JP6500383B2 - ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents
ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6500383B2 JP6500383B2 JP2014204873A JP2014204873A JP6500383B2 JP 6500383 B2 JP6500383 B2 JP 6500383B2 JP 2014204873 A JP2014204873 A JP 2014204873A JP 2014204873 A JP2014204873 A JP 2014204873A JP 6500383 B2 JP6500383 B2 JP 6500383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blanking
- aperture array
- film
- blanking aperture
- charged particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 82
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 24
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
- H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
- H01J2237/0435—Multi-aperture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31774—Multi-beam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
本発明は、ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置に関する。
ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
電子ビーム描画装置として、例えば、マルチビームを用いて一度に多くのビームを照射し、スループットを向上させたマルチビーム描画装置が知られている。このマルチビーム描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームが、複数の穴を有するアパーチャ部材を通過することでマルチビームが形成され、各ビームがブランキングアパーチャアレイにおいてブランキング制御される。遮蔽されなかったビームが、光学系で縮小され、描画対象のマスク上の所望の位置に照射される。
ブランキングアパーチャアレイは、複数の穴が形成された基板と、各穴の周囲に形成されたブランカと、ブランカへの電圧の印加を行う制御回路部とを備えている。通常、制御回路部を構成するＭＯＳトランジスタの形成後には、基板表面にシリコン窒化膜等からなるパッシベーション膜（保護膜）が形成される。そのため、ブランキングアパーチャアレイの表面にはシリコン窒化膜等の絶縁膜が露出しており、電子ビームが照射された場合にブランキングアパーチャアレイの表面が帯電し、ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜が破壊されてブランキング制御ができなくなったり、穴を通過するビームの軌道が変化し、照射位置のずれやデフォーカスを生じさせ、描画精度が低下したりするという問題があった。
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、荷電粒子ビームの照射に伴い表面が帯電することを防止したブランキングアパーチャアレイ、及びこのようなブランキングアパーチャアレイを備えた荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイは、荷電粒子ビーム描画装置のブランキングアパーチャアレイであって、シリコン層を含む基板と、前記基板上に設けられた絶縁膜と、前記基板及び前記絶縁膜に形成された複数の貫通孔の各々に対応して該絶縁膜上に設けられたブランキング電極及びグランド電極と、前記絶縁膜上に設けられ、前記ブランキング電極及びグランド電極に接続された配線と、前記絶縁膜、前記ブランキング電極、前記グランド電極及び前記配線の上面を覆うように設けられ、前記配線よりも電気抵抗値が高く前記絶縁膜よりも電気抵抗値が低い高抵抗膜と、を備えるものである。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイにおいて、前記高抵抗膜は島状薄膜であることが好ましい。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイにおいて、前記高抵抗膜の電気抵抗値は１００ｋΩ以上、１００ＭΩ以下であることが好ましい。
本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイにおいて、前記高抵抗膜は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｒＮ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はＴｉＣを含むことが好ましい。
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、対象物を載置する、移動可能なステージと、荷電粒子ビームを放出する放出部と、複数の開口部が形成され、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う上述のブランキングアパーチャアレイと、前記ブランキングアパーチャアレイを通過した各ビームが前記対象物上のそれぞれの照射位置に照射されるように、各ビームをまとめて偏向する偏向器と、を備えるものである。
本発明によれば、荷電粒子ビームが照射された際に、ブランキングアパーチャアレイの表面が帯電することを防止できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態によるブランキングアパーチャアレイが取り付けられる荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。本実施形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームでもよい。
