JP2001237161A - 荷電粒子線光学系及び電子光学系 - Google Patents
荷電粒子線光学系及び電子光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 荷電粒子線の衝突や吸収による温度上昇が少
ないアパーチャを有し、構造が簡単で温度制御が容易な
荷電粒子線光学系を提供する。 【解決手段】 本発明の荷電粒子線光学系のシェーピン
グアパーチャ9は、荷電粒子線がほとんど吸収されるこ
となく散乱されて通過する導体薄膜からなる。さらに、
シェーピングアパーチャ9より下流側の、成形された荷
電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、厚肉導
体からなる遮蔽アパーチャ15を有する。シェーピング
アパーチャ9から下方に向かって散乱された荷電粒子
は、遮蔽アパーチャ15で遮蔽され、散乱された荷電粒
子がウエハ27に達することを防ぐ。
ないアパーチャを有し、構造が簡単で温度制御が容易な
荷電粒子線光学系を提供する。 【解決手段】 本発明の荷電粒子線光学系のシェーピン
グアパーチャ9は、荷電粒子線がほとんど吸収されるこ
となく散乱されて通過する導体薄膜からなる。さらに、
シェーピングアパーチャ9より下流側の、成形された荷
電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、厚肉導
体からなる遮蔽アパーチャ15を有する。シェーピング
アパーチャ9から下方に向かって散乱された荷電粒子
は、遮蔽アパーチャ15で遮蔽され、散乱された荷電粒
子がウエハ27に達することを防ぐ。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
のリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光装置の光
学系に関する。特には、荷電粒子線の衝突や吸収による
アパーチャの温度上昇を低減することのできる荷電粒子
線光学系に関する。
のリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光装置の光
学系に関する。特には、荷電粒子線の衝突や吸収による
アパーチャの温度上昇を低減することのできる荷電粒子
線光学系に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
荷電粒子線光学系では、荷電粒子線の絞り、成形、位置
合わせや、散乱電子の吸収を行うアパーチャ板は、Mo
等の金属で作られていた。
荷電粒子線光学系では、荷電粒子線の絞り、成形、位置
合わせや、散乱電子の吸収を行うアパーチャ板は、Mo
等の金属で作られていた。
【0003】上記の金属製アパーチャ板は、荷電粒子の
平均自由工程と比較して十分に大きな厚みを有するた
め、開口部以外に当った荷電粒子が吸収されて、その熱
エネルギーによりアパーチャ板が加熱される。このた
め、アパーチャが熱膨張により変形したり、周囲の構成
部品に対してダメージを与える場合があった。例えば、
アパーチャ付近のゴム製のOリングに熱による変形を与
えるようなことがあった。このような不具合を防止する
ためには、外部から強制的にアパーチャ板保持部品を水
冷等により冷却する系を設ける必要があった。このた
め、露光装置の構造が複雑になり、鏡筒や部品全体の温
度制御が複雑となっていた。
平均自由工程と比較して十分に大きな厚みを有するた
め、開口部以外に当った荷電粒子が吸収されて、その熱
エネルギーによりアパーチャ板が加熱される。このた
め、アパーチャが熱膨張により変形したり、周囲の構成
部品に対してダメージを与える場合があった。例えば、
アパーチャ付近のゴム製のOリングに熱による変形を与
えるようなことがあった。このような不具合を防止する
ためには、外部から強制的にアパーチャ板保持部品を水
冷等により冷却する系を設ける必要があった。このた
め、露光装置の構造が複雑になり、鏡筒や部品全体の温
度制御が複雑となっていた。
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、荷電粒子線の衝突や吸収による温度上
昇が少ないアパーチャを有し、構造が簡単で温度制御が
容易な荷電粒子線光学系を提供することを目的とする。
たものであって、荷電粒子線の衝突や吸収による温度上
昇が少ないアパーチャを有し、構造が簡単で温度制御が
容易な荷電粒子線光学系を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第1の荷電粒子線光学系は、 荷電粒子線
源から放射される荷電粒子線束を成形するシェーピング
アパーチャを含む荷電粒子線光学系であって; 該シェ
ーピングアパーチャは、荷電粒子線がほとんど吸収され
ることなく散乱されて通過する導体薄膜からなり、 さ
らに、該シェーピングアパーチャより下流側の、該成形
された荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置
に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を
有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを
特徴とする。
め、本発明の第1の荷電粒子線光学系は、 荷電粒子線
源から放射される荷電粒子線束を成形するシェーピング
アパーチャを含む荷電粒子線光学系であって; 該シェ
ーピングアパーチャは、荷電粒子線がほとんど吸収され
ることなく散乱されて通過する導体薄膜からなり、 さ
らに、該シェーピングアパーチャより下流側の、該成形
された荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置
に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を
有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを
特徴とする。
【0006】シェーピングアパーチャを導体薄膜で作製
しているため、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパー
チャの数%とすることができ、発熱量が抑えられる。し
たがって、アパーチャ板保持部品を強制的に冷却する系
を設ける必要がなく、装置が簡単になる。さらに、アパ
ーチャの周辺部品の温度制御も容易になる。シェーピン
グアパーチャから下方に向かって散乱された荷電粒子
は、クロスオーバー部に設けられた厚肉導体からなる遮
蔽アパーチャで遮蔽され、散乱された荷電粒子が感応基
板に達することを防ぐことができる。
しているため、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパー
チャの数%とすることができ、発熱量が抑えられる。し
たがって、アパーチャ板保持部品を強制的に冷却する系
を設ける必要がなく、装置が簡単になる。さらに、アパ
ーチャの周辺部品の温度制御も容易になる。シェーピン
グアパーチャから下方に向かって散乱された荷電粒子
は、クロスオーバー部に設けられた厚肉導体からなる遮
蔽アパーチャで遮蔽され、散乱された荷電粒子が感応基
板に達することを防ぐことができる。
【0007】本発明の第1の電子線光学系は、 電子線
源から放射される電子線束を成形するシェーピングアパ
ーチャを含む電子線光学系であって; 該シェーピング
アパーチャは、電子線がほとんど吸収されることなく散
乱されて通過する導体薄膜からなり、 該薄膜が、該薄
膜を構成する材料中における電子の平均自由工程の10
〜100倍の厚さを有する導体薄膜(メンブレン)であ
り、 さらに、該シェーピングアパーチャより下流側
の、該成形された電子線束がクロスオーバーを形成する
位置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開
口を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有するこ
とを特徴とする。シェーピングアパーチャの厚さを、ア
パーチャを構成する材料中における電子の平均自由工程
の10〜100倍とすることにより電子線はほとんどメ
ンブレンに吸収されることなくメンブレンを通過する。
源から放射される電子線束を成形するシェーピングアパ
ーチャを含む電子線光学系であって; 該シェーピング
アパーチャは、電子線がほとんど吸収されることなく散
乱されて通過する導体薄膜からなり、 該薄膜が、該薄
膜を構成する材料中における電子の平均自由工程の10
〜100倍の厚さを有する導体薄膜(メンブレン)であ
り、 さらに、該シェーピングアパーチャより下流側
の、該成形された電子線束がクロスオーバーを形成する
位置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開
口を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有するこ
とを特徴とする。シェーピングアパーチャの厚さを、ア
パーチャを構成する材料中における電子の平均自由工程
の10〜100倍とすることにより電子線はほとんどメ
ンブレンに吸収されることなくメンブレンを通過する。
【0008】本発明の第2の荷電粒子線光学系は、 荷
電粒子線源から放射される荷電粒子線束の開き角を決定
するトリムアパーチャを含む荷電粒子線光学系であっ
て;該トリムアパーチャは、荷電粒子線がほとんど吸収
されることなく散乱されて通過する導体薄膜からなり、
さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形さ
れた荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、
該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有
し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特
徴とする。トリムアパーチャを導体薄膜で作製している
ため、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパーチャの数
%とすることができ、発熱量が抑えられる。
電粒子線源から放射される荷電粒子線束の開き角を決定
するトリムアパーチャを含む荷電粒子線光学系であっ
て;該トリムアパーチャは、荷電粒子線がほとんど吸収
されることなく散乱されて通過する導体薄膜からなり、
さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形さ
れた荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、
該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有
し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特
徴とする。トリムアパーチャを導体薄膜で作製している
ため、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパーチャの数
%とすることができ、発熱量が抑えられる。
【0009】本発明の第2の電子線光学系は、 電子線
源から放射される電子線束の開き角を決定するトリムア
パーチャを含む電子線光学系であって; 該トリムアパ
ーチャは、電子線がほとんど吸収されることなく散乱さ
れて通過する導体薄膜からなり、 該薄膜が、該薄膜を
構成する材料中における電子の平均自由工程の10〜1
00倍の厚さを有する導体薄膜(メンブレン)であり、
さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形さ
れた電子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該ク
ロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、厚
肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特徴とす
る。トリムアパーチャをメンブレンで作製しているた
め、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパーチャの数%
とすることができ、発熱量が抑えられる。
源から放射される電子線束の開き角を決定するトリムア
パーチャを含む電子線光学系であって; 該トリムアパ
ーチャは、電子線がほとんど吸収されることなく散乱さ
れて通過する導体薄膜からなり、 該薄膜が、該薄膜を
構成する材料中における電子の平均自由工程の10〜1
00倍の厚さを有する導体薄膜(メンブレン)であり、
さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形さ
れた電子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該ク
ロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、厚
肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特徴とす
る。トリムアパーチャをメンブレンで作製しているた
め、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパーチャの数%
とすることができ、発熱量が抑えられる。
【0010】本発明の1つの具体的な態様の電子線照明
光学系は、 カソードから放射される電子線をレチクル
に結像させて照明する電子線光学系であって; 該カソ
ードから放射された電子線がクロスオーバーを形成する
位置に配置された、該カソードから放射される電子線の
開き角を決定するトリムアパーチャと、 該トリムアパ
ーチャの下流側の、該カソードから放射された電子線が
結像する位置に配置された、該カソードから放射された
電子線を成形するシェーピングアパーチャと、を備え、
上記トリムアパーチャ及び/又はシェーピングアパー
チャがメンブレンからなり、該シェーピングアパーチャ
より下流側の、該成形された電子線束がクロスオーバー
を形成する位置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の
大きさの開口を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャ
を有することを特徴とする。
光学系は、 カソードから放射される電子線をレチクル
に結像させて照明する電子線光学系であって; 該カソ
ードから放射された電子線がクロスオーバーを形成する
位置に配置された、該カソードから放射される電子線の
開き角を決定するトリムアパーチャと、 該トリムアパ
ーチャの下流側の、該カソードから放射された電子線が
結像する位置に配置された、該カソードから放射された
電子線を成形するシェーピングアパーチャと、を備え、
上記トリムアパーチャ及び/又はシェーピングアパー
チャがメンブレンからなり、該シェーピングアパーチャ
より下流側の、該成形された電子線束がクロスオーバー
を形成する位置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の
大きさの開口を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャ
を有することを特徴とする。
【0011】本発明の荷電粒子線露光方法は、 荷電粒
子線を用いてマスク上のパターンを感応基板に転写する
露光方法であって; 荷電粒子線源から放射される荷電
粒子線束を、荷電粒子線がほとんど吸収されることなく
散乱されて通過する導体薄膜からなるシェーピングアパ
ーチャで成形し、 該成形された荷電粒子線束がクロス
オーバーを形成する位置に、該クロスオーバーの寸法と
同程度の大きさの開口を有し、厚肉導体からなる遮蔽ア
パーチャを設け、該遮蔽アパーチャで上記散乱された荷
電粒子線をカットすることを特徴とする。
子線を用いてマスク上のパターンを感応基板に転写する
露光方法であって; 荷電粒子線源から放射される荷電
粒子線束を、荷電粒子線がほとんど吸収されることなく
散乱されて通過する導体薄膜からなるシェーピングアパ
ーチャで成形し、 該成形された荷電粒子線束がクロス
オーバーを形成する位置に、該クロスオーバーの寸法と
同程度の大きさの開口を有し、厚肉導体からなる遮蔽ア
パーチャを設け、該遮蔽アパーチャで上記散乱された荷
電粒子線をカットすることを特徴とする。
【0012】シェーピングアパーチャを導体薄膜で作製
することにより、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパ
ーチャの数%とすることができるため、発熱量が抑えら
れる。このため、アパーチャ板保持部品を強制的に冷却
する系を設ける必要がなく、より簡単な装置を用いて露
光を行うことができる。シェーピングアパーチャから下
方に向かって散乱された荷電粒子は、クロスオーバー部
に設けられた金属製の遮蔽アパーチャで遮蔽され、散乱
された荷電粒子が感応基板に達することを防ぐことがで
きる。このため、感応基板に露光されたパターンのコン
トラストが低下しない。
することにより、荷電粒子線の電流吸収量を金属製アパ
ーチャの数%とすることができるため、発熱量が抑えら
れる。このため、アパーチャ板保持部品を強制的に冷却
する系を設ける必要がなく、より簡単な装置を用いて露
光を行うことができる。シェーピングアパーチャから下
方に向かって散乱された荷電粒子は、クロスオーバー部
に設けられた金属製の遮蔽アパーチャで遮蔽され、散乱
された荷電粒子が感応基板に達することを防ぐことがで
きる。このため、感応基板に露光されたパターンのコン
トラストが低下しない。
【0013】本発明のデバイス製造方法は、 荷電粒子
線を感応基板上に結像させる光学系を含む荷電粒子線露
