荷電粒子線装置、それを用いた物品の製造方法
【課題】荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置を提供する。
【解決手段】この荷電粒子線装置は、荷電粒子線を被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体１０と、被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体１１と、第１の筐体１０と第２の筐体１１との接続部分に設けられ、第２の筐体１１から第１の筐体１０に流れる電流を低減する絶縁体３１と、第１および第２の筐体１０、１１を通じた閉磁路を形成し、かつ、接続部分を介して第１および第２の筐体１０、１１の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構２０、３０とを備える。
【解決手段】この荷電粒子線装置は、荷電粒子線を被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体１０と、被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体１１と、第１の筐体１０と第２の筐体１１との接続部分に設けられ、第２の筐体１１から第１の筐体１０に流れる電流を低減する絶縁体３１と、第１および第２の筐体１０、１１を通じた閉磁路を形成し、かつ、接続部分を介して第１および第２の筐体１０、１１の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構２０、３０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置、それを用いた物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路などのデバイスの製造に用いられる描画装置は、素子の微細化、回路パターンの複雑化、またはパターンデータの大容量化が進み、描画精度の向上が要求されている。これを実現させる方法として、電子ビームなどの荷電粒子線の偏向走査およびブランキングを制御することで基板に描画を行う、荷電粒子線装置としての描画装置が知られている。この描画装置は、解像度が高く、生産性にも優れているため、線幅が０．１μｍ以下の４ＧＤＲＡＭ以降のメモリデバイスの生産などにおいて、光露光方式に代わるパターン形成技術の１つとして採用され得る。
【０００３】
例えば電子ビームを用いた描画装置では、電子源から発せられた電子ビームは、適宜その軌道を制御されつつ基板に照射される。具体的には、描画装置の制御部は、この軌道の制御として電子光学系の電場や磁場を制御することで、電子ビームの軌道、ビーム径、照射位置、または照射時間などを調整する。ここで、描画装置の内外からの外乱電磁場が電子光学系へ加わると、電子ビームが曲げられ、所望の軌道から外れる可能性がある。この外乱電磁場として大きく影響するのは、特に、電子光学系を収容する真空容器の筐体に流れるアース電流から発生した電磁場である。通常、電子源や電子光学系などを収容する第１真空容器（カラム）内の電子ビームが通過する部分では、最大で１０−８Ｐａ程度の超高真空を安定的に維持するため、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンポンプなどの種々の真空ポンプを併用している。また、基板を保持する基板ステージなどを収容する第２真空容器（本体構造体）も、高真空を維持するため、ターボ分子ポンプやイオンポンプなどの真空ポンプに接続されている。これらの真空容器の各筐体に流れるアース電流のうち、交流成分でパルス状に変化する電流が流れると、アース電流が生成する磁場の方向が変化し、電子ビームの軌道に影響を及ぼす。一般的に、ターボ分子ポンプは、排気対象となる真空容器の筐体内の容積と所望の真空度とにより能力が異なる。例えば、筐体内の容積が大きいほど、採用するターボ分子ポンプで消費する電力が大きい。特に、上記のような描画装置では、第１真空容器よりも第２真空容器の筐体内の容積の方が大きいので、採用される真空ポンプも第２真空容器を排気対象とするものの方が、使用電力が大きくなる。したがって、アース電流を生じさせる機器（ノイズ源）としては、第２真空容器に接続されているターボ分子ポンプなどが考えられ、さらに第２真空容器内の真空ゲージや、基板ステージを構成するモータなどもなり得る。これに対して、特許文献１は、ノイズ源を含む真空容器（筐体）からの伝導ノイズを、接続された真空容器へ伝わりにくくする技術を採用した露光装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐８８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に示す露光装置のように、描画装置においても第１真空容器と第２真空容器との各筐体を単に絶縁体で分離すれば、第２真空容器側から生じるアース電流を分離し、第１真空容器側への影響を抑えることができる。しかしながら、第１真空容器と第２真空容器との各筐体の接続部にて絶縁体で分離すると、第１真空容器と第２真空容器との内部に沿って形成される閉磁路が途切れる。磁路が途切れると、第１真空容器と絶縁体、または絶縁体と第２真空容器の磁路が途切れた場所から発生した磁束線が、電子ビームの軌道上に漏れ（侵入し）、この場合も軌道に影響を及ぼすことになる。さらに、絶縁体は、電磁場を透過するため、絶縁部を通じて外部からの他の電磁場により影響を受けやすくなる。
【０００６】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、荷電粒子線を用いて被処理体に処理を行う荷電粒子線装置であって、荷電粒子線を被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体との接続部分に設けられ、第２の筐体から第１の筐体に流れる電流を低減する絶縁体と、第１および第２の筐体を通じた閉磁路を形成し、かつ、接続部分を介して第１および第２の筐体の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る描画装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る構造体の構成例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る描画装置での真空容器内の磁路などを示す図である。
【図４】第２実施形態に係る構造体の構成例を示す図である。
【図５】従来の描画装置での外乱電磁場の発生状況を説明する図である。
【図６】従来の描画装置での開磁路が電子ビーム軌道に与える影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。特に、本実施形態の荷電粒子線装置は、電子ビーム（荷電粒子線）を偏向（走査）させ、かつ、電子ビームのブランキング（照射のＯＦＦ）を個別に制御することで、所定の描画データを被処理基板（被処理体）の所定の位置に描画する描画装置である。ここで、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線（イオンビーム）などの他の荷電粒子線であってもよい。また、以下の各図においては、便宜上電子ビームが単線であるものとして説明するが、本実施形態の描画装置を、複数の電子ビームを使用するマルチビーム方式としてもよい。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る描画装置１の構成を示す概略図である。なお、以下の各図では、被処理基板に対する電子ビームの放射方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。この描画装置１は、電子源２と、この電子源２から放射された電子ビームを被処理基板３上に導く電子光学系４と、被処理基板３を保持する基板ステージ５と、描画装置１の各構成要素の動作などを制御する制御部６とを備える。なお、被処理基板３は、例えば単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。
