JP3489644B2 - 荷電粒子ビーム露光方法及び装置 - Google Patents
荷電粒子ビーム露光方法及び装置Info
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Description
ーチャアレイ(BAA)チップに荷電粒子ビームを通し
てマルチビームを形成し、ビットマップデータに応じ、
各アパーチャ近傍に配置された小さなブランキング電極
に電圧を印加して、マルチビームの各々の露光対象物上
へのオン/オフを制御することにより、ビットマップデ
ータに応じたパターンを、レジストが被着された半導体
ウェーハやマスク等の露光対象物上に露光する荷電粒子
ビーム露光方法及び装置に関する。
産品への荷電粒子ビーム露光装置の適用が期待されてい
る。荷電粒子としては、一般に電子が用いられている。
この装置によれば、0.05μm以下の微細加工を、
0.02μm以下の位置合わせ精度で行うことが可能で
ある。しかし、荷電粒子ビームを露光対象物上で走査さ
せて露光するので、光露光よりも露光処理時間が長くな
る。
マルチビームにし、その一部を選択的に露光対象物上へ
投射させることにより、微細パターンを露光し、移動ス
テージを例えば100mm/sで連続的に移動させなが
ら主偏向器及び副偏向器でマルチビームを偏向させて高
速露光する露光装置が提案されている(例えば、特開昭
53−117387号公報、米国特許第4153843
号公報)。この装置を用いても、荷電粒子ビームを走査
させるので、光露光よりも露光時間が長くなり、荷電粒
子ビーム露光装置のスループットを向上させる必要があ
る。
極は1024対であり、各対の一方は共通に接続されて
0Vが印加されるので、外部から該電極に電圧を印加す
るためのリード線が少なくとも1025本必要になる。
従来では、LSIのように、BAAチップをパッケージ
に接着し、BAAチップ上のパッドとパッケージ上のパ
ッドとの間をワイヤボンディングし、該パッケージを、
プリント配線基板に固定したソケットに差し込み、基板
上周部の端子にフレキシブル配線を接続し、該基板を鏡
筒内に配置し、フレキシブル配線を鏡筒外部に取り出
し、ドライバの出力端子に接続していた(特開平7−2
54540号公報)。
替える場合、1000本以上のワイヤボンディングが必
要になる。また、ドライバの出力端子からBAAチップ
上の電極までの配線が300mm以上と長いので、該電
極に印加される電圧パルスの波形が鈍り、データ転送速
度が制限され、露光のスループットが低下する。このデ
ータ転送速度の現在の目標値は、400MHzであるの
で、該電極に印加される電圧パルスの波形の鈍りを除去
することが、露光のスループット向上のために極めて重
要になる。
に、約1000本のL字形プローブをBAAチップ上の
パッドと接触させる構成が用いられている(特開平7−
254540号公報)。BAAチップ上のパッドとプロ
ーブとのオーミックコンタクトを確保するためにプロー
ブ1本当たり10gの押圧力が必要となり、全プローブ
の押圧力は約10Kgとなる。BAAチップ上の約10
00個の細かなパッドにプローブを押接させるために
は、パッドを4列にし、これに応じて、4種の屈曲位置
のL字形プローブを用いて光軸方向にプローブを4段に
分ける必要があり、構造が弱くなる。また、上記同様に
配線が長くなり、データ転送速度が制限されて、露光の
スループットが低下する。
発明の第1目的は、BAAチップの取り替えが容易であ
り、かつ、構造が頑丈な荷電粒子ビーム露光装置を提供
することにある。本発明の第2目的は、露光のスループ
ットを向上させることができる荷電粒子ビーム露光方法
及び装置を提供することにある。
明では、半導体チップにアパーチャアレイが形成され、
各アパーチャに1対のブランキング電極が形成され、該
ブランキング電極からアパーチャアレイ形成面周部まで
延びたリードパターンが形成されたブランキングアパー
チャアレイ(BAA)チップと、該BAAチップに荷電
粒子ビームを投射させてマルチビームにする荷電粒子ビ
ーム放射装置と、該BAAチップと露光対象物との間に
配置され、該マルチビームのうち該ブランキング電極で
偏向されないビームを通過させる開口が形成され、該ブ
