JP2002343295A - 電子線露光装置、縮小投影系及びデバイス製造方法 - Google Patents
電子線露光装置、縮小投影系及びデバイス製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子線の収束角が大きい場合においても、試料
上における電子線のボケ及び像歪を小さくする。 【解決手段】縮小投影光学系１２０は、像面（ウェハー
１１１）側にイマージョンレンズ１０８を有する。縮小
投影光学系１２０とその物面（マスク１０４）との間に
コリメータレンズ（瞳制御光学系）１０６を設けること
により、縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０を縮小投
影光学系１２０の像面の下流側であって該像面から有限
長の位置に配置させる。これにより、試料上における電
子線のボケ及び像歪を最小化することができる。
上における電子線のボケ及び像歪を小さくする。 【解決手段】縮小投影光学系１２０は、像面（ウェハー
１１１）側にイマージョンレンズ１０８を有する。縮小
投影光学系１２０とその物面（マスク１０４）との間に
コリメータレンズ（瞳制御光学系）１０６を設けること
により、縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０を縮小投
影光学系１２０の像面の下流側であって該像面から有限
長の位置に配置させる。これにより、試料上における電
子線のボケ及び像歪を最小化することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光装置、
縮小投影系及びデバイス製造方法に係り、特に電子線に
より試料にパターンを描画する電子線露光装置、該電子
線露光装置に好適な縮小投影系、及び、該電子線露光装
置を使用するデバイス製造方法に関する。
縮小投影系及びデバイス製造方法に係り、特に電子線に
より試料にパターンを描画する電子線露光装置、該電子
線露光装置に好適な縮小投影系、及び、該電子線露光装
置を使用するデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線露光装置は、微細な回路パターン
を形成することができるにも拘わらず現在のところ半導
体製造工程には導入されていない。その原因は、スルー
プット性能が光露光法に比べて劣るためである。近年、
この欠点を解決すべく様々技術が開発されている。その
中の１つの方式として、転写マスクを用いて大きな露光
面積を一括して露光する転写型露光方式がある。この種
の装置で採用されている投影レンズとして、対称磁気タ
ブレット方式の磁界型レンズがある。
を形成することができるにも拘わらず現在のところ半導
体製造工程には導入されていない。その原因は、スルー
プット性能が光露光法に比べて劣るためである。近年、
この欠点を解決すべく様々技術が開発されている。その
中の１つの方式として、転写マスクを用いて大きな露光
面積を一括して露光する転写型露光方式がある。この種
の装置で採用されている投影レンズとして、対称磁気タ
ブレット方式の磁界型レンズがある。
【０００３】対称磁気タブレットを採用することによ
り、３次収差の内の全ての非等方性収差、回転と倍率と
に関する色収差及び等方歪の収差を補正することができ
る(M.B.Heritage,J.Vac.Sci.&Technol.,Vol.12,No.6,No
v/Dec,1975)。
り、３次収差の内の全ての非等方性収差、回転と倍率と
に関する色収差及び等方歪の収差を補正することができ
る(M.B.Heritage,J.Vac.Sci.&Technol.,Vol.12,No.6,No
v/Dec,1975)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、対称磁
気タブレットを採用した場合であっても、電子線の収束
角（開口）が大きくなると、収差量が大きくなり、これ
に伴って解像性能が低下し、実用的な電子線露光装置を
構成することができなくなる。例えば、１００ｎｍ以下
の解像性能を得るために要求される許容収差量を得るた
めには、電子線の収束角を２〜３ｍｒａｄに設定する必
要がある。この程度の収束角の場合、電子・電子相互作
用により像のボケが大きくなる。これを避けるために
は、電子線の照射量、すなわち電流を下げる必要があ
り、これがスループット性能に限界をもたらす。
気タブレットを採用した場合であっても、電子線の収束
角（開口）が大きくなると、収差量が大きくなり、これ
に伴って解像性能が低下し、実用的な電子線露光装置を
構成することができなくなる。例えば、１００ｎｍ以下
の解像性能を得るために要求される許容収差量を得るた
めには、電子線の収束角を２〜３ｍｒａｄに設定する必
要がある。この程度の収束角の場合、電子・電子相互作
用により像のボケが大きくなる。これを避けるために
は、電子線の照射量、すなわち電流を下げる必要があ
り、これがスループット性能に限界をもたらす。
【０００５】一方、電子線を収束するためのレンズ磁場
を投影レンズの像面上に形成するイマージョンレンズ方
式は、レンズ磁場を像面上に形成しない方式に比べて、
大きな収束角（開口）においても収差の少ない条件が得
られる。
を投影レンズの像面上に形成するイマージョンレンズ方
式は、レンズ磁場を像面上に形成しない方式に比べて、
大きな収束角（開口）においても収差の少ない条件が得
られる。
【０００６】しかしながら、２組の電子レンズからなる
投影レンズの像面側の電子レンズとしてイマージョンレ
ンズを採用すると、対称磁気タブレット方式のような前
段のレンズと後段のレンズとの対称性が得られなくなる
