JP4252813B2 - Charged beam lens, charged beam exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電ビーム用レンズ、荷電ビーム露光装置及びデバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの生産において、電子ビーム露光技術は0.1μm以下の微細パターン露光を可能とするリソグラフィの有力候補として脚光を浴びており、いくつかの方式がある。例えば、いわゆる一筆書きでパターンを描画する可変矩形ビーム方式がある。しかし、この方式は、スループットが低く量産用露光装置としては課題が多い。スループットの向上を図るものとしては、ステンシルマスクに形成したパターンを縮小転写する図形一括露光方式が提案されている。この方式は、繰り返しの多い単純パターンには有利であるが、ロジック配線層等のランダムパターンではスループットの点で課題が多く、実用化に際して生産性向上の妨げが大きい。
【0003】
これに対して、マスクを用いずに複数本の電子ビームで同時にパターンを描画するマルチビームシステムの提案がなされており、物理的なマスク作製や交換をなくし、実用化に向けて多くの利点を備えている。電子ビームをマルチ化する上で重要となるのが、アレイ状に配置された電子レンズの数である。すなわち、電子レンズの数により電子ビームの数が決まるので、電子レンズの数がスループットを決定する大きな要因となる。このためレンズの小型化及び高密度化を進めながら如何にレンズ性能を高めていくかが、マルチビーム型露光装置の性能向上における重要なファクターのひとつとなる。
【0004】
電子レンズには電磁型と静電型がある。静電型は、磁界型に比べて、コイルコア等を設ける必要がなく構成が容易であるので、小型化に有利であると言える。ここで、静電型の電子レンズ(静電レンズ)に関する主な従来技術を以下に示す。
【0005】
A.D. Feinerman等(J. Vac. Sci. Technol. A 10(4), p611, 1992)は、マイクロメカニクス技術により作製した電極をSiの結晶異方性エッチングにより作製したV溝とファイバとを陽極接合することで、静電単一レンズである3枚の電極からなる3次元構造体を形成することを開示している。Siには、メンブレン枠とメンブレンと該メンブレンに電子ビームが通過する開口を設ける。また、K.Y. Lee等(J. Vac. Sci. Technol. B12 (6), p3425, 1994)は、陽極接合法を利用してSiとパイレックス(登録商標)ガラスが複数積層して接合された構造体を開示するもので、アライメントされたマイクロカラム用電子レンズを作製する。また、Sasaki(J. Vac. Sci. Technol. 19, 963 (1981))は、レンズ開口配列を有する3枚電極でアインツェルレンズ配列にした構成を開示する。このように構成した静電型レンズでは、一般的に3枚の電極のうち中央の電極に電圧を印加し、他の2枚を接地することでレンズ作用を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例において電極を組み合わせて電子レンズを構成する際、Feinerman等の方法ならびにLee等の方法では、電極作製用のプロセス装置の他に、新たに陽極接合装置を必要とする。Sasakiの方法では、電極を組み合わせて電子レンズを構成する方法の詳細が明らかではない。
【0007】
また、電極を接着する事により小型化を進めた場合、図16に示すように、電極1同士を絶縁体5を挟んで接着剤2で固定すると、一般に絶縁体5よりも接着剤2の絶縁耐圧が低いことから、接着剤2において絶縁破壊が起こる可能性があり、これが静電レンズの動作電圧の低下をもたらしうる。
【0008】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、複数枚の電極基板を組み立てるための部材における絶縁破壊の問題を解決することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の側面は、荷電ビーム用レンズに係り、前記荷電ビーム用レンズは、荷電ビームを通す複数の開口をそれぞれ有する少なくとも3枚の電極基板を有し、前記少なくとも3枚の電極基板の各間に絶縁体が配置され、前記少なくとも3枚の電極基板のうちそれらの両端の電極基板を含む少なくとも2枚の電極基板に共通電位が与えられ、前記少なくとも2枚の電極基板の各間にある少なくとも1枚の電極基板に前記共通電位とは異なる電位が与えられる。前記荷電ビーム用レンズは、前記少なくとも2枚の電極基板の外周部を連結する少なくとも接着剤を含む連結部を有し、前記少なくとも1枚の電極基板は、その外周端が前記連結部に接触しない形状または寸法を有する。
本発明の第2の側面は、荷電ビーム露光装置に係り、前記荷電ビーム露光装置は、上記の荷電ビーム用レンズを有し、前記荷電ビーム用レンズからの荷電ビームによりパターンを基板に描画する。
本発明の第3の側面は、デバイス製造方法に係り、前記デバイス製造方法は、上記の荷電ビーム露光装置を用いてパターンを基板に描画する工程と、前記工程でパターンが描画された基板を現像する工程とを有する。
本発明の好適な実施形態のマルチ荷電ビームレンズは、荷電ビームを通す複数の開口をそれぞれ有する少なくとも3枚の電極基板と、前記少なくとも3枚の電極基板のうち共通電位(例えば、接地電位)が与えられる少なくとも2枚の電極基板を連結する連結部とを備えて構成されうる。ここで、前記連結部は、前記少なくとも3枚の電極基板のうち前記共通電位と異なる電位(例えば、負電位)が与えられる電極基板に接触しないように配置されうる。このような構成によれば、前記連結部を介した絶縁破壊が起こらないという有利な効果が得られる。
【0010】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記連結部は、接着剤を含んでもよいし、固体部材と、前記固体部材と前記共通電位が与えられる前記少なくとも2枚の電極基板とを接着する接着剤とを含んでもよい。前者は、例えば、連結すべき電極基板の間隔が小さい場合に特に有用であり、後者は、連結すべき電極基板の間隔が大きい場合に特に有用である。
【0011】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記マルチ荷電ビームレンズは、前記少なくとも3枚の電極基板を相互に位置決めするように前記少なくとも3枚の電極基板の間に配置された絶縁体を更に備えることが好ましい。この場合において、前記少なくとも3枚の電極基板は、位置決め用の溝を有し、前記絶縁体は、前記溝に配置されることが好ましい。このような構成によれば、例えば、前記連結部と前記絶縁体とによって前記少なくとも3枚の電極基板が組み立てられうるので、組立作業が容易になる。
【0012】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記連結部は、導電性材料で構成されることが好ましい。この場合、例えば、前記連結部で連結された前記少なくとも2枚の電極基板のいずれかに導線を接続することにより、前記少なくとも2枚の電極基板に共通電位を与えることができる。
【0013】
本発明の好適な実施形態の荷電ビーム露光装置は、上記のマルチ荷電ビームレンズを備え、前記マルチ荷電ビームレンズからの荷電ビームにより基板にパターンを描画するように構成される。このような荷電ビーム露光装置は、前記マルチ荷電ビームレンズの絶縁性能が高いので、高い信頼性を有する。
【0014】
本発明の第3の側面は、デバイス製造方法に関し、該方法は、感光剤が塗布された基板に上記の荷電ビーム露光装置でパターンを描画する工程と、パターンが描画された基板を現像する工程とを含む。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
【0016】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を模式的に示す断面図である。このマルチ荷電ビームレンズ100は、3枚の電極基板1a、1b、1cを絶縁体5を介して配置した構造を有する。3枚の電極基板1a、1b、1cには、それぞれ組立用の溝(位置決め部)4a、4b、4cが形成されており、これらの溝4a、4b、4c間に絶縁体5を配置することにより、3枚の電極基板1a、1b、1cが互いに位置決めされる。この実施の形態では、上部電極基板1a、中間電極基板1b、下部電極基板1cのうち上部電極基板1aと下部電極基板1cとに同一電位(共通電位)が与えられる。そして、マルチ荷電ビームレンズ100は、同一電位が与えられる上部電極基板1aと下部電極基板1cとが、連結部2によって連結されることにより組み立てられている。
