(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光材料の上面に複数のナイフエッジ構造を具備する、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでの複数の荷電粒子ビームの同時のスポットサイズ測定のための装置において、
Ｓｉウェーハの上面が、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムの焦点面に実質的に配置されたとき、ナイフエッジとして使用するのに適したアンダーカット角度を備えた少なくとも１つのエッジを有する、前記Ｓｉウェーハのエッチングされた貫通開口によりナイフエッジ構造の各々が形成されるように、前記複数のナイフエッジ構造は、前記Ｓｉウェーハに使用されているＳｉ結晶の（１ １ ０）面に対して鋭角をなす前記上面を有するミスカットのＳｉウェーハに配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記鋭角は、２ないし４度の範囲にある請求項１の装置。
【請求項３】
前記鋭角は、２．９ないし３．１度の範囲にある請求項２の装置。
【請求項４】
前記Ｓｉ結晶の［０ ０ １］方向が、前記上面と前記（１ １ ０）面との間に前記鋭角を与えるための回転軸として使用される請求項１、２又は３の装置。
【請求項５】
前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハの厚さが、前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハの厚さは、１０ないし２０マイクロメートルの範囲にあるように減少されている請求項１ないし４のいずれか１の装置。
【請求項６】
前記ナイフエッジ構造は、１以上の細長いトレンチを有する請求項１ないし５のいずれか１の装置。
【請求項７】
前記Ｓｉウェーハには、少なくとも２つのトレンチが設けられ、
第１のトレンチのナイフエッジは、第２のトレンチのナイフエッジに対して約１０９°の角度で配置されている請求項６の装置。
【請求項８】
前記１以上のトレンチは、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステム内の２つの隣接している荷電粒子ビーム間の距離を超えた長さを備えた長いナイフエッジを有する請求項６又は７の装置。
【請求項９】
前記ナイフエッジ構造は、前記蛍光材料から距離をおいて配置されている請求項１ないし８のいずれか１の装置。
【請求項１０】
前記ナイフエッジ構造は、前記蛍光材料から離れて面している前記Ｓｉウェーハの側面に配置されている請求項９の装置。
【請求項１１】
前記貫通開口の第１のエッジは、ナイフエッジとして適しており、
前記第１のエッジに向かい合い、かつ平行な第２のエッジが、前記貫通開口を通過するように荷電粒子ビームの開口角を制限するために、前記第１のエッジに近接して配置されている請求項１ないし１０のいずれか１の装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２のエッジは、前記開口角を５°未満に制限するために配置されている請求項１１の装置。
【請求項１３】
マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでの複数の荷電粒子ビームの同時のスポットサイズ測定のための装置を製造するための方法であって、この方法は、
前記Ｓｉウェーハのために使用されているＳｉの（１ １ ０）面に対して鋭角をなす上面を有するミスカットの前記Ｓｉウェーハを設ける工程と、
前記Ｓｉウェーハに複数の貫通開口をエッチングする工程と、
蛍光材料の上面に複数の貫通開口を備えた前記Ｓｉウェーハを配置する工程とを具備する方法。
【請求項１４】
前記エッチングする工程の少なくとも一部は、ウェットエッチング剤を用いて行われる請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記エッチングする工程は、前記貫通開口を形成するためのドライエッチングプロセスを使用する第１の工程と、ウェットエッチング剤を使用する後続の第２の工程とを含む請求項１３又は１４の方法。 
【請求項１６】
請求項１ないし１２のいずれか１による、ウェーハレベルで複数の荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置を具備する、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおいてウェーハレベルで荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置、及びこのような装置を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型電子顕微鏡のカラムのスポットサイズ、及び電子ビームリソグラフィマシンで使用されるこれらを測定するために、ビームが「ナイフエッジ」として称される鋭いエッジを横切って走査されたときのビームの反射された、又は透過した電流が測定される。このような方法は、例えば、S.A. RishtonらによってJ．Phys. E: Sci. Instrum. 17 296, 1984に掲載されている。
【０００３】
生産用荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおける、特に、非常に多くのビームを有するリソグラフィシステムにおけるスポットサイズ測定のためにこのような方法を適用することは、簡単ではなく、研究用リソグラフィシステムにおける未知の問題や課題を提起する。
【０００４】
一方、生産用荷電粒子ビームリソグラフィシステムは、１０，０００よりも多い荷電粒子ビームを使用することができる。この点で、１組の荷電粒子ビームを測定することができることが非常に望ましい。
【０００５】
他方、これら大多数の荷電粒子ビームが、非常に小さなスポットサイズを有し、非常に密に詰まっている。各荷電粒子ビームのスポットサイズは、２０ｎｍ以下であることができ、また、隣接している荷電粒子ビーム間のピッチは、１００ｎｍよりも小さいことがある。
【０００６】
本発明の目的は、生産用荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおいてウェーハレベルでのスポットサイズ測定のための装置及び方法を提供することである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J．Phys. E: Sci. Instrum. 17 296, 1984, S.A. Rishton et. al.
