特許 6105367 荷電粒子ビーム描画方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6105367

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム描画方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20170316BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20170316BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 504

   H01L21/30 541L

   H01L21/68 A

【請求項の数】1

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-91143(P2013-91143)

(22)【出願日】2013年4月24日

(65)【公開番号】特開2014-216407(P2014-216407A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2015年12月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅見 悠

(72)【発明者】

【氏名】川口 通広

【審査官】 今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１３４９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８０４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０６００１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７４０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３５６９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７４２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９２７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１０３５８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００５４１９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｊ ３７／２０、３７／３０−３７−３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中央部に開口を有する枠体と、端部が前記枠体の前記開口の内側に突出するように前記枠体にそれぞれ離間して設置された導電性の複数のアースプレートと、複数の前記アースプレートのそれぞれの前記端部に設けられ、複数の前記アースプレートとそれぞれ電気的に接続される複数のアースピンと、複数の前記アースピンの先端がそれぞれ突出し、かつ複数の前記アースピンとの間にそれぞれ隙間を有するように複数の前記アースピンをそれぞれ囲う複数の導電性のカバー部と、を有するマスクカバーを、遮光膜上にレジスト膜が形成された試料に対して、傾いた状態で上方から降下させ、前記複数のアースピンが前記試料の前記遮光膜に対して順に接するように、前記マスクカバーを前記試料に載置し、
複数の前記アースプレートを接地させて、前記試料上に荷電粒子ビームを照射することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷電粒子ビーム描画方法に関する。

【背景技術】

【0002】

荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置は、試料として例えばガラス基板表面に遮光膜となるＣｒ膜、レジスト膜、がこの順に積層されたマスク基板に電子ビームを照射することにより描画を行うものである。このとき、電子ビームの照射によってマスク基板は帯電する。マスク基板が帯電すると、帯電したマスク基板によって形成される電界によって電子ビームの軌道が曲げられてしまい、本来照射されるべき位置からずれた位置に電子ビームが照射される。この結果、描画精度が劣化する。このため、アースピンを備えたアース機構を有するマスクカバーを、アース機構のアースピンがレジスト膜を突き破り、Ｃｒ膜に接するようにして、マスク基板に載置し、Ｃｒ膜が接地されたマスク基板に対して描画を行うことにより、描画精度の劣化を抑制している。

【0003】

このとき、しかしながら、アースピンがレジスト膜を突き破る際にパーティクルが発生し、発生したパーティクルがマスク基板の表面に付着する、という問題がある。マスク基板にパーティクルが付着すると、電子ビームのドリフト、パターンエラーの原因となり、描画精度が劣化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８０２０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一態様は、試料に付着するパーティクル量を低減し、描画精度の劣化を抑えることができるマスクカバー用アース機構、マスクカバー、荷電粒子ビーム描画装置、および荷電粒子ビーム描画方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るマスクカバー用アース機構は、導電性のアースプレートと、このアースプレートの端部に設けられ、前記アースプレートと電気的に接続されるアースピンと、このアースピンの先端が突出し、かつ前記アースピンとの間に隙間を有するように前記アースピンを囲う導電性のカバー部と、を具備することを特徴とするものである。

【0007】

また、本発明の一態様に係るマスクカバー用アース機構において、前記アースプレートおよび前記カバー部は、Ｚｒ０_２−ＴｉＮ、ＳｉＣ、ＷＣ、またはＴｉＣのいずれかからなる。

【0008】

また、本発明の一態様に係るマスクカバーは、中央部に開口を有する枠体と、端部が前記枠体の前記開口の内側に突出するように前記枠体に設置された、導電性のアースプレートと、このアースプレートの前記端部に設けられ、前記アースプレートと電気的に接続されるアースピンと、このアースピンの先端が突出し、かつ前記アースピンとの間に隙間を有するように前記アースピンを囲う導電性のカバー部と、を具備することを特徴とするものである。