ランキング電極で偏向されたビームを遮断する絞りと、
ビットマップデータに応じ該ブランキング電極に電圧を
印加して、該マルチビームの各々の露光対象物上へのオ
ン/オフを制御することにより、該ビットマップデータ
に応じたパターンを該露光対象上に露光させるマルチビ
ーム制御装置と、を有する荷電粒子ビーム露光装置にお
いて、該BAAチップの外周部及びアパーチャアレイ形
成面の周部を保持し、該ホルダのアパーチャアレイ形成
面側の面に第1端子アレイが形成され、該第1端子アレ
イが配線パターンを介して該BAAチップのリードパタ
ーンと導通されたホルダと、該第1端子アレイと対向す
る面に、該第1端子アレイに対応した第2端子アレイが
形成され、中央部に、該アパーチャアレイに対応した切
欠が形成され、該第2端子アレイから外端部へ向けて延
びた配線パターンが形成された配線基板と、該配線基板
を鏡筒内で該鏡筒に固定するサポータと、該ホルダを保
持し、該ホルダを光軸方向に移動させて該第1端子アレ
イを該第2端子アレイに押接させるZステージと、を有
し、該第1端子アレイと該第2端子アレイとの一方が、
先端が底面より細くなっており、該荷電粒子ビーム放射
装置、該BAAチップ、該ホルダ、該Zステージ、該配
線基板の光軸側部分及び該絞りは、使用時に内部が真空
にされる鏡筒内に配置され、該配線基板の該配線パター
ンを介して該BAAチップ上の該ブランキング電極に電
圧を印加するようにしている。
持したホルダをZステージで配線基板に押接させること
により、ホルダに形成された第1端子アレイが、サポー
タを介して鏡筒に固定された配線基板上の第2端子アレ
イに応接されるので、構造が頑丈であり、また、Zステ
ージでこの押接を解除してホルダからBAAチップを取
り外せばよいので、BAAチップの取り替えが容易であ
るという効果を奏する。
電粒子ビーム放射装置側の第1部と該荷電粒子ビーム放
射装置と反対側の第2部とを有し、上記サポータは、該
配線基板の、該鏡筒の内側かつ該荷電粒子ビーム放射装
置側の第1面に密着され、外端部が該鏡筒の該第1部と
気密に連続している第1部材と、該配線基板の、該鏡筒
の内側かつ該第1面と反対側の第2面に密着され、外端
部が該鏡筒の該第2部と気密に連続している第2部材
と、該第1部材と該配線基板との間及び該第2部材と該
配線基板との間をそれぞれシールする第1シール部材及
び第2シール部材と、を有し、該配線基板の外端部が該
鏡筒の外部に通じている。
ランキング電極と鏡筒外との間の配線長を鏡筒半径より
も短くできるので、配線容量が低減され、より高い周波
数の電圧をブランキング電極に印加することが可能とな
り、露光のスループットが向上するという効果を奏す
る。また、配線基板の配線パターンに接続されるドライ
バを鏡筒外かつ鏡筒半径の内側に配置することが可能と
なるという効果を奏する。
配置され、該配線基板の上記配線に接続された終端抵抗
と、該配線基板の上記外端部に位置する該配線に接続さ
れた同軸ケーブルと、上記第1部材又は上記第2部材を
冷却する冷却装置と、を有する。
抗を配置し、かつ、配線基板の配線パターンに同軸ケー
ブルを接続しているので、BAAチップから離れた位置
にブランキング電極駆動用ドライバを配置することがで
き、ドライバのメンテナンスが容易になる。また、イン
ピーダンスマッチングがBAAチップのブランキング電
極近くまでとれているので、より高い周波数の電圧をブ
ランキング電極に印加することが可能となり、露光のス
ループットがさらに向上するという効果を奏する。
外周部に一端が取り付けられ、該配線基板の上記配線と
上記同軸ケーブルとの間を電気的に接続するコネクタを
有する。この第3態様によれば、同軸ケーブルの接続及
びメンテナンスが容易になるという効果を奏する。
の、上記鏡筒の外部に通じた部分に配置され、該配線基
板の上記配線に接続されたドライバと、上記第1部材又
は上記第2部材を冷却する冷却装置と、を有する。
熱量を大幅に低減できるので、配線基板の温度変動をよ
り低減でき、熱膨張の変動による露光対象物上のビーム
照射点の変動をより低減できるという効果を奏する。第
1発明の第5態様では、供給電力に応じて上記配線基板
を加熱するヒータと、該配線基板の温度変動を低減する
