JP4585661B2

JP4585661B2 - 電子光学系アレイ、荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法

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Application number: JP2000233145A
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Inventors: 治人小野; 真人村木
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Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2010-11-24
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の荷電粒子光学系をアレイにした荷電粒子光学系アレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの生産において、電子ビーム露光技術は０．１μm以下の微細パターン露光を可能とするリソグラフィの有力候補として脚光を浴びており、いくつかの方式がある。例えば、いわゆる一筆書きでパターンを描画する可変矩形ビーム方式がある。しかしこれはスループットが低く量産用露光機としては課題が多い。スループットの向上を図るものとして、ステンシルマスクに形成したパターンを縮小転写する図形一括露光方式が提案されている。この方式は、繰り返しの多い単純パターンには有利であるが、ロジック配線層等のランダムパターンではスループットの点で課題が多く、実用化に際して生産性向上の妨げが大きい。
【０００３】
これに対して、マスクを用いずに複数本の電子ビームで同時にパターンを描画するマルチビームシステムの提案がなされており、物理的なマスク作製や交換をなくし、実用化に向けて多くの利点を備えている。電子ビームをマルチ化する上で重要となるのが、これに使用する電子レンズのアレイ数である。電子ビーム露光装置の内部に配置できる電子レンズのアレイ数によりビーム数が決まり、スループットを決定する大きな要因となる。このため電子レンズの性能を高めながら且つ如何に小型化できるかが、マルチビーム型露光装置の性能向上のカギのひとつとなる。
【０００４】
電子レンズには電磁型と静電型があり、静電型は磁界型に比べて、コイルコア等を設ける必要がなく構成が容易であり小型化に有利となる。ここで静電型の電子レンズ（静電レンズ）の小型化に関する主な従来技術を以下に示す。
【０００５】
A.D. Feinerman等（J. Vac. Sci. Technol. A 10(4), p611, 1992）は、ファイバとＳｉの結晶異方性エッチングにより作製したV溝を用いたマイクロメカニクス技術により、静電単一レンズである3枚の電極からなる３次元構造体を形成することを開示する。Ｓｉにはメンブレン枠とメンブレンと該メンブレンに電子ビームが通過する開口を設ける。また、K.Y. Lee等（J. Vac. Sci. Technol. B 12(6), p3425, 1994）は、陽極接合法を利用してＳｉとパイレックスガラスが複数積層に接合された構造体を開示するもので、高精度にアライメントされたマイクロカラム用電子レンズを作製する。また、Sasaki（J. Vac. Sci. Technol. 19, 963 (1981)）はレンズ開口配列を有する３枚電極でアインツェルレンズ配列にした構成を開示する。また、Chang等（J. Vac. Sci. Technol. B10,2743 (1992)）は、アインツェルレンズを有するマイクロカラムを複数配列した構成を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例において多数の開口電極をアレイ状に配列し、各電子ビームに異なるレンズ作用を与えようとすると、周囲の静電レンズ電界の影響で軌道や収差が変化し、各電子ビームを独立に操作することが困難になる、所謂クロストーク問題を生じる可能性がある。
【０００７】
このクロストーク問題を図１０を用いて具体的に説明する。上電極１、中間電極２及び下電極３の３枚電極でアインツェルレンズを構成している。上電極１及び下電極３は厚さ10μmであり、径 80μmの開口が 200μmピッチで配されている。中間電極２は厚さ50μmであり、内径80μmの円筒形状をしており、これが200μmピッチで配されている。上電極１と中間電極２、中間電極２と下電極３の距離は共に100μmである。上電極１及び下電極３に電位０[V]を、中央列Ｂとその上列Ａの中間電極２には−１０００[V]を、下列Ｃの中間電極２には−９５０[V]を印加する。すなわち隣接電極間電位差は５０[V]である。この場合、上電極１の左方より、ビーム径40μm、エネルギ 50 keVの電子ビームを中央の開口に入射すると、電子ビームの下方シフト角Δθ十数μrad以上となる。電子光学系の設計にも依るが、典型的な許容値として、シフト角Δθを1μrad以下に設定することが可能であるが、この電極構成ではシフト角はこの許容範囲を越えるため、周囲のレンズ電界の影響を受けて、いわゆるクロストークが発生する。これを解決することが大きな課題である。
【０００８】