【0009】

また、本発明の一態様に係る荷電粒子ビーム描画装置は、中央部に開口を有する枠体と、端部が前記枠体の前記開口の内側に突出するように前記枠体に設置された導電性のアースプレートと、このアースプレートの前記端部に設けられ、前記アースプレートと電気的に接続されるアースピンと、前記アースピンの先端が突出し、かつ前記アースピンとの間に隙間を有するように前記アースピンを囲う導電性のカバー部と、を有するマスクカバーを、遮光膜上にレジスト膜が形成された試料上に載置する第１のチャンバと、前記遮光膜と接触させた前記アースピンを接地する電極を備え、前記マスクカバーが載置された前記試料上に荷電粒子ビームを照射する第２のチャンバを備えることを特徴とするものである。

【0010】

また、本発明の一態様に係る荷電粒子ビーム描画方法は、中央部に開口を有する枠体と、端部が前記枠体の前記開口の内側に突出するように前記枠体にそれぞれ離間して設置された導電性の複数のアースプレートと、複数の前記アースプレートのそれぞれの前記端部に設けられ、複数の前記アースプレートとそれぞれ電気的に接続される複数のアースピンと、複数の前記アースピンの先端がそれぞれ突出し、かつ複数の前記アースピンとの間にそれぞれ隙間を有するように複数の前記アースピンをそれぞれ囲う複数の導電性のカバー部と、を有するマスクカバーを、遮光膜上にレジスト膜が形成された試料に対して、傾いた状態で上方から降下させ、前記複数のアースピンが前記試料の前記遮光膜に対して順に接するように、前記マスクカバーを前記試料に載置し、複数の前記アースプレートを接地させて、前記試料上に荷電粒子ビームを照射することを特徴とする方法である。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るマスクカバー用アース機構、マスクカバー、荷電粒子ビーム描画装置、および荷電粒子ビーム描画方法によれば、試料に付着するパーティクル量を低減し、描画精度の劣化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一態様に係るマスクカバーを示す斜視図である。

【図2】図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った本発明に係るアース機構の断面図である。

【図3】本発明に係るマスクカバーが搭載されたマスク基板を示す上面図である。

【図4】図３の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿ったマスク基板の部分断面図である。

【図5】本発明の一態様に係る電子ビーム描画装置の構造を模式的に示す図である。

【図6】描画チャンバの構造を模式的に示す図である。

【図7】本発明の一態様に係る電子ビーム描画方法を説明するためのフローチャート図である。

【図8】マスクカバーの搭載方法を説明するための図である。

【図9】マスクカバーの搭載方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の一態様に係るマスクカバー用アース機構、マスクカバー、荷電粒子ビーム描画装置、および荷電ビーム描画方法について説明する。

【0014】

まず、本発明の一態様に係るマスクカバー用アース機構およびマスクカバーについて、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明に係るマスクカバーを示す斜視図であり、図２は、図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿った本発明に係るアース機構の断面図である。

【0015】

本発明の一態様に係るマスクカバー１０は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置によって描画される試料の除電処理を行うものである。図１に示すように、このマスクカバー１０は、中央部に開口部を有する額縁形状の絶縁性の枠体１１に、複数のアース機構１２が備えられたものである。

【0016】

図２に示すように、各アース機構１２は、例えば導電性ジルコニア等の導電体からなり、第１の端部にカバー部１３を有するアースプレート１４、およびアースピン１５、を有するものである。なお、図２において、マスクカバー１０の枠体１１は、点線にて表示されている。

【0017】

アースプレート１４は、例えば、板状の導電体である。このアースプレート１４には、アースプレート１４を支持して描画中にアースを取る支持ピン１４ｂ、およびマスクカバー１０を試料上に載置した際にこれらが電気的につながることを確認する接点１４ｃ、の２点の導電体が備えられている。

【0018】

アースプレート１４は、後に詳述するアースピン１５と、支持ピン１４ｂ、接点１４ｃとを電気的に接続するために導電体である必要があるが、導電性を有するとともに低磁性材料からなるアースプレート１４を適用することが好ましい。

【0019】

すなわち、マスクカバー１０が搭載された試料の除電処理に伴って、アースプレート１４には渦電流が発生する。この渦電流は磁界を発生させ、この磁界によって、試料に照射される電子ビーム等の荷電粒子ビームの軌道が曲げられてしまい、荷電粒子ビームの照射位置精度が劣化してしまう。そこで、アースプレート１４として、導電性を有するとともに、例えばＺｒ０_２−ＴｉＮ、ＳｉＣ、ＷＣ、ＴｉＣ等の低磁性材料からなるアースプレート１４を適用すると、渦電流によって発生する磁界の強度を低下させることができ、荷電粒子ビームの照射位置精度の劣化を抑制することができる。従って、アースプレート１４として、低磁性材料からなるアースプレート１４を適用することが好ましい。