光装置を用いてリソグラフィー工程を行うデバイス製造
方法であって; リソグラフィー工程において、荷電粒
子線源から放射される荷電粒子線束を、荷電粒子線がほ
とんど吸収されることなく散乱されて通過する導体薄膜
からなるシェーピングアパーチャで成形し、 該成形さ
れた電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該
クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、
厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを設け、該遮蔽アパー
チャで上記散乱された荷電粒子線をカットすることを特
徴とする。アパーチャの熱膨張による周辺部品の変形を
生じることがなく、また、装置の複雑化を抑えたデバイ
ス製造方法を提供することができる。
線を感応基板上に結像させる光学系を含む荷電粒子線露
光装置を用いてリソグラフィー工程を行うデバイス製造
方法であって; リソグラフィー工程において、荷電粒
子線源から放射される荷電粒子線束を、荷電粒子線がほ
とんど吸収されることなく散乱されて通過する導体薄膜
からなるシェーピングアパーチャで成形し、 該成形さ
れた電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該
クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、
厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを設け、該遮蔽アパー
チャで上記散乱された荷電粒子線をカットすることを特
徴とする。アパーチャの熱膨張による周辺部品の変形を
生じることがなく、また、装置の複雑化を抑えたデバイ
ス製造方法を提供することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図1は、本発明の第1実施例に係る電子線投影露光
装置の光学系全体の構成例を示す図である。まず、露光
装置全体の構成について説明する。電子銃のカソード1
は光学系の最上流に配置されて、下方に向けて電子線を
放射する。電子線は、電子銃1の下方に配置された第
1、第2コンデンサレンズ3、5で収束され、第2コン
デンサレンズ5の主面と同じ位置でクロスオーバーを結
ぶ。
る。図1は、本発明の第1実施例に係る電子線投影露光
装置の光学系全体の構成例を示す図である。まず、露光
装置全体の構成について説明する。電子銃のカソード1
は光学系の最上流に配置されて、下方に向けて電子線を
放射する。電子線は、電子銃1の下方に配置された第
1、第2コンデンサレンズ3、5で収束され、第2コン
デンサレンズ5の主面と同じ位置でクロスオーバーを結
ぶ。
【0015】第2コンデンサレンズ5と同じ位置には、
例えば円形のトリムアパーチャ7が設けられている。こ
のトリムアパーチャ9はSi等で作られたメンブレン
(導体薄膜)である。Siを用いた場合、平均自由工程
は100kv電子線に対し150nm程度であるので、
メンブレンの厚さはこの平均自由工程の10〜100倍
の2μm程度が適当である。メンブレンの材料としては
他にSiO2、Si4N4等を用いることができる。この
トリムアパーチャ7により、電子線の開き角が決定され
る。トリムアパーチャ9をメンブレンとすることで、電
子線の衝突や吸収による温度上昇による熱膨張を抑え、
アパーチャの変形を防ぐことができる。
例えば円形のトリムアパーチャ7が設けられている。こ
のトリムアパーチャ9はSi等で作られたメンブレン
(導体薄膜)である。Siを用いた場合、平均自由工程
は100kv電子線に対し150nm程度であるので、
メンブレンの厚さはこの平均自由工程の10〜100倍
の2μm程度が適当である。メンブレンの材料としては
他にSiO2、Si4N4等を用いることができる。この
トリムアパーチャ7により、電子線の開き角が決定され
る。トリムアパーチャ9をメンブレンとすることで、電
子線の衝突や吸収による温度上昇による熱膨張を抑え、
アパーチャの変形を防ぐことができる。
【0016】第2コンデンサレンズ5の下方にはシェー
ピングアパーチャ9が配置されている。ここに電子銃の
カソード1の電子放出面の像が結像する。シェーピング
アパーチャ9は、電子線束(ビーム)の周辺部を成形
し、レチクルを照明するビームの面積が決定される。こ
のシェーピングアパーチャ9は、上述のトリムアパーチ
ャ7と同様にSi等で作られたメンブレンである。シェ
ーピングアパーチャ9をメンブレンとすることで、電子
線の衝突や吸収による温度上昇による熱膨張を抑え、ア
パーチャの変形を防ぐことができる。
ピングアパーチャ9が配置されている。ここに電子銃の
カソード1の電子放出面の像が結像する。シェーピング
アパーチャ9は、電子線束(ビーム)の周辺部を成形
し、レチクルを照明するビームの面積が決定される。こ
のシェーピングアパーチャ9は、上述のトリムアパーチ
ャ7と同様にSi等で作られたメンブレンである。シェ
ーピングアパーチャ9をメンブレンとすることで、電子
線の衝突や吸収による温度上昇による熱膨張を抑え、ア
パーチャの変形を防ぐことができる。
【0017】シェーピングアパーチャ9の下には第三コ
ンデンサレンズ13が配置されている。第三コンデンサ
レンズ13の下のクロスオーバー位置には、金属アパー
チャ15が配置されている。金属アパーチャ15はMo
やTa等の金属製で、厚さが500〜1000μm程度
である。この金属アパーチャ15は、トリムアパーチャ
7やシェーピングアパーチャ9によって散乱された電子
をカットする役割を果たす。
ンデンサレンズ13が配置されている。第三コンデンサ
レンズ13の下のクロスオーバー位置には、金属アパー
チャ15が配置されている。金属アパーチャ15はMo
やTa等の金属製で、厚さが500〜1000μm程度
である。この金属アパーチャ15は、トリムアパーチャ
7やシェーピングアパーチャ9によって散乱された電子
