(57)【要約】【課題】描画位置決め精度が良く、かつ、スループットの高いマルチビーム型露光装置を提供する。【解決手段】一次元的に配列された複数の電子線源２から放出された電子線３は、照明レンズ４、５によって、開口付遮蔽板６上に、各々の電子線源２の像を結ぶ。開口付遮蔽板６には、開口６ａが一次元的に、等間隔に配置されており、各電子線源２の像２ａが、この開口６ａの周りに形成されるようになっている。開口６ａを透過した電子線３は、投影光学系に入り、投影レンズ７、８によって、開口６ａの像を、感応基板９のレジスト上に結像する。開口６ａの像の倍率、焦点位置、回転を補正するために、倍率補正レンズ１０、焦点位置補正レンズ１１、回転補正レンズ１２が設けられている。さらに、開口６ａの像の位置を、全体として補正するために、偏向器１３が設けられている。【選択図】  図１
2007206407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチビーム型の露光装置であって、それぞれが単独でオン・オフでき、かつ、一定の間隔で一次元的に配列された２個以上の光源又は荷電粒子源と、それぞれの前記光源又は荷電粒子源に対応し、かつ、一定の間隔で一次元的に配列された２個以上の開口を持つ遮蔽板と、それぞれの前記光源又は荷電粒子源から放出されたビームで前記開口を照明するための照明光学系と、前記開口の投影像を感応基板上に投影結像させる投影光学系を有することを特徴とするマルチビーム型露光装置。
【請求項２】
露光されるパターンが一定間隔とされており、前記開口の投影像の間隔が、前記一定間隔の整数倍とされていることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム型露光装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマルチビーム型露光装置であって、前記投影光学系が、当該投影光学系の縮小倍率と投影像の回転を調整する手段を持ち、前記開口の投影像の間隔と前記露光されるパターンの間隔の整数倍との間に誤差がある場合に、前記投影光学系の縮小倍率または回転を調整することにより、この誤差を補正する機能を有することを特徴とするマルチビーム型露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチビーム型露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク、磁気ディスクなどの円形パターンを持つ基板の製作時のリソグラフィ工程では、回転テーブル上にブランクディスクを置き、回転テーブルを回転させつつ、ディスクに所定のパターニング（描画）を行う露光装置を用いることが多い。露光装置としては、レーザ露光装置、ＤＵＶ露光装置、電子線露光装置等が用いられる。近年大容量記憶素子に対する要求が高まるにつれ、これらの露光装置のパターニングの微小化、露光位置精度に対する要求が飛躍的に高まってきており、露光パターンの最小線幅は数10nm、露光位置精度に関しては数nmの精度が要求されるようになってきている。
【０００３】
従来、このような露光にはポイントビーム型の露光装置が用いられる。しかしポイントビーム型露光装置ではパターンが微細化し基板の集積度が増すにつれ、描画にかかる時間が増大するという問題がある。この問題は、特に荷電粒子線露光装置で顕著である。すなわち、微細なパターンを描画するためには、クーロン効果によるビームボケを低減する必要があり、このためにビーム電流量を抑制せざるを得ない。それゆえにレジストを感光させるのにかかる時間が増大し、それに制限されて露光に時間がかかることになる。一般的な電子線露光装置においては１枚の光ディスク原盤を露光するのに８時間程度かかるとされているが、パターンの集積度が増すにつれ、さらに露光時間が大きくなることになる。
【０００４】
