[发明专利]电子束描绘装置以及电子束描绘方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子束描绘装置以及电子束描绘方法。

背景技术

近年来，伴随着大规模集成电路（LSI；Large Scale Integration）的高集成化以及大容量化，半导体元件所要求的电路线宽变得越来越窄。半导体元件是通过使用形成有电路图案的原画图案（指掩模或者中间掩模（reticle）。在以下通称为掩模。）并利用所谓称为步进的缩小投影曝光装置来在晶片上对图案进行曝光转印而形成电路来制造的。在此，在用于将微小的电路图案转印于晶片的掩模的制造中，使用利用了电子束的描绘装置。由于该装置在本质上具有优越的分辨率，此外，能较大地确保焦点深度，所以具有即使在高的台阶差上也能抑制尺寸变动的优点。

在日本特开平9-293670号公报中，公开了在电子束光刻技术中使用的可变成型式电子束描绘装置。这样的装置中的描绘数据是通过对使用CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）系统设计的半导体集成电路等的设计数据（CAD数据）实施校正、图形图案的分割等处理而制作的。

例如，以由电子束的尺寸规定的最大发射尺寸为单位来进行图形图案的分割处理，一并设定分割后的各发射的坐标位置、尺寸以及照射时间。而且，以根据所描绘的图形图案的形状、大小来成型发射的方式，制作描绘数据。描绘数据以长方形的帧（主偏转区域）为单位进行划分，进而在其中分割成副偏转区域。也就是说，芯片整体的描绘数据成为由按照主偏转区域的尺寸的多个带状的帧数据和在帧内比主偏转区域小的多个副偏转区域单位构成的数据分层构造。

副偏转区域是利用副偏转器比主偏转区域更高速地扫描电子束来进行描绘的区域，一般会成为最小描绘单位。在副偏转区域内进行描绘时，根据图案图形，利用成型偏转器形成准备的尺寸和形状的发射。具体地说，从电子枪射出的电子束，在用第一光阑成型为矩形后，用成型偏转器投影到第二光阑上，使其束形状和尺寸变化。其后，利用副偏转器和主偏转器进行偏转，照射到工作台上所承载的掩模。

然而，当电子束照射到掩模时，打中掩模而反射的电子（反射电子）、入射掩模而产生的电子（2次电子）会在电子镜筒内进入到上方。

图5模拟了具有50keV的能量的反射电子的轨道。在此，对于10°、30°、50°、70°以及90°的各射出角，仅在一个方向上进行了模拟。

此外，图6模拟了具有100eV的能量的2次电子的轨道。同样地，对于10°、30°、50°、70°以及90°的各射出角，仅在一个方向上进行了模拟。

另外，在图5以及图6中，横轴表示X方向，即，表示与电子束轴正交的方向。此外，纵轴表示Z方向，即，表示与电子束轴平行的方向。

从图5、图6所示的模拟结果可知，反射电子、2次电子沿电子束轴进行卷绕于其那样的螺旋运动。因此，电子束受到反射电子、2次电子的影响，引起漂移，照射到从作为目标的位置偏离的位置。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而做出的。即，本发明的目的在于提供一种能降低反射电子、2次电子导致的电子束的漂移的电子束描绘装置以及电子束描绘方法。

本发明的其他目的以及优点从以下的记载就会明确了。

本发明的第一方案是，一种电子束描绘装置，具有：工作台，承载试样；电子镜筒，配置有射出电子束的电子枪和具备在电子束的轴向上排列的电极的电磁透镜；以及屏蔽板，设于工作台与电子镜筒之间，遮挡电子束向试样照射而产生的反射电子或者2次电子，所述电子束描绘装置的特征在于，电磁透镜是配置于屏蔽板的正上方并改变电子束的焦点位置的静电透镜，电子束描绘装置具有对静电透镜始终施加负的电压的电压供给单元。

本发明的第二方案是，一种电子束描绘装置，具有：工作台，承载试样；电子镜筒，配置有射出电子束的电子枪和具备在电子束的轴向上排列的电极的电磁透镜；以及屏蔽板，设于工作台与电子镜筒之间，遮挡电子束向试样照射而产生的反射电子或者2次电子，电子束描绘装置的特征在于，电磁透镜是配置于屏蔽板的正上方并改变电子束的焦点位置的静电透镜，电子束描绘装置具有：制动电极，配置于静电透镜的正上方，或者，配置为构成所述静电透镜的电极的一部分；以及电压供给单元，对制动电极施加负的电压。

本发明的第三方案是，一种电子束描绘方法，从配置于电子镜筒内的电子枪射出电子束，在承载于工作台上的试样之上描绘规定的图案，电子束描绘方法的特征在于，对在电子束的轴向上排列电极而改变电子束的焦点位置的静电透镜、或者配置于该静电透镜的正上方的制动电极的任一方，始终施加负的电压。

发明的效果