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明は、蛍光材料の上面にナイフエッジ（ＫＥ）構造を具備する、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでのスポットサイズ測定のための装置において、前記ナイフエッジ（ＫＥ）構造は、Ｓｉの（１ １ ０）面に対して鋭角をなす上面を有するＳｉウェーハに配置されていることを特徴とする装置を提供する。
【０００９】
通常、Ｓｉウェーハは、結晶面の１つに沿って切断され、結晶面は、本出願ではミラー指数表記を使用して示される。本発明は、ミスカットＳｉウェーハにエッチングされたＫＥ構造を使用する。このようなミスカットＳｉウェーハは結晶面の１つに沿って切断されていないが、上面は、Ｓｉの（１ １ ０）結晶面に対して鋭角で配置されるように切断されている。本出願の文脈では、鋭角とは、０°よりも大きく９０°よりも小さい角度である。
【００１０】
特に、ＫＯＨのようなウェットエッチング剤を使用して、このようなミスカットＳｉウェーハに貫通開口部をエッチングするとき、得られる貫通開口は、ミスカットＳｉウェーハの上面がマルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムの荷電粒子ビームの焦点面に実質的に配置されたとき、ＫＥとして使用するのに適したアンダーカット角度を備えた少なくとも１つのエッジを有する。言い換えれば、本発明によるＫＥ構造を備えたＳｉウェーハは、上面が荷電粒子ビームの光軸に対してほぼ垂直になるように配置されることができる。本出願の文脈では、アンダーカット角度は、ＫＥの側壁とウェーハの上面に垂直な面との間の角度である。
【００１１】
ＳｉのＫＥを使用することは、既にRishtonらによって１９８４年に論文に掲載されている。しかしながら、ＳｉのＫＥを周知であるようにして使用することは、電子ビームの焦点面に対してシリコンのナイフエッジを傾ける必要があるので、マルチビーム走査に関して実行可能な解決策でない。
【００１２】
一実施の形態では、前記鋭角は、２ないし４度の範囲にある。（１ １ ０）結晶面に対してこの範囲内の角度を使用してミスカットされたＳｉウェーハを使用することは、小さなアンダーカット角度を備えた側壁を有するＫＥを与える。このようなＫＥは、ＫＥの側壁から荷電粒子の散乱の大きな減少をもたらす。アンダーカット側壁なしで散乱された荷電粒子は、荷電粒子ビームのスポットサイズの測定を妨害する。
【００１３】
他方、大きなアンダーカット角度を使用したとき、ＫＥのエッジが薄くなり、荷電粒子に対して少なくとも部分的に透過性になることがある。このようなＫＥは、エッジまで、荷電粒子ビームを完全にブロックしない。この結果、エッジが十分に規定されず、測定装置の解像度の低下につながる。
【００１４】
一実施の形態では、前記鋭角は、２．９ないし３．１度の範囲にある。
【００１５】
一実施の形態では、Ｓｉ結晶の［０ ０ １］方向が、前記上面と前記（１ １ ０）面との間に前記鋭角を与えるための回転軸として使用される。[０ ０ １]方向の周りの回転の鋭角で（１ １ ０）結晶面に対してミスカットされたウェーハを使用することは、ＫＥとしての使用に適した２つのエッジを提供し、第１のエッジは、上面と（１ −１ −１）結晶面との間にあり、第２のエッジは、上面と（１ −１ １）結晶面との間にある。
【００１６】
（１ −１ −１）面と（−１ １ １）面との間の角度は、約１０９°であり、ＫＥ測定のための２つの独立した方向を提供する。第１のエッジに対してほぼ垂直な第１の方向に互いに対して２つのＫＥ及び荷電粒子ビームでミスカットウェーハを移動させることによって、この第１の方向で荷電粒子ビームのスポットサイズを得ることができる。第２のエッジにほぼ直交する第２の方向に互いに対して２つのＫＥ及び荷電粒子ビームでミスカットウェーハを移動させることによって、この第２の方向で荷電粒子ビームのスポットサイズを得ることができる。これら２つの測定は、荷電粒子ビームリソグラフィシステム内の２つのＫＥでミスカットウェーハを再配置することなく行われることができる。これら２つの測定を組み合わせることは、２次元の荷電粒子ビームのスポットサイズに関する情報を生じる。
