JP2001307975A - Charged-particle-beam exposure apparatus and semiconductor-device manufacturing method - Google Patents
Charged-particle-beam exposure apparatus and semiconductor-device manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線を用い
てマスク又はレチクル上のパターンを感応基板面上に転
写する方式の荷電粒子線露光装置、さらに詳しくは、露
光中の転写像の位置ずれ等の収差低減を図った荷電粒子
線露光装置に関するもの、及びそれを使用した半導体装
置の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus for transferring a pattern on a mask or a reticle onto a surface of a sensitive substrate using a charged particle beam, and more particularly, to a position of a transferred image during exposure. 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus for reducing aberrations such as displacement, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスに要求される集積度の高
密度化に伴い、光を使用した従来の露光装置において
は、形成できるパターン線幅に限界があって高集積化が
できないため、荷電粒子線を使用した露光装置の開発が
進められている。このような荷電粒子線露光装置の中で
も、高スループットを有する分割転写方式のものに注目
が集まっている。2. Description of the Related Art With the increase in the degree of integration required for semiconductor devices, in a conventional exposure apparatus using light, the pattern line width that can be formed is limited and high integration cannot be performed. Exposure equipment using lines has been developed. Among such charged particle beam exposure apparatuses, attention has been paid to a divided transfer type having a high throughput.
【０００３】この分割投影転写方式の露光装置を図４、
図５に従って説明する。図４は分割露光の単位を示す図
である。まず、転写体（通常はウェハ）上には複数のチ
ップが形成され、さらにチップはストライプに、ストラ
イプはサブフィールドに分割される。レチクル等の被転
写体も同様に分割されている。FIG. 4 shows an exposure apparatus of the split projection transfer system.
This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a unit of division exposure. First, a plurality of chips are formed on a transfer body (usually a wafer), and the chips are further divided into stripes, and the stripes are divided into subfields. An object to be transferred, such as a reticle, is similarly divided.
【０００４】分割投影露光装置では通常、図５に示すよ
うな方法で露光が行われる。まず、レチクルステージと
ウェハステージは対応するストライプの中心を縮小比に
従った速度で定速移動する。電子線はレチクル上のサブ
フィールドを照明し、レチクル上に形成されたパターン
は投影光学系によって試料上に投影露光される。In a divided projection exposure apparatus, exposure is usually performed by a method as shown in FIG. First, the reticle stage and the wafer stage move at a constant speed along the center of the corresponding stripe at a speed according to the reduction ratio. The electron beam illuminates a subfield on the reticle, and a pattern formed on the reticle is projected and exposed on a sample by a projection optical system.
【０００５】そして、電子線をレチクルステージの進行
方向と直角な方向に偏向させ、順次、一列に配置された
サブフィールドの投影露光を行う。一列のサブフィール
ドの投影露光が終了すると、次のサブフィールドの投影
露光を開始するが、その際図５に示すように電子線の偏
向方向を逆にして、順次サブフィールドの投影露光を行
うことにより、スループットを上げるようにしている。[0005] Then, the electron beam is deflected in a direction perpendicular to the traveling direction of the reticle stage, and projection exposure of sub-fields arranged in a line is sequentially performed. When the projection exposure of one row of sub-fields is completed, the projection exposure of the next sub-field is started. In this case, as shown in FIG. Thus, the throughput is increased.
【０００６】このような方法で露光が行われるため、従
来の荷電粒子線露光装置と比較すると、サブフィールド
領域が一括露光され、またレチクルには露光すべきパタ
ーンがすべて形成されているため、非常にスループット
を向上させることができる。この露光装置で使用するレ
チクルは、光を使用した露光装置の場合とは異なり、サ
ブフィールド部（パターン部）とその周辺の梁部（以下
ストラットと呼ぶ）に分割されている。梁部はレチクル
自体の強度を保つためや、照明ビームが確実に露光すべ
きサブフィールドのみを選択するための目的で設けられ
ている。[0006] Since exposure is performed by such a method, compared with a conventional charged particle beam exposure apparatus, the subfield region is exposed at a time and the reticle has all the patterns to be exposed. The throughput can be improved. The reticle used in this exposure apparatus is divided into a subfield part (pattern part) and a beam part around the subfield part (hereinafter referred to as a strut), unlike the case of the exposure apparatus using light. The beam portion is provided for the purpose of maintaining the strength of the reticle itself and for selecting only a subfield to be reliably exposed to the illumination beam.
