TW559883B - Charged particle beam exposure apparatus, device manufacturing method, and charged particle beam applied apparatus - Google Patents

Charged particle beam exposure apparatus, device manufacturing method, and charged particle beam applied apparatus Download PDF

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Masato Muraki
Yasunari Sohda
Shinichi Hashimoto
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 i、發明説明（） 本發明之領域： 本發明係關於一種帶電粒子束曝光設備、裝置製造方 法及帶電粒子束應用設備，尤指一種帶電粒子束曝光設備 ’藉由使用多個帶電粒子束以繪製出圖案於基板上、使用 此帶電粒子束曝光設備之裝置製造方法及帶電粒子束應用 設備。 本發明之背景： 電子束曝光設備之一例包含，例如，一點光束型設備 ’其使用形成爲一光點之電子束、一可變形狀光束型設備 ，其使用形成爲一可變尺寸之矩形的電子束、及一鏤花模 板（stencil)遮罩型設備，使用此設備，一具有帶有所想要 之形狀之光束通過孔的鏤花模板遮罩被事先形成，並且此 設備使用一以鏤花模板而被形成爲所想要之形狀的光束。 雖然點光束型設備係適合用來形成微小圖案，但是因 爲其產量非常低，所以僅被使用於硏究及發展方面。可變 形狀光束型設備具有比點光束型設備之產量還高1或2個 數値大小等級的產量，但是，此產量對於繪製出約1 〇 〇 nm之微小圖案以高整體度來予以壓縮的圖案還是很低。 能夠繪製出任何圖案之方法的一例包含一使用二維遮 沒孔徑陣列之曝光方法（例如，見日本新型公告號第56-1 9402號案）。依據此方法，多個讓光束通過他們的孔徑以 很多數目的方式而被二維地排列於由矽或同類之物所做的 半導體結晶基板中，一對遮沒電極被形成在各孔徑的兩端 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 五、發明説明（2 ) 上，並且依據圖案資料來控制是否施加一電壓於電極之上 。換言之，依據此方法，是否致使個別通過該多個孔徑之 多個光束線性地行進或者使他們偏向係個別地控制，藉以 個別地控制該多個光束是否照射一樣本，舉例來說，當各 孔徑之兩端上的其中一個電極係接地的，並且一電壓被施 加於另一電極時，通過此孔徑之光束被偏向。此光束被設 置在遮沒孔徑陣列之下的孔徑制動器所屛蔽，並且不會照 射樣本，如果電壓未被施加於其他電極，則通過孔徑之電 子束未被偏向。因此，光束未被設置在遮沒孔徑陣列之下 的孔徑制動器所屛蔽，並且照射樣本表面。 圖9示意地顯示二維遮沒孔徑陣列的配置。在此二維 遮沒孔徑陣列中，多個孔徑（AP)被二維地排列，並且各孔 徑具有一對電極（EL)，二維遮沒孔徑陣列孔徑具有導線及 元件，用以依據圖案資料來個別地控制即將被施加於多個 孔徑之電極的電壓，舉例來說，孔徑（AP)具有20// m的直 徑，並且以100 // m之間距來予以排列，各電極（EL)具有 10//m的厚度、10//m的寬度、及約50//m的長度（在深 度的方向上）。 通常，當用電子束掃描樣本之表面以繪製具有1〇〇 nm之線寬的圖案時，光點上之電子束的光點尺寸必須爲 25 nm或25 nm以下。 但是，目前，遮沒裝置陣列之孔徑尺寸由於製造上的 限制而被限定爲最小1 〇 # m χ 10 # m。爲了減小電子束之 光點尺寸，藉由如此之孔徑來界定其形狀’連同縮減電子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-5- 559883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 光學系統減小至25 nm或25 nm以下，縮減電子光學系統 必須具有400倍的縮小放大率，其實際上難以達成。 