【００１７】
一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハの厚さが減少されている。一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲のＳｉウェーハの厚さは、１０〜２０マイクロメートルの範囲にある。Ｓｉウェーハの代表的な厚さは、約２００〜４００マイクロメートルである。ナイフエッジ構造における、及びナイフエッジ構造の周囲のナイフエッジ構造の下のバルクＳｉ材料を除去することによって、ナイフエッジ構造の下でこのバルクＳｉ材料の側壁は、ナイフエッジ構造に対して距離をおいて配置されている。これは、側壁に入射する荷電粒子を少なくとも実質的に防ぎ、このバルクＳｉ材料の側壁によって散乱される。これらが蛍光材料や検出器に達したとき、このような散乱された荷電粒子は、さもなければ測定を妨害する。
【００１８】
一実施の形態では、ミスカットウェーハは、ＳＯＩウェーハである。一実施の形態では、ＳＯＩウェーハは、Ｓｉの薄い上層で覆われたＳｉのバルク層を有し、ＳｉＯ２の層が、前記バルク層と前記Ｓｉの薄い上層との間に配置されている。バルクＳｉ層は、約３３０マイクロメートルの厚さを有し、一方、薄い上層は、約８マイクロメートルの厚さを有する。一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造は、前記薄い上層に配置されている。
【００１９】
一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハには、支持壁が設けられている。一実施の形態では、前記ウェーハの前記上面に垂直な方向で測定されたとき、１３０〜３００マイクロメートルの範囲の高さを有する。
【００２０】
一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造は、１以上の細長いトレンチを有する。このような構造にまた支持壁が設けられたとき、これら支持壁は、前記１以上の細長いトレンチの長手方向に少なくともほぼ垂直に延びている。
【００２１】
一実施の形態では、前記Ｓｉウェーハには、少なくとも２つのトレンチが設けられ、第１のトレンチのＫＥは、第２のトレンチのＫＥに対して約１０９°の角度で配置されている。
【００２２】
一実施の形態では、前記トレンチは、前記マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステム内の２つの隣接している荷電粒子ビーム間の距離を超えた長さを備えた長いＫＥを有する。このような長いＫＥの利点は、隣接している荷電粒子ビーム間の接続線に沿った方向にＫＥを再配置することなく、２以上の隣接している荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するために使用されることができることである。
【００２３】
一実施の形態では、ミスカットＳｉウェーハには、少なくとも２つのトレンチが設けられ、前記第１のトレンチの長いＫＥは、前記第２のトレンチの長いＫＥに対して約１０９°の角度で配置されている。
【００２４】
一実施の形態では、前記蛍光材料は、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）を含む。
【００２５】
一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造は、前記蛍光材料から距離をおいて配置されている。一実施の形態では、前記ナイフエッジ構造と前記蛍光材料との間の距離は、Ｓｉウェーハの厚さにほぼ等しく、特に、Ｓｉウェーハのバルク層は、ナイフエッジ構造と蛍光材料との間に配置されている。さらなる一実施の形態では、ナイフエッジ構造は、蛍光材料から離れて面しているＳｉウェーハの側に配置されている。
【００２６】
