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JP7219660B2 - Charged particle beam writer and aperture - Google Patents
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Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャに関する。 The present invention relates to a charged particle beam writing apparatus and aperture.

半導体デバイスの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路パターンの微細化が進んでいる。回路パターンの微細化を実現する上で、半導体基板上に回路パターンを形成するリソグラフィ技術が重要となる。リソグラフィ技術を用いて微細な回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン(レチクル或いはマスクともいう。)が必要となる。電子ビーム描画は、本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの製造に用いられる。 2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, circuit patterns of semiconductor devices are becoming finer. A lithographic technique for forming a circuit pattern on a semiconductor substrate is important for achieving miniaturization of circuit patterns. A highly accurate original image pattern (also called a reticle or mask) is required to form a fine circuit pattern using the lithography technique. Electron beam writing inherently has excellent resolution and is used to produce high-precision original patterns.

電子ビーム描画では、試料に照射する電子ビームを成形するために、電子ビームを部分的にさえぎるアパーチャが用いられる。電子ビームの成形精度を向上させるため、アパーチャの厚さを薄くし、アパーチャの開口部の端部の加工精度を向上させる。 In electron beam writing, an aperture that partially blocks the electron beam is used to shape the electron beam that irradiates the sample. In order to improve the electron beam shaping accuracy, the thickness of the aperture is reduced to improve the processing accuracy of the edge of the opening of the aperture.

しかし、アパーチャの厚さを薄くすると、アパーチャを透過する電子の量が多くなる。アパーチャを透過した電子は散乱し、例えば、偏向器等の部材に照射され不純物の焼き付きを引き起こす。例えば、偏向器に不純物の焼き付きが生じると、不純物の焼き付きが生じた部分に電子がチャージアップする。偏向器に電子がチャージアップすると、電子ビームがドリフトし、描画の位置精度が劣化するという問題が生じる。 However, reducing the thickness of the aperture increases the amount of electrons that pass through the aperture. Electrons that have passed through the aperture are scattered and irradiate a member such as a deflector to cause burn-in of impurities. For example, if impurities stick to the deflector, electrons are charged up in the portion where the impurities stick. When the electrons are charged up in the deflector, the electron beam drifts, resulting in deterioration of positional accuracy of writing.

特許文献1には、第1の部材に、第1の部材よりも電子ビーム遮蔽能力の高い第2の部材を積層させたアパーチャを用い、アパーチャを透過する電子の量を低減する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique of reducing the amount of electrons passing through the aperture by using an aperture in which a second member having a higher electron beam shielding capability than the first member is laminated on the first member. ing.

特開2013-120943号公報JP 2013-120943 A

本発明が解決しようとする課題は、アパーチャを透過する電子の量を低減することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャを提供することにある。 A problem to be solved by the present invention is to provide a charged particle beam drawing apparatus and an aperture that can reduce the amount of electrons that pass through the aperture.

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、試料に照射する荷電粒子ビームを出射する照射部と、前記試料を載置可能なステージと、第1の開口部を有する第1の部分と、前記第1の部分の前記ステージの側に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、前記第2の部分の前記照射部の側の一部が前記第1の部分と離間し、前記第1の部分の前記第1の開口部の内端部の厚さより、前記第1の開口部の内端と前記第2の部分との間隔が大きく、前記照射部より出射された前記荷電粒子ビームを成形するアパーチャと、を備え
前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と反対側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と前記第1の部分の側と反対側との間の前記第2の開口部の径が大きい、
A charged particle beam writing apparatus according to one aspect of the present invention includes an irradiation unit that emits a charged particle beam to irradiate a sample, a stage on which the sample can be placed, a first portion having a first opening, a second portion fixed to the stage side of the first portion and having a second opening, wherein a portion of the second portion on the irradiation section side is the first portion; The distance between the inner end of the first opening and the second portion is larger than the thickness of the inner end of the first opening of the first portion, and the light is emitted from the irradiation section. and an aperture for shaping the charged particle beam ,
The diameter of the second opening on the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening on the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. 2, the diameter of the opening is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening between the side of the first portion and the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. , .

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、前記間隔が100μm以上であることが好ましい。 In the charged particle beam drawing apparatus of the aspect described above, it is preferable that the interval is 100 μm or more.

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、前記第2の部分の荷電粒子ビーム透過率が前記第1の部分の荷電粒子ビーム透過率よりも小さいことが好ましい。 In the charged particle beam drawing apparatus of the aspect described above, it is preferable that the charged particle beam transmittance of the second portion is lower than the charged particle beam transmittance of the first portion.

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、前記第1の開口部の径より前記第2の開口部の径が大きいことが好ましい。 In the charged particle beam writing apparatus of the aspect described above, it is preferable that the diameter of the second opening is larger than the diameter of the first opening.

本発明の一態様のアパーチャは、第1の開口部を有する第1の部分と、前記第1の部分に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、前記第2の部分の前記第1の部分と対向する面の一部が前記第1の部分と離間し、前記第1の部分の前記第1の開口部の内端部の厚さより、前記第1の開口部の内端と前記第2の部分との間隔が大きい、荷電粒子ビームを成形するアパーチャである。 An aperture according to one aspect of the present invention has a first portion having a first opening and a second portion fixed to the first portion and having a second opening, and the second portion A portion of the surface of the portion facing the first portion is spaced apart from the first portion, and the thickness of the inner end portion of the first opening of the first portion is greater than the thickness of the first opening. and the second portion of the aperture for shaping the charged particle beam.

本発明によれば、アパーチャを透過する電子の量を低減することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a charged particle beam writing apparatus and aperture capable of reducing the amount of electrons that pass through the aperture.

第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置の構成を示す概念図。1 is a conceptual diagram showing the configuration of a charged particle beam writing apparatus according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態の可変成形型電子描画の動作の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of variable shaping type electronic writing according to the first embodiment; 第1の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of an aperture according to the first embodiment; 第1の比較形態のアパーチャを用いた場合の問題点の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of problems when using the aperture of the first comparative form; 第1の実施形態のアパーチャの作用及び効果の説明図。Explanatory drawing of the function and effect of the aperture of 1st Embodiment. 第2の比較形態のアパーチャを用いた場合の問題点の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a problem when using the aperture of the second comparative form; 第1の実施形態のアパーチャの効果を示す表。4 is a table showing the effect of the aperture of the first embodiment; 第2の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of an aperture according to the second embodiment; 第3の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図。FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of an aperture according to the third embodiment; 第4の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図。FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of an aperture according to the fourth embodiment; 第4の実施形態のアパーチャの拡大模式断面図。FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view of an aperture according to a fourth embodiment;

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。以下、実施形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。ただし、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでもかまわない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a configuration using an electron beam as an example of a charged particle beam will be described. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and may be a beam using charged particles such as an ion beam.

