TWI588859B - 多重帶電粒子束用遮沒裝置及多重帶電粒子束描繪裝置 - Google Patents

多重帶電粒子束用遮沒裝置及多重帶電粒子束描繪裝置 Download PDF

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Description

多重帶電粒子束用遮沒裝置及多重帶電粒子束描繪裝置
本申請案為以2014年9月1日向日本國特許廳申請之日本專利申請案(特願2014-177560)及2015年7月28日向日本國特許廳申請之日本專利申請案(特願2015-148976)為基礎而主張優先權之申請案。該日本專利申請案中記載之所有內容，納入於本申請案中。
本發明係多重帶電粒子束用遮沒裝置及多重帶電粒子束描繪裝置，例如有關裝載於多射束描繪裝置之遮沒裝置。
肩負半導體裝置微細化發展的微影技術，在半導體製程當中是唯一生成圖樣的極重要製程。近年來隨著LSI的高度積體化，半導體裝置所要求之電路線寬正逐年微細化。當中，電子線(電子束)描繪技術在本質上具 有優良的解析性，對晶圓等使用電子線來描繪係行之已久。
舉例來說，有使用多射束的描繪裝置。相較於以一道電子束描繪的情形下，藉由使用多射束，能夠一次照射較多的射束，故能使產能大幅提升。這樣的多射束方式之描繪裝置中，例如會使從電子槍放出的電子束通過具有複數個孔之光罩而形成多射束，然後各自受到遮沒控制，未被遮蔽的各射束則被光學系統縮小，並藉由偏向器被偏向而照射至試料上的所需位置。
此處，多射束描繪中，是藉由照射時間來個別地控制各個射束的照射量。為了高精度地控制該各射束的照射量，進行射束的ON/OFF之遮沒控制必須以高速進行。多射束方式的描繪裝置中，裝載著遮沒板，其形成有多射束的各通過孔，且在該些通過孔的周圍各自配置了一對遮沒電極(遮沒器)與各射束用的遮沒控制電路(LSI電路)。遮沒板，是利用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術，在矽(Si)基板上逐一形成該通過孔及一對遮沒電極等。習知，遮沒板上面係有絕緣物露出。因此，當射束照射時遮沒板上面的絕緣物會帶電，而導致射束的扭曲或模糊。又，因帶電而在遮沒電極發生過電壓(overvoltage)，而導致形成於遮沒板之遮沒控制電路的破損。
另，有人揭示一種遮沒板，其表面被金屬膜覆蓋，並將和多射束偏向器陣列手段的本體完全獨立而直 立設置之矽電極與表面形成有金屬墊之多射束偏向器陣列手段之間，使用銦(In)接合(bonding)連接而成(例如參照日本特開2010-267962號公報)。在該電極的周圍全體，包含射束通過之開口部側在內，絕緣膜會露出。故，在開口部側的絕緣膜部分會有射束帶電之可能性。
本發明一態樣之多重帶電粒子束用遮沒裝置，其特徵為，具備：基板，形成有供多射束當中的各個相對應射束通過之貫通的複數個開口部；絕緣膜，形成於基板上；複數個第1電極，在絕緣膜上配置於對複數個開口部當中的各個相對應開口部露出之位置，且被施加第1偏向電位，以將多射束當中的各個相對應射束予以遮沒偏向；複數個第2電極，在絕緣膜上配置成和複數個第1電極當中各個相對應之第1電極隔著相對應開口部而相向，且被施加包括接地電位在內之第2偏向電位，以藉由與第1偏向電位之間的電位差將前述相對應射束予以偏向；導電膜，配置於絕緣膜上的第2區域，該第2區域是在從相對應射束通過相對應開口部之位置看來成為各個第1電極的影子之沿著第1電極的絕緣膜上的複數個第1區域以外；藉由絕緣膜和相對應開口部之組合，複數個第1電極 與複數個第2電極之間被絕緣。
本發明一態樣之多重帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：平台，係載置試料且可連續移動；及放出部，放出帶電粒子束；及孔徑構件，形成有複數個開口部，在包含複數個開口部全體之區域受到帶電粒子束的照射，帶電粒子束的一部分分別通過複數個開口部，藉此形成多射束；及遮沒裝置，具有：基板，形成有供多射束當中的各個相對應射束通過之貫通的複數個開口部；絕緣膜，形成於基板上；複數個第1電極，在絕緣膜上配置於對複數個開口部當中的各個相對應開口部露出之位置，且被施加第1偏向電位，以將多射束當中的各個相對應射束予以遮沒偏向；複數個第2電極，在絕緣膜上配置成和複數個第1電極當中各個相對應之第1電極隔著相對應開口部而相向，且被施加包括接地電位在內之第2偏向電位，以藉由與第1偏向電位之間的電位差將前述相對應射束予以偏向；導電膜，配置於絕緣膜上的第2區域，該第2區域是在從相對應射束通過相對應開口部之位置看來成為各個第1電極的影子之沿著第1電極的絕緣膜上的複數個第1區域以外；藉由絕緣膜和相對應開口部之組合，複數個第1電極與複數個第2電極之間被絕緣；及遮沒孔徑構件，將藉由遮沒裝置的複數個第1電極和複數個第2電極而被偏向成為射束OFF狀態之各射束予 以遮蔽。
