(57)【要約】【課題】    荷電粒子線露光装置においては、ビームの光路上に設けられる各種絞り、成形マスクの近傍に発生する散乱電子が、露光性能を低下させる原因となっていた。本発明は、これら散乱電子を低減させることでシャープな形状の電子ビーム確保して高品質な露光パターンを得る荷電粒子線露光装置と、これを用いた露光方法を提供することにある。【解決手段】    本発明の荷電粒子線露光装置は、散乱電子の発生が最も多く見られる各種絞り、成形マスクの近傍に、散乱電子の吸収体が設けられる。そして、この吸収体によって散乱電子を効率よく吸収して、シャープな形状の電子ビームを確保する。【選択図】    図１ 
2005303165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を、パターンが形成されたマスクに通過させることで所望の形状に成形し、あらかじめレジストが塗布されたウェーハ上に照射して所望のパターンを転写する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を収束、結像させるレンズと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線の不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させる絞りと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線を通過させることによって所望の形状に形成する成形マスクと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線の偏向制御を行う光学偏向器と、
前記ウェーハを保持するステージと、
前記荷電粒子線の光路上において前記絞りおよび成形マスクの少なくともいずれかの前段に設けられ、前記絞りおよび成形マスクの前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子の少なくともいずれかを吸収する吸収絞りと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項２】
前記荷電粒子線の光路上において前記絞りおよび成形マスクの少なくともいずれかの後段に設けられ、その前段に設けられた前記絞りおよび成形マスクの前記少なくともいずれかを通過した荷電粒子の少なくとも一部を吸収する吸収絞りをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項３】
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
前記荷電粒子線を偏向制御するブランキング制御板と、
前記ブランキング制御板により偏向された荷電粒子線の不要な領域を遮断し、必要な領域のみを通過させる、ブランキング絞りと、
前記ブランキング絞りを通過した荷電粒子線を所望の形状に成形する、第１成形マスクと、
前記第１成形マスクを通過した荷電粒子線を収束、結像させる転写レンズと、
前記転写レンズを通過した荷電粒子線を電界により偏向させる成形偏向器と、
前記成形偏向器により偏向された荷電粒子線を所望の形状に成形する、第２の成形マスクと、
前記第２の成形マスクを通過した荷電粒子線を収束、縮小、結像させる縮小レンズと、
前記縮小レンズを通過した荷電粒子線の不要な領域を遮断する、対物絞りと、
前記対物絞りを通過した荷電粒子線を収束、結像させる対物レンズと、
前記対物レンズにより収束、結像される荷電粒子線を偏向する投影偏向器と、
前記投影偏向器により偏向された荷電粒子線が照射されるウェーハが固定されるステージと、
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りのうちの少なくともいずれかの前段に設けられ、前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子の少なくともいずれかを吸収する、吸収絞りと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項４】
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの少なくともいずれかの後段に設けられ、その前段に設けられた前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの前記少なくともいずれかを通過した荷電粒子の少なくとも一部を吸収する吸収絞りをさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項５】
前記吸収絞りは、前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの前記少なくともいずれかよりも前記荷電粒子の散乱係数が小さい非磁性の材料により形成されてなることを特徴とする請求項１〜４いずれかひとつに記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項６】
前記吸収絞りの材料として、カーボンまたはベリリウム、もしくはそれらの複合材料が用いられたことを特徴とする請求項１〜４いずれかひとつに記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項７】