【0020】

アースピン１５は、例えば導電性ダイヤモンド等からなる導電体であって、アースプレート１４の第１の端部に、アースプレート１４と電気的に接続されるように設けられている。

【0021】

カバー部１３は、例えばアースプレート１４と一体的に形成された導電性を有するものであり、アースピン１５の先端がカバー部１３の下面から突出するとともに、アースピン１５との間に隙間１７を有し、アースピン１５を囲うように、アースプレート１４の第１の端部の下面に設けられている。

【0022】

アースピン１５およびカバー部１３の構成について言い換えると、カバー部１３には、下面から所定の深さ位置に至るテーパ形状の開口部１３ａが設けられている。そして、アースピン１５は、カバー部１３の開口部１３ａに設けられている。さらに詳述すると、アースピン１５は、アースピン１５とカバー部１３の開口部１３ａ内面との間に隙間１７が設けられるように、開口部１３ａに設けられているとともに、アースピン１５の先端が、カバー部１３の下面から下側に突出するように、開口部１３ａに設けられている。

【0023】

すなわち、上述のカバー部１３は、アースピン１５の先端を除く全周を囲い、かつアースピン１５との間に隙間１７が設けられるように、アースプレート１４の第１の端部の下面に設けられている。

【0024】

アースプレート１４の長手方向に対して平行な方向におけるカバー部１３の下面の長さＬ１が２ｍｍ程度の場合において、カバー部１３の開口部１３ａは、最大直径Ｌ２が例えば０．５ｍｍ程度、深さＬ３が例えば０．４ｍｍ程度に形成される。また、アースピン１５の先端とカバー部１３の下面との距離Ｌ４は、試料にマスクカバー１０を搭載する際に、カバー部１３の下面が試料に接触しない程度、例えば０．１ｍｍ程度であることが好ましい。

【0025】

パーティクルの飛散方向を図２に示すようにθとしたとき、パーティクルの飛散は、θが小さいほど抑制される。ここで、θは、アースプレート１４のカバー部１３の長さＬ１と、カバー部１３の下面からアースピン１５の先端までの高さＬ４と、を用いて、θ＝Ｔａｎ^−１｛Ｌ４／（Ｌ１／２）｝のように表現される。この式から、Ｌ４が小さいほど、また、Ｌ１が大きいほど、θが小さくなり、パーティクルの飛散を抑制することができる。ただし、描画装置としての実用的な数値となると、Ｌ１＝２ｍｍ、Ｌ４＝０．１ｍｍ程度であることが望ましい。

【0026】

接点１４ｃは、例えばアースプレート１４と同一の材料からなる導電体であって、アースプレート１４の第１の端部に対向する第２の端部の下面に接するように設けられている。

【0027】

支持ピン１４ｂは、例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ、ＳｉＣ、Ｚｒ０_２−ＴｉＮ、ＷＣ、ＴｉＣ等からなる導電体であって、アースプレート１４の第１の端部に対向する第２の端部、および接点１４ｃを貫通するように設けられている。

【0028】

このようなアース機構１２の各々は、図１に示すように、アースピン１５およびカバー部１３が枠体１１の開口の内側に突出するとともに、支持ピン１４ｂおよび接点１４ｃが枠体１１の外部に突出し、アースプレート１４の下面が枠体１１の表面に接するように、枠体１１に設置されている。

【0029】

次に、以上に説明したマスクカバー１０を搭載した試料について説明する。なお、以下の説明においては、試料としてマスク基板２０を例にとって説明する。

【0030】

図３は、本発明の一態様に係るマスクカバー１０が搭載されたマスク基板２０を示す上面図であり、図４は、図３の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿ったマスク基板２０の部分断面図である。図３に示すように、マスク基板２０は四角形状のものであり、図４に示すように、マスク基板２０は、ガラス基板２１の表面上に、Ｃｒ膜等の遮光膜２２、レジスト膜２３がこの順に積層されたものである。