をカットする役割を果たす。
【0018】金属アパーチャ15の下方には照明レンズ
17が配置されている。照明レンズ17を通過した電子
線は、照明レンズ17下方に配置されたレチクル19
に、シェーピングアパーチャ9の像を結像する。レチク
ル19の下には第1、第2投影レンズ21、23が配置
されている。各投影レンズ間のクロスオーバー位置には
金属アパーチャ25が配置されている。金属アパーチャ
25はMoやTa等の金属製で、厚さが500〜100
0μm程度である。この金属アパーチャ25は、レチク
ル19のSiメンブレンで散乱された電子をカットする
役割を果たす。このアパーチャ25はコントラストアパ
ーチャと呼ばれる。レチクル19の像は、第1、第2投
影レンズ21、23で縮小されてウエハ27に結像す
る。なお、図1の光学系では図示省略されているが、実
際の電子線露光装置には電子線を偏向させる偏向器や各
種の補正コイル等が設けられている。
17が配置されている。照明レンズ17を通過した電子
線は、照明レンズ17下方に配置されたレチクル19
に、シェーピングアパーチャ9の像を結像する。レチク
ル19の下には第1、第2投影レンズ21、23が配置
されている。各投影レンズ間のクロスオーバー位置には
金属アパーチャ25が配置されている。金属アパーチャ
25はMoやTa等の金属製で、厚さが500〜100
0μm程度である。この金属アパーチャ25は、レチク
ル19のSiメンブレンで散乱された電子をカットする
役割を果たす。このアパーチャ25はコントラストアパ
ーチャと呼ばれる。レチクル19の像は、第1、第2投
影レンズ21、23で縮小されてウエハ27に結像す
る。なお、図1の光学系では図示省略されているが、実
際の電子線露光装置には電子線を偏向させる偏向器や各
種の補正コイル等が設けられている。
【0019】図2は、金属アパーチャが散乱電子を除去
する過程を模式的に示す図である。この図は、図1のシ
ェーピングアパーチャ9、第3コンデンサレンズ13、
金属アパーチャ15の付近を拡大して示している。シェ
ーピングアパーチャ9の開口部を通過した電子線(図中
の実線で示す)は、第3コンデンサレンズ13により絞
られて、金属アパーチャ15の開口部を通過する。一
方、シェーピングアパーチャ9に当って散乱された電子
線(図中の鎖線で示す)は、レンズで十分に絞られない
ため、金属アパーチャ15をほとんど通過することがで
きない。このように金属アパーチャ15を設けることに
よって、シェーピングアパーチャ9の位置に、高コント
ラストな金属アパーチャを設置するのと同様な機能を持
たせることができる。
する過程を模式的に示す図である。この図は、図1のシ
ェーピングアパーチャ9、第3コンデンサレンズ13、
金属アパーチャ15の付近を拡大して示している。シェ
ーピングアパーチャ9の開口部を通過した電子線(図中
の実線で示す)は、第3コンデンサレンズ13により絞
られて、金属アパーチャ15の開口部を通過する。一
方、シェーピングアパーチャ9に当って散乱された電子
線(図中の鎖線で示す)は、レンズで十分に絞られない
ため、金属アパーチャ15をほとんど通過することがで
きない。このように金属アパーチャ15を設けることに
よって、シェーピングアパーチャ9の位置に、高コント
ラストな金属アパーチャを設置するのと同様な機能を持
たせることができる。
【0020】図3は、上記のシェーピングアパーチャの
メンブレン製造方法の一例を示す断面図である。まず、
図3(a)に示すように、ベースウェハ31の上面にボ
ロンドープ酸化膜33D´及びSiメンブレン層32A
を積層する。そしてその上面の反対面(下面)に、Si
N膜(窒化シリコン膜)35を成膜する。同SiN膜3
5は、ベースウェハ31の同下面側から同ベースウェハ
31をエッチングする際のマスクの役割を果たす。
メンブレン製造方法の一例を示す断面図である。まず、
図3(a)に示すように、ベースウェハ31の上面にボ
ロンドープ酸化膜33D´及びSiメンブレン層32A
を積層する。そしてその上面の反対面(下面)に、Si
N膜(窒化シリコン膜)35を成膜する。同SiN膜3
5は、ベースウェハ31の同下面側から同ベースウェハ
31をエッチングする際のマスクの役割を果たす。
【0021】次に、図3(b)に示すように、SiN膜
35上にレジストを塗布してレジスト膜36を成膜す
る。次に、ベースウェハ31に支持部(ストラット)3
1Aを形成する際のパターンをレジスト膜36に露光し
たのち現像する。そして、同レジスト膜36をマスクと
してSiN膜35をドライエッチングすることにより、
図に示すように、同SiN膜35に支持部31Aの形成
位置パターンが形成される。
35上にレジストを塗布してレジスト膜36を成膜す
る。次に、ベースウェハ31に支持部(ストラット)3
1Aを形成する際のパターンをレジスト膜36に露光し
たのち現像する。そして、同レジスト膜36をマスクと
してSiN膜35をドライエッチングすることにより、
図に示すように、同SiN膜35に支持部31Aの形成
位置パターンが形成される。
【0022】次に、図3(c)に示すように、SiN膜
35をマスクとして、上記支持部1Aの形成位置パター
ンに応じてベースウェハ31を下面側からウェットエッ
チング(バックエッチング)する、このエッチングによ
り、メンブレン層32Aを支持する梁状の支持部(スト
ラット)31Aと、同支持部31Aに囲まれたメンブレ
ン領域31Bとが形成される。各メンブレン小領域31
Bには、ボロンドープ酸化膜33D´が露出する。この
後、各支持部31Aの下端(ボロンドープ酸化膜33D
´と接触した端部の反対側)に残ったSiN膜35及び
レジスト膜36を剥離する。
35をマスクとして、上記支持部1Aの形成位置パター
ンに応じてベースウェハ31を下面側からウェットエッ
チング(バックエッチング)する、このエッチングによ
り、メンブレン層32Aを支持する梁状の支持部(スト
ラット)31Aと、同支持部31Aに囲まれたメンブレ
ン領域31Bとが形成される。各メンブレン小領域31