【０００７】図１に電子線露光装置の転写光学系の概要
を示す。図１において１、２はレンズ、３はレチクル、
４は感応基板面であるウェハ、５は散乱アパーチャー、
６はシステム軸、７、８は偏向器、９、１０はフェライ
トスタック、１１は電子線の偏向軌道である。FIG. 1 shows an outline of a transfer optical system of an electron beam exposure apparatus. In FIG. 1, 1 and 2 are lenses, 3 is a reticle,
4 is a wafer which is a sensitive substrate surface, 5 is a scattering aperture,
6 is a system axis, 7 and 8 are deflectors, 9 and 10 are ferrite stacks, and 11 is an electron beam deflection orbit.
【０００８】フェライトスタックとは、非磁性フェライ
トと高透磁率のフェライトのリング積層からなるもので
ある。リングはその目的から、レンズの軸と同じ軸に対
して対称であり、その内半径、外半径、厚さ等は、与え
られた条件を満たすように設計者によって適切に定めら
れる。非磁性フェライトの部分は存在しなくても構わな
いが、組立精度の観点からは設けることが好ましい。本
明細書で問題としているフェライトスタックの特性と
は、高透磁率のフェライトの特性のことである。[0008] The ferrite stack comprises a ring lamination of non-magnetic ferrite and ferrite having high magnetic permeability. The ring, for that purpose, is symmetric about the same axis as the lens, and its inner radius, outer radius, thickness, etc., are appropriately determined by the designer to satisfy given conditions. The nonmagnetic ferrite portion may not be present, but is preferably provided from the viewpoint of assembly accuracy. The characteristics of the ferrite stack in question in this specification refer to the characteristics of ferrite having high magnetic permeability.
【０００９】図示されない照明光学系によりレチクル３
が電子線で照射され、その上のパターンを通過した電子
線が２つのレンズ１，２によりウェハ上に結像され、レ
チクル３上のパターンをウェハ４上に縮小転写する。レ
ンズ１とレンズ２の間には、散乱線をカットするための
散乱アパーチャー５が設けられている。偏向器７、８
は、マスク３の所定の位置から出発した電子線が所定の
電子線の偏向軌道１１上に乗って、散乱アパーチャー５
を通過しウェハ４の所定の位置に結像するように電子線
を偏向させる他、像の歪みや収差を取り除く作用を行っ
ている。A reticle 3 is provided by an illumination optical system (not shown).
Is irradiated with an electron beam, the electron beam passing through the pattern thereon is imaged on the wafer by the two lenses 1 and 2, and the pattern on the reticle 3 is reduced and transferred onto the wafer 4. A scattering aperture 5 for cutting scattered rays is provided between the lens 1 and the lens 2. Deflectors 7, 8
Means that an electron beam starting from a predetermined position of the mask 3 rides on a predetermined electron beam deflection trajectory 11 and the scattering aperture 5
In addition to deflecting the electron beam so as to form an image at a predetermined position on the wafer 4 after passing through the wafer 4, an operation of removing image distortion and aberration is performed.
【００１０】フェライトスタック９、１０は、偏向器
７、８が発生する交流磁場の影響により、レンズ１、２
を構成する金属に渦電流が発生して、電子線への意図せ
ぬ磁気作用を生起することを防ぐとともに、レンズの作
成誤差によるレンズ磁場の形状を整える役目を担ってい
る。The ferrite stacks 9 and 10 are provided with the lenses 1 and 2 under the influence of the alternating magnetic field generated by the deflectors 7 and 8.
