JP2014140009A - 描画装置、及び物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】荷電粒子線が通過する開口を有する部材に堆積した汚染物を除去するのに有利な描画装置を提供する。
【解決手段】荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記荷電粒子線が通過する開口を含む第1部材と、前記第1部材によって仕切られた第1空間及び第2空間を有するチャンバと、前記第1空間に不飽和炭化水素を含む第1気体を供給する第1供給部と、前記第2空間にオゾンを含む第2気体を供給する第2供給部とを含み、前記第1気体と前記第2気体との反応で発生した活性種によって前記第1部材に堆積した汚染物を除去する除去機構と、を有することを特徴とする描画装置を提供する。
【選択図】図1
【解決手段】荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記荷電粒子線が通過する開口を含む第1部材と、前記第1部材によって仕切られた第1空間及び第2空間を有するチャンバと、前記第1空間に不飽和炭化水素を含む第1気体を供給する第1供給部と、前記第2空間にオゾンを含む第2気体を供給する第2供給部とを含み、前記第1気体と前記第2気体との反応で発生した活性種によって前記第1部材に堆積した汚染物を除去する除去機構と、を有することを特徴とする描画装置を提供する。
【選択図】図1
Description
本発明は、描画装置、及び物品の製造方法に関する。
半導体デバイスの高集積化及び微細化に伴って、基板にパターンを形成(転写)する次世代のリソグラフィ装置として、荷電粒子線(電子線)を用いた描画装置やEUV(極端紫外)光を用いたEUV露光装置の開発が進められている。
例えば、EUV露光装置においては、ミラー(反射型光学部材)に堆積した炭素膜などの汚染物(コンタミネーション)を除去するための技術が提案されている(特許文献1及び2参照)。特許文献1及び2の技術では、不飽和炭化水素とオゾンとを混合して活性種(オゾニド)を発生させ、かかる活性種によって汚染物を除去している。
描画装置においても、基板及び基板に塗布されたレジストから放出されるアウトガス、及び、荷電粒子線が基板に入射することで生じる2次電子などに起因して、荷電粒子線が通過する開口を有する部材、例えば、静電レンズやアパーチャに汚染物が堆積する。特に、このような部材の開口の近傍に堆積した汚染物は、帯電することにより、かかる開口を通過する荷電粒子線の軌道に影響を与えてしまう(即ち、荷電粒子線が目標軌道から外れてしまう)。また、汚染物が堆積することで静電レンズやアパーチャの開口径が小さくなり、開口を通過する荷電粒子線の強度(電流)が減少して、スループットの低下を招いてしまう。或いは、汚染物の堆積により、静電レンズの開口の真円度が変化して収差が発生してしまう。
そこで、描画装置に特許文献1及び2の技術を適用することが考えられる。しかしながら、活性種は、不飽和炭化水素とオゾンとの反応により生成された位置から離れると、急激に失活してしまう(汚染物の除去効率が下がる)。従って、静電レンズやアパーチャなどの開口の近傍に堆積した汚染物を十分に除去することができなくなる。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、荷電粒子線が通過する開口を有する部材に堆積した汚染物を除去するのに有利な描画装置を提供することを例示的目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての描画装置は、荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記荷電粒子線が通過する開口を含む第1部材と、前記第1部材によって仕切られた第1空間及び第2空間を有するチャンバと、前記第1空間に不飽和炭化水素を含む第1気体を供給する第1供給部と、前記第2空間にオゾンを含む第2気体を供給する第2供給部とを含み、前記第1気体と前記第2気体との反応で発生した活性種によって前記第1部材に堆積した汚染物を除去する除去機構と、を有することを特徴とする。
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、例えば、荷電粒子線が通過する開口を有する部材に堆積した汚染物を除去するのに有利な描画装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態における描画装置100Aの構成を示す概略図である。描画装置100Aは、荷電粒子線(電子線)で基板に描画を行う、即ち、荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画するリソグラフィ装置である。
図1は、本発明の第1の実施形態における描画装置100Aの構成を示す概略図である。描画装置100Aは、荷電粒子線(電子線)で基板に描画を行う、即ち、荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画するリソグラフィ装置である。
描画装置100Aは、荷電粒子源101と、コリメータレンズ102と、アパーチャアレイ103と、静電レンズアレイ104と、ストッピングアパーチャアレイ105と、ブランカーアレイ106と、静電レンズアレイ107とを有する。また、描画装置100Aは、ディフレクター108と、ステージ(可動な物体)109と、チャンバ110と、除去機構130と、第1調整部140Aと、第2調整部140Bと、制御部160とを有する。制御部160は、例えば、CPUやメモリなどを含み、描画装置100Aの各部(動作)を制御する。
荷電粒子源101、コリメータレンズ102、アパーチャアレイ103、静電レンズアレイ104、ストッピングアパーチャアレイ105、ブランカーアレイ106、静電レンズアレイ107及びディフレクター108は、荷電粒子光学系を構成する。荷電粒子光学系は、荷電粒子線を基板SBに導く光学系である。
荷電粒子源101は、荷電粒子線を生成する機能を有し、クロスオーバー像CIを形成する。クロスオーバー像CIから発散した荷電粒子線は、コリメータレンズ102によって略平行となり、アパーチャアレイ103に入射する。
アパーチャアレイ(アパーチャアレイ部材)103には、荷電粒子線が通過する複数の開口(例えば、円形状の開口)103aがマトリクス状に形成されている。アパーチャアレイ103に入射した荷電粒子線は、アパーチャアレイ103の複数の開口103aによって、複数の荷電粒子線に分割される。
アパーチャアレイ103を通過した荷電粒子線は、荷電粒子線が通過する円形状の開口104aを有する静電レンズアレイ104に入射する。静電レンズアレイ104は、一般的には、3枚の電極板(電極部材)で構成されるが、図1では、3枚の電極板を一体的に図示している。
静電レンズアレイ104を通過した荷電粒子線が最初にクロスオーバー像を形成する位置には、マトリクス状に配列された微小な開口105aを有するストッピングアパーチャアレイ105が配置されている。ストッピングアパーチャアレイ105における荷電粒子線(基板SBに向かう荷電粒子線)を遮断するブランキング動作は、ブランカーアレイ(アパーチャ部材)106によって行われる。
ストッピングアパーチャアレイ105を通過した荷電粒子線は、静電レンズアレイ107によって結像され、ウエハやマスクなどの基板SBの上にクロスオーバー像を形成する。静電レンズアレイ107は、荷電粒子線が通過する円形状の開口107aを有し、静電レンズアレイ104と同様に、3枚の電極板(電極部材)で構成される。