本發明之槪述： 本發明已經根據上面的情況而被做成，並且此發明之 目的在於實現一種微小圖案繪製，但沒有增加縮減電子光 學系統之性能。 本發明之另一目的在於獲得多個可控制之非常薄的帶 電粒子束，但沒有增加縮減電子光學系統之性能。 依據本發明之第一樣態，提供一種帶電粒子束曝光設 備，藉由使用多個帶電粒子束而繪製圖案於基板上，其包 括：一帶電粒子源，用以發射帶電粒子束；一電子光學元 件，用以形成該帶電粒子束之多個中間影像於一平面的附 近之內或之中；一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮沒裝置 來予以獲得，其個別控制是否屏蔽各自形成多個中間影像 之多個帶電粒子束；以及一縮減電子光學系統，用以將由 該電子光學元件所形成之中間影像縮減及投射在一基板上 ，其中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 依據本發明之較佳實施例，此帶電粒子束曝光設備最 好另包括一修正透鏡陣列，被配置在該遮沒裝置陣列與該 縮減電子光學系統之間，該修正透鏡陣列具有多個電子透 鏡，而該多個電子透鏡被配置來依據該縮減電子光學系統 之像差，個別將由該電子光學元件所形成之多個中間影像 的虛像形成在諸位置處。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
- 6- 559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 依據本發明之較佳實施例，排列於該遮沒裝置陣列中 之遮沒裝置較佳地使應該被屏蔽之帶電粒子束偏向，並且 不使不應該被屏蔽之帶電粒子束偏向，並且該修正透鏡陣 列較佳地具有一制動器陣列，用以讓通過排列於該遮沒裝 置陣列中之多個遮沒裝置的多個帶電粒子束中，被偏向及 未被偏向之帶電粒子束分別屏蔽及通過於其中。 依據本發明之較佳實施例，電子光學元件較佳地具有 一孔徑陣列，其係藉由配置多個孔徑，用以讓由該帶電粒 子源所發射出之帶電粒子束通過於其中來予以獲得到的， 以及一透鏡陣列，其係藉由配置多個電子透鏡，用以形成 多個中間影像於該平面的附近之內或之中，連同該多個帶 電粒子束分別通過該多個孔徑來予以獲得到的。 依據本發明之第二樣態，提供一種裝置製造方法，其 包含步驟：施加感光材料於一基板上；繪製圖案於以帶電 粒子束曝光設備來塗敷有感光材料之基板上；及使感光材 料顯影於繪製有圖案之基板上。 依據本發明之第三樣態，提供一種帶電粒子束應用設 備，包括：一帶電粒子源，用以發射帶電粒子束；一電子 光學元件，用以形成該帶電粒子束之多個中間影像於一平 面的附近之內或之中；一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮 沒裝置來予以獲得，其個別控制是否屏蔽各自形成多個中 間影像之多個帶電粒子束；以及一縮減電子光學系統，用 以將由該電子光學元件所形成之中間影像縮減及投射在一 基板上’其中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 依據本發明之第四樣態，提供一種帶電粒子束曝光設 備’藉由使用多個帶電粒子束而繪製圖案於基板上，其包 括：一電子光學元件，用以使多個帶電粒子束的每一個帶 電粒子束聚焦於一平面的附近之內或之中；一遮沒裝置陣 列，藉由排列多個遮沒裝置來予以獲得，其個別控制是否 屏蔽該多個帶電粒子束；以及一電子光學系統，用以將來 自該遮沒裝置陣列之多個帶電粒子束投射於一基板上，其 中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 從下文中所提出之詳細說明配合伴隨之圖形，本發明 的其他特色及優點將會變得更加明顯，其中，在所有的圖 形中，相同的參考文字指示相同或相似的部件。 附圖之簡略說明： 伴隨之圖形，其在此被倂入且構成本說明書的一部分 ，例舉本發明之實施例，和此說明一起用來解釋本發明之 原理。 