In addition to preventing eddy currents from being generated in the metal that constitutes the element and causing unintended magnetic action on the electron beam, the metal has the role of adjusting the shape of the lens magnetic field due to a lens manufacturing error.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】特に、分割転写露光装
置に代表される転写型電子線露光装置の場合、照明系及
び転写系のビーム電流を比較的大きくして露光すること
により高スループットを得ている。しかし、大きな電流
で露光するためにはクーロン効果による像のボケを抑制
する必要がある。In particular, in the case of a transfer type electron beam exposure apparatus typified by a split transfer exposure apparatus, a high throughput can be obtained by performing exposure with a relatively large beam current of an illumination system and a transfer system. ing. However, in order to perform exposure with a large current, it is necessary to suppress blurring of an image due to the Coulomb effect.
【００１２】クーロン効果による像のボケを抑制するに
は、照射する電子線を比較的高い電圧で加速したり、転
写光学系のレチクルとウェハの間の距離を短縮する必要
がある。その結果、荷電粒子線の短い飛行の間に所定の
縮小軌道や偏向軌道をとらせなくてはならず、そのため
にレンズ及び偏向器に流れる電流を増加する必要があ
る。In order to suppress the blurring of the image due to the Coulomb effect, it is necessary to accelerate the electron beam to be irradiated at a relatively high voltage or to shorten the distance between the reticle of the transfer optical system and the wafer. As a result, a predetermined reduced orbit must be taken during a short flight of the charged particle beam, which requires an increase in the current flowing through the lens and the deflector.
【００１３】また、分割転写露光装置に代表される転写
型電子線露光装置の場合、高スループットを得るために
は、できるだけ偏向領域を広げることにより、感応基板
が機械的にスキップしたりスキャンを折り返したりする
回数を減らし、感応基板ステージが静止または駆動する
のにかかるオーバーヘッド時間を減少する必要がある。
偏向距離は偏向器の励磁電流に比例するため、電子線に
大偏向を与えるためには大きな励磁電流を偏向器に与え
ねばならない。In the case of a transfer type electron beam exposure apparatus typified by a division transfer exposure apparatus, in order to obtain high throughput, the sensitive substrate is mechanically skipped or scanning is turned back by expanding the deflection area as much as possible. And the overhead time required for the sensitive substrate stage to be stationary or driven must be reduced.
Since the deflection distance is proportional to the exciting current of the deflector, a large exciting current must be applied to the deflector in order to give a large deflection to the electron beam.
【００１４】このようにレンズや偏向器などの要素は、
より高いスループットの実現のために、より大きな電流
を必要とする傾向があり、これによる発熱が少なからず
存在する。露光動作中に要素の温度が変動した場合、こ
れらを構成する材料の磁気特性に従って対応する磁場の
形状に変動が起きる。よって、従来よりレンズや偏向器
等の温度変化による誤差を所定値にするように設計上の
努力が払われてきたが、発明者らの研究の結果、これら
を小さくしても除ききれない温度変化による誤差がある
ことが分かってきており、別の発生要因があるのではな
いかと考えられた。Thus, elements such as a lens and a deflector are:
There is a tendency for higher currents to be required to achieve higher throughput, and there is considerable heat generation due to this. If the temperature of the elements fluctuates during the exposure operation, the shape of the corresponding magnetic field fluctuates according to the magnetic properties of the materials constituting them. Therefore, conventionally, design efforts have been made to keep the error due to temperature changes of the lens, the deflector, etc. at a predetermined value. It was known that there was an error due to the change, and it was thought that there might be another cause.
【００１５】本発明者が、この原因を調査したところ、
従来注意が払われてこなかった、偏向器とレンズの間に
存在するフェライトスタック９、１０が、温度変化に伴
い偏向器の偏向感度を著しく変化させ、感応基板におけ
る像の位置ずれやボケの増加などを起こすことが分かっ
た。[0015] When the present inventor investigated the cause,
The ferrite stacks 9 and 10 existing between the deflector and the lens, which have not been paid attention in the past, significantly change the deflection sensitivity of the deflector with the temperature change, and increase the image displacement and blur on the sensitive substrate. And so on.