パターンを描画する際には、基板SBを保持するステージ109をX軸方向に連続的に移動させながら、ディフレクター108によって基板SBの上のクロスオーバー像をY軸方向に偏向させると共に、ブランカーアレイ106でブランキング動作を行う。この際、ディフレクター108によるクロスオーバー像の偏向(走査)は、レーザ測長器による実時間でのステージ109の測長結果を基準として行われる。
荷電粒子線は大気雰囲気では急激に減衰するため、また、高電圧による放電を防止するために、描画装置100A、即ち、荷電粒子源101乃至ステージ109は、チャンバ110に収容されている。チャンバ110は、その内部を真空雰囲気、例えば、10−5Pa以下の圧力に維持する。
荷電粒子光学系が配置される空間には高い真空度が要求されるため、荷電粒子光学系が配置される空間は、ガスが多く発生するステージ109が配置される空間とは別に排気系を有する場合もある。本実施形態では、荷電粒子光学系を構成する荷電粒子源101乃至ディフレクター108は、排気管141Bを有する光学系チャンバ111に収容され、ステージ109は、排気管141Aを有するステージチャンバ113に収容されている。
静電レンズアレイ107は、荷電粒子光学系の最も基板側に配置された荷電粒子レンズであり、描画対象である基板SBに面している。静電レンズアレイ107は、本実施形態において、チャンバ110の内部を第1空間SP1と第2空間SP2とに仕切る部材(第1部材)である。静電レンズアレイ107、特に、静電レンズアレイ107を構成する3枚の電極板のうち最も基板側の電極板には、描画を行うにつれて炭素膜(コンタミ膜)などの汚染物CCが堆積する。
ここで、静電レンズアレイ107に汚染物CCが堆積する理由を説明する。荷電粒子線が基板SBに照射されると、基板SBから2次電子が発生すると共に、荷電粒子線のエネルギーによって、基板SBに塗布されたレジストからカーボンを含む有機ガスが発生する。有機ガスが静電レンズアレイ107の近傍に存在しているときに、基板SBで発生した2次電子が静電レンズアレイ107に照射されると、有機ガスが分解され、静電レンズアレイ107に炭素を主成分とする汚染物CCが堆積する。
静電レンズアレイ107に堆積する汚染物CCが増えると、静電レンズアレイ107の開口107aを塞いでしまうため、開口107aを通過する荷電粒子線の軌道に影響を与え、開口107aを通過する荷電粒子線が目標軌道から外れてしまう。また、汚染物CCが堆積すると、静電レンズアレイ107の開口径が小さくなり、開口107aを通過する荷電粒子線の強度(電流)が減少して、スループットの低下を招いてしまう。更に、汚染物CCの堆積によって、静電レンズアレイ107の開口107aの真円度が変化して収差が発生してしまう。このように、汚染物CCが静電レンズアレイ107に堆積すると、正常な描画処理を行うことができなくなってしまう。
そこで、描画装置100Aは、不飽和炭化水素を含む気体(第1気体)とオゾンを含む気体(第2気体)との反応で発生した活性種(オゾニド)によって静電レンズアレイ107の開口107aを含む領域に堆積した汚染物CCを除去する除去機構130を有する。
除去機構130は、本実施形態では、第1空間SP1にエチレンガス(不飽和炭化水素を含む気体)を供給する第1供給部130Aと、第2空間SP2にオゾンガス(オゾンを含む気体)を供給する第2供給部130Bとを含む。第1供給部130Aは、第1空間SP1にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及びステージチャンバ113に接続された配管131Aと、配管131Aに接続されたストップバルブ132A及び流量コントローラ133Aとを有する。第2供給部130Bは、第2空間SP2にオゾンガスを供給するための機構として、オゾン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Bと、配管131Bに接続されたストップバルブ132B及び流量コントローラ133Bとを有する。
また、ステージチャンバ113の排気管141Aは、ストップバルブ142A及び可変コンダクタンスバルブ143Aを介して、排気ポンプ(不図示)に接続されている。排気管141A、ストップバルブ142A、可変コンダクタンスバルブ143A及び排気ポンプは、制御部160の制御下において、第1空間SP1を排気して第1空間SP1の圧力を調整する第1調整部140Aを構成する。
同様に、光学系チャンバ111の排気管141Bは、ストップバルブ142B及び可変コンダクタンスバルブ143Bを介して、排気ポンプ(不図示)に接続されている。排気管141B、ストップバルブ142B、可変コンダクタンスバルブ143B及び排気ポンプは、制御部160の制御下において、第2空間SP2を排気して第2空間SP2の圧力を調整する第2調整部140Bを構成する。
また、第1調整部140A及び第2調整部140Bは、第1空間SP1及び第2空間SP2の少なくとも一方の圧力を調整する調整部を構成する。
描画装置100Aにおける静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを除去する除去処理について説明する。かかる除去処理は、制御部160が描画装置100Aの各部を統括的に制御することで行われる。
まず、制御部160は、荷電粒子源101における荷電粒子線の生成を停止する。通常、基板SBを描画する際には、ストップバルブ142A及び142Bは開いた状態であるため、制御部160は、その状態を維持する。
次いで、制御部160は、ストップバルブ132A及び132Bのそれぞれを開いた状態にして、第1空間SP1にエチレンガスを供給し、第2空間SP2にオゾンガスを供給する。この際、制御部160は、流量コントローラ133A及び133Bのそれぞれを介して、エチレンガス及びオゾンガスの流量を、例えば、100sccmに制御する。また、制御部160は、第1空間SP1の圧力P1及び第2空間SP2の圧力P2が、例えば、100Paとなるように、可変コンダクタンスバルブ143A及び143B(第1調整部140A及び第2調整部140B)のそれぞれを制御(調整)する。
これにより、第1空間SP1に供給されたエチレンガスと第2空間SP2に供給されたオゾンガスとは、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。静電レンズアレイ107の開口107aの近傍で発生した活性種は、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCに作用して汚染物CCを除去する。
活性種は、その状態が不安定であるため、発生(反応)した場所から数cmの距離を拡散する間に多くが失活し、安定した状態の物質に転換してしまう。本実施形態では、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍で活性種を発生させているため、汚染物CCが堆積する場所における活性種の濃度が最も高くなり、汚染物CCを効率的に除去することができる。具体的には、本実施形態では、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを100nm/分の除去レートで除去することができる。また、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍から離れると、活性種の濃度が急激に低くなるため、活性種が他の部材を劣化(損傷)させることを最小限に抑えることができる。
