(57)【要約】提供されているのは、複数のブランク位置のフラッシュサイクルを使用するフォトリソグラフィにおけるラスタ走査ビームを発生させる為の技術である。本発明の一実施形態において、ビームは、絞りの領域（第１ブランク位置と呼ぶ）に衝突する第１アパーチャの陰影を生成する。ビームは、第１アパーチャの陰影が第１方向からフラッシュ位置に沿って移動するように偏向されるが、フラッシュ位置において、その一部は絞り内に置かれた第２アパーチャと重畳する。フラッシュサイクルを完了するため、ビームは、第１アパーチャの陰影が絞りの第２領域（第２ブランク位置と呼ぶ。）に衝突するように偏向される。その結果、フラッシュサイクル中、ビームは、一方向において、２つの異なるブランク位置に衝突するように偏向される。
2005522042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にアパーチャが配置された絞りを用いてビームをシステマティックにブランキング及びフラッシングすることにより、基板上にパターンを書き込む方法において：
前記絞りの第１領域にビームを衝突させて第１ブランク位置を定め、前記第１ブランク位置から、前記アパーチャ内に置かれたフラッシュ位置まで、第１方向に沿って、前記前記ビームを移動させるステップと；
前記絞りの第２領域に衝突させて第２のブランク位置を定める為に、前記フラッシュ位置から、前記第１方向に沿って、前記ビームを移動させるステップと；
を備える、前記方法。
【請求項２】
前記第２ブランク位置に衝突させる為に前記ビームを移動させた後、前記アパーチャを通して伝播する為に、前記第２位置から、前記第１方向の反対の第２方向に沿って、前記ビームを移動させ、前記アパーチャを通して周期的に前記ビームを伝播させる為に前記第１ブランク位置及び第２ブランク位置に連続して衝突するように、前記ビームを反復して移動させるステップと；
を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１ブランク位置に前記ビームを衝突させた後、前記第２ブランク位置に衝突させる為に前記ビームを移動させる前に、追加のフラッシュ位置に衝突させるように前記ビームを移動させるステップを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記フラッシュ用絞りは、追加のアパーチャを含み、前記フラッシュ位置の前記追加のフラッシュ位置は、異なるアパーチャ内に置かれている、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ビームは、前記フラッシュサイトに衝突する為に前記第１ブランクサイトから移動し、前記追加のトランスミッションサイトに衝突する為に前記フラッシュサイトから移動するとき、共通の軌道に沿って移動する、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記ビームが、前記フラッシュ位置に衝突する為に第１軌道に沿って前記第１ブランク位置から、更に、前記追加のフラッシュ位置に衝突する為に前記第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記フラッシュ位置から移動する、請求項３記載の方法。
【請求項７】
ビーム源と、前記絞りと前記ビーム源との間に配置された追加の絞りとを提供するステップであって、前記追加の絞りは、前記アパーチャを重畳する追加のアパーチャを含み、前記絞りと前記追加の絞りは、前記ビーム源と前記基板との間に配置され、前記ビームは、一定の横断区域を有する前記アパーチャを通って伝播され、前記横断区域は、前記アパーチャと前記追加のアパーチャの重畳により規定される、前記ステップを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記横断区域は、Ｌ状である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記アパーチャに、露出される基板の区域と重畳させてフラッシュ位置を定めるステップを更に含み、前記ビームを反復して移動させるステップは、前記アパーチャを通って前記ビームを周期的に伝播させ、同時に、前記基板上に複数のフラッシュを露光する為に前記ビームに対し前記基板を移動させる工程を含む、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
前記ビーム源と前記基板間に配置された第１絞り及び第２絞りであって、前記絞りの各々にアパーチャが結合され、第１アパーチャ及び第２アパーチャがそれぞれ定められる前記第１絞り及び第２絞りを用いて、前記ビーム源により生み出されたビームをシステマティックにブランキング及びフラッシングすることにより、前記基板上にパターンを書き込みする方法において、
前記ビームを前記第２絞りの第１領域に衝突させて第１ブランク位置を定めるステップと；
前記第１ブランク位置から、前記第２アパーチャ内に置かれたフラッシュ位置まで、前記第１方向に沿って、前記ビームを移動させるステップであって、前記ビームは、前記第２アパーチャを通して伝播され、前記アパーチャは横断区域を有し、その形状は、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャにより定められる、前記ステップと；