【００１６】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、鏡筒内の温度が変化しても像の位置ずれやボ
ケの発生が小さい荷電粒子線露光装置、及びそれを使用
した半導体デバイスの製造方法を提供することを課題と
する。The present invention has been made on the basis of such knowledge, and a charged particle beam exposure apparatus which is less likely to cause image displacement and blurring even when the temperature in the lens barrel changes, and a semiconductor using the same. It is an object to provide a method for manufacturing a device.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、レチクル又はマスクに形成されたパタ
ーンを感応基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装
置であって、電粒子線露光装置の作動中のフェライトス
タックの設計温度において、所定範囲の温度変化があっ
たときにフェライトスタックに起因して発生する像の位
置ずれの許容範囲を定め、前記範囲の温度変化があった
ときに、前記許容範囲以内の像の位置ずれを発生させる
ような透磁率変化をするフェライトを、フェライトスタ
ックの材料として用いたことを特徴とする荷電粒子線露
光装置（請求項１）である。A first means for solving the above problem is a charged particle beam exposure apparatus of a system for transferring a pattern formed on a reticle or a mask onto a sensitive substrate surface. At the design temperature of the ferrite stack during operation of the particle beam exposure apparatus, an allowable range of image misregistration caused by the ferrite stack when there is a temperature change within a predetermined range is determined. A charged particle beam exposure apparatus, wherein a ferrite that changes in magnetic permeability so as to cause image displacement within the allowable range when the ferrite stack is used is used as a material of the ferrite stack. .
【００１８】従来は、フェライトスタックの温度変化に
よって位置ずれやボケが発生すること自体が知られてい
なかったが、本発明者らが発見した知見に基づき、フェ
ライトスタックについても位置ずれやボケの原因として
考慮する必要が明らかになった。Conventionally, it has not been known that misalignment or blurring occurs due to a temperature change of the ferrite stack. However, based on the findings discovered by the present inventors, the cause of the misalignment or blurring in the ferrite stack is also known. It became clear that it needed to be considered.
【００１９】本手段においては、所定範囲の温度変化が
あったときにフェライトスタックに起因して発生する像
の位置ずれの許容範囲を定め、前記所定温度変化があっ
たときに、前記許容範囲以内の像の位置ずれを発生させ
るような透磁率変化をするフェライトを使用することに
より、フェライトスタックにおいて像の位置ずれの原因
となっている透磁率の変化を所定範囲に抑えている。In this means, an allowable range of image misregistration caused by the ferrite stack when there is a temperature change within a predetermined range is determined. By using a ferrite that changes the magnetic permeability to cause the image position shift, the change in the magnetic permeability causing the image position shift in the ferrite stack is suppressed to a predetermined range.
【００２０】よって、所定温度変化における像の位置ず
れが設計値以内に収められるので、像の位置ずれの少な
い荷電粒子線露光装置とすることができる。フェライト
の特性は、その材料や焼成条件を変化させることにより
コントロールすることが容易であるので、目的とするも
のを容易に得ることができる。Therefore, the displacement of the image due to the predetermined temperature change is kept within the design value, so that a charged particle beam exposure apparatus with a small displacement of the image can be obtained. Since the properties of ferrite can be easily controlled by changing the material and firing conditions, the desired ferrite can be easily obtained.
【００２１】前記課題を解決するための第１の手段は、
レチクル又はマスクに形成されたパターンを感応基板面
上に転写する方式の荷電粒子線露光装置であって、フェ
ライトスタックの材料として、電粒子線露光装置の作動
中のフェライトスタックの設計温度において、0.01℃の
温度変化に対して透磁率の変化に起因する像の位置ずれ
が１nm以下となるような透磁率変化を有するフェライト
を用いたことを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項
２）である。A first means for solving the above-mentioned problem is as follows.
A charged particle beam exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reticle or a mask onto a sensitive substrate surface, wherein a material for the ferrite stack is 0.01% at a design temperature of the ferrite stack during operation of the electron particle beam exposure apparatus. A charged particle beam exposure apparatus (claim 2) characterized in that a ferrite having a magnetic permeability change such that an image displacement caused by a magnetic permeability change with respect to a temperature change of 1 ° C. is 1 nm or less is used. is there.