【0031】

図３に示すように、マスクカバー１０は、枠体１１がマスク基板２０の周辺部を覆うように、マスク基板２０に搭載されている。枠体１１は、磁界による描画精度劣化を抑えるために、導電膜処理が施され、表面に導電膜が形成された低磁性材料から構成されることが好ましい。低磁性材料としては、例えばＡｌＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ等を用いることができ、導電膜としては、ＴｉＮコート等を用いることができる。図４に示すように、マスク基板２０に搭載されたマスクカバー１０の各アース機構１２のアースピン１５は、マスク基板２０のレジスト膜２３を貫通し、遮光膜２２に接している。このとき、各アース機構１２のカバー部１３の下面は、レジスト膜２３から上方に離間している。すなわち、マスクカバー１０は、アースピン１５が遮光膜２２に接し、カバー部１３の下面がレジスト膜２３から上方に離間するように、マスク基板２０に搭載されている。

【0032】

次に、以上に説明したマスクカバー１０を搭載した試料に対して描画を行うための、本発明に係る荷電粒子ビーム描画装置について説明する。なお、以下に説明においては、荷電粒子ビーム描画装置の一例として、試料の一例であるマスク基板２０に対して描画を行う電子ビーム描画装置を説明する。

【0033】

図５は、本発明に係る電子ビーム描画装置３０の構造を模式的に示す図である。図５に示す電子ビーム描画装置３０は、マスク基板２０に対して描画を行う描画チャンバ３１、マスク基板２０、マスクカバー１０等の搬送対象物が載置される搬入出部３２、大気状態と真空状態との切り替えが可能なロードロックチャンバ３３、マスク基板２０のアライメントを行うアライメントチャンバ３４、マスクカバー１０を内部に収納可能なマスクカバー収納チャンバ３５、および真空搬送ロボット３６ａを内部に有する真空ロボットチャンバ３６、を有する。

【0034】

搬入出部３２は、搬送対象物を載置可能な複数の載置部３２ａを有する。この搬入出部３２は、内部に、大気中において搬送対象物を搬送する大気搬送ロボット３２ｂを有する。

【0035】

搬入出部３２には、ロードロックチャンバ３３が連通可能となっている。ロードロックチャンバ３３内は、給排気によって大気化または真空化される。

【0036】

ロードロックチャンバ３３には、真空ロボットチャンバ３６が連通可能となるように設置されている。真空ロボットチャンバ３６は、水平面における断面形状が略８角形のものであって、内部に、真空中において搬送対象物を搬送する真空搬送ロボット３６ａを有する。

【0037】

真空ロボットチャンバ３６の８つの側面のうち、ロードロックチャンバ３３が設置される側面に対して略垂直な一側面には、アライメントチャンバ３４が連通可能となるように設置されている。また、真空ロボットチャンバ３６の８つの側面のうち、アライメントチャンバ３４がされる側面に対向する側面には、マスクカバー収納チャンバ３５が連通可能となるように設置されている。

【0038】

アライメントチャンバ３４は、搬入されるマスク基板２０の位置ずれおよび回転ずれを検知し、マスク基板２０の位置ずれおよび回転ずれを補正する処理、すなわち、アライメント処理を行う。

【0039】

マスクカバー収納チャンバ３５は、内部にマスクカバー１０を収納することができるとともに、マスク基板２０に対してマスクカバー１０を着脱することができる。

【0040】

また、マスク基板２０に対して描画を行う描画チャンバ３１は、真空ロボットチャンバ３６の８つの側面のうち、ロードロックチャンバ３３が設置される側面に対向する一側面に連通している。

【0041】

図６は、描画チャンバ３１の構造を模式的に示す図である。図６に示すように、描画チャンバ３１は、描画室４１、描画室４１内に備えられ、マスク基板２０が載置されるステージ４２、および描画室４１の上面に備えられ、ステージ４２上に載置されたマスク基板２０の所望の位置に電子ビーム４３を照射する電子光学鏡筒４４を有する。

【0042】

描画室４１は、例えばステンレスまたはインバー等からなる略直方体状の筐体である。

【0043】

ステージ４２は、描画室４１内において、描画チャンバ３１の設置面Ｓに対して実質的に水平な方向（以下、この方向をＸＹ方向と称し、またＸＹ方向を含む平面を水平面と称する）に移動することができるように備えられている。

