KR100520639B1

KR100520639B1 - 대전 입자선 노광장치 및 디바이스제조방법

Info

Publication number: KR100520639B1
Application number: KR10-2001-0022872A
Authority: KR
Inventors: 마에하라히로시; 오노하루히토; 시마다야수히로; 야기타카유키
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2005-10-13
Also published as: JP2002015991A; US6603128B2; US20020009901A1; TW579541B; KR20010098926A; JP3728217B2

Abstract

보정전자광학계(3)는 전자렌즈를 구성하는 개구를 형성한 기판을 가진다. 개방도가 조절될 수 있는 밸브(14)를 사용하여, 공급/배출 펌프(51-56)가 본체덮개(80)의 내부압력을 조절할 때에 초래되는 각각의 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화시킨다. 개방도는 차동 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 제어된다. 압력센서를 광센서로 대체될 수 있다.

Description

대전 입자선 노광장치 및 디바이스 제조방법{CHARGED-PARTICLE BEAM EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본발명은 대전입자선 노광장치 및 반도체디바이스, 마이크로머신, 마이크로전자광학소자, 마이크로 광학소자, 프레즈넬 렌즈(Frensel lens), 및 이진광학등의 디바이스를 제조하기에 적합한 디바이스제조방법에 관한 것이다.

[발명의 배경]

전자빔노광장치 및 이온빔노광장치등의 대전입자선 노광장치는 전자렌즈를 이용한다. 전자광학계를 소형화하기 위하여 얇은 기판(박막)위에 전자렌즈를 형성하는 기술이 알려져 있다.

대전입자선으로 노광 하는 동안에는, 특히 대전입자선을 전달하는 전자광학계의 환경 (대전입자선노광장치의 내부)은 대전입자선의 감쇄를 방지하기 위하여 높은 진공상태를 유지한다. 반대로, 장치가 동작하지 않거나 장치를 유지보수하는 경우, 높은 진공상태는 취소되고, 내부는 대기압에 노출된다. 대전입자선노광장치의 내부 압력을 조절할 때에, 전자렌즈를 가지는 기판의 상부표면 및 하부 표면 사이의 압력차가 변화하여 기판을 변형 시킬 수 있다. 상기 변형은 전자렌즈의 광학성능을 저하시키고, 최악의 경우에 기판을 손상 시킬 수 있다. 소형화를 위해 기판이 얇게됨에 따라서 기판의 강성이 감소하고, 따라서 문제는 더욱 심각하게 된다.

이 문제를 방지하기 위하여, 장기간동안 공기를 공급하거나 배출하는 압력을 완만하게 조절함으로써 급격한 압력의 변화를 회피할 수 있다. 그러나, 장시간의 조절은 장치의 효과적인 이용가능성(처리량)을 감소시킨다.

[발명의 요약]

본발명은 상기 상황을 참작하여 이루어졌으며, 대전입자선노광장치의성능이나 디바이스의 제조 효율성을 저하시키지 않고 전자광학시스템에 포함된 기판이 손상되거나 변형되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치는 대전입자선원과, 이 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계, 대전입자선원 및 전자광학계를 덮는 덮개와, 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와, 내부공간의 압력이 변경될 때에 기판의 상부표면과 하부표면사이의 압력차를 완화하는 완화기구를 구비하고 있다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 완화기구는, 예를들면, 기판과 대면하는 공간이 내부공간과 연통하도록 하는 통로를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 완화기구는 통로의 단부나 통로의 도중에 밸브를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 상기 장치는 기판에 대한 정보를 측정하는 센서를 부가하여 포함하고, 제어기는 센서로부터의 출력에 의거하여 조절기구와 벨브의 개구도 중에서 적어도 하나를 제어하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 센서는, 기판의 상부표면 및 하부표면 사이의 압력차를 검출하는 압력센서이거나 또는 기판의 변형을 광학적으로 검출하는 광센서인 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 전자광학계는, 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하기 위한 개구가 형성된 복수의 기판을 가지는 것이 바람직하며 또한, 완화기구는, 각각의 기판의 상부표면과 하부표면사이의 압력차를 완화하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 완화기구는, 기판의 상부표면과 하부표면사이의 압력차가 소정의 범위를 초과하는 것을 방지하도록, 상기 압력차를 완화시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 대전입자선노광장치가 온 또는 오프되거나 또는 장치를 보수유지하거나, 또는 비상상태가 발생하는 경우 제어기는 자동적으로 제어를 실행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 기판은 기판의 개구에 전위를 인가하는 전극을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 전자광학시스템은, 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하는 개구를 가지고 또한 대전입자선의 통로에 따라서 배열된 복수의 기판과, 이 복수의 기판사이의 간격의 전부 또는 일부에 배치된 스페이서를 포함하는 것이 바람직하다.

이 경우에, 상기 스페이서는 복수의 기판에 형성된 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 전자광학계는 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하는 개구를 가지고 대전입자선의 통로에 따라서 배열된 복수의 기판을 포함하는 것이 바람직하며, 복수의 기판의 전부 또는 일부는 포개진 구조를 형성하도록 배열되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 1측면에 의한 대전입자선노광장치에 있어서, 복수의 기판은, 개구가 형성된 박막과 이 박막을 지지하는 환형상의 지지체를 각각 가지는 것이 바람직하고, 전자광학계는, 포개진 구조를 형성하는 기판의 지지체를 일반적으로 지지하는 베이스기판을 부가하여 구비하는 것이 바람직하고, 베이스기판은, 포개진 구조에 의해 형성된 공간이 덮개의 내부공간과 연통하게 하는 개구를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2측면에 의한 디바이스의제조방법은, 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계를 통하여 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고, 또한 기판의 상부표면 및 하부표면 사이의 압력차의 변화를 완화함으로써, 디바이스재료위에 패턴을 그리는 단계를 포함한다.

본 발명의 제 2측면에 있어서, 압력차의 변화를 완화하는 단계는, 대전입자선원과 전자광학계를 덮는 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 단계와, 대전입자선원과 전자광학계을 덮는 덮개의 내부공간과 기판과 대면하는 공간 사이에 개재된 밸브를 제어하는 단계중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2측면에 있어서, 디바이스의제조방법은, 감광제를 디바이스재료에 도포하는 단계와, 패턴을 그린 디바이스재료를 현상하는 단계를 부가하여 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3측면에 의한 디바이스의 제조방법은, 대전입자선노광장치를 포함하는 복수의 반도체제조장치를 공장에 설치하는 단계와, 복수의 반도체제조장치를 사용함으로써 반도체디바이스를 제조하는 단계를 포함하는 디바이스의 제조방법에 있어서, 상기 대전입자선노광장치는, 대전입자선원와, 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계과, 대전입자선원과 전자광학계을 덮는 덮개와, 이 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와, 내부공간의 압력 변화시에 기판의 상부표면과 및 하부 표면 사이의 압력차를 완화하는 완화기구를 가진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3측면에 의한 디바이스의 제조방법은, 지역통신망을 통하여 복수의 반도체제조장치를 연결하는 단계와, 지역통신망을 공장의 외부통신망에 연결하는 단계와, 지역통신망 및 외부통신망을 사용함으로써 외부통신망상의 데이터베이스로부터 대전입자선노광장치에 대한 정보를 얻는 단계와, 얻은 정보에 의거하여 대전입자선노광장치를 제어하는 단계를 부가하여 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 4측면에 의한 반도체제조공장은, 대전입자선노광장치와, 복수의 반도체제조장치를 연결하는 지역통신망, 및 지역통신망을 반도체제조공장의 외부통신망에 연결하는 통로를 구비하는 복수의 반도체제조장치를 포함하는 상기 대전입자선노광장치는, 대전입자선원과, 이 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가지는 기판를 포함하는 전자광학계와, 대전입자선원과 전자광학계를 덮는 덮개와, 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와, 내부공간의 압력의 변화시에 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화하는 완화기구를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5측면에 의한 대전입자선노광장치의 보수유지방법은, 대전입자선노광장치가 설치된 공장의 외부통신망에 대전입자선노광장치의 보수유지에 관한 정보를 축적하는 데이터베이스를 준비하는 단계와, 대전입자선노광장치를 공장의 지역통신망에 연결하는 단계와, 외부통신망과 지역통신망을 사용함으로써 상기 데이터베이스에 축적된 정보에 의거하여 대전입자선노광장치를 보수 유지하는 단계를 포함하는 대전입자선노광장치의 보수 유지방법에 있어서, 상기 대전입자선노광장치는, 대전입자선원과, 대전입자원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스의 재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가지는 기판을 포함하는 전자광학계와, 대전입자선원과 전자광학계를 덮는 덮개와, 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와, 내부공간의 압력의 변화시에 기판의 상부표면과 하부표면의 사이의 압력차를 완화하는 완화기구를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기타 특징과 이점은 첨부한 도면과 함께 설명하면 다음의 설명으로부터 명백해 질 것이며, 같은 참조 문자는 도면전체에 걸쳐서 동일한 부분 또는 유사한 부분을 표시한다.