【００２２】荷電粒子線露光装置において、フェライト
スタックの受ける温度変化は極端な場合でも±0.01℃程
度になっている。一方、露光に際しての総合的な精度か
ら考慮して、フェライトスタックの温度変化によって起
こされる位置ずれは、１nm以下の小さなものとする必要
がある。従来は、フェライトスタックの温度変化によっ
て位置ずれやボケが発生すること自体が知られていなか
ったが、本発明者らが発見した知見に基づき、0.01℃の
温度変化に対して透磁率の変化に起因する像の位置ずれ
が１nm以下となるような透磁率変化を有するフェライト
を選定して用いることにより、露光転写の際に要求され
る精度を満足させることができるようになる。In the charged particle beam exposure apparatus, the temperature change applied to the ferrite stack is about ± 0.01 ° C. even in extreme cases. On the other hand, in consideration of the overall accuracy at the time of exposure, the displacement caused by the temperature change of the ferrite stack needs to be as small as 1 nm or less. Conventionally, it has not been known that misalignment or blurring occurs due to the temperature change of the ferrite stack.However, based on the findings discovered by the present inventors, the change in magnetic permeability relative to a temperature change of 0.01 ° C. By selecting and using a ferrite having a change in magnetic permeability such that the resulting image misalignment is 1 nm or less, the accuracy required in exposure transfer can be satisfied.
【００２３】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第2の手段である荷電粒子線露光装
置を使用してレチクル又はマスクに形成されたパターン
をウェハに転写する工程を有してなることを特徴とする
半導体デバイスの製造方法（請求項２）である。A third means for solving the above-mentioned problem is:
Transferring a pattern formed on a reticle or a mask onto a wafer by using a charged particle beam exposure apparatus as the first means or the second means. (Claim 2).
【００２４】第１の手段又は第２の手段である荷電粒子
線露光装置においては、フェライトスタックの温度変化
による像のずれが小さく抑えられるので、これを使用し
てレチクル又はマスクに形成されたパターンをウェハに
転写することにより、微細なパターンを有する半導体デ
バイスでも精度・歩留良く製造することができる。In the charged particle beam exposure apparatus as the first means or the second means, an image shift caused by a temperature change of the ferrite stack can be suppressed to a small value. Is transferred to a wafer, a semiconductor device having a fine pattern can be manufactured with high accuracy and high yield.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図を用いて
説明する。図１は本発明の実施例である電子線露光装置
の転写光学系の概要を示す図であり、フェライトスタッ
クとして特殊なものを使用している他は、構造的には従
来のものと変わらないので、従来例の説明において使用
した図面を援用する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a transfer optical system of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and is structurally the same as a conventional one except that a special ferrite stack is used. Therefore, the drawings used in the description of the conventional example will be referred to.
【００２６】この実施例においては、マスク３とウェハ
４の間の距離を600mmとし、マスク３におけるパターン
がウェハ４上で0.25mm角になるようにレンズ１、２の励
磁電流を設定し、４分の１の縮小露光転写を行った。以
下の評価では、開き角６mradのビームでレチクル上のパ
ターンをシステム軸６から2.5mm離れたウェハー４面上
の位置に照射して行った。In this embodiment, the distance between the mask 3 and the wafer 4 is set to 600 mm, and the exciting currents of the lenses 1 and 2 are set so that the pattern on the mask 3 becomes 0.25 mm square on the wafer 4. One-half reduction exposure transfer was performed. In the following evaluation, the pattern on the reticle was irradiated with a beam having an opening angle of 6 mrad to a position on the surface of the wafer 4 which was 2.5 mm away from the system axis 6.
【００２７】この光学系において、フェライトスタック
９に着目し、基準とする温度25℃から0.01℃温度が上昇
した時に発生する像の位置ずれの大きさで、用いるフェ
ライトを評価した。In this optical system, focusing on the ferrite stack 9, the ferrite to be used was evaluated based on the magnitude of the image displacement generated when the temperature rose from the reference temperature of 25 ° C. to 0.01 ° C.