10，15，19‧‧‧絕緣膜
11‧‧‧影區域
12，18‧‧‧導電膜
14‧‧‧Si基板
16‧‧‧開口部
20‧‧‧多射束
22‧‧‧孔
24，26‧‧‧電極
25‧‧‧通過孔
30‧‧‧描繪區域
32‧‧‧條紋區域
40‧‧‧移位暫存器
41‧‧‧控制電路
42‧‧‧暫存器
46‧‧‧放大器
48‧‧‧計數器
100‧‧‧描繪裝置
101，340‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY平台
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
130‧‧‧偏向控制電路
139‧‧‧平台位置檢測器
140，142‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧孔徑構件
204‧‧‧遮沒板
205‧‧‧縮小透鏡
206‧‧‧限制孔徑構件
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧偏向器
210‧‧‧鏡
330‧‧‧薄膜區域
331‧‧‧基板
332‧‧‧外周區域
333‧‧‧支撐台
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。
圖2A與圖2B為實施形態1中孔徑構件的構成示意概念圖。
圖3為實施形態1中遮沒板的構成示意截面圖。
圖4為實施形態1中遮沒板的薄膜(membrane)區域內的構成的一部分示意俯視概念圖。
圖5A與圖5B為實施形態1中遮沒板的一部分示意圖。
圖6為實施形態1中個別遮沒控制電路的內部構成示意概念圖。
圖7為實施形態1中描繪動作的一例說明用概念圖。
圖8A與圖8B為實施形態2中遮沒板的一部分示意圖。
圖9A與圖9B為實施形態3中遮沒板的一部分示意圖。
以下在實施形態中，說明可抑制射束照射所造成的表面帶電之遮沒裝置。
以下在實施形態中，作為帶電粒子束的一 例，係以使用了電子束之構成來做說明。但，帶電粒子束並非限於電子束，也可以是離子束等使用了帶電粒子的射束。
實施形態1.
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。圖1中，描繪裝置100具備描繪部150與控制部160。描繪裝置100為多重帶電粒子束描繪裝置之一例。描繪部150具備電子鏡筒102與描繪室103。在電子鏡筒102內，配置有電子槍201、照明透鏡202、孔徑構件203、遮沒板204、縮小透鏡205、限制孔徑構件206、對物透鏡207、及偏向器208。在描繪室103內配置有XY平台105。在XY平台105上，配置有於描繪時成為描繪對象基板的遮罩等試料101。試料101係包括製造半導體裝置時的曝光用光罩、或製造出半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。
此外，試料101包括已塗布阻劑，但尚未受到任何描繪之光罩底板(mask blanks)。在XY平台105上還配置XY平台105位置測定用的鏡(mirror)210。
控制部160具有控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、平台位置檢測器139及磁碟裝置等記憶裝置140，142。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、平台位置檢測器139及記憶裝置140，142係透過未圖示之匯流排而彼此連接。描繪資料 從外部輸入並存儲於記憶裝置140(記憶部)。
對控制計算機110輸出入之資訊及演算中之資訊會隨時存儲於記憶體112。
此處，圖1中記載了用以說明實施形態1所必須之構成。對描繪裝置100而言，通常也可具備必要的其他構造。
圖2A與圖2B為實施形態1中孔徑構件的構成示意概念圖。圖2A中，在孔徑構件203，有縱(y方向)m列×橫(x方向)n列(m，n≧2)的孔(開口部)22以規定之編排間距形成為矩陣狀。圖2A中，例如形成512×8列的孔22。各孔22均形成為相同尺寸形狀的矩形。或者是相同外徑的圓形亦可。在此，舉例於y方向的各列，分別在x方向形成從A至H的8個孔22。電子束200的一部分分別通過該些複數個孔22，藉此會形成多射束20。在此，雖然舉例於縱橫(x，y方向)均配置了2列以上的孔22，但並不限於此。舉例來說，亦可為在縱橫(x，y方向)的其中一方有複數列，而另一方僅有1列。此外，孔22的編排方式，亦不限於如圖2A般配置成縱橫為格子狀之情形。如圖2B所示，舉例來說，縱方向(y方向)第1段的列及第2段的列的孔，彼此可於橫方向(x方向)錯開尺寸a而配置。同樣地，縱方向(y方向)第2段的列及第3段的列的孔，彼此也可於橫方向(x方向)錯開尺寸b而配置。