【００１３】
電子源（荷電粒子線源）２は、熱や電界の印加により電子ビーム７を放出する。電子光学系４は、電子源２から放出された電子ビーム７を適宜、偏向および結像させる。この電子光学系４は、不図示であるが、電子ビーム７のビーム径を収束させる静電レンズや、偏向された所望の電子ビーム７を遮蔽する偏向器などを含む。基板ステージ（基板保持部）５は、ステージモータ５ａを含み、被処理基板３を例えば静電吸着により保持しつつ、少なくともＸＹ軸の２軸方向に可動である。なお、この基板ステージ５の位置は、不図示の干渉計（レーザー測長器）などにより実時間で計測される。さらに、制御部６は、例えばコンピュータなどで構成され、描画装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部６は、少なくとも上記構成要素を収容する後述の各真空容器内の真空排気に用いられる各真空排気系１２、１３の動作を制御する。なお、制御部６は、描画装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、描画装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００１４】
ここで、電子ビーム７は、大気圧雰囲気ではすぐに減衰する。また、高電圧による放電の防止も必要である。そこで、制御部６を除く上記構成要素は、真空排気系により内部圧力（真空圧）が調整された２つの真空容器内に収容される。これらの真空容器として、描画装置１は、図１に示すように、少なくとも電子源２や電子光学系４の一部を収容する第１真空容器（カラム）１０と、少なくとも基板ステージ５をＸＹ軸方向に移動可能としつつ収容する第２真空容器（本体構造体）１１とを有する。まず、第１真空容器１０の筐体（第１の筐体）１０ａは、金属材料で形成されており、その内部は、外部に設置された第１真空排気系１２により最大で１０−８Ｐａ程度の高い真空度に維持される。第１真空排気系１２を構成する真空ポンプとしては、例えばドライポンプとイオンポンプとの組み合わせがあり得る。一方、第２真空容器１１の筐体（第２の筐体）１１ａも金属材料で形成されており、その内部は、外部に設置された第２真空排気系１３により、第１真空容器１０の内部よりも低い真空度ではあるが、１０-５Ｐａ台程度に維持される。第２真空排気系１３を構成する真空ポンプとしては、例えばターボ分子ポンプとドライポンプとの組み合わせがあり得る。
【００１５】
特に、描画装置１では、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとは、図１に示すように構造体１５を介して接続される。この構造体１５は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとを電気的に絶縁し、かつ閉磁路を形成しつつ電磁場（電磁波）を遮蔽する。なお、この構造体１５については、以下で詳説する。
【００１６】
さらに、描画装置１は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの電位を固定し、帯電を防止するためのアース線を有する。まず、第１の筐体１０ａに接続される第１アース線１６は、第１接地点１７を通じて大地にアースされる。一方、第２の筐体１１ａに接続される第２アース線１８は、第１接地点１７とは異なる位置に存在する第２接地点１９を通じて大地にアースされる。このように第１接地点１７と第２接地点１９とを独立させることで、アース線を通じたノイズの伝達を抑えることができる。さらに、構造体１５（後述の高透磁率体３０）にも第１アース線１６と第２アース線１８とは異なる第３アース線２０が接続され、この第３アース線２０も、第１接地点１７および第２接地点１９とは異なる位置に存在する第３接地点２１を通じて大地にアースされる。なお、後述するが、構造体１５の構造によりアース接地の方法が異なるため、第３アース線２０が不要となる場合もある。
【００１７】
次に、構造体１５を採用することによる描画装置１の作用について説明する。まず、比較のために、従来の描画装置における真空容器での外乱電磁場の発生状況と、開磁路が電子ビームの軌道に与える影響とについて説明する。図５は、従来の描画装置１００におけるノイズ源１０１による第１真空容器１０２での外乱電磁場の発生状況を説明するための概略断面図である。この描画装置１００は、図１に示す本実施形態に係る描画装置１と同様に、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３とを有する。ただし、ここでは上記構造体１５を採用しておらず、第１真空容器１０２の筐体１０２ａと第２真空容器１０３の筐体１０３ａとは、直接、または導電性の接続部材を介して接続されている。なお、図５では、各筐体１０２ａ、１０３ａの形状を、後述する筐体内部に形成される磁路や外乱電磁場の発生状況を明確に示すために、空間内の幅を誇張した概略形状としている。また、描画装置１００は、不図示であるが、描画装置１と同様に、第１真空容器１０２の内部の真空排気を行う第１真空排気系と、第２真空容器１０３の内部の真空排気を行う第２真空排気系とを有する。第２真空排気系は、第２真空容器１０３の方が第１真空容器１０２よりも内部容積が大きいため、第１真空排気系のものよりも排気容量の大きい真空ポンプを採用する。
【００１８】
ここで、主なノイズ源１０１としては、第２真空排気系を構成する真空ポンプと、第２真空容器１０３内に設置された不図示の基板ステージを構成するステージモータとがなり得る。第２真空排気系を構成する真空ポンプは、第２真空容器１０３（筐体１０３ａ）に電気的に直接接続されている。したがって、真空ポンプの作動時には、この真空ポンプの筐体部から流れる交流の漏れ電流が、第２真空容器１０３の筐体１０３ａに伝わって流れる。同様に、ステージモータの駆動時には、駆動電流がパルス状に多く流れ、このうちの漏れ電流も、第２真空容器１０３の筐体１０３ａに伝わって流れる。なお、この駆動電流の大きさと流れ方向とは、一般に、パルスの形状や基板ステージの駆動速度または駆動方向により変化する。さらに、筐体１０２ａと筐体１０３ａとが電気的に一体であるため、第２真空容器１０３の筐体１０３ａを流れる電流は、第１真空容器１０２の筐体１０２ａに伝わり、アース電流１０４として流れる。一方、連続体としての各筐体１０２ａ、１０３ａの内部では、第１真空容器１０２内に設置された不図示の電子光学系や、第２真空容器１０３内のステージモータなどに起因した磁場が発生し、閉じた磁路１０５（閉磁路）を形成している。このとき、この磁路１０５に対して、上記のようなアース電流１０４が作用すると、図５に示すように、新たに第１真空容器１０２の筐体１０２ａの壁面領域を中心とした磁場１０６が発生する。ノイズ源１０１の作動（駆動）により、アース電流１０４の大きさと流れ方向とが変化するので、磁場１０６の大きさと向きとも変化する。したがって、この磁場１０６の変化が、電子源１０７から放出された電子ビーム１０８の軌道をずらすなどの影響を与えることになる。
【００１９】