【００２８】まず、比較例として、基準温度25℃におけ
る初透磁率が6000で、基準温度近傍で単位温度（１℃）
変化あたりの初透磁率の変化率が150であるフェライト
Ａを用いた。次に、実施例として、基準温度における初
透磁率が7000で、基準温度近傍で単位温度（１℃）変化
あたりの初透磁率の変化率が11であるフェライトＢを用
いた。First, as a comparative example, the initial magnetic permeability at a reference temperature of 25 ° C. is 6000, and a unit temperature (1 ° C.) near the reference temperature.
Ferrite A having a change rate of the initial magnetic permeability per change of 150 was used. Next, as an example, ferrite B having an initial permeability of 7000 at the reference temperature and a change rate of the initial permeability per unit temperature (1 ° C.) change of 11 near the reference temperature was used.
【００２９】この光学系でフェライトスタック９の初透
磁率が１変化した場合に生じる像の位置ずれ量Δxは、
較正時の温度におけるフェライト９の初透磁率μの関数
として次のような式で表される。 Δx = a0 ＋ a1・μ ＋ a2・μ2 a0 = 3.487750×10 a1 = -7.916667×10-3 a2 = 4.966667×10-7 In this optical system, when the initial magnetic permeability of the ferrite stack 9 changes by 1, the amount of image misregistration Δx caused by:
As a function of the initial permeability μ of the ferrite 9 at the temperature at the time of calibration, it is expressed by the following equation. Δx = a0 + a1 · μ + a2 · μ 2 a0 = 3.487750 × 10 a1 = -7.916667 × 10 -3 a2 = 4.966667 × 10 -7
【００３０】初透磁率が１変化した場合に生じる像の位
置ずれ量Δxは、25℃で較正したフェライトＡの場合 5.
26nmであり、25℃で較正したフェライトＢの場合 3.80n
mである。The displacement Δx of the image generated when the initial magnetic permeability changes by 1 is obtained for ferrite A calibrated at 25 ° C. 5.
3.80n for ferrite B at 26nm and calibrated at 25 ° C
m.
【００３１】これによると、フェライトＡ及びフェライ
トＢを材料として用いたフェライトスタック９の温度が
基準とする温度25℃から0.01℃温度が上昇した時に発生
する像の位置ずれの大きさは、フェライトＡを使用した
場合、7.89nmとなり、フェライトＢを使用した場合には
0.42nmとなる。このようにフェライトＢを用いた方が露
光動作中に温度変化が生じた場合に発生する像の位置ず
れ量を小さくすることができる。0.01℃の温度変化に対
する位置ずれを１nm以下に抑えれば十分精度のよいもの
が得られる。According to this, the magnitude of the image misalignment that occurs when the temperature of the ferrite stack 9 using ferrite A and ferrite B as a material rises from the reference temperature of 25 ° C. to 0.01 ° C. Is 7.89nm when ferrite B is used, and when ferrite B is used
0.42 nm. As described above, the use of the ferrite B can reduce the amount of image misalignment generated when a temperature change occurs during the exposure operation. If the positional deviation with respect to a temperature change of 0.01.degree.
【００３２】また、予め所定の光学系におけるフェライ
トスタックについて、単位初透磁率変化あたりの像の位
置ずれ量を較正時の初透磁率の値に対して計算しておく
ことにより、像位置ずれ量を所望する範囲に収めるため
に必要な初透磁率の温度に対する変化率を、較正時の温
度における初透磁率が既知であるフェライトに対して容
易に求めることができる。Further, for a ferrite stack in a predetermined optical system, the amount of image displacement per unit initial permeability change is calculated in advance with respect to the value of the initial magnetic permeability at the time of calibration, so that the amount of image misalignment is calculated. Can be easily obtained for a ferrite whose initial magnetic permeability at the temperature at the time of calibration is known, which is necessary to keep the initial magnetic permeability within a desired range.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体デバイ
スの製造方法の実施の形態の例を説明する。図２は、本
発明の半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャ
ートである。この例の製造工程は以下の各主工程を含
む。 ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを準備
するウェハ準備工程） 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程（又
はマスクを準備するマスク準備工程） ウェハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシング
工程 ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動
作可能にならしめるチップ組立工程 できたチップを検査するチップ検査工程 なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程から
なっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the semiconductor device manufacturing method of the present invention. The manufacturing process of this example includes the following main processes. Wafer manufacturing process for manufacturing a wafer (or wafer preparing process for preparing a wafer) Mask manufacturing process for manufacturing a mask to be used for exposure (or mask preparing process for preparing a mask) Wafer processing process for performing necessary processing on a wafer Wafer Chip assembling step of cutting out the chips formed on the chip one by one to make it operable Chip inspecting step of inspecting the resulting chips Each of the steps further includes several sub-steps.
