JP4355446B2 - 電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材 - Google Patents
電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材に関する。特に本発明は、冷却機能を備える電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置において、電子ビームの断面形状を成形するスリットは、複数の電子ビームが照射され、当該複数の電子ビームの断面形状を成形している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の電子ビームの断面形状を成形するスリットは、複数の電子ビームが照射されることによって温度が上昇し、発生した熱によって損傷や変形を引き起こすという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、複数の電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材とを備え、第１電子ビーム成形部材は、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する第１冷却路とを有する。
【０００６】
複数の成形開口部は、電子ビームの照射方向である第１の方向に沿って設けられ、第１冷却路は、複数の成形開口部の間に、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に沿って設けられてもよい。
【０００７】
第１の方向に略垂直であり第１冷却路を含む基材内部における面である第１の面と略平行な基材内部における面である第２の面に設けられた第２冷却路を有してもよい。第２冷却路は、第１の方向及び第２の方向に略垂直な第３の方向に沿って設けられてもよい。
【０００８】
複数の成形開口部は、第１冷却路を挟む第１成形開口部と第２成形開口部とを含み、第１電子ビーム成形部材は、第１の面において、第１成形開口部を挟んで第１冷却路と対向する位置に設けられた第３冷却路と、第２の面において、第２成形開口部を挟んで第２冷却路と対向する位置に設けられた第４冷却路とをさらに有してもよい。
【０００９】
電子ビーム成形部材は、第２冷却路を挟んで第１成形開口部と対向する位置に設けられた第３成形開口部と、第２冷却路を挟んで第２成形開口部と対向し、第１冷却路を挟んで第３成形開口部と対向する位置に設けられた第４成形開口部とをさらに有してもよい。
【００１０】
電子ビーム成形部材は、格子状に設けられた複数の成形開口部を有し、第１冷却路及び第２冷却路は、複数の成形開口部のそれぞれの間に設けられてもよい。第１成形開口部は、複数の電子ビームの照射方向に沿って第１成形開口部の断面積が小さくなるように設けられてもよい。
【００１１】
第１冷却路に供給する冷媒の量を調整する冷媒調整部をさらに備えてもよい。基材の温度を取得する温度取得部をさらに備え、冷媒調整部は、基材の温度に基づいて、第１冷却路に供給する冷媒の量を調整してもよい。
【００１２】
電子ビーム成形部材は、複数の第１冷却路を有し、温度取得部は、基材における複数の第１冷却部に対応する複数の位置の温度を取得し、冷媒調整部は、基材の複数の位置の温度のそれぞれに基づいて、複数の第１冷却路のそれぞれに供給する冷媒の量を調整してもよい。
【００１３】
第１電子ビーム成形部材を通過した複数の電子ビームの断面形状を成形する第２電子ビーム成形部材と、第２電子ビーム成形部材に隣接して設けられた冷却部材とをさらに備え、冷却部材は、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームが通過する複数の通過開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する冷却路とを有してもよい。
【００１４】
本発明の第２の形態によると、複数の電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム成形部材であって、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する冷却路とを有する。
【００１５】
成形開口部は、成形開口部が貫通する方向に沿って成形開口部の断面積が小さくなるように設けられてもよい。
【００１６】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハに所定の露光処理を施す露光部１５０と、露光部１５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系１４０を備える。
【００１８】
露光部１５０は、筐体８内部において複数の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系１１４を含む電子光学系を備える。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウェハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステージ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含むステージ系を備える。さらに、露光部１５０は、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられるマーク部に照射された電子ビームにより、マーク部から放射された２次電子や反射電子等を検出する電子検出部４０を備える。電子検出部４０は、検出した電子量に対応した検出信号を反射電子処理部９４に出力する。
【００１９】
電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生部１０と、電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材１４、第２電子ビーム成形部材１５、及び第３電子ビーム成形部材２２と、第２電子ビーム成形部材１５を固定する固定部材１３と、第２電子ビーム成形部材１５を冷却する冷却部材１７と、複数の電子ビームのそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第１多軸電子レンズ１６と、第２電子ビーム成形部材１５を通過した複数の電子ビームを独立に偏向する第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０とを有する。固定部材１３は、複数のバネ性部品を有し、当該バネ性部品を１５に押圧することにより、第２電子ビーム成形部材１５を冷却部材１７に押圧し、第２電子ビーム成形部材を固定することが好ましい。
【００２０】
照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブランキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。
【００２１】
ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。
【００２２】
制御系１４０は、個別制御部１２０及び統括制御部１３０を備える。個別制御部１２０は、電子ビーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６と、偏向制御部９２と、反射電子処理部９４と、ウェハステージ制御部９６とを有する。また、統括制御部１３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統括制御する。
【００２３】