さらに、この従来の描画装置１００に対して、第１真空容器１０２側でのアース電流１０４による影響を抑えるために、第２真空容器１０３側からのアース電流１０４を分離する絶縁体を設置する場合について考える。図６は、図５に対応した、従来の描画装置における絶縁体１１０を設置したことによる開いた磁路（開磁路）が電子ビーム１０８の軌道に及ぼす影響を説明する図である。この図６では、一例として、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３との各筐体１０２ａ、１０３ａの接続部分に絶縁体１１０を設置している。この絶縁体１１０の存在により、第２真空容器１０３側（ノイズ源１０１側）から第１真空容器１０２側へは、アース電流１０４は流れないため、第１真空容器１０２では、ノイズ源１０１に起因した磁場の影響を受けない。しかしながら、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３との各筐体１０２ａ、１０３ａの内部の磁路１０５は、絶縁体１１０の位置で電流が流れないために開磁路となる。したがって、絶縁体１１０の位置で磁束線１１１が漏れ、電子ビーム１０８の軌道は、この磁束線１１１の影響を受けて曲がる。また、絶縁体１１０は、導電性がないので、アース線を付けて帯電を防止することができない。さらに、絶縁体１１０は、描画装置１００の設置環境での地磁気や他の電子機器が発生する電磁場などの外乱１１２を接続部の外部から内部へ透過させ、電子ビーム１０８の軌道に侵入させてしまう可能性もある。
【００２０】
そこで、本実施形態の描画装置１は、上記のとおり、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとを、構造体１５を介して接続する。図２は、描画装置１に採用し得る構造体１５の構成を示す概略断面図であり、図２（ａ）〜図２（ｃ）にそれぞれ構成例を示している。まず、構造体１５の第１例として、図２（ａ）に示す構造体１５ａは、第１の筐体１０ａが円筒形であるとすると、その第２の筐体１１ａとの接続部の形状に合わせ、断面が矩形であるリング形状（中空形状）を有する。この構造体１５ａは、高透磁率の金属材料で形成された高透磁率体３０と、その内側面、外側面、および上下の平面の表面全体を覆うように設置（被覆）された絶縁体３１ａとからなる。高透磁率体３０に採用し得る金属材料としては、例えば、パーマロイ（比透磁率１０００００）や純鉄（比透磁率２０００００）など、比透磁率が８０００〜２０００００の範囲にある材料が望ましい。また、絶縁体３１ａは、第２の筐体１１ａから第１の筐体１０ａへ流れ得るアース電流の流れを低減させる。この絶縁体３１ａに採用し得る材料としては、高強度、高破壊靭性、または非誘電性などの性質を有するジルコニアなどのセラミックス材料がある。このほか、絶縁体３１ａは、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の膜としてもよい。絶縁体３１ａの厚みｄは、高透磁率体３０の厚みに比べて薄くすることが望ましく、具体的には、例えば１０μｍ〜０．１ｍｍの範囲にあるものとするのが望ましい。この絶縁体３１ａの厚みｄを適宜調整すれば、第１真空容器１０と第２真空容器１１との各筐体１０ａ、１１ａの内部にて磁路を接続する（閉磁路とする）ことができる。さらに、構造体１５ａは、高透磁率体３０に、図１に示す第３アース線２０を接続するための接続用止め金具３２を含む。このように第３アース線２０を高透磁率体３０にアース接地することで、電位をアースの設置電位に維持する。すなわち、構造体１５ａは、電位差を０Ｖに近づけた状態で維持することができるので、外部（外側）から内部（内側）への電場の透過（侵入）を抑えることができる。なお、第３アース線２０は、上記のとおり、第１接地点１７および第２接地点１９とは異なる位置に存在する第３接地点２１を通じて大地にアースされるが、例えば、第１接地点１７または第２接地点１９のいずれか一方に接続してもよい。
【００２１】
一方、構造体１５の第２および第３例として、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示す構造体１５ｂ、１５ｃは、図２（ａ）に示す構造体１５ａとは異なるアース接地を採用したものである。具体的には、各構造体１５ｂ、１５ｃは、それぞれ第１例の構造体１５ａと同様に高透磁率体３０に絶縁体を被覆したものであるが、図２（ｂ）に示す構造体１５ｂでは、絶縁体３１ｂは、第１の筐体１０ａとの接続面のみ被覆しない形状を有する。すなわち、構造体１５ｂの内部の高透磁率体３０は、第１の筐体１０ａと電気的に直接接触し、導通が取れることになる。したがって、高透磁率体３０は、第１の筐体１０ａを介してアース接地されることとなり、構造体１５ｂは、第１例の構造体１５ａでは必要であった第３アース線２０、またそれに付随する接続用止め金具３２を必要としない。一方、図２（ｃ）に示す構造体１５ｃでは、絶縁体３１ｃは、第２の筐体１１ａとの接続面のみ被覆しない形状を有する。この場合、高透磁率体３０は、第２の筐体１１ａを介してアース接地されることとなり、構造体１５ｃは、第２例の構造体１５ｂと同様に第３アース線２０や接続用止め金具３２を必要としない。
【００２２】
図３は、従来の描画装置１００の説明にて用いた図６に対応した、本実施形態に係る描画装置１において構造体１５を設置したことによる磁路などを説明する図である。まず、第２真空容器１１側で発生したアース電流２２は、絶縁体３１を含む構造体１５の存在により、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの間では電気の導通性が低く、第１真空容器１０側には流れづらい。したがって、ノイズ源２３（従来のノイズ源１０１に対応）に起因したアース電流２２の変動に基づく磁場の変動が抑止される。また、構造体１５を構成する絶縁体３１は、高透磁率体３０に対して絶縁体３１の厚みｄを上記のとおり適宜調整した上で設置することで、磁路２４を閉磁路とすることができるので、図６に示すような磁束線１１１の漏れを抑止できる。また、構造体１５を構成する機構としての高透磁率体３０は、図６に示すような描画装置１の設置環境での電磁場の外乱１１２を遮蔽することができ、また接地されることで電場の影響も抑えることができる。このように、描画装置１は、電子ビーム７の軌道に対する、ノイズ源２３を含む第２真空容器１１の第２の筐体１１ａからのアース電流２２に起因した電磁場の影響を抑え、かつ、外乱１１２としての電磁場の影響をも抑えることができる。これにより、描画装置１は、高精度な描画性能を得ることができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、電子ビームなどの荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置も第１実施形態と同様の描画装置に係るものであり、その特徴は、第１実施形態に係る描画装置１における構造体１５の構成を変更する点にある。図４は、本実施形態の構造体４０の構成を示す概略断面図である。なお、構造体４０の外形は、第１実施形態に係る構造体１５と同様にリング形状であるものとする。この構造体４０は、第１の筐体１０ａの端部に位置する第１の部材（第１の係合部）４１と、第２の筐体１１ａの端部に位置する第２の部材（第２の係合部）４２と、第１の部材４１と第２の部材４２とが接触する位置に設置される絶縁体４３とからなる。この第１の部材４１と第２の部材４２とは、各筐体１０ａ、１１ａとそれぞれ一体として形成されるとすると、各筐体１０ａ、１１ａと同一の金属材料からなる。第１の部材４１と第２の部材４２とは、それぞれ接続方向で対向する他方の部材４１、４２に向かって延設し、かつ構造体４０の中心空間を通過する電子ビーム７の軌道に向かう方向にて、隙間（間隙）Ｌ１を取りつつ交互に重なり合う壁部４１ａ、４２ａを有する。この壁部４１ａ、４２ａにおける、接続方向で対向する他方の部材４１、４２にそれぞれ向かう先端部４１ｂ、４２ｂも、対向する部材４１、４２との間に隙間（間隙）Ｌ２を取り、互いに接触していない。これに対して、第１の部材４１と第２の部材４２とは、さらに壁部４１ａ、４２ａに対して平行に設置された１つの接続壁４１ｃ、４２ｃとを有し、この接続壁４１ｃ、４２ｃとの先端にて、絶縁体４３を介して接続される。なお、この絶縁体４３は、第１実施形態に係る絶縁体３１と同様の材料で形成され、その接続方向の寸法は、壁部４１ａ、４２ａの接続方向の寸法よりも小さいことが望ましい。
【００２５】