図１に示す電子ビーム描画装置は、電子ビーム鏡筒２及び描画室２０を有している。電子ビーム鏡筒２内には、電子銃４、照明レンズ６、アパーチャ部材８、ブランキングアパーチャアレイ１０、縮小レンズ１２、制限アパーチャ部材１４、対物レンズ１６、及び偏向器１８が配置されている。描画室２０内には、ＸＹステージ２２が配置される。ＸＹステージ２２上には、描画対象基板となるマスクブランク２４が載置されている。対象物として、例えば、ウェーハや、ウェーハにエキシマレーザを光源としたステッパやスキャナ等の縮小投影型露光装置や極端紫外線露光装置（ＥＵＶ）を用いてパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、描画対象基板には、例えば、既にパターンが形成されているマスクも含まれる。例えば、レベンソン型マスクは２回の描画を必要とするため、１度描画されマスクに加工された物に２度目のパターンを描画することもある。ＸＹステージ２２上には、さらに、ＸＹステージ２２の位置測定用のミラー２６が配置される。
電子銃４から放出された電子ビーム３０は、照明レンズ６によりほぼ垂直にアパーチャ部材８全体を照明する。図２は、アパーチャ部材８の構成を示す概念図である。アパーチャ部材８には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）８０が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。例えば、５１２×８列の穴８０が形成される。各穴８０は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。各穴８０は、同じ外径の円形であっても構わない。
電子ビーム３０は、アパーチャ部材８のすべての穴８０が含まれる領域を照明する。これらの複数の穴８０を電子ビーム３０の一部がそれぞれ通過することで、図１に示すようなマルチビーム３０ａ〜３０ｅが形成されることになる。
図２では、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴８０が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴８０の配列の仕方は、図２に示すように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。例えば、縦方向に隣接する穴同士が、千鳥状に互い違いに配置されてもよい。
後述するように、ブランキングアパーチャアレイ１０には、アパーチャ部材８の各穴８０の配置位置に合わせて貫通孔（図４、５における貫通孔１１０）が形成され、各貫通孔には、対となる２つの電極からなるブランカ（図５におけるグランド電極１０２及びブランキング電極１０４からなるブランカ１０１）が、それぞれ配置される。各貫通孔を通過する電子ビーム３０ａ〜３０ｅは、それぞれ独立に、ブランカが印加する電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。このように、ブランキングアパーチャアレイ１０により、アパーチャ部材８の複数の穴８０を通過したマルチビームの各々に対してブランキング偏向が行われる。
ブランキングアパーチャアレイ１０を通過したマルチビーム３０ａ〜３０ｅは、縮小レンズ１２によって、各々のビームサイズと、穴８０の配列ピッチが縮小され、クロスオーバーに設置された制限アパーチャ部材１４に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングアパーチャアレイ１０のブランカにより偏向された電子ビームは、その軌道が変位し制限アパーチャ部材１４の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材１４によって遮蔽される。一方、ブランキングアパーチャアレイ１０の電極によって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材１４の中心の穴を通過する。
このように、制限アパーチャ部材１４は、ブランキングアパーチャアレイ１０の電極によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに制限アパーチャ部材１４を通過したビームが、１回分のショットのビームとなる。制限アパーチャ部材１４を通過したマルチビーム３０ａ〜３０ｅは、対物レンズ１６により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となる。制限アパーチャ部材１４を通過した各ビーム（マルチビーム全体）は、偏向器１８によって同方向にまとめて偏向され、各ビームのマスクブランク２４上のそれぞれの照射位置に照射される。
一度に照射されるマルチビームは、理想的にはアパーチャ部材８の複数の穴８０の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。この描画装置は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。ＸＹステージ２２が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ２２の移動に追従するように偏向器１８によって制御される。
電子ビーム描画装置の各部は図示しない制御装置により制御される。制御装置は、描画データに対し複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。ショットデータには、各ショットの照射量及び照射位置座標等が定義される。制御装置は、各ショットの照射量を電流密度で割って照射時間ｔを求め、対応するショットが行われる際、照射時間ｔだけビームＯＮするように、ブランキングアパーチャアレイ１０の対応するブランカに偏向電圧を印加する。
また、制御装置は、ショットデータが示す位置（座標）に各ビームが偏向されるように偏向量を演算し、偏向器１８に偏向電圧を印加する。これにより、その回にショットされるマルチビームがまとめて偏向される。
次に、図３〜図５を用いてブランキングアパーチャアレイ１０の構成について説明する。図３はブランキングアパーチャアレイ１０の構成を示す概念図、図４はブランキングアパーチャアレイ１０の貫通孔形成領域１００の上面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。なお、図４では、後述する高抵抗膜１４０の図示を省略している。
ブランキングアパーチャアレイ１０は、マルチビームが通過する複数の貫通孔１１０が形成された貫通孔形成領域１００と、貫通孔形成領域１００の周囲に設けられた制御回路１５０と、周縁部に設けられたパッド部１６０とを備え、これらは基板１２０に形成されている。なお、制御回路１５０は貫通孔形成領域１００の周縁部に置かれると限ったものではなく、ブランキングアパーチャアレイ１０作製上支障のない範囲に配置してもよい。
基板１２０の中央部に設けられた貫通孔形成領域１００には、アパーチャ部材８の各穴８０の配置位置に合わせて複数の貫通孔１１０がマトリクス状に配列されている。また、貫通孔形成領域１００には、複数の貫通孔１１０のそれぞれに対応する複数のブランカ１０１がマトリクス状に配列されている。ブランカ１０１は、電子ビームを偏向させる偏向器であり、基板１２０に形成された貫通孔１１０を挟んで対向する一対のグランド電極１０２及びブランキング電極１０４を有する。