本明細書中、描画データとは、試料に描画するパターンの基データである。描画データはCAD等で設計者により生成された設計データを、描画装置内での演算処理が可能となるようにフォーマットを変換したデータである。図形等の描画パターンが、例えば、図形の頂点等の座標で定義されている。 In this specification, drawing data is base data of a pattern to be drawn on a sample. The drawing data is data obtained by converting the format of design data generated by a designer using CAD or the like so as to enable arithmetic processing in the drawing apparatus. A drawing pattern such as a figure is defined by, for example, the coordinates of the vertices of the figure.

(第1の実施形態)
第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置は、試料に照射する荷電粒子ビームを出射する照射部と、試料を載置可能なステージと、第1の開口部を有する第1の部分と、第1の部分に対してステージの側に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、第1の部分と第2の部分との間の一部が離間し、第2の開口部の端部が第1の開口部の端部に対して後退し、第1の部分の第1の開口部の端部の厚さよりも第1の部分と第2の部分の間隔が大きく、試料に照射する荷電粒子ビームを成形するアパーチャと、を備える。
(First embodiment)
A charged particle beam writing apparatus according to the first embodiment includes an irradiation unit that emits a charged particle beam to irradiate a sample, a stage on which the sample can be placed, a first portion having a first opening, a first a second portion fixed to the stage side with respect to the first portion and having a second opening; a portion between the first portion and the second portion is spaced apart; The edge of the opening is recessed with respect to the edge of the first opening, and the distance between the first portion and the second portion is greater than the thickness of the edge of the first opening of the first portion. , an aperture for shaping the charged particle beam that impinges on the specimen.

また、第1の実施形態の荷電粒子ビームを成形するアパーチャは、第1の開口部を有する第1の部分と、第1の部分に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、第1の部分と第2の部分との間の一部が離間し、第1の部分の第2の開口部の端部が第1の開口部の端部に対して後退し、第1の開口部の端部の厚さよりも第1の部分と第2の部分の間隔が大きい。 Also, the aperture for shaping the charged particle beam of the first embodiment includes a first portion having a first opening and a second portion fixed to the first portion and having a second opening. a portion between the first portion and the second portion is spaced apart and the end of the second opening of the first portion is recessed relative to the end of the first opening; The distance between the first portion and the second portion is greater than the thickness of the end portion of the first opening.

第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャは、上記構成を備えることにより、アパーチャを透過する電子の量を低減することが可能となる。よって、例えば、荷電粒子ビームのドリフト等、荷電粒子ビーム描画装置の特性変動が抑制される。 The charged particle beam drawing apparatus and aperture of the first embodiment can reduce the amount of electrons that pass through the aperture by having the above configuration. Therefore, for example, characteristic fluctuations of the charged particle beam writing apparatus, such as drift of the charged particle beam, are suppressed.

以下、荷電粒子ビーム描画装置が、マスク描画装置である場合を例に説明する。 A case where the charged particle beam drawing apparatus is a mask drawing apparatus will be described below as an example.

図1は、第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a charged particle beam writing apparatus according to the first embodiment.

図1において、マスク描画装置100(荷電粒子ビーム描画装置)は、描画部150と制御部160を備えている。マスク描画装置100は、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。マスク描画装置100は、試料101に所望するパターンを描画する。 In FIG. 1 , the mask drawing apparatus 100 (charged particle beam drawing apparatus) includes a drawing section 150 and a control section 160 . Mask drawing apparatus 100 is an example of a charged particle beam drawing apparatus. A mask drawing apparatus 100 draws a desired pattern on a sample 101 .

描画部150は、電子鏡筒102、描画室103を有している。電子鏡筒102内には、電子銃201(照射部)、照明レンズ202、ブランキング偏向器212、ブランキングアパーチャ214、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206(アパーチャ)、対物レンズ207、及び、偏向器208が配置されている。 The drawing unit 150 has an electron barrel 102 and a drawing chamber 103 . Inside the electron lens barrel 102 are an electron gun 201 (irradiation unit), an illumination lens 202, a blanking deflector 212, a blanking aperture 214, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, and a second aperture 206. (aperture), an objective lens 207 and a deflector 208 are arranged.

また、描画室103内には、移動可能に配置されたXYステージ105(ステージ)が配置されている。XYステージ105上には、試料101を載置することが可能である。試料101は、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板である。マスク基板は、例えば、まだ何も描画されていないマスクブランクスである。 Also, an XY stage 105 (stage) that is movably arranged is arranged in the writing chamber 103 . A sample 101 can be placed on the XY stage 105 . The sample 101 is, for example, an exposure mask substrate for transferring a pattern onto a wafer. The mask substrate is, for example, mask blanks on which nothing is drawn yet.

制御部160は、駆動回路108、磁気ディスク装置109、偏向制御回路110、デジタルアナログ変換機112(DAC)、デジタルアナログ変換機114(DAC)、デジタルアナログ変換機116(DAC)、制御計算機120、及び、メモリ121を有している。 The control unit 160 includes the drive circuit 108, the magnetic disk device 109, the deflection control circuit 110, the digital-analog converter 112 (DAC), the digital-analog converter 114 (DAC), the digital-analog converter 116 (DAC), the control computer 120, and a memory 121 .

制御計算機120には、磁気ディスク装置109に記憶された描画データが入力される。制御計算機120に入力される情報、演算処理中の情報、及び、演算処理後の情報は、例えば、メモリ121に記憶される。 Drawing data stored in the magnetic disk device 109 is input to the control computer 120 . Information input to the control computer 120 , information being processed, and information after being processed are stored in the memory 121 , for example.

制御計算機120には、メモリ121、偏向制御回路110、磁気ディスク装置109が、図示していないバスを介して接続されている。偏向制御回路110は、DAC112、DAC114、DAC116に接続される。DAC112は、ブランキング偏向器212に接続されている。DAC114は、偏向器205に接続されている。DAC116は、偏向器208に接続されている。 A memory 121, a deflection control circuit 110, and a magnetic disk device 109 are connected to the control computer 120 via a bus (not shown). Deflection control circuit 110 is connected to DAC 112 , DAC 114 , and DAC 116 . DAC 112 is connected to blanking deflector 212 . DAC 114 is connected to deflector 205 . DAC 116 is connected to deflector 208 .

図1では、第1の実施形態を説明する上で必要な構成部分について記載している。マスク描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。 In FIG. 1, constituent parts necessary for explaining the first embodiment are described. Needless to say, the mask drawing apparatus 100 generally includes other necessary configurations.

図2は、第1の実施形態の可変成形型電子描画の動作の説明図である。以下、図1、図2を参照しつつ、マスク描画装置100による描画方法について説明する。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the variable shaping type electronic drawing of the first embodiment. Hereinafter, a drawing method by the mask drawing apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

電子銃201から電子ビーム200が出射される。電子銃201は、照射部の一例である。電子銃201から出た電子ビーム200は、照明レンズ202により、第1のアパーチャ203全体を照明する。 An electron beam 200 is emitted from an electron gun 201 . The electron gun 201 is an example of an irradiation unit. An electron beam 200 emitted from an electron gun 201 illuminates the entire first aperture 203 through an illumination lens 202 .