명세서와 일체화되어 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은, 상세 설명과 함께 본 발명의 실시예를 예시하고 또한 본 발명의 원리를 설명하는데 유용하다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부한 도면에 따라서 상세하게 설명한다. 전자빔노광장치는 대전입자선노광장치의 예로서 설명되지만, 본 발명은 이온선노광장치등의 다른 대전입자선노광장치에도 또한 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자빔노광장치의 개략적인 구성을 도시하는 도이다. 도 1에서, (1)은 음극 (1a), 그리드 (1b), 양극 (1c)을 포함하는 전자총을 표시한다. 음극 (1a)에 의해 방출된 전자는 그리드(1b)와 양극 (1c) 사이의 크로스오버 화상 (crossover image)을 형성한다. 이 크로스오버 화상은 전자원(ES)으로 칭한다.

전자원(ES)에 의해 방출된 전자는 콘덴서렌즈(2)에 의해 평행하게 되고 보정전자광학계(3)를 조사한다. 콘덴서렌즈(2)는 복수의 개구전극으로 구성된다.

보정전자광학계(3)는, 전자총(1)으로부터의 광축 (AX)을 따라서 개구어레이(AA), 블랭커어레이 (BA), 소사전자광학시스템어레이유닛(LAU) 및 스토퍼 어레이(SA)를 이 순서로 배열하여 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 1은 보정전자광학계(3)의 조립요소로서 3개의 기판(박막, 즉 박판형상의 부재)만을 도시한다. 보정전자광학계(3)의 상세는 나중에 설명한다.

보정전자광학계(3)는 전자원(ES)의 복수의 중간 화상을 형성한다. 각각의 중간 화상은 축소전자광학계(4)에 의해 감소되어 웨이퍼(디바이스재료)(5)위에 투영된다. 보정전자광학계(3)는 축소전자광학계(4)의 수차가 보정되는 위치에서 복수의 중간화상을 형성한다.

축소전자광학계(4)는 제1투영렌즈(41),(43) 및 제2투영렌즈(42),(44)로 구성된 대칭적 자기 이중렌즈로 구성된다. f1을 제1투영렌즈(41),(43)의 초점길이로 설정하고, f2를 제2투영렌즈(42)(44)의 초점길이로 설정하면, 두렌즈 사이의 거리는 f1+f2이다. 광축(AX)상의 목표점은 제1투영렌즈(41),(43)의 초점위치이고, 화상점은 제2투영렌즈(42),(44)의 초점이다. 중간화상은 -f2/f1으로 감소된다. 두 개의 렌즈의 자기필드는 반대방향으로 작용하도록 결정되므로, 회전과 확대에 관련된 사이델(Seidel) 수차 및 색수차는 5개 수차, 즉 구면수차, 등방성 비점수차, 등방성 코마, 필드의 곡률, 및 축위의 색수차를 제외하고는 이론적으로 상쇄된다.

(6)은 복수의 전자선을 보정전자광학계(3)로부터 편향시키고 X 및 Y방향으로 동일한 변위량 만큼 웨이퍼(5)위에 복수의 중간화상의 투영화상을 변위하는 편향판을 표시한다. 편향판(6)은 편향폭이 큰 경우 사용되는 주편향판, 펀향폭이 작은 경우 사용되는 보조 편향판을 포함한다. 주편향판이 전자계 편향판이고, 보조 전향판은 정전기의 편향판이다.

(7)은 편향판(6)이 동작하는 경우 발생되는 편향오차에 의해 초래되는 투영화상의 초점위치로에서 시프트를 보정하는 동적포커스코일(dynamic focus coil)을 표시하고; (8)은 편향에 의해 발생되는 편향오차 중에서 비점수차를 보정하는 동적스디그매틱코일(dynamic stigmatic coil)을 표시한다.

(9)는 웨이퍼(5)를 지지하고 또한 광축 AX(Z축)방향과 Z축주위의 회전방향으로 이동할 수 있는 θ-Z 스테이지를 표시하고; (10)은 θ-Z 스테이지(9)로 고정된 스테이지참조판을 표시한다.

(11)은 θ-Z 스테이지를 지지하고 또한 광축 AX(Z축)에 수직인 X 및 Y방향으로 이동할 수 있는 X-Y스테이지를 표시한다.

(12)는 스테이지참조판(10)상의 마크를 전자빔으로 조사할 때에 발생되는 반사된 전자를 검출하는 반사전자총검출기를 표시한다.

(13)는 보정전자광학시스템(3)을 구성하는 복수의 기판(개구 어레이 (AA), 블랭커 어레이(BA), 소자전자광학시스템어레이유닛(LAU), 및 스토퍼에레이 (SA)에 부착된 상이한 차동 압력센서를 표시한다. 각각 차동압력센서(13)는, 차동압력센서가 설치된 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 측정하는 압력센서를 포함한다. 보정전자광학계(3)를 구성하는 복수의 기판은 간격을 두고 배열되어 있다. 간격을 형성하는 공간(70)은 적합한 단면적을 가지는 통로를 통하여 렌즈배럴덮개(60)의 내부공간(또한, 본체 덮개(80)의 내부공간)과 연통한다. 각각의 통로의 단면적은 각각의 기판에 형성된 복수의 개구의 영역전체보다 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 압력이 본체덮개(80)의 내부공간에서 감소/증가되는 경우 두 측면사이의 압력차에 의해 초래되는 기판의 손상을 방지하거나 변형에 의해 초래되는 정밀도의 감소를 방지할 수 있다. 공간(70)은 통로 또는 기타 통로를 통하여 보정전자광학시스템(3)의 상,하부의 공간과 연통하는 것이 바람직하다.

(51) 내지 (56)은 본체덮개(80)의 가스(즉, 공기)를 배출하여 소정의 진공도로 본체덮개(80)의 내부공간을 배기하거나 또는 본체덮개(80)내로 가스(즉, 공기)를 공급하여 대기압으로 본체덮개(80)의 내부공간을 설정하는 공급/배출펌프를 표시하고, (15)는 공급/배출펌프 (51) 내지 (56)를 제어하는 펌프제어기를 표시한다. 본체덮개(80)의 압력이 공급/배출펌프(51) 내지 (56)에 의해 감소/증가됨에 따라서, 보정전자광학계(3)를 구성하는 기판 사이의 공간(70)의 압력이 또한 감소/증가한다.