圖3為實施形態1中遮沒板的構成示意截面 圖。
圖4為實施形態1中遮沒板的薄膜(membrane)區域內的構成的一部分示意俯視概念圖。另，圖3與圖4中，沒有記載成令電極24，26與控制電路41的位置關係一致。遮沒板204(遮沒裝置)，如圖3所示，是在支撐台333上配置由矽等所構成之半導體基板331。基板331的中央部，從背面側被切削成較薄，而被加工成較薄的膜厚h之薄膜(membrane)區域330。圍繞薄膜區域330之周圍，成為較厚的膜厚H之外周區域332。薄膜區域330的上面與外周區域332的上面，是形成為同一高度位置或實質上同一高度位置。基板331，是藉由外周區域332的背面而被保持於支撐台333上。支撐台333的中央部係開口，薄膜區域330的位置，位於支撐台333的開口之區域。
在薄膜區域330，於和圖2A及圖2B所示之孔徑構件203的各孔22相對應之位置，有供多射束的各個射束通過用之通過孔25(開口部)開口。換言之，在基板331，於縱(y方向)m列×橫(x方向)n列(m，n≧2)的二維，形成有供多射束當中各個相對應電子束20通過之貫通的複數個通過孔25。又，在薄膜區域330上，如圖3及圖4所示，於各通過孔25的鄰近位置，包夾著該通過孔25而分別配置有遮沒偏向用之電極24，26的組合(遮沒器：遮沒偏向器)。此外，在薄膜區域330的基板331中，於各通過孔25的鄰近，配置有各通過孔 25用之例如對電極24施加偏向電壓之控制電路41(邏輯電路)。各射束用的2個電極24，26的另一方(例如電極26)被接地。此外，如圖4所示，各控制電路41，連接至控制訊號用之例如10位元的平行配線。各控制電路41，除了例如10位元的平行配線以外，還連接至電源用、控制時脈等配線。電源用的配線亦可流用平行配線的一部分配線。對於構成多射束之各個射束的每一者，構成由電極24，26及控制電路41所組成之個別遮沒機構47。此外，在膜厚較厚的外周區域332上，配置有對各控制電路41傳輸控制訊號之未圖示的墊等。
圖5A與圖5B為實施形態1中遮沒板的一部分示意圖。圖5A中，揭示2個個別遮沒機構47之俯視圖一例。圖5B中，揭示和圖5A的AA箭視相對應之位置之截面圖一例。在Si基板14內形成各個別遮沒機構47的控制電路41。藉由LSI技術形成控制電路41。另，圖5B中，針對在Si基板14內形成之各個別遮沒機構47的控制電路41係省略圖示。又，在Si基板14上形成有絕緣膜10。絕緣膜10，例如是形成作為形成於Si基板14之控制電路41等LSI的保護膜、及作為LSI與電極24(或藉由影區域11而被分離之電極24的下部的導電膜部分39)之間的接點通孔(contact via)配線的層間絕緣膜。作為絕緣膜10，例如可使用氧化矽(SiO2)膜。
又，在絕緣膜10上形成有導電膜12。作為導電膜12的材料，例如理想是使用鋁、或金等。導電膜 12，例如藉由濺鍍法等而形成於絕緣膜10全面。形成導電膜12後，於縱(y方向)m列×橫(x方向)n列(m，n≧2)的二維，供多射束當中各個相對應電子束20通過之複數個通過孔25係以貫通的方式開口。對歷經阻劑塗布工程、曝光工程等微影工程而在導電膜12上形成了阻劑圖樣之Si基板14，係藉由非等向性蝕刻法將露出的導電膜12與其下層之絕緣膜10及Si基板14除去，如此便能對Si基板14的表面略垂直地形成複數個通過孔25。形成複數個通過孔25後，複數個通過孔25暫且被犠牲膜填埋。其後，會受到圖樣形成加工，針對後述之影區域(第1區域)藉由蝕刻而除去。基板331，例如是由Si基板14與絕緣膜10與導電膜12層積而構成。例如，對歷經阻劑塗布工程、曝光工程等微影工程而在導電膜12上形成了阻劑圖樣之基板331，係藉由非等向性蝕刻法將露出的導電膜12除去，如此便能在後述之影區域(第1區域)使絕緣膜10露出。導電膜12，係配置於從多射束的各相對應電子束20通過相對應通過孔25之位置看來未落在視野內而成為各個電極24的影子之沿著電極24的絕緣膜10上的複數個影區域(第1區域)以外的絕緣膜10上的區域(第2區域)。圖5A例子中，電極24的周圍4面(或4邊)當中和相對應通過孔25相反側的1面(或1邊)、及從該1面(或1邊)接連之兩側面(或兩2邊)的一部分，從相對應電子束20a(20b)通過之相對應通過孔25a(25b)內的位置看來，會成為電極24a(24b) 的影子。故，除去該成為影子之影區域11a(11b)的導電膜12，使絕緣膜10露出。
