所の全部において、プローブ９２と９３とが電
気的に導通した場合に、そのことを検出する。

【００８７】従って、回路９４が検出動作をすると、Ｂ
ＡＡチップ４８Ａが位置及び回動方向についてずれがな
く正しく装着されたことになり、ＢＡＡチップの交換が
完了する。

【００８８】なお、回路９４が検出動作をしない場合に
は、例えば、ＢＡＡチップが正しく装着されていないこ
とが表示され、ＢＡＡチップ装着動作を再度行う。

【００８９】〔第２の発明の実施例〕図９は第２の発明
の第１実施例になる任意形状開口型ブランキングアパー
チャアレイ（ＢＡＡ）チッブ１５０を示す。

【００９０】図中、図８に示す構成部分と対応する部分
には、同一符号を付し、その説明は省略する。

【００９１】チップ１５０は、図８中のピクセル１３１
に代えて、略Ｃ字状の一のパターンの開口１５１を有す
る。

【００９２】電極１５２，１５３は、オン信号が加えら
れているときは、開口１５１のうち、電極１５２，１５
３に対向する部分についても、電子ビームを偏向させな
いで通過させ、オフ信号が加えられると、電極１５２及
び１５３に対向する部分を通過する電子ビームをラウン
ドアパーチャによって遮断されるように偏向させる。従
って、このチップ１５０によれば、電極１５２，１５３
への信号の状況によって、図１０（Ａ）乃至（Ｄ）に示
すように、ウェハのレジスト層上に、４つの露光パター
ン１５５_-1，１５５_-2，１５５_-3，１５５_-4を選択的に
形成できる。従って、図９の任意開口ＢＡＡチップ１５
０は、ブロック露光のチップに比べて、次の特長を有す
る。

【００９３】一の任意開口から複数のパターンを得
ることができるため、形成されている任意開口１５１の
数の数倍の種類のパターンを露光できる。

【００９４】電極１５２，１５３への信号の切り換
えに要する時間は数ｎｓｅｃであり、ブロック露光の場
合のように電子ビームを偏向させて別の開口を選択する
のに要する数ｍｓｅｃに比べて相当に短い。従って、ウ
ェハにパターンを形成する作業のスループットが高い。

【００９５】ＢＡＡチップに比べてみると、これに
比べてより細いパターンを精度良く且つ効率良く形成出
来る。

【００９６】図１１は、第２の発明の第２の実施例にな
る任意形状開口型ブランキングアパーチャ（ＢＡＡ）チ
ップ１６０を示す。

【００９７】開口１６１の形状はジグザグ状であり、両
端側に開口１６１に臨んで電源１６２，１６３を有す
る。

【００９８】ここで、電極１５１，１５２，１６２，１
６３へのビーム・オン／オフ信号によって電子ビームが
偏向される方向についてみる。

【００９９】図９のチップ１５０と、図１１のＢＡＡチ
ップ１６０とでは、ウェハ上に露光されるパターンの形
状が異なる他に、電極１５２，１５３，１６２，１６３
へ加えられるビーム・オン／オフ信号によって電子ビー
ムが偏向される方向が異なる。

【０１００】図１２に示すように、図９のＢＡＡチップ
１５０においては、電子ビームが矢印１７１方向に偏向
される。

【０１０１】このように、ＢＡＡチップ毎に、電子ビー
ムの偏向の方向が異なっているのが一般的である。

【０１０２】またＢＡＡチップは、ウェハの一のレジス
ト層に形成するパターン毎に、別々に用意してあるのが
一般的であり、ウェハの一のレジスト層の全面にパター
ンを形成した後、ウェハを鏡筒から取り出し、エッチン
グ等を行っている間に、次のレジスト層に形成するパタ
ーンに対応した別のＢＡＡチップと交換される。

【０１０３】また、同じチップ内に、領域を分けて、任
意開口１５１（１６１）と、ピクセル群とを、併せて有
する構成としてもよい。

【０１０４】〔第３の発明の実施例〕第３の発明は、上
記第２の発明になる任意形状開口型ＢＡチップを使用し
てなる電子ビーム露光装置に係るものである。

【０１０５】図１３は、本発明の一実施例になる電子ビ
ーム露光装置１８０を示す。

【０１０６】この電子ビーム露光装置１８０は、一部を
除いて、図１の電子ビーム露光装置３０と同じ構成であ
り、図１３中、図１に示す構成部分と対応する部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。