第1のアパーチャ203には、電子ビーム200を成形するための、開口部411が形成されている。開口部421の形状は、例えば、図2に示すように、長方形である。第1のアパーチャ203により、電子ビーム200を長方形に成形する。 An opening 411 for shaping the electron beam 200 is formed in the first aperture 203 . The shape of the opening 421 is, for example, rectangular as shown in FIG. A first aperture 203 shapes the electron beam 200 into a rectangle.

第1のアパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2のアパーチャ206上に投影される。 The electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204 .

第2のアパーチャ206には、開口部411を通過した電子ビーム200を所望の形状に成形するための開口部421が形成されている。開口部421の形状は、特に限定されるものではない。例えば、図2に示すように、長方形であっても構わない。また、例えば、長方形以外の多角形であっても構わない。また、例えば、複数の多角形を組み合わせた形状であっても構わない。 The second aperture 206 has an opening 421 for shaping the electron beam 200 passing through the opening 411 into a desired shape. The shape of the opening 421 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, it may be rectangular. Also, for example, polygons other than rectangles may be used. Further, for example, the shape may be a combination of a plurality of polygons.

第2のアパーチャ206上での第1のアパーチャ像の位置は、偏向器205(図1)によって偏向制御される。そして、開口部421の所定の一部を通過して、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム200は成形される。 The position of the first aperture image on the second aperture 206 is deflection controlled by a deflector 205 (FIG. 1). It can then pass through a predetermined portion of aperture 421 to change the beam shape and size. As a result, the electron beam 200 is shaped.

第2のアパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207(図1)により焦点を合わせ、偏向器208により偏向される。その結果、電子ビーム200は、連続移動するXYステージ105上の試料101の所望する位置に照射される。 The second aperture image electron beam 200 passing through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207 (FIG. 1) and deflected by the deflector 208 . As a result, the electron beam 200 is irradiated onto a desired position of the sample 101 on the continuously moving XY stage 105 .

XYステージ105の移動は、駆動回路108によって駆動される。偏向器205の偏向電圧は、偏向制御回路110及びDAC114によって制御される。偏向器208の偏向電圧は、偏向制御回路110及びDAC116によって制御される。 Movement of the XY stage 105 is driven by a drive circuit 108 . The deflection voltage of deflector 205 is controlled by deflection control circuit 110 and DAC 114 . The deflection voltage of deflector 208 is controlled by deflection control circuit 110 and DAC 116 .

開口部411と開口部421との両方を通過できる電子ビームの形状が、試料101の描画領域に描画される。上記のような、開口部411と開口部421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。 The shape of the electron beam that can pass through both the aperture 411 and the aperture 421 is drawn on the drawing area of the sample 101 . A method of forming an arbitrary shape by passing through both the openings 411 and 421 as described above is called a variable molding method.

試料101上の電子ビーム200が、所望する照射量を試料101に入射させる照射時間tに達した場合、以下のようにブランキングする。すなわち、試料101上に必要以上に電子ビーム200が照射されないようにするため、例えば静電型のブランキング偏向器212で電子ビーム200を偏向すると共にブランキングアパーチャ214で電子ビーム200をカットする。これにより、電子ビーム200が試料101面上に到達しないようにする。ブランキング偏向器212の偏向電圧は、偏向制御回路110及びDAC112によって制御される。 When the electron beam 200 on the sample 101 has reached the irradiation time t at which a desired irradiation dose is incident on the sample 101, blanking is performed as follows. That is, in order to prevent the electron beam 200 from being irradiated onto the sample 101 more than necessary, the electron beam 200 is deflected by, for example, an electrostatic blanking deflector 212 and cut by a blanking aperture 214 . This prevents the electron beam 200 from reaching the surface of the sample 101 . The deflection voltage of blanking deflector 212 is controlled by deflection control circuit 110 and DAC 112 .

ビームON(ブランキングOFF)の場合、電子銃201から出た電子ビーム200は、図1における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームOFF(ブランキングON)の場合、電子銃201から出た電子ビーム200は、図1における点線で示す軌道を進むことになる。 When the beam is ON (blanking OFF), the electron beam 200 emitted from the electron gun 201 follows the trajectory indicated by the solid line in FIG. On the other hand, when the beam is OFF (blanking ON), the electron beam 200 emitted from the electron gun 201 follows the trajectory indicated by the dotted line in FIG.

また、電子鏡筒102内及び描画室103内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となっている。 Further, the inside of the electron column 102 and the inside of the writing chamber 103 are evacuated by a vacuum pump (not shown) to a pressure lower than the atmospheric pressure.

図3は、第1の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図である。図3(a)が上面図、図3(b)が図3(a)のAA’断面図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the aperture of the first embodiment. FIG. 3(a) is a top view, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view taken along line AA' of FIG. 3(a).

第1の実施形態では、例えば、図1、図2の第2のアパーチャ206に、図3のアパーチャ10が適用される。 In the first embodiment, for example, the aperture 10 of FIG. 3 is applied to the second aperture 206 of FIGS.

アパーチャ10は、第1の部分11と第2の部分12の積層構造を有する。第1の部分11は第1の開口部21を有し、第2の部分12は第2の開口部22を有する。第1の開口部21及び第2の開口部22の形状は、長方形と六角形を組み合わせた形状である。 Aperture 10 has a laminated structure of first portion 11 and second portion 12 . The first portion 11 has a first opening 21 and the second portion 12 has a second opening 22 . The shape of the first opening 21 and the second opening 22 is a combination of a rectangle and a hexagon.

第2の部分12は、第1の部分11に対し、XYステージ105の側に位置する。第2の部分12は、第1の部分11に対し、XYステージ105の側に固定される。第1の部分11は、第2の部分12に対し、電子銃201の側に位置している。 The second portion 12 is located on the XY stage 105 side with respect to the first portion 11 . The second portion 12 is fixed to the XY stage 105 side with respect to the first portion 11 . The first portion 11 is located on the electron gun 201 side with respect to the second portion 12 .

第1の部分11の上面に、電子ビームが照射される構成となっている。第1の開口部21及び第2の開口部22を電子ビームが通過し、電子ビームが成形される。 The upper surface of the first portion 11 is irradiated with an electron beam. An electron beam passes through the first opening 21 and the second opening 22 to shape the electron beam.

第2の部分12は、第1の部分11を透過した電子の一部を遮蔽する機能を有する。 The second portion 12 has the function of shielding part of the electrons that have passed through the first portion 11 .

第1の部分11と第2の部分12は、例えば、同一の材料で形成される。第1の部分11と第2の部分12は、例えば、シリコンで形成されている。 The first portion 11 and the second portion 12 are made of, for example, the same material. The first portion 11 and the second portion 12 are made of silicon, for example.

シリコンを材料として用いることにより、加工の際に既存の半導体プロセスを適用できる。また、不純物の量を低く抑えられる。しかし、例えば、シリコンナイトライド、シリコンカーバイド、シリコンジャーマナイド等の半導体や、金属又は金属化合物を、材料として用いることも可能である。 By using silicon as the material, existing semiconductor processes can be applied during processing. Also, the amount of impurities can be kept low. However, semiconductors such as, for example, silicon nitride, silicon carbide, silicon germanide, and metals or metal compounds can also be used as materials.