一実施の形態では、装置には、Ｓｉウェーハと蛍光材料との間に層が設けられ、前記層には、前記蛍光材料に達するように、荷電粒子ビームの開口角を制限するために配置された絞り開口が設けられている。本出願でバイザーと称される層は、蛍光材料に達するために１次荷電粒子ビームを伝送するために、散乱された荷電粒子をほぼ遮断するために配置されている。一実施の形態では、前記層は、前記蛍光材料の上面に配置されたタングステン層を含む。
【００２７】
一実施の形態では、Ｓｉウェーハには、貫通開口が設けられ、前記貫通開口の第１のエッジは、ＫＥとして適しており、前記第１のエッジに向かい合い、かつ平行な第２のエッジが、前記貫通開口を通過するように荷電粒子ビームの開口角を制限するために、前記第１のエッジに近接して配置されている。一実施の形態では、前記第１及び第２のエッジは、前記開口角を５°未満に、好ましくは２°未満に、より好ましくは約１．５°の角度に制限するために配置されている。
【００２８】
第２の態様によれば、本発明は、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでのスポットサイズ測定のための装置を製造するための方法であって、この方法は、前記Ｓｉの（１ １ ０）面に対して鋭角をなす上面を有するＳｉウェーハを設ける工程と、前記Ｓｉウェーハに貫通開口をエッチングする工程と、蛍光材料の上面に貫通開口を備えた前記Ｓｉウェーハを配置する工程とを具備する方法を提供する。
【００２９】
一実施の形態では、前記エッチングプロセスの少なくとも一部は、ＫＯＨのようなウェットエッチング剤を用いて行われる。ウェットエッチングにより、貫通開口のエッジは、Ｓｉの結晶面に沿ってアライメントされ、少なくとも１つがＫＥとして使用するのに適した、鋭く輪郭のはっきりしたエッジを得る。
【００３０】
さらなる実施の形態では、前記エッチングプロセスは、前記貫通開口を形成するためのドライエッチングプロセスを使用する第１の工程と、ウェットエッチング剤を使用する後続の第２の工程とを含む。第１の工程は、貫通開口のおおまかな形状を与えるが、第２の工程は、ＫＥとして使用するための輪郭のはっきりしたエッジを与える。鋭く輪郭のはっきりしたエッジを得るために、通常、わずか数分のウェットエッチングを要する。
【００３１】
第３の態様によれば、本発明は、上で述べられたような、ウェーハレベルで荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置を具備するマルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムを提供する。
【００３２】
本明細書に説明され図示されるさまざまな態様及び特徴は、可能なところならどこにでも、個々に適用されることができる。これらの個々の態様、特に、添付の従属請求項に規定される態様及び特徴は、分割特許出願の主題となることができる。
【００３３】
本発明が、添付図面に示される例示的な実施の形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、ＫＥとして使用するのに適したエッジを有する、貫通開口が設けられたミスカットＳｉウェーハを示す平面図である。
【図２】図２は、本発明による装置の第２の例の実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明による装置の第３の例の実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図４】図４は、バイザーが蛍光材料の上面に配置されている、本発明による装置の第４の例の実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図５】図５は、Ｓｉ層がまたバイザーとして使用される、第５の例を概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明によるシリコンＫＥのさらなる実施の形態を概略的に示す上面図である。