【０１０７】上記のビーム・オン／オフ信号による電子
ビームの偏向方向が、ＢＡＡチップ毎に異なることに伴
って、ブランキング電極装置１８１は、図１４に示す構
造としてある。

【０１０８】ブランキング電極装置１８１は、略直交す
る位置関係で配された第１，第２の電極１８２，１８３
と、これらに対向する第３の電極１８４とを有する。

【０１０９】第１，第２の電極１８２，１８３は、ブラ
ンキング制御信号発生回路５４と電気的に接続してあ
る。

【０１１０】第３の電極１８４は、接地してある。

【０１１１】上記構造のブランキング電圧装置１８１に
よれば、第１，第２の電極１８２、１８３への電圧の印
加の仕方によって、電子ビームを偏向させる方向を自由
に変えることが可能となる。

【０１１２】図１３中、１８５は入力装置であり、例え
ば、ブランキング電極装置１８１による電子ビームを偏
向させる方向を指定する。

【０１１３】次に、上記構成の電子ビーム露光装置１８
０の動作について説明する。

【０１１４】例えば、最初に図９のＢＡＡチップ１５０
を使用して、第１層を露光し、次に図１１のＢＡＡチッ
プ１６０を使用して第２層を露光する場合を、例にとっ
て説明する。

【０１１５】図９のＢＡＡチップ１５０を図１５に
示すように装着する。

【０１１６】入力装置１８５を操作して、偏向方向
が、図１２中、矢印１７０で示す方向である旨を入力す
る。

【０１１７】走査信号発生器５３より、図１６
（Ａ）に示す階段状の信号ａがサブデフレクタ４３に出
力される。

【０１１８】ブランキング制御信号発生回路５４より
は、図１６（Ｂ）に示すブランキング信号ｂが出力さ
れ、図１４の電極１８２，１８３に加えられ、電子ビー
ムは、図１２中、矢印１８０で示すように矢印１７０と
同じ方向に偏向される。これにより、電子ビームはラウ
ンドアパーチャ４５の中央の孔４５ａより更に離れる方
向に振られ、電子ビームの漏れは効果的に防止される。

【０１１９】ビーム・オン／オフ信号発生器５２から、
ビーム・オン／オフ信号が出力され、電極１５２に対し
て、図１６（Ｃ）に示すオン信号ｃが加えられ、電極１
５３に対して、図１６（Ｄ）に示すオン信号ｄが加えら
れる。

【０１２０】これにより、→→→→と、ブロ
ック露光と同様に露光が行われ、図１７（Ａ）に示すパ
ターン１９０が形成される。同図中、破線はつなぎ部分
である。

【０１２１】ウェハの第１層全体に露光を終了する
と、ウェハを取り出して現像処理工程に送ると共に、Ｂ
ＡＡチップ１５０を取り外し、図１１のＢＡチップ１７
０を装着する。このＢＡチップの交換は、図１の装置の
場合と同様に行う。

【０１２２】入力装置１８５を操作して、偏向方向
が、図１２中、矢印１７１が示す方向に変更された旨を
入力する。

【０１２３】走査信号発生器５３、ブランキング制
御信号発生回路５４、ビーム・オン／オフ信号を発生器
５２を上記と略同じく動作させる。

【０１２４】電子ビームは、ブランキング電極装置１８
１によって、図１２中、矢印１８７で示すように、矢印
１７１と同じ方向に振られ、電子ビームの漏れは効果的
に防止される。

【０１２５】これにより、レジスト層には、図１７
（Ｂ）に示すようパターン１９１が形成される。

【０１２６】上記の動作が繰り返される。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、パッドを針先に押し付けたり、パッドを針先か
ら離したりするだけでよいため、チップの制御装置との
電気的接続及びその解除を、鏡筒の内部において円滑に
且つ安定に行うことが出来る。従って、更に移動手段を
有することによって、ブランキングアパーチャアレイチ
ップの交換を行うことが出来る。

【０１２８】この結果、従来に比べて、保守性及び操作
性が優れた電子ビーム露光装置を実現出来る。

【０１２９】請求項２の発明によれば、二つのプローブ
が電気的に接続されたことを確認することによって、チ
ップが外部からみることのできない鏡筒内の所定の位置
に正常に装着されたことを確認することが出来る。