第1の部分11と第2の部分12は、例えば、接着層を用いて貼り合わせられている。第1の部分11と第2の部分12は、一体成型されていても構わない。 The first portion 11 and the second portion 12 are bonded together using, for example, an adhesive layer. The first portion 11 and the second portion 12 may be integrally molded.

第1の部分11と第2の部分12がシリコンの場合、第1の部分11の、第1の開口部21の端部E1の厚さt1は、例えば、1μm以上10μm以下である。第2の部分12の第2の開口部22の端部E2の厚さt2は、例えば、10μm以上100μm以下である。 When the first portion 11 and the second portion 12 are made of silicon, the thickness t1 of the end portion E1 of the first opening 21 of the first portion 11 is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less. The thickness t2 of the end E2 of the second opening 22 of the second portion 12 is, for example, 10 μm or more and 100 μm or less.

第2の部分12の電子ビーム透過率は、第1の部分11の電子ビーム透過率よりも小さい。言い換えれば、同一のエネルギー、同一の量の電子を照射した場合、第2の部分12を透過する電子の量は、第1の部分11を透過する電子の量よりも少ない。第1の部分11と第2の部分12が同一の材料の場合、第2の部分12の厚さt2は、第1の部分11の厚さt1よりも厚い。 The electron beam transmittance of the second portion 12 is smaller than the electron beam transmittance of the first portion 11 . In other words, the amount of electrons transmitted through the second portion 12 is less than the amount of electrons transmitted through the first portion 11 when the same energy and the same amount of electrons are irradiated. The thickness t2 of the second portion 12 is greater than the thickness t1 of the first portion 11 when the first portion 11 and the second portion 12 are of the same material.

図3に示すように、第2の部分12の第2の開口部22の端部E2の位置が、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の位置に対し、第1の方向に後退している。いいかえれば、第2の開口部22の径は、第1の開口部21の径よりも大きい。例えば、アパーチャ10の上面方向から見て、第2の開口部22は、第1の開口部21を囲っている。例えば、第1の開口部21の端部E1と第2の開口部22の端部E2が重ならないように、第1の部分11と第2の部分12は積層されている。 As shown in FIG. 3 , the position of the end E2 of the second opening 22 of the second portion 12 is the first position relative to the position of the end E1 of the first opening 21 of the first portion 11 . retreating in the direction of In other words, the diameter of the second opening 22 is larger than the diameter of the first opening 21 . For example, the second opening 22 surrounds the first opening 21 when viewed from above the aperture 10 . For example, the first portion 11 and the second portion 12 are laminated such that the end E1 of the first opening 21 and the end E2 of the second opening 22 do not overlap.

第2の開口部22の端部E2の第1の開口部21の端部E1からの後退量d1は、例えば、0.5μm以上10μm以下である。 A receding amount d1 of the end E2 of the second opening 22 from the end E1 of the first opening 21 is, for example, 0.5 μm or more and 10 μm or less.

図3に示すように、第1の部分11と第2の部分12との間の一部が離間している。第2の部分12の電子銃201(照射部)の側の一部が第1の部分11と離間している。第2の部分12の第1の部分11と対向する面の一部が第1の部分11と離間している。第1の部分11と第2の部分12との間に空隙が設けられる。空隙内に、第1の部分11を透過した電子の一部を閉じ込め、アパーチャ10を透過する電子の量を低減させる。 As shown in FIG. 3, a portion between the first portion 11 and the second portion 12 is separated. A portion of the second portion 12 on the electron gun 201 (irradiating portion) side is separated from the first portion 11 . A portion of the surface of the second portion 12 facing the first portion 11 is separated from the first portion 11 . A gap is provided between the first portion 11 and the second portion 12 . Some of the electrons transmitted through the first portion 11 are confined within the air gap to reduce the amount of electrons transmitted through the aperture 10 .

第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1よりも、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2が大きい。第1の部分11の第1の開口部21の内端部の厚さより、第1の開口部21の内端と第2の部分12との間隔d2が大きい。間隔d2は、例えば、50μm以上5mm以下である。 A distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is larger than the thickness t1 of the end E1 of the first opening 21 of the first portion 11 . A distance d2 between the inner end of the first opening 21 and the second portion 12 is larger than the thickness of the inner end of the first opening 21 of the first portion 11 . The interval d2 is, for example, 50 μm or more and 5 mm or less.

なお、第1の開口部21の内端とは、第1の部分11の第1の開口部21の側の端部を意味する。第1の開口部21の内端は、第1の開口部21の端部E1に相当する。また、第1の部分11の第1の開口部21の内端部とは、第1の開口部21の内端近傍の第1の部分11を意味する。 The inner end of the first opening 21 means the end of the first portion 11 on the first opening 21 side. The inner end of the first opening 21 corresponds to the end E1 of the first opening 21 . Also, the inner end portion of the first opening 21 of the first portion 11 means the first portion 11 near the inner end of the first opening 21 .

第2の開口部22の端部E2が第1の開口部21の端部E1に対して後退する方向を第1の方向とした場合に、第2の開口部22の端部E2から第1の部分11までの第1の方向の距離dxの最小値は、例えば、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2の2分の1よりも大きく2倍よりも小さい。距離dxの最小値は、例えば、25μm以上1mm以下である。 When the direction in which the end E2 of the second opening 22 retreats with respect to the end E1 of the first opening 21 is defined as the first direction, from the end E2 of the second opening 22 to the first The minimum value of the distance dx in the first direction to the portion 11 of is, for example, greater than half the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 and less than twice. The minimum value of the distance dx is, for example, 25 μm or more and 1 mm or less.

以下、第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャの作用及び効果について説明する。 Actions and effects of the charged particle beam drawing apparatus and the aperture of the first embodiment will be described below.

電子ビーム描画では、試料に照射する電子ビームを成形するために、電子ビームを部分的にさえぎるアパーチャが用いられる。電子ビームの成形精度を向上させるため、アパーチャの厚さを薄くし、アパーチャの開口部の端部の加工精度を向上させる。 In electron beam writing, an aperture that partially blocks the electron beam is used to shape the electron beam that irradiates the sample. In order to improve the electron beam shaping accuracy, the thickness of the aperture is reduced to improve the processing accuracy of the edge of the opening of the aperture.

図4は、第1の比較形態のアパーチャを用いた場合の問題点の説明図である。第1の比較形態のアパーチャ90は、第1の実施形態のアパーチャ10と異なり、第2の部分12を有しない。 FIG. 4 is an explanatory diagram of a problem when using the aperture of the first comparative form. Unlike the aperture 10 of the first embodiment, the aperture 90 of the first comparative form does not have the second portion 12 .

図4は、アパーチャ90の開口部の端部近傍に、電子ビーム(図4中の矢印)が照射される場合を示している。アパーチャ90の厚さが薄い場合、電子ビームの一部がアパーチャ90を透過する。透過した電子は散乱し、散乱した電子の一部が下方に位置する偏向器50に照射される。 FIG. 4 shows a case where the vicinity of the edge of the opening of the aperture 90 is irradiated with an electron beam (arrow in FIG. 4). If the thickness of the aperture 90 is thin, part of the electron beam will pass through the aperture 90 . The transmitted electrons are scattered, and some of the scattered electrons are directed to the deflector 50 located below.