電子ビーム制御部８０は、電子ビーム発生部１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６、及び第５多軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。成形偏向制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する電圧を制御する。反射電子処理部９４は、電子検出部４０から出力された検出信号を統括制御部１３０に通知する。ウェハステージ制御部９６は、ウェハステージ駆動部４８を制御し、ウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。
【００２４】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、電子ビーム発生部１０は、複数の電子ビームを生成する。第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第１電子ビーム成形部材１４に照射された複数の電子ビームを、第１電子ビーム成形部材１４に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。そして、第２電子ビーム成形部材１５は、第１電子ビーム成形部材１４を通過し、第２電子ビーム成形部材１５に照射された複数の電子ビームを、第２電子ビーム成形部材１５に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。他の例においては、電子ビーム発生部１０において発生した電子ビームを複数の電子ビームに分割する手段を更に有することにより、複数の電子ビームを生成してもよい。
【００２５】
第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し、第３電子ビーム成形部材２２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎に独立に調整する。第１成形偏向部１８は、第２電子ビーム成形部材１５において矩形形状に成形された複数の電子ビームを、第３電子ビーム成形部材２２における所望の位置に照射するように、それぞれ独立に偏向する。
【００２６】
第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第３電子ビーム成形部材２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第３電子ビーム成形部材２２に照射する。そして矩形形状を有する複数の開口部を含む第３電子ビーム成形部材２２は、第３電子ビーム成形部材２２に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェハ４４に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。また、他の例において第３電子ビーム成形部材２２は、ブロックマスクであってもよい。
【００２７】
第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレイ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００２８】
ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御する。ブランキング電極アレイ２６は、偏向電極に印加される電圧に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射させるか否かを切替える。
【００２９】
ブランキング電極アレイに２６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向された電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対する電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８に入射される。
【００３０】
偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器を制御し、偏向部３８に入射されたそれぞれの電子ビームを、ウェハ４４に対して照射すべき位置にそれぞれ独立に偏向する。第５多軸電子レンズ５２は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そしてウェハ４４に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に照射される。
【００３１】
露光処理中、ウェハステージ駆動部４８は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一定方向にウェハステージ４６を連続移動させるのが好ましい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、電子ビームの断面形状をウェハ４４に照射すべき形状に成形し、ウェハ４４に照射すべき電子ビームを通過させるアパーチャを定め、さらに偏向部３８によりそれぞれの電子ビームをウェハ４４に対して照射すべき位置に偏向させることにより、ウェハ４４に所望の回路パターンを露光することができる。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成を示す。図２（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図２（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０に冷媒を供給する供給系とを示す。第１電子ビーム成形部材１４は、基材２００と、基材２００に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部２２０と、基材２００に設けられた、基材２００を冷却する冷媒２３０が通過する冷却路２１０とを有する。複数の成形開口部２２０は、電子ビームの照射方向に沿って設けられ、冷却路２１０は、電子ビームの照射方向と略垂直な方向に沿って、複数の成形開口部２２０の間に設けられることが好ましい。また、成形開口部２２０は、成形開口部２２０が貫通する方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることが好ましい。つまり、成形開口部２２０は、電子ビームの照射方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることが好ましい。また、第１電子ビーム成形部材１４は、熱伝導が良く、密度が小さい金属で形成されることが好ましい。さらに、第１電子ビーム成形部材１４は、白金等の金属が表面にコーティングされることが好ましい。
【００３３】
また、電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０に冷媒２３０を供給する冷媒供給部２４０と、冷媒供給部２４０が冷却路２１０に供給する冷媒２３０の量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００の温度を取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０と冷却路２１０とを接続する冷却管２７０とをさらに備える。温度取得部２６０は、基材２００の温度を測定する手段を用いて基材２００の温度を取得し、冷媒調整部２５０に通知する。また、温度取得部２６０は、基材２００における複数箇所の温度を取得し、冷媒調整部２５０に通知してもよい。次に、冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷媒供給部２４０を制御し、冷却路２１０に供給する冷媒の量を調整し、基材２００を所望の温度に制御する。
【００３４】
本実施形態による電子ビーム露光装置１００では、第１電子ビーム成形部材１４の温度を制御することにより、当該第１電子ビーム成形部材１４の損傷、変形等を抑えることができる。そのため、本実施形態による電子ビーム露光装置１００によれば、電子ビーム断面形状を精度よく成形することができ、また、ウェハに照射される電子ビームの形状の変化を低減させることができる。また、成形開口部２２０が、電子ビームの照射方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることによって、電子ビームが基材２００に照射される面積を広くすることができるため、第１電子ビーム成形部材１４を効率よく冷却することができる。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る冷却部材１７の構成を示す。図３（ａ）は、冷却部材１７の上面図である。図３（ｂ）は、冷却部材１７の断面と、冷却路３１０に冷媒を供給する供給系とを示す。冷却部材１７は、基材３００と、基材３００に設けられた、複数の電子ビームが通過する複数の通過開口部３２０と、基材３００に設けられた、基材３００を介して第２電子ビーム成形部材１５を冷却する冷媒３３０が通過する冷却路３１０とを有する。複数の通過開口部３２０は、電子ビームの照射方向に沿って設けられ、冷却路３１０は、電子ビームの照射方向と略垂直な方向に沿って、複数の通過開口部３２０の間に設けられることが好ましい。
【００３６】
また、電子ビーム露光装置１００は、冷却部材１７の冷却路３１０に冷媒３３０を供給する冷媒供給部３４０と、冷媒供給部３５０が冷却路３１０に供給する冷媒３３０の量を調整する冷媒調整部３５０と、基材３００の温度を取得する温度取得部３６０と、冷媒供給部３４０と冷却路３１０とを接続する冷却管３７０とをさらに備える。温度取得部３６０は、基材３００の温度を測定する手段を用いて基材３００の温度を取得し、冷媒調整部３５０に通知する。次に、冷媒調整部３５０は、温度取得部３６０が取得した基材３００の温度に基づいて冷媒供給部３４０を制御し、冷却路３１０に供給する冷媒の量を調整し、基材３００を所望の温度に制御する。そして、所望の温度に制御された基材３００は、第２電子ビーム成形部材１５を所望の温度に冷却する。
【００３７】
本実施形態による電子ビーム露光装置１００では、冷却部材１７を冷却して第２電子ビーム成形部材１５の温度を制御することにより、当該第２電子ビーム成形部材１４の損傷、変形等を抑えることができる。そのため、本実施形態による電子ビーム露光装置１００によれば、電子ビーム断面形状を精度よく成形することができ、また、ウェハに照射される電子ビームの形状の変化を低減させることができる。
【００３８】
以下において、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例について説明するが、冷却部材１７は、以下で説明する第１電子ビーム成形部材１４の他の例と同様の構成を有してもよい。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図４（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図４（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０及び２１５に冷媒を供給する供給系とを示す。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビームの照射方向に略垂直であって基材２００の表面から第１の深さにある基材２００内部の第１の面に設けられた冷却路２１０と、当該第１の面と略平行であって基材２００の表面から第２の深さである基材２００内部の第２の面に設けられた冷却路２１５とを有する。冷却路２１５は、電子ビームの照射方向と、冷却路２１０に沿った方向とに略垂直な方向に沿って設けられることが好ましい。また、第１電子ビーム成形部材１４は、格子状に設けられた複数の成形開口部２２０を有し、冷却路２１０及び冷却路２１５は、複数の成形開口部２２０のそれぞれの間に設けられることが好ましい。
【００４０】
本例おける電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０に冷媒２３０を供給する冷媒供給部２４０と、冷却路２１５に冷媒２３５を供給する冷媒供給部２４５と、冷媒供給部２４０が冷却路２１０に供給する冷媒２３０の量、及び冷媒供給部２４５が冷却路２１５に供給する冷媒２３５の量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００の温度を取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０と冷却路２１０とを接続する冷却管２７０と、冷媒供給部２４５と冷却路２１５とを接続する冷却管２７５とをさらに備える。冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷却路２１０及び冷却路２１５に供給する冷媒の量をそれぞれ調整し、基材２００を所望の温度に制御する。本例による電子ビーム露光装置１００では、略直交する２つの冷却路２１０及び２１５を用いて、電子ビームを成形する複数の成形開口部２２０の周囲に冷媒を流すことによって、第１電子ビーム成形部材１４を効率よく、また均一に冷却することができる。
【００４１】
また、冷却路２１０及び２１５は、冷却路２１０及び２１５内部に冷却管を有し、冷媒供給部２４０及び２４５は、当該冷却管に冷媒を供給してもよい。また、当該冷媒は、液体であってもよく、また気体であってもよい。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図５（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図５（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０ａ及び２１０ｂに冷媒を供給する供給系とを示す。である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、基材２００において異なる領域を独立して冷却するように設けられた冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂを有する。また、本例おける電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０ａに冷媒２３０ａを供給する冷媒供給部２４０ａと、冷却路２１０ｂに冷媒２３０ｂを供給する冷媒供給部２４０ｂと、冷媒供給部２４０ａが冷却路２１０ａに供給する冷媒２３０ａの量、及び冷媒供給部２４０ｂが冷却路２１０ｂに供給する冷媒２３０ｂの量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００における冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂが設けられた領域の温度をそれぞれ取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０ａと冷却路２１０ａとを接続する冷却管２７０ａと、冷媒供給部２４０ｂと冷却路２１０ｂとを接続する冷却管２７０ｂとをさらに備える。
【００４３】
温度取得部２６０は、基材２００における冷却路２１０ａが設けられた領域の温度と、基材２００における冷却路２１０ｂが設けられた領域の温度とを取得し、冷媒調整部２５０に通知する。次に、冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷媒供給部２４０ａ及び冷媒供給部２４０ｂを制御し、冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂのそれぞれに供給する冷媒の量を調整し、基材２００を所望の温度に制御する。本例による電子ビーム露光装置１００では、複数の冷却路２１０ａ及び２１０ｂに供給する冷媒を独立に制御することにより、第１電子ビーム成形部材１４の温度を均一に保つことができる。
【００４４】
図６は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図６（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図６（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０及び２１５に冷媒を供給する供給系とを示す。である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビームの照射方向に略垂直であって基材２００の表面から第１の深さである第１の面に設けられた冷却路２１０と、当該第１の面と略平行であって基材２００の表面から第２の深さである第２の面に設けられた冷却路２１５とを有する。また、本例における電子ビーム露光装置１００は、冷媒供給部２４０によって供給された冷媒２９０が冷却路２１０及び冷却路２１５を通過するように設けられた冷却管２８０を備える。
【００４５】
図７は、本例における第１電子ビーム成形部材１４の拡大図である。図７（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面の拡大図である。図７（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面の拡大図である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、成形開口部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、及び２２０ｄと、冷却路２１０ｃ、２１０ｄ、２１５ａ、及び２１５ｂとを有する。冷却路２１０ｃは、電子ビームの照射方向と略垂直な基材２００内部の面である第１の面において、成形開口部２２０ａと成形開口部２２０ｂとの間に設けられる。また、冷却路２１０ｄは、当該第１の面において、成形開口部２２０ａを挟んで冷却路２１０ｃと対向する位置に設けられる。また、冷却路２１５ａは、第１の面と略平行な基材内部の面である第２の面に設けられる。また、冷却路２１５ｂは、第２の面において、成形開口部２２０ａを挟んで冷却路２１５ａと対向する位置に設けられる。また、成形開口部２２０ｃは、冷却路２１５ａを挟んで成形開口部２２０ａと対向する位置に設けられる。また、成形開口部２２０ｄは、冷却路２１０ｃを挟んで成形開口部２２０ｃと対向し、冷却路２１５ａを挟んで成形開口部２２０ｂと対向する位置に設けられる。
【００４６】
また、他の例においては、電子ビーム露光装置１００は、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８を冷却する冷却部材１７をさらに備えてもよい。また、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８は、第１電子ビーム成形部材と同様の構造を有してもよい。この場合、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８に設けられる開口部は、矩形形状であることが望ましい。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明の電子ビーム露光装置によれば、複数の電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム成形部材を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１電子ビーム成形部材１４の構成を示す図である。
【図３】冷却部材１７の構成を示す図である。
【図４】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図５】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図６】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図７】第１電子ビーム成形部材１４の拡大図である。
【符号の説明】
８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１３・・固定部材、１４・・第１電子ビーム成形部材、１５・・第２電子ビーム成形部材、１６・・第１多軸電子レンズ、１７・・冷却部材、１８・・第１成形偏向部、２０・・第２成形偏向部、２２・・第３電子ビーム成形部材、２４・・第２多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２８・・電子ビーム遮蔽部材、３４・・第３多軸電子レンズ、３６・・第４多軸電子レンズ、３８・・偏向部、４０・・電子検出部、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステージ、４８・・ウェハステージ駆動部、５２・・第５多軸電子レンズ、８０・・電子ビーム制御部、８２・・多軸電子レンズ制御部、８４・・成形偏向制御部、８６・・ブランキング電極アレイ制御部、９２・・偏向制御部、９４・・反射電子処理部、９６・・ウェハステージ制御部、１００・・電子ビーム露光装置、１１０・・電子ビーム成形手段、１１２・・照射切替手段、１１４・・ウェハ用投影系、１２０・・個別制御部、１３０・・統括制御部、１４０・・制御系、１５０・・露光部、２００・・基材、３００・・基材、２１０・・冷却路、２２０・・成形開口部、２３０・・冷媒、２４０・・冷媒供給部、２５０・・冷媒調整部、２６０・・温度取得部、２７０・・冷媒管、３１０・・冷却路、３２０・・通過開口部、３３０・・冷媒、３４０・・冷媒供給部、３５０・・冷媒調整部、３６０・・温度取得部、３７０・・冷媒管
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材に関する。特に本発明は、冷却機能を備える電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置において、電子ビームの断面形状を成形するスリットは、複数の電子ビームが照射され、当該複数の電子ビームの断面形状を成形している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の電子ビームの断面形状を成形するスリットは、複数の電子ビームが照射されることによって温度が上昇し、発生した熱によって損傷や変形を引き起こすという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置及び電子ビーム成形部材を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、複数の電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材とを備え、第１電子ビーム成形部材は、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する第１冷却路とを有する。
【０００６】
複数の成形開口部は、電子ビームの照射方向である第１の方向に沿って設けられ、第１冷却路は、複数の成形開口部の間に、第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に沿って設けられてもよい。
【０００７】
第１の方向に略垂直であり第１冷却路を含む基材内部における面である第１の面と略平行な基材内部における面である第２の面に設けられた第２冷却路を有してもよい。第２冷却路は、第１の方向及び第２の方向に略垂直な第３の方向に沿って設けられてもよい。
【０００８】
複数の成形開口部は、第１冷却路を挟む第１成形開口部と第２成形開口部とを含み、第１電子ビーム成形部材は、第１の面において、第１成形開口部を挟んで第１冷却路と対向する位置に設けられた第３冷却路と、第２の面において、第２成形開口部を挟んで第２冷却路と対向する位置に設けられた第４冷却路とをさらに有してもよい。
【０００９】
電子ビーム成形部材は、第２冷却路を挟んで第１成形開口部と対向する位置に設けられた第３成形開口部と、第２冷却路を挟んで第２成形開口部と対向し、第１冷却路を挟んで第３成形開口部と対向する位置に設けられた第４成形開口部とをさらに有してもよい。
【００１０】
電子ビーム成形部材は、格子状に設けられた複数の成形開口部を有し、第１冷却路及び第２冷却路は、複数の成形開口部のそれぞれの間に設けられてもよい。第１成形開口部は、複数の電子ビームの照射方向に沿って第１成形開口部の断面積が小さくなるように設けられてもよい。
【００１１】
第１冷却路に供給する冷媒の量を調整する冷媒調整部をさらに備えてもよい。基材の温度を取得する温度取得部をさらに備え、冷媒調整部は、基材の温度に基づいて、第１冷却路に供給する冷媒の量を調整してもよい。
【００１２】
電子ビーム成形部材は、複数の第１冷却路を有し、温度取得部は、基材における複数の第１冷却部に対応する複数の位置の温度を取得し、冷媒調整部は、基材の複数の位置の温度のそれぞれに基づいて、複数の第１冷却路のそれぞれに供給する冷媒の量を調整してもよい。
【００１３】
第１電子ビーム成形部材を通過した複数の電子ビームの断面形状を成形する第２電子ビーム成形部材と、第２電子ビーム成形部材に隣接して設けられた冷却部材とをさらに備え、冷却部材は、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームが通過する複数の通過開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する冷却路とを有してもよい。
【００１４】
本発明の第２の形態によると、複数の電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム成形部材であって、基材と、基材に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、基材に設けられた、基材を冷却する冷媒が通過する冷却路とを有する。
【００１５】
成形開口部は、成形開口部が貫通する方向に沿って成形開口部の断面積が小さくなるように設けられてもよい。
【００１６】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す。電子ビーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハに所定の露光処理を施す露光部１５０と、露光部１５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系１４０を備える。
【００１８】
露光部１５０は、筐体８内部において複数の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系１１４を含む電子光学系を備える。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウェハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステージ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含むステージ系を備える。さらに、露光部１５０は、ウェハ４４又はウェハステージ４６に設けられるマーク部に照射された電子ビームにより、マーク部から放射された２次電子や反射電子等を検出する電子検出部４０を備える。電子検出部４０は、検出した電子量に対応した検出信号を反射電子処理部９４に出力する。
【００１９】
電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生部１０と、電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材１４、第２電子ビーム成形部材１５、及び第３電子ビーム成形部材２２と、第２電子ビーム成形部材１５を固定する固定部材１３と、第２電子ビーム成形部材１５を冷却する冷却部材１７と、複数の電子ビームのそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第１多軸電子レンズ１６と、第２電子ビーム成形部材１５を通過した複数の電子ビームを独立に偏向する第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０とを有する。固定部材１３は、複数のバネ性部品を有し、当該バネ性部品を１５に押圧することにより、第２電子ビーム成形部材１５を冷却部材１７に押圧し、第２電子ビーム成形部材を固定することが好ましい。
【００２０】
照射切替手段１１２は、複数の電子ビームを独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビームに対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブランキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。
【００２１】
ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。
【００２２】
制御系１４０は、個別制御部１２０及び統括制御部１３０を備える。個別制御部１２０は、電子ビーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６と、偏向制御部９２と、反射電子処理部９４と、ウェハステージ制御部９６とを有する。また、統括制御部１３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統括制御する。
【００２３】
電子ビーム制御部８０は、電子ビーム発生部１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６、及び第５多軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。成形偏向制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する電圧を制御する。反射電子処理部９４は、電子検出部４０から出力された検出信号を統括制御部１３０に通知する。ウェハステージ制御部９６は、ウェハステージ駆動部４８を制御し、ウェハステージ４６を所定の位置に移動させる。
【００２４】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の動作について説明する。まず、電子ビーム発生部１０は、複数の電子ビームを生成する。第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第１電子ビーム成形部材１４に照射された複数の電子ビームを、第１電子ビーム成形部材１４に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。そして、第２電子ビーム成形部材１５は、第１電子ビーム成形部材１４を通過し、第２電子ビーム成形部材１５に照射された複数の電子ビームを、第２電子ビーム成形部材１５に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。他の例においては、電子ビーム発生部１０において発生した電子ビームを複数の電子ビームに分割する手段を更に有することにより、複数の電子ビームを生成してもよい。
【００２５】
第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し、第３電子ビーム成形部材２２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎に独立に調整する。第１成形偏向部１８は、第２電子ビーム成形部材１５において矩形形状に成形された複数の電子ビームを、第３電子ビーム成形部材２２における所望の位置に照射するように、それぞれ独立に偏向する。
【００２６】
第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１８で偏向された複数の電子ビームを、第３電子ビーム成形部材２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第３電子ビーム成形部材２２に照射する。そして矩形形状を有する複数の開口部を含む第３電子ビーム成形部材２２は、第３電子ビーム成形部材２２に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェハ４４に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。また、他の例において第３電子ビーム成形部材２２は、ブロックマスクであってもよい。
【００２７】
第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレイ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００２８】
ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御する。ブランキング電極アレイ２６は、偏向電極に印加される電圧に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射させるか否かを切替える。
【００２９】
ブランキング電極アレイに２６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向された電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対する電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８に入射される。
【００３０】
偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる複数の偏向器を制御し、偏向部３８に入射されたそれぞれの電子ビームを、ウェハ４４に対して照射すべき位置にそれぞれ独立に偏向する。第５多軸電子レンズ５２は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そしてウェハ４４に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に照射される。
【００３１】
露光処理中、ウェハステージ駆動部４８は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一定方向にウェハステージ４６を連続移動させるのが好ましい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、電子ビームの断面形状をウェハ４４に照射すべき形状に成形し、ウェハ４４に照射すべき電子ビームを通過させるアパーチャを定め、さらに偏向部３８によりそれぞれの電子ビームをウェハ４４に対して照射すべき位置に偏向させることにより、ウェハ４４に所望の回路パターンを露光することができる。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成を示す。図２（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図２（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０に冷媒を供給する供給系とを示す。第１電子ビーム成形部材１４は、基材２００と、基材２００に設けられた、複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部２２０と、基材２００に設けられた、基材２００を冷却する冷媒２３０が通過する冷却路２１０とを有する。複数の成形開口部２２０は、電子ビームの照射方向に沿って設けられ、冷却路２１０は、電子ビームの照射方向と略垂直な方向に沿って、複数の成形開口部２２０の間に設けられることが好ましい。また、成形開口部２２０は、成形開口部２２０が貫通する方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることが好ましい。つまり、成形開口部２２０は、電子ビームの照射方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることが好ましい。また、第１電子ビーム成形部材１４は、熱伝導が良く、密度が小さい金属で形成されることが好ましい。さらに、第１電子ビーム成形部材１４は、白金等の金属が表面にコーティングされることが好ましい。
【００３３】
また、電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０に冷媒２３０を供給する冷媒供給部２４０と、冷媒供給部２４０が冷却路２１０に供給する冷媒２３０の量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００の温度を取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０と冷却路２１０とを接続する冷却管２７０とをさらに備える。温度取得部２６０は、基材２００の温度を測定する手段を用いて基材２００の温度を取得し、冷媒調整部２５０に通知する。また、温度取得部２６０は、基材２００における複数箇所の温度を取得し、冷媒調整部２５０に通知してもよい。次に、冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷媒供給部２４０を制御し、冷却路２１０に供給する冷媒の量を調整し、基材２００を所望の温度に制御する。
【００３４】
本実施形態による電子ビーム露光装置１００では、第１電子ビーム成形部材１４の温度を制御することにより、当該第１電子ビーム成形部材１４の損傷、変形等を抑えることができる。そのため、本実施形態による電子ビーム露光装置１００によれば、電子ビーム断面形状を精度よく成形することができ、また、ウェハに照射される電子ビームの形状の変化を低減させることができる。また、成形開口部２２０が、電子ビームの照射方向に沿って成形開口部２２０の断面積が小さくなるように設けられることによって、電子ビームが基材２００に照射される面積を広くすることができるため、第１電子ビーム成形部材１４を効率よく冷却することができる。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る冷却部材１７の構成を示す。図３（ａ）は、冷却部材１７の上面図である。図３（ｂ）は、冷却部材１７の断面と、冷却路３１０に冷媒を供給する供給系とを示す。冷却部材１７は、基材３００と、基材３００に設けられた、複数の電子ビームが通過する複数の通過開口部３２０と、基材３００に設けられた、基材３００を介して第２電子ビーム成形部材１５を冷却する冷媒３３０が通過する冷却路３１０とを有する。複数の通過開口部３２０は、電子ビームの照射方向に沿って設けられ、冷却路３１０は、電子ビームの照射方向と略垂直な方向に沿って、複数の通過開口部３２０の間に設けられることが好ましい。
【００３６】
また、電子ビーム露光装置１００は、冷却部材１７の冷却路３１０に冷媒３３０を供給する冷媒供給部３４０と、冷媒供給部３５０が冷却路３１０に供給する冷媒３３０の量を調整する冷媒調整部３５０と、基材３００の温度を取得する温度取得部３６０と、冷媒供給部３４０と冷却路３１０とを接続する冷却管３７０とをさらに備える。温度取得部３６０は、基材３００の温度を測定する手段を用いて基材３００の温度を取得し、冷媒調整部３５０に通知する。次に、冷媒調整部３５０は、温度取得部３６０が取得した基材３００の温度に基づいて冷媒供給部３４０を制御し、冷却路３１０に供給する冷媒の量を調整し、基材３００を所望の温度に制御する。そして、所望の温度に制御された基材３００は、第２電子ビーム成形部材１５を所望の温度に冷却する。