この構造体４０の構成によれば、まず、第１の部材４１と第２の部材４２とは、絶縁体４３を介して接続されるので、アース電流２２は、第２真空容器１１側から第１真空容器１０側に向かって流れづらい。次に、絶縁体４３の大きさを小さくし、かつ、接続方向の隙間Ｌ２の寸法を適宜調整することで、第１実施形態と同様に第１真空容器１０と第２真空容器１１との各筐体１０ａ、１１ａ内に形成される磁路２４を閉磁路とすることができる。この場合、接続方向の隙間Ｌ２の寸法は、例えば０．０１〜０．１ｍｍの範囲にあるのが望ましい。なお、構造体４０の形状によれば、磁路２４を形成する隙間Ｌ２以外の隙間は、磁路を形成しない。さらに、構造体４０は、壁部４１ａ、４２ａにより隙間空間を形成しており、その外部から電子ビーム７の軌道に向かう方向にて電磁場の通路を規定している。この電磁場の流路は、Ｘ軸方向に対して開口方向が変化するため、隙間空間にて磁束線を吸収することができる。すなわち、構造体４０は、第１実施形態と同様にシールド効果を有することになる。このように、構造体４０を有する描画装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００２６】
なお、図４に示す構造体４０では、第１の部材４１と第２の部材４２とは、それぞれ、第１の筐体１０ａまたは第２の筐体１１ａと一体としているが、それぞれ高透磁率の金属材料（第１実施形態の高透磁率体３０と同様）で、別体として形成してもよい。これにより、構造体４０のシールド効果をさらに向上させることができる。また、第１の部材４１と第２の部材４２との形状、例えば、壁部４１ａ、４２ａや接続壁４１ｃ、４２ｃなどの設置位置や設置個数は、上記のものに限定されない。図４に示す構造体４０では、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの壁面に合わせた位置に接続壁４１ｃ、４２ｃが設けられ、また、この接続壁４１ｃ、４２ｃを基準として内側と外側とにそれぞれ１つずつ壁部４１ａ、４２ａが設けられている。これに対して、壁部４１ａ、４２ａを、例えば、接続壁４１ｃ、４２ｃの内側または外側の一方に設置してもよいし、設置個数も、内側または外側で２つ以上としてもよい。さらに、接続壁４１ｃ、４２ｃの設置位置は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの壁面から壁部４１ａ、４２ａの側にずれていてもよく、その設置個数も、２つ以上であってもよい。
【００２７】
（他の実施形態）
上記実施形態として説明した描画装置の構成は、電子顕微鏡などの他の荷電粒子線装置にも適用可能である。例えば、被処理体として上記基板に換えて被検体とし、この被検体を観察する電子顕微鏡に上記構成を適用することで、電子顕微鏡は、安定した高精細な試料画像を得ることができる。
【００２８】
（物品の製造方法）
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含み得る。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 描画装置
２ 電子源
３ 被処理基板
４ 電子光学系
５ 基板ステージ
７ 電子ビーム
１０ａ 第１の筐体
１１ａ 第２の筐体
２０ 第３アース線
２２ アース電流
２４ 磁路
３０ 高透磁率体
３１ 絶縁体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置、それを用いた物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路などのデバイスの製造に用いられる描画装置は、素子の微細化、回路パターンの複雑化、またはパターンデータの大容量化が進み、描画精度の向上が要求されている。これを実現させる方法として、電子ビームなどの荷電粒子線の偏向走査およびブランキングを制御することで基板に描画を行う、荷電粒子線装置としての描画装置が知られている。この描画装置は、解像度が高く、生産性にも優れているため、線幅が０．１μｍ以下の４ＧＤＲＡＭ以降のメモリデバイスの生産などにおいて、光露光方式に代わるパターン形成技術の１つとして採用され得る。
【０００３】
例えば電子ビームを用いた描画装置では、電子源から発せられた電子ビームは、適宜その軌道を制御されつつ基板に照射される。具体的には、描画装置の制御部は、この軌道の制御として電子光学系の電場や磁場を制御することで、電子ビームの軌道、ビーム径、照射位置、または照射時間などを調整する。ここで、描画装置の内外からの外乱電磁場が電子光学系へ加わると、電子ビームが曲げられ、所望の軌道から外れる可能性がある。この外乱電磁場として大きく影響するのは、特に、電子光学系を収容する真空容器の筐体に流れるアース電流から発生した電磁場である。通常、電子源や電子光学系などを収容する第１真空容器（カラム）内の電子ビームが通過する部分では、最大で１０−８Ｐａ程度の超高真空を安定的に維持するため、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンポンプなどの種々の真空ポンプを併用している。また、基板を保持する基板ステージなどを収容する第２真空容器（本体構造体）も、高真空を維持するため、ターボ分子ポンプやイオンポンプなどの真空ポンプに接続されている。これらの真空容器の各筐体に流れるアース電流のうち、交流成分でパルス状に変化する電流が流れると、アース電流が生成する磁場の方向が変化し、電子ビームの軌道に影響を及ぼす。一般的に、ターボ分子ポンプは、排気対象となる真空容器の筐体内の容積と所望の真空度とにより能力が異なる。例えば、筐体内の容積が大きいほど、採用するターボ分子ポンプで消費する電力が大きい。特に、上記のような描画装置では、第１真空容器よりも第２真空容器の筐体内の容積の方が大きいので、採用される真空ポンプも第２真空容器を排気対象とするものの方が、使用電力が大きくなる。したがって、アース電流を生じさせる機器（ノイズ源）としては、第２真空容器に接続されているターボ分子ポンプなどが考えられ、さらに第２真空容器内の真空ゲージや、基板ステージを構成するモータなどもなり得る。これに対して、特許文献１は、ノイズ源を含む真空容器（筐体）からの伝導ノイズを、接続された真空容器へ伝わりにくくする技術を採用した露光装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐８８０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に示す露光装置のように、描画装置においても第１真空容器と第２真空容器との各筐体を単に絶縁体で分離すれば、第２真空容器側から生じるアース電流を分離し、第１真空容器側への影響を抑えることができる。しかしながら、第１真空容器と第２真空容器との各筐体の接続部にて絶縁体で分離すると、第１真空容器と第２真空容器との内部に沿って形成される閉磁路が途切れる。磁路が途切れると、第１真空容器と絶縁体、または絶縁体と第２真空容器の磁路が途切れた場所から発生した磁束線が、電子ビームの軌道上に漏れ（侵入し）、この場合も軌道に影響を及ぼすことになる。さらに、絶縁体は、電磁場を透過するため、絶縁部を通じて外部からの他の電磁場により影響を受けやすくなる。
【０００６】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、荷電粒子線を用いて被処理体に処理を行う荷電粒子線装置であって、荷電粒子線を被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体との接続部分に設けられ、第２の筐体から第１の筐体に流れる電流を低減する絶縁体と、第１および第２の筐体を通じた閉磁路を形成し、かつ、接続部分を介して第１および第２の筐体の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る描画装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る構造体の構成例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る描画装置での真空容器内の磁路などを示す図である。