このように、本実施形態の描画装置100Aによれば、汚染物CCが堆積する静電レンズアレイ107の開口107aの近傍で活性種を発生させることができる。従って、描画装置100Aでは、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを短時間で除去することができ、スループットや性能の低下を抑えて、正常な描画処理を行うことができる。
本実施形態では、荷電粒子線が通過する開口を含み、汚染物CCが堆積する部材として、静電レンズアレイ107を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、アパーチャアレイ103、静電レンズアレイ104、ストッピングアパーチャアレイ105などにも汚染物CCが堆積する。このような部材についても同様に、開口を挟んだ空間のそれぞれに不飽和炭化水素を含む気体及びオゾンを含む気体を供給することで、その開口の近傍で活性種を発生させて汚染物CCを除去することができる。
また、本実施形態では、第1空間SP1の圧力P1及び第2空間SP2の圧力P2を100Paとしたが、第1空間SP1と第2空間SP2との間に圧力差が形成されるように、第1調整部140A及び第2調整部140Bを制御してもよい。例えば、第2空間SP2の圧力(一方の圧力)P2が第1空間SP1の圧力(他方の圧力)P1よりも高くなるように、第1調整部140A及び第2調整部140Bを制御する。具体的には、第1空間SP1の圧力P1が100Pa、第2空間SP2の圧力P2が110Paとなるように、第1調整部140A及び第2調整部140Bを制御する。これにより、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所(即ち、活性種が発生する場所)が第1空間側にシフトし、静電レンズアレイ107の第1空間側に主に堆積している汚染物CCを更に効率的に除去することができる。
また、活性種が発生する場所が時間の経過とともに変化するように、第1空間SP1と第2空間SP2との間に圧力差を制御することも有効である。例えば、第1空間SP1の圧力P1を100Paに維持したまま、第2空間SP2の圧力P2を3分間110Paで維持した後、0.5分間95Paに維持することを繰り返す。換言すれば、第1空間SP1の圧力P1と第2空間SP2の圧力P2との大小関係が時間の経過とともに応じて反転するように、第1調整部140A及び第2調整部140Bを制御する。これにより、静電レンズアレイ107の第1空間側に堆積した汚染物CCを高い除去レートで除去しながら、静電レンズアレイ107の開口107aに堆積した汚染物CCも効率的に除去することが可能となる。ここでは、第2空間SP2の圧力P2のみを変化させたが、第1空間SP1の圧力P1と第2空間SP2の圧力P2との相対的な大小関係が同じであれば、圧力P1及びP2の両方、或いは、圧力P1のみを変化させてもよい。
<第2の実施形態>
図2は、本発明の第2の実施形態における描画装置100Bの構成を示す概略図である。描画装置100Bは、描画装置100Aと同様な構成を有する。本実施形態では、ディフレクター108は、チャンバ110の内部を第2空間SP2と第3空間SP3とに仕切る部材として機能する。ストッピングアパーチャアレイ105は、チャンバ110の内部を第3空間SP3と第4空間SP4とに仕切る部材として機能する。ブランカーアレイ106は、チャンバ110の内部を第4空間SP4と第5空間SP5とに仕切る部材として機能する。静電レンズアレイ104は、チャンバ110の内部を第5空間SP5と第6空間SP6とに仕切る部材(第2部材)として機能する。アパーチャアレイ103は、チャンバ110の内部を第6空間SP6と第7空間SP7とに仕切る部材(第3部材)として機能する。
図2は、本発明の第2の実施形態における描画装置100Bの構成を示す概略図である。描画装置100Bは、描画装置100Aと同様な構成を有する。本実施形態では、ディフレクター108は、チャンバ110の内部を第2空間SP2と第3空間SP3とに仕切る部材として機能する。ストッピングアパーチャアレイ105は、チャンバ110の内部を第3空間SP3と第4空間SP4とに仕切る部材として機能する。ブランカーアレイ106は、チャンバ110の内部を第4空間SP4と第5空間SP5とに仕切る部材として機能する。静電レンズアレイ104は、チャンバ110の内部を第5空間SP5と第6空間SP6とに仕切る部材(第2部材)として機能する。アパーチャアレイ103は、チャンバ110の内部を第6空間SP6と第7空間SP7とに仕切る部材(第3部材)として機能する。
また、描画装置100Bは、第4空間SP4にエチレンガスを供給する第3供給部130Cと、第6空間SP6にエチレンガスを供給する第4供給部130Dと、第7空間SP7にオゾンガスを供給する第5供給部130Eとを更に有する。第3供給部130Cは、第4空間SP4にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Cと、配管131Cに接続されたストップバルブ132C及び流量コントローラ133Cとを有する。第4供給部130Dは、第6空間SP6エチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Dと、配管131Dに接続されたストップバルブ132D及び流量コントローラ133Dとを有する。第5供給部130Eは、第7空間SP7にオゾンガスを供給するための機構として、オゾン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Eと、配管131Eに接続されたストップバルブ132E及び流量コントローラ133Eとを有する。
また、描画装置100Bは、第3調整部140Cと、第4調整部140Dと、第5調整部140Eとを更に有する。第3調整部140Cは、排気管141C、ストップバルブ142C、可変コンダクタンスバルブ143C及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第4空間SP4を排気して第4空間SP4の圧力P4を調整する。第4調整部140Dは、排気管141D、ストップバルブ142D、可変コンダクタンスバルブ143D及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第6空間SP6を排気して第6空間SP6の圧力P6を調整する。第5調整部140Eは、排気管141E、ストップバルブ142E、可変コンダクタンスバルブ143E及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第7空間SP7を排気して第7空間SP7の圧力P7を調整する。
第1の実施形態でも説明したように、汚染物CCは、静電レンズアレイ107だけではなく、アパーチャアレイ103やストッピングアパーチャアレイ105にも堆積する。これは、アパーチャアレイ103やストッピングアパーチャアレイ105には、荷電粒子源101からの荷電粒子線が照射されるからである。従って、アパーチャアレイ103の開口103aを含む領域(特に、荷電粒子源側)やストッピングアパーチャアレイ105の開口105aを含む領域(特に、荷電粒子源側)に汚染物CCが堆積しやすい。
そこで、本実施形態では、除去機構130によって、第1空間SP1、第4空間SP4及び第6空間SP6にエチレンガス(不飽和炭化水素を含む気体)を供給し、第2空間SP2及び第7空間SP7にオゾンガス(オゾンを含む気体)を供給する。これにより、エチレンガスとオゾンガスとが反応して活性種(オゾニド)が発生し、アパーチャアレイ103、ストッピングアパーチャアレイ105及び静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを除去することができる。