【0044】

ステージ４２には、マスク基板２０を下方から支持する複数本のピン４２ａが備えられている。マスク基板２０は、これらの複数のピン４２ａ上に載置される。

【0045】

また、ステージ４２には、接地された電極である板ばね４２ｂ、および板ばね４２ｂを支持する支持体４２ｃが備えられている。マスク基板２０が複数のピン４２ａ上に載置された際、マスク基板２０に搭載されたマスクカバー１０の各アース機構１２の一部である支持ピン１４ｂは、板ばね４２ｂに接する。これにより、マスク基板２０の帯電膜である遮光膜２２（図４）は、アースピン１５、アースプレート１４、支持ピン１４ｂを介して板ばね４２ｂに電気的に接続され、接地される。

【0046】

電子光学鏡筒４４は、描画室４１と同様の材料、例えばステンレスまたはインバー等からなる円筒であり、円筒内部には、上から順に、電子ビーム発生部４５、電子ビーム成形部４６、および電子ビーム偏向部４７、が備えられている。

【0047】

電子ビーム発生部４５は、電子ビーム４３を出射する。この電子ビーム発生部４５は、電子ビーム４３を出射する電子銃４５ａを備える。

【0048】

電子ビーム成形部４６は、電子ビーム発生部４５から出射された電子ビーム４３の水平面による断面形状を成形する。電子ビーム成形部４６は、例えば長方形の穴を有する第１のアパーチャ４６ａ、および第１のアパーチャ４６ａの下方に備えられ、矢印形状の穴を有する第２のアパーチャ４６ｂ、を有する。

【0049】

また、電子ビーム成形部４６において、第１のアパーチャ４６ａの上方には、照明レンズ４６ｃが備えられている。さらに、第１のアパーチャ４６ａと第２のアパーチャ４６ｂとの間には、成形偏向器４６ｄおよび投影レンズ４６ｅ、が備えられている。

【0050】

照明レンズ４６ｃは、例えば、リング状のコイルの周囲が、リング中心方向に開口部を有する非磁性体で覆われた磁気レンズ（以下、スタンダードレンズと称する）であって、電子ビーム発生部４５から出射された電子ビーム４３を第１のアパーチャ４６ａの穴に照明する。

【0051】

投影レンズ４６ｅも、照明レンズ４６ｃと同様に、例えばスタンダードレンズである。この投影レンズ４６ｃは、第１のアパーチャ４６ａの穴を通過した電子ビーム４３を第２のアパーチャ４６ｂ上に投影する。

【0052】

成形偏向器４６ｄは、第１のアパーチャ４６ａの穴を通過した電子ビーム４３の第２のアパーチャ４６ｂへの投影位置を制御する。

【0053】

電子ビーム偏向部４７は、電子ビーム成形部４６において成形された電子ビーム４３が、マスク基板２０上の所定の位置に照射されるように電子ビーム４３の照射位置を制御する。電子ビーム偏向部４７は、主対物偏向器４７ａ、および主対物偏向器４７ａの位置に対して上方に離間した位置に備えられた副対物偏向器４７ｂを有する。主対物偏向器４７ａは、電子ビーム４３が照射されるサブフィールドの位置を決定する偏向器であり、副対物偏向器４７ｂは、主対物偏向器４７ａにおいて決定されたサブフィールド内において、電子ビーム４３が照射される照射位置を決定する偏向器である。

【0054】

さらに、電子ビーム偏向部４７において、主対物偏向器４７ａの下方には、対物レンズ４７ｃが設けられている。対物レンズ４７ｃには、例えば、リング状のコイルの周囲が、下方に開口部を有する非磁性体で覆われた、スタンダードレンズより高屈折率を有する磁気レンズ（以下、イマルジョンレンズと称する）を用いることができる。