前記第２絞りの第２領域に衝突して第２ブランク位置を定める為に、前記フラッシュ位置から前記第１方向に沿って、前記ビームを移動させるステップと；
前記第２ブランク位置に衝突する為に前記ビームを移動させた後、前記第２アパーチャを通して伝播させる為に前記第２ブランク位置から、前記第１方向の反対の第２方向に沿って、前記ビームを移動させ、周期的に前記アパーチャを通して伝播させ、前記基板に衝突させる為に前記第１ブランク位置と第２ブランク位置に連続して衝突させるように前記ビームを反復的に移動させるステップと；
を備える、前記方法。
【請求項１１】
露光される前記基板の区域を前記アパーチャに重畳させてフラッシュサイトを定めるステップを更に含み、前記ビームを反復的に移動させるステップは、前記アパーチャを通して前記ビームを周期的に伝播し、同時に、前記基板を前記ビームに関して移動させ、前記基板に複数のフラッシュサイトを露光する工程を更に含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第１ブランク位置に前記ビームを衝突させた後、前記第２ブランク位置に衝突させる為に前記ビームを移動させる前に、前記第２アパーチャ内に置かれた追加のフラッシュ位置に衝突させる為に前記ビームを移動させるステップを更に含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記ビームは、前記フラッシュ位置に衝突する為に前記第１ブランク位置から移動し、前記追加のフラッシュ位置に衝突する為に前記フラッシュ位置から移動するとき、共通の軌道に沿って移動する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記ビームが、前記フラッシュ位置に衝突する為に第１軌道に沿って前記第１ブランク位置から、更に、前記追加のフラッシュ位置に衝突する為に前記第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記フラッシュ位置から移動する、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
内部にアパーチャが配置された絞りを用いてビームをシステマティックにブランキング及びフラッシングすることにより、基板上にパターンを書き込むシステムにおいて：
前記ビームを前記絞りの第１領域に衝突させて第１ブランク位置を定める手段と；
前記ビームを前記第１ブランク位置から、前記アパーチャ内に置かれたフラッシュ位置まで、第１方向に沿って、移動させる手段と；
前記ビームを、前記絞りの第２領域に衝突させて第２のブランク位置を定める為に、前記フラッシュ位置から、前記第１方向に沿って、移動させる手段と；
を備える、前記システム。
【請求項１６】
基板にパターンを書き込むシステムにおいて：
経路に沿ってエネルギビームを向けるソースと；
アパーチャが形成され、前記経路内に配置された絞りと；
前記経路に関し前記基板を空間的に変位させる為の変位機構と；
前記基板近傍の前記経路内に配置された書き込み用平面であって、前記ビームが前記アパーチャの陰影を形成し、前記アパーチャが前記書き込み用平面に衝突する、前記平面と；
前記ビームを偏向する為に前記絞りの近傍に配置された偏向器と；
前記ソース、前記偏向器、前記変位機構とデータ通信状態にあるプロセッサと；
前記プロセッサとデータ通信状態にあるメモリであって、コンピュータ可読媒体を備え、前記可読媒体は、内部に組み込まれたコンピュータ可読プログラムを有し、前記コンピュータ可読プログラムは、第１方向に沿って、前記絞りの第１領域上に衝突して第１ブランク位置を定めることから前記ビームを移動する為に前記偏向器を制御し、前記アパーチャ内に置かれたフラッシュ位置上に衝突させる第１セット指令と、前記絞りの第２領域上に衝突させて第２ブランクフラッシュ位置を定める為に、前記第１方向に沿って、前記フラッシュ位置上の衝突から前記ビームを移動させる為に前記偏向器を制御する第２セット指令と、を含む、前記メモリと；
を備える、前記システム。
【請求項１７】
前記コンピュータ可読プログラムは、前記第１方向の反対の第２方向に沿って、前記アパーチャを通って伝播するように前記第２ブランク位置上の衝突から、前記ビームを移動させる為に前記偏向器を制御し、前記アパーチャを通って前記ビームを周期的に伝播させる為に前記第１ブランク位置及び第２ブランク位置に連続して衝突するように前記ビームを連続的に移動させる第３セット指令を更に備える、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記コンピュータ可読プログラムは、前記第１ブランク位置に前記ビームを衝突させた後、前記第２ブランク位置に衝突させる為に前記ビームを移動させる前に、前記基板上にＬ字状領域を露光する為に、追加のフラッシュ位置に衝突させるように前記ビームを移動させ、前記偏向器を制御する第３セット指令を更に含む、請求項１６記載のシステム。
【請求項１９】
追加のアパーチャを含む追加の絞りであって、前記追加のアパーチャは、前記アパーチャと重畳し、前記絞りと前記追加の絞りは、前記ソースと前記仮想平面との間に配置され、前記ビームは、一定の横断区域を有する前記アパーチャを通って伝播し、前記横断区域の形状は、前記アパーチャと前記追加のアパーチャと重畳により定められる、前記追加の絞りを更に含む、請求項１８記載のシステム。