【0017】
ここで、連結部2は、中間電極基板1bに接触しないように配置される。このような構成によれば、連結部2には電位差が印加されないため、電極基板を連結するための部材における絶縁破壊の問題が解決される。連結部2は、例えば、接着剤のみによって構成されてもよいし、固体部材と、該固体部材と上部電極基板1a及び下部電極基板1cとを接着する接着剤とによって構成されてもよいし、上部電極基板1aと下部電極基板1cとを機械的に連結する部材で構成されてもよい。しかしながら、連結すべき電極基板の間隔が小さい場合(例えば、接着剤によって十分に連結することができる程度に小さい場合)には、組立の容易性及び構造の簡略化の観点において、連結部2は、接着剤のみで構成されることが好ましい。
【0018】
中間電極基板1bには、図1に示すように、典型的には、上部電極基板1a及び下部電極基板1cの電位に対して負の電位が与えられる。
【0019】
この実施の形態では、マルチ荷電ビームレンズ100は、3枚の電極基板で構成されているが、電極基板の枚数は、3枚に限られるものではなく、他の枚数であってもよい。また、この場合において、複数の電極基板の配列における少なくとも両端の2枚の電極基板(すなわち、最上部の電極基板と最下部の電極基板)に同一電位が与えられる構造が望ましく、このような構造によれば、電極基板間に絶縁体を配置するとともに両端の2枚の電極基板を連結部で連結することにより、全ての電極基板を固定することができる。
【0020】
次に、図2を参照しながら図1に示す各電極基板1a、1b、1cの作製方法を説明する。まず、図2(a)に示す工程でシリコンウエハ6を用意し、図2(b)に示す工程で、シリコンウエハ6の表面にレジストをスピンコート等により塗布し、その後、露光工程及び現像工程によってレジストをパターニングし、マスク7を形成する。次いで、図2(c)に示す工程で、マスク7として、SF6ガス等のエッチングガスを使用したドライエッチング(異方性エッチング)により、シリコンウエハ6にレンズ開口3(3a、3b、3c)と組立用の溝4(4a、4b、4c)を形成し、その後、レジスト7を除去する。次いで、図2(d)に示す工程で、スパッタリングにより少なくともシリコンウエハ6のレンズ開口3の内壁とその周辺部分、好ましくは、シリコンウエハ6の全面(レンズ開口3の内壁を含む)にAu等の導電材料を成膜して、これにより導電体膜8を形成する。
【0021】
ここで、中間電極基板1b、すなわち連結部2によって連結される電極基板以外の電極は、連結部2に接触しないように形状及び/又は寸法が決定される。典型的には、中間電極1bは、その外周端が、連結部2に接触しないように、上部電極基板1a及び下部電極基板1cよりも小さい寸法にされうる。
【0022】
次に、上記のようにして作製された電極基板1a、1b、1cの組立工程について説明する。組立工程では、上部電極基板1aの溝4aと中間電極基板1bの溝4bとの間、及び、中間電極基板1bの溝4bと下部電極基板1cの溝4cとの間にそれぞれ絶縁体5を配置し、その後、同一電位が与えられうる上部電極1aと下部電極1cとを接着剤等の連結部2によって連結する。この組立工程により、図1に示すマルチ荷電ビームレンズ100が得られる。
【0023】
なお、3枚以上の電極基板でマルチ荷電ビームレンズを構成する場合においても、上記と同様の方法を適用してマルチ荷電ビームレンズを作製することができる。
【0024】
図1に示すマルチ荷電ビームレンズ100では、上部電極基板1a及び下部電極基板1cが接地され、中間電極基板1bに負電圧が印加されることにより、電子ビーム等の荷電ビームに対するレンズ作用を得ることができる。ここで、連結部2を導電性材料(例えば、導電性の接着剤)で構成した場合は、上部電極基板1a及び下部電極基板1cのいずれか一方にのみ導線を接続すればよいので、配線が簡略化されうる。
【0025】
なお、図1に示す模式的な断面図においては、5つの電子レンズが示されているが、電子レンズは、一次元又は2次元において設計仕様に応じた個数だけ配置されうる。典型的なマルチ荷電ビームレンズにおいては、数100〜数1000個の電子レンズが2次元状に配置されうる。
【0026】
次に、上記の方法により製造されうるマルチ荷電ビームレンズの応用例として、本発明の好適な実施の形態の電子ビーム露光装置(描画装置)について説明する。なお、以下の例は、荷電ビームとして電子ビームを採用した露光装置であるが、本発明は、荷電ビームとしてイオンビーム等の他の種類のビームを使用する露光装置にも適用することができる。
【0027】
図3は、本発明の好適な実施の形態の電子ビーム露光装置の概略構成を示す図である。図3において、電子発生器としての電子銃501は、カソード501a、グリッド501b、アノード501cを含んで構成され、カソード501aから放射された電子は、グリッド501bとアノード501cとの間でクロスオーバ像を形成する。以下では、このクロスオーバ像を電子源と呼ぶことにする。
【0028】
この電子源から放射される電子は、前側焦点位置が電子源位置に一致するように配置されたコンデンサーレンズ502によって略平行な1本の電子ビームとなる。コンデンサーレンズ2は、例えば、2つの電子レンズ521、522で構成されうる。コンデンサーレンズ2から出る略平行な電子ビームは、補正電子光学系アレイ(補正電子光学系)503に入射する。
【0029】
要素電子光学系アレイ503は、上記の製造方法を適用して作製されうるマルチ荷電ビームレンズをその構成要素として含む。なお、要素電子光学系アレイ503は、後述するように、図1に簡略化して示されているマルチ荷電ビームレンズの他、アパーチャアレイ、ブランカーアレイ、要素電子光学系アレイユニット、ストッパーアレイ等を含んで構成されうる。
【0030】
補正電子光学系アレイ503は、2次元状に配置された複数の電子レンズ(要素電子光学系)を含み、これらによって電子源の中間像を複数個形成する。各中間像は、後述する縮小電子光学系504によってウエハ505上に縮小投影される。ここで、ウエハ505上に投影される複数の電子源像のウエハ505上における間隔がウエハ505上における該電子源像の大きさの整数倍になるように、補正電子光学系アレイ503の複数の電子レンズが配置されている。更に、補正電子光学系アレイ503は、縮小電子光学系504の像面湾曲を補正することができる位置に複数の中間像を形成するとともに、複数の中間像が縮小電子光学系504よってウエハ505上に縮小投影される際に発生する収差を予め補正するように構成されている。
【0031】
縮小電子光学系504は、第1投影レンズ541と第2投影レンズ542とからなる対称磁気タブレット、及び、第1投影レンズ543と第2投影レンズ544とからなる対称磁気タブレットで構成される。第1投影レンズ541(543)の焦点距離をf1、第2投影レンズ542(544)の焦点距離をf2とすると、第1投影レンズ541(543)と第2投影レンズ542(544)との距離は、f1+f2になっている。光軸(電子光学系の軸)AX上の物点は、第1投影レンズ541(543)の焦点位置にあり、その像点は第2投影レンズ542(544)の焦点位置にある。この像は-f2/f1に縮小される。また、第1投影レンズ541(543)と第2投影レンズ542(544)のレンズ磁界が互いに逆方向に作用する様に決定されているので、理論上は、球面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収差、軸上色収差の5つの収差を除いて、他のザイデル収差および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。
【0032】
偏向器506は、要素電子光学系アレイ503とウエハ505との間において複数の電子ビームを一括して偏向させて、複数の電子源像を共通の変位量でウエハ505上においてx、y方向に変位させる偏向器である。偏向器506は、例えば、広い偏向幅で複数の電子ビームを偏向させる主偏向器と、狭い偏向幅で複数の電子ビームを偏向させる副偏向器で構成される。典型的には、主偏向器は電磁型偏向器で、副偏向器は静電型偏向器である。
【0033】