【図４】第２実施形態に係る構造体の構成例を示す図である。
【図５】従来の描画装置での外乱電磁場の発生状況を説明する図である。
【図６】従来の描画装置での開磁路が電子ビーム軌道に与える影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。特に、本実施形態の荷電粒子線装置は、電子ビーム（荷電粒子線）を偏向（走査）させ、かつ、電子ビームのブランキング（照射のＯＦＦ）を個別に制御することで、所定の描画データを被処理基板（被処理体）の所定の位置に描画する描画装置である。ここで、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線（イオンビーム）などの他の荷電粒子線であってもよい。また、以下の各図においては、便宜上電子ビームが単線であるものとして説明するが、本実施形態の描画装置を、複数の電子ビームを使用するマルチビーム方式としてもよい。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る描画装置１の構成を示す概略図である。なお、以下の各図では、被処理基板に対する電子ビームの放射方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。この描画装置１は、電子源２と、この電子源２から放射された電子ビームを被処理基板３上に導く電子光学系４と、被処理基板３を保持する基板ステージ５と、描画装置１の各構成要素の動作などを制御する制御部６とを備える。なお、被処理基板３は、例えば単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。
【００１３】
電子源（荷電粒子線源）２は、熱や電界の印加により電子ビーム７を放出する。電子光学系４は、電子源２から放出された電子ビーム７を適宜、偏向および結像させる。この電子光学系４は、不図示であるが、電子ビーム７のビーム径を収束させる静電レンズや、偏向された所望の電子ビーム７を遮蔽する偏向器などを含む。基板ステージ（基板保持部）５は、ステージモータ５ａを含み、被処理基板３を例えば静電吸着により保持しつつ、少なくともＸＹ軸の２軸方向に可動である。なお、この基板ステージ５の位置は、不図示の干渉計（レーザー測長器）などにより実時間で計測される。さらに、制御部６は、例えばコンピュータなどで構成され、描画装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部６は、少なくとも上記構成要素を収容する後述の各真空容器内の真空排気に用いられる各真空排気系１２、１３の動作を制御する。なお、制御部６は、描画装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、描画装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００１４】
ここで、電子ビーム７は、大気圧雰囲気ではすぐに減衰する。また、高電圧による放電の防止も必要である。そこで、制御部６を除く上記構成要素は、真空排気系により内部圧力（真空圧）が調整された２つの真空容器内に収容される。これらの真空容器として、描画装置１は、図１に示すように、少なくとも電子源２や電子光学系４の一部を収容する第１真空容器（カラム）１０と、少なくとも基板ステージ５をＸＹ軸方向に移動可能としつつ収容する第２真空容器（本体構造体）１１とを有する。まず、第１真空容器１０の筐体（第１の筐体）１０ａは、金属材料で形成されており、その内部は、外部に設置された第１真空排気系１２により最大で１０−８Ｐａ程度の高い真空度に維持される。第１真空排気系１２を構成する真空ポンプとしては、例えばドライポンプとイオンポンプとの組み合わせがあり得る。一方、第２真空容器１１の筐体（第２の筐体）１１ａも金属材料で形成されており、その内部は、外部に設置された第２真空排気系１３により、第１真空容器１０の内部よりも低い真空度ではあるが、１０-５Ｐａ台程度に維持される。第２真空排気系１３を構成する真空ポンプとしては、例えばターボ分子ポンプとドライポンプとの組み合わせがあり得る。
【００１５】
特に、描画装置１では、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとは、図１に示すように構造体１５を介して接続される。この構造体１５は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとを電気的に絶縁し、かつ閉磁路を形成しつつ電磁場（電磁波）を遮蔽する。なお、この構造体１５については、以下で詳説する。
【００１６】
さらに、描画装置１は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの電位を固定し、帯電を防止するためのアース線を有する。まず、第１の筐体１０ａに接続される第１アース線１６は、第１接地点１７を通じて大地にアースされる。一方、第２の筐体１１ａに接続される第２アース線１８は、第１接地点１７とは異なる位置に存在する第２接地点１９を通じて大地にアースされる。このように第１接地点１７と第２接地点１９とを独立させることで、アース線を通じたノイズの伝達を抑えることができる。さらに、構造体１５（後述の高透磁率体３０）にも第１アース線１６と第２アース線１８とは異なる第３アース線２０が接続され、この第３アース線２０も、第１接地点１７および第２接地点１９とは異なる位置に存在する第３接地点２１を通じて大地にアースされる。なお、後述するが、構造体１５の構造によりアース接地の方法が異なるため、第３アース線２０が不要となる場合もある。
【００１７】
次に、構造体１５を採用することによる描画装置１の作用について説明する。まず、比較のために、従来の描画装置における真空容器での外乱電磁場の発生状況と、開磁路が電子ビームの軌道に与える影響とについて説明する。図５は、従来の描画装置１００におけるノイズ源１０１による第１真空容器１０２での外乱電磁場の発生状況を説明するための概略断面図である。この描画装置１００は、図１に示す本実施形態に係る描画装置１と同様に、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３とを有する。ただし、ここでは上記構造体１５を採用しておらず、第１真空容器１０２の筐体１０２ａと第２真空容器１０３の筐体１０３ａとは、直接、または導電性の接続部材を介して接続されている。なお、図５では、各筐体１０２ａ、１０３ａの形状を、後述する筐体内部に形成される磁路や外乱電磁場の発生状況を明確に示すために、空間内の幅を誇張した概略形状としている。また、描画装置１００は、不図示であるが、描画装置１と同様に、第１真空容器１０２の内部の真空排気を行う第１真空排気系と、第２真空容器１０３の内部の真空排気を行う第２真空排気系とを有する。第２真空排気系は、第２真空容器１０３の方が第１真空容器１０２よりも内部容積が大きいため、第１真空排気系のものよりも排気容量の大きい真空ポンプを採用する。
【００１８】
ここで、主なノイズ源１０１としては、第２真空排気系を構成する真空ポンプと、第２真空容器１０３内に設置された不図示の基板ステージを構成するステージモータとがなり得る。第２真空排気系を構成する真空ポンプは、第２真空容器１０３（筐体１０３ａ）に電気的に直接接続されている。したがって、真空ポンプの作動時には、この真空ポンプの筐体部から流れる交流の漏れ電流が、第２真空容器１０３の筐体１０３ａに伝わって流れる。同様に、ステージモータの駆動時には、駆動電流がパルス状に多く流れ、このうちの漏れ電流も、第２真空容器１０３の筐体１０３ａに伝わって流れる。なお、この駆動電流の大きさと流れ方向とは、一般に、パルスの形状や基板ステージの駆動速度または駆動方向により変化する。さらに、筐体１０２ａと筐体１０３ａとが電気的に一体であるため、第２真空容器１０３の筐体１０３ａを流れる電流は、第１真空容器１０２の筐体１０２ａに伝わり、アース電流１０４として流れる。一方、連続体としての各筐体１０２ａ、１０３ａの内部では、第１真空容器１０２内に設置された不図示の電子光学系や、第２真空容器１０３内のステージモータなどに起因した磁場が発生し、閉じた磁路１０５（閉磁路）を形成している。このとき、この磁路１０５に対して、上記のようなアース電流１０４が作用すると、図５に示すように、新たに第１真空容器１０２の筐体１０２ａの壁面領域を中心とした磁場１０６が発生する。ノイズ源１０１の作動（駆動）により、アース電流１０４の大きさと流れ方向とが変化するので、磁場１０６の大きさと向きとも変化する。したがって、この磁場１０６の変化が、電子源１０７から放出された電子ビーム１０８の軌道をずらすなどの影響を与えることになる。