本発明の目的のひとつは、クロストークを軽減した荷電粒子光学系アレイを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の荷電粒子光学系アレイは、それぞれに複数の開口が形成されていて且つ互いに積層された第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間において前記複数の開口のそれぞれに対応して設けられたシールド電極と、を有することを特徴とする荷電粒子光学系アレイである。
【００１０】
本発明の第二の荷電粒子光学系アレイは、それぞれに複数の開口が形成されていて且つ互いに積層された上電極、中間電極および下電極と、前記上電極と前記中間電極との間ならびに前記中間電極と前記下電極との間のそれぞれにおいて前記複数の開口のそれぞれに対応して設けられたシールド電極と、を有することを特徴とする荷電粒子光学系アレイである。
【００１１】
本発明の荷電粒子線露光装置は、複数の荷電粒子線でウエハを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線を形成する荷電粒子光学系を有し、前記荷電粒子光学系は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の荷電粒子光学系アレイを含むことを特徴とする露光装置である。
【００１２】
本発明のデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記工程で露光された基板を現像する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜電子光学系アレイ＞
本発明の実施の形態にかかる電子光学系アレイを図面を用いて説明する。図１は電子光学系アレイの分解図である。図中、大きくは、それぞれに複数の開口が形成された上電極１、上シールド電極４、中間電極２、下シールド電極５、下電極３が順に積層された構造を有する。上電極１は導電性材料(Cu)の電極層で形成された厚さ10μｍの薄膜構造であって、直径80μｍの円形の開口８が200μｍピッチで規則的に複数配されている。また下電極５も同様の構成を有し、上電極の開口と同一位置に複数の開口１４が形成されている。中間電極２は、内側に開口１０が形成された円筒形状（厚さ50μｍ、内径80μｍ、外径170μｍ）の導電性材料(Cu)の円筒電極素子（孔開き電極素子）１１を複数有すると共に、各円筒電極素子１１は、列ごと（Ａ列、Ｂ列、Ｃ列）にグループ化され、各列に含まれる円筒電極素子１１は幅4μｍの帯状のCu配線１２で電気的に結線された構造を有する。上シールド電極４ならびに下シールド電極５は、いずれも厚さ88μｍの導電性(Cu)の板に内径160 μｍの円形の開口９、１３が、200μｍピッチで規則的に形成された構造物である。上電極１、上シールド電極４、中間電極２、シールド電極５、下電極３、中間電極２にそれぞれ規則的に配された開口は、各開口の中心が光軸方向から見たときに一致するように配されている。上電極１と上シールド電極４とは絶縁層６を介して接合され、下電極３と下シールド電極５とは絶縁層７を介して接合されている。これら絶縁層６、絶縁層７はいずれも厚さ1μｍであるため、上電極１と上シールド電極４ならびに下電極３と下シールド電極５との距離は共に1μｍとなっている。また上電極１と中間電極２、下電極３と中間電極２との距離はいずれも100μｍである。上シールド電極４及び下シールド電極５における各電極の開口サイズ（内径）を、中間電極２、上電極１及び下電極３の各電極の開口サイズ（内径）よりも大きくしているので、シールド電極を挿入することによるレンズ作用への影響が小さくなっている。
【００１４】
上記構成の電子光学系アレイにおいて、先の図１０と同様に、上電極１、上シールド電極４、下シールド電極５及び下電極３に０[V]の電位を与え、中間電極２のＢ列（中央列）とＡ列には−１０００[V]の電位を、中間電極２のＣ列には−９５０[V]を印加して、Ｂ列とＣ列との隣接電位差が５０[V]であるとする。このとき、ビームシフト角Δθは０．８mμ rad、ビーム径（最小錯乱円）は０．６μｍと許容範囲内に収まり、クロストークの発生が実用的には問題にない程度に抑えられる。なお、変形例として、上電極１と下電極３にのみ０[V]の電位を与え、その間の上シールド電極４と下シールド電極５に他とは異なる共通電位Ｖｓ[V]（たとえば−５００Ｖ）を与えるようにしてもよい。本例によれば、それぞれに複数の開口が形成され、積層された上電極、中間電極および下電極を備えた電子光学系アレイにおいて、上電極と中間電極の間ならびに中間電極と下電極の間で、前記複数の開口のそれぞれに対応してシールド電極を設けることで、隣接レンズ電界の影響を抑える事が可能となり、良好にクロストークを抑えることができる。
【００１５】
次に上記構造の電子光学系アレイの作製方法を説明する。ここでは説明を簡単にするために１つの開口部のみをクローズアップする。
【００１６】
まず上電極１と上シールド電極４の作製方法について説明する。なお、下電極３と下シールド電極５もこれを同様の方法で作成する。
【００１７】