圖1係顯示依據本發明之較佳實施例之電子束曝光設 備示意配置的圖形； 圖2係用來解釋圖1所示之多重光束電子光學系統3 之詳細配置的圖形； 圖3係用來解釋一偏向器陣列DA之一偏向器的圖形 圖4係用來解釋第一電子光學系統ALA1的圖形； 圖5係用來解釋圖1所不之電子束曝光設備之系統配 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 五、發明説明（6 ) 置的方塊圖； 圖6包含用來解釋曝光區域及曝光方法的圖形； 圖7係用來解釋一微裝置之製造流程的流程圖； 圖8係用來解釋晶圓製程的流程圖；以及 圖9係用來解釋習知多重帶電粒子束曝光設備中之遮 沒裝置陣列的圖形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
元件對照表 1 電子槍 1 a 陰極 lb 柵極 1 c 陽極 2 聚焦透鏡光學系統 3 多重光束形成光學系統 4 縮減電子光學系統 5 晶圓（樣本） 6 偏向器 7 動態聚焦線圈 8 動態象散線圈 9 Θ -Z平台 10 平台參考板 11 X-Y平台 12 反射電子偵測器 31 基板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚)-- -9- 559883 A7 B7 五、發明説明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 32 偏向電極 41，43 第一投影透鏡 42，44 第二投影透鏡 110 D Α控制電路 111 CLA控制電路 112 B A控制電路 113 D_STIG控帋!1電路 114 d_f〇cus控芾ϋ電m 115 偏向控制電路 116 光學特性控制電路 117 反射電子偵測電路 118 平台驅動控制電路 120 控制系統 121 記憶體 122 介面 123 中央處理器 ΑΑ 孔徑陣列 ΑΡ 孔徑 ΑΧ 光學軸 ΒΑ 遮沒裝置陣列 CLA 修正透鏡陣列 DA 偏向器陣列 EF 曝光區域 ES 帶電粒子源 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -10- 559883 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) LA 透鏡陣列 LIM 雷射干涉儀 MF 主區域 SA 制動器陣列 SF 子區域 ALA1 第一電子光學系統（透鏡）陣列 ALA2 第二電子光學系統（透鏡）陣列 UL 電子透鏡（單電位透鏡） W 導線 較佳實施例之詳細說明： 一電子束曝光設備將被顯示做爲一使用帶電粒子束之 曝光設備的一例，注意，本發明並未被限定於使用電子束 之曝光設備，但是能夠被類似地應用於，例如，使用離子 束之曝光設備。 圖1係顯示依據本發明之較佳實施例之電子束曝光設 備示意配置的圖形。 此電子束曝光設備採用一電子槍1做爲帶電粒子束源 ，電子槍1係由一陰極la、一柵極lb、及一陽極lc所構 成的，自陰極la所發射出之電子在柵極lb與陽極lc之 間形成一交疊影像。在下面的說明中，此交疊影像被稱爲 電子源E S。 自電子源ES所發射出之電子束藉由一聚焦透鏡光學 系統2而被形成爲實際上平行的電子束，其然後照射一多 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