然後，在導電膜12及一部分露出的絕緣膜10上，留下欲藉由圖樣形成技術而形成電極之區域，在其他的區域則形成由阻劑膜或犠牲膜所造成膜圖樣(遮罩)。此時，電極24，是以一部分朝通過孔25側突出的方式形成圖樣。換言之，填埋於通過孔25之犠牲膜的一部分亦會開口。然後，於在欲形成電極之區域露出的導電膜12上及於通過孔25內的露出的犠牲膜上，藉由濺鍍法等令電極材料堆積，並將該膜圖樣藉由灰化法或蝕刻法除去，而在欲形成電極之區域形成各射束用的電極24，26即可。此外，電極24，26的高度(膜厚)，是依電子束20的遮沒控制所必需之偏向量來設定。作為電極24，26的材料，例如理想是使用鋁、或金等。電極24，26的材料，若訂為和導電膜12相同材料，則依成膜製程上的觀點看來較理想。另，形成電極24，26前或同時，當然亦可從導電膜12上至Si基板14中的控制電路41為止形成將電極24與未圖示的控制電路41予以連接之未圖示的接點插栓。其後，將填埋於通過孔25內的犠牲膜以濕蝕刻法等除去即可。
多射束用的複數個電極24(第1電極)，於絕緣膜10及導電膜12上配置於和複數個通過孔25(開口部)當中的各個相對應通過孔25(相對應開口部)端相接之位置。多射束用的複數個電極26(第2電極)， 於絕緣膜10及導電膜12上配置成和複數個電極24(第1電極)當中的各個相對應電極24隔著相對應通過孔25而相向。圖5A例子中，揭示了在和相對應通過孔25a(25b)的一端側相接之位置配置電極24a(24b)，在和相對應通過孔25a(25b)的另一端側相接之位置配置電極26a(26b)之情形。另，電極26a(26b)，不和相對應通過孔25a(25b)相接亦無妨。此外，電極26(第2電極)可形成為ㄈ字狀。
各電極24，各自形成為一部分朝相對應通過孔25側伸出。射束是被校準在遮沒電極與接地電極的中間點，但即使因校準誤差而將射束校準成趨近遮沒電極側，由於確保了射束與側壁(露出的絕緣膜10)之距離，故不易引起該側壁的帶電。若使射束趨近接地側，則偏向靈敏度會降低，故不校準成比中間點還朝接地電極側。各電極24各自形成為一部分朝相對應通過孔25側伸出，故複數個通過孔25，會形成為相對應通過孔25端和相對應之電極24的周圍4面(或4邊)當中的3面(或3邊)相接，從俯視看來具有往右旋轉了90°之凹狀的開口形狀。圖5A例子中，係形成為下述位置關係，即，和與電極26相向之1面(相向面)(或1邊：相向邊)、以及和相向面(或相向邊)的兩側面(或兩2邊)相接。又，相對應通過孔25及影區域11係被設計成，在各電極24的上述兩側面(或兩2邊)，露出的絕緣膜10與相對應通過孔25會相接。如此一來，便能夠藉由各影區域11 的絕緣膜10的露出之部分以及對應通過孔25，而將各電極24的周圍全面(周圍全邊)圍繞。藉由該各影區域11的露出的絕緣膜10以及相對應通過孔25之組合，複數個電極24與複數個電極26之間會被絕緣。換言之，複數個通過孔25(開口部)，於垂直於通過之射束的方向係具有凹狀的形狀，電極24(第1電極)則配置於此凹狀形狀的凹部。
在複數個電極24用的複數個影區域11(第1區域)，和沿著各個相對應之電極24之方向正交的方向的寬度d，係被設定成防止沿面放電之距離。換言之，寬度d係形成為藉由絕緣膜10而具有比偏向電壓(第1與第2偏向電位差)還大的耐壓。當各射束的遮沒用偏向電壓例如為5V的情形下，若絕緣膜10的耐壓例如為10kV/mm，則為了確保比偏向電壓5V還大之例如10V的耐壓，寬度d必須要1μm以上。在各影區域11(第1區域)，藉由確保該寬度d，便能夠確保複數個電極24與複數個電極26之間的絕緣性，使得即使遮沒用的偏向電壓施加於電極24，26間也不會發生放電。
各電極24，如後述般於射束OFF時，係透過控制電路41而被施加將多射束當中的各個相對應電子束20予以遮沒偏向之偏向電位(第1偏向電位)。另一方面，各電極26，係被施加藉由與偏向電位(第1偏向電位)之間的電位差而將相對應電子束20予以偏向之包括接地電位在內的偏向電位(第2偏向電位)。實施形態1 中，各電極26透過導電膜12而被接地(接地短路)。電極26成為接地電位，故當電極24為接地電位時射束不會被偏向而成為射束ON，當電極24為某一電壓(例如5V)時射束會被偏向而成為射束OFF。
遮沒板204設置於射束成形用的孔徑構件203的下方。圖5A的電子束20，為通過了孔徑構件203的開口之射束，孔徑構件203的開口存在於圖5A與圖5B中圖示為電子束20之位置的上方。另一方面，電子束在開口的邊緣會被散射，故散射電子會以比圖5A中示意為電子束20之範圍還廣的範圍對遮沒板204照射。電極24、26會遮蔽散射電子，故藉由將遮沒板204與孔徑構件203之間隔做得狹窄，便能讓散射電子對遮沒板204照射之範圍變窄，但開口25的周邊必定會被散射電子照射。
