(57)【要約】【課題】荷電粒子線の照射に対して破損の可能性が少ないレチクルを提供する。【解決手段】レチクル３１には、多数のサブフィールド３２が設けられている。これらのサブフィールドのうち、最外周に位置するものは、荷電粒子線光学系の特性の測定に使用される測定用サブフィールドであり、その内側に位置するものは、露光転写すべきパターンが形成された通常サブフィールドである。いずれのサブフィールドも、当初は、そのメンブレン部が非晶質Siで形成されいる。そこで、測定用サブフィールドに対して、レーザ光を照射して熱処理を行うことにより、メンブレンを多結晶Siとする。このようにすると、通常サブフィールドは非晶質Siで形成されているので荷電粒子線の散乱性が良く、測定用サブフィールドは多結晶Siで構成されているので、荷電粒子線に対する耐性が良いレチクルが形成できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線露光装置に使用されるレチクルであって、露光転写すべきパターンが形成された通常サブフィールドのメンブレンが非晶質からなり、荷電粒子線光学系の特性の測定に使用される測定用サブフィールドのメンブレンが多結晶状態の物質からなることを特徴とするレチクル。
【請求項２】
請求項１に記載のレチクルを使用していることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【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に使用されるレチクル、及び荷電粒子線露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの集積度の向上と共に、その製造工程におけるリソグラフィに使用される露光装置として、従来の可視光や紫外線を使用したものより微細なパターンの露光が可能な荷電粒子線露光装置、特に電子線露光装置の開発が進められている。このような電子線露光装置の例は、例えば特開２０００−４９０７９号公報（特許文献１）に記載されている。電子線露光装置として開発の主流をなすものは、分割露光転写方式のものである。これは、レチクル上の露光すべきエリアをサブフィールドと呼ばれる小領域に分割し、このサブフィールドごとに露光を行って、その像を繋ぎ合わせて全体の露光すべきエリアの露光を行うものである。
【０００３】
この分割露光転写方式電子線露光装置で用いられるレチクルのサブフィールドの構造を図４に示す。回路パターンが形成されたメンブレン４１が格子状の梁（ストラット）４２によって支持されている構造となっている．この格子が一回に転写されるサブフィールドに対応する。１枚のレチクルには、このサブフィールドが数千個配列されている。
【特許文献１】特開２０００−４９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
分割露光転写方式電子線露光装置のレチクルにおいて、電子を散乱するメンブレンとして、Si単結晶、重金属、ダイヤモンドライクカーボン、非晶質Si等が用いられている。このうち非晶質SiをメンブレンとするレチクルはSOIウェハを使用しないという点で有利であり、一般的に用いられている。
【０００５】
一方、サブフィールドには、露光転写すべきパターンが形成された通常サブフィールドと、荷電粒子線光学系の特性の測定に使用される測定用サブフィールドがある。このうち、通常サブフィールドは、受ける電子線の量が余り多くないので問題とならないが、測定用サブフィールドは多量の電子線を受け、長時間電子線を照射すると破損する可能性があるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、荷電粒子線の照射に対して破損の可能性が少ないレチクル、及びこのレチクルを使用した荷電粒子線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】
前記課題を解決するための第１の手段は、荷電粒子線露光装置に使用されるレチクルであって、露光転写すべきパターンが形成された通常サブフィールドのメンブレンが非晶質からなり、荷電粒子線光学系の特性の測定に使用される測定用サブフィールドのメンブレンが多結晶状態の物質からなることを特徴とするレチクルである。
【０００８】
