JPH0590146A - ビーム露光装置 - Google Patents
ビーム露光装置Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- deflection
- shield
- semiconductor
- exposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
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。
Description
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
しながら説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の一実施例の側面図である。
【図２】一実施例における複数のビーム銃の正面図であ
る。
る。
【図３】一実施例における遮蔽体の正面図である。
【図４】一実施例における偏向装置の側断面図である。
【図５】ビーム銃の変形例の側面図である。
【図６】遮蔽体の変形例の側断面図である。
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
Claims (1)
- 【請求項１】各々がビームを射出する複数のビーム銃
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276769A JPH0590146A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビーム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276769A JPH0590146A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビーム露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590146A true JPH0590146A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17574102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276769A Pending JPH0590146A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビーム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590146A (ja) |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3276769A patent/JPH0590146A/ja active Pending
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