導電膜12及各電極26被接地連接。又，電極24透過遮沒電壓輸出電路而連接至供給接地及遮沒電壓之電子鏡筒102外的電源。故，即使來自上方的散射電子照射至導電膜12、電極24及26上，電子也會流至接地或電源，因此不會帶電。另一方面，各電極24、26具有比影區域11的寬度d還大的高度(膜厚)。因此，對於來自上方的散射電子而言各電極24、26會成為障礙，而不會到達絕緣膜10，或能抑制成足以忽視之程度的量(電子數)。故，能夠防止對露出的絕緣膜10帶電，或能抑制成足以忽視之程度。也就是說，將通過孔25的形狀做成凹字，而將和電極26相接之絕緣膜10限定在從通 過開口25的電子束20看來會成為電極24的影子之區域，藉此便能防止電子束造成之絕緣膜10的帶電。
藉由像以上這樣構成遮沒板204(遮沒裝置)，便能以簡易的手法，確保複數個電極24與複數個電極26之間的絕緣，同時抑制射束照射造成之遮沒板204的帶電。故，能夠防止或減低帶電引發射束的扭曲或模糊。又，能夠防止帶電引發對電極施加過電壓，能防止LSI電路構造的控制電路41的破壞。
通過各通過孔25的電子束20，會分別獨立地藉由施加於該成對之2個電極24、26的偏向電壓而被偏向。藉由該偏向而受到遮沒控制。像這樣，複數個遮沒器，係對通過了孔徑構件203的複數個孔22(開口部)的多射束當中分別相對應的射束進行遮沒偏向。
圖6為實施形態1中個別遮沒控制電路的內部構成示意概念圖。圖6中，在配置於描繪裝置100本體內的遮沒板204之個別遮沒控制用的各控制電路41，配置有移位暫存器40、暫存器42、計數器48、及放大器46。實施形態1中，例如是藉由10位元的控制訊號來控制各射束用的個別遮沒控制。另，如圖6所示，當將圖3所示遮沒板204裝載於描繪裝置100時，理想是以形成有控制電路41或電極24、26之面朝上的方式來配置。在遮沒板204上二維地並排之個別遮沒機構47，例如是依每一列或每一行來構成一組。又，同一組內的各控制電路41的移位暫存器40串聯連接。
控制計算機110從記憶裝置140讀出描繪資料，對於試料101的描繪區域，或對於欲描繪之晶片區域被網目狀地假想分割而成之複數個網目區域的每個網目區域，算出配置於其內部之圖樣的面積密度。例如，首先將試料101的描繪區域，或將欲描繪之晶片區域以規定寬度分割成長條上的條紋區域。然後，將各條紋區域假想分割成上述複數個網目區域。
網目區域的尺寸，例如理想為射束尺寸、或其以下的尺寸。例如理想是訂為10nm左右的尺寸。面積密度算出部60，例如對每一條紋區域，從記憶裝置140讀出相對應的描繪資料，將描繪資料內定義的複數個圖形圖樣分配至網目區域。然後，算出配置於每一網目區域之圖形圖樣的面積密度即可。
此外，控制計算機110，規定尺寸的每一網目區域，算出每1擊發的電子束的照射時間T(亦稱擊發時間或曝光時間，以下亦同)。當進行多重描繪的情形下，算出各階層中的每1擊發的電子束的照射時間T即可。作為基準之照射時間T，理想是和算出的圖樣的面積密度成比例來求出。此外，最終算出之照射時間T，理想是訂為和藉由照射量來對未圖示之鄰近效應(proximity effect)、霧化效應(fogging effect)、負載效應(loading effect)等引發尺寸變動之現象的尺寸變動量予以修正後之修正後照射量相當之時間。定義照射時間T之複數個網目區域與定義圖樣的面積密度之複數個網目區域 可以是同一尺寸，亦可以不同尺寸來構成。當以不同尺寸來構成的情形下，藉由線性內插法等插補面積密度後，求出各照射時間T即可。每一網目區域的照射時間T，定義於照射時間對映(mapping)，照射時間對映例如存儲於記憶裝置142。
此外，控制計算機110，讀出存儲於記憶裝置142之各射束所照射的網目區域的照射時間，對於串聯連接之複數個移位暫存器的每一組，將相對應之射束的照射時間資料變換成10位元的資料，並藉由相對應之組的複數個移位暫存器40來加工成依被傳輸的順序並排。編排加工成，串聯連接之複數個移位暫存器的組當中，從後段側的移位暫存器用的資料開始依序並排。
此外，控制計算機110，對各射束的每一擊發，將順序依串聯連接之複數個移位暫存器的組被加工過之照射時間編排資料，輸出至偏向控制電路130。
偏向控制電路130，對每一擊發，將照射時間編排資料輸出至各組的和各自配置有串聯連接之移位暫存器的各組相對應之控制電路41。照射時間編排資料，被序列傳送。