【請求項２０】
前記コンピュータ可読プログラムは、前記基板に複数のフラッシュサイトを露光する為に前記基板を前記ビームに関して移動させ、同時に、前記アパーチャを通って周期的に伝播するように前記変位機構、前記ソース、前記偏向器を制御する第４セット指令を更に含む、請求項１８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
[0001]本発明は、全般的にパターン発生システムに関する。特に、本発明は、ラスタ走査ビーム書き込み技術を用いるリソグラフィパターン発生システムにおけるカラムに関する。
【０００２】
[0002]図１は、抽出エネルギ１０ｋＶを備えたＺｒＯショットキー放射カソードのような高輝度電子源１２を含むフォトリソグラフィパターン発生システムにおいて用いられる例示的従来技術のカラム１０を示す。ソース１２は、電子ビーム１２を生み出し、これが経路１６に沿って向けられる。経路１６に配置されているのは、焦点レンズ１８，第１絞り２０，第２絞り２２，対物レンズ２４である。第１絞り２０は、経路１６にある矩形アパーチャ２０ａを含み、第２絞り２２は、経路１６にある矩形アパーチャ２２ａを含む。第１絞り２０と第２絞り２２との間に配置されているのは、第１偏向器２６である。第２偏向器２８は、第１絞り２２と対物レンズ２４間に配置されている。
【０００３】
[0003]レンズ１８は、一連の拡大レンズ又は静電レンズでもよく、ビーム１４内の電子を集束し、矩形アパーチャ２０ａを通過させる。第１偏向器２６は、第２アパーチャ２２ａに関し角度θdを介してビーム１４を偏向し、システマティックにビーム１４の一部を、後述する対物レンズ２４を通して伝播させる。
【０００４】
[0004]対物レンズ２４は、第１偏向器２６と、第２絞り２２近傍の第２偏向器２８との間に置かれた対象面３０を画成する。対象面３０は第１偏向器２６と第２絞り２２との間に位置決めされて示されているが、対象面３０は、第２偏向器２８と第２絞り２２との間に位置決めされてもよい。対物レンズ２４は、画像面３２上に対象面３０の像を造る。ビーム１４は、焦点平面３２と対峙されているので、正方形アパーチャ２０ａと長方形アパーチャ２２ａの上重ねの（集束された画像に対向するように）陰影として画像面３２に衝突する。この構成において、画像面３２上に衝突する陰影区域は、画像倍率の代わりに対物レンズ２４の焦点により決定される。陰影区域は、第１アパーチャ２０ａ又は第２アパーチャ２２ａのいずれか一方の物理的大きさよりかなり小さくてもよく、その大きさは、カソード交差点１６ａと対象面３０との間の距離を調整することにより、変更されてもよい。画像面３０に位置決めされるのは、パターンが書き込まれる基板３６である。
【０００５】
[0005]パターンを書き込むとき、最高品位パターンを最小時間（パターンカバレージ率（Ｒ）の観点で表示される）で提供することが望ましい。Ｒは、書き込み時間の１秒当たりに露光されるパターン区域を特定する。Ｒは、通常、１秒当たりの平方ｃｍ（ｃｍ2／秒）の寸法をもって表現される。そのため、高いＲを有するパターン書き込み技術を用いることが望ましい。
【０００６】
[0006]そのようなパターン書き込み技術の一つは、"Raster shaped beam pattern generation"（J. Vac. Sci. Tech. B17:6, p. 2927(1999)）でRishton氏等により記述され、規則的な格子の各ピクセル内のパターン領域の一部を特定する為にグレイビーム形式を用いる。ピクセル格子は、更に、フラッシュサイトが２×２アレイの４つのグレイビームデータピクセルを含むフラッシュ用格子に仕切られる。ビームは、基板全体に周期的に走査される。露光振幅逆行走査は、一様な鋸歯型ラスタ走査に付加されるので、ビームはおよそ１０ナノ秒間、各露光領域から離れないように見える。各露光において、パターンは、成形ビームを使用して構成され、エッジがアドレスグリッド上に位置決めされ、これは、ピクセル格子よりかなり綿密である。ビームの大きさと形状は、露光区域を囲む４×４ピクセルアレイのグレイビームデータから導かれる。露光時間は、近傍の散乱および他の照射量誤差の影響を訂正する為に、露光サイクル時間の約３０％−８０％の間で変更される。
【０００７】
[0007] パターン露光は、ビーム１４のフラッシング及びブランキングとして制御される。フラッシュは、画像面３２内にビーム１４が存在することにより、１サイクルの露光シーケンス中に画像面３２内で書き込まれたパターンの一部である。ブランクとは、画像面３２内にビーム１４が存在していないことである。
【０００８】
[0008] 図１および図２を参照すると、フラッシュ位置と呼ぶように、正方形アパーチャ２０ａの陰影が長方形アパーチャ２２ａと重畳するように第１偏向器２６がビーム１４を偏向するとき、フラッシュが生じる。正方形アパーチャ２０ａの引例の、どの部分も長方形アパーチャ２２ａと重畳しないように（ブランク位置３６と呼ばれる）第２偏向器２８がビーム１４を偏向するとき、ブランクが生じる。第１偏向器２６は、書き込まれるべきパターンに従って、システマティックにビーム１４をフラッシュ及びブランクする。
【０００９】