荷電粒子源より放出される荷電粒子線を、パターンが形成されたマスクに通過させることで所望の形状に成形し、あらかじめレジストが塗布されたウェーハ上に照射して所望のパターンを転写する、荷電粒子線露光方法であって、
前記荷電粒子線をブランキング制御板により偏向制御するステップと、
前記ブランキング制御板により偏向制御された荷電粒子線を、ブランキング絞りにより、不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させるステップと、
前記ブランキング絞りを通過した荷電粒子線を、第１の成形マスクにより、所望の形状に形成するステップと、
前記第１成形マスクにより成形された荷電粒子線を、転写レンズにより、収束、結像させるステップと、
前記転写レンズにより収束、結像された荷電粒子線を、成形偏向器により偏向制御するステップと、
前記成形偏向器により偏向制御された荷電粒子線を、第２の成形マスクにより、所望の形状に成形するステップと、
前記第２の成形マスクにより形成された荷電粒子線を、縮小レンズにより、収束、縮小、決像させるステップと、
前記縮小レンズにより収束、縮小、結像された荷電粒子線を、対物絞りにより、不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させるステップと、
前記対物絞りを通過する荷電粒子線を、投影偏向器により、偏向制御しステージ上に固定される前記ウェーハ上に照射するステップと、
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りのうち少なくともいずれかの前段に設けられた吸収絞りにより、その前段に設けられた前記前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りの前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子を吸収するステップと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項８】
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りの前記少なくともいずれかに吸着したコンタミネーションの状態に基づき、前記吸収絞りの設置位置を調整することを特徴とした請求項７記載の荷電粒子線露光方法。
【請求項９】
前記ステージ上に設けられた電子検出器により、前記ウェーハからの２次電子を検出してボケの状態を観察し、この結果に基づいて前記吸収絞りの設置位置を調整することを特徴とする請求項７記載の荷電粒子線露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線露光装置および荷電粒子線露光方法に関し、特にシャープな形状の荷電粒子線ビームを確保し、高品質な露光パターンを提供することを可能とする荷電粒子線露光装置および荷電粒子線露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高集積化にともない、パターンの微細化を実現する手段として、荷電粒子線露光方法が注目されている。荷電粒子線露光方法によれば、電子線などの荷電粒子線によるパターン転写を行うことで、より微細なパターン形成が可能となる。なかでも、荷電粒子線の断面形状や大きさを変えてパターンを描画する、可変成形型電子線露光装置は、高速描画装置として期待されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図８は可変成形型電子露光装置における、本願の説明に必要な要素部分を抽出して表現した概略模式図である。  
可変成形型電子線露光装置８００は、真空カラム８０１内に電子ビームを放出する電子源８０２が設けられ、以下、電子ビーム８０３の光路に沿って、ブランキング制御板８０４、ブランキング絞り８０５、第１成形マスク８０６、成形偏向器８０７、第２成形マスク８０８、対物絞り８０９が設けられ、その下方には、試料室８１０内にウェーハＷを固定するステージ８１１が設けられる。
【０００４】
電子源８０２より放出された電子ビーム８０３は、電子ビームを照射しない領域への照射を防止するため、図示しない露光制御系からの信号に応じてＯＮ／ＯＦＦするブランキング制御板８０４によって偏向され、ブランキング絞り８０５によって不要な領域への照射を遮断する。  
円形断面の電子ビーム８０３は、矩形開口を持った第１成形マスク８０６および第２成形マスク８０８を通過することにより、成形偏向器８０７は、ＸＹ平面上で第２成形マスク８０８の開口部左下隅を基準にして、第１成形マスク８０６の開口投影位置をＸＹ方向へ任意に変更して所望の矩形断面形状に成形される。  
対物絞り８０９は、矩形断面に成形された電子ビーム８０３の散乱電子を遮断して、高いコントラスト値を持つ電子ビームを形成する。  
このように成形された電子ビームは、試料室８１０内のステージ８１１上に固定されたウェーハＷ上に、高度な回路パターンを転写するべく制御露光される。
【０００５】
電子ビームは、電子線束として空間的な拡がりを持っている。すなわちそれは、光軸に沿って通過する収差を含む基準電子ビーム束と、これ以外に電子ビームの光路上に設けられる各種絞り、成形マスクや側壁によって散乱される電子等によるボケ（Blur)成分と、で構成される。
