JP5709535B2 - 電子ビーム描画装置、およびそれを用いた物品の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1実施形態に係る電子ビーム描画装置(以下、単に「描画装置」と表記する)について説明する。以下、各実施形態において説明する描画装置は、複数の電子ビームを偏向させ、電子ビームの照射のON/OFFを個別に制御することで、所定の描画データをウエハ(被処理基板)の所定の位置に描画するマルチビーム方式を採用するものとする。図1は、本実施形態に係る描画装置の構成を示す図である。また、以下の図においては、被処理基板に対する電子ビームの照射方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。描画装置1は、まず、電子銃2と、該電子銃2のクロスオーバ3から発散した電子ビームを複数の電子ビームに分割、偏向、および結像させる光学系4と、ウエハ8を保持する基板ステージ5と、描画装置1の各構成要素の動作などを制御する制御部6とを備える。なお、ウエハ8は、例えば、単結晶シリコンからなる被処理体であり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。
次に、本発明の第2実施形態に係る描画装置について説明する。図4は、本実施形態に係る洗浄機構60の構成を示す図である。なお、図4において、図2に示す第1実施形態の洗浄機構21と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の描画装置の特徴は、第1実施形態の洗浄機構21に相当する洗浄機構60が、本体部61の内部にてラジカルH*を生成する点にある。この場合、本体部61は、その内部(第1領域40)にタングステン製のホットフィラメント62と内部冷却機構63とを備え、また、その外部には、外部冷却機構64を備える。また、本体部61は、支柱部36を介して不図示の原料ガス供給部に接続され、第1領域40には支柱部36の内管を介して原料ガスが供給される。ホットフィラメント62は、導線65を介して不図示の電源に接続されている。内部冷却機構63は、冷却板66と、アパーチャアレイ冷却機構67とを有する。この冷却板66とアパーチャアレイ冷却機構67とは、ステージチャンバー19の外部に設置された不図示の冷媒供給機構から延びる冷媒導管68に接続されている。また、外部冷却機構64は、本体部61の外周部に張り巡らされた冷却導管である。洗浄機構60は、この冷媒導管68および外部冷却機構64に冷媒を循環させることで、本体部61およびアパーチャアレイ37を冷却する。これにより、洗浄機構60は、本体部61をラジカル生成部としても、このような冷却機構を備えることにより、ホットフィラメント62で発生した熱を鏡筒部17側に伝わるのを防止することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る描画装置について説明する。図5は、本実施形態に係る洗浄機構70の構成を示す図である。なお、図5において、図2に示す第1実施形態の洗浄機構21と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の描画装置の特徴は、第1および第2実施形態の洗浄機構がホットフィラメントによりラジカルH*を生成するのに対して、本実施形態の洗浄機構70ではマイクロ波発生器71によりラジカルH*を生成する点にある。この場合、本体部72は、支柱部36を介してマイクロ波発生器71に接続され、また、支柱部36とは別の導管73を介して原料ガス供給部74に接続される。支柱部36の内管は、本実施形態ではマイクロ波を導く導波管であり、この導波管の出口部と本体部72とは、石英窓75を介して接続される。この石英窓75は、支柱部36とマイクロ波発生器71との内部空間が真空である必要はないために、真空シールを施して設置することで、本体部72内に外部の気体が進入しないようにするものである。この洗浄機構70では、制御部6は、まず、原料ガス供給部74から本体部72内の第1領域40に原料ガス(水素ガス)を導入する。次に、制御部6は、マイクロ波発生器71にて発生したマイクロ波を、石英窓75を介して第1領域40へ入射させる。このとき、第1領域40では、マイクロ波が原料ガスに作用し、ラジカルH*が生成される。なお、この構成では、第1領域40にプラズマが発生して高速のイオンが生成される。したがって、このイオンが第2静電レンズ16に衝突することで、ダメージを与える場合がある。そこで、洗浄機構70は、アパーチャ37に対して正の電位を印加するバイアス印加装置76を備える。このとき、バイアス印加装置76が印加する電圧は、例えば10から100V程度でよい。この電圧の印加により、発生したプラスイオンが押し戻されるので、ダメージを防止できる。一方、マイナスイオンが発生する場合には、さらに第2静電レンズ16に負の電圧を印加するような構成を取ればよい。この場合の印加電圧は、例えば−10から−100V程度となる。この電圧の印加により、マイナスイオンも押し戻され、ダメージを防止できる。
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板に描画を行う工程)と、当該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
8 ウエハ
16 第2静電レンズ
21 洗浄機構
30 孔
34 コンタミネーション
37a 開口部
Claims (9)
- 被処理基板に対して複数の電子ビームにより描画を行う電子ビーム描画装置であって、
前記複数の電子ビームが通過する複数の孔を含み、前記描画を実施する際に前記被処理基板に対向する場所に位置する電子レンズと、
前記電子レンズに付着した分解生成物に対して活性種を放出し、該活性種と前記分解生成物とを反応させることで該分解生成物を還元して揮発性ガスに変化させる洗浄手段と、を備え、
前記洗浄手段は、前記活性種が前記複数の孔の形成位置に向かって放出されるように形成された複数の開口部を有し、
前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部の各々は、前記複数の孔の形成位置の各々に対向することを特徴とする電子ビーム描画装置。 - 前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部の各々は、前記複数の孔の各々と同軸に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム描画装置。
- 前記洗浄手段は、前記電子レンズに対向する面が前記電子レンズを支持する固定部に接続可能に開かれた本体部を備え、
前記本体部は、前記面に、前記複数の開口部を有する開口アレイを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビーム描画装置。 - 前記洗浄手段は、前記開口アレイを駆動する駆動機構を備えることを特徴とする請求項3に記載の電子ビーム描画装置。
- 前記被処理基板を載置し、描画位置を基準として移動可能とする基板保持部と、
前記基板保持部、および前記洗浄手段の動作を制御する制御部と、を備え、
前記洗浄手段は、前記本体部を支持し、該本体部を前記固定部に向けて移動可能とする支柱部を備え、
前記制御部は、前記活性種の放出の際には、前記描画位置から前記基板保持部を移動させた後に、前記支柱部を前記固定部に向けて移動させて前記本体部と前記固定部とを接続させることを特徴とする請求項3または4に記載の電子ビーム描画装置。 - 前記本体部と前記固定部とを接続させたとき、前記開口部から前記電子レンズの最奥部までの距離は、前記開口部から前記電子レンズを含む領域での最大圧力における前記活性種の平均自由行程よりも短いことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の電子ビーム描画装置。
- 前記開口部の数は、前記孔の数と等しい、または前記孔の数よりも多いことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子ビーム描画装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 - 複数の電子ビームを通過する複数の孔を備える電子レンズの洗浄方法であって、
前記電子レンズに付着した物と活性種とを反応させることによって揮発性ガスに変化させる場合に、
前記活性種を複数の開口部から前記複数の孔に向かって放出させ、
前記複数の開口部の少なくとも一部の開口部の各々を前記複数の孔の各々に対向させることを特徴とする洗浄方法。
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