【図７】図７は、ウェーハレベルで荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置を有するマルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明によるシリコンナイフエッジ（Ｓｉ ＫＥ）の第１の例を示す図である。図１のイメージは、ミスカットＳｉウェーハの上面１０を示し、この上面には貫通開口がウェットエッチングプロセスによってエッチングされている。Ｓｉウェーハは、Ｓｉウェーハのヘタ上面（het top plane）がＳｉの（１ １ ０）結晶面に対して約３°の角度で配置されるようにミスカットされている。
【００３６】
Ｓｉの結晶構造により、ＫＯＨ、ＴＭＡＨのようなウェットエッチング剤は、Ｓｉの（１ １ １）結晶面をほとんど腐食しない。それ故、得られた貫通開口は、（１ １ １）面によって、特に、図１に示されるように、（−１ １ １）、（１ −１ １）、（１ １ １）面、及びこれらの反対の（１ −１ −１）、（−１ １ −１）、（−１ −１ −１）面によって制限される。対称的な図に配置されたとき、これらの面は８面体を形成する。
【００３７】
上面と（１ −１ −１）結晶面又は（１ −１ １）結晶面との間のエッジは、ＫＥ測定のために使用されることができる。特に、上面と、（１ −１ −１）結晶面又は（１ −１ １）結晶面との間のエッジは、上面に対してアンダーカット角度を有する。図１では、これらエッジが円１１、１２で印されている。
【００３８】
Ｓｉ結晶においてＳｉウェーハの（０ ０ １）方向が、図１の例の場合のように、上面と（１ １ ０）面との間に鋭角を与えるための回転軸として使用されたとき、上面と（１ −１ −１）結晶面との間のエッジと、上面と（１ −１ １）結晶面との間のエッジとの両方がＫＥとして使用されることができる。図示されるように、上面と（１ −１ −１）結晶面との間の第１のエッジ１１と、上面と（１ −１ １）結晶面との間の第２のエッジ１２との間の第２のエッジ１２との間の角度は、約１０９°であり、特に、約１０９．４７°である。これらＫＥの両方を使用することにより、略直交する２方向にスポットサイズが生じる。
【００３９】
図２は、本発明による装置の一例の一部を概略的に示す断面図である。装置は、ミスカットＳｉウェーハ２０を有し、このウェーハには貫通開口２３がエッチングプロセスによってエッチングされている。再び、Ｓｉウェーハ２０は、Ｓｉウェーハ２０のヘタ上面がＳｉの（１ １ ０）結晶面に対して約３°の角度で配置されるようにミスカットされている。ミスカットにより、貫通開口２３のエッジの少なくとも１つが、アンダーカット角度βで側壁を有し、ナイフエッジＫＥとして使用される。
【００４０】
図２の断面に示されるように、ナイフエッジ構造における、及びナイフエッジ構造の周囲のＳｉウェーハ２０の厚さは、約１５マイクロメートルに減少されている。Ｓｉウェーハ２０の全厚さは、約２００マイクロメートルである。このＳｉウェーハ２０は、この例ではＹＡＧ結晶である蛍光材料２１の上面に配置され、蛍光材料は、例えばＣＣＤデバイスである光検出器２４の上面に配置されている。
【００４１】
ナイフエッジ構造ＫＥは、蛍光材料２１から離れて面しているＳｉウェーハ２０の側面に配置されている。かくして、ナイフエッジＫＥは、蛍光材料から距離をおいて配置され、この距離は、Ｓｉウェーハ２０の厚さにほぼ等しい。
【００４２】
荷電粒子ビーム２２のスポットサイズを測定するために、装置は、ナイフエッジＫＥ横切ってビーム２２の各々を走査するために、走査方向ＳＤにビーム２２に対して移動される。あるいは、装置に対して荷電粒子ビーム２２を移動させることも可能である。荷電粒子ビーム２２の少なくとも一部がナイフエッジＫＥを通過しＹＡＧ結晶２１に衝突すると、荷電粒子が光子に変換されて、光検出器２４によって検出される。ナイフエッジ２２の位置でのビーム２２のスポットサイズの測定は、ナイフエッジＫＥを横切るビーム２２の走査中、光検出器２４からの信号の変化から導き出されることができる。
【００４３】