最初に基板として結晶方位が＜１００＞のシリコンウェーハを用意し、化学気層蒸着法にて膜厚３００ｎｍの窒化珪素を成膜する（図２（ａ））。レジストプロセスとエッチングプロセスを経て、後に電子線の光路になる部分と電極間の位置合わせを行う部分の窒化珪素膜を除去する。次いで開口部のシリコン基板をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で深さ１〜２μm程度異方性エッチングを行い、基板の少なくとも一つの面にＶ字上のＶ溝を形成する。次にこのＶ溝が形成された面に上電極としてクロム／金をそれぞれ50nm/1μmの膜厚で連続蒸着し、レジストパターニング後、金／クロムをエッチングして電子ビーム用開口を形成する（図２（ｂ））。次にＳｉＯ２膜を１μmスパッター蒸着，パターニングする。更に、上シールド電極を作製する為のメッキ用の電極膜としてクロム／金をそれぞれ５ｎｍ／５０ｎｍの膜厚で連続蒸着、パターニングする（図２（ｃ））。この後、電極上にメッキの鋳型となるレジストパターンを形成する。レジストにはエポキシ化ビスフェノールＡオリゴマーを主成分とするＳＵ−８（MicroChem.co）を用い、膜厚１００μｍに成膜する。露光は高圧水銀ランプを用いた密着型の露光装置を用いる。また、露光後ホットプレート上８５℃で３０分間、露光後ベーク（ＰＥＢ）を行なう。基板を室温まで徐冷した後プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで５分間現像し、メッキ用の鋳型パターンを形成する。次に電気めっきにより、レジストの開口部に金属パターンを埋め込む。電気めっきで膜厚89μｍの金パターンをレジストパターン間隙に埋め込む（図２（ｄ））。ＳＵ−８レジストを剥離し、ＩＰＡで洗浄、乾燥を行い、金パターンを得る（図２（ｅ））。メッキ面をポリイミドを用いて保護し（不図示）、他方の面を２２％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、９０℃でシリコン基板のバックエッチングを行なう。エッチングは、シリコンがエッチング除去され、窒化珪素膜が露出するまで行なう。基板は水洗、乾燥を行い、ドライエッチング装置内でテトラフルオロメタンを用いて、シリコンのエッチング後に露出した窒化珪素膜をエッチング除去する。最後に、他方の面の保護をしたポリイミド膜をアッシングにより除去する（図２（ｆ））。
【００１８】
中間電極２の作製方法は以下の通りである。基板としてシリコンウェーハを用意し、スパッター法によりＳｉＯ２を50 nmの厚さに成膜する。次に中間電極を作製する為のメッキ用の電極膜として金を５０ｎｍの膜厚で蒸着、パターニングする（図３（ａ））。この後、メッキの鋳型となるレジストパターンを形成する。レジストは、エポキシ化ビスフェノールＡオリゴマーオリゴマーを主成分とするＳＵ−８（MicroChem.co）を用い、膜厚８０μｍに成膜する。露光は高圧水銀ランプを用いた密着型の露光装置を用いて行なう。また、露光後ホットプレート上８５℃で３０分間、露光後ベーク（ＰＥＢ）を行う。基板を室温まで徐冷した後プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで５分間現像し、メッキ用の鋳型パターンを形成する（図３（ｂ））。次に電気めっきにより、レジストの開口部に金属パターンを埋め込む。電気めっきを行い膜厚50μｍの金パターンをレジストパターン間隙に埋め込む（図３（ｃ））。最後に、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中でＳＵ−８レジストを剥離し、ＩＰＡで洗浄、乾燥を行い、金パターンを得る（図３（ｄ））。
【００１９】
下電極と中間電極の接合方法を図４を用いて説明する。前記図２の手順で作製した下電極及び下シールド電極（ｆ）を用意する。これにＳｉＯ２をスパッタ法により１０μｍ成膜しパターニングした後、金５０ｎｍを蒸着パターニングする（図４（ａ））。そして図３（ｄ）で作製した中間電極を上下逆にしてこれと金・金接合で圧着する（図４（ｂ）（ｃ））。その後、治具を使って中間電極側のシリコンウエハのみをウェットエッチングし、ＳｉＯ２５０ｎｍと金５０ｎｍをドライエッチングで除去して、接合された下電極／中間電極を得る（図４（ｄ））。
【００２０】
図５は最終的な組立てを説明する図である。上記図４（ｄ）で作製した接合された下電極・下シールド電極・中間電極と、上記図２（ｆ）で作製した上電極・上シールド電極とを対面させ、両側の基板上に形成された位置合わせ用のＶ溝に合わせてファイバ２０を設置し、両者に圧力を作用させることによって、接合面に平行な方向と垂直な方向に位置決めが達成される。位置決めされた部材同士の固定には接着剤を用いる。こうして組立精度に優れた電子光学素子アレイが完成する。
【００２１】
次に、上記説明した電子光学系アレイの変形例をいくつか説明する。図６は中間電極を複数持った構成例を示す分解図である。中間電極が１枚であった先の図１の例に対し、光軸に沿って、中間電極２Ａ、中間電極２Ｂの２つを有し、それらの間には中間シールド電極１５を挟んでいる。
【００２２】
図７は、シールド電極を別体にせず１つの電極として一体形成した例である。すなわち上電極１と上シールド電極４、ならびに下電極３と下シールド電極５とをそれぞれ金属材料の一体構造とし、両者の間には絶縁層を設けないようにしている。このため製造プロセスをより簡略化することができる。
【００２３】
図８はさらに別の構造例である。中間電極の複数の円筒電極素子同士の隙間に中間シールド電極が配されている図７の中間電極の周囲に中間電極シールド１６が配されている。隣接電界の影響がより小さくなり、クロストーク防止効果がより向上する。
【００２４】
図９はさらに別の構造例である。中間電極が列ごとにアレイ化された複数の矩形電極素子２Ａ、２Ｂ，２Ｃを有し、各電極素子ごとに異なる電位を印加できる。電極素子を矩形形状とすることで構造体としての剛性が向上するのに加えてプロセス精度も向上する。
【００２５】