-11 - 559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 重光束形成光學系統3。典型上，聚焦透鏡2包括一由三 個孔徑電極所組成之電子透鏡（單電位透鏡）。 多重光束形成光學系統3包括一孔徑陣列AA、偏向 器陣列DA、透鏡陣列LA、遮沒裝置陣列BA、及修正透 鏡陣列CLA，他們從電子槍1側沿著光學軸AX而被依序 排列，多重光束形成光學系統3之詳細配置將敘述於後。 多重光束形成光學系統3形成多個電子源ES之中間 影像，個別的中間影像藉由一縮減電子光學系統4(敘述 於後）而被縮減且投射於一晶圓（樣本）5上，因此，電子源 E S之影像被形成於晶圓5上。 縮減電子光學系統4包括由一第一投影透鏡41(43)及 一第二投影透鏡42(44)所構成之對稱的小磁片，介於二透 鏡41與42之間的距離爲fl + f2，其中，Π爲第一投影透 鏡41(43)的焦距，而f2爲第二投影透鏡42(44)的焦距， 光學軸AX上的物點係位於第一投影透鏡41 (43)的焦點位 置，而其影像點係位於第二投影透鏡42(44)的的焦點位置 ，影像被縮減到- f2/fl。當兩個透鏡磁場被決定而作用 於相反的方向上時，理論上，Seidel像差被抵消，其排除 5種像差，亦即，球面像差、各向同性象散、各向同性慧 形像差、場的曲率、及同軸色像差、以及有關旋轉及放大 的色像差。 一偏向器6使來自多重光束形成光學系統3的多個電 子束偏向，以使晶圓5上之X及Y方向上電子源ES的多 個影像位移實際上相同的位移量。雖然未顯示出，偏向器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -12- 559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（10) 6包括一當偏向寬度係大的時候所使用之主偏向器，及一 當偏向寬度係小的時候所使用之次偏向器，主偏向器典型 上係一電磁偏向器，而次偏向器典型上係一靜電偏向器。 一動態聚焦線圏7修正電子源ES影像之焦點位置上 的誤差，此誤差係當操作偏向器6時由偏向像差所造成的 。一動態象散線圏8修正由偏向所造成之偏向像差的象散 〇 一 θ -Z平台9使晶圓5置於其上，並且移動於光學 軸AX(Z軸）的方向上，且繞著Z軸轉動，一平台參考板 10被固定於0 -Z平台9上。 一 X-Y平台11使θ -Z平台9移動於和光學軸AX(Z 軸）垂直的X及Y方向上。 一反射電子偵測器1 2偵測當以電子束照射平台參考 板1 0上之記號時所產生的反射電子。 安裝在顯示於圖1之電子束曝光設備上的多重光束形 成光學系統3將參照圖2來予以敘述。 如圖2所示，多重光束形成光學系統3典型上包括孔 徑陣列AA、偏向器陣列DA、透鏡陣列LA、遮沒裝置陣 列BA、及修正透鏡陣列CLA。 孔徑陣列AA係由一具有多個孔徑之基板所形成的， 一由聚焦透鏡2所做之幾乎平行的電子束當其通過多個孔 徑時被分割成多個電子束。 藉由形成多個偏向器於一基板上而獲得到偏向器陣列 DA，而此多個偏向器個別地使由孔徑陣列AA所分割之多 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -13- 559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（11 ) 個電子束偏向。此基板具有多個孔徑，此基板也具有4對 被配置而包夾對應孔徑之電極，也就是說，該等孔徑具有 8個帶有偏向功能之偏向電極，此基板也具有用來個別操 作偏向電極的導線。 透鏡陣列LA基本上包括三個基板，各基板具有多個 孔徑電極，一上層孔徑電極、一中間孔徑電極、及一下層 孔徑電極形成一電子透鏡（所謂的單電位透鏡）。換言之， 透鏡陣列LA具有多個被排列成二維陣列的電子透鏡，相 同的電位被施加於該上層、中間、及下層孔徑電極，使得 該多個電子透鏡，具有相同的光學特性（例如焦距）。 藉由形成多個偏向器於一基板上而獲得到遮沒裝置陣 列B A，而此多個偏向器個別地使多個電子束偏向。圖3 詳細地顯示這些偏向器的其中一個偏向器，一基板3 1具 有孔徑AP及多對偏向電極32，各對偏向電極包夾住對應 的孔徑AP，基板3 1也具有導線（W)，用以個別控制該多 個偏向電極32，藉以個別控制多個電子束的偏向。 修正透鏡陣列CLA包括第一及第二電子透鏡陣列 ALA1及ALA2，而各電子透鏡陣列ALA1及ALA2係一藉 由二維地排列在一平面內的多個電子透鏡所形成之電子透 鏡陣列，以及制動器陣列S A。 圖4係用來解釋第一電子光學系統陣列ALA1的圖形 。