【０００６】
図９は、図８に示す絞り８０５、８０９と、成形マスク８０６、８０８付近の電子ビーム束および散乱電子の様子を表した、模式図である。図９（ａ）は対物絞り８０９、図９（ｂ）は第２成形マスク８０８のパターン形成部の断面図である。  
図９（ａ）は、約５００ナノメータの厚いモリブデン（Ｍｏ）製の対物絞り８０９である。対物絞り８０９の主面には、絞り表面で散乱される散乱電子９０１が発生する。ここで、散乱電子とは２次電子等も含まれるが、エネルギーの低い光軸外の電子ビーム束や通過路途中の側壁からの反射電子を総称して呼ぶ。また、対物絞り８０９の裏面には、絞りの開口部９０２を通過するエネルギーの低い光軸外の電子ビーム束や通過路側壁からの散乱電子９０３が発生する。  
図９（ｂ）はシリコン（Ｓｉ）やダイヤモンドライクカーボン（Diamond like Carbon：ＤＬＣ）等の材料で、２マイクロメータ以下の薄い肉厚で作製された第２成形マスク８０８のパターン形成部である。すなわち、マスク８０８は、厚みが例えば２０マイクロメータ程度のパターン形成部と、その周囲を取り囲む厚みが例えば７５０マイクロメータ程度のパターン補強部とを有する。図９（ｂ）はこのパターン形成部の断面を表す。
第２成形マスク８０８の主面には、図９（ａ）と同様、散乱電子９０４が発生する。また、第２成形マスク８０８の裏面には、図９（ａ）と同様、通過路側壁からの散乱電子９０５に加えて、エネルギーが高くマスクを貫通してしまう散乱電子９０６が発生する。
【０００７】
図９に表す、種々の原因による散乱電子は、様々な形で下方の露光すべきウェーハ上へ露出する。それにより、所望する露光パターンに対して、ボケや歪といった品質低下の悪影響を与える。  
また、薄膜で形成される成形マスクにおいては、散乱電子の衝突エネルギーによる温度上昇で、マスクが熱膨張を起こしてしまい、マスク自身の歪といった不具合も生じる。さらに、小さな孔の周辺に多くの電子ビームが照射されるため、開口部９０７周辺の広い範囲で薄黒いコンタミネーション（beam-induced specimen contamination）が多く発生し、これらのマスク吸着が露光性能に大きく影響する。
【特許文献１】特開平８−２７４００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上、説明したように、荷電粒子線露光装置においては、ビームの光路上に設けられる各種絞り、成形マスクの近傍に散乱電子が発生し、これら散乱電子は露光性能を低下させる原因となっていた。  
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、散乱電子を低減させることでシャープな形状の電子ビームを確保して高品質な露光パターンを得ることができる荷電粒子線露光装置および荷電粒子線露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の荷電粒子線露光装置においては、散乱電子の発生が最も多く見られる各種絞り、成形マスクの近傍に、散乱電子の吸収体を設置する。すなわち、この吸収体によって散乱電子を効率よく吸収して、シャープな形状の電子ビームを確保するものである。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、荷電粒子線を、パターンが形成されたマスクに通過させることで所望の形状に成形し、あらかじめレジストが塗布されたウェーハ上に照射して所望のパターンを転写する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線を収束、結像させるレンズと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線の不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させる絞りと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線を通過させることによって所望の形状に形成する成形マスクと、
前記荷電粒子線の光路上に設けられ、前記荷電粒子線の偏向制御を行う光学偏向器と、
前記ウェーハを保持するステージと、
前記荷電粒子線の光路上において前記絞りおよび成形マスクの少なくともいずれかの前段に設けられ、前記絞りおよび成形マスクの前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子の少なくともいずれかを吸収する吸収絞りと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光装置が提供される。
【００１１】
ここで、前記荷電粒子線の光路上において前記絞りおよび成形マスクの少なくともいずれかの後段に設けられ、その前段に設けられた前記絞りおよび成形マスクの前記少なくともいずれかを通過した荷電粒子の少なくとも一部を吸収する吸収絞りをさらに備えたことものとすることができる。
【００１２】
または、本発明によれば、
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