透過した電子が偏向器50に照射されることで、例えば、不純物の焼き付きを引き起こす。偏向器50に不純物の焼き付きが生じると、例えば、不純物の焼き付きが生じた部分に電子がチャージアップする。偏向器50に電子がチャージアップすると、電子ビームがドリフトし、描画の位置精度が劣化するという問題が生じる。 Irradiation of the transmitted electrons onto the deflector 50 causes, for example, impurity burn-in. If impurity burn-in occurs in the deflector 50, for example, electrons charge up the portion where the impurity burn-in occurs. When the electrons charge up in the deflector 50, the electron beam drifts, resulting in deterioration of positional accuracy of writing.

図5は、第1の実施形態のアパーチャの作用及び効果の説明図である。第1の実施形態のアパーチャ10は、第1の部分11の下に第2の部分12が固定されている。アパーチャ10は、第1の部分11と第2の部分12との間の一部が離間している。第1の部分11と第2の部分12との間に空隙が設けられる。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the action and effect of the aperture of the first embodiment. The aperture 10 of the first embodiment has a second portion 12 fixed under the first portion 11 . Aperture 10 is partly spaced between first portion 11 and second portion 12 . A gap is provided between the first portion 11 and the second portion 12 .

図5に示すように、アパーチャ10を用いた場合、第1の部分11を透過した電子の内、開口部に対して外側に向かう電子の大部分は、第2の部分12の上面に衝突して反射される。反射された電子のエネルギーは、第1の部分11や第2の部分12との衝突を繰り返すことで減衰する。結果的に、電子はアパーチャ10の空隙内に、閉じ込められる。 As shown in FIG. 5, when the aperture 10 is used, most of the electrons traveling outward with respect to the opening collide with the upper surface of the second portion 12 among the electrons transmitted through the first portion 11 . reflected by The energy of the reflected electrons is attenuated by repeated collisions with the first portion 11 and the second portion 12 . As a result, electrons are confined within the gap of aperture 10 .

このため、第1の部分11を透過した電子が、下方に位置する偏向器50に照射されることが抑制される。したがって、例えば、偏向器50に不純物の焼き付きが生じることが抑制される。よって、例えば、描画の位置精度の劣化は抑制される。 Therefore, electrons transmitted through the first portion 11 are prevented from being irradiated onto the deflector 50 positioned below. Therefore, for example, the occurrence of burn-in of impurities in the deflector 50 is suppressed. Therefore, for example, the deterioration of the drawing position accuracy is suppressed.

アパーチャ10では、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1よりも、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2が大きい。この構成により、アパーチャ10の空隙が十分大きくなり、第1の部分11を透過した電子の一部を、アパーチャ10の空隙内に、閉じ込めることが可能になる。 In the aperture 10 , the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is larger than the thickness t1 of the end portion E1 of the first opening 21 of the first portion 11 . With this configuration, the gap of the aperture 10 becomes sufficiently large, and some of the electrons that have passed through the first portion 11 can be confined within the gap of the aperture 10 .

図6は、第2の比較形態のアパーチャを用いた場合の問題点の説明図である。第1の比較形態のアパーチャ95は、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2が、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1以下である。すなわち、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2が、第1の実施形態のアパーチャ10と比較して狭い。 FIG. 6 is an explanatory diagram of a problem when using the aperture of the second comparative form. In the aperture 95 of the first comparative example, the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is equal to or less than the thickness t1 of the end portion E1 of the first opening 21 of the first portion 11 . That is, the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is narrower than the aperture 10 of the first embodiment.

図6に示すように、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2が狭いため、第1の部分11を透過した電子の内、開口部に対して外側に向かう電子の一部は、第2の部分12に衝突することなくアパーチャ95を通過する。また、第1の部分11を透過した電子の内、開口部に対して外側に向かう電子の一部は、第2の部分12の側面で反射される。 As shown in FIG. 6, since the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is narrow, some of the electrons that have passed through the first portion 11 and go outward with respect to the opening are , pass through the aperture 95 without colliding with the second portion 12 . Also, among the electrons that have passed through the first portion 11 , some of the electrons traveling outward with respect to the opening are reflected by the side surfaces of the second portion 12 .

このため、第1の部分11を透過した電子の内、開口部に対して外側に向かう電子の大部分は、第1の部分11と第2の部分12の間の空隙に閉じ込められることなく、アパーチャ95の下方へ向かう。アパーチャ95の下方へ向かった電子の一部は、例えば、アパーチャ95の下方に位置する偏向器50に照射される。 Therefore, of the electrons that have passed through the first portion 11, most of the electrons directed outward with respect to the opening are not confined in the gap between the first portion 11 and the second portion 12. Head down the aperture 95 . Some of the electrons that have traveled downward through the aperture 95 are directed to, for example, the deflector 50 positioned below the aperture 95 .

したがって、例えば、偏向器50に不純物の焼き付きが生じる。よって、例えば、描画の位置精度の劣化が生じる。 Therefore, for example, impurity burn-in occurs in the deflector 50 . Therefore, for example, the positional accuracy of drawing is degraded.

また、第1の部分11と第2の部分12とは固定されている。したがって、例えば、描画毎、又は、装置メンテナンス毎に、第1の部分11と第2の部分12との合わせを調整する手間が不要となる。したがって、マスク描画装置100のスループットが向上する。 Also, the first portion 11 and the second portion 12 are fixed. Therefore, for example, it is not necessary to adjust alignment between the first portion 11 and the second portion 12 for each drawing or each maintenance of the apparatus. Therefore, the throughput of the mask drawing apparatus 100 is improved.

第1の部分11と第2の部分12の間隔d2は、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましく、200μm以上であることが更に好ましい。上記範囲を充足することで、第1の部分11を透過した電子の一部を、アパーチャ10の空隙内に、効果的に閉じ込めることが可能となる。 A distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, and even more preferably 200 μm or more. By satisfying the above range, it becomes possible to effectively confine some of the electrons that have passed through the first portion 11 within the gap of the aperture 10 .

間隔d2が広すぎる場合、例えば、アパーチャ10の製造時に、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1と、第2の部分12の第2の開口部22の端部E2との合わせ精度を確保することが困難となる。したがって、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2は、5mm以下であることが好ましく、1mm以下であることがより好ましい。 If the distance d2 is too large, for example, when the aperture 10 is manufactured, the edge E1 of the first opening 21 of the first portion 11 and the edge E2 of the second opening 22 of the second portion 12 are separated. It becomes difficult to ensure the alignment accuracy of the Therefore, the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less.