개방도를 조절할 수 있는 밸브(14)는, 렌즈배럴덮개(60)의 내부공간(또한, 본체덮개의 내부공간(80))과 공간(70)이 연통하도록 하는 통로의 단부나 통로의 중도에 배열될 수 있다. 보정전자광학계(3)를 구성하는 각각의 기판의 두 측면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용 가능 범위)내에 있도록 밸브(14)의 개방도(즉 공급/배출속도나 흐름속도)는, 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 공급/배출 제어기(16)에 의해 제어될 수 있다.

보정전자광학계(3)를 구성하는 각각의 기판의 두 측면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용가능 범위)내에 있도록 공급/배출제어기(16)는 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 공급/배출 펌프(51) 내지 (56)를 또한 제어한다. 공급/배출 제어기(16)는 주제어기(123)로부터의 명령에 따라서 동작한다.

도 2는 전자총(1)에서 본 때에 보정전자광학계(3)의 도이고, 도 3은 도 2의 선 (A-A')을 따라서 취한 보정전자광학계(3)의 단면도이다. 상기에서 설명한 바와 같이, 보정전자광학계(3)는 개구어레이(AA), 블랭커어레이(BA), 소자전자광학시스템어레이유닛(LAU), 및 스토퍼어레이(SA)로 구성되는 것이 바람직하다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 개구어레이(AA),는 복수의 개구를 가지는 기판이고 또한, 콘덴서렌즈(2)로부터의 단일의 전자선이 복수의 전자선으로 분리한다.

블랭커어레이(BA)는, 개구어레이(AA)에 의해, 분리된 전자선의 편향여부를 개별적으로 제어하는 복수의 편향기(블랭커)를 가지는 기판이다. 도 4는 블랭커어레이(BA)위에 형성된 복수의 검출기(블랭커)중의 하나를 개략적으로 도시하는 도이다. 도 4에서, 기판(31)은 개구(AP)와, 개구(AP)를 샌드위치하는 한쌍의 전극(편향판)(32)을 가진다. 또한, 기판(31)은 편향판(32)를 개별적으로 온/오프하는 배선(W1)을 가진다.

소자전자광학시스템어레이유닛(LAU)는 동일한 평면위에 복수의 전자렌즈를 2차원적으로 배열함으로써 제조된 제 1 및 제 2전자광학시스템 어레이(LA1) 및 (LA2)에 의해 형성된다.

도 5는 제1전자광학계어레이(LA1)의 구조를 도시하는 도이다. 제1전자광학계어레이(LA1)는, 복수의 개구에 대응하는 도넛츠형상의 전극의 배열을 각각 가지는 상부전극판(UE), 중간전극판(CE), 및 하부전극판(LE)로 구성된 3개의 전극판을 가진다. 3개의 전극 판은, 예를들면, 절연체를 통하여 적층되어 있다. 상부전극판, 중간전극판, 및 하부전극판의 도넛형상의 전극은 하나의 전자렌즈(소위 단일전위 렌즈)(UL)로서 기능한다. 각각의 전자렌즈(UL)의 상부전극판과 하부전극판의 도너츠형상의 모든 전극은 공통 배선(W2)을 통하여 LAU제어회로(112)와 연결되어 동일한 전위를 수신한다. 본 실시예에서는, 상부전극판과 하부전극판의 도너츠형상의 전위는 전자선가속전위로서 작용한다. 각각의 전자렌즈(UL)의 중간 전극판의 도너츠형상의 전극은 각각의 배선(W3)을 통하여 LAU제어회로(112)와 연결되어 독립적인 전위를 수신한다. 이에 의해, 전극렌즈(UL)의 전자광학력(초점길이)을 소망의 값으로 설정할 수 있다. 제 2전자광학계어레이(LA2)는 제 1전자광학계어레이(LA1)와 동일한 구조 및 기능을 또한 가진다.

도 3에 도시한 바와 같이, 소자전자광학계어레이유닛(LAU)에서, 제1전자렌즈어레이(LA1)중 하나의 전자렌즈와 제2전자렌즈어레이(LA2)중 하나의 전자렌즈는 하나의 소자전자광학계(EL)를 형성한다. 개구어레이(AA)는 각각의 소자전자광학계(EL)의 전면 초점위치위의 부근에 위치한다. 그러므로, 소자전자광학계(EL)는 복수의 분리된 전자선에 의해 후면초점위치의 부근에 전자원(ES)의 중간화상을 형성한다. 중간화상이 축소전자광학계(4)를 통하여 축소되어 웨이퍼(5)위에 투영되는 경우 나타나는 축소전자광학시스템(4)의 필드의 곡률의 영향을 보정하기 위하여, 각각의 소자전자광학계(EL)마다 전자렌즈의 전자광학력을 조절함으로써, 중간화상의 형성위치가 각각 조절된다.

개구어레이(AA)와 마찬가지로, 스토퍼어레이(SA)도 복수의 개구를 가진 기판이다. 뱅커어레이(BA)에 의하여 편향된 전자선의 궤도는 변경되어, 전자빔에 대응하는 스토퍼어레이(SA)의 개구를 바깥쪽에서 입사되게하여, 스토퍼어레이(SA)를 통과하지 않는다.

보정전자광학계(3)의 기능에 대하여 도6을 참조하면서 설명한다. 도 6에서, 전자를 방출하는 전자원(ES)으로부터의 전자는, 콘덴서렌즈(2)에 의해 대략 평행한 선으로 변경된다. 대략 평행한 전자선은 복수의 전자선으로 분리되는 개구어레이(AA)위에 입사한다. 분리된 전자선은 소자전자광학계(EL1) 내지 (EL3)로 입사하고, 각각의 소자전자광학계의 전면 초점위치의 부근에 전자원(ES)의 중간화상 (img1) 내지 (img2)을 형성한다.

중간화상은 도 1에 도시된 축소전자광학계(4)를 통하여 노광된 표면으로서 기능하는 웨이퍼(5)위에 투영된다. 복수의 중간화상이 노광될 표면위에 투영될때에 나타나는 색수차를 보정하기 위하여, 소자전자광학계의 광특성은 각각 조절된다. 예를 들면, 필드의 곡률(축소전자광학시스템(4)의 광축을 따른 실제적인 화상 위치와 이상적인 화상위치 사이의 편차)은, 각각의 소자전자광학계마다 광축을 따른 중간화상형성위치를 조절함으로써, 보정될 수 있다. 또한, 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같은 변형은, 각각의 소자전자광학계마다 광축에 수직인 방향으로 중간화상의 형성위치를 조절함으로써, 도 7a에 도시된 바와 같은 상태로 보정될 수 있다.

웨이퍼(5)위의 전자빔의 조사는 뱅커 (B1) 내지 (B3) 및 스토퍼 (S1) 내지 (S3)에 의하여 각각 조절된다. 도 6에서, (img3)는 뱅커(B3)를 온함으로써 스토퍼(S3)에 의해 차폐된다.