ダイナミックフォーカスコイル507は、偏向器506を作動させた際に発生する偏向収差による電子源像のフォーカス位置のずれを補正する。ダイナミックスティグコイル508は、ダイナミックフォーカスコイル507と同様に、偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正する。
【0034】
感光剤が塗布されたウエハ(基板)505は、θ-Zステージ509上に載置される。θ−Zステージ509は、ウエハ505を光軸AX(Z軸)方向及びZ軸回りの回転方向に移動することができるように構成されうる。θーZステージ509上には、ステージ基準板513とファラデーカップ510が配置されうる。また、θーZステージ509は、XYステージ511上に搭載されている。
【0035】
次に、図4を参照しながら補正電子光学系アレイ503について説明する。図4(A)は、電子銃1側から見た補正電子光学系アレイであり、図4(B)は、図4(A)におけるAA'断面図である。
【0036】
補正電子光学系アレイ503は、光軸AXに沿って、電子銃1側から順に配置された、アパーチャアレイAA、ブランカーアレイBA、マルチ荷電ビームレンズML、要素電子光学系アレイユニットLAU、ストッパーアレイSAを含んで構成されうる。
【0037】
アパーチャアレイAAは、複数の開口が形成された基板であり、コンデンサーレンズ502からの略平行な電子ビームを複数の電子ビームに分割する。ブランカーアレイBAは、アパーチャアレイAAで分割された複数の電子ビームを個別に偏向させる複数の偏向器が配列された基板である。ブランカーアレイBAに形成された複数の偏向器の1つが図5に示されている。図5において、基板31に開口APが形成され、開口APを挟むように一対の電極32が配置されている。一対の電極32は、電子ビームを偏向させる機能を有し、ブランキング電極(ブランカー)と呼ばれる。基板上301には、各ブランキング電極32を個別にon/offさせるための配線(W)が形成されている。
【0038】
図4に戻り、マルチ荷電ビームレンズMLは、補正電子光学系アレイ503において、電子ビーム(荷電ビーム)の収束作用を大きくするために有用である。
【0039】
要素電子光学系アレイユニットLAUは、第1電子レンズアレイLA1、第2電子レンズアレイLA2、第3電子レンズアレイLA3、第4電子レンズアレイLA4で構成される。これらの電子レンズアレイLA1〜LA4は、同一平面内に複数の電子レンズが2次元配列された電子レンズアレイである。
【0040】
図6は、第1電子レンズアレイLA1を説明する図である。第1電子レンズアレイLA1は、それぞれ複数の開口電極が配列された上部電極基板UE、中間電極基板CE、下部電極基板LEの3枚から成るマルチ静電レンズである。光軸AX方向に並ぶ1組の上部開口電極(上部電極基板USの開口電極)、中間開口電極(中間電極基板CEの開口電極)、下部開口電極(下部電極基板LEの開口電極)で一つの電子レンズEL(いわゆるユニポテンシャルレンズ)が構成されている。この実施の形態では、上部電極基板UEび下部電極基板LEに形成された全ての開口電極に同一電位(電子ビームの加速電位)が与えられる。一方、中間電極基板CEについては、y方向に並ぶ開口電極(x座標が共通の開口電極)が共通の配線(W)で接続され、共通の電位が与えられる。このような構造により、後述するLAU制御回路12により、y方向の列内の中間電極を同一電位に設定し、y方向の列ごとに開口電極の電位を個別に設定することができる。すなわち、y方向の列内の電子レンズの光学特性(焦点距離)は略同一に設定され、各列の電子レンズの光学特性(焦点距離)は個別に設定されうる。言い換えると、この実施の形態では、y方向の1つの列内の電子レンズを一つのグループとして、2次元配列された電子レンズをグループ化している。
【0041】
図7は、第2電子レンズアレイLA2を説明する図である。第2電子レンズアレイLA2が第1電子レンズ系アレイLA1と異なる部分は、中間電極基板CEの構成である。すなわち、第2電子レンズアレイLA2では、x方向の各行を1つのグループとして、各行内の中間開口電極を共通の配線(W)で接続している。このような構造により、後述するLAU制御回路12により、x方向の行内の開口電極を同一電位に設定し、x方向の行ごとに開口電極の電位を個別に設定することができる。すなわち、x方向の列内の電子レンズの光学特性(焦点距離)は略同一に設定され、各列の電子レンズの光学特性(焦点距離)は個別に設定されうる。
【0042】
第3電子レンズアレイLA3は、第1電子レンズアレイLA1と同様の構造を有し、第4電子レンズアレイLA4は、第2電子レンズアレイLA2と同様の構造を有する。
【0043】
次に、図8を参照しながら電子ビームが要素電子光学系アレイ503の要素電子光学系から受ける作用について説明する。アパーチャアレイAAによって分割された電子ビームEB1、EB2は、ブランカーアレイBAに形成された互いに異なるブランキング電極を介して、要素電子光学系アレイユニットLAUに入射する。電子ビームEB1は、第1電子レンズアレイLA1の電子レンズEL11、第2電子レンズアレイLA2の電子レンズEL21、第3電子レンズアレイLA3の電子レンズEL31、第4電子レンズアレイLA4の電子レンズEL41を介して、電子源の中間像img1を形成する。一方、電子ビームEB2は、第1電子レンズアレイLA1の電子レンズEL12、第2電子レンズアレイLA2の電子レンズEL22、第3電子レンズアレイLA3の電子レンズEL32、第4電子レンズアレイLA4の電子レンズEL42を介して、電子源の中間像img2を形成する。
【0044】
その際、前述したように、第1、3電子レンズアレイLA1においてx方向に並んでいる電子レンズは、互いに異なる焦点距離になるように設定され、第2、4電子レンズアレイLA1においてx方向に並んでいる電子レンズは、同一の焦点距離になるように設定されている。更に、電子ビームEB1が通過する電子レンズEL11、電子レンズEL21、電子レンズEL31、電子レンズEL41の合成焦点距離と、電子ビームEB2が通過する電子レンズEL12、電子レンズEL22、電子レンズEL32、電子レンズEL42の合成焦点距離が略等しくなるように、各電子レンズの焦点距離が設定されている。これにより、電子源の中間像img1とimg2とは略同一の倍率で形成される。また、各中間像が縮小電子光学系504を介してウエハ505に縮小投影される際に発生する像面湾曲を補正するように、その像面湾曲に応じて中間像img1とimg2が形成される光軸AX方向の各位置が決定されている。
【0045】
また、電子ビームEB1、EB2は、通過するブランキング電極に電界が印加されると、図8中の破線のようにその軌道を変え、ストッパーアレイSAの各電子ビームに対応した開口を通過できず、電子ビームEB1、EB2が遮断される。
【0046】
次に、図9を参照しながら図3に示す電子ビーム露光装置の制御システムの構成を説明する。BA制御回路111は、ブランカーアレイBAのブランキング電極のon/offを個別に制御する制御回路、LAU制御回路112は、レンズアレイユニットLAUの電子光学特性(焦点距離)を制御する制御回路である。
【0047】
D_STIG制御回路113は、ダイナミックスティグコイル508を制御して縮小電子光学系504の非点収差を制御する制御回路、D_FOCUS制御回路114は、ダイナミックフォーカスコイル507を制御して縮小電子光学系504のフォーカスを制御する制御回路、偏向制御回路115は、偏向器506を制御する制御回路、光学特性制御回路516は、縮小電子光学系504の光学特性(倍率、歪曲、回転収差、光軸等)を調整する制御回路である。
【0048】
ステージ駆動制御回路117は、θ-Zステージ509の駆動を制御し、かつXYステージ10の位置を検出するレーザ干渉計LIMと共同してXYステージ510の駆動を制御する制御回路である。
【0049】
制御系120は、描画すべきパターンの情報が記憶されたメモリ121から読み出されるデータに基づいて、上記複数の制御回路を制御する。制御系120は、インターフェース122を介して電子ビーム露光装置全体をコントロールするCPU123によって制御されている。
【0050】