ために、前段と後段との像歪みの収差をキャンセルする
ことが難しく、大きな像歪みが発生するという問題があ
った。
投影レンズの像面側の電子レンズとしてイマージョンレ
ンズを採用すると、対称磁気タブレット方式のような前
段のレンズと後段のレンズとの対称性が得られなくなる
ために、前段と後段との像歪みの収差をキャンセルする
ことが難しく、大きな像歪みが発生するという問題があ
った。
【０００７】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、電子線の収束角が大きい場合におい
ても、試料上における電子線のボケ及び像歪を小さくす
ることを目的とする。
のであり、例えば、電子線の収束角が大きい場合におい
ても、試料上における電子線のボケ及び像歪を小さくす
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
電子線により試料にパターンを描画する電子線露光装置
に係り、像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影
光学系と、前記縮小投影光学系の像面に試料を配置する
試料台と、前記縮小投影光学系の入射瞳を前記縮小投影
光学系の像面よりも下流であって該像面から有限長の位
置に配置させる瞳制御光学系とを備え、前記縮小投影光
学系は、その物面上の像をその像面に配置された試料に
縮小投影することを特徴とする。
電子線により試料にパターンを描画する電子線露光装置
に係り、像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影
光学系と、前記縮小投影光学系の像面に試料を配置する
試料台と、前記縮小投影光学系の入射瞳を前記縮小投影
光学系の像面よりも下流であって該像面から有限長の位
置に配置させる瞳制御光学系とを備え、前記縮小投影光
学系は、その物面上の像をその像面に配置された試料に
縮小投影することを特徴とする。
【０００９】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
瞳制御光学系は、試料上における電子線のボケ及び像歪
が共に小さくなる位置（例えば、それらが共に最少にな
る位置）に前記縮小投影光学系の入射瞳を配置すること
が好ましい。
瞳制御光学系は、試料上における電子線のボケ及び像歪
が共に小さくなる位置（例えば、それらが共に最少にな
る位置）に前記縮小投影光学系の入射瞳を配置すること
が好ましい。
【００１０】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
瞳制御光学系は、フィールドレンズを含むことが好まし
い。
瞳制御光学系は、フィールドレンズを含むことが好まし
い。
【００１１】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
瞳制御光学系は、前記縮小電子光学系とその物面との間
に配置されることが好ましい。
瞳制御光学系は、前記縮小電子光学系とその物面との間
に配置されることが好ましい。
【００１２】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
縮小投影光学系は、２組の電子レンズで構成されてお
り、そのうちの１組の電子レンズが前記イマージョンレ
ンズであることが好ましい。
縮小投影光学系は、２組の電子レンズで構成されてお
り、そのうちの１組の電子レンズが前記イマージョンレ
ンズであることが好ましい。
【００１３】本発明の第２の側面は、電子線により試料
にパターンを描画する電子線露光装置に係り、像面側に
イマージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮
小投影光学系の像面に試料を配置する試料台と、前記縮
小投影光学系とその物面との間に配置されたフィールド
レンズとを備え、前記縮小投影光学系は、その物面上の
像をその像面に配置された試料に縮小投影することを特
徴とする。
にパターンを描画する電子線露光装置に係り、像面側に
イマージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮
小投影光学系の像面に試料を配置する試料台と、前記縮
小投影光学系とその物面との間に配置されたフィールド
レンズとを備え、前記縮小投影光学系は、その物面上の
像をその像面に配置された試料に縮小投影することを特
徴とする。
【００１４】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
縮小投影光学系は、２組の電子レンズで構成されてお
り、そのうちの１組の電子レンズが前記イマージョンレ
ンズであることが好ましい。
縮小投影光学系は、２組の電子レンズで構成されてお
り、そのうちの１組の電子レンズが前記イマージョンレ
ンズであることが好ましい。
【００１５】本発明の第３の側面は、電子線により形成
される像を縮小投影する縮小投影系に係り、像面側にイ
マージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮小
投影光学系の入射瞳を前記縮小投影光学系の像面よりも
下流であって該像面から有限長の位置に配置させる瞳制
御光学系とを備えることを特徴とする。
される像を縮小投影する縮小投影系に係り、像面側にイ
マージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮小
投影光学系の入射瞳を前記縮小投影光学系の像面よりも
下流であって該像面から有限長の位置に配置させる瞳制
御光学系とを備えることを特徴とする。
【００１６】本発明の第４の側面は、電子線により形成