第2の開口部22の端部E2の第1の開口部21の端部E1からの後退量d1は、10μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがより好ましい。上記範囲を充足することで、第1の部分11を透過した電子のうち、第2の部分12に衝突せずにアパーチャ10を通過して、開口部に対して外側に向かう電子の量を低減することが可能となる。 The receding amount d1 of the end E2 of the second opening 22 from the end E1 of the first opening 21 is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, and 5 μm or less. is more preferred. By satisfying the above range, among the electrons that have passed through the first portion 11, the amount of electrons that pass through the aperture 10 without colliding with the second portion 12 and heading outward with respect to the opening is reduced. It becomes possible to

第2の開口部22の端部E2の第1の開口部21の端部E1からの後退量d1は、0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましく、2μm以上であることが更に好ましい。上記範囲を充足することで、アパーチャ10を製造する際に、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1と、第2の部分12の第2の開口部22の端部E2とが重なることを抑制できる。 The recession amount d1 of the end E2 of the second opening 22 from the end E1 of the first opening 21 is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and more preferably 2 μm or more. It is even more preferable to have By satisfying the above range, when manufacturing the aperture 10, the end E1 of the first opening 21 of the first portion 11 and the end E2 of the second opening 22 of the second portion 12 can be suppressed.

第1の部分11と第2の部分12の間隔d2と、後退量d1とのアスペクト比(d2/d1)は、5以上であることが好ましく、10以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましい。上記範囲を充足することで、第1の部分11を透過した電子の一部を、アパーチャ10の空隙内に、効果的に閉じ込めることが可能となる。 The aspect ratio (d2/d1) between the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 and the receding amount d1 is preferably 5 or more, preferably 10 or more, and 50 or more. is more preferable. By satisfying the above range, it becomes possible to effectively confine some of the electrons that have passed through the first portion 11 within the gap of the aperture 10 .

図7は、第1の実施形態のアパーチャの効果を示す表である。アパーチャの開口部の端部近傍に、電子ビームを照射した場合に、アパーチャを透過した電子の内、アパーチャの下方に設けられた偏向器に照射される電子量を示す。偏向器に照射される電子量は、透過電子量として任意単位で示される。偏向器に照射される電子量は、シミュレーションにより求めている。 FIG. 7 is a table showing the effect of the aperture of the first embodiment. When the electron beam is irradiated near the edge of the opening of the aperture, the amount of electrons that are irradiated to the deflector provided below the aperture among the electrons transmitted through the aperture is shown. The amount of electrons irradiated to the deflector is expressed in arbitrary units as the amount of transmitted electrons. The amount of electrons irradiated to the deflector is obtained by simulation.

第1の比較形態のアパーチャ90を用いた場合と、第1の実施形態のアパーチャ10を用いた場合のシミュレーション結果を示す。第1の実施形態のアパーチャ10については、後退量d1を10μmに固定し、間隔d2が(1)50μmと(2)500μmの2条件とした。 Simulation results are shown when the aperture 90 of the first comparative example is used and when the aperture 10 of the first embodiment is used. Regarding the aperture 10 of the first embodiment, the recession amount d1 was fixed at 10 μm, and the distance d2 was set to two conditions of (1) 50 μm and (2) 500 μm.

図7から明らかなように、偏向器に照射される電子量は、第1の実施形態のアパーチャ10を用いることで、低減される。特に、間隔d2が500μm、すなわちアスペクト比が50の場合、透過電子量が第1の比較形態のアパーチャ90の100に対し16となる。すなわち、偏向器に照射される電子量が84%低減する。 As is clear from FIG. 7, the amount of electrons irradiated to the deflector is reduced by using the aperture 10 of the first embodiment. In particular, when the distance d2 is 500 μm, that is, the aspect ratio is 50, the amount of transmitted electrons is 16 compared to 100 for the aperture 90 of the first comparative embodiment. That is, the amount of electrons irradiated to the deflector is reduced by 84%.

第2の開口部22の端部E2が第1の開口部21の端部E1に対して後退する方向を第1の方向とした場合に、第2の開口部22の端部E2から第1の部分11までの第1の方向の距離dxの最小値は、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2の2分の1よりも大きいことが好ましく、3分の2よりも大きいことがより好ましい。 When the direction in which the end E2 of the second opening 22 retreats with respect to the end E1 of the first opening 21 is defined as the first direction, from the end E2 of the second opening 22 to the first The minimum value of the distance dx in the first direction to the portion 11 of is preferably greater than one-half of the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12, and greater than two-thirds is more preferable.

上記範囲を充足することで、第1の部分11を透過した電子の一部を、アパーチャ10の空隙内に、効果的に閉じ込めることが可能となる。すなわち、電子が空隙内で、第1の部分11又は第2の部分12に衝突する回数を増加させ、電子のエネルギーを効果的に減衰させることが可能となる。 By satisfying the above range, it becomes possible to effectively confine some of the electrons that have passed through the first portion 11 within the gap of the aperture 10 . That is, it is possible to increase the number of times electrons collide with the first portion 11 or the second portion 12 within the gap, and to effectively attenuate the energy of the electrons.

距離dxの最小値は、第1の部分11と第2の部分12の間隔d2の2倍以下であることが好ましい。また、1mm以下であることが好ましい。上記範囲を充足することで、アパーチャ10の強度が保証できる。また、上記範囲を充足することで、アパーチャ10の加工が容易になる。 The minimum value of the distance dx is preferably two times or less the distance d2 between the first portion 11 and the second portion 12 . Moreover, it is preferable that it is 1 mm or less. By satisfying the above range, the strength of the aperture 10 can be guaranteed. Further, by satisfying the above range, processing of the aperture 10 becomes easier.

第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1は、1μm以上であることが好ましい。上記範囲を充足することで、第1の部分11の強度が保証される。 The thickness t1 of the end E1 of the first opening 21 of the first portion 11 is preferably 1 μm or more. Satisfying the above range ensures the strength of the first portion 11 .

第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1は、10μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましい。上記範囲を充足することで、アパーチャ10の第1の開口部21の端部E1の加工精度が向上し、電子ビームの成形精度が向上する。また、上記範囲を充足することで、第1の部分11の上面での電子の反射が抑制され、アパーチャ10の上方に存在する部材への反射電子の照射が抑制される。 The thickness t1 of the end portion E1 of the first opening 21 of the first portion 11 is preferably 10 μm or less, more preferably 8 μm or less. By satisfying the above range, the processing accuracy of the end portion E1 of the first opening 21 of the aperture 10 is improved, and the electron beam shaping accuracy is improved. Further, by satisfying the above range, the reflection of electrons on the upper surface of the first portion 11 is suppressed, and the irradiation of the reflected electrons to the member existing above the aperture 10 is suppressed.

第2の部分12の第2の開口部22の端部E2の厚さt2は、10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましい。上記範囲を充足することで、電子が第2の部分12を透過することが抑制される。 The thickness t2 of the end E2 of the second opening 22 of the second portion 12 is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more. By satisfying the above range, transmission of electrons through the second portion 12 is suppressed.

第2の部分12の第2の開口部22の端部E2の厚さt2は、100μm以下であることが好ましく、60μm以下であることがより好ましい。上記範囲を充足することで、アパーチャ10の第2の開口部22の端部E2の加工精度が向上する。また、アパーチャ10の加工が容易になる。 The thickness t2 of the end E2 of the second opening 22 of the second portion 12 is preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less. By satisfying the above range, the processing accuracy of the end E2 of the second opening 22 of the aperture 10 is improved. Also, the processing of the aperture 10 becomes easier.