ために、上記絞りの上記開口を通過するマルチビームの
本数σに応じた電力を該ヒータに供給するヒータ制御装
置と、を有する。
イバによる発熱とヒータによる発熱との和が略一定にな
るので、熱膨張の変動による露光対象物上のビーム照射
点の変動が低減されるという効果を奏する。第1発明の
第6態様では、上記ヒータ制御装置は、電力(aσ+
b)を上記ヒータに供給し、ここにa及びbは設定可変
な定数である。
になるように1次補正されるので、熱膨張の変動による
露光対象物上のビーム照射点の変動がより低減されると
いう効果を奏する。第1発明の第7態様では、上記BA
Aチップと上記絞りとの間に配置され、待機中に上記マ
ルチビーム全体を偏向して該絞りで遮断させるブランキ
ング偏向器を有し、上記マルチビーム制御装置は、該待
機中において、該BAAチップの上記ブランキング電極
対の全ての略半数に同時に偏向用電圧を印加する。
抗又はドライバによる発熱が、最大値の略半分になるの
で、これを0にした場合よりも発熱の最大変動幅が略半
分になり、熱膨張の変動による露光対象物上のビーム照
射点の変動がより低減されるという効果を奏する。第1
発明の第8態様では、上記マルチビーム制御装置は、該
待機中において、上記BAAチップの上記ブランキング
電極対の全ての略半数の互いに重複しない第1群と第2
群とに交互に偏向用電圧を印加する。
布がより均一化されるので、熱膨張の変動による露光対
象物上のビーム照射点の変動がより低減されるという効
果を奏する。第2発明の荷電粒子ビーム露光方法では、
上記第3態様又は第4態様の装置を用い、上記絞りの上
記開口を通過する上記マルチビームの本数σに応じた電
力をヒータに供給し、該ヒータで上記配線基板を加熱す
る。
b)を上記ヒータに供給し、ここにa及びbは設定可変
な定数であり、実際の露光前において、上記本数σを変
化させたときに露光対象物上でビーム位置が変動しない
ように該定数a及びbを決定する。温度検出の応答速度
は温度検出器自体の熱容量により遅いので、このように
定数a及びbを決定すれば、検出温度が一定になるよう
に定数a及びbを決定した場合よりも、露光対象物上の
ビーム照射点の変動をより低減することができるという
効果を奏する。
ーム露光装置は、上記BAAチップと上記絞りとの間に
配置され待機中に上記マルチビーム全体を偏向して該絞
りで遮断させるブランキング偏向器を有し、該待機中に
おいて、該BAAチップの上記ブランキング電極対の全
ての略半数に同時に偏向用電圧を印加する。
いて、上記BAAチップの上記ブランキング電極対の全
ての略半数の互いに重複しない第1群と第2群とに交互
に偏向用電圧を印加する。
施形態を説明する。 [第1実施形態]図1〜図6は、本発明の第1実施形態
を示す。図2、図3(B)、(C)及び図4中の一点鎖
線は、これら一点鎖線を通り紙面に垂直な面が、対称面
であることを示している。図2及び図4では、簡単化の
ために、互いに同一構成の複数の要素に同一符号を付し
ている。図1は、荷電粒子ビーム露光装置の概略構成を
示す。
なる。露光部EPでは、鏡筒11内において、荷電粒子
ビーム放射装置13から荷電粒子ビームEB0がBAA
チップ30に投射され、マルチビームに成形される。B
AAチップ30は、図3(A)及び(D)に示す如く、
アパーチャアレイ領域32にアパーチャ33が2次元的
に配列されて形成され、配線パターンが形成され、その
上に酸化膜が形成され、各アパーチャ33に1対のブラ
ンキング電極36及び37が形成されている。ブランキ
ング電極36、37は、該酸化膜にコンタクトホールを
形成した後、表面を金メッキし、リゾグラフィ技術によ
って電極部を残すことにより形成される。ブランキング
電極対の一方37は、BAAチップ30上のグランド配
線パターンGNDに共通に接続されている。アパーチャ
33は、例えば128×8=1024個形成されてい
る。BAAチップ30のブランキング電極形成面の周部
には、パッド38のアレイが形成され、パッド38とブ
ランキング電極との間が、BAAチップ30上のリード
パターン39(図3(D))により接続されている。し
たがって、パッド38に印加する2値電圧、すなわち、
ブランキング電極36、37間の印加電圧Vb又は0V