制御回路１５０は、配線１５２、パッド部１６０、及び図示しない外部配線を介して外部制御装置からブランキング制御信号を受信する。配線１５２はＭＯＳトランジスタの形成時に形成されるためパッシベーション膜の下に配置されている。制御回路１５０は、受信したブランキング制御信号に基づいて、配線１０６を介してブランキング電極１０４に電圧を印加し、ブランキング偏向を行う。制御回路１５０は、ＭＯＳ等で回路が構成され、最終段にはＣＭＯＳインバータが設けられる。
図４に示すように、貫通孔形成領域１００には、所定間隔をあけて所定方向（図中上下方向）に延在する複数のグランド電極１０２が設けられている。グランド電極１０２の平面形状は、例えば、直線部１０２ａ及び直線部１０２ａから突出する複数の突出部１０２ｂを有する櫛型形状となっている。突出部１０２ｂ、１０２ｂ間（櫛型の凹部）には、ブランキング電極１０４が設けられている。グランド電極１０２の直線部１０２ａとブランキング電極１０４との間に貫通孔１１０が形成されている。
グランド電極１０２、１０２間には、グランド電極１０２と平行に複数の配線１０６が延在しており、各配線１０６の一端側は制御回路１５０に接続され、他端側は平面形状が鍵型になっており、ブランキング電極１０４に接続されている。このような配線１０６を介して、制御回路１５０からブランキング電極１０４に電圧を印加することができる。
グランド電極１０２は、図示しない配線を介してグランド電極パッドに接続されている。
図５に示すように、ブランキングアパーチャアレイ１０は、基板１２０、基板１２０上に設けられた層間絶縁膜１２８、層間絶縁膜１２８上に設けられた保護膜（パッシベーション膜）１３０を有する。基板１２０は、シリコン層１２２とシリコン層１２６との間にシリコン酸化膜１２４を挿入したＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板である。
層間絶縁膜１２８は例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）膜である。保護膜１３０は例えばシリコン窒化膜である。
貫通孔形成領域１００では、保護膜１３０、層間絶縁膜１２８及び基板１２０を貫通した貫通孔１１０に隣接して、保護膜１３０上にグランド電極１０２及びブランキング電極１０４が対向して配置される。ブランキング電極１０４に接続する配線１０６も保護膜１３０上に形成される。
なお、貫通孔形成領域１００の外側では、シリコン層１２６に制御回路１５０を構成するＣＭＯＳトランジスタ等が形成される。さらに、保護膜１３０上の配線１０６と、ＣＭＯＳトランジスタとを接続するコンタクト部も形成される。
グランド電極１０２、ブランキング電極１０４、配線（配線１０６及びグランド電極１０２に接続された配線）、及び保護膜１３０の表面には高抵抗膜１４０が形成されている。高抵抗膜１４０の電気抵抗値は、グランド電極１０２、ブランキング電極１０４、及び配線１０６よりも高く、保護膜１３０及び層間絶縁膜１２８よりも低くなっている。
高抵抗膜１４０の電気抵抗値は、隣接する配線１０６や電極１０２、１０４がショートせず、かつブランキングアパーチャアレイ１０に電子ビームが照射された際に、電子が高抵抗膜１４０を介してグランド電極１０２から流出し、負の電荷が溜まらない程度の値である。
高抵抗膜１４０の電気抵抗値は、隣接する配線１０６や電極１０２、１０４のショート防止のために１００ｋΩ以上とすることが好ましく、１ＭΩ以上とすることがより好ましく、１０ＭΩ以上とすることがさらに好ましい。また、高抵抗膜１４０の電気抵抗値は、電子が高抵抗膜１４０に溜まらずにグランド電極１０２から流出できるようにするために、１００ＭΩ以下とすることが好ましい。
このような高抵抗膜１４０を設けることで、ブランキングアパーチャアレイ１０の表面の帯電を防止することができる。そのため、制御回路１５０を構成するＣＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜の静電破壊を防止することができる。また、貫通孔１１０を通過する電子ビームの軌道が変化することを防止し、描画精度を向上させることができる。
高抵抗膜１４０には、例えばＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｒ（クロム）、ＣｒＮ（窒化クロム）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴａＮ（窒化タンタル）、ＴｉＣ（炭化チタン）などの金属薄膜を用いることができる。金属薄膜はその膜厚が数十ｎｍ程度になると、膜厚の減少に伴い、電気抵抗値が急激に高くなる。図６は、その一例として、Ａｇ蒸着膜の膜厚と面抵抗との関係を示す。高抵抗膜１４０には、膜厚が数十ｎｍ、好ましくは数ｎｍの金属薄膜を用いる。
なお、高抵抗膜１４０の材料としては、種々の材質の上に形成することが可能であり、耐摩耗性や耐腐食性に優れているＣｒＮが好適である。
ブランキングアパーチャアレイ１０の製作においては、まず、公知のＣＭＯＳプロセスにより基板１２０に制御回路１５０を構成するトランジスタ等を形成し、層間絶縁膜１２８及び保護膜１３０を形成する。続いて、基板１２０を表面及び裏面から公知のＭＥＭＳプロセスを用いてエッチングして複数の貫通孔１１０を形成する。
次に、Ａｕ等の電解めっきを行い、保護膜１３０上にグランド電極１０２、ブランキング電極１０４、及び配線１０６を形成する。
次に、スパッタリングにより膜厚が１０ｎｍ以下の薄膜の高抵抗膜１４０を形成する。例えば、図７に示すように、高抵抗膜１４０を島状に成長させる。この薄膜成長様式はＶＷ（Ｖｏｌｍｅｒ Ｗｅｂｅｒ）モードとも呼ばれる。島間の距離が数十ｎｍ程度となるまで薄膜を成長させる。このようにして高抵抗の薄膜を形成することができる。
ＣｒＮを用いて島状の高抵抗膜１４０を形成した場合、Ｘ線反射率法により測定した高抵抗膜１４０の平均膜厚は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以下であることがさらに好ましい。平均膜厚の下限値は、電子ビームが照射された際に、電子が溜まらずに高抵抗膜１４０を介してグランド電極１０２から流出できる程度の膜厚である。
高抵抗膜１４０の成膜領域は、電子ビームが照射される可能性のある領域である。これは、アパーチャ部材８からの電子ビームの出射角、及びアパーチャ部材８からブランキングアパーチャアレイ１０までの距離によって定まる。ブランキングアパーチャアレイ１０のうち非成膜領域を保護治具で覆って、高抵抗膜１４０を成膜する。
このように、ブランキングアパーチャアレイ１０の表面の帯電を防止し、かつ電極や配線のショートを防止する高抵抗膜１４０は、簡易な方法で低コストに形成することができる。