前記荷電粒子線を偏向制御するブランキング制御板と、
前記ブランキング制御板により偏向された荷電粒子線の不要な領域を遮断し、必要な領域のみを通過させる、ブランキング絞りと、
前記ブランキング絞りを通過した荷電粒子線を所望の形状に成形する、第１成形マスクと、
前記第１成形マスクを通過した荷電粒子線を収束、結像させる転写レンズと、
前記転写レンズを通過した荷電粒子線を電界により偏向させる成形偏向器と、
前記成形偏向器により偏向された荷電粒子線を所望の形状に成形する、第２の成形マスクと、
前記第２の成形マスクを通過した荷電粒子線を収束、縮小、結像させる縮小レンズと、
前記縮小レンズを通過した荷電粒子線の不要な領域を遮断する、対物絞りと、
前記対物絞りを通過した荷電粒子線を収束、結像させる対物レンズと、
前記対物レンズにより収束、結像される荷電粒子線を偏向する投影偏向器と、
前記投影偏向器により偏向された荷電粒子線が照射されるウェーハが固定されるステージと、
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りのうちの少なくともいずれかの前段に設けられ、前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子の少なくともいずれかを吸収する、吸収絞りと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光装置が提供される。
【００１３】
ここで、前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの少なくともいずれかの後段に設けられ、その前段に設けられた前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの前記少なくともいずれかを通過した荷電粒子の少なくとも一部を吸収する吸収絞りをさらに備えたものとすることができる。
【００１４】
ここで、前記吸収絞りは、前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスク、対物絞りの前記少なくともいずれかよりも前記荷電粒子の散乱係数が小さい非磁性の材料により形成されてなるものとすることができる。
【００１５】
また、前記吸収絞りの材料として、カーボンまたはベリリウム、もしくはそれらの複合材料が用いられたものとすることができる。
【００１６】
一方、本発明によれば、荷電粒子源より放出される荷電粒子線を、パターンが形成されたマスクに通過させることで所望の形状に成形し、あらかじめレジストが塗布されたウェーハ上に照射して所望のパターンを転写する、荷電粒子線露光方法であって、
前記荷電粒子線をブランキング制御板により偏向制御するステップと、
前記ブランキング制御板により偏向制御された荷電粒子線を、ブランキング絞りにより、不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させるステップと、
前記ブランキング絞りを通過した荷電粒子線を、第１の成形マスクにより、所望の形状に形成するステップと、
前記第１成形マスクにより成形された荷電粒子線を、転写レンズにより、収束、結像させるステップと、
前記転写レンズにより収束、結像された荷電粒子線を、成形偏向器により偏向制御するステップと、
前記成形偏向器により偏向制御された荷電粒子線を、第２の成形マスクにより、所望の形状に成形するステップと、
前記第２の成形マスクにより形成された荷電粒子線を、縮小レンズにより、収束、縮小、決像させるステップと、
前記縮小レンズにより収束、縮小、結像された荷電粒子線を、対物絞りにより、不要な領域を遮断し必要な領域のみを通過させるステップと、
前記対物絞りを通過する荷電粒子線を、投影偏向器により、偏向制御しステージ上に固定される前記ウェーハ上に照射するステップと、
前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りのうち少なくともいずれかの前段に設けられた吸収絞りにより、その前段に設けられた前記前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りの前記少なくともいずれかにおいて発生する反射荷電粒子および散乱荷電粒子を吸収するステップと、
を備えたことを特徴とする荷電粒子線露光方法が提供される。
【００１７】
ここで、前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りのうち少なくともいずれかの後段にも設けられた吸収絞りにより、その前段に設けられた前記前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りの前記少なくともいずれかを通過した荷電粒子の少なくとも一部を吸収するステップをさらに備えたものとすることができる。
【００１８】
ここで、前記ブランキング絞り、第１成形マスク、第２成形マスクおよび対物絞りの前記少なくともいずれかに吸着したコンタミネーションの状態に基づき、前記吸収絞りの設置位置を調整するものとすることができる。
【００１９】