図9を参照しながら本実施形態の電子ビーム露光装置の露光動作を説明する。制御系120は、メモリ121から提供される露光制御データに基づいて、偏向制御回路115に命じて、偏向器506によって、複数の電子ビームを偏向させるとともに、BA制御回路111に命じて、ウエハ505に描画すべきパターンに応じてブランカーアレイBAのブランキング電極を個別にon/offさせる。この時、XYステージ511はy方向に連続移動しており、XYステージ511の移動に複数の電子ビームが追従するように、偏向器506によって複数の電子ビームを偏向させる。そして、各電子ビームは、図10に示すように、ウエハ505上の対応する要素露光領域(EF)を走査露光する。各電子ビームの要素露光領域(EF)は、2次元に隣接するように設定されているので、その結果、同時に露光される複数の要素露光領域(EF)で構成されるサブフィールド(SF)が露光される。
【0051】
制御系120は、1つのサブフィールド(SF1)の露光が終了した後に、次のサブフィールド(SF2)を露光する為に、偏向制御回路115に命じて、偏向器506によって、ステージ走査方向(y方向)と直交する方向(x方向)に複数の電子ビームを偏向させる。この時、偏向によってサブフィールドが変わることにより、各電子ビームが縮小電子光学系504を介して縮小投影される際の収差も変わる。そこで、制御系120は、LAU制御回路112、D_STIG制御回路113、及びD_FOCUS制御回路114に命じて、その変化した収差を補正するように、レンズアレイユニットLAU、ダイナミックスティグコイル508、及びダイナミックフォーカスコイル507を調整する。そして、再度、前述したように、各電子ビームで対応する要素露光領域(EF)を露光することにより、サブフィールド2(SF2)を露光する。
【0052】
このような方法で、図10に示すように、サブフィールド(SF1〜SF6)を順次露光する。その結果、ウエハ505上において、ステージ走査方向(y方向)と直交する方向(x方向)に並ぶサブフィールド(SF1〜SF6)で構成されるメインフィールド(MF)が露光される。
【0053】
制御系120は、図10に示すメインフィールド1(MF1)を露光後、偏向制御回路115に命じて、順次、ステージ走査方向(y方向)に並ぶメインフィールド(MF2、MF3、MF4…)に複数の電子ビームを偏向させると共に露光する。これにより、図10に示すように、メインフィールド(MF2、MF3、MF4…)で構成されるストライプ(STRIPE1)にパターンが描画される。そして、制御系120は、XYステージ510をx方向にステップさせ、次のストライプ(STRIPE2)を露光する。
【0054】
次に、上記の電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
【0055】
図11は、微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す図である。ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(露光制御データ作成)では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組立)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0056】
図12は、図11のウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0057】
本実施形態の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに製造することができる。
【0058】
[第2の実施の形態]
この実施の形態は、第1の実施の形態における連結部2として、固体部材と、該固体部材と上部電極基板及び下部電極基板とを接着する接着剤とを採用した具体例を提供する。図13は、本発明の第2の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を模式的に示す断面図である。
【0059】
このマルチ荷電ビームレンズ600は、第1の実施の形態と同様に、3枚の電極基板1a、1b、1cを絶縁体5を介して配置した構造を有する。3枚の電極基板1a、1b、1cには、それぞれ組立用の溝(位置決め部)4a、4b、4cが形成されており、これらの溝4a、4b、4c間に絶縁体5を配置することにより、3枚の電極基板1a、1b、1cが互いに位置決めされる。上部電極基板1a、中間電極基板1b、下部電極基板1cのうち上部電極基板1aと下部電極基板1cとに同一電位が与えられる。中間電極基板1bには、図13に示すように、典型的には、上部電極基板1a及び下部電極基板1cの電位に対して負の電位が与えられる。
【0060】
この実施の形態では、マルチ荷電ビームレンズ600は、同一電位が与えられる上部電極基板1aと下部電極基板1cとが、接着剤2aを介して固体部材2bによって連結されることにより組み立てられている。同一の電位が与えられる上部電極基板1a、下部電極基板1bを連結部(接着剤2a、固体部材2b)によって連結することにより、電極基板電極1a〜1cを組み立てるための部材における絶縁破壊の問題を解決することができる。
【0061】
次に、図13に示すマルチ荷電ビームレンズ600の作製方法を説明する。まず、電極基板1a、1b、1cの作製方法については、第1の実施の形態として図2を参照しながら説明した方法と同様である。
【0062】
電極基板1a、1b、1cの組立は、次のように実施されうる。まず、上部電極基板1aの溝4aと中間電極基板1bの溝4bとの間、及び、中間電極基板1bの溝4bと下部電極基板1cの溝4cとの間にそれぞれ絶縁体5を配置する。その後、同一電位が与えられうる上部電極1aと下部電極1cとを、接着剤2aを介して固体部材2bによって連結する。
【0063】
図13に示すマルチ荷電ビームレンズ600では、第1の実施の形態と同様に、上部電極基板1a及び下部電極基板1cが設置され、中間電極基板1bに負電圧が印加されることにより、電子ビーム等の荷電ビームに対するレンズ作用を得ることができる。ここで、連結部としての接着剤2a及び固体部材2bとして導電性材料を採用した場合は、上部電極基板1a及び下部電極基板1cのいずれか一方にのみ導線を接続すればよいので、配線が簡略化されうる。
【0064】
このように、固体部材2bを使用して上部電極基板1aと下部電極基板1cとを連結することにより、両基板1a、1bの間隔が大きい場合(例えば、接着剤のみによる接着が困難な程度に大きい場合)においても、容易に両基板1a、1bを連結することができる。
【0065】
図13は、3枚の電極基板でマルチ荷電ビームレンズを構成した例であるが、電極基板の枚数は、3枚に限られるものではなく、他の枚数であってもよい。図14は、このような変形例としての、それぞれ開口3a〜3e及び溝4a〜4eが形成された5枚の電極基板1a〜1eで構成されたマルチ荷電ビームレンズの一例を示す図である。図14に示すマルチ荷電ビームレンズ700では、上部電極基板1aと下部電極基板1eとが接着剤2aを介して固体部材2bによって連結され、上部電極基板1aと下部電極基板1eとの間に配置される他の電極基板1b、1c、1dは、上部電極基板1a及び下部電極基板1e並びに接着剤2a及び固体部材2bに接着しないように配置されている。また、5枚の電極基板1a〜1eは、それらにそれぞれ形成された溝4a〜4eの間に絶縁体5を配置することにより互いに位置決めされている。
【0066】
ここで例示的に説明したマルチ荷電ビームレンズも、第1の実施の形態と同様に、図3に例示的に示す電子ビーム露光装置のような荷電ビーム露光装置に適用することができ、そのような荷電ビーム露光装置は半導体デバイス等のデバイスの製造に好適である。
【0067】
[第3の実施の形態]
この実施の形態は、3枚以上の電極基板を連結部材で連結した具体例を提供する。図15は、本発明の第3の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を模式的に示す断面図である。図15に示すマルチ荷電ビームレンズ800は、それぞれ開口3a〜3e及び溝4a〜4eが形成された5枚の第1〜第5電極基板1a〜1eで構成される。ここで、図15に示すように、第1電極(上部電極)1a、第3電極1c、第5電極(下部電極)1eには、同一電位が与えられ、第2電極1b、第4電極1dには、第1電極(上部電極)1a、第3電極1c、第5電極(下部電極)1eの電位に対して負の電位が与えられうる。なお、第2電極1b及び第4電極1dに与えられる電位は、同一の電位であってよいし、互いに異なる電位であってもよい。
【0068】