描画装置100Bにおけるアパーチャアレイ103、ストッピングアパーチャアレイ105及び静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを除去する除去処理について説明する。かかる除去処理は、制御部160が描画装置100Bの各部を統括的に制御することで行われる。
まず、制御部160は、荷電粒子源101における荷電粒子線の生成を停止する。通常、基板SBを描画する際には、ストップバルブ142A乃至142Eは開いた状態であるため、制御部160は、その状態を維持する。
次いで、制御部160は、ストップバルブ132A乃至132Eのそれぞれを開いた状態にして、第1空間SP1、第4空間SP4及び第6空間SP6にエチレンガスを供給し、第2空間SP2及び第7空間SP7にオゾンガスを供給する。この際、制御部160は、流量コントローラ133A乃至133Eのそれぞれを介して、エチレンガス及びオゾンガスの流量を、例えば、100sccmに制御する。また、制御部160は、圧力P1、P2、P3、P4、P6及びP7が、例えば、100Paとなるように、可変コンダクタンスバルブ143A乃至143E(第1調整部140A乃至第5調整部140E)のそれぞれを制御(調整)する。
これにより、第1空間SP1に供給されたエチレンガスと第2空間SP2に供給されたオゾンガスとは、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。静電レンズアレイ107の開口107aの近傍で発生した活性種は、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCに作用して汚染物CCを除去する。また、第4空間SP4に供給されたエチレンガスと第2空間SP2に供給されたオゾンガスとは、ストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。ストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍で発生した活性種は、ストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCに作用して汚染物CCを除去する。同様に、第6空間SP6に供給されたエチレンガスと第7空間SP7に供給されたオゾンガスとは、アパーチャアレイ103の開口103aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。アパーチャアレイ103の開口103aの近傍で発生した活性種は、アパーチャアレイ103に堆積した汚染物CCに作用して汚染物CCを除去する。
このように、本実施形態の描画装置100Bによれば、汚染物CCが堆積するアパーチャアレイ103の開口103a、ストッピングアパーチャアレイ105の開口105a及び静電レンズアレイ107の開口107aの近傍で活性種を発生させることができる。従って、描画装置100Bでは、アパーチャアレイ103、ストッピングアパーチャアレイ105及び静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを短時間で除去することができ、スループットや性能の低下を抑えて、正常な描画処理を行うことができる。
また、本実施形態では、圧力P1、P2、P3、P4、P6及びP7を100Paとしたが、各空間の間に圧力差が形成されるように、第1調整部140A乃至第5調整部140Eを制御してもよい。例えば、圧力P1及びP4が100Pa、圧力P2及びP3が110Pa、圧力P6が100Pa、圧力P7が90Paとなるように、第1調整部140A乃至第2調整部140Eを制御する。これにより、アパーチャアレイ103の開口103a及びストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍において、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所(即ち、活性種が発生する場所)が荷電粒子源側にシフトする。従って、アパーチャアレイ103及びストッピングアパーチャアレイ105の荷電粒子源側に主に堆積している汚染物CCを更に効率的に除去することができる。また、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍において、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所が第1空間側にシフトし、静電レンズアレイ107の第1空間側に主に堆積している汚染物CCを更に効率的に除去することができる。
<第3の実施形態>
図3は、本発明の第3の実施形態における描画装置100Cの構成を示す概略図である。描画装置100Cは、描画装置100Aと同様な構成を有する。本実施形態では、ディフレクター108は、チャンバ110の内部を第2空間SP2と第3空間SP3とに仕切る部材として機能する。ストッピングアパーチャアレイ105は、チャンバ110の内部を第3空間SP3と第4空間SP4とに仕切る部材として機能する。ブランカーアレイ106は、チャンバ110の内部を第4空間SP4と第5空間SP5とに仕切る部材として機能する。
図3は、本発明の第3の実施形態における描画装置100Cの構成を示す概略図である。描画装置100Cは、描画装置100Aと同様な構成を有する。本実施形態では、ディフレクター108は、チャンバ110の内部を第2空間SP2と第3空間SP3とに仕切る部材として機能する。ストッピングアパーチャアレイ105は、チャンバ110の内部を第3空間SP3と第4空間SP4とに仕切る部材として機能する。ブランカーアレイ106は、チャンバ110の内部を第4空間SP4と第5空間SP5とに仕切る部材として機能する。
また、描画装置100Cは、第3空間SP3にオゾンガスを供給する第6供給部130Fと、第4空間SP4にエチレンガスを供給する第3供給部130Cと、第5空間SP5にエチレンガスを供給する第7供給部130Gとを更に有する。第6供給部130Fは、第3空間SP3にオゾンガスを供給するための機構として、オゾン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Fと、配管131Fに接続されたストップバルブ132F及び流量コントローラ133Fとを有する。第3供給部130Cは、第4空間SP4にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Cと、配管131Cに接続されたストップバルブ132C及び流量コントローラ133Cとを有する。第7供給部130Gは、第5空間SP5にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Gと、配管131Gに接続されたストップバルブ132G及び流量コントローラ133Gとを有する。
また、描画装置100Cは、第3調整部140Cと、第6調整部140Fとを更に有する。第3調整部140Cは、排気管141C、ストップバルブ142C、可変コンダクタンスバルブ143C及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第4空間SP4を排気して第4空間SP4の圧力P4を調整する。第6調整部140Fは、排気管141F、ストップバルブ142F、可変コンダクタンスバルブ143F及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第3空間SP3を排気して第3空間SP3の圧力P3を調整する。