本実施形態によれば、ブランキングアパーチャアレイ１０の最表面に、隣接する配線や電極をショートさせず、かつ電子が溜まらずにグランド電極１０２から流出する程度の高い電気抵抗値を有する高抵抗膜１４０を設けることで、ブランキングアパーチャアレイ１０の表面の帯電を防止することができる。これにより、制御回路１５０を構成するＣＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜の静電破壊を防止できる。また、貫通孔１１０を通過する電子ビームの軌道変化を防止し、照射位置ずれやデフォーカスを抑制し、パターンを高精度に描画することができる。
図５では、高抵抗膜１４０がグランド電極１０２やブランキング電極１０４の側面にも形成されるように示されているが、側面には形成されていなくてもよい。
制御回路１５０はブランキングアパーチャアレイ１０に形成されていなくてもよく、制御回路１５０に相当する回路部をブランキングアパーチャアレイ１０の外部に設けてもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
２ 電子ビーム鏡筒
４ 電子銃
６ 照明レンズ
８ アパーチャ部材
１０ ブランキングアパーチャアレイ
１２ 縮小レンズ
１４ 制限アパーチャ部材
１６ 対物レンズ
１８ 偏向器
２０ 描画室
２２ ＸＹステージ
２４ マスクブランク
２６ ミラー
１００ 貫通孔形成領域
１０１ ブランカ
１０２ グランド電極
１０４ ブランキング電極
１２０ 基板
１３０ 保護膜
１４０ 高抵抗膜
４ 電子銃
６ 照明レンズ
８ アパーチャ部材
１０ ブランキングアパーチャアレイ
１２ 縮小レンズ
１４ 制限アパーチャ部材
１６ 対物レンズ
１８ 偏向器
２０ 描画室
２２ ＸＹステージ
２４ マスクブランク
２６ ミラー
１００ 貫通孔形成領域
１０１ ブランカ
１０２ グランド電極
１０４ ブランキング電極
１２０ 基板
１３０ 保護膜
１４０ 高抵抗膜
Claims (5)
- 荷電粒子ビーム描画装置のブランキングアパーチャアレイであって、
上面に絶縁膜が設けられた基板と、
前記基板に形成され、所定のビームが通過する貫通孔と、前記絶縁膜上に設けられ、該所定のビームのブランキング偏向を行うブランキング電極及びグランド電極と、をそれぞれ有する複数のブランキングアパーチャ部と、
前記絶縁膜と、少なくとも前記グランド電極の一部と、前記ブランキング電極とを直接覆うように設けられ、前記グランド電極よりも高抵抗であり前記絶縁膜よりも低抵抗である高抵抗膜と、
を備えるブランキングアパーチャアレイ。 - 前記高抵抗膜は島状薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のブランキングアパーチャアレイ。
- 前記高抵抗膜は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｒＮ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はＴｉＣを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のブランキングアパーチャアレイ。
- 前記グランド電極は所定方向に突出部を有し、前記突出部は所定の間隔を有して複数配置され、前記突出部間に前記ブランキング電極及び前記貫通孔が設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のブランキングアパーチャアレイ。
- 対象物を載置する、移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する電子銃と、
複数の開口部が形成され、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う請求項１乃至４のいずれかに記載のブランキングアパーチャアレイと、
前記ブランキングアパーチャアレイを通過した各ビームが前記対象物上のそれぞれの照射位置に照射されるように、各ビームをまとめて偏向する偏向器と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014204873A JP6500383B2 (ja) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 |
| TW106116895A TWI647734B (zh) | 2014-10-03 | 2015-09-15 | Masking aperture array and charged particle beam depicting device |
| TW104130444A TWI594289B (zh) | 2014-10-03 | 2015-09-15 | Blind aperture array and charged particle beam tracing device |
| US14/857,095 US9530616B2 (en) | 2014-10-03 | 2015-09-17 | Blanking aperture array and charged particle beam writing apparatus |
| KR1020150134578A KR101822990B1 (ko) | 2014-10-03 | 2015-09-23 | 블랭킹 애퍼처 어레이 및 하전 입자빔 묘화 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014204873A JP6500383B2 (ja) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016076548A JP2016076548A (ja) | 2016-05-12 |
| JP2016076548A5 JP2016076548A5 (ja) | 2017-08-31 |
| JP6500383B2 true JP6500383B2 (ja) | 2019-04-17 |
Family
ID=55633281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014204873A Active JP6500383B2 (ja) | 2014-10-03 | 2014-10-03 | ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9530616B2 (ja) |
| JP (1) | JP6500383B2 (ja) |
| KR (1) | KR101822990B1 (ja) |
| TW (2) | TWI647734B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018063331A1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Intel Corporation | Fill pattern to enhance ebeam process margin |