第一電子透鏡陣列ALA1具有三個電極，亦即，上層、 中間、及下層電極板UE，CE及LE，各具有多個排列成列 的環形電極，以對應於多個孔徑，此三個電極板經由絕緣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 _B7 五、發明説明（12 ) 體而互相重疊，上層、中間、及下層電極板上之具有相同 X及Y座標的環形電極，用作一電子透鏡（所謂的單電位 透鏡）UL。個別電子透鏡UL之上層及下層電極板的所有 環形電極經由共同的導線（W)而被連接至一 CLA控制電路 111，並且被設定在相同的電位。在此例中，上層及下層 環形電極用作電子束加速電位。 個別電子透鏡之中間電極板的環形電極經由各自的導 線（W)而被連接至CLA控制電路111。因此，各電子透鏡 UL之電子光學能量（焦距）能夠被設定爲一所想要之値。 第二電子透鏡陣列ALA2具有和第一電子光學系統陣列 ALA1相同的結構及功能。 制動器陣列SA具有和孔徑陣列AA相同的結構。 多重光束形成光學系統3之功能將參照圖2來予以敘 述。通過聚焦透鏡2之幾乎平行的電子束藉由孔徑陣列 AA而被分割成多個電子束，此多個所分割之電子束經由 多個透鏡陣列LA之對應的電子透鏡而形成電子源ES的 多個中間影像於遮沒裝置陣列B A上，中間影像並不是根 據孔徑陣列AA之孔徑的尺寸或偏向器陣列DA之孔徑的 尺寸，而是根據電子源ES(交疊影像）的尺寸。因爲電子 源ES之尺寸比較上能夠很容易被縮減，所以即將被形成 於晶圓5上之電子源ES之影像的尺寸能夠被縮減至，例 如，25 nm或25 nm以下。因此，具有例如1〇〇 nm或100 nm以下之線寬的微小圖案能夠被繪製出。透鏡陣列la 的多個電子透鏡形成電子源ES的多個中間影像（實像）於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公楚) 一 -15- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 五、發明説明（13) 實際一平面上（亦即，在平面的附近之內或之中）。遮沒裝 置陣列B A被排列而使得其偏向點係位在此平面上。 通過遮沒裝置陣列BA之多個孔徑的多個電子束經由 對應於他們之修正透鏡陣列CL A的多個電子透鏡而變成 入射於縮減電子光學系統4上，排列於修正透鏡陣列CL A 中之個別的電子透鏡UL形成電子源ES之多個中間影像 的虛像，此等虛像被形成在遮沒裝置陣列BA的平面之內 。更明顯地說，電子源E S的中間影像被形成在除了個別 電子透鏡UL之前焦點位置以外的位置處，而各電子透鏡 UL包括兩個透鏡，此形成各電子透鏡UL之二透鏡的焦 距被調整，使得中間影像（實像）之虛像被形成在他們抵消 發生於電子束通過縮減電子光學系統4時場之曲率的位置 處。 由遮沒裝置陣列BA所偏向之電子束被形成在修正透 鏡陣列CLA中之制動器陣列SA所屏蔽，而因此並不照射 晶圓5，不是由遮沒裝置陣列BA所偏向之電子束不被形 成在修正透鏡陣列CLA中之制動器陣列SA所屏蔽。 如上所述，依據此實施例，多個中間影像（實像）被形 成在實際一平面上，並且遮沒裝置陣列BA被排列，使得 其偏向點係位在此平面上。因此，假設制動器陣列SA不 存在，由遮沒裝置陣列BA所偏向之電子束照射晶圓上的 位置，其實際上和以不是由遮沒裝置陣列BA所偏向之電 子束照射的位置相同，這樣的特色提供一優點，即’在藉 由遮沒裝置陣列BA之電子束的開啓/關閉控制期間’電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-16- 559883 A7 B7 五、發明説明（14) 子束並不照射晶圓上不想要的部分。 依據此實施例之電子束曝光設備的系統配置將參照圖 5來予以敘述。一 DA控制電路110個別地控制形成偏向 器陣列DA之多個偏向器（偏向電極），CLA控制電路1 1 1 個別地控制形成修正透鏡陣列CLA之多個電子透鏡UL的 焦距，B A控制電路11 2個別地控制形成遮沒裝置陣列B A 之多個遮沒電極的開啓/關閉。 