第2の実施形態でも説明したように、汚染物CCは、静電レンズアレイ107、アパーチャアレイ103及びストッピングアパーチャアレイ105に堆積する。荷電粒子光学系の設計によって異なるが、特に、ストッピングアパーチャアレイ105に汚染物CCが堆積すると、描画装置の性能を大きく損なう場合がある。従って、描画装置においては、ストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCを効率的に除去することが要求されている。
そこで、本実施形態では、除去機構130によって、第4空間SP4及び第5空間SP5にエチレンガス(不飽和炭化水素を含む気体)を供給し、第3空間SP3にオゾンガス(オゾンを含む気体)を供給する。これにより、エチレンガスとオゾンガスとが反応して活性種(オゾニド)が発生し、ストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCを除去することができる。また、除去機構130によって、第1空間SP1にエチレンガスを供給し、第2空間SP2にオゾンガスを供給することで、第1の実施形態と同様に、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCを除去することができる。
描画装置100Cにおけるストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCを除去する除去処理について説明する。かかる除去処理は、制御部160が描画装置100Cの各部を統括的に制御することで行われる。
まず、制御部160は、荷電粒子源101における荷電粒子線の生成を停止する。通常、基板SBを描画する際には、ストップバルブ142A、142B、142C及び142Fは開いた状態であるため、制御部160は、その状態を維持する。
次いで、制御部160は、ストップバルブ132A乃至132C、132F及び132Gのそれぞれを開いた状態にして、第1空間SP1、第4空間SP4及び第5空間SP5にエチレンガスを供給し、第2空間SP2及び第3空間SP3にオゾンガスを供給する。この際、制御部160は、流量コントローラ133A乃至133C、133F及び133Gのそれぞれを介して、エチレンガス及びオゾンガスの流量を、例えば、100sccmに制御する。また、制御部160は、圧力P1、P2、P3、P4及びP5が、例えば、100Paとなるように、可変コンダクタンスバルブ143A乃至143C及び143Fのそれぞれを制御(調整)する。
エチレンガスやオゾンガスの流量及び各空間の圧力P1乃至P5が平衡状態となったら、制御部160は、各空間の圧力P1乃至P5が、以下となるように、可変コンダクタンスバルブ143A乃至143C及び143Fのそれぞれを制御(調整)する。例えば、圧力P1が90Pa、圧力P2が100Pa、圧力P3が100Pa、圧力P4が90Pa、圧力P5が110Paとなるようにする。
これにより、第1空間SP1に供給されたエチレンガスと第2空間SP2に供給されたオゾンガスとは、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。この際、第1空間SP1の圧力P1よりも第2空間SP2の圧力P2の方が高いため、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所(即ち、活性種が発生する場所)が第1空間側にシフトする。従って、静電レンズアレイ107の第1空間側に主に堆積している汚染物CCを効率的に除去することができる。
また、第4空間SP4に供給されたエチレンガスと第3空間SP3に供給されたオゾンガスとは、ストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。この際、第4空間SP4の圧力P4よりも第3空間SP3の圧力P3の方が高いため、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所(即ち、活性種が発生する場所)が第4空間側にシフトする。従って、ストッピングアパーチャアレイ105の第4空間側に主に堆積している汚染物CCを効率的に除去することができる。
一方、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所から離れるにつれて、活性種は失活するため、活性種の濃度が低下し、汚染物CCの除去レートが低くなる場合がある。この場合、汚染物CCの除去に要する時間は除去レートが最小になる場所にあわせる必要があるため、結果的に、汚染物CCの除去に要する時間が長くなってしまう。このような場合には、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所の近傍の気流を乱せばよい。
本実施形態では、第4空間SP4の圧力P4を第5空間SP5の圧力P5よりも高くすることで、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所の近傍(ストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍)の気流を乱している。具体的には、本実施形態では、ブランカーアレイ106の開口160aを介して、第5空間SP5から第4空間SP4に向かうエチレンガスの流れが生じる。これにより、ストッピングアパーチャアレイ105の開口105aの近傍、即ち、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所の近傍の気流が乱され、汚染物CCの除去レートが最小になる場所の除去レートを高くすることが可能となる。従って、汚染物CCの除去に要する時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、第5空間SP5にエチレンガスを供給しているが、エチレンガスの代わりに、不活性ガス、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどの希ガスや窒素ガス、或いは、これらの混合ガスを供給してもよい。第5空間SP5に不活性ガスを供給する場合も同様に、汚染物CCの除去レートの均一化を実現することができる。
また、オゾンガスとエチレンガスを入れ替えて供給してもよい。具体的には、第1空間SP1、第4空間SP4及び第5空間SP5にオゾンガス(オゾンを含む気体)を供給し、第2空間SP2及び第3空間SP3にエチレンガス(不飽和炭化水素を含む気体)を供給することで、同様の効果を得ることができる。
<第4の実施形態>
図4は、本発明の第4の実施形態における描画装置100Dの構成を示す概略図である。描画装置100Dは、描画装置100Cと同様な構成を有する。本実施形態では、描画装置100Dは、第1空間SPに配置可能な気体供給室200を更に有する。
図4は、本発明の第4の実施形態における描画装置100Dの構成を示す概略図である。描画装置100Dは、描画装置100Cと同様な構成を有する。本実施形態では、描画装置100Dは、第1空間SPに配置可能な気体供給室200を更に有する。