도 8은 도 1에 도시된 전자빔노광장치의 제어시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. BA 제어회로(111)는 블랭커어레이(BA)의 블랭커의 ON/OFF 동작을 각각 제어한다. LAU제어회로(112)는 렌즈어레이유닛(LAU)을 구성하는 전자렌즈의 초점길이를 제어한다. D_STIG 제어회로(113)는 동적인 스티그매틱 코일(8)(dynamic stigmatic coil)을 제어하여 축소전자광학시스템(4)의 비점수차를 제어한다. D_FOCUS 제어회로(114)는 동적인 포커스코일(7)을 제어하여 축소전자광학시스템(4)의 초점을 제어한다. 편향제어회로(115)는 편향기(6)을 제어한다. 광특성제어회로(116)는 축소전자광학계(4)의 광학특성(배율과 왜곡)을 조절한다. 반사전자검출회로(117)는 반사전자검출기(12)로부터의 출력신호에 의거하여 반사전자량을 산출한다. 스테이지구동제어회로(118)는, θ-Z스테이지(9)를 구동하여 제어하며, X-Y스테이지(11)의 위치를 검출하는 레이저간섭계(LIM)와 협력하여 X-Y스테이지(11)를 구동하여 제어한다.

공급/배출제어기(16)은, 보정전자광학시스템(3)을 구성하는 전부 또는 일부의 기판에 부착된 압력센서(13)로부터의 출력신호에 의거하여 보정 전자광학계(3)에 부착된 밸브(14)를 제어함과 동시에, 펌프제어기(15)를 통하여 공급/배출 펌프(51) 내지 (56)을 제어한다. 이 때에, 보정전자광계(3)를 구성하는 각각의 기판의 두 측면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용범위)를 초과하지 않도록 공급/배출제어기(16)에 의해 밸브(14) 및 공급/배출펌프(51) 내지 (56)가 제어된다. 공급/배출제어기(16)에 의한 공급/배출제어는, 예를 들면 전자선노광장치가 온 또는 오프되거나, 또는 전자선 노광장치를 보수유지하거나, 또는 비상상태가 발생하는 경우, 본체덮개의 고진공이 취소되는 경우, 주제어기(123)로부터의 명령에 의하여 자동적으로 실행된다.

보조 제어기(12)는, 메모리(121)에 저장된 그림그리기 제어데이터를 복수의 제어회로에 분배하고, 이들의 제어회로를 제어한다. 인터페이스(122)를 통하여 전자선노광장치전체를 제어하는 주제어기(123)에 의해 보조제어기(12)를 제어한다.

본 실시예는 압력센서(13)를 사용하여 각 전극판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 검출하고 검출결과에 의거하여 제어를 행하기 위해 제어기를 사용하는 것에 유의하여야한다. 다시 말하면, 압력차이의 변화시에 전극판의 미세한 변형 정보는 압력차를 검출함으로써 얻는다. 이 변형정보는, 예를들면 압력센서이외의 광학방법에 의하여 또한 검출할 수 있다. 예를 들면, 전극판의 표면에 광선을 사선으로 방출하고 반사된 광을 검출하는 광센서를 사용하거나, 또는 광간섭원리를 채택한 광센서를 사용함으로써, 전극판의 표면에 대한 위치변경을 검색할 수 있다. 따라서, 압력센서(13)는, 제어기의 입력으로서 기능하는 등가의 광센서로 대체될 수 있다. 또는 압력센서(13)와 포토센서의 양자를 사용하여 한층 더 정밀도를 높일수 있다.

실시예에 의한 전자선노광장치의 노광동작에 대하여 도 8를 참조하면서 설명한다. 보조제어기(120)는, 편향제어회로(115)를 지시하여 메모리(121)에 의해 제공된 노광제어데이터에 의거하여 편향기(6)에 의해 복수의 전자빔을 편향하게 하고, 또한 BA제어회로(111)를 지시하여 웨이퍼(5)위에 그릴 패턴에 따라서 블랭커어레이(BA)의 블랭커를 각각 온/오프 하게 한다. 이 때에, X-Y스테이지(11)는 Y방향으로 연속적으로 이동한다. 편향기(6)는 X-Y스테이지의 이동을 추종하도록 복수의 전자선을 편향시킨다. 각각의 전자선은, 도 9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(5)위에 해당 소자노광필드(EF)를 주사하고 노광한다. 각각 전자선에 대응하는 소자노광필드(EF)는 2차원적으로 서로 인접해 있다. 복수의 소자노광필드(EF)를 구성하는 서브필드(SF)위에 어떠한 블랭크도 없이 패턴을 동시에 그린다.

하나의 서브필드(SF1)가 노광된 후에, 서브제어기(120)는 편향제어회로(115)를 지시하여 스테이지주사방향(Y방향)에 수직인 방향(X방향)으로 편향기(6)에 의해 복수의 전자빔을 편향시켜서 다음의 서브필드(SF2)를 노광하게한다. 이 때에, 축소전자광학시스템(4)을 통하여 각각의 전자빔을 축소하여 투영할때의 수차는, 편향에 의해 서브필드를 절환함으로써 또한 변경된다. 그러므로, 서브제어기(120)는, LAU제어회로(112), D_STIG제어회로(113), 및 D_FOCUS제어회로(114)를 지시하여, 렌즈어레이유닛(LAU), 동적스티그매틱코일(8), 및 동적포커스코일(7)을 조절함으로써 변경된 수차를 보정하게한다. 그 후, 상기의 방식으로 복수의 전자선에 의하여 서브필드(2)(SF2)위에 다시 패턴을 그린다.

도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 서브필드(SF1 내지 SF6)위에 순차적으로 패턴을 그리고, 스테이지주사방향(Y방향)에 수직인 방향(X방향)으로 정렬된 서브필드(SF1 내지 SF6)로 형성된 하나의 주필드(MF)위에 패턴을 그린다.

도 9에 도시된 주필드(1)(MF1)의 노광후에, 서브제어기(120)는 편향제어회로(115)를 지시하여, 스테이지 주사방향(Y방향)으로 배열된 주필드(HMF2, MF3, MF4,.....)로 복수의 전자빔을 순차적으로 편향시키고 패턴을 그린다. 따라서 주필드(MF2, MF3, MF4...)로부터 형성된 줄무늬(STRIPE1)위에 패턴을 그린다. X-Y스테이지(11)는 X방향으로 한 스텝 만큼 이동하고, 패턴을 다음의 줄무늬(STRIPE2)위에 그린다.

보정전자광학계(3)의 두 개의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 도 12는 본발명의 제1 및 제2실시예에 의한 보정전자광학계(3)의 구조를 도시하는 사시도이다.

도13은 도12의 선 (A-A')을 따라서 취한 본발명의 제 1실시예에 의한 보정광학계(3)의 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 13은 2 x 2전자렌즈를 도시한다. 개구어레이 (AA)와, 블랭커어레이 (BA)와, 제1전자광학계(LA1)을 구성하는 3개의 어레이 (LA1a) (도 5의 UE), (LA1b)(도 5의 CE), (LA1c)(도 5의 LE)와, 제2전자광학계(LA2)을 구성하는 3개의 어레이 LA2a(도5의 UE), LA2b(도5의 CE), LA2c(도5의 LE)와, 및 스토퍼어레이(SA)를, 광축을 따라서, 배열함으로써 상기 보정전자광학계(3)을 구성한다.

공간(70)은, 어레이(기판) (AA), (BA), (LA1a), (LA1b), (LA1c), (LA2b), (LA2c), (SA), 의 상부표면과 하부표면사이에 어레이나 판에 대면하여 형성된다. 각각의 어레이는, 전자선통로위에 개구를 가진 박막과 이 박막을 지지하는, 환상의 지지체를 전형적으로 포함한다.