または、前記ステージ上に設けられた電子検出器により、前記ウェーハからの２次電子を検出してボケの状態を観察し、この結果に基づいて前記吸収絞りの設置位置を調整するものとすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、散乱電子の多く発生する各種絞り、成形マスクの近辺に散乱電子を吸収する吸収絞りを設置することによって、露光性能を低下させる原因となる散乱電子を吸収し、シャープな形状の電子ビームを得る。このため、露光性能は向上し、各種絞り、成形マスクのコンタミネーションも低減でき、これらの交換サイクルを延命できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる荷電粒子線露光装置の概略を表す模式図である。  
本発明の荷電粒子線露光装置１００においては、電子源１０１より放出された電子ビーム１０２が電子ビームの光路に沿って、ブランキング制御板１０４、吸収絞り１０５、ブランキング絞り１０６、吸収絞り１０７、第１成形マスク１０８、転写レンズ１０９、成形偏向器１１０、吸収絞り１１１、第２成形マスク１１２、縮小レンズ１１３、吸収絞り１１４、対物絞り１１５、対物レンズ１１６、投影偏向器１１７を経て、ステージ１１８に固定されるウェーハＷに照射される。これらの過程で、電子ビームは所望の形状に成形されていく。
【００２２】
電子源１０１より放出された電子ビーム１０２は、第１成形マスク１０８上に均一に照射される。第１成形マスク１０８上の所望のスポットに照射されるように、電子ビームは、ブランキング制御板１０４に偏向電圧を印加することで偏向され、ブランキング絞り１０６で不要な部分は遮断される。このとき、ブランキング絞りの近辺では先に説明した散乱電子が発生する。ブランキング絞り１０６の前段に設置した吸収絞り１０５により、散乱電子を吸収する。この吸収絞り１０５の詳しい説明は、後述することにして、露光装置装置全体の説明を続ける。
【００２３】
ブランキング絞り１０５を通過した電子ビーム１０２は、第１成形マスク１０８を通過することで矩形に成形され、転写レンズ１０９、成形偏向器１１０により収束、偏向されて、第２成形マスク１１２上に結像させられる。電子ビーム１０２の照射位置を第２成形マスク１１２の開口に対してずらすことにより、第２成形マスクを通過した電子ビーム１０２は任意のサイズの矩形に成形される。このとき、第１成形マスク１０８および第２成形マスク１１２の近辺で発生する散乱電子は、それぞれのマスク前段に設けられた吸収絞り１０７、１１１により吸収される。
【００２４】
第２成形マスク１１２を通過した電子ビーム１０２は、縮小レンズ１１３によって収束、縮小され、対物絞り１１５によって不要な部分を遮断された後、対物レンズ１１６によってステージ１１８上に固定されるウェーハＷ上に結像される。電子ビームは、投影偏向器１１７に偏向電圧を印加することで偏向され、ウェーハ上の所望の位置に照射される。このとき、対物絞り１１５の近辺で発生する散乱電子は、その前段に設けられた吸収絞り１１４により吸収される。
【００２５】
図２は、本願の構成を図６と対比させて分かりやすくするため、説明に必要な要素部分を抽出して表現した概略模式図である。符号は図１と同一のものを付してある。  
以下に、新たに設けられた、吸収絞り１０５、１０７、１１１、１１４について説明する。これらは設置場所は異なるが散乱電子の低減効果については同様であるため、ここでは吸収絞り１１４を例に説明する。
【００２６】
図３は、対物絞り１１５と、その前段に設けられた吸収絞り１１４の模式図である。  
吸収絞り１１４の材料としては、電子の散乱係数が小さいカーボン（Ｃ）またはベリリウム（Ｂｅ）、あるいはこれらの複合材料を用いる。図２においては、円形状の場合を例に、各部分のサイズは、厚みが、対物絞り１１５がモリブデン（Ｍｏ）製で厚みが１０マイクロメータ程度、吸収絞り１１４の厚みが１ミリメータ程度であり、開口部直径は、対物絞り１１５が１．５ミリメータ程度、吸収絞り１１４が２．５ミリメータ程度である。吸収絞り１１４の中央開口３０１は、対物絞り１１５の開口３０２より大きく、露光に寄与する電子ビーム１０２の通過を阻まないように設定されている。
【００２７】
図４は、図３に表す対物絞りと吸収絞りの断面図である。  
吸収絞り１１４は、その主面で光路上方からの散乱電子４０１を、裏面では吸収絞り１１４の中央開口３０１を抜けて対物絞り１１５の表面で反射される散乱電子４０２を吸収する。吸収絞り１１４を設置することで、対物絞り１１５の開口３０２を通過していく電子ビーム１０２は、所望のビーム以外にはわずかな散乱電子４０３のみとなる。このように、吸収収絞りを対物絞りの前段に設置することで、散乱電子を低減することができ、シャープな電子ビームを得ることができる。当然のことながら、他の吸収絞り１０５、１０７、１１１についても、同様の効果がみられる。
【００２８】
これまで、吸収絞りは各種絞りおよび成形マスクの前段に設けられるものとして説明してきたが、本発明の第２の実施の形態として、後段にも設けられる場合を以下に説明する。  図５は、本実施の形態の構成を説明に必要な部分を抽出して表現した、概略模式図である。図２と同一のものは、同一の符号が付してある。図２と対比してみると、新たに、ブランキング絞り１０６、第１成形マスク１０８、第２成形マスク１１２、対物絞り１１５の後段に、それぞれ吸収絞り５０１、５０２、５０３、５０４が追加して設けられる。
【００２９】