【0055】

なお、対物レンズ４７ｃとして、上述のイマルジョンレンズを採用した場合、対物レンズ４７ｃと、ステージ４２上に載置されるマスク基板２０と、の距離を近づけることができ、電子ビーム描画装置３０の分解能を向上させることができる。しかし一方で、イマルジョンレンズと、ステージ４２上に載置されるマスク基板２０と、の距離が短いため、この間に他の機構を設けることができなくなる。本実施形態においては、対物レンズ４７ｃとしてイマルジョンレンズを採用しているため、上方からステージ４２にマスク基板２０を押圧する機構、マスク基板２０を接地させるアースブレード等のアース機構、をステージ４２上に設けることができない。従って、マスク基板２０は、マスクカバー１０を搭載することによって接地され、ステージ４２に設けられたピン４２ａによって下方から支持されることによって、ステージ４２上に載置される。

【0056】

次に、本発明の一態様に係る荷電粒子ビーム描画方法について説明する。なお、以下に説明においては、荷電粒子ビーム描画方法の一例として、上述の電子ビーム描画装置３０を用いて、試料の一例であるマスク基板２０に対して描画する方法である電子ビーム描画方法を説明する。

【0057】

図７は、本発明の一態様に係る電子ビーム描画方法を説明するためのフローチャート図である。なお、マスク基板２０に搭載されるマスクカバー１０は、予めマスクカバー収納チャンバ３５内に収納されているものとする。

【0058】

図７に示すように、まず、マスク基板２０をマスク保管庫から取り出し、搬入出部３２の載置部３２ａに載置する（Ｓ１０１）。

【0059】

続いて、搬入出部３２の載置部３２ａに載置されたマスク基板２０を、マスクカバー収納チャンバ３５内に搬入する（Ｓ１０２）。具体的には、以下の通りである。

【0060】

まず、大気搬送ロボット３２ｂを用いて、搬入出部３２の載置部３２ａに載置されたマスク基板２０を、ロードロックチャンバ３３内に搬入する。次に、ロードロックチャンバ３３内を真空化し、真空搬送ロボット３６ａを用いて、ロードロックチャンバ３３内のマスク基板２０を、アライメントチャンバ３４内に搬入する。次に、アライメントチャンバ３４内において、マスク基板２０に対してアライメント処理を施し、アライメント処理が施されたマスク基板２０を、真空搬送ロボット３６ａを用いて、マスクカバー収納チャンバ３５内に搬入する。

【0061】

次に、マスク基板２０に対して傾いた状態のマスクカバー１０を、マスク基板２０の上面に対して降下させ（Ｓ１０３）、マスク基板２０に、マスクカバー１０を搭載する（Ｓ１０４）。なお、マスク基板２０にマスクカバー１０が搭載された後、アース機構１２のアースプレート１４に設けられた接点１４ｃを用いて、マスク基板２０の遮光膜２２とマスクカバー１０のアースピン１５との導通の確認を行ってもよい。

【0062】

以下に、マスクカバー１０の搭載方法を、図８および図９を参照してより具体的に説明する。図８および図９の各図は、マスクカバー１０の搭載方法を説明するための図である。なお、図８および図９の各図において、マスク基板２０に対するマスクカバー１０のサイズは、説明の都合上、実際よりも大きくしてある。

【0063】

まず、上述のように、マスク基板２０に対して傾いた状態のマスクカバー１０を、マスク基板１０に対して降下させる（図８（ａ））。傾いたマスクカバー１０を降下させ続けると、複数個備えられたアース機構１２のうちの一つのアース機構１２（以下の説明において、このアース機構１２を第１のアース機構１２−１と称する。）のアースピン１５のみが、マスク基板２０に対して角度θ１だけ傾いた状態でレジスト膜２３を貫通し、マスク基板２０の遮光膜２２に到達する（図８（ｂ））。

【0064】

なお、上述の角度θ１は、図示するマスクカバー１０およびマスク基板２０の断面において、マスク基板２０に対して垂直な軸Ａ１と、アースピン１５の軸Ａ２と、によって形成される角度、と定義するものとする。以下の説明において述べられる角度についても、同様に定義される。

【0065】

図８（ｂ）に示される状態、すなわち第１のアース機構１２−１のアースピン１５のみがマスク基板２０の遮光膜２２に到達した状態から、さらにマスクカバー１０を降下させる。すると、第１のアース機構１２−１とは異なる位置に備えられたアース機構１２（以下の説明において、このアース機構１２を第２のアース機構１２−２と称する。）のアースピン１５が、マスク基板２０に対して傾いた状態でレジスト膜２３に到達する（図９（ａ））。このとき、第１のアース機構１２−１のアースピン１５の角度は、θ１より小さい角度θ２となる。すなわち、第１のアース機構１２−１のアースピン１５は、マスク基板２０に対して実質的に垂直な状態に近づく。