一 D_STIG控制電路113控制動態象散線圈8以控制 縮減電子光學系統4的象散，一 D_F〇CUS控制電路114 控制動態聚焦線圈7以控制縮減電子光學系統4的焦點， 一偏向控制電路11 5控制偏向器6，一光學特性控制電路 11 6調整縮減電子光學系統4的光學特性（放大、失真）， 一反射電子偵測電路11 7計算來自從反射電子偵測器1 2 所送出之訊號的反射電子量。 一平台驅動控制電路1 1 8和一雷射干涉儀LIM合作 來驅動-控制0 -Z平台9，而雷射干涉儀LIM偵測X-Y平 台1 1的位置。 一控制系統1 20自儲存曝光控制資料（例如包含繪製 圖案資料）之記憶體1 2 1讀取出曝光控制資料，並且根據 此曝光控制資料來控制多個上述的控制電路，控制系統 120被一 CPU 123所控制，而CPU 123經由一介面122來 控制整個電子束曝光設備。 依據此實施例之電子束曝光設備的曝光操作將參照圖 6來予以敘述。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 五、發明説明（15) 根據來自記憶體121之曝光控制資料，控制系統120 指示偏向控制電路115用偏向器6來使多個電子束偏向， 控制系統1 20也指示BA控制電路11 2依據即將被繪製於 晶圓5上之圖案（繪製圖案資料）而個別地開啓/關閉遮沒 裝置陣列B A的多個遮沒電極。此時，X - γ平台11持續 地移動於Y方向上，此多個電子束藉由偏向器6而使其 偏向以遵循X-Y平台11的移動，電子束掃描並使晶圓5 上之對應的元件曝光區域（EF)曝光，如圖6所示。個別的 電子束之元件曝光區域（EF)彼此二維地相鄰。因此，一由 多個元件曝光區域（EF)所構成之子區域（SF)被同時曝光， 而此多個元件曝光區域（EF)被設定同時曝光。 在一子區域（S F 1)被曝光之後，控制系統1 2 0指示偏 向控制電路1 1 5藉由偏向器6來使多個電子束偏向於一垂 直於平台掃描方向（Y方向）的方向（X方向）上，使得下一 個子區域（SF2)被曝光。此時，因爲藉由偏向以切換子區 域，所以具有個別電子束之經由縮減電子光學系統4而被 縮減及投射的像差也改變。因此，控制系統1 20指示BA 控制電路112、D_STIG控制電路113、及D_F〇CUS控制 電路114，以調整遮沒裝置陣列BA、動態象散線圈8、及 動態聚焦線圈7，以便修正所改變的像差。之後，如上所 述，有個的別電子束使對應的元件曝光區域（EF)曝光，藉 以使子區域2(SF2)曝光。如圖6所示，子區域（SF1到SF6) 依序被曝光，以使圖案曝光於晶圓5上，結果，一由排列 在垂直於平台掃描方向（Y方向）的方向（X方向）上之子區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-18- 559883 A7 B7 五、發明説明（彳6) 域（SF1到SF6)所構成的主區域（MF)被曝光於晶圓5上。 在顯示於圖6中之主區域1(MF1)被曝光之後，控制 系統1 20指示偏向控制電路11 5依序使多個電子束偏向朝 向於排列在平台掃描方向（Y方向）的主區域（MF2, MF3， MF4，…），因此使他們曝光。結果，如圖6所示，一由主 區域（MF2, MF3, MF4，…）所構成之條紋（條紋1)被曝光。 然後，使Χ-Υ平台11步進於X方向上，以使下一個條紋 (條紋2)曝光。 將敘述使用依據本發明之曝光裝置（以上面所述之電 子束曝光裝置來予以表示）的裝置製造方法。 圖7顯示一微裝置（半導體晶片（例如1C或LSI)、液 晶面板、CCD、薄膜磁頭、微機器等等）之製造流程。在 步驟1 (設計電路）中，一半導體裝置電路被設計。在步驟 2(形成曝光控制資料）中，根據所設計之圖案來形成曝光 裝置的曝光控制資料。在步驟3(製造晶圓）中，藉由使用 例如矽之材料來製造晶圓。在被稱爲前加工之步驟4(晶 圓加工）中，真正的電路藉由石版印刷術，使用曝光裝置 而被形成於晶圓上，而所準備之曝光控制資料已經被輸入 至曝光裝置及晶圓。在被稱爲後加工之步驟5(組裝）中， 藉由使用步驟4中所製造之晶圓來形成半導體晶片，並且 包含例如組裝製程（晶粒切割及黏結）及封裝製程（晶片密 封）之諸製程。在步驟6(檢視）中，實施例如步驟5中所製 造之半導體裝置的操作確認測試及耐力性測試諸檢視。