개구어레이(AA)는, 간막이판 (PAA)과; 간막이판(PBA)에 의한 블랭커어레이(BA)과; 간막이판 (PLA1a), (PLA1b), (PLA1c)에 의해 제1전자광학계어레이(LA1)를 구성하는 3개의 기판 (LA1a), (LA1b), (LA1c)과; 간막이판 (PLA2a), (PLA2b), (PLA2c)에 의해 제2전자광학계어레이 (LA2)를 구성하는 3개의 기판 (LA2a), (LA2b), (LA2c)과; 간막이판 (PSA)에 의한 스토퍼어레이(SA)등에 의해 지지된다. 간막이판(PT)이 최상부어레이(AA)를 지지하는 간막이판(PAA)을 대향하는 위치에 간막이판(PT)이 배열되고, 간막이판(PB)이 최하부어레이(SA)를 지지하는 간막이판(PSA)을 대향하는 위치에 간막이판(PB)이 배열된다. 대향하는 간막이판은, 어레이 (AA), (BA), (LA1a), (LA1b), (LA1c), (LA2a), (LA2b), (LA2c), (SA)의 상부표면과 하부표면 사이의 공간(70)에 이 렌즈배럴덮개(60)의 내부공간 (또한, 본체덮개(80)의 내부공간)과 연통할 수 있게 하는 통로(100)가 형성한다. 가스(예를들면, 공기)는 화살표(C) 방향으로 통로(100)를 통하여 공급/배출된다. 공급/배출 콘덕턴스를 조절하는 밸브(14)는 예를 들면, 본체덮개(80)의 바깥쪽으로 연장된 로드(도시되지 않음)와 연결되어 있으며, 개구도는 로드의 이동에 의해 제어된다. 도 14는 밸브(14)의 배치를 설명하는 개구어레이(AA)의 평면도이다.

각각의 어레이의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용 범위)내에 있도록, 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 상기 기술된 공급/배출 제어기(16)에 의해 밸브(14)의 개방도를 제어할 수 있다. 보정전자광학계(3)를 구성하는 각각의 어레이의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용 범위)내에 있도록, 공급/배출 제어기(16)는 압력센서(13)로 부터의 출력에 의거하여 공급/배출펌프 (51) 내지 (56)을 또한 제어한다.

대면하는 어레이를 연결하여 간격을 형성하는 스페이서(110)는, 제1전자광학계(LA1)를 구성하는 3개의 어레이 (LA1a), (LA1b), (LA1c)사이 및 제2전자광학계(LA2)를 구성하는 3개의 어레이 (LA2a), (LA2b), (LA2c)사이에 개재된다. 대면하는 어레이 사이에 개재된 스페이서(110)는 제1 및 제2전자광학계(LA1), (LA2)의 강도를 증가시켜서 공급/배출의 어레이의 박막의 변형이나 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 스페이서(110)는, 스페이서가 어레이에 형성된 개구를 닫는 위치에 배치되어 있다. 스페이서(110)는, 어레이에 형성된 개구에 해당하는 위치에 개구를 가지는 판형상의 부재, 서로 분리되어 있으며 또한 어레이에 형성된 개구에 대향하는 위치에 개구를 가지는 환형상의 부재, 블록형상의 부재, 선형부재, 또는 다른 구조를 가지는 부재이어도 된다.

도 15는 도 12의 선 (A-A')을 따라서 취한 본 발명의 제 2실시예에 의한 보정전자광학계(3)의 단면도이다. 설명의 편의를 위하여, 도15는 2 x 2 전자렌즈를 도시한다. 이 보정전자광학계(3)는, 개구어레이(AA), 블랭커어레이(BA), 제1전자광계(LA1)를 구성하는 3개의 어레이 (LA1a)(도 5의 UE), (LA1b)(도 5의 CE), 및 (LA1c)(도 5의 LE), 제2전자광학계(LA2)를 구성하는 3개의 어레이 (LA2a)(도5의 UE), (LA2b)(도5의 CE), 및 (LA2c)(도5의 LE), 및 스토퍼어레이(SA)를, 광축을 따라서, 배열함으로써, 구성된다. 공간(70)은 어레이(기판) (AA), (BA), (LA1a), (LA1b), (LA1c), (LA2b), (LA2c), (SA)의 상부표면과 하부표면 사이에 형성되어 기판이나 판을 대면한다. 각각의 어레이는 전자선통로위의 개구를 가지는 박막과, 박막을 지지하는 환형상의 지지체를 전형적으로 포함한다.

개구어레이(AA)는, 간막이판 (PAA); 간막이판(PBA)에 의한 블랭커어레이(BA); 간막이판 (PLA1a), (PLA1b), (PLA1c)에 의해 제1전자광학계어레이(LA1)를 구성하는 3개의 기판 (LA1a), (LA1b), (LA1c); 간막이판 (PLA2a), (PLA2b), (PLA2c)에 의해 제2전자광학계어레이 (LA2)을 구성하는 3개의 기판 (LA2a), (LA2b), (LA2c); 및 간막이판 (PSA)에 의한 스토퍼어레이(SA)에 의해 지지된다. 간막이판(PT)이 최상위부레이(AA)를 지지하는 간막이판(PAA)을 대향하는 위치에 간막이판(PT)이 배열되고, 간막이판(PB)가 최하부어레이(SA)를 지지하는 간막이판(PSA)을 대향하는 위치에 간막이판(PB)이 배열된다. 어레이(기판) (AA), (BA), (LA1a), (LA1b), (LA1c), (LA2a), (LA2b), (LA2c), (SA)의 상부표면과 하부표면 사이의 공간(70)은, 통로(100)를 통하여 렌즈배럴덮개(60)(또한, 본체덮개(80))와 연통한다. 가스(예를들면, 공기)는 화살표(C)의 방향으로 통로(100)을 통하여 공급/배출된다.

공급/배출 콘덕턴스를 조절하는 밸브(14)는 각각의 통로(100)위에 배치되어 있다. 이들의 밸브(14)는 본체덮개(80)의 바깥쪽으로 연장된 로드(도시되지 않음)와 연결되어 있으며, 개구도는 로드의 이동에 의해 제어된다.

각각의 어레이의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용 범위)내에 있도록, 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 상기 기술된 공급/배출 제어기(16)에 의해 밸브(14)의 개방도를 제어할 수 있다. 보정전자광학계(3)를 구성하는 각각의 어레이의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차가 소정의 범위(허용 범위)내에 있도록, 공급/배출 제어기(16)는 압력센서(13)로부터의 출력에 의거하여 공급/배출펌프 (51) 내지 (56)을 또한 제어한다.

제1전자광학계(LA1)를 구성하는 3개의 어레이 (LA1a), (LA1b), 및 (LA1c)는 베이스기판(201)에 의해 지지되고, 중첩된 구조를 형성한다. 제2전자광학계(LA1)를 구성하는 3개의 어레이 (LA2a), (LA2b), (LA2c)는 베이스기판(202)에 의해 지지되고, 중첩된 구조를 형성한다. 이러한 중첩된 구조는 이하의 이점을 제공한다.

(1) 대면하는 어레이의 박막사이의 간격을 쉽게 감소할 수 있다. 이 효과는 3개이상의 전극의 다층 구조에서 특히 현저하다.

(2) 각각의 전극의 기판부분(지지부분)을 두껍게 형성할 수 있으므로 고강도에 의해 신뢰성, 취급성, 및 조립의 용이성을 확보할 수 있다.

(3) 각각의 전극은 위치기준으로서 한 개의 베이스기판을 사용하여 정렬되므로, 기판의 정렬정밀도가 증가한다.