[0009]図１及び図３を参照すると、従来技術に係るブランキング技術が示されている。フラッシュサイクルの開始で、ブランク位置４０と呼ばれた、正方形アパーチャ２０ａの陰影が絞り２２の表面に衝突する。フラッシュサイクル中、正方形アパーチャ２０ａの陰影が第１方向に沿ってフラッシュ位置４２まで移動するようにビーム１４が偏向され、ここで、その一部４４が長方形アパーチャ２２ａと重畳する。フラッシュサイクルの最後で、正方形アパーチャの陰影は、ブランク位置４０に戻る。そのため、ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が、第１方向の反対の第２方向に沿って移動するように、偏向される。
【００１０】
[0010]このブランキング技術の欠点は、制限された帯域幅と偏向用駆動電子の安定時間のため、望ましくないシャッタ効果が生じることである。特に、ビーム１４は、最後の位置まで進むとき露光すべきでない基板３６の領域に衝突する。さらに、ブランク位置４０のような単一のブランキング位置の存在は、他の領域よりビーム１４に長く露光される基板３６の領域が生じる。その正味の影響は、非均一性の照射量分布であり、これが、パターン特性の配置及び大きさの両方で誤差を生じる。
【００１１】
[0011]図１及び図４を参照すると、示されているのは、絞り１２２の他の実施形態に対する他の従来技術に係るブランキング技術である。絞り１２２は、４つのアパーチャ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを含む。ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が、ブランク位置１４０とフラッシュ位置１４２との間を移動するとき、反対方向に前後に移動するように偏向される。フラッシュ位置の為に選択されるアパーチャ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの選択は、露光されるべき基板の領域の形状に依存する。これは、書き込まれるべきパターン特性とフラッシュ用格子との間の関係に依存する。図２に関して前述したように、このブランキング技術も同様に、非均一性照射量分布を生じる。
【００１２】
[0012]そのため、必要なことは、改善された照射量均一性を提供するブランキング技術である。
【発明の概要】
【００１３】
[0013]提供されているのは、複数のブランク位置フラッシュサイクルを用いるフォトリソグラフィシステムを備えたパターン発生の為の技術である。本発明の一実施形態によると、第１ブランク位置と呼ばれる、ビームが絞りの領域に衝突する第１アパーチャの陰影を生成する。ビームは、第１アパーチャの陰影が第１方向Ａに沿って第１位置まで移動するように偏向され、ここで、その一部が、絞り内に置かれる第２アパーチャと重畳する。フラッシュサイクルを完了する為に、ビームは、第２ブランク位置と呼ばれる、アパーチャの陰影が絞りの第２領域に衝突するように偏向される。その結果、フラッシュサイクル中、ビームは一方向に偏向され、２つの異なるブランク位置に衝突する。後のフラッシュサイクル中、ビームは、第１方向の反対の第２方向に沿って第１アパーチャの陰影を移動させる。この方式において、アパーチャの陰影は、ブランク位置から移動し、第２絞りのアパーチャに衝突する。その後、ビームは、第１絞りの第１アパーチャの陰影を、第２方向に沿って、第１ブランク位置に衝突させるため、絞り内に置かれた第２アパーチャ上の衝突から移動させるように偏向される。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
[0027]図１および図５を参照すると、第２絞り２２を使用する本発明の一実施形態によるブランキング技術の上面図が示されている。図５に示されるように、フラッシュサイクル中、ビーム１４は、第１ブランク位置と呼ばれる、第２絞り２２に衝突する正方形アパーチャ２０ａの陰影を生成する。ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が第１方向Ａに沿って、フラッシュ位置まで移動するように偏向され、そこで、その一部４６が長方形アパーチャ２２ａと重畳する。フラッシュサイクルを完了するため、ビーム１４は、第２ブランク位置４７と呼ばれる、正方形アパーチャ２０ａの陰影が絞り２２の第２領域に衝突するように偏向される。その結果、フラッシュサイクル中、ビーム１４は、２つの異なるブランク位置４５，４７に衝突するように一方向に偏向される。後のフラッシュサイクル中、ビーム１４は、第１方向Ａの反対の第２方向に沿って、正方形アパーチャ２０ａの陰影を移動させるように偏向される。この方式において、正方形アパーチャ２０ａの陰影は、ブランク位置４７から移動し、アパーチャ２２ａに衝突する。その後、ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影を、第２方向に沿って、ブランク位置４５に衝突させる為に正方形アパーチャ２０ａの衝突から移動させるように偏向される。また、フラッシュサイクル中、ビーム１４は、一方向で偏向され、異なる２つのブランク位置４５，４７に衝突する。
【００１５】