に応じて、荷電粒子ビームが偏向され又は偏向されな
い。
れたマルチビームは、BAAチップ30のブランキング
電極対で偏向された荷電粒子ビーム(オフビーム)EB
1と、偏向されない荷電粒子ビーム(オンビーム)EB
2とに分けられ、オフビームEB1は絞り18で遮断さ
れ、オンビームEB2は絞り18の開口181を通過
し、移動ステージ12上に搭載された半導体ウェーハ1
0上に投射される。半導体ウェーハ10上のレジスト膜
には、BAAチップ30のブランキング電極対印加電圧
パターンに応じたパターンが露光される。オンビームE
B2のドットパターンは、移動ステージ12、主偏向器
20及び副偏向器22により、半導体ウェーハ10上で
走査される。
置された複数の電磁レンズにより、BAAチップ30の
位置で荷電粒子ビームEB0が平行化され、開口181
及び半導体ウェーハ10上の位置でオンビームEB2が
収束される。荷電粒子ビームEB0は連続的に放射され
ており、走査開始前又は繰り返し走査の終点と始点との
間である待機中においては、BAAチップ30と絞り1
8との間に配置されたブランキング偏向器15により、
マルチビーム全体が偏向され、絞り18により遮断され
る。
マップデータ記憶装置51と、データ転送装置48と、
ドライバ45とを備えている。ビットマップデータ記憶
装置51は、例えば磁気ディスク装置であり、設計され
たパターンデータをビットマップに展開したデータが予
め格納されている。データ転送装置48は、複数組のバ
ッファメモリを備えており、ビットマップデータ記憶装
置51から読み出したデータを1組のバッファメモリに
書き込みながら、他の1組のバッファメモリからクロッ
クφに同期して走査順にドライバ45へ高速転送する。
ドライバ45は、BAAチップ30の各ブランキング電
極対に対しパワーMOSトランジスタスイッチ回路、例
えばパワーCMOS回路を有し、駆動能力を増幅してこ
れらのブランキング電極に供給する。
により反発しあうので、焦点が半導体ウェーハ10の表
面下方にずれて像がぼける。このぼけを防止するため
に、絞り18の下方に光軸と同軸にリフォーカスコイル
17が配置され、オンビームEB2の本数に比例した電
流がリフォーカスコイル17に供給されて、オンビーム
EB2間がリフォーカスコイル17の磁界により互いに
接近される。オンビームEB2の本数は、リフォーカス
データとして、ビットマップデータ生成の際に、このビ
ットマップデータに基づいて生成され、リフォーカスデ
ータ記憶装置52に格納される。
このリフォーカスデータ記憶装置52と、データ転送装
置53と、D/A変換器54と、電流アンプ55とを備
えている。リフォーカスデータ記憶装置52は、例えば
磁気ディスク装置であり、リフォーカスデータが予め格
納されている。データ転送装置53は、データ転送装置
48と同様にして、リフォーカスデータ記憶装置52か
らデータを読み出しクロックφに同期してD/A変換器
54へ供給する。D/A変換器54でアナログ化された
電流は、電流アンプ55で増幅されてリフォーカスコイ
ル17に供給される。
0のブランキング電極との間は、図2に示すホルダ6
0、多層配線基板80、コネクタ81及び同軸ケーブル
82により接続されている。BAAチップ30は、その
外周面及びブランキング電極形成面周部がホルダ60で
保持されている。ホルダ60は、フレーム61に多層配
線基板62が接合されている。荷電粒子ビームをアパー
チャアレイ領域32に投射することによりBAAチップ
30が加熱されるので、ホルダ60は、耐熱性及び放熱
性の良いものが好ましく、例えばアルミナセラミック又
は窒化アルミナセラミックが用いられる。多層配線基板
62は、その一面に、BAAチップ30のパッド38の
アレイに対応したパッド63のアレイが形成され、この
面と反対側の面に、図3(C)にも示す如く、4列のボ
ール64のグリッドアレイが形成されている。パッド3
8とボール64との間は、多層配線基板62内に形成さ
れた配線パターン65により接続されている。多層配線
基板62の中央部には、アパーチャアレイ領域32に対
応して開口66が形成されている。
70に保持されている。Zステージ70は、X−Yステ