베이스기판(201)은 어레이 (LA1a) 및 어레이 (LA1b) 사이의 공간(70)을 통로(100)와 연통하게 하는 개구(211)와, 어레이 (LA1b) 및 어레이 (LA1c) 사이의 공간(70)을 통로(100)와 연통하게 하는 개구(212)와, 어레이 (LA1c)의 하부표면의 아래에 공간을 베이스기판(201) 아래의 공간을 통하여 통로(100)와 연통하게 하는 개구(213)를 가진다. 도 16은 하부표면에서 본 경우의 베이스기판(201)의 도이다.

마찬가지로 베이스기판(202)도, 어레이 (LA2a) 및 어레이 (LA2b) 사이의 공간(70)을 통로(100)와 연통하게 하는 개구(221)와, 어레이 (LA2b) 및 어레이 (LA2c) 사이의 공간(70)을 통로(100)와 연통하게 하는 개구(222)와, 어레이 (LA2c)의 하위표면의 아래에 공간을 베이스기판(201) 아래의 공간을 통하여, 통로(100)와 연통하게 하는 개구(223)를 가진다.

베이스기판 (201) 및 (202)에 형성되고 어레이를 대향하는 공간을 통로(100)와 연통하게 하는 개구는, 공급/배출의 어레이의 박막의 변형 또는 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

노광장치를 사용하는 반도체디바이스(IC 또는 LSI등의 반도체칩, 액정패널, CCD, 박막 자기헤드, 마이크로머신)의 생산시스템의 예를 설명한다. 반도체제조공장에 설치된 제조장치의 고장대응 또는 주기적인 보수유지, 또는 소프트웨어 분배등의 보수유지서비스는, 제조공장의 외부의 컴퓨터회로망을 사용하여 행해진다.

도 17은 주어진 각에서 절단된 시스템 전체를 도시한다. 도 17에서, (1010)은 반도체디바이스제조장치를 제공하는 벤더(장치를 공급하는 제조업자)의 사업소를 표시한다. 제조장치의 실예로서, 전공정장치(노광장치를, 레지스트공정장치 및 에칭장치를 포함하는 리소그래피장치,어닐링장치, 필름형성장치, 편탄화장치등) 및 후공정장치(조립장치, 검색장치등)와 같은 다양한 공정을 위한 반도체제조공장에서 사용되는, 반도체제조장치가 있다. 사업소(1010)는 제조장치를 위한 보수유지데이터베이스를 제공하는 호스트관리시스템(1080), 복수의 조작단말컴퓨터(1100), 및 호스트관리시스템(1080)과 컴퓨터(1100)를 연결하여 인트라네트를 구축하는 지역통신망(LAN)(Local Area Network)를 포함한다. 호스트관리시스템(1080)은, 사업소의 외부의 회로워크인, 인터넷(1050)에 LAN(1090)을 연결하는 게이트웨이와, 외부접근을 제한하는 보안기능을 가진다.

(1020) 내지 (1040)은 제조장치의 이용자로서 반도체제조자의 제조공장을 표시한다. 제조공장 (1020) 내지 (1040)은 상이한 제조업자 또는 동일한 제조업자(전공정 공장, 후공정공장등)에 소속되어도 된다. 각각의 공장 (1020) 내지 (1040)은, 복수의 제조장치(1060), 이들의 장치와 연결하여 인트라네트를 구축하는 지역통신망(LAN)(Local Area Network)(1100), 및 각각의 제조장치(1060)의 동작상태를 모니터링하는 모니터링장치로서 기능하는 호스트관리시스템(1070)을, 구비한다. 각각의 공장 (1020) 내지 (1040)의 호스트관리시스템(1070)은 공장의 외부 네트워크인 인터넷(1050)에 공장의 LAN(1110)을 연결하는 게이트를 가진다. 각각의 공장은 인터넷(1050)을 통하여 LAN(1110)으로부터 벤더(1010)의 호스트관리시스템(1080)에 접근할 수 있다. 전형적으로, 호스트관리시스템(1080)의 보안기능은,제한된 이용자만이 호스트관리시스템(1080)에 접근하는 것을 인가한다.

이 시스템에서는, 공장은 인터넷을 통하여 각각의 제조장치(1060)의 동작상태를 표시하는 상태정보(즉, 고장시의 제조장치의 증상)를 벤더에게 통보한다. 벤더는 통보에 대응하는 응답정보(즉, 고장에 대한 대처방법을 지시하는 정보, 대처용 소프트웨어나 데이터)나 최신의 소프트웨어나 도움정보등의 유지보수정보)를 공장에 전송할 수 있다. 공장 (1020) 내지 (1040) 사이의 데이터통신 및 벤더(1010) 및 각각의 공장의 LAN(1110)을 통한 데이터통신은 인터넷에서 일반적으로 사용되는 통신 프로토콜(TCP/IP)을 전형적으로 채택한다. 공장의 외부네트워크로서 인터넷을 사용하는 대신에, 제3자의 접근을 금지하는 고보안성을 가지는 전용선 네트워크(즉, ISDN)가 채택될 수 있다. 또한, 이용자는 벤더에 의해 제공된 것 이외에 데이터베이스를 구축하고 외부네트워크상에 데이터베이스를 설정하고 또한, 호스트관리시스템은 복수의 이용자공장으로부터 데이터베이스에 접근하는 것을 허가할 수 있다.

도 18은 도 17과 상이한 각도에서 절단된 본 실시예의 시스템 전체의 개념을 도시하는 도이다. 상기 실시예에서, 제조장치벤더 및 제조장치의 관리시스템을 가지는 복수의 이용자공장은 외부통신망을 통하여 연결되고, 각각의 공장의 생산괸리 및 적어도 하나의 제조장치의 정보는 외부통신망을 통하여 통신된다. 도 18의 실시예에서, 복수의 벤더의 제조장치를 가지는 공장 및 이들의 제조장치의 벤더의 관리시스템은 공장의 외부통신망을 통하여 연결되고, 각각의 제조장치의 보수유지정보는 통신된다. 도 18에서, (2010)은 제조장치이용자(반도체디바이스제조자)의 제조공장을 표시하고 각종의 공정을 위한 제조장치, 즉 노광장치(2020), 레지스트 처리 장치(2030), 필름형성장치(2040)은, 공장의 제조라인에 설치된다. 도 18은 하나의 제조공장(2010)만을 도시하지만, 실제로는, 복수의 공장이 네트워크로 연결된다. 공장의 각각의 장치는 LAN(2060)에 연결되어 인트라네트를 구축하고, 호스트관리시스템(2050)은 제조라인의 동작을 관리한다. 노광장치제조자(2100), 레지스트처리장치제조자(2200), 및 필름형성장치제조자(2300)등의 벤더(장치를 공급하는 제조자)의 사업소는, 공급된 장치에 대한 원격보수유지를 행하는 호스트관리시스템 (2110),(2210), (2310)를 구비한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 각각의 호스트관리시스템은 보수유지데이터베이스와 외부 네트워크를 위한 게이트웨이를 가진다. 사용자의 제조공장의 장치를 관리하는 호스트관리시스템(2050) 및 각각의 장치의 벤더의 관리시스템 (2110), (2210), (2310)은 인터넷 즉 외부의 통신망(2000)으로서 제공되는 전용선을 통하여 연결된다. 이 시스템의 제조라인을 따른 일련의 제조장치중 임의의 하나에서 고장이 발생하면, 제조라인의 동작은 정지한다. 이 고장은 인터넷(2000)을 통하여 고장난 장치의 벤더로부터 원격보수유지에 의해 신속하게 해결될 수 있다. 이것은 제조라인의 정지를 최소화할 수 있다.