【０１３０】請求項３の発明によれば、一の開口から複
数種類のパターンを露光できるため、従来のクロック露
光用チップに比べて、一のチップに基づいて、数倍多く
の形状のパターンを作り出すことが出来る。しかも、従
来のブロック露光用チップにいてはパターンの切り換え
を電子ビームを偏向させて数ｍｓｅｃかけて行っている
のに対して、パターンの切り換えは電極への信号の加え
方を変えるだけでよいため、ｍｓｅｃに比べて相当に短
いｎｓｅｃのオーダで行うことが出来、パターンの形成
する作業のスループットを向上させることが出来る。

【０１３１】請求項４の発明によれば、従来のブロック
露光方式に比べて、ウェハに対する露光を短時間で行う
ことが出来、またピクセル群のＢＡＡ露光方式に比べて
より精密なパターンを露光することが出来る露光装置を
実現できる。

【０１３２】請求項５の発明によれば、装着されたチッ
プの種類に、関係なく、任意開口を通過した電子ビーム
を確実に遮蔽出来、電子ビームの漏れを確実に防止する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例になるブランキングアパ
ーチャアレイ方式の電子ビーム露光装置の全体構成図で
ある。

【図２】図１中のプローブ装置を示す図である。

【図３】図２中のプローブ装置の一ブランキングを拡大
して示す斜視図である。

【図４】ＢＡＡチップ用ステージ装置の平面図である。

【図５】図４のＢＡＡチップ用ステージ装置の正面図で
ある。

【図６】図４中、VI-VI 線に沿うＢＡＡチップ用ステー
ジ装置の拡大縦断面図である。

【図７】図４のＢＡＡチップ用ステージ装置の底面図で
ある。

【図８】ＢＡＡチップの平面図である。

【図９】第２の発明の第１実施例になる任意形状開口型
ＢＡＡチップを示す図である。

【図１０】図９のチップの一の任意形状開口から得られ
るパターン形状を示す図である。

【図１１】第２の発明の第２実施例になる任意形状開口
型ＢＡＡチップを示す図である。

【図１２】ビーム・オン／オフ信号による電子ビームの
偏向の方向を説明する図である。

【図１３】第３の発明の一実施例になるブランキングア
パーチャアレイ方式の電子ビーム露光装置の全体構成図
である。

【図１４】図１３中、ブランキング電極装置を示す図で
ある。

【図１５】図１３中、ＢＡＡチップのプローブ装置への
電気的接続状態を示す図である。

【図１６】図１３の装置の動作を説明する図である。

【図１７】露光されたパターンを示す図である。

【図１８】従来の１例のブランキングアパーチャアレイ
方式電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレ
イチップの部分を示す図である。