Bには、ボロンドープ酸化膜33D´が露出する。この
後、各支持部31Aの下端(ボロンドープ酸化膜33D
´と接触した端部の反対側)に残ったSiN膜35及び
レジスト膜36を剥離する。
【0023】さらに、図3(d)に示すように、メンブ
レン層32A上にレジストを塗布してレジスト膜37を
成膜する。そして、メンブレン層32Aにアパーチャパ
ターン(例えば四角形)をレジスト膜37に露光したの
ち現像する。なお、図3(d)は、レジスト膜37にア
パーチャパターンが現像された状態を示している。
レン層32A上にレジストを塗布してレジスト膜37を
成膜する。そして、メンブレン層32Aにアパーチャパ
ターン(例えば四角形)をレジスト膜37に露光したの
ち現像する。なお、図3(d)は、レジスト膜37にア
パーチャパターンが現像された状態を示している。
【0024】次に、図3(e)に示すように、アパーチ
ャパターンが現像されたレジスト膜37をマスクとして
メンブレン層32Aをドライエッチングすることによ
り、アパーチャパターンが同メンブレン層32Aに形成
される。この後、同メンブレン層32A上に残ったレジ
スト膜37を剥離する。なお、図3(e)は、レジスト
膜37を剥離した状態を示している。
ャパターンが現像されたレジスト膜37をマスクとして
メンブレン層32Aをドライエッチングすることによ
り、アパーチャパターンが同メンブレン層32Aに形成
される。この後、同メンブレン層32A上に残ったレジ
スト膜37を剥離する。なお、図3(e)は、レジスト
膜37を剥離した状態を示している。
【0025】そして、図3(f)に示すように、各メン
ブレン小領域31Bのボロンドープ酸化膜33D´をフ
ッ酸を用いて除去することにより、最終的に所望のメン
ブレンアパーチャが得られる。
ブレン小領域31Bのボロンドープ酸化膜33D´をフ
ッ酸を用いて除去することにより、最終的に所望のメン
ブレンアパーチャが得られる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シェーピングアパーチャをメンブレンで作製
していることにより、電子線等の荷電粒子線の電流吸収
量を金属製アパーチャの数%とすることができ、アパー
チャの発熱を抑えることができる。したがって、アパー
チャ板保持部品を強制的に冷却する系を設ける必要がな
く、装置が簡単になる。さらに、周辺部品の温度制御も
容易になる。また、シェーピングアパーチャから下方に
向かって散乱された荷電粒子が、クロスオーバー部に設
けられた金属製の遮蔽アパーチャで遮蔽されるため、散
乱された荷電粒子が感応基板に達することを防ぎ、パタ
ーンのコントラスト低下を抑えることができる。
によれば、シェーピングアパーチャをメンブレンで作製
していることにより、電子線等の荷電粒子線の電流吸収
量を金属製アパーチャの数%とすることができ、アパー
チャの発熱を抑えることができる。したがって、アパー
チャ板保持部品を強制的に冷却する系を設ける必要がな
く、装置が簡単になる。さらに、周辺部品の温度制御も
容易になる。また、シェーピングアパーチャから下方に
向かって散乱された荷電粒子が、クロスオーバー部に設
けられた金属製の遮蔽アパーチャで遮蔽されるため、散
乱された荷電粒子が感応基板に達することを防ぎ、パタ
ーンのコントラスト低下を抑えることができる。
【図1】本発明の第1実施例に係る電子線投影露光装置
の光学系全体の構成例を示す図である。
の光学系全体の構成例を示す図である。
【図2】金属アパーチャが散乱電子を除去する過程を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図3】上記のシェーピングアパーチャのメンブレン製
造方法の一例を示す断面図である。
造方法の一例を示す断面図である。
1 カソード 3 第1コンデ
ンサレンズ 5 第2コンデンサレンズ 7 トリムアパ
ーチャ 9 シェーピングアパーチャ 13 第3コンデ
ンサレンズ 15 金属アパーチャ 17 照明レン
ズ 19 レチクル 21 第1投影
レンズ 23 第2投影レンズ 25 金属アパ
ーチャ 27 ウエハ
ンサレンズ 5 第2コンデンサレンズ 7 トリムアパ
ーチャ 9 シェーピングアパーチャ 13 第3コンデ
ンサレンズ 15 金属アパーチャ 17 照明レン
ズ 19 レチクル 21 第1投影
レンズ 23 第2投影レンズ 25 金属アパ
ーチャ 27 ウエハ
Claims (7)
- 【請求項1】 荷電粒子線源から放射される荷電粒子線
束を成形するシェーピングアパーチャを含む荷電粒子線
光学系であって;該シェーピングアパーチャは、荷電粒
子線がほとんど吸収されることなく散乱されて通過する
導体薄膜からなり、 さらに、該シェーピングアパーチャより下流側の、該成
形された荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置
に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を
有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを
特徴とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項2】 電子線源から放射される電子線束を成形
するシェーピングアパーチャを含む電子線光学系であっ
て;該シェーピングアパーチャは、電子線がほとんど吸
収されることなく散乱されて通過する導体薄膜からな
り、 該薄膜が、該薄膜を構成する材料中における電子の平均
自由工程の10〜100倍の厚さを有する導体薄膜(メ
ンブレン)であり、 さらに、該シェーピングアパーチャより下流側の、該成
形された電子線束がクロスオーバーを形成する位置に、
該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有
し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特
徴とする電子線光学系。 - 【請求項3】 荷電粒子線源から放射される荷電粒子線