気体供給室200は、退避機構(不図示)を含み、基板SBを描画する際には、静電レンズアレイ107の下から退避し、汚染物CCを除去する際には、静電レンズアレイ107の下に配置される。また、基板SBを保持するステージ109は、基板SBを描画する際に、静電レンズアレイ107の下(荷電粒子線の軌道上)に配置され、汚染物CCを除去する際には、静電レンズアレイ107の下から退避する。これらの動作は、制御部160によって制御される。
気体供給室200の上面には、気体噴出口210aを有する気体噴出板210が配置されている。気体噴出口210aは、気体噴出板210において、荷電粒子線の軌道軸220に応じて形成されていてもよい。この場合、オゾンガスが噴出する場所、即ち、静電レンズアレイ107の開口107aに向けてガスを噴出することができるため、開口107aの近傍の気流をより効率的に乱すことができる。但し、気体噴出口210aが荷電粒子線の軌道軸220に応じて形成されていなくても、開口107aの近傍の気流を乱す効果はある。気体供給室200には、気体供給室200(の内部)にエチレンガスガスを供給する第8供給部130Hが接続されている。第8供給部130Hは、気体供給室200にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及びステージチャンバ113に接続された配管131Hと、配管131Hに接続されたストップバルブ132H及び流量コントローラ133Hとを有する。
描画装置100Dにおける汚染物CCを除去する除去処理は、第3の実施形態で説明した除去処理と同様である。第3の実施形態では、ストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCをより効率的に除去することができることを説明した。本実施形態では、更に、気体供給室200及び第8供給部130Hによって、静電レンズアレイ107に堆積した汚染物CCをより効率的に除去することができる。
具体的には、制御部160は、各空間の圧力P1乃至P5が、以下となるように、可変コンダクタンスバルブ143A乃至143C及び143Fのそれぞれを制御(調整)する。例えば、圧力P1が90Pa、圧力P2が100Pa、圧力P3が100Pa、圧力P4が90Pa、圧力P5が110Paとなるようにする。更に、制御部160は、第8供給部130Hから気体供給室200にエチレンを供給し、気体供給室200の内部の圧力を、例えば、110Paに維持する。このように、第1空間SP1の圧力P1よりも気体供給室200の圧力を高くすることで、気体噴出口210aを介して、気体供給室200から第1空間SP1に向かうエチレンガスの流れが生じる。これにより、静電レンズアレイ107の開口107aの近傍、即ち、エチレンガスとオゾンガスとが反応する場所の近傍の気流が乱され、汚染物CCの除去レートが最小になる場所の除去レートを高くすることが可能となる。従って、汚染物CCの除去に要する時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、気体供給室200にエチレンガスを供給しているが、エチレンガスの代わりに、不活性ガス、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどの希ガスや窒素ガス、或いは、これらの混合ガスを供給してもよい。気体供給室200に不活性ガスを供給する場合も同様に、汚染物CCの除去レートの均一化を実現することができる。
また、オゾンガスとエチレンガスを入れ替えて供給してもよい。具体的には、第1空間SP1、第4空間SP4、第5空間SP5及び気体供給室200にオゾンガスを供給し、第2空間SP2及び第3空間SP3にエチレンガスを供給することで、同様の効果を得ることができる。
第5空間SP5にオゾンガスを供給する代わりに、不活性ガス、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどの希ガスや窒素ガス、或いは、これらの混合ガスを供給してもよい。この場合も同様に、ストッピングアパーチャアレイ105に堆積した汚染物CCの除去レートの均一化に効果がある。また、第5空間SP5に樹脂や接着剤などのオゾンによって劣化しやすい部材が存在する場合でも、それらの部材の劣化を防止することができる。従って、描画装置100Dを長期間使用することができる。
<第5の実施形態>
図5は、本発明の第5の実施形態における描画装置100Eの構成を示す概略図である。描画装置100Eは、基本的には、描画装置100Aと同様な構成を有する。光学系チャンバ111には、図示を省略しているが、第1の実施形態と同様に、荷電粒子光学系(を構成する部材)が収納されている。
図5は、本発明の第5の実施形態における描画装置100Eの構成を示す概略図である。描画装置100Eは、基本的には、描画装置100Aと同様な構成を有する。光学系チャンバ111には、図示を省略しているが、第1の実施形態と同様に、荷電粒子光学系(を構成する部材)が収納されている。
描画装置100Eにおいて、光学系チャンバ111(荷電粒子光学系)からの荷電粒子線は、アパーチャAPを通過し、ステージ109に保持された基板に照射される。アパーチャAPは、第1の実施形態のように静電レンズアレイ107の開口107aであってもよいし、板に形成された孔であってもよい。第1の実施形態で説明したように、アパーチャAPには、汚染物CCが堆積する。ステージ109は、ステージチャンバ113に収納され、ステージチャンバ113の内部を移動して、基板への描画や基板の受け渡しができるように構成されている。
アパーチャAPは、本実施形態において、チャンバ110の内部を第1空間SP1と第2空間SP2とに仕切る部材である。アパーチャAPの寸法は、例えば、直径1mm乃至2mmである。また、ステージ109とアパーチャAPとの距離は、例えば、0.1mm乃至2mmである。但し、アパーチャAPの寸法やステージ109とアパーチャAPとの距離はこれらに限定されるものではなく、また、アパーチャAPの数も1つに限定されるものではない。
本実施形態では、ステージ109(の上面)とステージチャンバ113(の下面)との間に、アパーチャAPに隣接する狭ギャップの空間として第8空間SP8が定義される。また、第1空間SP1のうち第8空間SP8を除く空間(第8空間SP8の外側の空間)を第9空間SP9と定義する。換言すれば、第1空間SP1は、第8空間SP8と、第9空間SP9とに分割(分離)され、第8空間SP8は、アパーチャAPを介して、第2空間SP2に隣接している。
また、描画装置100Eは、第2空間SP2にエチレンガスを供給する第2供給部130Jと、第8空間SP8にオゾンガス(対応するガス)を供給する第8供給部130Hとを更に有する。第2供給部130Jは、第2空間SP2にエチレンガスを供給するための機構として、エチレン発生器及び光学系チャンバ111に接続された配管131Jと、配管131Jに接続されたストップバルブ132J及び流量コントローラ133Jとを有する。第8供給部130Hは、第8空間SP8にオゾンガスを供給するための機構として、オゾン発生器及び第8空間SP8に接続された配管131Hと、配管131Hに接続されたストップバルブ132H及び流量コントローラ133Hとを有する。
また、描画装置100Eは、第1調整部140Aと、第2調整部140Gとを更に有する。第1調整部140Aは、排気管141A、ストップバルブ142A、可変コンダクタンスバルブ143A及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第1空間SP1を排気して第1空間SP1の圧力P1を調整する。第2調整部140Gは、排気管141G、ストップバルブ142G、可変コンダクタンスバルブ143G及び排気ポンプ(不図示)を含み、制御部160の制御下において、第2空間SP2を排気して第2空間SP2の圧力P2を調整する。