【符号の説明】

３０ブランキングアパーチャアレイ方式電子ビーム露
光装置３１鏡筒３２サブチャンバ３３制御装置３４電子銃３５ウェハ用ステージ３６〜４１収束用レンズ４２メインデフレクタ４３サブデフレクタ４４ブランキング電極装置４５ラウンドアパーチャ４６プローブ装置４７ＢＡＡチップ用ステージ装置４８ＢＡＡチップ５０ＣＰＵ５１メモリ５２ビーム・オン／オフ信号発生器５３走査信号発生器５４ブランキング制御信号発生器５５入力装置６０，６１ロッドロック扉６２真空ポンプ７０ウェハ７１電子ビーム７２オフ・ビーム７３オン・ビーム８０基板８１プローブ支持リング８２プローブ８２ａ針部８３パッド８４配線パターン８６電線８７，８８壁部８９部分９０，９１真空シール部材９２，９３プローブ９２ａ，９２ｂ針部９４ＢＡＡチップ装着検出回路１００基台１０１フレーム１０２ａ，１０２ｂガイドロッド１０３Ｘステージ１０４Ｘステージ移動機構１０５軸受部材１０６軸１０７ホルダ支持部１０８Ｚステージ１０９ばね１１０昇降機構１１１ラック１１２ピニオン１１３ａ，１１３ｂ回転軸１１４ＢＡＡチップ用ホルダ１１５ａＢＡＡ用チップ支持部１１５ｂ係止部１２０挿抜治具１２１棒１２２係止部１３０基板１３０ａ〜１３０ｄ辺１３０ｅ〜１３０ｈコーナ１３１ピクセル１３２アクティブ電極１３３グランド電極１３４パッド１３５_-1 第１の行１３５_-2 第２の行１３５_-3 第３の行１３５_-4 第４の行１３６配線パターン１３７_-1〜１３７_-3 ＢＡＡチップ装着確認パッドパタ
ーン１４０つなぎ部１４１被把持部１５０，１６０ＢＡＡチップ１５１略Ｃ字状の開口１５２，１５３，１６２，１６３電極１５５_-1〜１５５_-4 露光パターン１６１ジグザグ形状開口１７０，１７１偏向の方向を示す矢印１８０電子ビーム露光装置１８１ブランキング電極装置１８２第１の電極１８３第２の電極１８４第３の電極１８５入力装置１９０，１９１パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山繁神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者安田洋神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開平２−54855（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−92666（ＪＰ，Ａ) 特開平２−37655（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−314832（ＪＰ，Ａ) 特開平２−125608（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のピクセル及び電極を有するブラン
キングアパーチャアレイチップを、鏡筒の外部の制御装
置と電気的に接続された状態で、該鏡筒の内部に取り付
けて使用する電子ビーム露光装置において、上記ブランキングアパーチャアレイチップを、パッド
（１３４）を周囲に沿って配した構成とすると共に、上記鏡筒の内部に、上記制御装置と電気的に接続された、多数のプローブ
（８２）が多数放射状に配されたプローブ手段（４６）
と、上記ブランキングアパーチャアレイチップを、上記パッ
ドが上記プローブの先端の針先に押し当たる装着位置
（Ｓ２）と、鏡筒の外部へ取り出しを可能とする位置
（Ｓ1 ）との間で移動させる移動手段（４７）とを有す
る構成としたことを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項２】二つのプローブを備えた、ブランキング
アパーチャアレイ装着検出手段（９２，９３，９４）を
更に有し、上記ブランキングアパーチャアレイは、コーナ部分に、
上記二つのプローブの針部に対応する位置関係で配され
た二つのパッド部（１３８，１３９）と、この二つのパ
ッド部をつなぐつなぎ部（１４０）とを有する装着確認
用パッドパターン（１３７-1〜１３７-3）を有する構成
としたことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光
装置。
【請求項３】基板（１３０）と、該基板に形成してある任意形状の開口（１５１，１６
１）と、該基板に、上記開口の一部に臨んで形成してある電極
（１５２，１５３，１６２，１６３）と、該電極と電気的に接続されており、上記基板の周囲に沿
って並んだ多数のパッド（１３４）とよりなる構成とし
たことを特徴とするブランキングアパーチャアレイチッ
プ。
【請求項４】基板（１３０）と、該基板に形成してある任意形状の開口（１５１，１６
１）と、該基板に、上記開口の一部に臨んで形成してある電極
（１５２，１６２）と、該電極と電気的に接続されており、上記基板の周囲に沿
って並んだ多数のパッド（１３４）とよりなるブランキ
ングアパーチャアレイチップ（１５０，１６０）を使用
する電子ビーム装置であって、鏡筒（３１）と、鏡筒の内部に設けてあり、多数のプローブ（８２）が放
射状に配されたプローブ手段（４６）と、該プローブと電気的に接続されており、鏡筒の外部に設
けられた制御手段（３３）と、該鏡筒の内部に設けてあり、上記ブランキングアパーチ
ャアレイチップを、上記パッドが上記プローブの先端の
針先に押し当たる装着位置（Ｓ₂）と、鏡筒の外部へ取
り出しを可能とする位置（Ｓ₁）との間で移動させる移
動手段（４７）と、上記ブランキングアパーチャアレイチップの上記任意形
状開口を通過した電子ビームをステップ的に偏向させる
手段（４３，５３）とを有する構成としたことを特徴と
する電子ビーム露光装置。
【請求項５】装着されたブランキングアパーチャアレ
イチップに対応して、上記ブランキングアパーチャアレイチップの上記任意形
状開口を通過した電子ビームを、遮蔽が確実である方向
に偏向させるブランキング手段（４４）を更に有する構
成としたことを特徴とする請求項４記載の電子ビーム露
光装置。