【００１９】
さらに、この従来の描画装置１００に対して、第１真空容器１０２側でのアース電流１０４による影響を抑えるために、第２真空容器１０３側からのアース電流１０４を分離する絶縁体を設置する場合について考える。図６は、図５に対応した、従来の描画装置における絶縁体１１０を設置したことによる開いた磁路（開磁路）が電子ビーム１０８の軌道に及ぼす影響を説明する図である。この図６では、一例として、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３との各筐体１０２ａ、１０３ａの接続部分に絶縁体１１０を設置している。この絶縁体１１０の存在により、第２真空容器１０３側（ノイズ源１０１側）から第１真空容器１０２側へは、アース電流１０４は流れないため、第１真空容器１０２では、ノイズ源１０１に起因した磁場の影響を受けない。しかしながら、第１真空容器１０２と第２真空容器１０３との各筐体１０２ａ、１０３ａの内部の磁路１０５は、絶縁体１１０の位置で電流が流れないために開磁路となる。したがって、絶縁体１１０の位置で磁束線１１１が漏れ、電子ビーム１０８の軌道は、この磁束線１１１の影響を受けて曲がる。また、絶縁体１１０は、導電性がないので、アース線を付けて帯電を防止することができない。さらに、絶縁体１１０は、描画装置１００の設置環境での地磁気や他の電子機器が発生する電磁場などの外乱１１２を接続部の外部から内部へ透過させ、電子ビーム１０８の軌道に侵入させてしまう可能性もある。
【００２０】
そこで、本実施形態の描画装置１は、上記のとおり、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとを、構造体１５を介して接続する。図２は、描画装置１に採用し得る構造体１５の構成を示す概略断面図であり、図２（ａ）〜図２（ｃ）にそれぞれ構成例を示している。まず、構造体１５の第１例として、図２（ａ）に示す構造体１５ａは、第１の筐体１０ａが円筒形であるとすると、その第２の筐体１１ａとの接続部の形状に合わせ、断面が矩形であるリング形状（中空形状）を有する。この構造体１５ａは、高透磁率の金属材料で形成された高透磁率体３０と、その内側面、外側面、および上下の平面の表面全体を覆うように設置（被覆）された絶縁体３１ａとからなる。高透磁率体３０に採用し得る金属材料としては、例えば、パーマロイ（比透磁率１０００００）や純鉄（比透磁率２０００００）など、比透磁率が８０００〜２０００００の範囲にある材料が望ましい。また、絶縁体３１ａは、第２の筐体１１ａから第１の筐体１０ａへ流れ得るアース電流の流れを低減させる。この絶縁体３１ａに採用し得る材料としては、高強度、高破壊靭性、または非誘電性などの性質を有するジルコニアなどのセラミックス材料がある。このほか、絶縁体３１ａは、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の膜としてもよい。絶縁体３１ａの厚みｄは、高透磁率体３０の厚みに比べて薄くすることが望ましく、具体的には、例えば１０μｍ〜０．１ｍｍの範囲にあるものとするのが望ましい。この絶縁体３１ａの厚みｄを適宜調整すれば、第１真空容器１０と第２真空容器１１との各筐体１０ａ、１１ａの内部にて磁路を接続する（閉磁路とする）ことができる。さらに、構造体１５ａは、高透磁率体３０に、図１に示す第３アース線２０を接続するための接続用止め金具３２を含む。このように第３アース線２０を高透磁率体３０にアース接地することで、電位をアースの設置電位に維持する。すなわち、構造体１５ａは、電位差を０Ｖに近づけた状態で維持することができるので、外部（外側）から内部（内側）への電場の透過（侵入）を抑えることができる。なお、第３アース線２０は、上記のとおり、第１接地点１７および第２接地点１９とは異なる位置に存在する第３接地点２１を通じて大地にアースされるが、例えば、第１接地点１７または第２接地点１９のいずれか一方に接続してもよい。
【００２１】
一方、構造体１５の第２および第３例として、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示す構造体１５ｂ、１５ｃは、図２（ａ）に示す構造体１５ａとは異なるアース接地を採用したものである。具体的には、各構造体１５ｂ、１５ｃは、それぞれ第１例の構造体１５ａと同様に高透磁率体３０に絶縁体を被覆したものであるが、図２（ｂ）に示す構造体１５ｂでは、絶縁体３１ｂは、第１の筐体１０ａとの接続面のみ被覆しない形状を有する。すなわち、構造体１５ｂの内部の高透磁率体３０は、第１の筐体１０ａと電気的に直接接触し、導通が取れることになる。したがって、高透磁率体３０は、第１の筐体１０ａを介してアース接地されることとなり、構造体１５ｂは、第１例の構造体１５ａでは必要であった第３アース線２０、またそれに付随する接続用止め金具３２を必要としない。一方、図２（ｃ）に示す構造体１５ｃでは、絶縁体３１ｃは、第２の筐体１１ａとの接続面のみ被覆しない形状を有する。この場合、高透磁率体３０は、第２の筐体１１ａを介してアース接地されることとなり、構造体１５ｃは、第２例の構造体１５ｂと同様に第３アース線２０や接続用止め金具３２を必要としない。
【００２２】
図３は、従来の描画装置１００の説明にて用いた図６に対応した、本実施形態に係る描画装置１において構造体１５を設置したことによる磁路などを説明する図である。まず、第２真空容器１１側で発生したアース電流２２は、絶縁体３１を含む構造体１５の存在により、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの間では電気の導通性が低く、第１真空容器１０側には流れづらい。したがって、ノイズ源２３（従来のノイズ源１０１に対応）に起因したアース電流２２の変動に基づく磁場の変動が抑止される。また、構造体１５を構成する絶縁体３１は、高透磁率体３０に対して絶縁体３１の厚みｄを上記のとおり適宜調整した上で設置することで、磁路２４を閉磁路とすることができるので、図６に示すような磁束線１１１の漏れを抑止できる。また、構造体１５を構成する機構としての高透磁率体３０は、図６に示すような描画装置１の設置環境での電磁場の外乱１１２を遮蔽することができ、また接地されることで電場の影響も抑えることができる。このように、描画装置１は、電子ビーム７の軌道に対する、ノイズ源２３を含む第２真空容器１１の第２の筐体１１ａからのアース電流２２に起因した電磁場の影響を抑え、かつ、外乱１１２としての電磁場の影響をも抑えることができる。これにより、描画装置１は、高精度な描画性能を得ることができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、電子ビームなどの荷電粒子線の軌道の安定化に有利な荷電粒子線装置を提供することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る荷電粒子線装置について説明する。本実施形態の荷電粒子線装置も第１実施形態と同様の描画装置に係るものであり、その特徴は、第１実施形態に係る描画装置１における構造体１５の構成を変更する点にある。図４は、本実施形態の構造体４０の構成を示す概略断面図である。なお、構造体４０の外形は、第１実施形態に係る構造体１５と同様にリング形状であるものとする。