描画装置100EにおけるアパーチャAPの近傍に堆積した汚染物CCを除去する除去処理について説明する。かかる除去処理は、制御部160が描画装置100Eの各部を統括的に制御することで行われる。
まず、制御部160は、荷電粒子源における荷電粒子線の生成を停止する。通常、基板を描画する際には、ストップバルブ142A及び142Gは開いた状態であるため、制御部160は、その状態を維持する。また、ステージ109を基板の受け渡し場所まで移動させて基板を渡した後、ステージ109をアパーチャAPの下に移動させる。
次いで、制御部160は、ストップバルブ132H及び132Jのそれぞれを開いた状態にして、第1空間SP1(第8空間SP8)にオゾンガスを供給し、第2空間SP2にエチレンガスを供給する。この際、制御部160は、流量コントローラ133H及び133Jのそれぞれを介して、オゾンガス及びエチレンガスの流量を、例えば、100sccmに制御する。また、制御部160は、第8空間SP8の圧力P8が、例えば、950Pa、第2空間SP2の圧力P2が、例えば、1050Paとなるように、可変コンダクタンスバルブ143A及び143Gのそれぞれを制御(調整)する。
これにより、第2空間SP2に供給されたエチレンガスと第8空間SP8に供給されたオゾンガスとは、アパーチャAPの近傍、且つ、第8空間側、即ち、汚染物CCが堆積する場所の近傍で反応して活性種を発生させる。アパーチャAPの近傍で発生した活性種は、アパーチャAPに堆積した汚染物CCに作用して汚染物CCを除去する。
活性種は、その状態が不安定であるため、発生(反応)した場所から数cmの距離を拡散する間にほぼ失活し、安定した状態の物質に転換してしまう。本実施形態では、アパーチャAPの近傍で活性種を発生させているため、汚染物CCが堆積する場所における活性種の濃度が最も高くなり、汚染物CCを効率的に除去することができる。
描画装置100Eでは、基板に照射される荷電粒子線を計測するセンサー501に堆積した汚染物も除去することができる。センサー501は、基板を描画する前に、荷電粒子線のフォーカスや形状を計測する。センサー501は、例えば、ステージ109に配置され、ナイフエッジや蛍光体を用いた構造を有する。荷電粒子線のフォーカスや形状を計測する場合には、荷電粒子線がセンサー501に照射されるため、計測を重ねるにつれて、汚染物がセンサー501に堆積する。センサー501に汚染物が堆積すると、荷電粒子線のフォーカスや形状の計測精度が低下するため、荷電粒子線のフォーカスや形状を適切に調整することができず、正確な描画を行うことができなくなってしまう。従って、描画装置100Eの装置性能を維持する(即ち、正確な描画を行う)ためには、センサー501に堆積した汚染物を除去する必要がある。
上述したように、アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去する際には、ステージ109をアパーチャAPの下に移動させる。この際、センサー501がアパーチャAPの直下(即ち、荷電粒子線のフォーカスや形状を計測する際の計測位置)に位置するように、ステージ109を移動させる。かかる状態において、アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去する除去処理を適用することで、アパーチャAPに堆積した汚染物CCに加えて、センサー501に堆積した汚染物を除去することができる。
本実施形態では、センサー501がアパーチャAPの直下に位置しているかどうかに関わらず、以下に説明する効果を得ることができる。例えば、ステージ109がアパーチャAPの下に位置していない場合、第1空間SP1(の体積)が大きいため、エチレンガスとオゾンガスとが反応して発生した活性種の一部は、第1空間SP1に拡散することになる。従って、汚染物の除去レートが低くなってしまう。一方、ステージ109がアパーチャAPの下に位置している場合、活性種の拡散がステージ109によって抑制されるため、汚染物の除去レートを高くすることができる。このように、本実施形態では、汚染物の除去レートを高くすることができるため、汚染物の除去に要する時間を短くすることが可能であり、描画装置100Eのスループットを向上させることができる。
また、本実施形態では、第2空間SP2にエチレンガスを供給し、第8空間SP8にオゾンガスを供給しているが、第2空間SP2にオゾンガスを供給し、第8空間SP8にエチレンガスを供給してもよい。
<第6の実施形態>
図6は、本発明の第6の実施形態における描画装置100Fの構成を示す概略図である。描画装置100Fは、描画装置100Eと同様な構成を有する。描画装置100Fは、描画装置100Eと比較して、第8供給部130Hによってオゾンを供給する場所が異なる。
図6は、本発明の第6の実施形態における描画装置100Fの構成を示す概略図である。描画装置100Fは、描画装置100Eと同様な構成を有する。描画装置100Fは、描画装置100Eと比較して、第8供給部130Hによってオゾンを供給する場所が異なる。
配管131Hは、フレキシブルな配管部分601を介して、ステージ109に接続される。また、配管131Hは、ステージ109の内部を通り、ステージ109の上面に形成されたガス噴出口602に接続されている。アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去する際には、ガス噴出口602がアパーチャAPの直下に位置するように、ステージ109を移動させる。かかる状態において、第5の実施形態で説明した除去処理を適用することで、アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去することができる。本実施形態では、ガス噴出口602をアパーチャAPの直下に位置させることが可能であるため、アパーチャAPに堆積した汚染物CCの近傍で、エチレンガスとオゾンガスとを反応させて活性種を発生させることができる。従って、アパーチャAPに堆積した汚染物CCをより効率的に除去することができる。
<第7の実施形態>
図7は、本発明の第7の実施形態における描画装置100Gの構成を示す概略図である。描画装置100Gは、描画装置100Fと同様な構成を有する。本実施形態では、描画装置100Gは、ステージ109とは別に、可動な物体である移動体703を有する。移動体703は、支持部701と、カップ部702とを含み、ステージチャンバ113に収納される。配管131Hは、支持部701及びカップ部702を貫通して、カップ部702に形成されたガス噴射口704に接続されている。
図7は、本発明の第7の実施形態における描画装置100Gの構成を示す概略図である。描画装置100Gは、描画装置100Fと同様な構成を有する。本実施形態では、描画装置100Gは、ステージ109とは別に、可動な物体である移動体703を有する。移動体703は、支持部701と、カップ部702とを含み、ステージチャンバ113に収納される。配管131Hは、支持部701及びカップ部702を貫通して、カップ部702に形成されたガス噴射口704に接続されている。
アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去する際には、ステージ109がアパーチャAPの下から退避し、移動体703がアパーチャAPの下に配置される。この際、カップ部702とステージチャンバ113(の上面)との間に、第8空間SP8が定義される。かかる状態において、第5の実施形態で説明した除去処理を適用することで、アパーチャAPに堆積した汚染物CCを除去することができる。