一方、半導体リソグラフィにおいては、スループット向上のために多数のビームを用いるマルチビーム型の露光装置が提案されている。マルチビーム型の露光装置においては、一度に複数箇所の露光（描画）を行うことができるので、その分、スループットを向上させることができる。よって、上記のような問題点を解決するために、すでに開発されているマルチビーム型の露光装置を転用するということが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現状ではマルチビーム型の荷電粒子線露光装置においては、多数のビームのそれぞれに対しビームのオン・オフ制御（ブランキング制御）、ビームの位置決め制御、ビームの位置補正制御、焦点補正制御などの制御を行っているものが多い。しかしながら、従来のマルチビーム型の荷電粒子露光装置においてはビーム同士の距離が近いことにより、それぞれのビームの制御が隣接するビームに干渉を起こしてしまい、位置決め誤差などの誤差を生じてしまうという短所がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、描画位置決め精度が良く、かつ、スループットの高いマルチビーム型露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するための第１の手段は、マルチビーム型の露光装置であって、それぞれが単独でオン・オフでき、かつ、一定の間隔で一次元的に配列された２個以上の光源又は荷電粒子源と、それぞれの前記光源又は荷電粒子源に対応し、かつ、一定の間隔で一次元的に配列された２個以上の開口を持つ遮蔽板と、それぞれの前記光源又は荷電粒子源から放出されたビームで前記開口を照明するための照明光学系と、前記開口の投影像を感応基板上に投影結像させる投影光学系を有することを特徴とするマルチビーム型露光装置である。
【０００８】
半導体リソグラフィにおいてはパターンの種類は無限に存在するのでマルチビーム露光装置でそのメリットを発揮するためには、それぞれのビームの位置を個別にnmオーダの精度で制御する必要がある。しかし、ＤＶＤなどの光ディスク原盤、ハードディスクなどの磁気ディスクの製造工程においては、パターン位置は一定間隔のトラック上に制限されているため、感応基板上の投影像のピッチと感応基板のトラックピッチが一致していれば、それぞれのビームを個別に位置決めする必要がない。例えば回転テーブル上の感応基板を一定速度で回転させつつそれぞれのビームのオン・オフのみを制御すれば任意のパターンを形成できる。
【０００９】
本手段においては、投影像のピッチは、開口のピッチと投影光学系の縮小倍率により決定されるので、個々のビームの位置制御を単独に行う必要が無く、そのための制御機構が不要となるばかりでなく、ビーム同士の位置制御の干渉が起こらない。よって、微細なピッチで描画を行う場合でも、正確なビーム位置制御が可能となる。
【００１０】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、露光されるパターンが一定間隔とされており、前記開口の投影像の間隔が、前記一定間隔の整数倍とされていることを特徴とするものである。
【００１１】
投影像のピッチは感応基板のトラックピッチと１：１である必要は無く、トラックピッチの整数倍であればよい。例えば、投影像のピッチが感応基盤のトラックピッチのｎ倍であるとき、投影像全体をトラックピッチずつ、（ｎ−１）回シフトすれば、トラックピッチの間隔で露光（描画）を行うことができる。投影像全体をシフトする代わりに、感応基板をシフトしても同じ効果が得られることは言うまでもない。
【００１２】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、前記投影光学系が、当該投影光学系の縮小倍率と投影像の回転を調整する手段を持ち、前記開口の投影像の間隔と前記露光されるパターンの間隔の整数倍との間に誤差がある場合に、前記投影光学系の縮小倍率または回転を調整することにより、この誤差を補正する機能を有することを特徴とするものである。
【００１３】
本手段においては、感応基板が搭載されているステージの位置決め誤差やターンテーブルの軸ぶれや回転速度の誤差を補正しつつ露光することにより、高精度な露光が可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、描画位置決め精度が良く、かつ、スループットの高いマルチビーム型露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるマルチビーム型露光装置の概要を示す図である。電子鏡筒１内には、照明光学系と投影光学系が収納されている。照明光学系において、一次元的に配列された複数（図では４個）の電子線源２から放出された電子線３は、照明レンズ４、５によって、開口付遮蔽板６上に、各々の電子線源２の像を結ぶ。
【００１６】