束の開き角を決定するトリムアパーチャを含む荷電粒子
線光学系であって;該トリムアパーチャは、荷電粒子線
がほとんど吸収されることなく散乱されて通過する導体
薄膜からなり、 さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形され
た荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該
クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、
厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特徴と
する荷電粒子線光学系。 - 【請求項4】 電子線源から放射される電子線束の開き
角を決定するトリムアパーチャを含む電子線光学系であ
って;該トリムアパーチャは、電子線がほとんど吸収さ
れることなく散乱されて通過する導体薄膜からなり、 該薄膜が、該薄膜を構成する材料中における電子の平均
自由工程の10〜100倍の厚さを有する導体薄膜(メ
ンブレン)であり、 さらに、該トリムアパーチャより下流側の、該成形され
た電子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該クロ
スオーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、厚肉
導体からなる遮蔽アパーチャを有することを特徴とする
電子線光学系。 - 【請求項5】 カソードから放射される電子線をレチク
ルに結像させて照明する電子線光学系であって;該カソ
ードから放射された電子線がクロスオーバーを形成する
位置に配置された、該カソードから放射される電子線の
開き角を決定するトリムアパーチャと、 該トリムアパーチャの下流側の、該カソードから放射さ
れた電子線が結像する位置に配置された、該カソードか
ら放射された電子線を成形するシェーピングアパーチャ
と、 を備え、 上記トリムアパーチャ及び/又はシェーピングアパーチ
ャがメンブレンからなり、 該シェーピングアパーチャより下流側の、該成形された
電子線束がクロスオーバーを形成する位置に、該クロス
オーバーの寸法と同程度の大きさの開口を有し、厚肉導
体からなる遮蔽アパーチャを有することを特徴とする電
子線光学系。 - 【請求項6】 荷電粒子線を用いてマスク上のパターン
を感応基板に転写する露光方法であって;荷電粒子線源
から放射される荷電粒子線束を、荷電粒子線がほとんど
吸収されることなく散乱されて通過する導体薄膜からな
るシェーピングアパーチャで成形し、 該成形された荷電粒子線束がクロスオーバーを形成する
位置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開
口を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを設け、該
遮蔽アパーチャで上記散乱された荷電粒子線をカットす
ることを特徴とする荷電粒子線露光方法。 - 【請求項7】 荷電粒子線を感応基板上に結像させる光
学系を含む荷電粒子線露光装置を用いてリソグラフィー
工程を行うデバイス製造方法であって;リソグラフィー
工程において、 荷電粒子線源から放射される荷電粒子線束を、荷電粒子
線がほとんど吸収されることなく散乱されて通過する導
体薄膜からなるシェーピングアパーチャで成形し、 該成形された電粒子線束がクロスオーバーを形成する位
置に、該クロスオーバーの寸法と同程度の大きさの開口
を有し、厚肉導体からなる遮蔽アパーチャを設け、該遮
蔽アパーチャで上記散乱された荷電粒子線をカットする
ことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000045811A JP2001237161A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 荷電粒子線光学系及び電子光学系 |
US09/790,194 US6603131B2 (en) | 2000-02-23 | 2001-02-20 | Charged-particle-beam optical systems and microlithography apparatus comprising a non-absorbing shaping aperture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000045811A JP2001237161A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 荷電粒子線光学系及び電子光学系 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001237161A true JP2001237161A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18568342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000045811A Pending JP2001237161A (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | 荷電粒子線光学系及び電子光学系 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6603131B2 (ja) |
JP (1) | JP2001237161A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103238202A (zh) * | 2010-09-28 | 2013-08-07 | 以色列实用材料有限公司 | 粒子光学***及布置,以及用于这种***及布置的粒子光学组件 |