【００３４】これらの主工程の中で、半導体のデバイス
の性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動
作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシン
グ工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる） この薄膜層やウェハ基板を酸化する酸化工程 薄膜層やウェハ基板等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエ
ッチング工程（例えばドライエッチング技術を用いる） イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 さらに加工されたウェハを検査する検査工程 なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り
返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。Among these main steps, the main step that has a decisive effect on the performance of the semiconductor device is the wafer processing step. In this step, designed circuit patterns are sequentially stacked on a wafer to form a large number of chips that operate as memories and MPUs. This wafer processing step includes the following steps. A thin film forming step (using CVD, sputtering, etc.) for forming a dielectric thin film, a wiring portion, or a metal thin film for forming an electrode portion, which serves as an insulating layer. A lithography process of forming a resist pattern using a mask (reticle) in order to selectively process etc. An etching process of processing a thin film layer or a substrate according to a resist pattern (for example, using a dry etching technique) An ion / impurity implantation diffusion process Resist stripping step Inspection step of inspecting the processed wafer Further, the wafer processing step is repeated by a necessary number of layers to manufacture a semiconductor device that operates as designed.
【００３５】図３は、図２のウェハプロセッシング工程
の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャート
である。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含
む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上にレ
ジストをコートするレジスト塗布工程 レジストを露光する露光工程 露光されたレジストを現像してレジストのパターンを
得る現像工程 現像されたレジストパターンを安定化させるためのア
ニール工程 以上の半導体デバイス製造工程、ウェハプロセッシング
工程、リソグラフィー工程については、周知のものであ
り、これ以上の説明を要しないであろう。本半導体デバ
イスの製造方法においては、本発明にかかる荷電粒子線
露光装置を、レチクルやマスクからウェハへの回路パタ
ーンの転写に用いているので、鏡筒内部の温度変化に伴
うパターンの位置ずれやボケが少なく、よって、微細な
パターンを精度・歩留良く製造することができる。FIG. 3 is a flowchart showing a lithography process which is the core of the wafer processing process of FIG. This lithography step includes the following steps. A resist coating step of coating a resist on a wafer on which a circuit pattern has been formed in the preceding step An exposing step of exposing the resist A developing step of developing the exposed resist to obtain a resist pattern Stabilizing the developed resist pattern The above-described semiconductor device manufacturing process, wafer processing process, and lithography process are well known, and will not require further explanation. In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the charged particle beam exposure apparatus according to the present invention is used for transferring a circuit pattern from a reticle or a mask to a wafer. It is possible to manufacture a fine pattern with high precision and yield with little blur.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち、請
求項１にかかる発明、請求項２にかかる発明において
は、所定温度変化における像の位置ずれが設計値以内に
収められるので、像の位置ずれの少ない荷電粒子線露光
装置とすることができる。As described above, in the present invention according to the first and second aspects of the present invention, since the image displacement at a predetermined temperature change is within the design value, the And a charged particle beam exposure apparatus having a small displacement.
【００３７】請求項３にかかる発明においては、微細な
パターンを有する半導体デバイスでも精度・歩留良く製
造することができる。According to the third aspect of the present invention, even a semiconductor device having a fine pattern can be manufactured with high accuracy and high yield.