図１１は更に別の形態の電子レンズアレイを示す図である。図１１（Ａ）はレンズアレイの断面図であり、複数の開口電極が形成された上電極１、中間電極２、及び下電極３を有する。中間電極２の開口電極のそれぞれを囲むように、共通の電位に設定される上シールド電極４，下シールド電極５を設けている。各電極は絶縁材からなるスペーサ２０を介して積み重ねて一体化されている。図１１（Ｂ）は上電極１又は下電極３の構造を示し、複数の開口電極の全てＯ[Ｖ]の電位に接地されている。図１１（C）は上シールド電極４及び下シールド電極５の構造を示し、全ての開口電極に共通の電位Vs（例えば−５００Ｖ）が印加される。図１１（D）は中間電極２の構造を示し、複数の開口電極の列毎に互いに異なる電位V１、V2、V3（例えば、V１=−９００Ｖ、V2=−９５０Ｖ、V3=−１０００Ｖ）が印加される。これにより異なる列の中間電極を有するアインツエルレンズは互いに異なるレンズ作用を有し、中間電極はアインツエルレンズのレンズ作用を設定する設定用電極と見なすことができる。なお、本実施形態に限らず上記説明した他の形態においても、このような電位の与え方をしてもよい。
【００２６】
クロストーク低減を効果的にするために、図１１（Ａ）に示すように中間電極２と上シールド電極４，下シールド電極５のそれぞれの間隔ｓは、中間電極２に形成される開口電極の配列間隔（ピッチ）ｐに比べ小さくしている。更に、シールド電極を挿入することによるレンズ作用への影響を小さくするために、シールド電極４．５における各電極の開口サイズDs（内径）（図１１Ｃ）参照）は、中間電極２における各電極の開口サイズDｃ（内径）（図１１（Ｄ）参照）に比べて大きくしている。また、上電極１及び下電極３の各電極の開口サイズよりもシールド電極４，５の各電極の開口サイズを大きくしている。
【００２７】
なお、図１１（Ｅ）に示すような中間電極の構造としてもよい。同図において、中間電極２は、互いに異なる電位（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）に設定される電極列のそれぞれの間に、直線上に形成した中間シールド電極を挿入している。そして各中間シールド電極には、上記シールド電極４，５と同一の共通電位Ｖｓが印加される。中間電極の中で、各電極列の間をシールドすることでより効果的にクロストークを防止している。
【００２８】
図１２はさらなる変形例を示す。Ｙ方向に電極列が形成された中間電極２４を含むユニットＬＡ１と、これと直交するＸ方向に電極列が形成されている中間電極２７と含むユニットＬＡ２とを一体化したものである。そしてユニットＬＡ１の下電極とユニットＬＡ２の上電極とが１つの電極２２で兼用されている。上電極２１、電極２２、下電極２３は接地され、計４つのシールド電極２５，２６，２８，２９はいずれも同一電位Vsが印加される。
【００２９】
＜電子ビーム露光装置＞
次に、上記電子光学系アレイを用いたシステム例として、マルチビーム型の荷電粒子露光装置（電子ビーム露光装置）の実施例を説明する。図１３は全体システムの概略図である。図中、荷電粒子源である電子銃501はカソード501ａ、グリッド501b、アノード501cから構成される。カソード501aから放射された電子はグリッド501b、アノード501cの間でクロスオーバ像を形成する（以下、このクロスオーバ像を電子源ESと記す）。この電子源ESから放射される電子ビームは、コンデンサーレンズである照射電子光学系502を介して補正電子光学系503に照射される。照射電子光学系502は、それそれが3枚の開口電極からなる電子レンズ（アインツェルレンズ）521, 522で構成される。補正電子光学系503は電子源ESの中間像を複数形成するものであり、詳細は後述する。補正電子光学系503で形成された各中間像は投影電子光学系504によって縮小投影され、被露光面であるウエハ505上に電子源ES像を形成する。投影電子光学系504は、第1投影レンズ541(543)と第2投影レンズ542(544)とからなる対称磁気タブレットで構成される。506は補正電子光学系503の要素電子光学系アレイからの複数の電子ビームを偏向させて、複数の光源像を同時にウエハ505上でX,Y方向に変位させる偏向器である。507は偏向器506を作動させた際に発生する偏向収差による光源像のフォーカス位置のずれを補正するダイナミックフォーカスコイルであり、508は偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティグコイルである。509はウエハ505を載置して、光軸AX(Ｚ軸)方向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Ｚステージであって、その上にはステージの基準板510が固設されている。511はθ-Ｚステージを載置し、光軸AX(Ｚ軸)と直交するＸＹ方向に移動可能なＸＹステージである。512は電子ビームによって基準板510上のマークが照射された際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器である。
【００３０】
図１４は補正電子光学系503の詳細を説明する図である。補正電子光学系503は、光軸に沿ってアパーチャアレイAA、ブランカーアレイBA、要素電子光学系アレイユニットLAU、ストッパーアレイSAで構成される。図１４の（A）は電子銃501側から補正電子光学系503を見た図、（B）はAA’断面図である。アパーチャアレイAAは図１４（A）に示すように基板に複数の開口が規則正しく配列（８×８）形成され、照射される電子ビームを複数（６４本）の電子ビームに分割する。ブランカーアレイBAはアパーチャアレイAAで分割された複数の電子ビームを個別に偏向する偏向器を一枚の基板上に複数並べて形成したものである。要素電子光学系アレイユニットLAUは、同一平面内に複数の電子レンズを2次元配列して形成した電子レンズアレイである第1電子光学系アレイLA1、及び第2電子光学系アレイLA2で構成される。これら各電子光学系アレイLA1, LA2は上述の実施例で説明した構造を備え、上述する方法で作製されたものである。要素電子光学系アレイユニットLAUは共通のZ方向の軸に並ぶ、第1電子レンズアレイLA1の電子レンズと第2電子レンズアレイLA2の電子レンズとで一つの要素電子光学系ELを構成する。ストッパーアレイSAは、アパーチャーアレイAAと同様に基板に複数の開口が形成されている。そして、ブランカーアレイBAで偏向されたビームだけがストッパーアレイSAで遮断され、ブランカーアレイの制御によって各ビーム個別に、ウエハ505へのビーム入射のON/OFFの切り替えがなされる。
【００３１】
本実施例の荷電粒子線露光装置によれば、補正電子光学系に上記説明したような優れた電子光学系アレイを用いることで、極めて露光精度の高い装置を提供することでき、これによって製造するデバイスの集積度を従来以上に向上させることができる。
【００３２】
＜半導体生産システムの実施例＞
次に、上記露光装置を用いた半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行うものである。
【００３３】
図１５は全体システムをある角度から切り出して表現したものである。図中、101は半導体デバイスの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置等）を想定している。事業所101内には、製造装置の保守データベースを提供するホスト管理システム108、複数の操作端末コンピュータ110、これらを結ぶんでイントラネットを構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）109を備える。ホスト管理システム108は、ＬＡＮ109を事業所の外部ネットワークであるインターネット105に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を備える。
【００３４】
一方、102〜104は、製造装置のユーザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製造工場102〜104は、互いに異なるメーカーに属する工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっても良い。各工場102〜104内には、夫々、複数の製造装置106と、それらを結んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）111と、各製造装置106の稼動状況を監視する監視装置としてホスト管理システム107とが設けられている。各工場102〜104に設けられたホスト管理システム107は、各工場内のＬＡＮ111を工場の外部ネットワークであるインターネット105に接続するためのゲートウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ111からインターネット105を介してベンダー101側のホスト管理システム108にアクセスが可能となり、ホスト管理システム108のセキュリティ機能によって限られたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体的には、インターネット105を介して、各製造装置106の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソフトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることができる。各工場102〜104とベンダー101との間のデータ通信および各工場内のＬＡＮ111でのデータ通信には、インターネットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用することもできる。また、ホスト管理システムはベンダーが提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場から該データベースへのアクセスを許可するようにしてもよい。
【００３５】
さて、図１６は本実施形態の全体システムを図１５とは別の角度から切り出して表現した概念図である。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユーザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して各工場の生産管理や少なくとも1台の製造装置の情報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ通信するものである。図中、201は製造装置ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場であり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここでは例として露光装置202、レジスト処理装置203、成膜処理装置204が導入されている。