図15に示すマルチ荷電ビームレンズ800は、図1に示すようなマルチ荷電ビームレンズ100を2重に重ねた構造と等価な機能を有する。
【0069】
同一電位が与えられる第1電極(上部電極)1a、第3電極1c、第5電極(下部電極)1eは、接着剤2aを介して固体部材2bによって連結されている。ここで、このような連結方法に代えて、接着剤のみを連結部として使用する構造を採用することもできる。同一の電位が与えられる第1電極(上部電極)1a、第3電極1c、第5電極(下部電極)1eを連結部によって連結することにより、第1〜第5電極1a〜1eを組み立てるための部材における絶縁破壊の問題を解決することができる。
【0070】
次に、図15に示すマルチ荷電ビームレンズ800の作製方法を説明する。まず、電極基板1a〜1eの作製方法については、第1の実施の形態として図2を参照しながら説明した方法と同様である。
【0071】
電極基板1a〜1eの組立は、次のように実施されうる。まず、第1基板1aの溝4aと第2電極基板1bの溝4bとの間、第2電極基板1bの溝4bと第3電極基板1cの溝4cとの間、第3基板1cの溝4cと第4電極基板1dの溝4dとの間、第4電極基板1dの溝4dと第5電極基板1eの溝4eとの間にそれぞれ絶縁体5を配置する。その後、同一電位が与えられうる第1電極1a、第3電極1c、第5電極1eとを、接着剤2aを介して固体部材2bによって連結する。
【0072】
図15に示すマルチ荷電ビームレンズ800では、第1電極1a、第3電極1c、第5電極1eが接地され、第2電極1b、第4電極1dに負電圧が印加されることにより、電子ビーム等の荷電ビームに対するレンズ作用を得ることができる。ここで、連結部としての接着剤2a及び固体部材2bとして導電性材料を採用した場合は、第1電極1a、第3電極1c、第5電極1eのいずれか1つにのみ導線を接続すればよいので、配線が簡略化されうる。
【0073】
ここでは、2段構造のマルチ荷電ビームレンズの構成を例示的に説明したが、構造の繰返し数を増やすことができることは自明であり、3断以上の構造を有するマルチ荷電ビームレンズを作製することもできる。
【0074】
また、この実施の形態では、1段のマルチ荷電ビームレンズが3枚の電極基板で構成される例(ただし、断間で電極基板が共用されている)を説明したが、1段のマルチ荷電ビームレンズは、3枚以外の電極基板で構成されてもよい。
【0075】
ここで例示的に説明したマルチ荷電ビームレンズも、第1の実施の形態と同様に、図3に例示的に示す電子ビーム露光装置のような荷電ビーム露光装置に適用することができ、そのような荷電ビーム露光装置は半導体デバイス等のデバイスの製造に好適である。
【0076】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、複数枚の電極基板を組み立てるための部材における絶縁破壊の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を説明する図である。
【図2】マルチ荷電ビームレンズを構成する各電極基板の作製方法を説明する図である。
【図3】マルチ荷電ビーム露光装置の構成を示す図である。
【図4】要素電子光学系アレイの詳細を説明する図である。
【図5】図4のブランカーアレイ(BA)の詳細を説明する図である。
【図6】図4の第1電子レンズアレイ(LA1)及び第3電子レンズアレイ(LA3)の詳細を説明する図である。
【図7】図4の第2電子レンズアレイ(LA2)及び第4電子レンズアレイ(LA4)の詳細を説明する図である。
【図8】電子ビームが要素電子光学系アレイ503の要素電子光学系から受ける作用を説明する図である。
【図9】図3に示すマルチ荷電ビーム露光装置の制御システムの構成を説明する図である。
【図10】図3に示すマルチ荷電ビーム露光装置による露光方式を説明する図である。
【図11】微小デバイスの製造フローを説明する図である。
【図12】図11のウエハスプロセスの詳細を説明する図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を説明する図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を説明する図である。
【図15】本発明の第3の実施の形態のマルチ荷電ビームレンズの構造を説明する図である。
【図16】従来の荷電ビームレンズを説明する図である。
【符号の説明】
1a〜1e 電極基板
2 連結部(接着剤等)
2a 接着剤
2b 固体部材
3a〜3e レンズ開口
4a〜4e 組立用の溝
5 絶縁体
6 シリコンウエハ
7 マスク
8 導電体膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionloadElectric beamforThe present invention relates to a lens, a charged beam exposure apparatus, and a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In the production of semiconductor devices, the electron beam exposure technique has been spotlighted as a promising candidate for lithography that enables fine pattern exposure of 0.1 μm or less, and there are several methods. For example, there is a variable rectangular beam method that draws a pattern by so-called one-stroke drawing. However, this method has a low throughput and has many problems as a mass production exposure apparatus. As a means for improving the throughput, a figure batch exposure method for reducing and transferring a pattern formed on a stencil mask has been proposed. This method is advantageous for simple patterns with many repetitions, but random patterns such as a logic wiring layer have many problems in terms of throughput, and greatly impede productivity improvement in practical use.
[0003]
In contrast, a multi-beam system that simultaneously draws a pattern with multiple electron beams without using a mask has been proposed, which eliminates the need for physical mask fabrication and replacement, and has many advantages for practical use. I have. The number of electron lenses arranged in an array is important in making the electron beam multi-functional. That is, since the number of electron beams is determined by the number of electron lenses, the number of electron lenses is a major factor in determining throughput. Therefore, how to improve the lens performance while miniaturizing and increasing the density of the lens is one of the important factors in improving the performance of the multi-beam type exposure apparatus.