【図１】本発明の実施例、及び従来の電子線露光装置の
転写光学系の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an embodiment of the present invention and a transfer optical system of a conventional electron beam exposure apparatus.
【図２】本発明の半導体デバイス製造方法の一例を示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing method according to the present invention.
【図３】リソグラフィー工程を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing a lithography process.
【図４】分割露光転写方式の分割露光の単位を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a unit of division exposure in a division exposure transfer system.
【図５】分割露光転写方式の露光方法を示す概要図であ
る。FIG. 5 is a schematic view showing an exposure method of a division exposure transfer system.
１、２…レンズ ３…レチクル ４…ウェハ ５…散乱アパーチャー ６…システム軸 ７、８…偏向器 ９、１０…フェライトスタック １１…電子線の偏向軌道 Reference numerals 1, 2, lens 3, reticle 4, wafer 5, scattering aperture 6, system axis 7, 8, deflector 9, 10, ferrite stack 11, electron beam trajectory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 勝志 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 岡本 和也 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2H097 BA00 CA16 LA10 5C034 BB02 BB04 BB07 BB08 BB10 5F056 AA22 BA06 BA08 CB09 CC01 CC11 EA08 EA12 FA03 FA06 FA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Katsushi Nakano 3-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Kazuya Okamoto 3-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) in Nikon Corporation 2H097 BA00 CA16 LA10 5C034 BB02 BB04 BB07 BB08 BB10 5F056 AA22 BA06 BA08 CB09 CC01 CC11 EA08 EA12 FA03 FA06 FA07
Claims (3)
ンを感応基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装置
であって、荷電粒子線露光装置の作動中のフェライトス
タックの設計温度において、所定範囲の温度変化があっ
たときにフェライトスタックに起因して発生する像の位
置ずれの許容範囲を定め、前記範囲の温度変化があった
ときに、前記許容範囲以内の像の位置ずれを発生させる
ような透磁率変化をするフェライトを、フェライトスタ
ックの材料として用いたことを特徴とする荷電粒子線露
光装置。1. A charged particle beam exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reticle or a mask onto a surface of a sensitive substrate, wherein the charged particle beam exposure apparatus has a predetermined range at a design temperature of a ferrite stack during operation of the charged particle beam exposure apparatus. The allowable range of image misregistration caused by the ferrite stack when there is a temperature change is determined, and when the temperature changes in the range, an image misalignment within the allowable range is generated. A charged particle beam exposure apparatus characterized in that ferrite having a great change in magnetic permeability is used as a material for a ferrite stack.
ンを感応基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装置
であって、フェライトスタックの材料として、電粒子線
露光装置の作動中のフェライトスタックの設計温度にお
いて、0.01℃の温度変化に対して透磁率の変化に起因す
る像の位置ずれが１nm以下となるような透磁率変化を有
するフェライトを用いたことを特徴とする荷電粒子線露
光装置。2. A charged particle beam exposure apparatus for transferring a pattern formed on a reticle or a mask onto a surface of a sensitive substrate, the method comprising: A charged particle beam exposure apparatus using a ferrite having a magnetic permeability change such that an image displacement caused by a magnetic permeability change with respect to a temperature change of 0.01 ° C. at a design temperature is 1 nm or less.
線露光装置を使用してレチクル又はマスクに形成された
パターンをウェハに転写する工程を有してなることを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。3. A semiconductor device comprising a step of transferring a pattern formed on a reticle or a mask to a wafer by using the charged particle beam exposure apparatus according to claim 1 or 2. Manufacturing method.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082634A JP2001307975A (en) | 2000-02-18 | 2000-03-23 | Charged-particle-beam exposure apparatus and semiconductor-device manufacturing method |
| US09/788,123 US6566663B1 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-16 | Charged-particle-beam optical components and systems including ferrite exhibiting reduced image displacement from temperature fluctuations |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP2000-41522 | 2000-02-18 | ||
| JP2000041522 | 2000-02-18 | ||
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ID=26585678
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001307975A (en) |
Cited By (2)
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2000
- 2000-03-23 JP JP2000082634A patent/JP2001307975A/en active Pending
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