| KR102596854B1 (ko) * | 2017-08-08 | 2023-11-02 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 하전 입자 차단 요소, 이러한 요소를 포함하는 노광 장치, 및 이러한 노광 장치를 사용하는 방법 |
| JP6977528B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2021-12-08 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチビーム用アパーチャセット |
| JP6847886B2 (ja) | 2018-03-20 | 2021-03-24 | 株式会社東芝 | 荷電粒子ビーム偏向デバイス |
| CN109321849B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-04-02 | 燕山大学 | 一种适用于高低温的Fe基自润滑复合材料及其制备方法 |
| JP7296274B2 (ja) * | 2019-08-20 | 2023-06-22 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 描画装置および偏向器 |
| JP7359050B2 (ja) * | 2020-03-18 | 2023-10-11 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチビーム用のブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
| JP7492929B2 (ja) | 2021-02-19 | 2024-05-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置、荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置 |
| JP2022185486A (ja) | 2021-06-02 | 2022-12-14 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ブランキングアパーチャアレイユニット |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2617993B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1997-06-11 | 富士通株式会社 | 電子ビーム露光装置のブランキングアレーアパーチャの製造方法 |
| JP2000164495A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Advantest Corp | 荷電粒子ビーム露光装置及びそこで使用するブランキング・アパーチャ・アレイ |
| JP2000268755A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Fujitsu Ltd | 薄型静電偏向器及び走査型荷電粒子ビーム装置 |
| JP3763446B2 (ja) * | 1999-10-18 | 2006-04-05 | キヤノン株式会社 | 静電レンズ、電子ビーム描画装置、荷電ビーム応用装置、および、デバイス製造方法 |
| JP2001283756A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Canon Inc | 電子光学系アレイ、これを用いた荷電粒子線露光装置ならびにデバイス製造方法 |
| JP2001319854A (ja) * | 2000-05-09 | 2001-11-16 | Advantest Corp | マスク、半導体素子製造方法、電子ビーム露光装置、荷電ビーム処理装置において用いられる部材 |
| JP2002190437A (ja) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置及び校正方法 |
| CN1820346B (zh) * | 2003-05-09 | 2011-01-19 | 株式会社荏原制作所 | 基于带电粒子束的检查装置及采用了该检查装置的器件制造方法 |
| JP4704702B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2011-06-22 | キヤノン株式会社 | ブランキングアパーチャアレイおよびその製造方法 |
| DE102008010123A1 (de) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Ims Nanofabrication Ag | Vielstrahl-Ablenkarray-Einrichtung für maskenlose Teilchenstrahl-Bearbeitung |
| EP2251893B1 (en) * | 2009-05-14 | 2014-10-29 | IMS Nanofabrication AG | Multi-beam deflector array means with bonded electrodes |
| JP4874384B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2012-02-15 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 基板カバーおよびそれを用いた荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP5679774B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2015-03-04 | キヤノン株式会社 | 偏向器アレイ、荷電粒子描画装置、デバイス製造方法、偏向器アレイの製造方法 |
| JP5253532B2 (ja) * | 2011-03-01 | 2013-07-31 | キヤノン株式会社 | 偏向器アレイ、偏向器アレイの製造方法、描画装置、および物品の製造方法 |
| EP2750165B1 (en) * | 2011-10-03 | 2016-07-13 | Param Corporation | Electron beam lithographic method |
| TWI477925B (zh) * | 2011-10-04 | 2015-03-21 | Nuflare Technology Inc | Multi - beam charged particle beam mapping device and multi - beam charged particle beam rendering method |