[0004]
Electron lenses include electromagnetic and electrostatic types. Compared to the magnetic field type, the electrostatic type does not need to be provided with a coil core or the like and is easy to configure, so it can be said that the electrostatic type is advantageous for downsizing. Here, the main prior art regarding the electrostatic electron lens (electrostatic lens) is shown below.
[0005]
AD Feinerman et al. (J. Vac. Sci. Technol. A 10 (4), p611, 1992) anodic-bonded V-grooves and fibers made by microcrystalline mechanical etching of Si-crystal anisotropic etching. By doing so, it is disclosed to form a three-dimensional structure composed of three electrodes which are electrostatic single lenses. Si is provided with a membrane frame, a membrane, and an opening through which the electron beam passes. In addition, KY Lee et al. (J. Vac. Sci. Technol. B12 (6), p3425, 1994) describe a structure in which a plurality of Si and Pyrex (registered trademark) glass are laminated and joined using an anodic bonding method. An aligned electron lens for a microcolumn is manufactured. Sasaki (J. Vac. Sci. Technol. 19, 963 (1981)) discloses a configuration in which an Einzel lens array is formed by three electrodes having a lens aperture array. In the electrostatic lens configured as described above, generally, a lens action can be obtained by applying a voltage to the center electrode of the three electrodes and grounding the other two.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an electron lens is configured by combining electrodes in the above-described conventional example, the Feinerman method and the Lee method require a new anodic bonding device in addition to the process device for electrode preparation. In Sasaki's method, the details of how to construct an electron lens by combining electrodes are not clear.
[0007]
Further, in the case where the miniaturization is advanced by bonding the electrodes, as shown in FIG. 16, when the
[0008]
The present invention has been made in view of the above background. For example, an object of the present invention is to solve the problem of dielectric breakdown in a member for assembling a plurality of electrode substrates.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention relates to a charged beam lens, wherein the charged beam lens includes at least three electrode substrates each having a plurality of openings through which the charged beam passes, and the at least three electrode substrates. An insulator is disposed between each of the at least two electrode substrates, and a common potential is applied to at least two electrode substrates including the electrode substrates at both ends of the at least three electrode substrates. A potential different from the common potential is applied to at least one electrode substrate. The charged beam lens has a connecting portion including at least an adhesive for connecting outer peripheral portions of the at least two electrode substrates, and the outer peripheral end of the at least one electrode substrate does not contact the connecting portion. Have shape or dimensions.
A second aspect of the present invention relates to a charged beam exposure apparatus, and the charged beam exposure apparatus has the charged beam lens described above, and draws a pattern on a substrate by the charged beam from the charged beam lens.
A third aspect of the present invention relates to a device manufacturing method, which includes a step of drawing a pattern on a substrate using the above-described charged beam exposure apparatus, and developing the substrate on which the pattern is drawn in the step The process of carrying out.