實施形態1中，如圖6所示般，在控制電路41使用了移位暫存器40，故當資料傳輸時，偏向控制電路130，會將構成同一組之各10位元的資料，依串聯連接之移位暫存器40的編排順序(或識別編號順序)，傳輸資料至遮沒板204的該組用的未圖示之墊。各墊，將被 序列傳送之訊號例如變換成每一射束的10位元的平行訊號，並將10位元的平行訊號傳輸資料至相對應之控制電路41。此外，輸出同步用的時脈訊號(CLK1)、及資料讀出用的讀取訊號(read)。各射束的移位暫存器40，遵照時脈訊號(CLK1)，從上位側開始依序將資料每次10位元地傳輸至下一移位暫存器40。
接著，各射束的暫存器42，一旦輸入讀取訊號(read)，各射束的暫存器42便從移位暫存器40讀入各個射束的資料。各射束的個別暫存器42，一旦輸入10位元的資料，便遵照該資料將ON/OFF訊號輸出至計數器48。然後，計數器48中，若暫存器42的訊號為ON，則計數照射時間，在照射時間的期間，對放大器46輸出ON訊號。然後，放大器46，在接收ON訊號的期間，將ON電壓施加至個別遮沒偏轉器的電極24。除此以外的期間，計數器48對放大器46輸出OFF訊號，放大器46將OFF電壓施加至個別遮沒偏轉器的電極24。
然後，描繪部150，對各射束的每一擊發，實施該照射時間之描繪。具體而言係如下述般動作。
從電子槍201(放出部)放出之電子束200，會藉由照明透鏡202而近乎垂直地對孔徑構件203全體做照明。在孔徑構件203，形成有矩形的複數個孔(開口部)，電子束200係對包含所有複數個孔之區域做照明。照射至複數個孔的位置之電子束200的各一部分，會分別通過該孔徑構件203的複數個孔，藉此形成例如矩形形狀 的複數個電子束(多射束)20a~e。該多射束20a~e會通過遮沒板204的各個相對應之遮沒器(第1偏向器：個別遮沒機構)內。該遮沒器會分別將個別通過之電子束20加以偏向(進行遮沒偏向)。
通過了遮沒板204的多射束20a~e，會藉由縮小透鏡205而被縮小，朝向形成於限制孔徑構件206之中心的孔行進。此處，藉由遮沒板204的電極24，26(遮沒器)而被偏向的電子束20，其位置會偏離限制孔徑構件206(遮沒孔徑構件)中心的孔，而被限制孔徑構件206遮蔽。另一方面，未受到遮沒板204的電極24，26(遮沒器)偏向的電子束20，會如圖1所示般通過限制孔徑構件206的中心的孔。藉由該個別遮沒機構的ON/OFF，來進行遮沒控制，控制射束的ON/OFF。像這樣，限制孔徑構件206，是將藉由個別遮沒機構而被偏向成為射束OFF狀態之各射束加以遮蔽。然後，藉由從成為射束ON開始至成為射束OFF為止所形成之通過了限制孔徑構件206的射束，形成1次份的擊發的射束。通過了限制孔徑構件206的多射束20，會藉由對物透鏡207而合焦，成為所需之縮小率的圖樣像，然後藉由偏向器208，通過了限制孔徑構件206的各射束(多射束20全體)朝同方向統一被偏向，照射至各射束於試料101上各自之照射位置。此外，例如當XY平台105在連續移動時，射束的照射位置會受到偏向器208控制，以便追隨XY平台105的移動。XY平台105的位置，是從平台位置 檢測器139將雷射朝向XY平台105上的鏡210照射，利用其反射光來測定。一次所照射之多射束20，理想上會成為以孔徑構件203的複數個孔的編排間距乘上上述所需之縮小率而得之間距而並排。描繪裝置100係以連續依序逐一照射擊發射束之逐線掃瞄(raster scan)方式來進行描繪動作，當描繪所需圖樣時，因應圖樣不同，必要之射束會藉由遮沒控制而被控制成射束ON。
圖7為實施形態1中描繪動作的一例說明用概念圖。如圖7所示，試料101的描繪區域30，例如朝向y方向以規定寬度被假想分割成長條狀的複數個條紋區域32。該各條紋區域32便成為描繪單位區域。首先，使XY平台105移動，調整以使得一次的多射束20照射所能夠照射之照射區域34位於第1個條紋區域32的左端或更左側之位置，開始描繪。在描繪第1個條紋區域32時，例如使XY平台105朝-x方向移動，藉此便相對地朝x方向逐一進行描繪。令XY平台105以規定速度例如連續移動。第1個條紋區域32描繪結束後，使平台位置朝-y方向移動，調整以使得照射區域34相對地於y方向位於第2個條紋區域32的右端或更右側之位置，這次則使XY平台105例如朝x方向移動，藉此朝向-x方向同樣地進行描繪。在第3個條紋區域32朝x方向描繪、在第4個條紋區域32朝-x方向描繪，像這樣一面交互地改變方向一面描繪，藉此能夠縮短描繪時間。但，並不限於該一面交互改變方向一面描繪之情 形，在描繪各條紋區域32時，亦可朝同方向進行描繪。1次的擊發當中，藉由因通過孔徑構件203的各孔22而形成之多射束，便會一次形成與各孔22相同數量之複數個擊發圖樣。
像以上這樣，按照實施形態1，藉由絕緣膜10與相對應通過孔25之組合，便能確保複數個電極24與複數個電極26之間的絕緣，同時抑制射束照射造成之遮沒裝置表面的帶電。
實施形態2.
