JP2019087531A - マルチビームの個別ビーム検出器、マルチビーム照射装置、及びマルチビームの個別ビーム検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、ビーム本数が増加しビーム間ピッチが狭くなるのに伴い、照射されたマルチビームの中から各ビームを1本ずつ個別にステージ上に配置されたマークを使って検出することは容易ではない。反射マークを使った例では、マルチビームを1列分のみに絞ったビーム群で順にマーク上を走査し、2次電子を検出する検出器が検討されている(例えば、特開2004−071691号公報)。しかし、かかる構成では、検出器とは別に1列分のビーム以外をビームOFFにする機構が必要となる。透過マークを使った例では、例えば、他のビーム群から十分なコントラストを得るために、できるだけ厚い重金属に1つの微小孔を開けることで、微小孔を通過する1本のビーム以外の他のビーム群を重金属で遮蔽する検出器が検討されている。しかし、かかる検出器では、コントラストが得られる代わりに、微小孔が、付着する不純物によって短期間で塞がってしまうといった問題があった。例えば、数時間で微小孔が塞がってしまう。
電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が1つ形成された、前記マルチビームが透過可能な膜厚の薄膜と、
前記薄膜を支持すると共に、前記薄膜における前記通過孔を含む領域下に開口部が形成され、前記開口部の幅サイズが前記薄膜に前記マルチビームが照射される場合に前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度が前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度になるサイズに形成された支持台と、
前記薄膜表面を前記マルチビームで走査する場合に、前記薄膜の前記通過孔を通過した1本の検出対象ビームが、前記支持台によって遮蔽されずに前記開口部を通過する前記薄膜を透過した透過ビーム群から識別可能なコントラストを有する検出値が得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサと、
を備えたことを特徴とする。
試料を載置するステージと、
電子ビームを放出する放出源と、
前記電子ビームの照射を受け、それぞれ前記電子ビームの一部を通過させることによってマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
前記マルチビームを前記試料上に照射する電子光学系と、
電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が1つ形成された、前記マルチビームが透過可能な膜厚の薄膜と、
前記薄膜を支持すると共に、前記薄膜における前記通過孔を含む領域下に開口部が形成され、前記開口部の幅サイズが前記薄膜に前記マルチビームが照射される場合に前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度が前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度になるサイズに形成された支持台と、
前記薄膜上を前記マルチビームで走査する場合に、前記薄膜の前記通過孔を通過した1本の検出対象ビームが、前記支持台によって遮蔽されずに前記開口部を通過する前記薄膜を透過した透過ビーム群から識別可能なコントラストを有する検出値が得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサと、
を有し、前記ステージ上に配置され、前記マルチビームの各ビームを個別に検出する個別ビーム検出器と、
を備えたことを特徴とする。
電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が形成された薄膜上に、前記マルチビームを照射し、
前記通過孔に、前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度を前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度に維持した状態で、前記マルチビームのうちの1本のビームを通過させるとともに、前記薄膜に、前記一本のビームの周辺のビーム群を透過させ、
前記通過孔を通過した前記1本のビームを、透過した前記ビーム群から識別可能なコントラストが得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサで検出することを特徴とする。
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、マルチ荷電粒子ビーム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、成形アパーチャアレイ基板203、ブランキングアパーチャアレイ機構204、縮小レンズ205、制限アパーチャ基板206、対物レンズ207、及び偏向器208が配置されている。描画室103内には、XYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画時には描画対象基板となるマスクブランクス等の試料101が配置される。試料101には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板(シリコンウェハ)等が含まれる。XYステージ105上には、さらに、XYステージ105の位置測定用のミラー210が配置される。また、XYステージ105上には、透過マーク型の個別ビーム検出器106が配置される。ビームが走査する個別ビーム検出器106の上面高さは、試料101の表面高さ位置と実質的に同一高さに配置されると好適である。或いは、高さ調整可能に配置されると好適である。
