JP2000100364A - 荷電粒子線転写装置 - Google Patents
荷電粒子線転写装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスク像のエッジ分解能を劣化させる非点収
差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双方を、
高精度かつ容易に補正する。 【解決手段】 マスク６の像のエッジ分解能を劣化させ
る非点収差を、コントラスト開口１１に主面を有する非
点補正レンズ（非点補正コイル１０、１０）で補正す
る。マスク像の線形歪を、投影レンズ７と同一面に主面
を有する非点補正レンズ（非点補正コイル９、９′）で
補正する。
差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双方を、
高精度かつ容易に補正する。 【解決手段】 マスク６の像のエッジ分解能を劣化させ
る非点収差を、コントラスト開口１１に主面を有する非
点補正レンズ（非点補正コイル１０、１０）で補正す
る。マスク像の線形歪を、投影レンズ７と同一面に主面
を有する非点補正レンズ（非点補正コイル９、９′）で
補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線やイオンビ
ーム等の荷電粒子線を用いた、半導体デバイスパターン
等の転写装置及び転写方法に関する。特には、マスク像
のエッジ分解能を劣化させる非点収差とマスク像の線形
歪を生じさせる非点収差の双方を、高精度かつ容易に補
正できるように改良を加えた荷電粒子線転写装置に関す
る。
ーム等の荷電粒子線を用いた、半導体デバイスパターン
等の転写装置及び転写方法に関する。特には、マスク像
のエッジ分解能を劣化させる非点収差とマスク像の線形
歪を生じさせる非点収差の双方を、高精度かつ容易に補
正できるように改良を加えた荷電粒子線転写装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電子線リソグラフィを例に採って従来技
術を説明する。近年、部分図形一括露光方式の発展によ
って、電子線リソグラフィにおいてもマスクの像を縮小
転写するという動きが出てきている。部分図形一括露光
方式は、ＤＲＡＭ等の半導体メモリ内の繰り返しパター
ン部（ウェハ上で５μm 角程度）をマスク化してマスク
像を縮小転写し、非繰り返しパターン部は可変成形ビー
ム方式等で直接描画するという方式である。この部分図
形一括露光方式は、可変成形ビーム方式と比較すると飛
躍的なスループットの向上を達成しているが、この方式
でも、本格的な半導体集積回路装置（ＤＲＡＭ等）の実
生産におけるウェハ露光に応用するにはスループットが
１桁程度低い。
術を説明する。近年、部分図形一括露光方式の発展によ
って、電子線リソグラフィにおいてもマスクの像を縮小
転写するという動きが出てきている。部分図形一括露光
方式は、ＤＲＡＭ等の半導体メモリ内の繰り返しパター
ン部（ウェハ上で５μm 角程度）をマスク化してマスク
像を縮小転写し、非繰り返しパターン部は可変成形ビー
ム方式等で直接描画するという方式である。この部分図
形一括露光方式は、可変成形ビーム方式と比較すると飛
躍的なスループットの向上を達成しているが、この方式
でも、本格的な半導体集積回路装置（ＤＲＡＭ等）の実
生産におけるウェハ露光に応用するにはスループットが
１桁程度低い。
【０００３】部分図形一括露光方式よりもさらに高スル
ープットをねらう技術として、一個の半導体チップ全体
の回路パターンを備えたマスクに電子線を照射し、その
照射範囲のパターンの像を二段の投影レンズにより縮小
転写する装置の提案がなされている（例えば特開平５−
１６００１２号参照）。この種の装置では、マスクの全
範囲に一括して電子線を照射すると、精度良くパターン
を転写することができないので、光学系の視野を多数の
小領域（主視野さらに副視野）に分割し、副視野毎に電
子光学系の条件を変えながらパターン像を転写する（分
割転写方式、例えば米国特許第５２６０１５１号参
照）。
ープットをねらう技術として、一個の半導体チップ全体
の回路パターンを備えたマスクに電子線を照射し、その
照射範囲のパターンの像を二段の投影レンズにより縮小
転写する装置の提案がなされている（例えば特開平５−
１６００１２号参照）。この種の装置では、マスクの全
範囲に一括して電子線を照射すると、精度良くパターン
を転写することができないので、光学系の視野を多数の
小領域（主視野さらに副視野）に分割し、副視野毎に電
子光学系の条件を変えながらパターン像を転写する（分
割転写方式、例えば米国特許第５２６０１５１号参
照）。
【０００４】このような転写式の電子線転写装置では、
転写像の線形歪が問題となる。線形歪とは、例えば、正
方形の像が、長方形や平行四辺形にゆがむ現象である。
従来より使用されている可変成形ビーム方式の電子線転
写装置では、アパーチャ像の線形歪を除去するために非
点収差補正レンズを用いることが知られている。この非
点補正レンズは、４５°角度をずらして設けた二つの４
極のコイルの強度を変えることにより、非点補正レンズ
のレンズ中心を光軸垂直面内（ＸＹ方向）に移動させる
ものである。
転写像の線形歪が問題となる。線形歪とは、例えば、正
方形の像が、長方形や平行四辺形にゆがむ現象である。
従来より使用されている可変成形ビーム方式の電子線転
写装置では、アパーチャ像の線形歪を除去するために非
点収差補正レンズを用いることが知られている。この非
点補正レンズは、４５°角度をずらして設けた二つの４
極のコイルの強度を変えることにより、非点補正レンズ
のレンズ中心を光軸垂直面内（ＸＹ方向）に移動させる
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電子線転写装置では、
非点補正レンズで補正すべき性能として、マスク像のエ
ッジ分解能を劣化させる非点を補正することと、マスク
像の線形歪を補正する２つの機能が要求される。そし