[0028]図６を参照すると、前述したブランキング技術は、高速ラスタ走査ビーム（ＲＳＢ）パターン発生システムにおいて、「シャッタ効果」を最小にする。曲線４８で示されるように、ラインパターンを発生させる為に基板の一領域に当てられた照射量は、実質的に均一である。曲線４８の上部の実質的に平坦な形状は、均一性を示す。これは、一方向における静止又は移動という２つの状態の一つを有するビーム１４から生じるものであり、これが、ビーム１４がフラッシュサイクル中に一領域を２回繰り返すことを排除する。
【００１６】
[0029]図６，７，８を参照すると、曲線５０，５２は、図３，図４に関し前述されたブランキング技術により提供される照射量均一性をそれぞれ示す。曲線５０，５２の上部５０ａ、５２ａを、上部４８ａと比較することにより分かるように、曲線４８により表示された照射量均一性は優れている。
【００１７】
[0030]基板３６のフラッシュサイトの一部だけを覆うフラッシュにとって、ビーム１４は、基板３６のパターン化されない区域を通過するが、フラッシュサイトに向かって移動し、これらの区域において幾分かの残留照射量誤差を残す。これらの誤差は、隙間内で均一に照射された区域であり、パターン内の露光不足区域として見える。フラッシュ区域に従いフラッシュの滞留時間の調整は、これらの均一性誤差を補償する。例えば、間隙プロファイルとライン上のショルダー部は、部分的区域フラッシュの照射量を僅かに増加し、基板３６上に現われた抵抗内で訂正ライン又は間隙幅を生み出す為に必要なレベルで階段中央部に照射量を残すことにより、補償可能である。これは、フラッシュの大きさとタイプに従い照射量を修正することにより、フラッシュ組成物ロジック内で可能である。
【００１８】
[0031]図１，図９を参照すると、直交パターン形状や、走査方向に関し斜めに延びる形状の形成を容易にするため、複数フラッシュブランキング技術が示されている。複数のフラッシュブランキング技術の一実施形態において、正方形アパーチャ２０ａの陰影は、ブランク位置と呼ばれる、絞り２２の表面に衝突する。フラッシュサイクル中、ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が第１軌道４０ａに沿ってフラッシュ位置まで移動するように偏向されるが、フラッシュ位置５０では、その一部４０ｂが第１フラッシュ位置５０で長方形アパーチャ２２ａと重畳する。この場合、軌道の定義は、陰影の角度、方向を含む。その後、ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が第２の軌道５０ａから第２のフラッシュ位置５２まで移動するように偏向されるが、第２フラッシュ位置では、その一部５０ｂが、長方形アパーチャ２２ａと重畳する。この方式において、フラッシュ位置５０、５２により定められたフラッシュサイトは、露光されるべき基板３６の領域になる。領域の区域は、２×２ピクセルフラッシュサイトを構成する為に適切な区域および大きさのＬ字状になっている。
【００１９】
[0032]フラッシュサイクルの最後に、正方形アパーチャの陰影は、ブランク位置４０に戻る。前述した２つの軌道４０ａ、５０ａは異なるが、２つのフラッシュ位置に到達する為に運動は共通の方向に沿っている点に注意されたい。しかし、前述した２つの軌道４０ａ、５０ａは同一でもよい点に留意されたい。また、前述した２つの軌道４０ａ、５０ａは、異なる方向であるが共通の角度、あるいは、異なる方向であり、かつ異なる角度の運動を有してもよい。
【００２０】
[0033]図１、図１０を参照すると、複数のブランキング技術が示されており、ここでは、４つのアパーチャ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄが存在する複数のアパーチャ絞り１２２に関し、各フラッシュ位置に対するビーム１４の前述した軌道は、異なる方向及び異なる角度の運動を有する。ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影がブランク位置１４０から第１フラッシュ位置１５０まで第１軌道１４０ａに沿って移動するように偏向される。第１フラッシュ位置１５０において、アパーチャ２０ａの陰影の一部１４０ｂは、ここでアパーチャ１２２ａとして示されるアパーチャの一つと重畳する。その後、ビーム１４は、フラッシュ位置１５０から第２軌道１５０ａに沿って移動するように偏向され、アパーチャ２０ａの陰影の一部１５０ｂが第２フラッシュ位置１５８と重畳させる。第２フラッシュ位置１５８において、アパーチャ２０ａの陰影は、アパーチャ１２２ｂと重畳する。しかし、フラッシュ位置１５０と第２フラッシュ位置１５８は、共通のアパーチャであってもよいことは理解される筈である。その後、ビーム１４は、ブランク位置１４０まで第３軌道１５９に沿ってアパーチャ２０ａの陰影を移動させるように偏向される。以前のように、基板上に露光される２つのフラッシュ区域は、２×２画素フラッシュサイトを構成するように適切な区域とサイズのＬ形状を定める。
【００２１】