本手段においては、通常サブフィールドは非晶質として荷電粒子線の散乱性を良くすると共に、多量の荷電粒子線を受ける測定用サブフィールドは多結晶状態の物質として、荷電粒子線に対する耐性を高くしている。よって、測定用サブフィールドに多量の荷電粒子線を長時間照射しても、破損する可能性が少ない。
【０００９】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であるレチクルを使用していることを特徴とする荷電粒子線露光装置である。
【００１０】
本手段においては、前記第１の手段であるレチクルを使用しているので、長時間レチクル交換を行わず、稼働させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、荷電粒子線の照射に対して破損の可能性が少ないレチクル、及びこのレチクルを使用した荷電粒子線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】
【００１２】
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例である分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置の概要を示す。図１において、１００はレチクル、１００ａはレチクル１００上のサブフィールド、１００ｂはサブフィールド１００ａ間の境界領域、１１０はレジストを塗布したウエハ等の感応基板、１１０ａは感応基板１１０の１チップ分の領域、１１０ｂはサブフィールド１００ａそれぞれに対応した感応基板１１０の被転写領域、ＡＸは荷電粒子線光学系の光軸（システム軸）、ＥＢは荷電粒子線、ＣＯは荷電粒子光学系のクロスオーバポイントである。
【００１３】
レチクル１００上には、感応基板１１０に転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数のサブフィールド１００ａが、パターンが存在しない境界領域１００ｂにより区分されて存在している。そして、境界領域１００ｂに対応する部分には、格子状の支柱（桟）が設けられ、メンブレンを熱的及び強度的に保護している。
【００１４】
各サブフィールド１００ａは、感応基板１１０の１チップ分の領域１１０ａに転写すべきパターンを分割した部分パターンをそれぞれ備えており、分割した部分パターン毎に感応基板１１０に転写される。
【００１５】
感応基板１１０の外観形状は図１（ｂ）に示したとおりであり、図１（ａ）においては、感応基板１１０の一部（図１（ｂ）のＶａ部）を拡大して示してある。
【００１６】
図１において、荷電粒子線光学系の光軸ＡＸと平行にｚ軸をとり、サブフィールド１００ａの並び方向と平行にｘ軸、ｙ軸をとる。そして、矢印Ｆｍ、Ｆｗで示すように、レチクル１００及び感応基板１１０をｘ軸方向へ互いに逆向きに連続移動させながら、荷電粒子線をｙ軸方向にステップ的に走査して一列のサブフィールド１００ａのパターンを順次転写し、その列のパターン転写が終了した後に、ｘ軸方向に隣接する次のサブフィールド１００ａの列を荷電粒子線で走査し、以降同様にしてサブフィールド１００ａ毎に転写（分割露光転写）を繰り返して１チップ分のパターンを転写する。この矢印Ｆｍ、Ｆｗで示されるｘ軸方向を、ステージのスキャン方向と呼ぶ。
【００１７】
このときのサブフィールド１００ａの走査順序及び感応基板１１０への転写順序は、それぞれ矢印Ａｍ、Ａｗで示すとおりである。なお、レチクル１００と感応基板１１０の連続移動方向が逆なのは、一対の投影レンズによりレチクル１００と感応基板１１０とでｘ軸、ｙ軸がそれぞれ反転するためである。
【００１８】
このような手順で転写（分割転写）を行う場合、ｙ軸方向の一列のサブフィールド１００ａのパターンを一対の投影レンズで感応基板１１０にそのまま投影するだけでは、サブフィールド１００ａそれぞれに対応した感応基板１１０の被転写領域１１０ｂそれぞれの間に、境界領域１００ｂに対応する隙間が生じる。これに対する対策として、各サブフィールド１００ａを通過した荷電粒子線ＥＢを境界領域１００ｂの幅Ｌｙに相当する分だけｙ軸方向に偏向してパターン転写位置を補正している。
【００１９】
ｘ軸方向に関しても、パターン縮小率比及びサブフィールド間隔Ｌｘを考慮した一定速度で散乱透過レチクル１００と感応基板１１０を移動させるだけでなく、サブフィールド１００ａの像と感応基盤１１０との相対速度がゼロになるように偏向しながら露光し、被転写領域１１０ｂ同士の間にｘ軸方向の隙間が生じないように、パターン転写位置を補正している。
【００２０】