される像を縮小投影する縮小投影系に係り、像面側にイ
マージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮小
投影光学系とその物面との間に配置されたフィールドレ
ンズとを備えることを特徴とする。
される像を縮小投影する縮小投影系に係り、像面側にイ
マージョンレンズを有する縮小投影光学系と、前記縮小
投影光学系とその物面との間に配置されたフィールドレ
ンズとを備えることを特徴とする。
【００１７】本発明の第５の側面は、上記の電子線露光
装置を使用してデバイスを製造することを特徴とする。
装置を使用してデバイスを製造することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】まず、図１〜図３を参照しながら
本発明の原理を説明する。図１は、電子線露光装置の一
部を構成する縮小投影光学系の概略構成と光線を示す図
である。１０は縮小電子光学系、１は縮小投影光学系１
０の物面、２は縮小投影光学系１０を構成する２組の電
子レンズの上段の電子レンズ（第１投影レンズ）、３は
縮小投影光学系１０を構成する２組の電子レンズの下段
の電子レンズ（第２投影レンズ）としてのイマージョン
レンズ、４は縮小投影光学系１０の像面である。縮小投
影光学系１０は、その物面１上の像（例えば、転写パタ
ーン、電子源の中間像）をその像面上に配置されたウェ
ハー（試料）１１１に縮小投影する。縮小電子光学系１
０の前段に配置された瞳制御光学系（不図示）により、
縮小投影光学系１０に入射する電子線の入射角及び入射
瞳７が決定される。なお、縮小電子光学系１０を構成す
る２組の電子レズの各組は、１又は複数の電子レンズで
構成され得る。また、縮小投影光学系１０は、２組以外
の複数組の電子レンズで構成されてもよい。
本発明の原理を説明する。図１は、電子線露光装置の一
部を構成する縮小投影光学系の概略構成と光線を示す図
である。１０は縮小電子光学系、１は縮小投影光学系１
０の物面、２は縮小投影光学系１０を構成する２組の電
子レンズの上段の電子レンズ（第１投影レンズ）、３は
縮小投影光学系１０を構成する２組の電子レンズの下段
の電子レンズ（第２投影レンズ）としてのイマージョン
レンズ、４は縮小投影光学系１０の像面である。縮小投
影光学系１０は、その物面１上の像（例えば、転写パタ
ーン、電子源の中間像）をその像面上に配置されたウェ
ハー（試料）１１１に縮小投影する。縮小電子光学系１
０の前段に配置された瞳制御光学系（不図示）により、
縮小投影光学系１０に入射する電子線の入射角及び入射
瞳７が決定される。なお、縮小電子光学系１０を構成す
る２組の電子レズの各組は、１又は複数の電子レンズで
構成され得る。また、縮小投影光学系１０は、２組以外
の複数組の電子レンズで構成されてもよい。
【００１９】図２は、図１の入射瞳７を像面４の下流方
向の無限遠の位置に配置した場合の、電子レンズ（第１
投影レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０
の像歪及び収差によるボケ量の変化を示す図である。図
２は、収差によるボケ量の極小値が得られる第１投影レ
ンズ２の励磁強度と像歪の極小値が得られる第１投影レ
ンズ２の励磁強度とが大きく異なることを示している。
そのため、収差によるボケ量の極小値が得られる条件に
縮小投影光学系１０を設定すると、像歪が大きくなり実
用的でない。
向の無限遠の位置に配置した場合の、電子レンズ（第１
投影レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０
の像歪及び収差によるボケ量の変化を示す図である。図
２は、収差によるボケ量の極小値が得られる第１投影レ
ンズ２の励磁強度と像歪の極小値が得られる第１投影レ
ンズ２の励磁強度とが大きく異なることを示している。
そのため、収差によるボケ量の極小値が得られる条件に
縮小投影光学系１０を設定すると、像歪が大きくなり実
用的でない。
【００２０】図３は、縮小投影光学系に対する電子線の
入射角を変えて、図１の入射瞳７を像面４の下流側であ
って該像面４の近くに移動させた場合の、電子レンズ
（第１投影レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学
系１０の像歪及び収差によるボケ量の変化を示す図であ
る。図３は、収差によるボケ量の極小値が得られる第１
投影レンズ２の励磁強度と像歪の極小値が得られる電子
レンズ２の励磁強度とを一致させることができることを
示している。
入射角を変えて、図１の入射瞳７を像面４の下流側であ
って該像面４の近くに移動させた場合の、電子レンズ
（第１投影レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学
系１０の像歪及び収差によるボケ量の変化を示す図であ
る。図３は、収差によるボケ量の極小値が得られる第１
投影レンズ２の励磁強度と像歪の極小値が得られる電子
レンズ２の励磁強度とを一致させることができることを
示している。
【００２１】以上のように、縮小投影光学系１０を構成
する２組の電子レンズのうち像面４側の電子レンズとし
てイマージョン型の電子レンズを採用し、縮小投影光学
系１０の入射瞳７を像面４よりも下流側であって該像面
４から有限長の位置（例えば、該像面４から近い位置）
に配置させることにより、電子線の収束角が大きい場合
においても、縮小投影光学系１０の収差によるボケ量及
び像歪量の双方を極小化することができる。
する２組の電子レンズのうち像面４側の電子レンズとし
てイマージョン型の電子レンズを採用し、縮小投影光学
系１０の入射瞳７を像面４よりも下流側であって該像面