図３は、本発明による装置のさらなる一例の一部を概略的に示す断面図である。この装置は、薄い上層３２で覆われたバルクのＳｉ層３１を備えたミスカットＳＯＩウェーハ３０を有し、ＳｉＯ２の層３３が、バルク層３１と薄い上層３２との間に配置されている。図３に示されるように、ナイフエッジ構造ＫＥは、薄い上層３２に配置されている。ＳｉＯ２層がウェットエッチングプロセスを停止させるので、ＳＯＩウェーハの使用が有効である。貫通開口３４は、上側からウェットエッチングされる。他の側から、孔３８がドライエッチングプロセスによって形成され、これら孔３８は、特に、ウェーハ３０の上面３９に平行でない方向で、貫通開口３４よりも大きい。
【００４４】
ナイフエッジＫＥが、薄い上層に、例えば８マイクロメートルの厚さの上層に配置されているので、ナイフエッジ構造ＫＥにおける、及びナイフエッジ構造ＫＥの周囲のＳｉウェーハ３０の厚さは、約８マイクロメートルに減少されている。Ｓｉウェーハ３０の全厚さは、約３３０マイクロメートルである。
【００４５】
このＳｉウェーハ３０は、この例ではＹＡＧ結晶である蛍光材料３５の上面に配置され、蛍光材料は、例えば、ＣＣＤデバイスである光検出器３６の上面に配置されている。ナイフエッジ構造ＫＥは、蛍光材料３５から離れて面しているＳｉウェーハ３０の側面に配置されている。かくして、ナイフエッジＫＥは、蛍光材料から距離をおいて配置され、この距離は、Ｓｉウェーハ３０のバルク層の厚さにほぼ等しい。
【００４６】
図４は、本発明による装置のさらなる一例の一部を概略的に示す断面図である。この例は、バイザー４１を設けたことを除いて、図３に示される例と同じである。バイザー４１は、Ｓｉウェーハ３１と蛍光材料３５との間に配置され、ダイアフラム４２が、蛍光材料３５に達するようにビーム３７の開口角を制限するために配置されている。バイザー４１は、蛍光材料３５の上面にタングステンパターンを有する。
【００４７】
図５は、本発明の装置の一部を概略的に示す断面図であり、Ｓｉ層５０がまたバイザーとして使用されている。図示されるように、Ｓｉ層５０には、ナイフエッジＫＥとして使用するのに適した第１のエッジを有する貫通開口５１が設けられている。第１のエッジＫＥにおける貫通開口の側壁５２は、既に上で説明されたＳｉウェーハのミスカットにより、アンダーカット角度βで配置されている。この例での貫通開口は、第１の側壁５２と向かい合い、かつ平行な第２の側壁５３を有し、第２の側壁５３は、貫通開口５１を通過するように、荷電粒子ビームの開口角γを制限するために第１の側壁５２に近接して配置されている。かくして、貫通開口の第１のエッジＫＥと、第１のエッジＫＥと向かい合い、かつ平行な第２のエッジ５４とが、貫通開口５１を通過するように、荷電粒子ビームの開口角γを制限するために第１のエッジＫＥに近接して配置されている。この構成では、第１のエッジＫＥで、又はその近くでＳｉによって散乱される荷電粒子は、少なくとも、第２の側壁５３によってブロックされる。第２の側壁５３は、かくして、バイザーとして作用する。
【００４８】
好ましくは、第１のエッジＫＥと第２のエッジ５４とは、５°未満の、好ましくは２°未満の、より好ましくは約１．５°の角度に開口角を制限するために配置されている。
【００４９】
図６は、本発明による装置のさらなる一例の一部を示す上面図である。ＫＥを与えるために、この例のＳｉウェーハ６０には、１以上の細長いトレンチ６１、６２、６１’、６２’が設けられている。図示されるように、Ｓｉウェーハ６０には、少なくとも２つのトレンチが設けられ、第１のトレンチ６１のナイフエッジＫＥ１は、第２のトレンチ６２のナイフエッジＫＥ２に対して約１０９°の角度αで配置されている。このようなトレンチ６１、６２は、かくして、長いナイフエッジＫＥ１、ＫＥ２を与え、これらは、図６に矢印で示されるように、Ｓｉウェーハを再配置することなく、２以上の隣接している荷電粒子ビームのために使用されることができる。１以上のトレンチ６１、６２、６１’、６２'は、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムの２つの隣接している荷電粒子ビーム間の距離を超える長さを有する長いナイフエッジＫＥ１、ＫＥ２を有する。