在 這些步驟之後，半導體裝置被完成，並被裝運（步驟7)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ：297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19 - 559883 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（17) 圖8顯示晶圓製程的詳細流程。在步驟n (氧化）中， 晶圓的表面被氧化。在步驟12(CVD)中，一絕緣膜被形成 於晶圓表面上。在步驟13(形成電極）中，一電極藉由氣相 沉積而被形成於晶圓上。在步驟丨4(植入離子）中，離子被 植入於晶圓中。在步驟1 5(光阻劑處理）中，一感光劑被施 加於晶圓上。在步驟16(曝光）中，上述曝光裝置使電路圖 案曝光於晶圓上。在步驟17(顯影）中，所曝光之晶圓被顯 影。在步驟1 8(鈾刻）中，光阻劑被蝕刻，除了所顯影之光 阻劑影像以外。在步驟1 9(去除光阻劑）中，在蝕刻之後， 不需要的光阻劑被去除。重複這些步驟，以形成多個電路 圖案於晶圓上。 有的依據此實施例之製造方法，能夠以低成本來製造 高度積體之半導體裝置，其知上係難以製造的。 本發明之另一應用領域包含一種帶電粒子束應用設備 ’例如，一長度測量設備，用以藉由使用由圖2中所顯示 之配置所產生的多個帶電粒子束來測量形成於半導體基板 上之圖案的尺寸、一顯微鏡設備，用以觀察圖案狀態、或 一檢視設備，用以檢視圖案缺陷。 依據本發明之一樣態，能夠提供一種帶電粒子束繪製 設備，其能夠繪製出微小圖案，但沒有增加例如縮減電子 光學系統之性能。如果藉由使用此設備來製造一裝置，則 能夠製造出具有比習知精確度還高之精確度的裝置。 依據本發明之另一樣態，能夠在短時間期間之內，以 多個所產生之帶電粒子束來實施長度測量、觀察、及檢視 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 559883 A7 B7 五、發明説明（18) 〇 當本發明之許多明顯遠遠不同的實施例能夠被達成， 但沒有違離其精神及範疇時，可以了解到本發明並未被限 定於其特定的實施例，除了如在申請專利範圍中所界定的 之外。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Claims (1)

  1. 559883 申請專利範圍 附件2: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 1 第9 1 108248號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年7月28日修正 1、 一種帶電粒子束曝光設備，藉由使用多個帶電粒 子束而繪製圖案於基板上，其包括： 一帶電粒子源，用以發射帶電粒子束； 一電子光學元件，用以形成該帶電粒子束之多個中間 影像於一平面的附近之內或之中； 一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮沒裝置來予以獲得 ，其個別控制是否屏蔽各自形成多個中間影像之多個帶電 粒子束；以及 一縮減電子光學系統，用以將由該電子光學元件所形 成之中間影像縮減及投射在一基板上， 其中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 2、 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該設備另 包括一修正透鏡陣列，被配置在該遮沒裝置陣列與該縮減 電子光學系統之間，該修正透鏡陣列具有多個電子透鏡， 而該多個電子透鏡被配置來依據該縮減電子光學系統之像 ’差，個別將由該電子光學元件所形成之多個中間影像的虛 像形成在諸位置處。 