【0066】

さらにマスクカバー１０を降下させると、第２のアース機構１２−２のアースピン１５が、レジスト膜２３を貫通し、遮光膜２２に到達する（図９（ｂ））。このとき、第１のアース機構１２−１のアースピン１５の角度は、θ２よりさらに小さい角度θ３＝０°となる。そして、第２のアース機構１２−２のアースピン１５は、マスク基板２０に対して垂直な角度に近づきながら、レジスト膜２３を貫通し、最終的に、マスク基板２０に対して実質的に垂直な状態で、遮光膜２２に到達する。

【0067】

以上、図８および図９を参照して説明したように、マスクカバー１０は、これに備えられた複数のアース機構１２のアースピン１５が、１本ずつ順に、マスク基板２０に対して傾いた状態でレジスト膜２３を貫通し、マスク基板２０の遮光膜２２に到達するように、マスク基板２０に搭載される。このようにマスクカバー１０を搭載することにより、傾いた状態でマスク基板２０の遮光膜２２に到達した各々のアースピン１５は、その後にマスク基板２０に対して実質的に垂直になる。従って、アースピン１５の先端と遮光膜２２との間に、レジスト膜２３の不要物（アースピン１５が貫通することによって除去されるレジスト膜２３）が介在することが抑制される。

【0068】

これに対して、マスク基板２０に対して傾いていない状態（マスク基板２０に対して水平な状態）のマスクカバー１０をマスク基板２０に対して降下させると、マスクカバー１０は、複数のアース機構１２のアースピン１５が、全て同時に垂直にレジスト膜２３を貫通し、遮光膜２２に到達するように、マスク基板２０に搭載される。しがたって、遮光膜２２に到達した各々のアースピン１５は、その後に動くことはないため、アースピン１５の先端と遮光膜２２との間に、レジスト膜２３の不要物が介在する。この場合、遮光膜２２は接地されないため、マスク基板２０の帯電は抑制されない。

【0069】

すなわち、マスク基板２０にマスクカバー１０を搭載した際に、アースピン１５が遮光膜２２に接する確率を高めるために、本実施形態においては、マスク基板２０に対して傾いた状態のマスクカバー１０をマスク基板２０に対して降下させることにより、マスクカバー１０をマスク基板２０に搭載している。

【0070】

なお、本実施形態において、アースピン１５をレジスト膜２３に貫通させることによって発生するパーティクルは、アースピン１５とカバー部１３との隙間１７に溜まる。

【0071】

再度図７を参照する。上述のようにマスク基板２０に対してマスクカバー１０を搭載させた後、マスクカバー１０が搭載されたマスク基板２０を描画チャンバ３１内に搬入する（Ｓ１０５）。搬入されたマスク基板２０は、マスク基板２０の上面を基準面としたときの所定の高さ位置において、図６に示すように、ステージ４２のピン４２ａ上に載置される。このとき、マスクカバー１０の支持ピン１４ｂは、接地された板ばね４２ｂに接した状態となるため、マスク基板２０の遮光膜２２は接地される。

【0072】

この後、マスク基板２０に対して描画が行われる（Ｓ１０６）。マスク基板２０に対する描画は、以下のように行われる。すなわち、まず、電子ビーム発生部４５において電子ビーム４３を出射すると、この電子ビーム４３は、電子ビーム成形部４６の照明レンズ４６ｃによって、第１のアパーチャ４６ａの穴全体を照射するように集光される。第１のアパーチャ４６ａの穴を通過した電子ビーム４３は、第１のアパーチャ４６ａの穴の形状に略等しい形に成形される。

【0073】

第１のアパーチャ４６ａの穴を通過した電子ビーム４３は、成形偏向器４６ｄによって、第２のアパーチャ４６ｂの穴の一部を照射するように偏向されるとともに、投影レンズ４６ｅによって、第２のアパーチャ４６ｂの穴の一部を照射するように集光される。第２のアパーチャ４６ｂの穴を通過した電子ビーム４３は、例えば水平面による断面が四角形または三角形の形状となるように成形される。