ージ72に対し、送りねじ71を介して光軸に平行な図
示矢印方向Zへ駆動される。開口73は、荷電粒子ビー
ムEB0を通すためのものである。図2では、Zステー
ジ70及びX−Yステージ72の駆動部並びにX−Yス
テージ72の取り付け構造が図示省略されている。
板62と対向する面には、ボール64のグリッドアレイ
に対応してパッド801のグリッドアレイが形成されて
いる。多層配線基板80の外端部には、図4にも示す如
く、コネクタ81が固定されている。コネクタ81は、
例えば64ピン×16個である。コネクタ81のピンと
パッド801との間は、多層配線基板80内の配線パタ
ーン802により接続されている。パッド801のう
ち、少なくとも1つはグランド電位用であり、これとコ
ネクタ81のピンとの間が多層配線基板80内のグラン
ド配線パターン803で接続されている。多層配線基板
80内には、各配線パターン802に対応して終端抵抗
804が配置され、配線パターン802とグランド配線
パターン803との間に終端抵抗804が接続されてい
る。終端抵抗804は、パターン抵抗、シート抵抗、チ
ップ部品又は個別抵抗器のいずれであってもよい。パタ
ーン抵抗以外の場合には、多層配線基板80に凹部を形
成し、この凹部に抵抗を配置してもよい。コネクタ81
のピンには、光軸方向に4段配置された同軸ケーブル8
2の一端の内部導体、及び、互いに共通に接続された外
部導体が接続されている。この外部導体は、コネクタ8
1のピンを介してグランド配線パターン803に接続さ
れている。同軸ケーブル82の他端は、図1のドライバ
45に接続されている。
パッド801に押接させることにより、ドライバ45か
らの電圧がBAAチップ30のブランキング電極に印加
される。このような押接構造は、頑丈であり、長期間の
使用に耐えることができる。また、BAAチップ30を
ホルダ60に嵌込んで接着し、ホルダ60をZステージ
70に保持させればよいので、消耗品であるBAAチッ
プ30の取り換えが容易にできる。
置し、かつ、多層配線基板80内の配線パターン802
を、コネクタ81を介して同軸ケーブル82に接続して
いるので、BAAチップ30から離れた位置に図1のド
ライバ45を配置することができ、ドライバ45のメン
テナンスが容易になる。BAAチップ30のブランキン
グ電極に印加されるブランキング電圧Vbは、例えば1
0Vであり、50Ωの終端抵抗804に印加されるの
で、終端抵抗804の消費電力は2Wである。終端抵抗
804は多層配線基板80内に約1000個存在するの
で、マルチビームの全てを偏向させたときに、終端抵抗
804の総消費電力が最大値約2kWにもなる。このた
め、多層配線基板80は、耐熱性及び放熱性の良いもの
が好ましく、例えば上記のアルミナセラミック又は窒化
アルミナセラミックが用いられる。多層配線基板80の
各層間は、シール性の良い接着層、例えばガラス融着層
により接合されている。
に応じて図5(A)に示す如く変化する。これにより多
層配線基板80の温度が変動すると、部材の熱膨張の変
動により半導体ウェーハ10上のビーム照射点が変動す
るので、これを一定にする必要がある。そこで、多層配
線基板80に形成した凹部にヒータ83、例えばシート
抵抗を嵌め込み、多層配線基板80の温度が一定になる
ように、ヒータ83に電力を供給している。図4は、ヒ
ータ83、終端抵抗804及びパッド801の配置を示
す。
伝導度が無限大であると仮定すると、終端抵抗総電力W
とヒータ総電力*Wとの和が一定になるようにヒータ8
3に電力を供給すれば、多層配線基板80の温度が一定
になる。ヒータ総電力*Wの変化を図5(B)に示す。
図1に示す如く、制御部のヒータ制御装置は、リフォー
カスデータ記憶装置52と、データ転送装置53と、演
算回路56と、D/A変換器57と、電力アンプ58と
を備えている。リフォーカスデータ記憶装置52及びデ
ータ転送装置53は、リフォーカスコイル制御装置と共
用しているので、単に演算回路56、D/A変換器57
及び電力アンプ58を付加すればよい。上記熱伝導率
は、実際には無限大でないので、W+*Wを一定にして
も多層配線基板80の温度が変動する。この変動を補正
するために、演算回路56が用いられている。データ転