この構造体４０は、第１の筐体１０ａの端部に位置する第１の部材（第１の係合部）４１と、第２の筐体１１ａの端部に位置する第２の部材（第２の係合部）４２と、第１の部材４１と第２の部材４２とが接触する位置に設置される絶縁体４３とからなる。この第１の部材４１と第２の部材４２とは、各筐体１０ａ、１１ａとそれぞれ一体として形成されるとすると、各筐体１０ａ、１１ａと同一の金属材料からなる。第１の部材４１と第２の部材４２とは、それぞれ接続方向で対向する他方の部材４１、４２に向かって延設し、かつ構造体４０の中心空間を通過する電子ビーム７の軌道に向かう方向にて、隙間（間隙）Ｌ１を取りつつ交互に重なり合う壁部４１ａ、４２ａを有する。この壁部４１ａ、４２ａにおける、接続方向で対向する他方の部材４１、４２にそれぞれ向かう先端部４１ｂ、４２ｂも、対向する部材４１、４２との間に隙間（間隙）Ｌ２を取り、互いに接触していない。これに対して、第１の部材４１と第２の部材４２とは、さらに壁部４１ａ、４２ａに対して平行に設置された１つの接続壁４１ｃ、４２ｃとを有し、この接続壁４１ｃ、４２ｃとの先端にて、絶縁体４３を介して接続される。なお、この絶縁体４３は、第１実施形態に係る絶縁体３１と同様の材料で形成され、その接続方向の寸法は、壁部４１ａ、４２ａの接続方向の寸法よりも小さいことが望ましい。
【００２５】
この構造体４０の構成によれば、まず、第１の部材４１と第２の部材４２とは、絶縁体４３を介して接続されるので、アース電流２２は、第２真空容器１１側から第１真空容器１０側に向かって流れづらい。次に、絶縁体４３の大きさを小さくし、かつ、接続方向の隙間Ｌ２の寸法を適宜調整することで、第１実施形態と同様に第１真空容器１０と第２真空容器１１との各筐体１０ａ、１１ａ内に形成される磁路２４を閉磁路とすることができる。この場合、接続方向の隙間Ｌ２の寸法は、例えば０．０１〜０．１ｍｍの範囲にあるのが望ましい。なお、構造体４０の形状によれば、磁路２４を形成する隙間Ｌ２以外の隙間は、磁路を形成しない。さらに、構造体４０は、壁部４１ａ、４２ａにより隙間空間を形成しており、その外部から電子ビーム７の軌道に向かう方向にて電磁場の通路を規定している。この電磁場の流路は、Ｘ軸方向に対して開口方向が変化するため、隙間空間にて磁束線を吸収することができる。すなわち、構造体４０は、第１実施形態と同様にシールド効果を有することになる。このように、構造体４０を有する描画装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００２６】
なお、図４に示す構造体４０では、第１の部材４１と第２の部材４２とは、それぞれ、第１の筐体１０ａまたは第２の筐体１１ａと一体としているが、それぞれ高透磁率の金属材料（第１実施形態の高透磁率体３０と同様）で、別体として形成してもよい。これにより、構造体４０のシールド効果をさらに向上させることができる。また、第１の部材４１と第２の部材４２との形状、例えば、壁部４１ａ、４２ａや接続壁４１ｃ、４２ｃなどの設置位置や設置個数は、上記のものに限定されない。図４に示す構造体４０では、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの壁面に合わせた位置に接続壁４１ｃ、４２ｃが設けられ、また、この接続壁４１ｃ、４２ｃを基準として内側と外側とにそれぞれ１つずつ壁部４１ａ、４２ａが設けられている。これに対して、壁部４１ａ、４２ａを、例えば、接続壁４１ｃ、４２ｃの内側または外側の一方に設置してもよいし、設置個数も、内側または外側で２つ以上としてもよい。さらに、接続壁４１ｃ、４２ｃの設置位置は、第１の筐体１０ａと第２の筐体１１ａとの壁面から壁部４１ａ、４２ａの側にずれていてもよく、その設置個数も、２つ以上であってもよい。
【００２７】
（他の実施形態）
上記実施形態として説明した描画装置の構成は、電子顕微鏡などの他の荷電粒子線装置にも適用可能である。例えば、被処理体として上記基板に換えて被検体とし、この被検体を観察する電子顕微鏡に上記構成を適用することで、電子顕微鏡は、安定した高精細な試料画像を得ることができる。
【００２８】
（物品の製造方法）
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含み得る。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 描画装置
２ 電子源
３ 被処理基板
４ 電子光学系
５ 基板ステージ
７ 電子ビーム
１０ａ 第１の筐体
１１ａ 第２の筐体
２０ 第３アース線
２２ アース電流
２４ 磁路
３０ 高透磁率体
３１ 絶縁体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を用いて被処理体に処理を行う荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子線を前記被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、
前記被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との接続部分に設けられ、前記第２の筐体から前記第１の筐体に流れる電流を低減する絶縁体と、
前記第１および第２の筐体を通じた閉磁路を形成し、かつ、前記接続部分を介して前記第１および第２の筐体の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構と、を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、電気的に独立して接地されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項３】
前記絶縁体は、高透磁率の金属材料からなる高透磁率体の表面全体に被覆され、
前記高透磁率体は、前記第１の筐体または前記第２の筐体の少なくともいずれかに対して電気的に独立して接地されることを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
前記絶縁体は、高透磁率の金属材料からなる高透磁率体の表面にて、前記第１の筐体または前記第２の筐体の一方に電気的に導通する部分を残しつつ被覆されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
前記絶縁体は、セラミックス材料、またはダイヤモンドライクカーボンの膜で形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項６】
前記絶縁体の厚さは、１０μｍ〜０．１ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項３または４に記載の荷電粒子線装置。
【請求項７】
前記金属材料の比透磁率は、８０００〜２０００００の範囲にあることを特徴とする請求項３または４に記載の荷電粒子線装置。
【請求項８】
前記機構は、前記第１の筐体の側から延設される第１の部材と、前記第２の筐体の側から延設される第２の部材とを間隙を介して対向させ、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれかが前記絶縁体の側面に対向するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項９】
前記第１の部材と前記第２の部材とは、それぞれ、
接続方向で対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材に向かい延設し、
先端部と、前記対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材との間には、隙間が存在し、さらに、
前記機構から該機構の中心空間を通過する前記荷電粒子線の軌道に向かう方向にて隙間を取りつつ交互に重なり合う、
との構造を有する壁部を含むことを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１０】