| JP2013165200A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Canon Inc | 荷電粒子線レンズ |
| JP2013168396A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Canon Inc | 静電型の荷電粒子線レンズ及び荷電粒子線装置 |
-
2014
- 2014-10-03 JP JP2014204873A patent/JP6500383B2/ja active Active
-
2015
- 2015-09-15 TW TW106116895A patent/TWI647734B/zh active
- 2015-09-15 TW TW104130444A patent/TWI594289B/zh active
- 2015-09-17 US US14/857,095 patent/US9530616B2/en active Active
- 2015-09-23 KR KR1020150134578A patent/KR101822990B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016076548A (ja) | 2016-05-12 |
| TW201626424A (zh) | 2016-07-16 |
| US20160099129A1 (en) | 2016-04-07 |
| TW201742097A (zh) | 2017-12-01 |
| TWI647734B (zh) | 2019-01-11 |
| KR20160040427A (ko) | 2016-04-14 |
| US9530616B2 (en) | 2016-12-27 |
| KR101822990B1 (ko) | 2018-01-29 |
| TWI594289B (zh) | 2017-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6500383B2 (ja) | ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 | |
| JP6684586B2 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム装置 | |
| JP4843248B2 (ja) | 粒子ビーム露光の改善されたパターン規定装置 | |
| TWI477925B (zh) | Multi - beam charged particle beam mapping device and multi - beam charged particle beam rendering method | |
| US8368015B2 (en) | Particle-optical system | |
| JP6215061B2 (ja) | 電子ビーム露光装置 | |
| KR20210068084A (ko) | 멀티빔 입자 빔 시스템 및 그 동작 방법 | |
| US11302511B2 (en) | Field curvature correction for multi-beam inspection systems | |
| KR102330504B1 (ko) | 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
| JP6553973B2 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム用のブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
| KR102025602B1 (ko) | 멀티 빔용 애퍼쳐 세트 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 | |
| JP2002184692A (ja) | 荷電粒子投射リソグラフィ・システムにおける空間電荷に起因する収差を抑制する装置および方法 | |
| US10340120B2 (en) | Blanking aperture array, method for manufacturing blanking aperture array, and multi-charged particle beam writing apparatus | |
| JP7359050B2 (ja) | マルチビーム用のブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
| JP2006216905A (ja) | 電子ビーム描画装置 | |
| JP7192254B2 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法 | |
| JP2024008831A (ja) | 実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置 | |
| JP2019106498A (ja) | マルチビーム用アパーチャセット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170720 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170720 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180508 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180702 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180807 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181005 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20181106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190118 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20190129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190219 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190304 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6500383 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |