JPH0590146A - Beam aligner - Google Patents
Beam alignerInfo
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- JPH0590146A JPH0590146A JP3276769A JP27676991A JPH0590146A JP H0590146 A JPH0590146 A JP H0590146A JP 3276769 A JP3276769 A JP 3276769A JP 27676991 A JP27676991 A JP 27676991A JP H0590146 A JPH0590146 A JP H0590146A
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- semiconductor wafer
- deflection
- shield
- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複数の半導体チップ等を同時に露光可能にし
て、半導体ウェハ等を短時間で露光可能にする。
【構成】ビーム露光装置11は各々がビーム14を射出
する理論収率数のビーム銃13を有しており、ビーム銃
13は通過口18を有する遮蔽体17に覆われている。
通過口18を通過しハーフミラー23で反射されたビー
ム14のみが、偏向装置21で偏向されて、半導体ウェ
ハ15の半導体チップ16に入射する。このため、各々
の偏向装置21で偏向された別個のビーム14によっ
て、理論収率数の半導体チップ16を同時に露光させる
ことができる。
(57) [Abstract] [Purpose] A plurality of semiconductor chips and the like can be exposed at the same time, and a semiconductor wafer and the like can be exposed in a short time. The beam exposure apparatus 11 has beam guns 13 each having a theoretical yield number for emitting a beam 14, and the beam gun 13 is covered with a shield 17 having a passage port 18.
Only the beam 14 passing through the passage opening 18 and reflected by the half mirror 23 is deflected by the deflecting device 21 and is incident on the semiconductor chip 16 of the semiconductor wafer 15. Therefore, the theoretical yield number of semiconductor chips 16 can be simultaneously exposed by the separate beams 14 deflected by the respective deflecting devices 21.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームやイオンビ
ーム等に半導体ウェハ等を露光させるためのビーム露光
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam exposure apparatus for exposing a semiconductor wafer or the like with an electron beam, an ion beam or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の微細化に対する光リソグラ
フィの限界を克服し、またマスクレスエッチング等を行
うために、ビーム露光装置が用いられてきている。この
ビーム露光装置では、従来から、単一のビーム銃でビー
ムを射出し、このビームを偏向手段で偏向させつつ半導
体ウェハ等に照射している(例えば、「月刊Semic
onductor World」プレスジャーナル社
(1985.5)p.120〜126)。2. Description of the Related Art Beam exposure apparatuses have been used to overcome the limitations of photolithography for miniaturization of semiconductor devices and to carry out maskless etching and the like. In this beam exposure apparatus, conventionally, a beam is emitted by a single beam gun, and the beam is irradiated onto a semiconductor wafer or the like while being deflected by a deflection means (for example, "Monthly Semi").
director World "Press Journal, Inc. (1985.5) p. 120-126).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、ビーム銃が
単一であると、半導体ウェハの総ての半導体チップの露
光を終わるまでに長時間を要し、半導体装置を高い効率
で製造したりすることができない。However, if a single beam gun is used, it takes a long time to complete the exposure of all the semiconductor chips on the semiconductor wafer, and the semiconductor device can be manufactured with high efficiency. I can't.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明によるビーム露光
装置11は、各々がビーム14を射出する複数のビーム
銃13と、これら複数のビーム銃13に対応する複数の
通過口18を有しており、これら複数の通過口18以外
の部分に入射した前記ビーム14を遮蔽する遮蔽体17
と、前記複数の通過口18に対応しており、これら複数
の通過口18を通過した前記ビーム14を偏向させるた
めの複数の偏向手段21とを具備している。A beam exposure apparatus 11 according to the present invention has a plurality of beam guns 13 each for emitting a beam 14 and a plurality of passage openings 18 corresponding to the plurality of beam guns 13. And a shield 17 for shielding the beam 14 incident on a portion other than the plurality of passage openings 18.
And a plurality of deflection means 21 corresponding to the plurality of passage openings 18 and for deflecting the beam 14 that has passed through the plurality of passage openings 18.
【0005】[0005]
【作用】本発明によるビーム露光装置11では、複数の
ビーム銃13の各々から射出されたビーム14は遮蔽体
17によって発散を制限され、しかも遮蔽体17の複数
の通過口18と複数の偏向手段21とが互いに対を成し
ているので、各々の偏向手段21で偏向された別個のビ
ーム14によって、複数の半導体チップ16等を同時に
露光させることができる。In the beam exposure apparatus 11 according to the present invention, the divergence of the beam 14 emitted from each of the plurality of beam guns 13 is limited by the shield 17, and the plurality of passage openings 18 of the shield 17 and the plurality of deflecting means are provided. 21 and 21 are paired with each other, it is possible to simultaneously expose a plurality of semiconductor chips 16 and the like by the separate beams 14 deflected by the respective deflection means 21.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1〜4を参照
しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0007】本実施例のビーム露光装置11では、図
1、2に示す様に、頂部近傍の略半球状の基体12に、
この基体12から下方または斜め下方へ突出する様に、
複数のビーム銃13が配備されている。ビーム銃13は
電子ビームやイオンビーム等であるビーム14を各々が
射出し、ビーム銃13の数は理論収率つまり1枚の半導
体ウェハ15から得ることのできる半導体チップ16の
数に等しくしてある。In the beam exposure apparatus 11 of this embodiment, as shown in FIGS.
From the base 12 so as to project downward or obliquely downward,
A plurality of beam guns 13 are provided. The beam guns 13 each emit a beam 14 such as an electron beam or an ion beam, and the number of beam guns 13 is set equal to the theoretical yield, that is, the number of semiconductor chips 16 that can be obtained from one semiconductor wafer 15. is there.
【0008】図1、3に示す様に、ビーム銃13はプラ
ネタリウム状の遮蔽体17に覆われており、ビーム銃1
3に対応し且つビーム14の入射角を考慮した複数の通
過口18が遮蔽体17に設けられている。このため、ア
ライメント及びレジストレーションの極めて正確なビー
ム14のみが遮蔽体17を通過し、もしこれらの調整に
エラーが発生しても、半導体ウェハ15への影響を確実
に防止することができる。As shown in FIGS. 1 and 3, the beam gun 13 is covered with a planetarium-shaped shield 17.
The shield 17 is provided with a plurality of passage openings 18 corresponding to 3 and considering the incident angle of the beam 14. For this reason, only the beam 14 with extremely accurate alignment and registration passes through the shield 17, and even if an error occurs in these adjustments, the influence on the semiconductor wafer 15 can be reliably prevented.
【0009】遮蔽体17の下方には、通過口18に対応
する複数の偏向装置21が配備されている。偏向装置2
1は偏向角度可変アーム22に支持されており、ハーフ
ミラー23が取り付けられている反射角度可変アーム2
4が偏向装置21に対になって配備されている。Below the shield 17, a plurality of deflecting devices 21 corresponding to the passage ports 18 are provided. Deflection device 2
Reference numeral 1 is supported by a deflection angle variable arm 22 and a reflection angle variable arm 2 to which a half mirror 23 is attached.
Deflection devices 4 are arranged in pairs.
【0010】図4に示す様に、偏向装置21は4段の偏
向コイル21a〜21dを有している。ハーフミラー2
3で反射されて偏向装置21中へ入射したビーム14
は、偏向コイル21aによる偏向つまりアライメント調
整でダイナミックフォーカシングを施され、偏向コイル
21bによる集束でフォーカス調整を施され、偏向コイ
ル21cによって集束と直線性との調律を施され、偏向
コイル21dで0.1μm程度のデザインルールに対応
できる様に微調律を施される。As shown in FIG. 4, the deflection device 21 has four stages of deflection coils 21a to 21d. Half mirror 2
Beam 14 which is reflected by 3 and is incident on the deflecting device 21
Is subjected to dynamic focusing by deflection by the deflection coil 21a, that is, alignment adjustment, focus adjustment is performed by focusing by the deflection coil 21b, tuning of focusing and linearity is performed by the deflection coil 21c, and 0. Fine tuning is applied so that the design rule of about 1 μm can be supported.
【0011】偏向装置21と半導体ウェハ15とは基本
的には互いに垂直であるが、偏向角度可変アーム22及
び反射角度可変アーム24の角度を変更することによっ
て、ビーム銃13からのビーム14の射出角度を変更す
ることなく、半導体ウェハ15に対してビーム14を斜
め方向から入射させることができる。このため、半導体
ウェハ15をビーム14でエッチングしたりすることが
できる。The deflection device 21 and the semiconductor wafer 15 are basically perpendicular to each other, but the beam 14 is emitted from the beam gun 13 by changing the angles of the deflection angle variable arm 22 and the reflection angle variable arm 24. The beam 14 can be obliquely incident on the semiconductor wafer 15 without changing the angle. Therefore, the semiconductor wafer 15 can be etched by the beam 14.
【0012】なお、半導体ウェハ15の大きさ、理論収
率、半導体チップ16の大きさ及びスクライブ位置はコ
ンピュータが認識しており、偏向コイル21a〜21d
の偏向磁界、集束磁界、偏向距離及び集束距離や、偏向
角度可変アーム22及び反射角度可変アーム24の角度
等は、コンピュータが全自動で瞬時に制御する。また、
これらの制御は、ビーム14毎に独立に行うこともでき
る。The computer recognizes the size of the semiconductor wafer 15, the theoretical yield, the size of the semiconductor chip 16 and the scribe position, and the deflection coils 21a to 21d.
The computer controls the deflection magnetic field, the focusing magnetic field, the deflection distance and the focusing distance, the angles of the deflection angle variable arm 22 and the reflection angle variable arm 24, etc., in a fully automatic manner in a moment. Also,
These controls can be performed independently for each beam 14.
【0013】以上の様な本実施例のビーム露光装置11
は、偏向角度可変アーム22と反射角度可変アーム24
とを有しているので、ビーム一括露光とビーム描画とを
使い分けることができる。The beam exposure apparatus 11 of this embodiment as described above
Is a variable deflection angle arm 22 and a variable reflection angle arm 24.
Therefore, it is possible to selectively use the beam collective exposure and the beam drawing.
【0014】例えば、半導体ウェハ15に対するビーム
一括露光を行うには、ビーム14が電子ビームであれ
ば、ポジ型の場合はPMMA(ポリメチルメタクリレー
ト)等、ネガ型の場合はEPB(エポキシ化ポリブタジ
エン)等の電子ビームレジストを半導体ウェハ15に塗
布する。For example, in order to perform the collective beam exposure on the semiconductor wafer 15, if the beam 14 is an electron beam, PMMA (polymethylmethacrylate) or the like is used for the positive type, and EPB (epoxidized polybutadiene) is used for the negative type. An electron beam resist such as the above is applied to the semiconductor wafer 15.
【0015】そして、この半導体ウェハ15を全自動の
搬送アーム25でビーム露光装置11の下まで搬送し、
半導体ウェハ15の理論収率数のビーム14の各々を、
偏向コイル21a〜21dに流れる水平同期信号によっ
て、1/30秒で1フレームの直角平衡変調を行う。従
って、理論収率数が例えば24であれば、ビーム銃が単
一である従来のビーム露光装置に比べて、1/24の時
間で半導体ウェハ15の露光を行うことができる。Then, the semiconductor wafer 15 is transferred to the bottom of the beam exposure apparatus 11 by a fully automatic transfer arm 25,
Each of the theoretical yield number beams 14 of the semiconductor wafer 15 is
Quadrature balanced modulation of one frame is performed in 1/30 seconds by the horizontal synchronizing signal flowing through the deflection coils 21a to 21d. Therefore, if the theoretical yield number is 24, the semiconductor wafer 15 can be exposed in 1/24 time as compared with the conventional beam exposure apparatus having a single beam gun.
【0016】なお、本実施例のビーム露光装置11で
は、略半球状の基体12から下方または斜め下方へ複数
のビーム銃13が突出しているが、図5(a)に示す様
に平面状の基体12にビーム銃13を半導体チップ16
のピッチで配置してもよく、図5(b)に示す様に極太
のビーム14を一括して射出する様にしてもよく、図5
(c)に示す様にビーム銃13を基体12内へ引き込ん
でもよい。In the beam exposure apparatus 11 of this embodiment, a plurality of beam guns 13 project downward or obliquely downward from the substantially hemispherical base 12, but as shown in FIG. The beam gun 13 and the semiconductor chip 16 on the base body 12.
5B, the extremely thick beams 14 may be collectively emitted as shown in FIG. 5B.
The beam gun 13 may be pulled into the substrate 12 as shown in FIG.
【0017】また、遮蔽体17は図1に示した様に単一
のプラネタリウム状で通過口18を有しているだけであ
るが、図6(a)に示す様に平面状でもよく、図6
(b)に示す様に遮蔽体17自体が偏向・集束機能を有
していてもよく、図6(c)に示す様にビーム銃13の
近傍のみならず半導体ウェハ15の直前等にも配置して
複数の遮蔽体17を用いてもよい。Further, the shield 17 is only a single planetarium shape as shown in FIG. 1 and has a passage port 18, but it may be a flat shape as shown in FIG. 6A. 6
The shield 17 itself may have a deflecting / focusing function as shown in FIG. 6B, and the shield 17 may be arranged not only near the beam gun 13 but also immediately before the semiconductor wafer 15 as shown in FIG. 6C. Alternatively, a plurality of shields 17 may be used.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によるビーム露光装置では、複数
の半導体チップ等を同時に露光させることができるの
で、半導体ウェハ等を短時間で露光させることができ
る。In the beam exposure apparatus according to the present invention, a plurality of semiconductor chips or the like can be exposed at the same time, so that a semiconductor wafer or the like can be exposed in a short time.
【図1】本発明の一実施例の側面図である。FIG. 1 is a side view of an embodiment of the present invention.
【図2】一実施例における複数のビーム銃の正面図であ
る。FIG. 2 is a front view of a plurality of beam guns according to an embodiment.
【図3】一実施例における遮蔽体の正面図である。FIG. 3 is a front view of a shield according to an embodiment.
【図4】一実施例における偏向装置の側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of a deflection device according to an embodiment.
【図5】ビーム銃の変形例の側面図である。FIG. 5 is a side view of a modified example of the beam gun.
【図6】遮蔽体の変形例の側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of a modified example of the shield.
11 ビーム露光装置 13 ビーム銃 14 ビーム 17 遮蔽体 18 通過口 21 偏向装置 11 Beam Exposure Device 13 Beam Gun 14 Beam 17 Shield 18 Passage Port 21 Deflection Device
Claims (1)
と、 これら複数のビーム銃に対応する複数の通過口を有して
おり、これら複数の通過口以外の部分に入射した前記ビ
ームを遮蔽する遮蔽体と、 前記複数の通過口に対応しており、これら複数の通過口
を通過した前記ビームを偏向させるための複数の偏向手
段とを具備するビーム露光装置。1. A plurality of beam guns each emitting a beam, and a plurality of passage openings corresponding to the plurality of beam guns, and shielding the beam incident on a portion other than the plurality of passage openings. And a plurality of deflecting means corresponding to the plurality of passage openings for deflecting the beam passing through the plurality of passage openings.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276769A JPH0590146A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Beam aligner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276769A JPH0590146A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Beam aligner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590146A true JPH0590146A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=17574102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276769A Pending JPH0590146A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Beam aligner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590146A (en) |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3276769A patent/JPH0590146A/en active Pending
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