以上説明したように、分割露光転写方式においては、レチクル１００上の１チップに対応するパターンが多数のサブフィールド１００ａに分割され、各サブフィールド１００ａ間に形成された境界領域１００ｂに格子状の支柱（ストラット）が設けられているので、荷電粒子線照射によるレチクル基板のたわみや熱歪みを抑制することができ、精度のよい露光転写を行うことができる。
【００２１】
また、このような方法で露光が行われるため、従来の荷電粒子線露光装置と比較すると、サブフィールド領域が一括露光され、またレチクルには露光すべきパターンが全て形成されているため、非常にスループットを向上させることができる。
【００２２】
このような荷電粒子線露光装置の光学系の１例を図２に示す。図２は、荷電粒子線露光装置の光学系の概要図である。図２において、１１は荷電粒子線源、１２Ａ〜１２Ｃは照明用レンズ、１３はビーム成形アパーチャ、１４は開口絞り、１５はレチクル、１６Ａ、１６Ｂは投影用レンズ、１７は散乱アパーチャ、１８はウエハである。
【００２３】
荷電粒子線源１１から放出された荷電粒子線は、照明用レンズ１２Ａによりビーム成形アパーチャ１３の開口面を均一に照明し、レンズ１２Ｂ，１２Ｃによりビーム成形アパーチャ１３の開口面の像をレチクル１５上に形成する。この像の領域が照明領域となる。レチクル１５上に形成されたパターンの像は、投影用レンズ１６Ａ、１６Ｂによりウエハ１８上に結像し、ウエハ１８上のレジストを感光させる。照明荷電粒子線の開口角を制限するために開口絞り１４が設けられ、レチクル１５で散乱された散乱線をカットするために散乱アパーチャ１７が設けられている。
【００２４】
又、倍率、回転、焦点位置を微少量、迅速に調整するためにフォーカスコイル（ダイナミックフォーカスコイル）１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが設けられており、非点ボケ、直交度、非等方倍率の調整のために２つのスティグメータ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。パターン像の位置を調整するために、偏向器２１Ａ〜２１Ｄが設けられている。
【００２５】
図３に、このような分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置に用いられるレチクルの概要を示す。レチクル３１には、多数のサブフィールド３２が設けられている。これらのサブフィールドのうち、最外周に位置するものは、荷電粒子線光学系の特性の測定に使用される測定用サブフィールドであり、その内側に位置するものは、露光転写すべきパターンが形成された通常サブフィールドである。
【００２６】
いずれのサブフィールドも、当初は、そのメンブレン部が非晶質Siで形成されいる。そこで、測定用サブフィールドに対して、レーザ光を照射して熱処理を行うことにより、メンブレンを多結晶Siとする。このようにすると、通常サブフィールドは非晶質Siで形成されているので荷電粒子線の散乱性が良く、測定用サブフィールドは多結晶Siで構成されているので、荷電粒子線に対する耐性が良いレチクルが形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の１例である分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置の概要を示す図である。
【図２】荷電粒子線露光装置の光学系の概要図である。
【図３】分割露光転写方式の荷電粒子線露光装置に用いられるレチクルの概要を示す図である。
【図４】割露光転写方式電子線露光装置で用いられるレチクルのサブフィールドの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１…荷電粒子線源、１２Ａ〜１２Ｃ…照明用レンズ、１３…ビーム成形アパーチャ、１４…開口絞り、１５…レチクル、１６Ａ、１６Ｂ…投影用レンズ、１７…散乱アパーチャ、１８…ウエハ、１９Ａ〜１９Ｃ…フォーカスコイル、２０Ａ，２０Ｂ…スティグメータ、２１Ａ〜２１Ｄ…偏向器、３１…レチクル、３２…サブフィールド、１００…レチクル、１００ａ…サブフィールド、１００ｂ…境界領域１１０…感応基板、ＡＸ…光軸、ＥＢ…荷電粒子線、ＣＯ…クロスオーバポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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