送装置53からのリフォーカスデータσは、演算回路5
6にも供給され、これを1次変換したaσ+bが算出さ
れてD/A変換器57に供給される。電力アンプ58
は、D/A変換器57の出力電流に比例した電力をヒー
タ83に供給する。
数であり、露光前においてオンビームEB2の本数を変
化させたときに、多層配線基板80の温度変動により半
導体ウェーハ10上のビーム照射点位置が変動するのが
最小になるように決定する。図2において、多層配線基
板80は、部材84と部材85とで挟持されている。部
材84及び85は、良熱伝導体、例えば銅で形成されて
いる。鏡筒内を真空に保つために、多層配線基板80と
部材84との間及び多層配線基板80と部材85との間
が、光軸寄りにおいてそれぞれシールリングS1及びS
2によりシールされている。図1の鏡筒11は、図2に
示すように互いに分離した鏡筒111と鏡筒112とを
有し、鏡筒111がシールリングS3を介して部材84
と気密に連続し、鏡筒112がシールリングS4を介し
て部材85と気密に連続している。このような構造によ
り、多層配線基板80の一部、コネクタ81及び同軸ケ
ーブル82を大気側に配置することができ、コネクタ8
1及び同軸ケーブル82の接続並びにメンテナンスが容
易となり、また、パッド801とコネクタ81との間の
配線長を短くすることができる。
用パイプ86が巻回されている。シールリングS4はパ
イプ86よりも光軸寄りに配置され、これによりパイプ
86を大気側に配置することができ、パイプ86の取り
付け及びメンテナンスが容易となる。パイプ86に冷却
水を通して、部材85を介し多層配線基板80を冷却す
ることにより、多層配線基板80の温度は、図5(C)
に示すように低下する。
だけ小さくするには、多層配線基板80の温度変動を小
さくし、かつ、多層配線基板80の温度分布を均一にす
る必要がある。終端抵抗総電力W自体は変更することが
できない。そこで、上述の待機中での終端抵抗総電力W
が、図5(A)に示すように最大値の半分になるように
することにより、これを0にした場合よりも終端抵抗総
電力Wの最大変動幅を半分にしている。図6(B)は、
このような待機状態でのマルチビーム軌跡の概略を示
す。さらに、BAAチップ30のブランキング電極対
を、半分の第1電極群と残り半分の第2電極群とに分
け、図6(A)に示すように、第1電極群と第2電極群
とに交互にブランキング電圧Vbを印加して、多層配線
基板80の温度分布を均一化している。より均一化する
ために、第1電極群及び第2電極群はそれぞれ、これに
対応する終端抵抗804の分布密度が図4においてほぼ
一定になるように選ぶ。
れており、チャージアップにより電界が形成されるのを
防止するためのものである。 [第2実施形態]図7は、本発明の第2実施形態のリフ
ォーカスデータ利用部を示す。この形態では、ヒータ8
3をヒータ53Aとヒータ53Bとの2系統に分けてお
り、ヒータ制御部は、ヒータ53Aに対する演算回路5
6A、D/A変換器57A及び電力アンプ58Aと、ヒ
ータ53Bに対する演算回路56B、D/A変換器57
B及び電力アンプ58Bとを備えている。演算回路56
A及び56Bの定数a及びbは互いに独立に設定自在と
なっている。
温度を一定にするためのパラメータa及びbが2組ある
ので、第1実施形態の場合よりも多層配線基板80の温
度変動を低減することが可能となる。 [第3実施形態]図3は、本発明の第3実施形態の、図
2に対応した断面概略を示す。
内に終端抵抗804を配置しているので、発熱量が最大
約2kWと大きい。他方、図2のような構造によれば、
多層配線基板80内の配線長を鏡筒半径より短くでき且
つ多層配線基板80の一部を大気側に出すことができ
る。そこで、第2実施形態では、多層配線基板80A内
に終端抵抗804を配置せずに、多層配線基板80Aの
大気側部分にドライバ45を配置している。部材84A
は、多層配線基板80A上にドライバ45を配置できる
空間が形成されるようにその形状が定められている。ド
ライバ45は、例えば8個のパワーCMOSインバータ
をハイブリット化して1個のモノシリックICにしたも
のを128個用いている。ドライバ45の総消費電力
は、最大約100Wであり、第1実施形態の場合の終端
