JP2018170435A - 電子ビーム照射装置及び電子ビームのダイナミックフォーカス調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
電子ビームを放出する放出源と、
電子ビームを試料面上の所望の位置に偏向する偏向器と、
電子ビームを試料面上に結像する対物レンズと、
電子ビームの光軸に沿って偏向器よりも下流側であって対物レンズの磁場中に配置され、中心部に電子ビームが通過する第1の開口部が形成された、正の第1の電位が可変に印加される環状の第1の電極と、
対物レンズの磁場中であって、偏向器と第1の電極との間に配置され、中心部に電子ビームが通過する第2の開口部が形成された、第1の電位よりも高い正の第2の電位が印加される環状の第2の電極と、
対物レンズの磁場中であって、第1の電極に対して第2の電極とは反対側に配置され、中心部に電子ビームが通過する第3の開口部が形成された、第1の電位よりも低い第3の電位が印加される環状の第3の電極と、
を備えたことを特徴とする。
対物レンズにより試料面上に電子ビームの焦点が合わされている状態で、第1段目と第2段目と第3段目の環状の多段電極を用いて、第2段目の電極に印加する正の第1の電位を可変にし、第1段目の電極に印加する第2の電位と第3段目の電極に印加する第3の電位とを固定にして、試料面の凹凸に応じてダイナミックに電子ビームの焦点を調整する工程と、
第1段目の電極に印加する第2の電位を第1の電位よりも高い正の電位にして、第2段目の電極の光軸側に浮遊する低エネルギー成分の電子を第1段目の電極側に排除する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画機構150と制御系回路160を備えている。描画装置100は、電子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型(VSB型)の描画装置の一例である。描画機構150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、ブランキング偏向器(ブランカー)212、ブランキングアパーチャ基板214、第1の成形アパーチャ基板203、投影レンズ204、偏向器205、第2の成形アパーチャ基板206、対物レンズ207、偏向器208、及び静電レンズ220が配置されている。描画室103内には、少なくともXY方向に移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、レジストが塗布された描画対象となる試料101(基板)が配置される。試料101には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
そして、描画機構150は、偏向制御回路120、レンズ制御回路122、及びダイナミックフォーカス制御回路124による制御のもと、各ショット位置に、電子ビーム200を用いてパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。
図7は、実施の形態2における対物レンズの磁場内の状態の一例を示す図である。実施の形態2では、図7に示すように、実施の形態1の構成に、さらに、オゾン(O3)供給装置126とオゾン(O3)供給口230を配置する。その他の描画装置100の構成は図1と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態1と同様である。
図8は、実施の形態3における対物レンズの磁場内の状態の一例を示す図である。実施の形態3では、図8に示すように、静電レンズ220内の第1段目の電極222の代わりに外周形状を光軸下流側に向かって先細りする円錐形状にした第1段目の電極223を配置する。その他の描画装置100の構成は図1と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態1と同様である。
図9は、実施の形態4における対物レンズの磁場内の状態の一例を示す図である。実施の形態4では、図9に示すように、実施の形態4における静電レンズ220は、第1段目の電極222の上方に、さらに、環状のリターディング電極228(第4の電極)を配置する。具体的には、偏向器208と第1段目の電極222(第2の電極)との間にリターディング電極228(第4の電極)を配置する。リターディング電極228には、負の電位が印加される。その他の描画装置100の構成は図1と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態1と同様である。
図10は、実施の形態5における対物レンズの磁場内の状態の一例を示す図である。実施の形態5では、図10に示すように、第1段目の電極222裏面を、例えば内外周が六角形に形成された筒状の正六角柱を隙間なく並べたハニカム構造50に形成する。或いは、第1段目の電極222裏面を、凹凸を持ったコルゲート構造に形成する。同様に、第2段目の電極224の内壁を例えば内外周が六角形に形成された筒状の正六角柱を隙間なく並べたハニカム構造52に形成する。或いは、第2段目の電極224内壁を、凹凸を持ったコルゲート構造に形成する。その他の描画装置100の構成は図1と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態1と同様である。
11 負の電荷を持つ低エネルギー成分
13 コンタミ
20 ストライプ領域
30 SF
32,34 ショット図形
50,52 ハニカム構造
100 描画装置
101 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110 制御計算機
112 メモリ
120 偏向制御回路
122 レンズ制御回路
124 ダイナミックフォーカス制御回路
126 オゾン供給装置
140,142 記憶装置
150 描画機構
160 制御系回路
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203 第1の成形アパーチャ基板
204 投影レンズ
205 偏向器
206 第2の成形アパーチャ基板
207 対物レンズ
208 偏向器
212 ブランキング偏向器
214 ブランキングアパーチャ基板
217 ポールピース
218 コイル
220,300 静電レンズ
222,223,224,226,302,304,306 電極
228 リターディング電極
230 オゾン供給口
330 電子線
340 試料
410 第1のアパーチャ
411 開口
420 第2のアパーチャ
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
Claims (5)
- 電子ビームを放出する放出源と、
前記電子ビームを試料面上の所望の位置に偏向する偏向器と、
前記電子ビームを試料面上に結像する対物レンズと、
前記電子ビームの光軸に沿って前記偏向器よりも下流側であって前記対物レンズの磁場中に配置され、中心部に前記電子ビームが通過する第1の開口部が形成された、正の第1の電位が可変に印加される環状の第1の電極と、
前記対物レンズの磁場中であって、前記偏向器と前記第1の電極との間に配置され、中心部に前記電子ビームが通過する第2の開口部が形成された、前記第1の電位よりも高い正の第2の電位が印加される環状の第2の電極と、
前記対物レンズの磁場中であって、前記第1の電極に対して前記第2の電極とは反対側に配置され、中心部に前記電子ビームが通過する第3の開口部が形成された、前記第1の電位よりも低い第3の電位が印加される環状の第3の電極と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム照射装置。 - 前記偏向器と前記第2の電極との間に配置され、負の電位が印加される環状の第4の電極をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム照射装置。
- 前記第2の電極は、前記第1の電極よりも中心軸上の磁束密度が低い位置の前記対物レンズの磁場中に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載の電子ビーム照射装置。
- 前記第2の電極の裏面側にオゾンを供給する供給部をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の電子ビーム照射装置。
- 対物レンズにより試料面上に電子ビームの焦点が合わされている状態で、第1段目と第2段目と第3段目の環状の多段電極を用いて、前記第2段目の電極に印加する正の第1の電位を可変にし、前記第1段目の電極に印加する第2の電位と前記第3段目の電極に印加する第3の電位とを固定にして、前記試料面の凹凸に応じてダイナミックに前記電子ビームの焦点を調整する工程と、
前記第1段目の電極に印加する前記第2の電位を前記第1の電位よりも高い正の電位にして、前記第2段目の電極の光軸側に浮遊する低エネルギー成分の電子を前記第1段目の電極側に排除する工程と、
を備えたことを特徴とする電子ビームのダイナミックフォーカス調整方法。
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