【0074】

電子ビーム成形部４６において成形された電子ビーム４３は、電子ビーム偏向部４７の副対物偏向器４７ｂおよび主対物偏向器４７ａによって、マスク基板２０上の所望の位置に向かって偏向されるとともに、対物レンズ４７ｃによって所望の位置に集光される。

【0075】

このようにしてステージ４２上に載置されたマスク基板２０に対して描画を行う。なお、描画中、マスク基板２０を載置するステージ４２は、例えばＸＹ方向に絶えず移動している。マスク基板２０に照射される電子ビーム４３は、このように絶えず移動するステージ４２上に載置され、ステージ４２とともに絶えず移動するマスク基板２０を追従して、マスク基板２０上の所定の位置を照射する。

【0076】

マスク基板２０に対する描画が終了すると、真空搬送ロボット３６ａを用いて、マスクカバー１０が搭載されたマスク基板２０を、マスクカバー収納チャンバ３５内に搬入し（Ｓ１０７）、マスクカバー収納チャンバ３５内において、マスク基板２０からマスクカバー１０が外される（Ｓ１０８）。外されたマスクカバー１０は、マスクカバー収納チャンバ３５内に保管される。

【0077】

マスクカバー１０が外されたマスク基板２０は、真空搬送ロボット３６ａおよび大気搬送ロボット３２ｂを用いて、ロードロックチャンバ３３を通って搬入出部３２の載置部３２ａに搬送される（Ｓ１０９）。

【0078】

このようにして、電子ビーム描画装置３０は、マスク基板２０に対して描画を行う。

【0079】

以上に説明したように、本発明の一態様に係るマスクカバー用アース機構、マスクカバー、荷電粒子ビーム描画装置、および荷電粒子ビーム描画方法によれば、各アース機構１２のアースピン１５とカバー部１３との間に、隙間１７が設けられているため、アースピン１５をレジスト膜２３に貫通させる際に生じるパーティクルは、アースピン１５とカバー部１３との隙間１７に留められる。従って、マスク基板２０に付着するパーティクル量を低減することができ、描画精度の劣化を抑えることができる。

【0080】

以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0081】

例えば、本発明は、電子ビーム描画装置に限らず、例えばイオンビーム照射装置などを含む、荷電粒子光学鏡筒を有する荷電粒子ビーム照射装置全てにおいて適用することができる。ここで荷電粒子光学鏡筒とは、試料に照射する荷電ビームの発生部、荷電ビーム発生部から出射された荷電粒子ビームを所望の形状に形成する荷電粒子ビーム成形部、および荷電粒子ビーム成形部において成形された荷電粒子ビームを所望の方向に偏向させる荷電粒子ビーム偏向部、を有するものである。

【符号の説明】

【0082】

１０・・・マスクカバー
１１・・・枠体
１２・・・アース機構
１３・・・カバー部
１３ａ・・・開口部
１４・・・アースプレート
１４ｂ・・・支持ピン
１４ｃ・・・接点
１５・・・アースピン
１７・・・隙間
２０・・・マスク基板
２１・・・ガラス基板
２２・・・遮光膜
２３・・・レジスト膜
３０・・・電子ビーム描画装置
３１・・・描画チャンバ
３２・・・搬入出部
３２ａ・・・載置部
３２ｂ・・・大気搬送ロボット
３３・・・ロードロックチャンバ
３４・・・アライメントチャンバ
３５・・・マスクカバー収納チャンバ
３６・・・真空ロボットチャンバ
３６ａ・・・真空搬送ロボット
４１・・・描画室
４２・・・ステージ
４２ａ・・・ピン
４２ｂ・・・板ばね
４２ｃ・・・支持体
４３・・・電子ビーム
４４・・・電子光学鏡筒
４５・・・電子ビーム発生部
４５ａ・・・電子銃
４６・・・電子ビーム成形部
４６ａ・・・第１のアパーチャ
４６ｂ・・・第２のアパーチャ
４６ｃ・・・照明レンズ
４６ｄ・・・成形偏向器
４６ｅ・・・投影レンズ
４７・・・電子ビーム偏向部
４７ａ・・・主対物偏向器
４７ｂ・・・副対物偏向器
４７ｃ・・・対物レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】