４から有限長の位置（例えば、該像面４から近い位置）
に配置させることにより、電子線の収束角が大きい場合
においても、縮小投影光学系１０の収差によるボケ量及
び像歪量の双方を極小化することができる。
【００２２】以下、上記の原理を適用した本発明の好適
な実施の形態を説明する。図４は、本発明の好適な実施
の形態に係る電子線露光装置の概略的な構成を示すであ
る。図４に示す電子線露光装置において、電子銃（電子
源）１０１から放射された電子線１３０は、電子レンズ
１０２及び１０３を通過して平行な電子線となり、マス
クステージ１０５に搭載された転写マスク１０４に入射
する。この転写マスク１０４は、縮小投影光学系１２０
の物面に配置されている。転写マスク１０４を透過した
電子線は、フィールドレンズ（瞳制御光学系）１０６を
通過して縮小投影光学系１２０に入射する。フィールド
レンズ１０６は、縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０
を縮小投影光学系１２０の像面（ウェハー１１１の位
置）より下流側であって該像面から近い位置（像面から
有限長の位置）に配置させる。縮小投影光学系１２０
は、例えば、２組の電子レンズ、すなわち上段の電子レ
ンズ１０７及び下段の電子レンズ１０８で構成されてお
り、転写マスク１０４の露光パターンをウェハー（試
料）１１１に縮小投影する。下段（すなわち像面側）の
電子レンズ１０８は、露光対象のウェハー１１１を磁場
中に配置することで低収差を実現することができるイマ
ージョンレンズであり、ウェハー１１１の上側に配置さ
れた上極１０８ａと、ウェハー１１１の下側に配置され
た下極１０８ｂとを有する。下極１０８ｂは、磁性材料
で構成された板部材であり、ウェハーステージ（支持
台）１１２の上に搭載されている。
な実施の形態を説明する。図４は、本発明の好適な実施
の形態に係る電子線露光装置の概略的な構成を示すであ
る。図４に示す電子線露光装置において、電子銃（電子
源）１０１から放射された電子線１３０は、電子レンズ
１０２及び１０３を通過して平行な電子線となり、マス
クステージ１０５に搭載された転写マスク１０４に入射
する。この転写マスク１０４は、縮小投影光学系１２０
の物面に配置されている。転写マスク１０４を透過した
電子線は、フィールドレンズ（瞳制御光学系）１０６を
通過して縮小投影光学系１２０に入射する。フィールド
レンズ１０６は、縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０
を縮小投影光学系１２０の像面（ウェハー１１１の位
置）より下流側であって該像面から近い位置（像面から
有限長の位置）に配置させる。縮小投影光学系１２０
は、例えば、２組の電子レンズ、すなわち上段の電子レ
ンズ１０７及び下段の電子レンズ１０８で構成されてお
り、転写マスク１０４の露光パターンをウェハー（試
料）１１１に縮小投影する。下段（すなわち像面側）の
電子レンズ１０８は、露光対象のウェハー１１１を磁場
中に配置することで低収差を実現することができるイマ
ージョンレンズであり、ウェハー１１１の上側に配置さ
れた上極１０８ａと、ウェハー１１１の下側に配置され
た下極１０８ｂとを有する。下極１０８ｂは、磁性材料
で構成された板部材であり、ウェハーステージ（支持
台）１１２の上に搭載されている。
【００２３】コリメータレンズ（瞳制御光学系）１０６
を設けることにより、縮小投影光学系１２０の前段（上
流側或いは電子銃側）の光学系の設定条件を変更するこ
となく縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０を上記の位
置、すなわち縮小投影光学系１２０の像面より下流側で
あって該像面から有限長の位置に配置することができ
る。ここで、縮小光学系１２０の入射瞳１１０の位置
は、像面（試料）上での像歪量と収差による荷電粒子線
のボケ量とが共に最小値になるように設定される。入射
瞳１１０の位置は、フィールドレンズ５と上段の電子レ
ンズ１０７の励磁条件を調整することにより制御するこ
とができる。像歪量は、例えば、露光結果を評価するこ
とにより得ることができる。また、収差による荷電粒子
線のボケ量は、例えば、ウェハー１１１上或いは像面上
における荷電粒子線の電流分布の立ち上がりエッジ及び
立ち下がりエッジに基づいて評価することができる。
を設けることにより、縮小投影光学系１２０の前段（上
流側或いは電子銃側）の光学系の設定条件を変更するこ
となく縮小投影光学系１２０の入射瞳１１０を上記の位
置、すなわち縮小投影光学系１２０の像面より下流側で
あって該像面から有限長の位置に配置することができ
る。ここで、縮小光学系１２０の入射瞳１１０の位置
は、像面（試料）上での像歪量と収差による荷電粒子線
のボケ量とが共に最小値になるように設定される。入射
瞳１１０の位置は、フィールドレンズ５と上段の電子レ
ンズ１０７の励磁条件を調整することにより制御するこ
とができる。像歪量は、例えば、露光結果を評価するこ
とにより得ることができる。また、収差による荷電粒子
線のボケ量は、例えば、ウェハー１１１上或いは像面上
における荷電粒子線の電流分布の立ち上がりエッジ及び
立ち下がりエッジに基づいて評価することができる。
【００２４】次に、上記の電子線露光装置を利用したデ
バイスの生産方法について説明する。
バイスの生産方法について説明する。
【００２５】図５は、微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す図である。ス
テップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行う。ステップ２（露光制御データ作成）では設計した