抵抗総電力Wの約1/20になる。
ットマップデータに応じて変動するので、多層配線基板
80Aに形成した凹部にヒータ83を嵌め込んでいる。
また、多層配線基板80Aの下面に密着した部材85A
に接触して、パイプ86を巻回し、部材85Aを介し多
層配線基板80Aを冷却している。シールリングS5
は、鏡筒112Aと部材112Bとの間を気密にするた
めのものである。他の点は上記第1実施形態と同一であ
る。
よりも発熱量を低減できるので、多層配線基板80Aの
温度変動をより低減でき、ビーム照射点変動をより低減
できる。なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれ
る。例えば、上記多層配線基板の替わりに単層配線基板
を用いてもよい。また、冷却パイプの替わりにペルチェ
素子を用いてもい。さらに、ボール64とパッド801
とを互いに逆にしてもよい。パッドアレイは一般に端子
アレイであればよく、例えばコンタクトホールに埋めら
れた導体の先端面のアレイであってもよい。また、ボー
ル64は接触を確実にするためのものであり、ボールで
なくても、先端が底面より細くなっていればよい。
置の概略構成図である。
る。
用部を示すブロック図である。
概略図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 半導体チップにアパーチャアレイが形成
され、各アパーチャに1対のブランキング電極が形成さ
れ、該ブランキング電極からアパーチャアレイ形成面周
部まで延びたリードパターンが形成されたブランキング
アパーチャアレイチップと、 該ブランキングアパーチャアレイチップに荷電粒子ビー
ムを投射させてマルチビームにする荷電粒子ビーム放射
装置と、 該ブランキングアパーチャアレイチップと露光対象物と
の間に配置され、該マルチビームのうち該ブランキング
電極で偏向されないビームを通過させる開口が形成さ
れ、該ブランキング電極で偏向されたビームを遮断する
絞りと、 ビットマップデータに応じ該ブランキング電極に電圧を
印加して、該マルチビームの各々の露光対象物上へのオ
ン/オフを制御することにより、該ビットマップデータ
に応じたパターンを該露光対象上に露光させるマルチビ
ーム制御装置と、を有する荷電粒子ビーム露光装置にお
いて、 該ブランキングアパーチャアレイチップの外周部及びア
パーチャアレイ形成面の周部を保持し、該ホルダのアパ
ーチャアレイ形成面側の面に第1端子アレイが形成さ
れ、該第1端子アレイが配線パターンを介して該ブラン
キングアパーチャアレイチップのリードパターンと導通
されたホルダと、 該第1端子アレイと対向する面に、該第1端子アレイに
対応した第2端子アレイが形成され、中央部に、該アパ
ーチャアレイに対応した切欠が形成され、該第2端子ア
レイから外端部へ向けて延びた配線パターンが形成され
た配線基板と、 該配線基板を鏡筒内で該鏡筒に固定するサポータと、 該ホルダを保持し、該ホルダを光軸方向に移動させて該
第1端子アレイを該第2端子アレイに押接させるZステ
ージと、を有し、該第1端子アレイと該第2端子アレイ
との一方が、先端が底面より細くなっており、該荷電粒
子ビーム放射装置、該ブランキングアパーチャアレイチ
ップ、該ホルダ、該Zステージ、該配線基板の光軸側部
分及び該絞りは、使用時に内部が真空にされる鏡筒内に
配置されており、該配線基板の該配線パターンを介して
該ブランキングアパーチャアレイチップ上の該ブランキ
ング電極に電圧を印加するようにしたことを特徴とする
荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項2】 上記鏡筒は、荷電粒子ビーム放射装置側
の第1部と該荷電粒子ビーム放射装置と反対側の第2部
とを有し、 上記サポータは、 該配線基板の、該鏡筒の内側かつ該荷電粒子ビーム放射
装置側の第1面に密着され、外端部が該鏡筒の該第1部
と気密に連続している第1部材と、 該配線基板の、該鏡筒の内側かつ該第1面と反対側の第
2面に密着され、外端部が該鏡筒の該第2部と気密に連
続している第2部材と、 該第1部材と該配線基板との間及び該第2部材と該配線
基板との間をそれぞれシールする第1シール部材及び第