図4は、実施の形態1におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図3と図4において、スイッチング電極24と対向電極26と制御回路41の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングアパーチャアレイ機構204は、図3に示すように、支持基板33上にシリコン等からなる半導体基板31が配置される。基板31の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚hのメンブレン領域330(第1の領域)に加工されている。メンブレン領域330を取り囲む周囲は、厚い膜厚Hの外周領域332(第2の領域)となる。メンブレン領域330の上面と外周領域332の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成される。基板31は、外周領域332の裏面で支持基板33上に保持される。支持基板33の中央部は開口しており、メンブレン領域330の位置は、支持基板33の開口した領域に位置している。
11 微小孔
12 マーク基板
13 開口部
14 支持台
18 センサ
19 筐体
20 マルチビーム
22 穴
24 スイッチング電極
25 通過孔
26 対向電極
30 描画領域
31 基板
32 ストライプ領域
33 支持基板
34 照射領域
41 制御回路
54 測定部
56 データ処理部
58 描画制御部
100 描画装置
101 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
106 個別ビーム検出器
110 制御計算機
112 メモリ
130 偏向制御回路
138 検出アンプ
139 ステージ位置検出器
140,142 記憶装置
150 描画機構
160 制御系回路
201 電子銃
202 照明レンズ
203 成形アパーチャアレイ基板
204 ブランキングアパーチャアレイ機構
205 縮小レンズ
206 制限アパーチャ基板
207 対物レンズ
208 偏向器
210 ミラー
330 メンブレン領域
332 外周領域
Claims (6)
- 電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が1つ形成された、前記マルチビームが透過可能な膜厚の薄膜と、
前記薄膜を支持すると共に、前記薄膜における前記通過孔を含む領域下に開口部が形成され、前記開口部の幅サイズが前記薄膜に前記マルチビームが照射される場合に前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度が前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度になるサイズに形成された支持台と、
前記薄膜表面を前記マルチビームで走査する場合に、前記薄膜の前記通過孔を通過した1本の検出対象ビームが、前記支持台によって遮蔽されずに前記開口部を通過する前記薄膜を透過した透過ビーム群から識別可能なコントラストを有する検出値が得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサと、
を備えたことを特徴とするマルチビームの個別ビーム検出器。 - 前記薄膜と前記支持台との間に断熱層が形成されることを特徴とする請求項1記載の個別ビーム検出器。
- 前記センサは、前記開口部により露出される前記薄膜裏面の領域と前記センサとの間の空間に遮蔽物を挟まずに配置されることを特徴とする請求項1記載の個別ビーム検出器。
- 前記開口部は、前記通過孔の周縁の温度が前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度になる幅サイズの下限値以上であって前記下限値から所定のマージン内の幅サイズで形成されることを特徴とする請求項3記載の個別ビーム検出器。
- 試料を載置するステージと、
電子ビームを放出する放出源と、
前記電子ビームの照射を受け、それぞれ前記電子ビームの一部を通過させることによってマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
前記マルチビームを前記試料上に照射する電子光学系と、
電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が1つ形成された、前記マルチビームが透過可能な膜厚の薄膜と、
前記薄膜を支持すると共に、前記薄膜における前記通過孔を含む領域下に開口部が形成され、前記開口部の幅サイズが前記薄膜に前記マルチビームが照射される場合に前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度が前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度になるサイズに形成された支持台と、
前記薄膜上を前記マルチビームで走査する場合に、前記薄膜の前記通過孔を通過した1本の検出対象ビームが、前記支持台によって遮蔽されずに前記開口部を通過する前記薄膜を透過した透過ビーム群から識別可能なコントラストを有する検出値が得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサと、
を有し、前記ステージ上に配置され、前記マルチビームの各ビームを個別に検出する個別ビーム検出器と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム照射装置。 - 電子ビームにより構成されるマルチビームのビーム間ピッチよりも小さく、前記ビーム径より大きいサイズの通過孔が形成された薄膜上に、前記マルチビームを照射し、
前記通過孔に、前記薄膜における前記通過孔の周縁の温度を前記周縁に付着する不純物の蒸発温度よりも高い温度に維持した状態で、前記マルチビームのうちの1本のビームを通過させるとともに、前記薄膜に、前記一本のビームの周辺のビーム群を透過させ、
前記通過孔を通過した前記1本のビームを、透過した前記ビーム群から識別可能なコントラストが得られる前記薄膜からの距離に配置されたセンサで検出することを特徴とするマルチビームの個別ビーム検出方法。
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