[0034]図１と図１１を参照すると、第２絞りを使用する本発明の他の実施形態に従う複数のフラッシュブランキング技術の上面図が示されている。フラッシュサイクル中、ビーム１４は正方形アパーチャ２０ａの陰影を生成し、これが、第１ブランク位置４５に衝突する。正方形アパーチャ２０ａの陰影が第１フラッシュ位置６０まで、ある軌道５８に沿って移動して陰影の一部４５ａが長方形アパーチャ２２ａと重畳するように、ビーム１４は偏向される。その後、ビーム１４は、正方形アパーチャ２０ａの陰影が軌道６２に沿って第２フラッシュ位置６４まで移動するように偏向される。第２フラッシュ位置において、正方形アパーチャの陰影の一部６０ａは長方形アパーチャ２２ａと重畳する。フラッシュサイクルを完了する為に、ビーム１４は、第２ブランク位置と呼ばれる、正方形アパーチャ２０ａの陰影が絞り２２の第２領域に衝突するように偏向される。その結果、フラッシュサイクル中、ビーム１４は、２つの異なるブランク位置４５，６５に衝突するように一方向に偏向され、ブランク位置４５に到達する前に１以上のフラッシュを提供するように図５に関し前述したように、反対方向に移動する。
【００２２】
[0035]前述した複数のフラッシュブランキング技術において、単一のフラッシュブランキング技術と比較すると、２つのフラッシュの各々を露光するのに利用可能な、より少ない時間が利用可能である。フラッシュサイクルの約６０％の最大フラッシュ露光時間は、フラッシュ間のブランキングサイトに戻る為の時間をビームが有するように使用される。２つのフラッシュがＬ字状区域を露光するのに必要である場合、そのサイクルは８０％に増加され、各フラッシュは、通常、そのサイクルの４０％以下、持続する。これは、内側角部を僅かに照射量不足のままにする可能性がある。幸運にも、追加の照射量は、包囲するフラッシュから、内側の角部に散乱するので、直交パターンが形成される基板３６の照射量不足領域（図示せず）にとっては望ましい。この方式において、付随する照射量誤差は、予想されるものより顕著なものではない。また、ビーム１４の電流は、フラッシュサイクルの４０％以下がフラッシュを露光する為に必要であるように増加されてもよい。いずれの場合でも、充分な電流が利用可能であるなら、Ｌ字状のフラッシュが、処理能力を減少させることなく構成可能である。
【００２３】
[0036]図１２を参照すると、示されているのはカラム１１０であり、カラム１１０は、図３，図４，図５，図９，図１０，図１１に関し、前述されたブランキング技術を実施するために、ラスタ成形ビームリソグラフィックパターン発生システムにおいて用いられてもよい。図１２に示されるように、カラム１１０は、０．５−１．０ｋＶの範囲にエネルギを有するビームの陰影の投影を偏向する為に単一段偏向器を用いて基板１３６上にパターンを発生させるように設計されている。そのため、カラム１１０は、集束用電極１１２、抽出器１１３のような電子源を含み、電子のビーム１１４を経路１１６に沿って向ける。焦点レンズアセンブリ１１８は、経路１１６に配置されている。第１アパーチャ１２０ａを有する第１絞り１２０、第２アパーチャ２２２ａを有する第２絞り２２２は、経路１１６に配置されている。対物レンズアセンブリ１２４は、経路１１６に配置され、第１絞り１２０及び第２絞り２２２は、対物レンズアセンブリ１２４と焦点レンズアセンブリ１１８との間に位置決めされている。成形偏向器１２６は、第１絞り１２０と第２絞り２２２との間の経路内に位置決めされている。対物レンズアセンブリ１２４は、対象面１３０にある偏向器１２６を用いて対象面１３０を画成する。
【００２４】
[0037]カソード１１２は、技術的には、どんな電子ビーム源でもよく、その一例は、１０ｋｅＶ、約２０ｎｍの有効ソース径、約１ｍＡ／ステラジアンの角度強度、約３×１０８Ａ／ｃｍ２／ステラジアンの輝度を備えたＺｒＯショットキー放出カソードである。ビーム１１４は、焦点レンズアセンブリ１１８を通過し、焦点レンズアセンブリ１１８は、約−８ｋＶにバイアスされた整列電極の積み重ねである。例示的な焦点レンズアセンブリ１１８は、減速用Einzelレンズでもよく、これは、カソード源１１２と対物レンズアセンブリ１２４との間のドリフト空間内でカソード１１２の画像を集束する。特に、アパーチャ１２０ａは、正方形横断面を持ち、内部を伝播するビーム１１４の一部を提供する。カソードの画像は、交差点１３５と呼ばれるが、第１絞り１２０と対物レンズアセンブリ１２４との間に置かれた経路１１６に沿って、ある地点で集束される。
【００２５】
[0038]偏向器１２６は、対象面１３０の近傍に置かれ、経路１１６を横切ってビーム１１４を移動させ、第２絞り２２２に関しアパーチャ１２０ａの形状をシステマティックにブランキング及びフラッシングさせる。第２アパーチャ２２２ａを通過するビーム１１４の一部は、第１アパーチャ１２０ａ及び第２アパーチャ２２２ａの重畳を備える形状に対応する形状を有する。
【００２６】
[0039]第１アパーチャ１２０ａと第２アパーチャ２２２ａを通過するビーム１１４の一部は、対物レンズアセンブリ１２４に入り、第１アパーチャ１２０ａと第２アパーチャ２２２ａの重畳により画成された結果生じる形状の区域と比較して非常に小さい陰影投影を画像面１３２上に形成する。交差点１３５は、画像面１３２の近傍に位置決めされ、画像面１３２（したがって、基板１３６）上のアパーチャ１２０ａの陰影をシフトすることなく、アパーチャ１２０ａの陰影をアパーチャ２２２ａ上に位置決めさせる。内部にアパーチャ１４２ａが配置されたシールド１４２は、レンズ１３３と画像面１３２との間に位置決めされている。シールド１４２は、基板１３６から後方散乱する電子がレンズ１３３に到達することを防止する。そのため、シールド１４２は、−９ｋＶにバイアスされている。
【００２７】