반도체 제조공장의 각각의 제조장치는, 디스플레이와, 네트워크인터페이스와, 기억장치에 기억된 네트워트접근소프트웨어와 장치동작용소프트웨어를 실행하는 컴퓨터를 포함한다. 저장디바이스는 내장메모리, 하드디스크, 또는 네트워크파일서버이다. 네트워크접근소프트웨어는 전용 또는 범용의 웹 브라우저를 포함하고, 도 19에 도시된 바와 같은 윈도우를 가지는 이용자 인터페이스를 디스플레이상에 제공한다. 이 윈도우를 참조하면서, 작동자는 각각 공장의 입력의 제조장치, 윈도우상의 입력항목, 제조장치의 타입등의 정보의 일정량(4010), 일련번호(4020), 고장의 건명(4030), 발생일(4040), 긴급도(4050), 증상(4060), 대처법(4070), 경과(4080)를 관리한다. 입력정보의 일정량은 인터넷을 통하여 보수유지데이터베이스에 전송되고, 적합한 보수유지정보는 보수유지 데이터베이스로부터 반환되어 디스플레이상에 표시된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 웹 브라우저에 의해 제공되는 이용자 인터페이스는 하이퍼링크 기능 (4100) 내지 (4120)을 실현한다. 이에 의해 작업자가 각각의 항목의 상세한 정보에 접근하게 할 수 있고, 벤더에 의해 제공된 소프트웨어 라이브러리로부터 제조장치를 위해 사용될 최신 버전의 소프트웨어를 수신하고, 공장의 작업자를 위해 참조로서 조작안내(도움정보)를 수신한다.

전자선노광장치를 사용하는 반도체디바이스(반도체소자)의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 11은 반도체디바이스(IC 또는 LSI등의 반도체칩, 액정패널, CCD 등)의 제조를 도시하는 순서도이다. 스텝 1(회로설계)에서, 반도체디바이스회로를 설계한다. 스텝 2(EB데이터변환)에서, 설계된 회로패턴을 전자선노광장치용 데이터로 변환한다. 스텝 3(웨이퍼제조)에서, 웨이퍼는 실리콘등의 재료를 사용하여 웨이퍼를 한다.

전 공정으로 칭하는 스텝 4(웨이퍼공정)에서, 전자선노광장치용 데이터에 따라서 리소그래피에 의해 웨이퍼위에 회로를 형성한다. 더욱 상세하게는, 레지스트로 피복된 웨이퍼는 전자선노광장치에 로딩된다. 웨이퍼상의 전체적인 배열은 배열유닛에 의해 판독되고, 웨이퍼스테이지는 판독결과에 의거하여 구동되며 소정의 위치에 순차적으로 패턴을 그린다. 패턴을 그린 기판을 현상한다.

후공정으로 칭하는 스텝 5(조립)은 스텝 4에서 제조된 웨이퍼를 사용함으로써 반도체칩을 형성하는 단계이고, 조립공정(디싱 및 본딩) 및 패키징 공정(칩 캡슐화)를 포함한다.

스텝 6(검사)에서는, 스텝5에서 제조된 반도체디바이스의 동작확인테스트와 내구성테스트등의 검사를 행한다. 이들의 단계후에, 반도체디바이스를 완성하여 출하한다(스텝 7).

도 10은 도 11의 단계 4의 웨이퍼공정을 상세하게 도시하는 순서도이다. 스텝 11(산화)에서, 웨이퍼표면을 산화한다. 스텝12(CVD)에서, 절연막을 웨이퍼표면위에 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서, 전극을 증착에 의해 웨이퍼위에 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서, 이온을 웨이퍼내에 주입한다.

스텝 15(레지스트공정)에서, 레지스트를 웨이퍼에 도포된다. 스텝 16(그리기)에서, 전자선노광장치는 웨이퍼위에 회로패턴을 도시한다. 스텝 17(현상)에서, 노광된 웨이퍼를 현상된다. 스텝 18(에칭)에서, 스텝 S11 내지 S13에 형성된 필름의 불필요한 부분은 현상된 레지스트를 사용하여 에칭되고, 이에 의해 필름을 패턴화한다. 이들의 단계를 반복하여 웨이퍼위에 다층패턴을 형성한다.

본발명은 대전입자선노광장치의 디바이스제조생산성 또는 성능을 저감하지 않고 전자광시스템의 전극판의 변형 또는 손상을 방지할 수 있다.

본 발명은, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 자명하고 넓고 상이한 다수의 실시예를 행할 수 있기 때문에, 본 발명은 청구항에 규정된 바와 같은 것을 제외하고는 특정한 실시예에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본발명의 바람직한 실시예에 의한 전자빔노광장치의 개략적인 구성을 도시하는 도

도2는 전자총측에서 본 보정전자광학계의 도.

도3은 도2의 선 (A-A')을 따라서 취한 보정전자광학계의 단면도

도4는 브랭커어레이(blanker array)위에 형성된 복수의 편향판중 하나를 개략적으로 도시하는 도.

도5는 제1 및 제2전자광학시스템어레이의 구조를 도시하는 도.

도6은 보정전자광학계의 기능을 설명하는 단면도.

도7a 내지 도7c는 감소전자광학시스템의 변형을 설명하는 도.

도8은 도1의 전자빔노광장치의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.

도9는 노광순서를 설명하는 도.

도10은 디바이스의 제조방법을 도시하는 순서도.

도11은 디바이스의 제조방법을 도시하는 순서도.

도12는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 의한 보정전자광학시스템(3)의 구조를 도시하는 투시도.

도13은 도12의 선(A-A')를 따라서 취한 본발명의 제1실시예에 의한 보정전자광학시스템(3)의 단면도.

도14는 밸브(14)의 배치를 설명하는 개구 어레이(AA)의 평면도.

도15는 도12의 선(A-A')를 따라서 취한 본 발명의 제2실시예에 의한 보정전자광학시스템(3)의 단면도.

도16은 하부표면측에 본 베이스기판(201)의 도.

도17은 주어진 각에서 절단한 전체시스템을 도시하는 도.

도18은 도17과는 다른 각에서 절단한 본실시예의 시스템전체의 개념을 도시하는 도.

도19는 디스플레이위에 이용자 인터페이스를 도시하는 도 .

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 전자총 1a: 음극

1b: 그리드 1c: 양극

2: 콘덴서렌즈 3: 보정전자광학계

4: 축소전자광학계 5: 웨이퍼

6: 편향기 7: 동적포커스코일

8: 동적스태그매틱코일 9: θ-Z스테이지

10: 스테이지참조플레이트 11: X-Y스테이지

12: 반사전자총검출기 13: 차동압력센서

14: 밸브 15: 펌프제어기

16: 공급/배출제어기 31: 기판

32: 편향판 41,43: 제1투영렌즈

42,44: 제2투영렌즈 51 내지 56: 공급/배출펌프

60: 렌즈배럴덮개 70: 공간

80: 본체덮개 100: 통로

110: 스페이서 111: BA제어회로

112: LAU제어회로 113: D_STIG제어회로

114: D_FOCUS제어회로 115: 편향제어회로

116: 굉특성제어회로 120: 서브제어기

121: 메모리 123: 주제어기

201,202: 베이스기판 211,212,213,222,223: 개구

1010: 벤더 1080: 호스트관리계

1100: 조작단말컴퓨터 1050: 인터넷

1090,1110: LAN 1020 내지 1040: 제조공장

1060: 제조장치 2010:제조장치이용자의 제조공장

1100: 노광장치제조자 2060: LAN

2200: 레지스트 처리장치 제조자 2300: 필름형성 장치 제조자

2050,2110,2210,2310: 호스트관리계 4010: 정보의 일정량

4020: 일련번호 4030: 고장의 건명

4040: 발생일 4050: 긴급도

4060: 증상 4070: 대처법

4080: 경과 4100 내지 4120: 하이퍼링크기능

Claims

대전입자선원과;