第1の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置は、アパーチャの第1の部分の開口部端部を薄くすることで、開口部端部の加工精度を確保することができる。したがって、電子ビームの成形精度が向上する。また、アパーチャの第1の部分と第2の部分が離間した領域に、第1の部分を透過した電子を閉じ込めることで、アパーチャを透過する電子の量を低減することが可能となる。したがって、偏向器等の部材に照射される電子の量が抑制される。よって、荷電粒子ビーム描画装置の特性変動が抑制される。例えば、偏向器のチャージアップにより、電子ビームがドリフトし、描画の位置精度が劣化することを抑制できる。 In the charged particle beam writing apparatus of the first embodiment, by thinning the opening edge of the first portion of the aperture, the processing accuracy of the opening edge can be ensured. Therefore, the electron beam shaping accuracy is improved. Further, by confining the electrons transmitted through the first portion in the region where the first portion and the second portion of the aperture are separated, it is possible to reduce the amount of electrons transmitted through the aperture. Therefore, the amount of electrons irradiated to members such as the deflector is suppressed. Therefore, characteristic fluctuations of the charged particle beam writing apparatus are suppressed. For example, it is possible to prevent the electron beam from drifting due to the charge-up of the deflector and the deterioration of the writing position accuracy.

(第2の実施形態)
第2の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャは、アパーチャの第1の部分11と第2の部分12が、異なる材料で形成される点で、第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
(Second embodiment)
The charged particle beam drawing apparatus and aperture of the second embodiment differ from those of the first embodiment in that the first portion 11 and the second portion 12 of the aperture are made of different materials. Hereinafter, the description of the content that overlaps with the first embodiment will be omitted.

図8は、第2の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図である。図8(a)が上面図、図8(b)が図8(a)のBB’断面図である。 FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of the aperture of the second embodiment. FIG. 8(a) is a top view, and FIG. 8(b) is a cross-sectional view taken along line BB' of FIG. 8(a).

アパーチャ20の第1の部分11と第2の部分12は、異なる材料で形成される。第2の部分12の電子ビーム透過率は、第1の部分11の電子ビーム透過率よりも小さい。 The first portion 11 and the second portion 12 of the aperture 20 are made of different materials. The electron beam transmittance of the second portion 12 is smaller than the electron beam transmittance of the first portion 11 .

第1の部分11は、例えば、シリコンで形成されている。第2の部分12は、シリコンよりも電子を透過しにくい材料、例えば、シリコンよりも原子量が大きい材料で形成されている。例えば、電子遮蔽能力が高く、描画装置内の汚染源となりにくい高融点金属が材料として用いられる。高融点金属は、例えば、モリブデン、タングステン、タンタルである。 The first portion 11 is made of silicon, for example. The second portion 12 is made of a material that is less permeable to electrons than silicon, for example, a material having an atomic weight greater than that of silicon. For example, a high-melting-point metal, which has a high electron shielding ability and is less likely to become a source of contamination in the drawing apparatus, is used as the material. Refractory metals are, for example, molybdenum, tungsten and tantalum.

第1の部分11がシリコンの場合、第1の部分11の第1の開口部21の端部E1の厚さt1は、例えば、1μm以上10μm以下である。第2の部分12が高融点金属の場合、第2の部分12の第2の開口部22の端部E2の厚さt2は、例えば、1μm以上10μm以下である。 When the first portion 11 is made of silicon, the thickness t1 of the end portion E1 of the first opening 21 of the first portion 11 is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less. When the second portion 12 is made of high melting point metal, the thickness t2 of the end portion E2 of the second opening 22 of the second portion 12 is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less.

第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用及び効果が実現される。また、第1の部分11よりも電子を透過しにくい材料を第2の部分12に適用することにより、第2の部分12の厚さを薄くすることが可能となる。 According to the second embodiment, actions and effects similar to those of the first embodiment are achieved. In addition, by applying a material that is less likely to transmit electrons than the first portion 11 to the second portion 12, the thickness of the second portion 12 can be reduced.

(第3の実施形態)
第3の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャは、アパーチャの開口部の形状と、アパーチャの適用箇所とが異なる点で、第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
(Third Embodiment)
The charged particle beam drawing apparatus and aperture of the third embodiment differ from those of the first embodiment in that the shape of the opening of the aperture and the application location of the aperture are different. Hereinafter, the description of the content that overlaps with the first embodiment will be omitted.

図9は、第3の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図である。図9(a)が上面図、図9(b)が図9(a)のCC’断面図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing the structure of the aperture of the third embodiment. FIG. 9(a) is a top view, and FIG. 9(b) is a CC' cross-sectional view of FIG. 9(a).

第3の実施形態では、例えば、図1、図2の第1のアパーチャ203に、図9のアパーチャ30が適用される。 In the third embodiment, for example, the aperture 30 of FIG. 9 is applied to the first aperture 203 of FIGS.

アパーチャ30は、第1の部分11と第2の部分12の積層構造を有する。第1の部分11は第1の開口部21を有し、第2の部分12は第2の開口部22を有する。第1の開口部21及び第2の開口部22の形状は、長方形である。 Aperture 30 has a laminated structure of first portion 11 and second portion 12 . The first portion 11 has a first opening 21 and the second portion 12 has a second opening 22 . The shape of the 1st opening part 21 and the 2nd opening part 22 is a rectangle.

第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用及び効果が実現される。 According to the third embodiment, actions and effects similar to those of the first embodiment are achieved.

(第4の実施形態)
第4の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャは、アパーチャの第2の部分の上面に溝が設けられる点で、第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
(Fourth embodiment)
The charged particle beam drawing apparatus and aperture of the fourth embodiment differ from those of the first embodiment in that a groove is provided on the upper surface of the second portion of the aperture. Hereinafter, the description of the content that overlaps with the first embodiment will be omitted.

図10は、第4の実施形態のアパーチャの構造を示す模式図である。図10(a)が上面図、図10(b)が図10(a)のDD’断面図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of the aperture of the fourth embodiment. FIG. 10(a) is a top view, and FIG. 10(b) is a cross-sectional view along DD' of FIG. 10(a).

アパーチャ10は、第2の部分12の上面に複数の溝60が形成されている。アパーチャ10は、第1の部分11と対向する面に複数の溝60が形成されている。複数の溝60は、第2の開口部22の第2の端部E2を囲むように形成されている。 Aperture 10 has a plurality of grooves 60 formed in the upper surface of second portion 12 . Aperture 10 has a plurality of grooves 60 formed in a surface facing first portion 11 . A plurality of grooves 60 are formed to surround the second end E2 of the second opening 22 .