また、移動体703には、センサー501が配置されていてもよい。ここで、カップ部702に形成されたガス噴射口704の近傍にセンサー501を配置することで、アパーチャAPに堆積した汚染物CCに加えて、センサー501に堆積した汚染物も除去することが可能となる。
本実施形態では、第5の実施形態で説明したように、移動体703によって、エチレンガスとオゾンガスとが反応して発生した活性種の拡散を抑制することができる。また、移動体703のカップ部702が凹形状を有しているため、活性種の拡散を更に抑制することができる。
描画装置100Gでは、描画装置100Fのように高速で移動するステージ109に配管131Hを接続させるのではなく、移動体703に配管131Hを接続させている。移動体703は、汚染物を除去する場合とセンサー501を使用する(荷電粒子線のフォーカスや形状を計測する)場合だけ移動させればよいため、配管131Hの耐久性を考慮する必要がなく、コストを削減することができる。また、配管131Hを引き回す頻度を少なくすることができるため、配管131Hのトラブルの可能性を低くすることができる。
なお、第1の実施形態乃至第7の実施形態において、オゾン発生器は、例えば、95%以上の高濃度のオゾンを発生させることが好ましい。但し、オゾン発生器が数%の濃度のオゾンを発生させることしかできない場合であっても、汚染物CCの除去効果を得ることができる。
また、各空間に供給された余剰のエチレンガス及びオゾンガス、及び、エチレンガスとオゾンガスとの反応で発生したケトン、アルデヒド、アルコールなどは、除害装置(不図示)によって燃焼(除害)され、炭素ガスや水などになって排気される。
また、不飽和炭化水素を含む気体は、エチレンガスに限定されるものではなく、炭素原子同士の二重結合又は三重結合を含む気体であればよい。かかる炭素原子同士の二重結合又は三重結合にオゾンガスが作用して、二重結合又は三重結合を開き、更に、それが分解されて活性種が発生する。具体的には、不飽和炭化水素を含む気体は、アセチレンガス、プロペンガス、或いは、ブテンガスであってもよい。
このように、描画装置100A乃至100Gは、スループットや性能の低下を抑えて、正常な描画処理を行うことができるため、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に描画装置100A乃至100Gを用いて潜像パターンを形成する工程(基板に描画を行う工程)と、かかる工程で潜像パターンを形成された基板を現像する工程(描画を行われた基板を現像する工程)とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、荷電粒子光学系の具体的な構成は、第1の実施形態で説明した構成に限定されるものではなく、パターンを基板に描画することが可能な構成であればよい。また、エチレン発生器は、エチレンガスボンベ等のエチレン供給源としうる。
Claims (16)
- 荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
前記荷電粒子線が通過する開口を含む第1部材と、
前記第1部材によって仕切られた第1空間及び第2空間を有するチャンバと、
前記第1空間に不飽和炭化水素を含む第1気体を供給する第1供給部と、前記第2空間にオゾンを含む第2気体を供給する第2供給部とを含み、前記第1気体と前記第2気体との反応で発生した活性種によって前記第1部材に堆積した汚染物を除去する除去機構と、
を有することを特徴とする描画装置。 - 前記第1空間及び前記第2空間の少なくとも一方の圧力を調整する調整部と、
前記第1空間と前記第2空間との間に圧力差が形成されるように、前記調整部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記第1空間及び前記第2空間の一方に配置され、前記基板を保持して移動するステージを有し、
前記制御部は、前記第1空間及び前記第2空間の他方の圧力が前記一方の圧力より高くなるように、前記調整部を制御する、ことを特徴とする請求項2に記載の描画装置。 - 前記制御部は、前記圧力差が時間の経過とともに変化するように、前記調整部を制御する、ことを特徴とする請求項2に記載の描画装置。
- 前記制御部は、前記第1空間の圧力と前記第2空間の圧力との大小関係が時間の経過とともに反転するように、前記調整部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の描画装置。
- 前記第1部材は、荷電粒子光学系を構成する電極部材、荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割するためのアパーチャアレイ部材、及び、荷電粒子線をブランキングするためのアパーチャ部材の少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の描画装置。
- 前記第1空間及び前記第2空間の一方に配置され、前記荷電粒子線を生成する荷電粒子線を有し、
前記制御部は、前記第1空間及び前記第2空間の他方の圧力が前記一方の圧力より高くなるように、前記調整部を制御する、ことを特徴とする請求項2に記載の描画装置。 - 前記荷電粒子線が通過する開口を含む第2部材を有し、
前記第1供給部は、前記第2部材によって仕切られた第3空間を介して、前記第1空間に前記第1気体を供給する、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記荷電粒子線が通過する開口を含む第2部材を有し、
前記第2供給部は、前記第2部材によって仕切られた第3空間を介して、前記第2空間に前記第2気体を供給する、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記荷電粒子線が通過する開口を含む第2部材を有し、
前記除去機構は、前記第2部材によって仕切られた第3空間を介して、前記第1空間に不活性ガスを含む第3気体を供給する供給部を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記荷電粒子線が通過する開口を含む第2部材を有し、
前記除去機構は、前記第2部材によって仕切られた第3空間を介して、前記第2空間に不活性ガスを含む第3気体を供給する供給部を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記第1空間及び前記第2空間の一方の空間に配置され、前記一方の空間を、前記一方の空間に隣接する第4空間と、その外側の第5空間とに分離する第3部材を有し、
前記除去機構は、前記第1気体及び前記第2気体のうち前記一方の空間に対応する気体を前記第4空間に供給する供給部を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 - 前記第3部材は、可動な物体である、ことを特徴とする請求項12に記載の描画装置。
- 前記可動な物体は、ステージである、ことを特徴とする請求項13に記載の描画装置。
- 前記第3部材は、前記荷電粒子線を計測するセンサーを有する、ことを特徴とする請求項13又は14に記載の描画装置。
- 請求項1乃至15のうちいずれか1項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
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