[0040]対物レンズアセンブリ１２４は、約―１５ｋＶにバイアスされた、整列された電極の段積みである。例示的対物レンズアセンブリ１２４は、三極管または四極管カソードレンズのいずれかを含んでもよい。そのようなレンズの一つは、"Comparing cathode lens configurations for law energy electron microscopy"（Optik 83, １頁、１５５（１９８９））でChmelik他により説明されている。三極管レンズが用いられる場合、そのときには、１３３として示された中間遅延視野レンズが、対物レンズアセンブリ１２４及び画像面１３２との間に配置されてもよい。レンズ１３３は、約−７ｋＶのレベルにバイアスされ、基板が位置決めされている画像面１３２の丁度上方の減速領域に入る前に集束ビーム１１４として機能する。中間アノード（図示せず）は、通常、四極管の対物レンズと共に用いられ、２段階でビーム１１４を遅くする。アノード（図示せず）は、正電位で加速モード内で同一物を作動することにより、より強い集束を提供してもよい。両方の場合、ビーム１１４は、約１０−ｋＶ抽出エネルギでビーム経路の大半を横移動させ、画像面１３２の丁度上方の非常に短い領域内で、約−１０ｋＶから、０．５から１ｋＶの最終エネルギビームまで減速される。レトロスキャン及びビーム位置決め用オフセットを提供するため、別個の偏向システム１３９が、第２絞りと対物レンズアセンブリ１２４との間で、第２絞り２２２の近傍に位置決めされてもよい。
【００２８】
[0041]基板１３６の表面から１００uｍの間隔が開けられた、３００uｍ径を持つアパーチャ１４２ａを提供することが可能であろう。走査域の大きさを最小にするため、基板付近の電界分布の外乱を最小にすることが望ましい。したがって、アパーチャは、薄くすべきである。例えば、レンズ１３３と画像面１３２との間隔がおよそ３ｍｍであり、アパーチャ１４２ａと画像面１３２との間隔が０．１ｍｍである場合、そのとき、アパーチャは、基板と第２アノード電位間通路の１／３０がバイアスかけられるであろう。
【００２９】
[0042]カラム１１０は、アパーチャ２２２ａがアパーチャ１２０ａより大きくなるように対象面１３０を適切に位置決めすることにより、ビーム１１４により形成されたアパーチャ１２０ａの陰影は、画像面１３２内を移動せず、アパーチャ２２２ａにより形成された陰影は、第１アパーチャ１２０ａにより規定されたフラッシュ区域内で移動する。さらに、画像面１３２におけるビームの区域は、交差点１３５と対象面１３０との間の間隔に依存し、これは、本実施形態において、焦点レンズアセンブリ１１８の焦点距離により定められる。偏向器１２６のような単一偏向装置を制限駆動電圧内で使用することは、焦点レンズ１１８と対物レンズアセンブリ１２４との間のドリフト空間内のビームエネルギをおよそー０ｋＶに維持することにより、もたらされる。これは、限定された成形用駆動電圧を使用して、より大きな成形用偏向角度Θｄを許容する。より高い駆動電圧を用いて、この構成は、静電型集束と同様に高電圧パターン発生システムにおいて使用される。
【００３０】
[0043]図１２，図１３を参照すると、通常、カラム１１０は、システム３００内でカラムのアレイとして用いられる。いかなる数のカラムもアレイ内に存在し得るが、本発明の一実施例は、４×２のカラムアレイを含み、その４つが３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄとして示され、これらは、抽出システム３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄを含む。同様に、カラム３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ内に含まれているのは、成形用駆動モジュール３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄである。
【００３１】
[0044]システム３００は、ガンレンズアセンブリ３４１と対物レンズ装置３４４であり、各々は、整列電極の積み重ねから成る。ガンレンズアセンブリ３４１内に含まれているのは、焦点レンズ１１８である。対物レンズアセンブリ３４１内に含まれているのは、対物レンズアセンブリ１２４，１３３，シールド１４２である。ガンレンズアセンブリ３４１は、抽出システム３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄに関して配置され、ビーム（図示せず）が経路３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、３１６ｄに沿ってそれぞれ伝播し、それぞれ成形用駆動モジュール３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄに衝突することを許容する。成形用駆動モジュール３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄから伝播するビーム（図示せず）が、基板（図示せず）が位置決めされている画像面３３２に衝突するように、対物レンズ装置３４４が配置されている。特に、画像面３３２は、ステージアセンブリ３４５の近傍にある。ステージアセンブリ３４５は、サブステージ３４５ａを含み、その上で基板が配置されている（図示せず）。ステージ３４５は、図１３の平面に沿って移動し、それにより、カラムアレイ３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄと基板（図示せず）間の移動を容易にする。