開口付遮蔽板６には、図２に示すように、開口６ａが一次元的（１列）に、等間隔に配置されており、各電子線源２の像２ａが、この開口６ａの周りに形成されるようになっている。
【００１７】
開口６ａを透過した電子線３は、投影光学系に入り、投影レンズ７、８によって、開口６ａの像を、感応基板９のレジスト上に結像する。開口６ａの像の倍率、焦点位置、回転を補正するために、倍率補正レンズ１０、焦点位置補正レンズ１１、回転補正レンズ１２が設けられている。さらに、開口６ａの像の位置を、全体として（個々にではなく）補正するために、偏向器１３が設けられている。さらに、開口６ａで散乱された散乱線をカットするために、コントラストアパーチャ１４が設けられている。
【００１８】
なお、照明光学系には、電子線を照射しないときにブランキングをかけるために、ブランキングアパーチャ１５とブランカ１５ａが設けられているが、これらは必ずしも必要ない。
【００１９】
感応基板９は試料台１６の上に載置されており、試料台１６は回転ステージ１７により、回転させられるようになっている。さらに、回転ステージ１７はリニアステージ１８の上に載置されている。リニアステージ１８は、基台１９の上に載置されており、送りネジ２０をモータ２１で回転させることにより、図１の左右方向にスライドする。リニアステージ１８の位置は、リニアステージ１８に取り付けられた干渉計用移動鏡２２に、位置測定装置（干渉計）２３からのレーザ光を照射することにより測定する。
【００２０】
回転ステージ１７を回転させて、感応基板９を回転させながら、露光を行うことにより、感応基板９に同心円状のパターンを露光することができる。もし、この同心円の間隔と、露光すべきトラックピッチが一致している場合には、電子線源２を回転ステージ１７の回転に同期して個々にオン・オフさせながら露光を行うことにより図３に示すように、所定のパターンを各トラックに形成することができる。
【００２１】
感応基板９上に形成される開口６ａの像のピッチが、露光すべきトラックピッチの整数倍である場合には、１周の露光が終了した時点で電子線３をブランキングし、リニアステージ１８を駆動して、感応基板９を１トラックピッチだけシフトして、新たに露光を行う動作を繰り返せばよい。
【００２２】
この実施の形態に置いては、照明レンズ４、５、投影レンズ７、８をはじめ、倍率補正レンズ１０、焦点位置補正レンズ１１、回転補正レンズ１２、偏向器１３は、個々の電子線３に対応して設けられておらず、全体の電子線を一括して制御するようになっている。よって、個々に電子線３を制御する場合に発生する、制御の干渉が発生せず、正確な位置に開口６ａの像を形成できる。
【００２３】
もし、開口６ａの像のピッチが目標値と合わない場合には、倍率補正レンズ１０を調整することにより調整が可能である。又、開口６ａの像の回転が目標値と合わない場合には、回転補正レンズ１２を調整することにより調整が可能である。さらに、リニアステージ１８のブレ等により、開口６ａの像の位置が変化した場合には、例えば位置測定装置２３によりそれを検出し、偏向器１３により調整が可能である。
【００２４】
以上の説明は、電子線露光装置を例として行ったが、光を利用した露光装置においても、図１に示すものと同様の構成の露光装置により同様の作用効果を得ることができる。他だし、回転補正レンズに相当する光学素子は不要であり、偏向器の代わりに、ミラーやプリズムを使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の１例であるマルチビーム型露光装置の概要を示す図である。
【図２】図１に示す開口付遮蔽板における開口の配置を示す図である。
【図３】感応基板状に形成されるパターンの例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…電子鏡筒、２…電子線源、２ａ…電子線源の像、３…電子線、４…照明レンズ、５…照明レンズ、６…開口付遮蔽板、６ａ…開口、７…投影レンズ、８…投影レンズ、９…感応基板、１０…倍率補正レンズ、１１…焦点位置補正レンズ、１２…回転補正レンズ、１３…偏向器、１４…コントラストアパーチャ、１５…ブランキングアパーチャ、１５ａ…ブランカ、１６…試料台、１７…回転ステージ、１８…リニアステージ、１９…基台、２０…送りネジ、２１…モータ、２２…干渉計用移動鏡、２３…位置測定装置
【図１】
2007206407.tif 000003
【図２】
2007206407.tif 000004
【図３】
2007206407.tif 000005