図６は、対物絞り１１５とその前後段に設けられた吸収絞り１１４、５０４の断面図である。  
吸収絞り１１４は、第１の実施の形態と同様、その主面で光路上方からの散乱電子４０１を、裏面では吸収絞り１１４の中央開口３０１を抜けて対物絞り１１５の表面で反射される散乱電子４０２を吸収する。一方、吸収絞り５０４は、対物絞り１１５の開口３０２を下方に抜けていく散乱電子４０３を吸収する。吸収絞り１１４に加えて、吸収絞り５０４を追加して設置することで、後段の吸収絞り５０４の開口６０１を通過していく電子ビーム１０２は、所望のビーム以外にはわずかな散乱電子６０２のみとなる。このように、吸収絞りを対物絞りの後段にも設置することで、前段のみに設置した場合に比べて散乱電子をさらに低減することができる。吸収絞り５０１についても同様の効果が見られる。
【００３０】
図７は、第２成形マスク１１２とその前後段に設けられた吸収絞り１１１、５０３の断面図である。  
吸収絞り１１１は、図６で対物絞り１１５の前段に設けられる１１４と同様、その主面で光路上方からの散乱電子７０１を、裏面では吸収絞り１１１の中央開口７０２を抜けて第２成形マスク１１２の表面で反射される散乱電子７０３を吸収する。一方、吸収絞り５０３は、第２成形マスク１１２の開口７０４を下方に抜けていく散乱電子７０５と、第２成形マスク１１２を貫通してしまう散乱電子７０６を吸収する。吸収絞り１１１に加えて、吸収絞り５０３を追加して設置することで、後段の吸収絞り５０３の開口７０７を通過していく電子ビーム１０２は、所望のビーム以外にはわずかな散乱電子７０８のみとなる。薄膜で形成される成形マスクの場合はマスクを貫通する散乱電子も発生するため、これら散乱電子を吸収するための吸収絞りを成形マスクの後段にも設置することで、散乱電子の低減効果はさらに大きくなる。吸収絞り５０２についても、同様の効果がみられる。
【００３１】
これまで説明してきた吸収絞りは、独立なホルダ、もしくは各種絞りおよび成形マスクと同一のホルダ内に組み込む方式で実装される。これらの吸収絞りは、それぞれのホルダを通じて、図１に表す真空カラム１２０に設けられている。
【００３２】
より効果的に散乱電子を吸収するのであれば、吸収絞りの位置を電子源、マスク等に応じて調整できるようにすればよい。例えば、成形マスクの開口部周辺に発生するコンタミネーションの様子を観察して、その設置位置を調整することもできる。また、ステージ１１８上方に設けられたセンサ１１９を用いて、ビームボケを算出し、この結果に応じて設置位置を調整してもよい。
【００３３】
以上、本発明の荷電粒子線露光装置を用いることで、散乱電子によるボケを解消しシャープな電子ビームを形成することが可能となり、露光性能が向上する。また、マスク上に発生するコンタミネーションを抑えることで、各種絞り、マスクの利用サイクルも延長可能となり、コスト削減にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる荷電粒子線露光装置の概略を表す模式図である。
【図２】本発明の第1の実施の形態にかかる荷電粒子線露光装置の要素部分を抽出して表現した概略模式図である。
【図３】対物絞りとその前段に設けられる吸収絞りの模式図である。
【図４】図３に表す対物絞りと吸収絞りの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる荷電粒子線露光装置の要素部分を抽出して表現した概略模式図である。
【図６】対物絞りとその前後段に設けられる吸収絞りの断面図である。
【図７】第２成形マスクとその前後段に設けられる吸収絞りの断面図である。
【図８】可変成形型電子線露光装置の要素部分を抽出して表現した概略模式図である。
【図９】絞りおよび成形マスク付近の電子ビーム束および散乱電子の様子を表す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    荷電粒子線露光装置
１０１、８０２    電子源
１０２、８０３    電子ビーム
１０４、８０４    ブランキング制御板
１０５、１０７、１１１、１１４、５０１，５０２，５０３，５０４    吸収絞り
１０６、８０５    ブランキング絞り
１０８、８０６    第１成形マスク
１０９    転写レンズ
１１０、８０７    成形偏向器
１１２、８０８    第２成形マスク
１１３    縮小レンズ
１１５、８０９    対物絞り
１１６    対物レンズ
１１７    投影偏向器
１１８、８１１    ステージ
１１９    センサ
１２０、８０１    真空カラム
３０１、７０２    中央開口
３０２、６０１、３０４、７０７、９０２、９０７    開口
４０１、４０２、４０３、６０２、７０１、７０３、７０５、７０６、７０８、９０１、９０４、９０５、９０６    散乱電子
８００    可変成形型電子線露光装置
８１０    試料室
Ｗ    ウェーハ
【図１】
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【図２】
2005303165.tif 000004
【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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