【００５０】
個々のビームのスポットサイズを決定するために、このビームは、「オン」にされ、この間、他のビームは「オフ」にされる。第１の走査方向ＳＤ１にビームに対して装置を移動させることによって、この第１の走査方向におけるスポットサイズが決定される。第２の走査方向ＳＤ２にビームに対して装置を移動させることによって、この第２の走査方向におけるスポットサイズが決定される。続いて、測定されたビームがスイッチを「オフ」にされ、他のビームのうちの１つがそのスポットサイズを測定するためにスイッチを「オン」にされる。
【００５１】
図７は、ウェーハレベルで荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置７１を備えたマルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムを示す図である。本発明による装置７１は、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムに配置され、ナイフエッジを備えたＳｉウェーハは、リソグラフィシステムのウェーハレベルに配置されている。荷電粒子ビーム７４は、ウェーハレベルに合焦される。各荷電粒子ビーム７４で、Ｓｉのナイフエッジは、上でより詳細に説明されたように配置されている。荷電粒子ビーム７４に対して構成体Ｓを移動させることによって、ビーム７４はナイフエッジを横切って走査される。ビームがナイフエッジを少なくとも部分的に通過するとき、ビームが蛍光材料に衝突し、この結果、光ビーム７５を放出し、これは、カメラ７２によって、すなわち、少なくとも受光器又はＣＣＤデバイス７２によって検出される。
【００５２】
構成体Ｓの移動中、ＣＣＤデバイスの個々のセルは通常のやり方で読み出され、データがシステムの演算ユニットＣｕに与えられる。演算ユニットは、個々の荷電粒子のスポットサイズを決定する。
【００５３】
これに関して、図７に示される荷電粒子ビーム７４は、リソグラフィシステムで利用可能な全ての荷電粒子ビームの第１の組のみであることが留意される。この組は、個々のビームのスポットサイズの測定が同時に行われるように、距離をおいて離間されているように選択される。例えば、ビーム間の距離は、ＣＣＤデバイスの個々のセルの寸法に適合される。
【００５４】
スポットサイズが荷電粒子ビーム７４の第１の組を測定したとき、制御装置ＣＭは、スポットサイズが決定される荷電粒子ビームの第２の組を与えるために、この特定の組のビーム７４のスイッチを「オフ」にし、隣接している荷電粒子ビームのスイッチを「オン」にする。
【００５５】
なお、上の説明は、好ましい実施の形態の動作を説明するために含まれ、本発明の範囲を限定することを意図していないことが理解されるべきである。上の説明から、多くの変形例が本発明の意図及び範囲に包含されることが当業者に明らかである。
出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を以下に付記する。
［１］蛍光材料の上面にナイフエッジ構造を具備する、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでのスポットサイズ測定のための装置において、前記ナイフエッジ構造は、Ｓｉの（１ １ ０）面に対して鋭角をなす上面を有するＳｉウェーハに配置されていることを特徴とする装置。
［２］前記鋭角は、２ないし４度の範囲にある［１］の装置。
［３］前記鋭角は、２．９ないし３．１度の範囲にある［２］の装置。
［４］Ｓｉ結晶の［０ ０ １］方向が、前記上面と前記（１ １ ０）面との間に前記鋭角を与えるための回転軸として使用される［１］、［２］又は［３］の装置。
［５］前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハの厚さが減少されている［１］ないし［４］のいずれか１の装置。