實施形態1中，說明了下述構成，即，在形成於遮沒板204的表面之導電膜12當中，針對藉由和通過孔25之組合而使得電極24與導電膜12絕緣之影區域11部分，將導電膜12予以剝離，使絕緣膜10露出。但，並不限於此。實施形態2中，將說明進一步加工而成之構成。實施形態2中描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均與實施形態1相同。
圖8A與圖8B為實施形態2中遮沒板的一部分示意圖。圖8A中，揭示2個個別遮沒機構47之俯視圖一例。
圖8B中，揭示和圖8A相對應之位置之截面圖一例。在Si基板14內形成各個別遮沒機構47的控制電路41。藉由LSI技術形成控制電路41。另，圖8B中，針對 在Si基板14內形成之各個別遮沒機構47的控制電路41係省略圖示。如圖8A及圖8B所示，在絕緣膜10，於複數個影區域11(第1區域)沿著電極24形成有溝狀的開口部16。其他地方則和圖5A與圖5B相同。開口部16的深度，例如是以和影區域11的寬度d同樣的尺寸來形成。但，並不限於此。開口部16的深度，比影區域11的寬度d還小亦無妨。或較大亦無妨。理想是d/2以上的尺寸。更理想是d以上的尺寸。藉由形成開口部16，能夠增大沿面距離。若上述開口部16的深度為d/2，則沿面距離會成為一方的開口部側面的距離d/2與開口部底面的寬度d與另一方的開口部側面的距離d/2之合計即2d，能夠做成實施形態1的2倍。若上述開口部16的深度為d，則沿面距離成為合計3d，能夠做成實施形態1的3倍。
故，按照實施形態2，除具實施形態1之效果以外，相較於實施形態1能夠進一步強化對於沿面放電之措施。
作為形成方法，是形成導電膜12後，導電膜12受到圖樣形成加工，針對影區域11(第1區域)藉由蝕刻而除去。其後，接著針對影區域11(第1區域)藉由蝕刻形成開口部16即可。
實施形態3.
實施形態1，2中，說明了針對影區域11部 分令絕緣膜10露出之構成。但，並不限於此。實施形態3中，將說明針對影區域11部分也令導電膜露出之構成。實施形態3中描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均與實施形態1或實施形態2相同。
圖9A與圖9B為實施形態3中遮沒板的一部分示意圖。圖9A中，揭示2個個別遮沒機構47之俯視圖一例。圖9B中，揭示和圖9A相對應之位置之截面圖一例。在Si基板14內形成各個別遮沒機構47的控制電路41。藉由LSI技術形成控制電路41。另，圖9B中，針對在Si基板14內形成之各個別遮沒機構47的控制電路41係省略圖示。
實施形態3中，將絕緣膜10分成下層絕緣膜15與上層絕緣膜19這2層來形成。此時，針對各電極24的形成區域以外之區域，係在下層絕緣膜15與上層絕緣膜19之間形成導電膜18。
作為形成方法，係在Si基板14上形成絕緣膜15。絕緣膜15，例如形成於Si基板14全面。作為絕緣膜15，例如可使用氧化矽(SiO2)膜。
又，在絕緣膜15上形成有導電膜18。作為導電膜18的材料，例如理想是使用鋁、或金等。導電膜18，例如藉由濺鍍法等而形成於絕緣膜15全面，其後受到圖樣形成加工，針對各電極24的形成區域藉由蝕刻而除去。
然後，在導電膜18及一部分露出的絕緣膜15上，形成絕緣膜19。絕緣膜19，例如形成於Si基板14全面。作為絕緣膜19，例如可使用SiO2膜。
又，在絕緣膜19上形成有導電膜12。形成導電膜12後，導電膜12受到圖樣形成加工，針對影區域11(第1區域)藉由蝕刻而除去。其後，接著針對影區域11(第1區域)藉由蝕刻除去絕緣膜19直到導電膜18露出為止，藉此沿著電極24形成開口部16即可。此後的工程與實施形態1相同。
藉由上述，如圖9A及圖9B所示，便能做成為下述構成，即，導電膜18(第2導電膜)配置於絕緣膜15(Si基板14)與絕緣膜19之間，而在溝狀的開口部16的底面露出。另，導電膜18被接地(接地短路)。其他地方則和圖5A與圖5B相同。另，為了防止沿面放電，必須將沿面距離設為尺寸d以上，故絕緣膜19的膜厚做成d/2以上的尺寸。如此一來，沿面距離便能做成一方的開口部側面的距離d/2與另一方的開口部側面的距離d/2之合計即d。絕緣膜19的膜厚，更理想是d以上的尺寸。
像以上這樣按照實施形態3，便能針對影區域11部分也令導電膜18露出。故，便能將可能被射束照射或被散射電子照射之遮沒板204的表面區域以導電膜覆蓋。故，按照實施形態3，除具實施形態1之效果外，還能避免對影區域11部分帶電之風險。此外，藉由增大開 口部16的深度，能夠增大沿面距離，相較於實施形態1能夠進一步強化對沿面放電之措施。
以上已參照具體例說明了實施形態。但，本發明並非由該些具體例所限定。上述例子中，揭示在移位暫存器40輸入10位元的控制訊號之情形，但位元數可適當設定。例如亦可使用2位元、或3位元~9位元的控制訊號。或是，亦可使用11位元以上的控制訊號。此外，上述例子中，說明了電極24朝矩形的通過孔25伸出之情形，但並不限於此。通過孔25(開口部)，亦可為凹字(右旋轉90度：電極24側成為凹部之朝向)的孔形狀。在影區域及通過孔25露出之絕緣膜的側壁，可藉由電極24而對射束中心隱藏。
此外，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分等雖省略記載，但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。例如，有關控制描繪裝置100之控制部構成雖省略其記載，但當然可適當選擇使用必要之控制部構造。