3、 如申請專利範圍第2項之設備，其中 排列於該遮沒裝置陣列中之遮沒裝置使應該被屏蔽之 帶電粒子束偏向’並且不使不應該被屏蔽之帶電粒子束偏 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 559883 as B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 2 向，以及 該修正透鏡陣列具有一制動器陣列，用以讓通過排列 於該遮沒裝置陣列中之多個遮沒裝置的多個帶電粒子束中 ’被偏向及未被偏向之帶電粒子束分別屏蔽及通過於其中 Ο 4、 如申請專利範圍第1項之設備，其中 排列於該遮沒裝置陣列中之遮沒裝置使應該被屏蔽之 帶電粒子束偏向，並且不使不應該被屏蔽之帶電粒子束偏 向，以及 該帶電粒子束曝光設備另包括一制動器陣列，用以讓 通過排列於該遮沒裝置陣列中之多個遮沒裝置的多個帶電 粒·子束中’被偏向及未被偏向之帶電粒子束分別屏蔽及通 過於其中。 5、 如申請專利範圍第丨項之設備，其中，該電子光 學元件具有 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一孔徑陣列’其係藉由配置多個孔徑，用以讓由該帶 電粒子源所發射出之帶電粒子束通過於其中來予以獲得到 的，以及 一透鏡陣列’其係藉由配置多個電子透鏡，用以形成 多個中間影像於該平面的附近之內或之中，連同該多個帶 電粒子束分別通過該多個孔徑來予以獲得到的。 6、 一種微裝置製造方法，其包含步驟： 施加感光材料於一基板上； 繪製圖案於以帶電粒子束曝光設備來塗敷有感光材料 559883 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 q 〇 之基板上；及 使感光材料顯影於繪製有圖案之基板上， (請先閱讀背面之注意事項存填寫本貰) 該帶電粒子束曝光設備包括： 一帶電粒子源，用以發射帶電粒子束； 一電子光學元件，用以形成該帶電粒子束之多個中間 影像於一平面的附近之內或之中； 一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮沒裝置來予以獲得 ，其個別控制是否屏蔽各自形成多個中間影像之多個帶電 粒子束；以及 一縮減電子光學系統，用以將由該電子光學元件所形 成之中間影像縮減及投射在一基板上， 其中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 7、 如申請專利範圍第6項之微裝置製造方法，其 中，該微裝置包含半導體晶片、液晶面板、CCD、薄膜 磁頭及微機器。 8、 一種帶電粒子束應用設備，包括： 一帶電粒子源，用以發射帶電粒子束； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一電子光學元件，用以形成該帶電粒子束之多個中間 影像於一平面的附近之內或之中； 一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮沒裝置來予以獲得 ，其個別控制是否屏蔽各自形成多個中間影像之多個帶電 粒子束；以及 一縮減電子光學系統，用以將由該電子光學元件所形 成之中間影像縮減及投射在一基板上， 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 559883 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 其中，該遮沒裝置陣列被排列於該平面上。 9、一種帶電粒子束曝光設備，藉由使用多個帶電粒 子束而繪製圖案於基板上，其包括： 一電子光學元件，用以使多個帶電粒子束的每一個帶 電粒子束聚焦於一平面的附近之內或之中； 一遮沒裝置陣列，藉由排列多個遮沒裝置來予以獲得 ，其個別控制是否屏蔽該多個帶電粒子束；以及 一電子光學系統，用以將來自該遮沒裝置陣列之多個 帶電粒子束投射於一基板上，其中，該遮沒裝置陣列被排 列於該平面上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 -
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