回路パターンに基づいて電子線露光装置の露光制御デー
タを作成する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシ
リコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露
光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、
リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成
する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チ
ップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す図である。ス
テップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行う。ステップ２（露光制御データ作成）では設計した
回路パターンに基づいて電子線露光装置の露光制御デー
タを作成する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシ
リコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露
光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、
リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成
する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、
ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チ
ップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシン
グ、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００２６】図６は、図５に示すウエハプロセスの詳細
なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウ
エハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では
ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形
成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込
む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤
を塗布する。ステップ１６（露光）では上記の電子線露
光装置によって回路パターンをウエハに描画する。ステ
ップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエ
ッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。こ
れらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。
なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウ
エハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では
ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形
成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込
む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤
を塗布する。ステップ１６（露光）では上記の電子線露
光装置によって回路パターンをウエハに描画する。ステ
ップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエ
ッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。こ
れらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。
【００２７】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
に製造することができる。
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コスト
に製造することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、例えば、電子線の収束
角が大きい場合においても、試料上における電子線のボ
ケ及び像歪を小さくすることができる。
角が大きい場合においても、試料上における電子線のボ
ケ及び像歪を小さくすることができる。
【図１】電子線露光装置の一部を構成する縮小投影光学
系の概略構成と光線を示す図である。
系の概略構成と光線を示す図である。
【図２】図１の入射瞳７を像面４に対して下流方向の無
限遠の位置に配置した場合の、電子レンズ（第１投影レ
ンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０の像歪
及び収差によるボケ量の変化を示す図である。
限遠の位置に配置した場合の、電子レンズ（第１投影レ
ンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０の像歪
及び収差によるボケ量の変化を示す図である。
【図３】図１の入射瞳７を像面４の下流側であって該像
面４の近くに移動させた場合の、電子レンズ（第１投影
レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０の像
歪及び収差によるボケ量の変化を示す図である。
面４の近くに移動させた場合の、電子レンズ（第１投影
レンズ）２の励磁強度に対する縮小投影光学系１０の像
歪及び収差によるボケ量の変化を示す図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態の電子線露光装置の
概略的な構成を示すである。
概略的な構成を示すである。
【図５】微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チッ
プ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマ
シン等）の製造のフローを示す図である。
プ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマ
シン等）の製造のフローを示す図である。
【図６】図５に示すウエハプロセスの詳細なフローを示
す図である。
す図である。
１ 縮小投影光学系の物面 ２ 電子レンズ ３ イマージョン型電子レンズ ４ 像面 ５ 電子線 ６ 像高を示す電子線 ７ 縮小投影光学系の入射瞳 １０１ 電子銃 １０２ 電子レンズ １０３ 電子レンズ １０４ 転写マスク １０５ マスクステージ １０６ フィールドレンズ（瞳制御光学系） １０７ 電子レンズ １０８ 電子レンズ（イマージョンレンズ） １０８ａ 上極 １０８ｂ 下極 １１０ 入射瞳 １１１ ウェハー（試料） １１２ ウェハーステージ（試料台） １２０ 縮小投影光学系 １３０ 電子線
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/21 Ｈ０１Ｊ 37/21 Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ａ ５４１Ｓ
Claims (11)
- 【請求項１】 電子線により試料にパターンを描画する
電子線露光装置であって、 像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影光学系
と、 前記縮小投影光学系の像面に試料を配置する試料台と、 前記縮小投影光学系の入射瞳を前記縮小投影光学系の像
面よりも下流であって該像面から有限長の位置に配置さ
せる瞳制御光学系と、 を備え、前記縮小投影光学系は、その物面上の像をその
像面に配置された試料に縮小投影することを特徴とする
電子線露光装置。 - 【請求項２】 前記瞳制御光学系は、試料上における電
子線のボケ及び像歪が共に小さくなる位置に前記縮小投
影光学系の入射瞳を配置することを特徴とする請求項１
に記載の電子線露光装置。 - 【請求項３】 前記瞳制御光学系は、試料上における電
子線のボケ及び像歪が共に略最少になる位置に前記縮小
投影光学系の入射瞳を配置することを特徴とする請求項
１に記載の電子線露光装置。 - 【請求項４】 前記瞳制御光学系は、フィールドレンズ
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の電子線露光装置。 - 【請求項５】 前記瞳制御光学系は、前記縮小電子光学
系とその物面との間に配置されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電子線露
光装置。 - 【請求項６】 前記縮小投影光学系は、２組の電子レン
ズで構成されており、そのうちの１組の電子レンズが前
記イマージョンレンズであることを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか１項に記載の電子線露光装置。 - 【請求項７】 電子線により試料にパターンを描画する
電子線露光装置であって、 像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影光学系
と、 前記縮小投影光学系の像面に試料を配置する試料台と、 前記縮小投影光学系とその物面との間に配置されたフィ
ールドレンズと、 を備え、前記縮小投影光学系は、その物面上の像をその
像面に配置された試料に縮小投影することを特徴とする
電子線露光装置。 - 【請求項８】 前記縮小投影光学系は、２組の電子レン
ズで構成されており、そのうちの１組の電子レンズが前
記イマージョンレンズであることを特徴とする請求項７
に記載の電子線露光装置。 - 【請求項９】 電子線により形成される像を縮小投影す
る縮小投影系であって、 像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影光学系
と、 前記縮小投影光学系の入射瞳を前記縮小投影光学系の像
面よりも下流であって該像面から有限長の位置に配置さ
せる瞳制御光学系と、 を備えることを特徴とする縮小投影系。 - 【請求項１０】 電子線により形成される像を縮小投影
する縮小投影系であって、 像面側にイマージョンレンズを有する縮小投影光学系
と、 前記縮小投影光学系とその物面との間に配置されたフィ
ールドレンズと、 を備えることを特徴とする縮小投影系。 - 【請求項１１】 請求項１乃至請求項８のいずれか１項
に記載の電子線露光装置を使用してデバイスを製造する
ことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151522A JP2002343295A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 電子線露光装置、縮小投影系及びデバイス製造方法 |
| US10/150,153 US6831260B2 (en) | 2001-05-21 | 2002-05-20 | Electron beam exposure apparatus, reduction projection system, and device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151522A JP2002343295A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 電子線露光装置、縮小投影系及びデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002343295A true JP2002343295A (ja) | 2002-11-29 |
Family
ID=18996351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001151522A Withdrawn JP2002343295A (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 電子線露光装置、縮小投影系及びデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6831260B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002343295A (ja) |
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| JP5230148B2 (ja) * | 2007-09-04 | 2013-07-10 | キヤノン株式会社 | 荷電粒子線描画装置及びデバイス製造方法 |
| JP7582000B2 (ja) * | 2021-03-22 | 2024-11-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61190839A (ja) | 1985-02-19 | 1986-08-25 | Canon Inc | 荷電粒子線装置 |
| JPS62183118A (ja) | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Canon Inc | アライメント装置及び方法 |
| EP0431864B1 (en) * | 1989-12-04 | 1998-04-29 | Fujitsu Limited | Method of detecting and adjusting exposure conditions of charged particle exposure system and such a system |
| EP1369895B1 (en) * | 1996-03-04 | 2012-05-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron beam exposure apparatus and method, and device manufacturing method |
| JP3927620B2 (ja) | 1996-06-12 | 2007-06-13 | キヤノン株式会社 | 電子ビーム露光方法及びそれを用いたデバイス製造方法 |
| US5929454A (en) | 1996-06-12 | 1999-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection apparatus, electron beam exposure apparatus, and methods associated with them |
| JP3658149B2 (ja) * | 1997-09-04 | 2005-06-08 | キヤノン株式会社 | 電子線露光装置 |
| US6069684A (en) * | 1998-02-04 | 2000-05-30 | International Business Machines Corporation | Electron beam projection lithography system (EBPS) |
| US6130432A (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-10 | International Business Machines Corporation | Particle beam system with dynamic focusing |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001151522A patent/JP2002343295A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-05-20 US US10/150,153 patent/US6831260B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6831260B2 (en) | 2004-12-14 |
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