Of a preferred embodiment of the present invention.The multi-charged beam lens includes at least three electrode substrates each having a plurality of openings through which a charged beam passes, and at least two electrode substrates to which a common potential (for example, ground potential) is applied among the at least three electrode substrates. And a connecting portion that connects the two. Here, the connecting portion may be disposed so as not to contact an electrode substrate to which a potential (for example, a negative potential) different from the common potential is applied among the at least three electrode substrates. According to such a configuration, an advantageous effect that dielectric breakdown does not occur via the connecting portion can be obtained.
[0010]
According to a preferred embodiment of the present invention, the connecting portion may include an adhesive, and bonds the solid member to the solid member and the at least two electrode substrates to which the common potential is applied. An adhesive may be included. The former is particularly useful when, for example, the distance between electrode substrates to be connected is small, and the latter is particularly useful when the distance between electrode substrates to be connected is large.
[0011]
According to a preferred embodiment of the present invention, the multi-charged beam lens further comprises an insulator disposed between the at least three electrode substrates so as to position the at least three electrode substrates relative to each other. It is preferable to provide. In this case, it is preferable that the at least three electrode substrates have a positioning groove, and the insulator is disposed in the groove. According to such a configuration, for example, the at least three electrode substrates can be assembled by the connecting portion and the insulator, which facilitates assembly work.
[0012]
According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the connecting portion is made of a conductive material. In this case, for example, a common potential can be applied to the at least two electrode substrates by connecting a conducting wire to one of the at least two electrode substrates coupled by the coupling portion.
[0013]
Of the present inventionOf the preferred embodimentA charged beam exposure apparatus includes the above-described multi-charged beam lens, and is configured to draw a pattern on a substrate by a charged beam from the multi-charged beam lens. Such a charged beam exposure apparatus has high reliability because the insulation performance of the multi charged beam lens is high..
[0014]
A third aspect of the present invention relates to a device manufacturing method, which includes a step of drawing a pattern on a substrate coated with a photosensitive agent by the above charged beam exposure apparatus, and a step of developing the substrate on which the pattern is drawn. Including.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a multi-charged beam lens according to the first embodiment of the present invention. The
[0017]
Here, the
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
In this embodiment, the
[0020]
Next, a method for manufacturing each of the
[0021]
Here, the shape and / or dimensions of the
[0022]
Next, an assembly process of the
[0023]
Note that even when a multi-charged beam lens is configured with three or more electrode substrates, the multi-charged beam lens can be manufactured by applying the same method as described above.
[0024]
In the
[0025]
In the schematic cross-sectional view shown in FIG. 1, five electron lenses are shown. However, the number of electron lenses can be arranged in one or two dimensions according to the design specifications. In a typical multi-charged beam lens, several hundred to several thousand electron lenses can be two-dimensionally arranged.
[0026]
Next, an electron beam exposure apparatus (drawing apparatus) according to a preferred embodiment of the present invention will be described as an application example of a multi-charged beam lens that can be manufactured by the above method. Although the following example is an exposure apparatus that employs an electron beam as a charged beam, the present invention can also be applied to an exposure apparatus that uses other types of beams such as an ion beam as a charged beam.
[0027]
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 3, an
[0028]
The electrons emitted from the electron source become one electron beam substantially parallel by the
[0029]
The element electron
[0030]
The correction electron
[0031]
The reduction electron
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
A wafer (substrate) 505 coated with a photosensitive agent is placed on a θ-
[0035]
Next, the correction electron
[0036]
The correction electron
[0037]
The aperture array AA is a substrate on which a plurality of openings are formed, and divides a substantially parallel electron beam from the
[0038]
Returning to FIG. 4, the multi-charged beam lens ML is useful for increasing the convergence effect of the electron beam (charged beam) in the correction electron
[0039]
The element electron optical system array unit LAU includes a first electron lens array LA1, a second electron lens array LA2, a third electron lens array LA3, and a fourth electron lens array LA4. These electron lens arrays LA1 to LA4 are electron lens arrays in which a plurality of electron lenses are two-dimensionally arranged in the same plane.
[0040]
FIG. 6 is a diagram illustrating the first electron lens array LA1. The first electron lens array LA1 is a multi-electrostatic lens composed of three pieces of an upper electrode substrate UE, an intermediate electrode substrate CE, and a lower electrode substrate LE on which a plurality of aperture electrodes are arranged. One set of upper opening electrode (opening electrode of upper electrode substrate US), intermediate opening electrode (opening electrode of intermediate electrode substrate CE), and lower opening electrode (opening electrode of lower electrode substrate LE) arranged in the direction of optical axis AX. An electron lens EL (a so-called unipotential lens) is configured. In this embodiment, the same potential (acceleration potential of the electron beam) is applied to all the opening electrodes formed on the upper electrode substrate UE and the lower electrode substrate LE. On the other hand, with respect to the intermediate electrode substrate CE, the opening electrodes arranged in the y direction (open electrodes having the same x coordinate) are connected by the common wiring (W), and a common potential is applied. With this structure, the LAU control circuit 12 to be described later can set the intermediate electrodes in the y-direction column to the same potential, and individually set the potentials of the opening electrodes for each y-direction column. That is, the optical characteristics (focal lengths) of the electron lenses in the y-direction column can be set to be substantially the same, and the optical characteristics (focal lengths) of the electron lenses in each column can be set individually. In other words, in this embodiment, the electron lenses in one column in the y direction are grouped, and the two-dimensionally arranged electron lenses are grouped.
[0041]
FIG. 7 is a diagram illustrating the second electron lens array LA2. The difference between the second electron lens array LA2 and the first electron lens system array LA1 is the configuration of the intermediate electrode substrate CE. That is, in the second electron lens array LA2, the rows in the x direction are grouped into one group, and the intermediate opening electrodes in each row are connected by a common wiring (W). With such a structure, the LAU control circuit 12 to be described later can set the opening electrodes in the x-direction row to the same potential, and can individually set the opening electrode potential for each row in the x-direction. That is, the optical characteristics (focal lengths) of the electron lenses in the x-direction columns can be set to be substantially the same, and the optical characteristics (focal lengths) of the electron lenses in each column can be individually set.
[0042]
The third electron lens array LA3 has the same structure as the first electron lens array LA1, and the fourth electron lens array LA4 has the same structure as the second electron lens array LA2.