前記先端部と、前記対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材との前記隙間の寸法は、０．０１〜０．１ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項９に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１１】
前記第１の部材と前記第２の部材とは、それぞれ、前記壁部に対して平行に設置された接続壁を有し、該接続壁の先端にて前記絶縁体を介して互いに接続されることを特徴とする請求項９に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１２】
前記絶縁体の前記接続方向の寸法は、前記壁部の前記接続方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１３】
前記第１の部材と第２の部材とは、それぞれ、前記第１の筐体と前記第２の筐体とに一体であることを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１４】
前記第１の部材と第２の部材とは、それぞれ、前記第１の筐体と前記第２の筐体とで別体であり、高透磁率の金属材料からなることを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１５】
前記被処理体を被処理基板とし、
前記荷電粒子線で前記被処理基板に描画を行う描画装置であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１６】
前記被処理体を被検体とし、
前記荷電粒子線で前記被検体を観察する電子顕微鏡であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の荷電粒子線装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１】
荷電粒子線を用いて被処理体に処理を行う荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子線を前記被処理体に導く電子光学系の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、
前記被処理体を保持して移動可能な基板保持部を収容する第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との接続部分に設けられ、前記第２の筐体から前記第１の筐体に流れる電流を低減する絶縁体と、
前記第１および第２の筐体を通じた閉磁路を形成し、かつ、前記接続部分を介して前記第１および第２の筐体の外部から内部に向かう電磁波を低減する機構と、を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
前記第１の筐体と前記第２の筐体とは、電気的に独立して接地されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項３】
前記絶縁体は、高透磁率の金属材料からなる高透磁率体の表面全体に被覆され、
前記高透磁率体は、前記第１の筐体または前記第２の筐体の少なくともいずれかに対して電気的に独立して接地されることを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
前記絶縁体は、高透磁率の金属材料からなる高透磁率体の表面にて、前記第１の筐体または前記第２の筐体の一方に電気的に導通する部分を残しつつ被覆されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
前記絶縁体は、セラミックス材料、またはダイヤモンドライクカーボンの膜で形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項６】
前記絶縁体の厚さは、１０μｍ〜０．１ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項３または４に記載の荷電粒子線装置。
【請求項７】
前記金属材料の比透磁率は、８０００〜２０００００の範囲にあることを特徴とする請求項３または４に記載の荷電粒子線装置。
【請求項８】
前記機構は、前記第１の筐体の側から延設される第１の部材と、前記第２の筐体の側から延設される第２の部材とを間隙を介して対向させ、前記第１の部材または前記第２の部材のいずれかが前記絶縁体の側面に対向するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項９】
前記第１の部材と前記第２の部材とは、それぞれ、
接続方向で対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材に向かい延設し、
先端部と、前記対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材との間には、隙間が存在し、さらに、
前記機構から該機構の中心空間を通過する前記荷電粒子線の軌道に向かう方向にて隙間を取りつつ交互に重なり合う、
との構造を有する壁部を含むことを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１０】
前記先端部と、前記対向する他方の前記第１の部材または前記第２の部材との前記隙間の寸法は、０．０１〜０．１ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項９に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１１】
前記第１の部材と前記第２の部材とは、それぞれ、前記壁部に対して平行に設置された接続壁を有し、該接続壁の先端にて前記絶縁体を介して互いに接続されることを特徴とする請求項９に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１２】
前記絶縁体の前記接続方向の寸法は、前記壁部の前記接続方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１３】
前記第１の部材と第２の部材とは、それぞれ、前記第１の筐体と前記第２の筐体とに一体であることを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１４】
前記第１の部材と第２の部材とは、それぞれ、前記第１の筐体と前記第２の筐体とで別体であり、高透磁率の金属材料からなることを特徴とする請求項８に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１５】
前記被処理体を被処理基板とし、
前記荷電粒子線で前記被処理基板に描画を行う描画装置であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１６】
前記被処理体を被検体とし、
前記荷電粒子線で前記被検体を観察する電子顕微鏡であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の荷電粒子線装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の荷電粒子線装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０１８４０（Ｐ２０１３−１０１８４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５１００（Ｐ２０１１−２４５１００）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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