상기 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계와;

상기 대전입자선원과 상기 전자광학계를 덮는 덮개와;

상기 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와;

내부공간의 압력의 변경시에 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화하는 완화기구와;

를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 완화기구는, 기판에 대향하는 공간을 내부의 공간과 연통하게 하는 통로를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 2항에 있어서,

상기 완화기구는, 통로의 단부 또는 통로의 중도에 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 3항에 있어서,

밸브의 개방도를 제어하는 제어기를 부가하여 구비하는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 4항에 있어서,

상기 대전입자선노광장치는, 기판에 관한 정보를 측정하는 센서를 부가하여 포함하고,

상기 제어기는 상기 센서로부터의 출력에 의거하여 밸브의 개방도와 상기 조절기구 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 5항에 있어서,

상기 센서는 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 검출하는 압력센서를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 5항에 있어서,

상기 센서는 기판의 변형을 광학적으로 검출하는 광센서를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 전자광학계는 상기 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하는 개구를 형성한 복수의 기판을 가지고,

상기 완화기구는 각각의 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화시키는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 완화기구는 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차가 소정의 범위를 초과하지 않도록 압력차를 완화시키는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 4항에 있어서,

상기 대전입자선노광장치가 온이나 오프되거나, 또는 이 장치를 유지보수하거나, 또는 비상상태가 발생하는 경우에 상기 제어기는 자동적으로 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 기판은, 기판의 개구에 전위를 인가하는 전극을 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 전자광학계는,

상기 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하는 개구를 가지고 또한 대전입자선의 통로를 따라서 배치된 복수의 기판과,

복수의 기판사이의 전부 또는 일부의 간격에 배치된 스페이서와,

를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 12항에 있어서,

상기 스페이서는 복수의 기판에 형성된 개구에 대응하는 위치에 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 1항에 있어서,

상기 전자광학계는, 상기 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 전달하는 개구를 가지고 또한 대전입자선의 통로에 따라서 배치된 복수의 기판을 포함하고,

상기 복수의 기판의 전부 또는 일부는, 중첩구조(nested structure)를 형성하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 14항에 있어서,

상기 복수의 기판은, 개구가 형성된 박막과 이 박막을 지지하는 환형상의 지지체를 각각 가지고,

상기 전자광학계는 중첩구조를 형성하는 기판의 지지체를 공통적으로 지지하는 베이스기판을 부가하여 포함하고,

상기 베이스기판은, 중첩구조에 의해 형성된 공간이 상기 덮개의 내부공간과 연통하게 하는 개구를 가지는 것을 특징으로하는 대전입자선노광장치.
대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계를 통하여 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사함으로써 디바이스재료위에 패턴을 그리는 단계와;

기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차의 변화를 완화시키는 단계와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
제 16항에 있어서,

압력차의 변화를 완화시키는 상기 단계는,

대전입자선원과 전자광학계를 덮는 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 단계와,

대전입자선원과 전자광학계를 덮는 덮개의 내부공간과 기판에 대향하는 공간 사이에 개재된 밸브를 제어하는 단계

의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
제 16항에 있어서,

감광제를 상기 디바이스재료에 도포하는 단계와;

패턴을 그린 상기 디바이스재료를 현상하는 단계와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
대전입자선노광장치를 포함하는 복수의 반도체제조장치를 공장에 설치하는 단계와;

복수의 반도체제조장치를 사용함으로써 반도체디바이스를 제조하는 단계를 포함하는 디바이스의 제조방법에 있어서,

상기 대전입자선노광장치는,

대전입자선원과,

대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가지는 기판을 포함하는 전자광학계와;

대전입자선원 및 전자광학계를 덮은 덮개와;

덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와;

내부공간의 압력의 변화시에 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화시키는 완화기구와;

를 가지는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
제 19항에 있어서,

지역통신망(LAN)을 통하여 복수의 반도체제조장치를 연결하는 단계와;

지역통신망을 공장의 외부통신망에 연결하는 단계와;

지역통신망과 외부통신망을 사용함으로써 외부통신망 상의 데이터베이스로부터 대전입자선노광장치에 관한 정보를 얻는 단계와;

얻은 정보에 의거하여 대전입자선노광장치를 제어하는 단계와;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
대전입자선노광장치를 포함하는 복수의 반도체제조장치와;

상기 복수의 반도체제조장치를 연결하는 지역통신망과;

지역 통신망을 반도체제조공장의 외부통신망에 연결하는 게이트웨이와

를 포함하는 반도체제조시스템에 있어서,

상기 대전입자선노광장치는,

대전입자선원과;

상기 대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계와;

상기 대전입자선원 및 상기 전자광학계를 덮은 덮개와;

상기 덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와;

내부공간의 압력의 변경시에 기판의 상부표면과 하부표면 사이의 압력차를 완화하는 완화기구와;

를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체제조시스템.
대전입자선노광장치를 설치한 공장의 외부통신망 상에 대전입자선노광장치의 보수유지에 관한 정보를 축적한 데이터베이스를 준비하는 단계와;

대전입자선노광장치를 공장의 지역통신망에 연결하는 단계와;

외부통신망과 지역통신망을 사용함으로써 데이터베이스에 축적된 정보에 의거하여 대전입자선노광장치를 보수유지하는 단계와;

를 포함하는 대전입자선노광장치의 보수유지방법에 있어서,

상기 대전입자선노광장치는,

대전입자선원과;

대전입자선원에 의해 방출된 대전입자선을 디바이스재료에 조사하고 또한 대전입자선을 전달하는 개구를 가진 기판을 포함하는 전자광학계와;

대전입자선원과 전자광학계를 덮은 덮개와;

덮개의 내부공간의 압력을 조절하는 조절기구와;

내부공간의 압력의 변경시에 기판의 상부표면과 하부표면의 압력차를 완화시키는 완화기구와;

를 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치의 보수유지방법.
대전입자선을 통과시키는 개구를 가진 기판과;

상기 기판의 표면쪽공간과 상기 기판의 이면쪽공간을 형성하도록 상기 기판을 덮는 덮개와;

상기 기판의 표면쪽공간과 상기 기판의 이면쪽공간의 압력차를 완화하는 완화기구와;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자광학계유닛.
대전입자선을 사용해서 패터닝을 행하는 대전입자선노광장치로서,

대전입자선원과;

상기 대전입자선을 통과시키는 개구를 가진 기판과, 상기 기판의 표면쪽공간과 상기 기판의 이면쪽공간을 형성하도록 상기 기판을 덮는 덮개와, 상기 기판의 표면쪽공간과 상기 기판의 이면쪽공간의 압력차를 완화하는 완화기구를 구비하는 전자광학계유닛과;

를 구비하는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
재 24항에 있어서, 상기 기판은, 상기 대전입자선의 통과방향에 수직인 면내에, 상기 대전입자선을 통과시키는 개구를 복수개 가지는 것을 특징으로 하는 대전입자선노광장치.
제 24항에 기재한 대전입자선노광장치를 사용해서, 기판에 소정의 패턴을 노광하는 공정과,

상기 기판을 현상하는 공정과,

를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.