2シール部材と、を有し、該配線基板の外端部が該鏡筒
の外部に通じていることを特徴とする請求項1記載の荷
電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項3】 上記配線基板に配置され、該配線基板の
上記配線に接続された終端抵抗と、 該配線基板の上記外端部に位置する該配線に接続された
同軸ケーブルと、 上記第1部材又は上記第2部材を冷却する冷却装置と、
を有することを特徴とする請求項2記載の荷電粒子ビー
ム露光装置。 - 【請求項4】 上記配線基板の外周部に一端が取り付け
られ、該配線基板の上記配線と上記同軸ケーブルとの間
を電気的に接続するコネクタ、を有することを特徴とす
る請求項3記載の荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項5】 上記配線基板の、上記鏡筒の外部に通じ
た部分に配置され、該配線基板の上記配線に接続された
ドライバと、 上記第1部材又は上記第2部材を冷却する冷却装置と、
を有することを特徴とする請求項2記載の荷電粒子ビー
ム露光装置。 - 【請求項6】 供給電力に応じて上記配線基板を加熱す
るヒータと、 該配線基板の温度変動を低減するために、上記絞りの上
記開口を通過するマルチビームの本数σに応じた電力を
該ヒータに供給するヒータ制御装置と、を有することを
特徴とする請求項4又は5記載の荷電粒子ビーム露光装
置。 - 【請求項7】 上記ヒータ制御装置は、電力(aσ+
b)を上記ヒータに供給し、ここにa及びbは設定可変
な定数であることを特徴とする請求項6記載の荷電粒子
ビーム露光装置。 - 【請求項8】 上記ブランキングアパーチャアレイチッ
プと上記絞りとの間に配置され、待機中に上記マルチビ
ーム全体を偏向して該絞りで遮断させるブランキング偏
向器を有し、 上記マルチビーム制御装置は、該待機中において、該ブ
ランキングアパーチャアレイチップの上記ブランキング
電極対の全ての略半数に同時に偏向用電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項6記載の荷電粒子ビーム露光装
置。 - 【請求項9】 上記マルチビーム制御装置は、該待機中
において、上記ブランキングアパーチャアレイチップの
上記ブランキング電極対の全ての略半数の互いに重複し
ない第1群と第2群とに交互に偏向用電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項8記載の荷電粒子ビーム露光装
置。 - 【請求項10】 請求項4又は5記載の装置を用い、 上記絞りの上記開口を通過する上記マルチビームの本数
σに応じた電力をヒータに供給し、該ヒータで上記配線
基板を加熱する、ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光
方法。 - 【請求項11】 電力(aσ+b)を上記ヒータに供給
し、ここにa及びbは設定可変な定数であり、 実際の露光前において、上記本数σを変化させたときに
露光対象物上でビーム位置が変動しないように該定数a
及びbを決定する、ことを特徴とする請求項10記載の
荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項12】 上記荷電粒子ビーム露光装置は、上記
ブランキングアパーチャアレイチップと上記絞りとの間
に配置され待機中に上記マルチビーム全体を偏向して該
絞りで遮断させるブランキング偏向器を有し、 該待機中において、該ブランキングアパーチャアレイチ
ップの上記ブランキング電極対の全ての略半数に同時に
偏向用電圧を印加する、ことを特徴とする請求項10又
は11記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項13】 上記待機中において、上記ブランキン
グアパーチャアレイチップの上記ブランキング電極対の
全ての略半数の互いに重複しない第1群と第2群とに交
互に偏向用電圧を印加する、ことを特徴とする請求項1
2記載の荷電粒子ビーム露光方法。
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