なお図１６では製造工場201は1つだけ描いているが、実際は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場内の各装置はＬＡＮ206で接続されてイントラネットを構成し、ホスト管理システム205で製造ラインの稼動管理がされている。一方、露光装置メーカー210、レジスト処理装置メーカー220、成膜装置メーカー230などベンダー（装置供給メーカー）の各事業所には、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうためのホスト管理システム211,221,231を備え、これらは上述したように保守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム205と、各装置のベンダーの管理システム211,221,231とは、外部ネットワーク200であるインターネットもしくは専用線ネットワークによって接続されている。このシステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからインターネット200を介した遠隔保守を受けることで迅速な対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えることができる。
【００３６】
半導体製造工場に設置された各製造装置はそれぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモリやハードディスク、あるいはネットワークファイルサーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフトウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例えば図１７に一例を示す様な画面のユーザーインターフェースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種（401）、シリアルナンバー（402）、トラブルの件名（403）、発生日（404）、緊急度（405）、症状（406）、対処法（407）、経過（408）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力された情報はインターネットを介して保守データベースに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データベースから返信されディスプレイ上に提示される。またウェブブラウザが提供するユーザーインターフェースはさらに図示のごとくハイパーリンク機能（410〜412）を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセスしたり、ベンダーが提供するソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。
【００３７】
次に上記説明した生産システムを利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１８は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ステップ1（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2（露光制御データ作製）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作製する。一方、ステップ3（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。ステップ6（検査）ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ7）する。前工程と後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされる。また前工程工場と後工程工場との間でも、インターネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守のための情報がデータ通信される。
【００３８】
図１９は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ11（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ13（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ16（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ17（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ18（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、クロストークを軽減した荷電粒子光学系アレイを提供することができる。そして、これを含む荷電粒子線露光装置、および、当該荷電粒子線露光装置を利用したデバイス製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子光学系アレイの構造を説明する図
【図２】上電極（下電極）とシールド電極の作製方法を説明する図
【図３】中間電極の作製方法を説明する図
【図４】電極同士の接合の方法をを説明する図
【図５】電極同士の接合が完成した状態を説明する図
【図６】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図７】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図８】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図９】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図１０】クロストークの発生を説明する図
【図１１】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図１２】電子光学系アレイの別例の構造を説明する図
【図１３】マルチビーム型露光装置の全体図
【図１４】補正電子光学系の詳細を説明する図
【図１５】半導体デバイス生産システムの例をある角度から見た概念図
【図１６】半導体デバイス生産システムの例を別の角度から見た概念図
【図１７】ディスプレイ上のユーザーインターフェースを示す図
【図１８】半導体デバイスの製造プロセスのフローを説明する図
【図１９】ウエハプロセスの詳細を説明する図
【符号の説明】
１上電極
２中間電極
３下電極
４上シールド電極
５下シールド電極
６絶縁膜
７絶縁膜
８上電極の開口
９上シールド電極の開口
１０中間電極の開口
１１中間電極の個々の電極素子
１２配線
１３下シールド電極の開口
１４下電極の開口

Claims

それぞれに複数の開口が形成されていて且つ互いに積層された第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間において前記複数の開口のそれぞれに対応して設けられたシールド電極と、を有することを特徴とする荷電粒子光学系アレイ。
それぞれに複数の開口が形成されていて且つ互いに積層された上電極、中間電極および下電極と、前記上電極と前記中間電極との間ならびに前記中間電極と前記下電極との間のそれぞれにおいて前記複数の開口のそれぞれに対応して設けられたシールド電極と、を有することを特徴とする荷電粒子光学系アレイ。
前記シールド電極は開口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記シールド電極は、前記複数の開口にそれぞれ対応した複数の開口が形成された１つの構造物に含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記上電極および前記下電極の少なくとも一方がこれと隣接するシールド電極と一体構造となっていることを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記中間電極を光軸に沿って複数有し、前記中間電極同士の間にも前記複数の開口のそれぞれに対応して設けられたシールド電極を有することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記中間電極は、前記複数の開口にそれぞれ対応して設けられた複数の開口がそれぞれ形成された複数の電極素子を有することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記複数の電極素子は列毎に電気的に分離されてグループ化され、各グループに含まれる電極素子同士が電気的に結線されていることを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記中間電極の電極素子同士の隙間にシールド電極が配されていることを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記中間電極は、列ごとにアレイ化された矩形電極素子を有することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記複数の開口にそれぞれ対応して設けられた複数のシールド電極の全てに同一の電位を与えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記シールド電極に与える電位と、前記上電極及び下電極に与える電位とが異なることを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記シールド電極は開口を有し、前記シールド電極の開口は、前記中間電極の開口よりもサイズが大きいことを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
前記中間電極と前記シールド電極との間隔は、前記中間電極の開口の配列間隔よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子光学系アレイ。
複数の荷電粒子線でウエハを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線を形成する光学系を有し、前記光学系は、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の荷電粒子光学系アレイを含むことを特徴とする露光装置。
請求項１５に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記工程で露光された基板を現像する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。