[0043]
Next, the action that the electron beam receives from the element electron optical system of the element electron
[0044]
At this time, as described above, the electron lenses arranged in the x direction in the first and third electron lens arrays LA1 are set so as to have different focal lengths, and in the second and fourth electron lens arrays LA1 in the x direction. The arranged electron lenses are set to have the same focal length. Furthermore, the combined focal length of the electron lens EL11, electron lens EL21, electron lens EL31, and electron lens EL41 through which the electron beam EB1 passes, and the electron lens EL12, electron lens EL22, electron lens EL32, and electron lens EL42 through which the electron beam EB2 passes. The focal lengths of the respective electron lenses are set so that the combined focal lengths are substantially equal. Thereby, the intermediate images img1 and img2 of the electron source are formed at substantially the same magnification. Further, intermediate images img1 and img2 are formed in accordance with the field curvature so as to correct the field curvature that occurs when each intermediate image is reduced and projected onto the wafer 505 via the reduction electron
[0045]
Further, when an electric field is applied to the passing blanking electrode, the electron beams EB1 and EB2 change their trajectories as indicated by broken lines in FIG. 8 and cannot pass through the openings corresponding to the respective electron beams of the stopper array SA. The electron beams EB1 and EB2 are blocked.
[0046]
Next, the configuration of the control system of the electron beam exposure apparatus shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. The
[0047]
The
[0048]
The stage
[0049]
The
[0050]
The exposure operation of the electron beam exposure apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The
[0051]
After the exposure of one subfield (SF1) is completed, the
[0052]
With this method, as shown in FIG. 10, the subfields (SF1 to SF6) are sequentially exposed. As a result, on the wafer 505, a main field (MF) composed of subfields (SF1 to SF6) arranged in a direction (x direction) orthogonal to the stage scanning direction (y direction) is exposed.
[0053]
The
[0054]
Next, an embodiment of a device production method using the electron beam exposure apparatus will be described.
[0055]
FIG. 11 is a diagram showing a flow of manufacturing a microdevice (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.). In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (exposure control data creation), exposure control data for the exposure apparatus is created based on the designed circuit pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the wafer and the exposure apparatus to which the prepared exposure control data is input. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in
[0056]
FIG. 12 is a diagram showing a detailed flow of the wafer process of FIG. In step 11 (oxidation), the wafer surface is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern is printed onto the wafer by exposure using the exposure apparatus described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
[0057]
By using the manufacturing method of the present embodiment, a highly integrated semiconductor device that has been difficult to manufacture can be manufactured at low cost.
[0058]
[Second Embodiment]
This embodiment provides a specific example in which a solid member and an adhesive that bonds the solid member to the upper electrode substrate and the lower electrode substrate are used as the connecting
[0059]
The
[0060]
In this embodiment, the
[0061]
Next, a method for manufacturing the
[0062]
The assembly of the
[0063]
In the
[0064]
In this way, by connecting the
[0065]
Although FIG. 13 shows an example in which a multi-charged beam lens is configured with three electrode substrates, the number of electrode substrates is not limited to three, and may be other numbers. FIG. 14 is a diagram showing an example of a multi-charged beam lens constituted by five
[0066]
The multi-charged beam lens exemplarily described here can also be applied to a charged beam exposure apparatus such as the electron beam exposure apparatus exemplarily shown in FIG. 3 as in the first embodiment. Such a charged beam exposure apparatus is suitable for manufacturing devices such as semiconductor devices.
[0067]
[Third Embodiment]
This embodiment provides a specific example in which three or more electrode substrates are connected by a connecting member. FIG. 15 is a sectional view schematically showing the structure of a multi-charged beam lens according to the third embodiment of the present invention. A
[0068]
A
[0069]
The first electrode (upper electrode) 1a, the
[0070]
Next, a method for manufacturing the
[0071]
The assembly of the
[0072]
In the
[0073]
Here, the configuration of the multi-charged beam lens having a two-stage structure has been described as an example, but it is obvious that the number of repetitions of the structure can be increased, and a multi-charged beam lens having a structure with three or more breaks is manufactured. You can also.
[0074]
In this embodiment, an example in which a single-stage multi-charged beam lens is configured by three electrode substrates (however, the electrode substrate is shared between breaks) has been described. The beam lens may be composed of an electrode substrate other than three.
[0075]
The multi-charged beam lens exemplarily described here can also be applied to a charged beam exposure apparatus such as the electron beam exposure apparatus exemplarily shown in FIG. 3 as in the first embodiment. Such a charged beam exposure apparatus is suitable for manufacturing devices such as semiconductor devices.
[0076]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, the problem of dielectric breakdown in a member for assembling a plurality of electrode substrates can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of a multi-charged beam lens according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing each electrode substrate constituting a multi-charged beam lens.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a multi-charged beam exposure apparatus.
FIG. 4 is a diagram for explaining details of an element electron optical system array;
5 is a diagram for explaining the details of the blanker array (BA) of FIG. 4; FIG.
6 is a diagram illustrating details of the first electron lens array (LA1) and the third electron lens array (LA3) in FIG. 4; FIG.
7 is a diagram illustrating details of a second electron lens array (LA2) and a fourth electron lens array (LA4) in FIG. 4; FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the action that an electron beam receives from the element electron optical system of the element electron
9 is a diagram for explaining the configuration of a control system of the multi-charged beam exposure apparatus shown in FIG.
10 is a view for explaining an exposure method by the multi-charged beam exposure apparatus shown in FIG. 3;
FIG. 11 is a diagram for explaining a manufacturing flow of a microdevice.
12 is a diagram for explaining the details of the wafer process of FIG. 11; FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating the structure of a multi-charged beam lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating the structure of a multi-charged beam lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating the structure of a multi-charged beam lens according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating a conventional charged beam lens.
[Explanation of symbols]
1a to 1e electrode substrate
2 connecting parts (adhesives, etc.)
2a Adhesive
2b Solid member
3a-3e Lens aperture
4a-4e Groove for assembly
5 Insulator
6 Silicon wafer
7 Mask
8 Conductor film
Claims (4)
前記少なくとも2枚の電極基板の外周部を連結する少なくとも接着剤を含む連結部を有し、前記少なくとも1枚の電極基板は、その外周端が前記連結部に接触しない形状または寸法を有することを特徴とする荷電ビーム用レンズ。At least three electrode substrates having a plurality of apertures through the load electric beam respectively, each between the insulator of the at least three electrode substrates are disposed, at both ends thereof of the at least three electrode substrates A charged beam in which a common potential is applied to at least two electrode substrates including a plurality of electrode substrates, and a potential different from the common potential is applied to at least one electrode substrate between each of the at least two electrode substrates. Lenses,
A connecting portion including at least an adhesive for connecting the outer peripheral portions of the at least two electrode substrates; and the at least one electrode substrate has a shape or a dimension such that an outer peripheral end thereof does not contact the connecting portion. load electrostatic beam lens according to claim.
前記工程でパターンが描画された基板を現像する工程と、Developing the substrate on which the pattern is drawn in the step;
を有することを特徴とするデバイス製造方法。A device manufacturing method comprising:
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