【００３７】
本実施形態による電子ビーム露光装置１００では、冷却部材１７を冷却して第２電子ビーム成形部材１５の温度を制御することにより、当該第２電子ビーム成形部材１４の損傷、変形等を抑えることができる。そのため、本実施形態による電子ビーム露光装置１００によれば、電子ビーム断面形状を精度よく成形することができ、また、ウェハに照射される電子ビームの形状の変化を低減させることができる。
【００３８】
以下において、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例について説明するが、冷却部材１７は、以下で説明する第１電子ビーム成形部材１４の他の例と同様の構成を有してもよい。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図４（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図４（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０及び２１５に冷媒を供給する供給系とを示す。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビームの照射方向に略垂直であって基材２００の表面から第１の深さにある基材２００内部の第１の面に設けられた冷却路２１０と、当該第１の面と略平行であって基材２００の表面から第２の深さである基材２００内部の第２の面に設けられた冷却路２１５とを有する。冷却路２１５は、電子ビームの照射方向と、冷却路２１０に沿った方向とに略垂直な方向に沿って設けられることが好ましい。また、第１電子ビーム成形部材１４は、格子状に設けられた複数の成形開口部２２０を有し、冷却路２１０及び冷却路２１５は、複数の成形開口部２２０のそれぞれの間に設けられることが好ましい。
【００４０】
本例おける電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０に冷媒２３０を供給する冷媒供給部２４０と、冷却路２１５に冷媒２３５を供給する冷媒供給部２４５と、冷媒供給部２４０が冷却路２１０に供給する冷媒２３０の量、及び冷媒供給部２４５が冷却路２１５に供給する冷媒２３５の量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００の温度を取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０と冷却路２１０とを接続する冷却管２７０と、冷媒供給部２４５と冷却路２１５とを接続する冷却管２７５とをさらに備える。冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷却路２１０及び冷却路２１５に供給する冷媒の量をそれぞれ調整し、基材２００を所望の温度に制御する。本例による電子ビーム露光装置１００では、略直交する２つの冷却路２１０及び２１５を用いて、電子ビームを成形する複数の成形開口部２２０の周囲に冷媒を流すことによって、第１電子ビーム成形部材１４を効率よく、また均一に冷却することができる。
【００４１】
また、冷却路２１０及び２１５は、冷却路２１０及び２１５内部に冷却管を有し、冷媒供給部２４０及び２４５は、当該冷却管に冷媒を供給してもよい。また、当該冷媒は、液体であってもよく、また気体であってもよい。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図５（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図５（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０ａ及び２１０ｂに冷媒を供給する供給系とを示す。である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、基材２００において異なる領域を独立して冷却するように設けられた冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂを有する。また、本例おける電子ビーム露光装置１００は、第１電子ビーム成形部材１４の冷却路２１０ａに冷媒２３０ａを供給する冷媒供給部２４０ａと、冷却路２１０ｂに冷媒２３０ｂを供給する冷媒供給部２４０ｂと、冷媒供給部２４０ａが冷却路２１０ａに供給する冷媒２３０ａの量、及び冷媒供給部２４０ｂが冷却路２１０ｂに供給する冷媒２３０ｂの量を調整する冷媒調整部２５０と、基材２００における冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂが設けられた領域の温度をそれぞれ取得する温度取得部２６０と、冷媒供給部２４０ａと冷却路２１０ａとを接続する冷却管２７０ａと、冷媒供給部２４０ｂと冷却路２１０ｂとを接続する冷却管２７０ｂとをさらに備える。
【００４３】
温度取得部２６０は、基材２００における冷却路２１０ａが設けられた領域の温度と、基材２００における冷却路２１０ｂが設けられた領域の温度とを取得し、冷媒調整部２５０に通知する。次に、冷媒調整部２５０は、温度取得部２６０が取得した基材２００の温度に基づいて冷媒供給部２４０ａ及び冷媒供給部２４０ｂを制御し、冷却路２１０ａ及び冷却路２１０ｂのそれぞれに供給する冷媒の量を調整し、基材２００を所望の温度に制御する。本例による電子ビーム露光装置１００では、複数の冷却路２１０ａ及び２１０ｂに供給する冷媒を独立に制御することにより、第１電子ビーム成形部材１４の温度を均一に保つことができる。
【００４４】
図６は、本実施形態に係る第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す。図６（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面図である。図６（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面と、冷却路２１０及び２１５に冷媒を供給する供給系とを示す。である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、電子ビームの照射方向に略垂直であって基材２００の表面から第１の深さである第１の面に設けられた冷却路２１０と、当該第１の面と略平行であって基材２００の表面から第２の深さである第２の面に設けられた冷却路２１５とを有する。また、本例における電子ビーム露光装置１００は、冷媒供給部２４０によって供給された冷媒２９０が冷却路２１０及び冷却路２１５を通過するように設けられた冷却管２８０を備える。
【００４５】
図７は、本例における第１電子ビーム成形部材１４の拡大図である。図７（ａ）は、第１電子ビーム成形部材１４の上面の拡大図である。図７（ｂ）は、第１電子ビーム成形部材１４の断面の拡大図である。本例における第１電子ビーム成形部材１４は、成形開口部２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、及び２２０ｄと、冷却路２１０ｃ、２１０ｄ、２１５ａ、及び２１５ｂとを有する。冷却路２１０ｃは、電子ビームの照射方向と略垂直な基材２００内部の面である第１の面において、成形開口部２２０ａと成形開口部２２０ｂとの間に設けられる。また、冷却路２１０ｄは、当該第１の面において、成形開口部２２０ａを挟んで冷却路２１０ｃと対向する位置に設けられる。また、冷却路２１５ａは、第１の面と略平行な基材内部の面である第２の面に設けられる。また、冷却路２１５ｂは、第２の面において、成形開口部２２０ａを挟んで冷却路２１５ａと対向する位置に設けられる。また、成形開口部２２０ｃは、冷却路２１５ａを挟んで成形開口部２２０ａと対向する位置に設けられる。また、成形開口部２２０ｄは、冷却路２１０ｃを挟んで成形開口部２２０ｃと対向し、冷却路２１５ａを挟んで成形開口部２２０ｂと対向する位置に設けられる。