JP2013544030A (ja) * | 2010-11-13 | 2013-12-09 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. | アパーチャアレイ冷却部を備えた荷電粒子リソグラフィシステム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8244066B2 (en) * | 2008-03-24 | 2012-08-14 | The Aerospace Corporation | Adaptive membrane shape deformation system |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3995954A (en) * | 1975-09-26 | 1976-12-07 | Xerox Corporation | Exposure system |
US5455427A (en) * | 1993-04-28 | 1995-10-03 | Lepton, Inc. | Lithographic electron-beam exposure apparatus and methods |
JP3082662B2 (ja) * | 1996-03-28 | 2000-08-28 | 日本電気株式会社 | 荷電ビーム露光装置および露光方法 |
US6218676B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-04-17 | Nikon Corporation | Charged-particle-beam image-transfer apparatus exhibiting reduced space-charge effects and device fabrication methods using the same |
US6433347B1 (en) * | 1998-06-19 | 2002-08-13 | Nikon Corporation | Charged-particle-beam projection-exposure methods and apparatus that selectively expose desired exposure units of a reticle pattern |
JP2000173889A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-23 | Canon Inc | 電子線露光装置、電子レンズ、ならびにデバイス製造方法 |
JP2000232052A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Nikon Corp | 荷電粒子線転写露光装置 |
US6541783B1 (en) * | 1999-05-28 | 2003-04-01 | Nikon Corporation | Stencil reticle incorporating scattering features for electron beam projection lithography |
US6437352B1 (en) * | 1999-06-01 | 2002-08-20 | Nikon Corporation | Charged particle beam projection lithography with variable beam shaping |
US6326634B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-12-04 | International Business Machines Corporation | E-beam shape aperature incorporating lithographically defined heater element |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000045811A patent/JP2001237161A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-20 US US09/790,194 patent/US6603131B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103238202A (zh) * | 2010-09-28 | 2013-08-07 | 以色列实用材料有限公司 | 粒子光学***及布置,以及用于这种***及布置的粒子光学组件 |
US9384938B2 (en) | 2010-09-28 | 2016-07-05 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements |
US9653254B2 (en) | 2010-09-28 | 2017-05-16 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements |
CN107104029A (zh) * | 2010-09-28 | 2017-08-29 | 以色列实用材料有限公司 | 粒子光学***及布置与用于该***及布置的粒子光学组件 |
JP2013544030A (ja) * | 2010-11-13 | 2013-12-09 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. | アパーチャアレイ冷却部を備えた荷電粒子リソグラフィシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20010016299A1 (en) | 2001-08-23 |
US6603131B2 (en) | 2003-08-05 |
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