其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有遮沒裝置多重帶電粒子束描繪裝置及方法，均包含於本發明之範圍。
10‧‧‧絕緣膜
11a‧‧‧影區域
11b‧‧‧影區域
12‧‧‧導電膜
14‧‧‧Si基板
20a‧‧‧電子束
20b‧‧‧電子束
24a‧‧‧電極
24b‧‧‧電極
25a‧‧‧通過孔
25b‧‧‧通過孔
26a‧‧‧電極
26b‧‧‧電極
204‧‧‧遮沒板
330‧‧‧薄膜區域
331‧‧‧基板

Claims (11)

  1. 一種多重帶電粒子束用遮沒裝置，其特徵為，具備：基板，形成有供多射束當中的各個相對應射束通過之貫通的複數個開口部；絕緣膜，形成於前述基板上；複數個第1電極，在前述絕緣膜上配置於對前述複數個開口部當中的各個相對應開口部露出之位置，且被施加第1偏向電位，以將多射束當中的各個相對應射束予以遮沒偏向；複數個第2電極，在前述絕緣膜上配置成和前述複數個第1電極當中各個相對應之第1電極隔著前述相對應開口部而相向，且被施加包括接地電位在內之第2偏向電位，以藉由與前述第1偏向電位之間的電位差將前述相對應射束予以偏向；導電膜，露出而配置於前述絕緣膜上的第2區域，該第2區域是在從前述相對應射束通過前述相對應開口部之位置看來成為各個前述第1電極的影子之沿著前述第1電極的前述絕緣膜上的複數個第1區域以外；前述複數個第1電極當中相對應之第1電極的周圍全面，藉由前述絕緣膜和前述相對應開口部之組合而被圍繞，前述複數個第1電極與前述複數個第2電極之間被絕緣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述 複數個開口部，於垂直於通過的前述射束之方向形成為矩形，前述第1電極配置成朝相對應開口部伸出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，在前述絕緣膜，於前述複數個第1區域形成溝狀的開口部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中，更具備第2導電膜，配置於前述基板與前述絕緣膜之間，且在前述溝狀的開口部的底面露出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述複數個開口部形成為，相對應之前述第1電極的周圍4面當中的3面係對相對應開口部露出。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述複數個第1區域中，和沿著各個相對應之前述第1電極之方向正交的方向的寬度係形成為，藉由前述絕緣膜而具有比第1與第2偏向電位差還大的耐壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，在前述複數個第1區域，前述絕緣膜係露出。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中，對應於前述複數個第1區域的各第1區域之絕緣膜，係沿著對應於該第1區域之前述第1電極的周圍4面當中的3面而露出。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述複數個第1電極，各自被前述絕緣膜的露出部分及相對應開口部所圍繞，而不和前述導電膜相接。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，前述 複數個開口部，於垂直於通過的前述射束之方向形成為凹狀的形狀，前述第1電極配置於此凹狀形狀的凹部。
  11. 一種多重帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：平台，係載置試料且可連續移動；及放出部，放出帶電粒子束；及孔徑構件，形成有複數個開口部，在包含前述複數個開口部全體之區域受到前述帶電粒子束的照射，前述帶電粒子束的一部分分別通過前述複數個開口部，藉此形成多重射束；及遮沒裝置，具有：基板，形成有供前述多射束當中的各個相對應射束通過之貫通的複數個開口部；絕緣膜，形成於前述基板上；複數個第1電極，在前述絕緣膜上配置於對前述複數個開口部當中的各個相對應開口部露出之位置，且被施加第1偏向電位，以將多射束當中的各個相對應射束予以遮沒偏向；複數個第2電極，在前述絕緣膜上配置成和前述複數個第1電極當中各個相對應之第1電極隔著前述相對應開口部而相向，且被施加包括接地電位在內之第2偏向電位，以藉由與前述第1偏向電位之間的電位差將前述相對應射束予以偏向；導電膜，露出而配置於前述絕緣膜上的第2區域，該第2區域是在從前述相對應射束通過前述相對應開口部之位置看來成為各個前述第1電極的影子之沿著前述第1電極的前述絕緣膜上的複數個第1區域以外；前述複數個第1電極當中相對應之第1電 極的周圍全面，藉由前述絕緣膜和前述相對應開口部之組合而被圍繞，前述複數個第1電極與前述複數個第2電極之間被絕緣；及遮沒孔徑構件，將藉由前述遮沒裝置的前述複數個第1電極和前述複數個第2電極而被偏向成為射束OFF狀態之各射束予以遮蔽。
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