【００３２】
[0045]システム３００の操作は、制御用電子回路３５０により調整され、これには、プロセッサ、電源を含み、これらは、偏向板に対するダイナミック訂正信号及びステージ３４５の運動を提供する。カラム３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄは、一緒に駆動可能であり、急速な、高い電圧操作駆動増幅器の数を最小にする。
【００３３】
[0046]本発明は、特定の実施形態という観点から説明されてきたが、当業者は、様々な変形が本発明の範囲内で行われる可能性があることを認識するであろう。例えば、Ｌ形状であるとして説明されたが、どんな形のアパーチャでも、前述された絞り内で用いることができ、どんな望ましい形状でもよい。そのため、本発明の範囲は、前述の説明に基づくべきものではない。むしろ、本発明の範囲は、本願の請求の範囲、その均等物の全範囲に基づき決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、従来技術に係るラスタ成形ビームリソグラフィパターン発生システムの単純化された平面図である。
【図２】図２は、従来技術に従う、図１に示された、絞りに関してビームの偏向を示す斜視図である。
【図３】図３は、従来技術に係るブランキング技術を示す、図２の上方に示された絞りの上面図である。
【図４】図４は、従来技術に係るブランキング技術を示す複数の絞りの上面図である。
【図５】図５は、本発明に係るブランキング技術を示す、図２の上方に示された絞りの上面図である。
【図６】図６は、図５に関し検討されたブランキング技術を用いた、基板の一領域内の照射量均一性を示すグラフ表示である。
【図７】図７は、図３に関し検討されたブランキング技術を用いた、基板の一領域内の照射量均一性を示すグラフ表示である。
【図８】図８は、図４に関し検討されたブランキング技術を用いた、基板の一領域内の照射量均一性を示すグラフ表示である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る複数フラッシュブランキング技術を示し、図１に関し検討された従来技術に係るラスタ成形ビームリソグラフィパターン発生システムを用いた、絞りの上面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による複数のフラッシュブランキング技術を示し、図３に関し前述された複数のアパーチャ絞りを用いた、絞りの上面図である。
【図１１】本発明に従う、また図５に関し前述されたブランキング技術に組み込まれた複数フラッシュブランキング技術を示す絞りの上面図である。
【図１２】図１２は、本発明により、図３，４，５，９，１０，１１に関し検討されたブランキング技術を実施する為に使用可能なラスタ走査ビーム照明システムの平面図である。
【図１３】本発明に従う、図１２に示された照明システムのアレイの側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…カラム、１２…電子源、１４…電子ビーム、１６…経路、１８…レンズ、２０…第１絞り、２０ａ…正方形アパーチャ、２２…第２絞り、２２ａ…長方形アパーチャ、２４…対物レンズ、２６…第１偏向器、２８…第２偏向器、３０…対象面、３２…画像面、３４…フラッシュ位置、３６…基板、４０…ブランク位置、４２…フラッシュ位置、４４…一部、４５，４７…ブランク位置、４８、５０、５２…曲線、５２…第２フラッシュ位置、６２…軌道、６４…第２フラッシュ位置、６５…ブランク位置、１１０…カラム、１１２…集束用電極、カソード、１１３…抽出器、１１４…集束ビーム、１１６…経路、１１８…焦点レンズアセンブリ、１２０…第１絞り、１２０ａ…第１アパーチャ、１２２…絞り、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ…アパーチャ、１２４…対物レンズアセンブリ、１２６…成形用偏向器、１３０…対象面、１３２…画像面、１３５…交差点、１３６…基板、１４０…ブランク位置、１４２…フラッシュ位置、シールド、１５０…第１フラッシュ位置、１５８…第２フラッシュ位置、１５９…第３軌道、２２２…第２絞り、２２２ａ…第２アパーチャ、３００…システム、３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ…カラム、３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、３１６ｄ…経路、３３２…画像面、３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ…抽出システム、３４１…ガンレンズアセンブリ、３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄ…成形駆動モジュール、３４４…対物レンズアセンブリ、３４５…ステージ、３４５ａ…サブステージ、３５０…制御用電子回路。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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