図11は、第4の実施形態のアパーチャの拡大模式断面図である。溝60の幅w2は、例えば、1μm以上5μm以下である。溝60の間隔sは、例えば、1μm以上5μm以下である。溝60の深さd4は、例えば、2μm以上20μm以下である。溝60のアスペクト比(d4/w)は、例えば、1以上10以下である。 FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view of the aperture of the fourth embodiment. The width w2 of the groove 60 is, for example, 1 μm or more and 5 μm or less. The interval s between the grooves 60 is, for example, 1 μm or more and 5 μm or less. A depth d4 of the groove 60 is, for example, 2 μm or more and 20 μm or less. The aspect ratio (d4/w) of the groove 60 is, for example, 1 or more and 10 or less.

第4の実施形態のアパーチャ40によれば、第2の部分12の上面に複数の溝60を設けることにより、第1の部分11を透過した電子の一部を、アパーチャ40の空隙内に、効果的に閉じ込めることが可能となる。すなわち、電子を溝60の内面に衝突させることにより、電子のエネルギーを効果的に減衰させることが可能となる。 According to the aperture 40 of the fourth embodiment, by providing the plurality of grooves 60 on the upper surface of the second portion 12, some of the electrons that have passed through the first portion 11 are transferred into the gap of the aperture 40, can be effectively confined. That is, by causing the electrons to collide with the inner surface of the groove 60, the energy of the electrons can be effectively attenuated.

第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用及び効果が実現される。そして、第2の部分12の上面に複数の溝を設けることにより、アパーチャを透過する電子の量を更に低減することが可能となる。 According to the fourth embodiment, actions and effects similar to those of the first embodiment are achieved. By providing a plurality of grooves on the upper surface of the second portion 12, it is possible to further reduce the amount of electrons that pass through the aperture.

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the invention is not limited to these specific examples.

実施形態では、アパーチャに設けられる開口部が1個の場合を説明したが、アパーチャに複数の開口部を設けることも可能である。 In the embodiment, the case where the aperture is provided with one opening has been described, but it is also possible to provide a plurality of openings in the aperture.

実施形態では、荷電粒子ビーム描画装置が、マスク描画装置である場合を例に説明したが、例えば、半導体ウェハ上にパターンを直描する荷電粒子ビーム描画装置に本発明を適用することも可能である。 In the embodiments, the case where the charged particle beam lithography system is a mask lithography system has been described as an example, but the present invention can also be applied to a charged particle beam lithography system that directly draws a pattern on a semiconductor wafer, for example. be.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、荷電粒子ビーム描画装置を制御する制御部の構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部の構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及びアパーチャは、本発明の範囲に包含される。 In addition, descriptions of parts that are not directly necessary for the explanation of the present invention, such as the device configuration and control method, are omitted, but the required device configuration and control method can be appropriately selected and used. For example, the description of the configuration of the control unit that controls the charged particle beam drawing apparatus has been omitted, but it goes without saying that the required configuration of the control unit can be appropriately selected and used. In addition, all charged particle beam drawing apparatuses and apertures that have the elements of the present invention and whose design can be modified as appropriate by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

10 アパーチャ
11 第1の部分
12 第2の部分
20 アパーチャ
21 第1の開口部
22 第2の開口部
30 アパーチャ
40 アパーチャ
100 マスク描画装置(荷電粒子ビーム描画装置)
101 試料
105 XYステージ(ステージ)
200 電子ビーム(荷電粒子ビーム)
201 電子銃(照射部)
E1 第1の開口部の端部
E2 第2の開口部の端部
10 Aperture 11 First portion 12 Second portion 20 Aperture 21 First opening 22 Second opening 30 Aperture 40 Aperture 100 Mask drawing device (charged particle beam drawing device)
101 Sample 105 XY stage (stage)
200 electron beam (charged particle beam)
201 electron gun (irradiation unit)
E1 End of first opening E2 End of second opening

Claims (6)

試料に照射する荷電粒子ビームを出射する照射部と、
前記試料を載置可能なステージと、
第1の開口部を有する第1の部分と、前記第1の部分の前記ステージの側に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、前記第2の部分の前記照射部の側の一部が前記第1の部分と離間し、前記第1の部分の前記第1の開口部の内端部の厚さより、前記第1の開口部の内端と前記第2の部分との間隔が大きく、前記照射部より出射された前記荷電粒子ビームを成形するアパーチャと、
を備え
前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と反対側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と前記第1の部分の側と反対側との間の前記第2の開口部の径が大きい、荷電粒子ビーム描画装置。
an irradiation unit that emits a charged particle beam to irradiate a sample;
a stage on which the sample can be placed;
a first portion having a first opening; and a second portion fixed to the stage side of the first portion and having a second opening, wherein the illumination of the second portion is spaced from the first portion, and the inner end portion of the first opening and the second opening portion are separated from each other by the thickness of the inner end portion of the first opening portion of the first portion. an aperture for shaping the charged particle beam emitted from the irradiation unit with a large distance from the part of
with
The diameter of the second opening on the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening on the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. 2, the diameter of the opening is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening between the side of the first portion and the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. , charged particle beam writer.
前記間隔が100μm以上である請求項1記載の荷電粒子ビーム描画装置。 2. A charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein said interval is 100 [mu]m or more. 前記第2の部分の荷電粒子ビーム透過率が前記第1の部分の荷電粒子ビーム透過率よりも小さい請求項1又は請求項2記載の荷電粒子ビーム描画装置。 3. A charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam transmittance of said second portion is smaller than the charged particle beam transmittance of said first portion. 前記間隔と、前記第2の開口部の端部の前記第1の開口部の端部からの後退量とのアスペクト比は50以上である、請求項1ないし請求項3いずれか一項記載の荷電粒子ビーム描画装置。4. The aspect ratio of the interval and the recession amount of the edge of the second opening from the edge of the first opening is 50 or more. Charged particle beam writer. 第1の開口部を有する第1の部分と、前記第1の部分に固定され第2の開口部を有する第2の部分とを有し、
前記第2の部分の前記第1の部分と対向する面の一部が前記第1の部分と離間し、前記第1の部分の前記第1の開口部の内端部の厚さより、前記第1の開口部の内端と前記第2の部分との間隔が大きく、
前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と反対側の前記第2の開口部の径が大きく、前記第1の開口部の径より前記第1の部分の側と前記第1の部分の側と反対側との間の前記第2の開口部の径が大きい、荷電粒子ビームを成形するアパーチャ。
a first portion having a first opening and a second portion fixed to the first portion and having a second opening;
A portion of the surface of the second portion facing the first portion is separated from the first portion, and the thickness of the inner end portion of the first opening of the first portion is less than the thickness of the first portion. The distance between the inner end of the opening of 1 and the second portion is large,
The diameter of the second opening on the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening on the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. 2, the diameter of the opening is larger than the diameter of the first opening, and the diameter of the second opening between the side of the first portion and the side opposite to the side of the first portion is larger than the diameter of the first opening. , an aperture that shapes the charged particle beam.
前記間隔と、前記第2の開口部の端部の前記第1の開口部の端部からの後退量とのアスペクト比は50以上である、請求項5記載の荷電粒子ビームを成形するアパーチャ。 6. The aperture for shaping a charged particle beam according to claim 5, wherein an aspect ratio between said interval and an amount of recession of said edge of said second opening from said edge of said first opening is 50 or more.
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