【００４６】
また、他の例においては、電子ビーム露光装置１００は、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８を冷却する冷却部材１７をさらに備えてもよい。また、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８は、第１電子ビーム成形部材と同様の構造を有してもよい。この場合、第３電子ビーム成形部材２２及び電子ビーム遮蔽部材２８に設けられる開口部は、矩形形状であることが望ましい。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明の電子ビーム露光装置によれば、複数の電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム成形部材を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１電子ビーム成形部材１４の構成を示す図である。
【図３】冷却部材１７の構成を示す図である。
【図４】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図５】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図６】第１電子ビーム成形部材１４の構成の他の例を示す図である。
【図７】第１電子ビーム成形部材１４の拡大図である。
【符号の説明】
８・・筐体、１０・・電子ビーム発生部、１３・・固定部材、１４・・第１電子ビーム成形部材、１５・・第２電子ビーム成形部材、１６・・第１多軸電子レンズ、１７・・冷却部材、１８・・第１成形偏向部、２０・・第２成形偏向部、２２・・第３電子ビーム成形部材、２４・・第２多軸電子レンズ、２６・・ブランキング電極アレイ、２８・・電子ビーム遮蔽部材、３４・・第３多軸電子レンズ、３６・・第４多軸電子レンズ、３８・・偏向部、４０・・電子検出部、４４・・ウェハ、４６・・ウェハステージ、４８・・ウェハステージ駆動部、５２・・第５多軸電子レンズ、８０・・電子ビーム制御部、８２・・多軸電子レンズ制御部、８４・・成形偏向制御部、８６・・ブランキング電極アレイ制御部、９２・・偏向制御部、９４・・反射電子処理部、９６・・ウェハステージ制御部、１００・・電子ビーム露光装置、１１０・・電子ビーム成形手段、１１２・・照射切替手段、１１４・・ウェハ用投影系、１２０・・個別制御部、１３０・・統括制御部、１４０・・制御系、１５０・・露光部、２００・・基材、３００・・基材、２１０・・冷却路、２２０・・成形開口部、２３０・・冷媒、２４０・・冷媒供給部、２５０・・冷媒調整部、２６０・・温度取得部、２７０・・冷媒管、３１０・・冷却路、３２０・・通過開口部、３３０・・冷媒、３４０・・冷媒供給部、３５０・・冷媒調整部、３６０・・温度取得部、３７０・・冷媒管
Claims (9)
- 複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記複数の電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材と
を備え、
前記第１電子ビーム成形部材は、
基材と、
前記電子ビームの照射方向である第１の方向に沿って貫通するように前記基材に設けられた、前記複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、
前記複数の成形開口部の間に、前記第１の方向と略垂直な方向である第２の方向に沿って設けられた、前記基材を冷却する冷媒が通過する第１冷却路と、
前記第１の方向に略垂直であり前記第１冷却路を含む基材内部における面である第１の面と略平行な前記基材内部における面である第２の面に設けられた第２冷却路と
を有し、
前記第１冷却路に冷媒を供給する第１冷媒供給部と、
前記第２冷却路に冷媒を供給する第２冷媒供給部と、
前記第１冷媒供給部が前記第１冷却路に供給する冷媒の量、及び前記第２冷媒供給部が前記第２冷却路に供給する冷媒の量をそれぞれ調整する冷媒調整部と
を備えることを特徴とする電子ビーム露光装置。 - 前記第２冷却路は、前記第１の方向及び前記第２の方向に略垂直な第３の方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
- 前記複数の成形開口部は、前記第１冷却路を挟む第１成形開口部と第２成形開口部とを含み、
前記第１電子ビーム成形部材は、
前記第１の面において、前記第１成形開口部を挟んで前記第１冷却路と対向する位置に設けられた第３冷却路と、
前記第２の面において、前記第２成形開口部を挟んで前記第２冷却路と対向する位置に設けられた第４冷却路と
をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記電子ビーム成形部材は、
前記第２冷却路を挟んで前記第１成形開口部と対向する位置に設けられた第３成形開口部と、
前記第２冷却路を挟んで前記第２成形開口部と対向し、前記第１冷却路を挟んで前記第３成形開口部と対向する位置に設けられた第４成形開口部と
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記電子ビーム成形部材は、格子状に設けられた前記複数の成形開口部を有し、
前記第１冷却路及び前記第２冷却路は、前記複数の成形開口部のそれぞれの間に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記第１成形開口部は、前記複数の電子ビームの照射方向に沿って前記第１成形開口部の断面積が小さくなるように設けられることを特徴とする請求項３に記載の電子ビーム露光装置。
- 前記基材の温度を取得する温度取得部をさらに備え、
前記冷媒調整部は、前記基材の前記温度に基づいて、前記第１冷却路及び前記第２冷却路に供給する前記冷媒の量を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記電子ビーム成形部材は、複数の前記第１冷却路を有し、
前記温度取得部は、前記基材における前記複数の第１冷却部に対応する複数の位置の温度を取得し、
前記冷媒調整部は、前記基材の前記複数の位置の前記温度のそれぞれに基づいて、前記複数の第１冷却路のそれぞれに供給する前記冷媒の量を調整することを特徴とする請求項７に記載の電子ビーム露光装置。 - 複数の電子ビームにより、ウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記複数の電子ビームの断面形状を成形する第１電子ビーム成形部材と、
複数の開口部を有し、当該複数の開口部を通過させることにより前記第１電子ビーム成形部材を通過した前記複数の電子ビームの断面形状を成形する第２電子ビーム成形部材と、
前記第２電子ビーム成形部材に隣接して設けられた冷却部材と
を備え、
前記第１電子ビーム成形部材は、
基材と、
前記基材に設けられた、前記複数の電子ビームの断面形状を成形する複数の成形開口部と、
前記基材に設けられた、前記基材を冷却する冷媒が通過する第１冷却路と
を有し、
前記冷却部材は、
基材と、
前記基材に設けられた、前記複数の電子ビームが通過する複数の通過開口部と、
前記基材に設けられた、前記基材を冷却する冷媒が通過する冷却路と
を有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
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