［６］前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハの厚さは、１０ないし２０マイクロメートルの範囲にある［５］の装置。
［７］前記ウェーハは、Ｓｉの薄い上層で覆われたＳｉのバルク層を有するＳＯＩウェーハであり、ＳｉＯ２の層が、前記バルク層と前記薄い上層との間に配置されている［５］又は［６］の装置。
［８］前記ナイフエッジ構造は、前記Ｓｉの薄い上層に配置されている［７］の装置。
［９］前記ナイフエッジ構造における、及び前記ナイフエッジ構造の周囲の前記Ｓｉウェーハには、支持壁が設けられている［１］ないし［８］のいずれか１の装置。
［１０］前記支持壁は、前記ウェーハの前記上面に垂直な方向で測定されたとき、１３０ないし３００マイクロメートルの範囲の高さを有する［９］の装置。
［１１］前記ナイフエッジ構造は、１以上の細長いトレンチを有する［１］ないし［１０］のいずれか１の装置。
［１２］前記Ｓｉウェーハには、少なくとも２つのトレンチが設けられ、第１のトレンチのＫＥは、第２のトレンチのＫＥに対して約１０９°の角度で配置されている［１１］の装置。
［１３］前記１以上のトレンチは、マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステム内の２つの隣接している荷電粒子ビーム間の距離を超えた長さを備えた長いＫＥを有する［１１］又は［１２］の装置。
［１４］前記蛍光材料は、イットリウム−アルミニウム−ガーネット（ＹＡＧ）を含む［１］ないし［１３］のいずれか１の装置。
［１５］前記ナイフエッジ構造は、前記蛍光材料から距離をおいて配置されている［１］ないし［１４］のいずれか１の装置。
［１６］前記ナイフエッジ構造と前記蛍光材料との間の距離は、Ｓｉウェーハの厚さにほぼ等しい［１５］の装置。
［１７］前記ナイフエッジ構造は、前記蛍光材料から離れて面している前記Ｓｉウェーハの側面に配置されている［１５］又は［１６］の装置。
［１８］前記Ｓｉウェーハと前記蛍光材料との間に層が配置され、前記層には、前記蛍光材料に達するように、荷電粒子ビームの開口角を制限するために配置された絞り開口が設けられている［１５］、［１６］又は［１７］の装置。
［１９］前記層は、前記蛍光材料の上面に配置されたタングステン層を含む［１８］の装置。
［２０］前記Ｓｉウェーハには、貫通開口が設けられ、前記貫通開口の第１のエッジは、ＫＥとして適しており、前記第１のエッジに向かい合い、かつ平行な第２のエッジが、前記貫通開口を通過するように荷電粒子ビームの開口角を制限するために、前記第１のエッジに近接して配置されている［１］ないし［１９］のいずれか１の装置。
［２１］前記第１及び第２のエッジは、前記開口角を５°未満に、好ましくは２°未満に、より好ましくは約１．５°の角度に制限するために配置されている［２０］の装置。
［２２］マルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおけるウェーハレベルでのスポットサイズ測定のための装置を製造するための方法であって、この方法は、前記Ｓｉの（１ １ ０）面に対して鋭角をなす上面を有するＳｉウェーハを設ける工程と、前記Ｓｉウェーハに貫通開口をエッチングする工程と、蛍光材料の上面に貫通開口を備えた前記Ｓｉウェーハを配置する工程とを具備する方法。
［２３］前記エッチングプロセスの少なくとも一部は、ＫＯＨのようなウェットエッチング剤を用いて行われる［２２］の方法。
［２４］前記エッチングプロセスは、前記貫通開口を形成するためのドライエッチングプロセスを使用する第１の工程と、ウェットエッチング剤を使用する後続の第２の工程とを含む［２２］又は［２３］の方法。 
［２５］［１］ないし［２１］のいずれかによる、ウェーハレベルで荷電粒子ビームのスポットサイズを測定するための装置を具備するマルチ荷電粒子ビームリソグラフィシステムシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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