て、片方の補正を行うと、一般には他の性能に影響を与
えるので、両方の性能を満たす補正条件を設定するため
には、多数回のくり返し補正を行う必要があった。
非点補正レンズで補正すべき性能として、マスク像のエ
ッジ分解能を劣化させる非点を補正することと、マスク
像の線形歪を補正する２つの機能が要求される。そし
て、片方の補正を行うと、一般には他の性能に影響を与
えるので、両方の性能を満たす補正条件を設定するため
には、多数回のくり返し補正を行う必要があった。
【０００６】本発明は、このようなくり返し補正を要求
されることなく、マスク像のエッジ分解能を劣化させる
非点収差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双
方を、高精度かつ容易に補正できる荷電粒子線転写装置
を提供することを目的とする。
されることなく、マスク像のエッジ分解能を劣化させる
非点収差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双
方を、高精度かつ容易に補正できる荷電粒子線転写装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明の荷電粒子線転写装置
は、 マスク上のパターンを荷電粒子線で照明する照明
光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感応基板上に
投影結像させる投影光学系と、を備える荷電粒子線転写
装置であって；少なくとも２段の非点補正コイルを具備
し、 該非点補正コイルの強度比及び収束・発散の設定
又は調整により、非点補正コイルを合成した非点補正レ
ンズの主面の位置が、光学系中の特定の光軸方向位置に
一致していることを特徴とする。
記課題を解決するため、本発明の荷電粒子線転写装置
は、 マスク上のパターンを荷電粒子線で照明する照明
光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感応基板上に
投影結像させる投影光学系と、を備える荷電粒子線転写
装置であって；少なくとも２段の非点補正コイルを具備
し、 該非点補正コイルの強度比及び収束・発散の設定
又は調整により、非点補正コイルを合成した非点補正レ
ンズの主面の位置が、光学系中の特定の光軸方向位置に
一致していることを特徴とする。
【０００８】特定の光軸方向位置としては投影光学系の
投影レンズ主面、コントラスト開口面又はその共役面を
選ぶことができる。非点補正レンズの主面を上記のよう
に調整するのに、上記特定の光軸方向位置と上記各非点
補正コイルの距離をそれぞれａ1 、ａ2 、各非点補正コ
イルの強度をＡ1 、Ａ2 としたときに、 ａ1 Ａ1 ＝ａ2 Ａ2 とすることができる。
投影レンズ主面、コントラスト開口面又はその共役面を
選ぶことができる。非点補正レンズの主面を上記のよう
に調整するのに、上記特定の光軸方向位置と上記各非点
補正コイルの距離をそれぞれａ1 、ａ2 、各非点補正コ
イルの強度をＡ1 、Ａ2 としたときに、 ａ1 Ａ1 ＝ａ2 Ａ2 とすることができる。
【０００９】本発明の１つの実施の形態に係る荷電粒子
線転写装置は、 マスク上のパターンを荷電粒子線で照
明する照明光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させる投影光学系と、を備える荷電
粒子線転写装置であって；上記投影光学系中に、マスク
で散乱された荷電粒子線の感応基板方向への通過を阻止
するコントラスト開口が備えられており、 第１の組を
なす非点補正コイルからなる第１の非点補正レンズと、
第２の組をなす非点補正コイルからなる第２の非点補正
レンズとを備え、 第１の非点補正レンズの主面が上記
投影光学系の投影レンズ主面と一致し、 第２の非点補
正レンズの主面がコントラスト開口面と一致することを
特徴とする。
線転写装置は、 マスク上のパターンを荷電粒子線で照
明する照明光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させる投影光学系と、を備える荷電
粒子線転写装置であって；上記投影光学系中に、マスク
で散乱された荷電粒子線の感応基板方向への通過を阻止
するコントラスト開口が備えられており、 第１の組を
なす非点補正コイルからなる第１の非点補正レンズと、
第２の組をなす非点補正コイルからなる第２の非点補正
レンズとを備え、 第１の非点補正レンズの主面が上記
投影光学系の投影レンズ主面と一致し、 第２の非点補
正レンズの主面がコントラスト開口面と一致することを
特徴とする。
【００１０】マスク像のエッジ分解能を劣化させる非点
収差を、コントラスト開口に主面を有する第２の非点補
正レンズで補正すれば、この補正によってマスク像の線
形歪を生じさせる新たな非点収差は生じない。なぜなら
ば、該非点補正レンズの主面であるコントラスト開口に
おいては、主光線はほぼコントラスト開口内の光軸に近
い位置を通るので、線形歪は生じないからである。ま
た、マスク像の線形歪を、投影レンズ主面に主面を有す
る第１の非点補正レンズで補正すれば、この補正による
マスク像のエッジ分解能を劣化させる新たな非点収差の
発生は最も少ない。なぜならば、マスク像の線形歪を発
生（あるいは補正）する能力は非点補正レンズが投影レ
ンズ主面にあるとき最大になる。一方、エッジ分解能を
劣化させる非点収差を発生（あるいは補正）する能力
は、第１投影レンズ主面と第２投影レンズ主面間でほぼ
一定であるからである。したがって、マスク像のエッジ
分解能を劣化させる非点収差とマスク像の線形歪を生じ
させる非点収差を、それぞれ独立に２組の非点補正レン
ズでほぼ完全に補正できる。
収差を、コントラスト開口に主面を有する第２の非点補
正レンズで補正すれば、この補正によってマスク像の線
形歪を生じさせる新たな非点収差は生じない。なぜなら
ば、該非点補正レンズの主面であるコントラスト開口に
おいては、主光線はほぼコントラスト開口内の光軸に近
い位置を通るので、線形歪は生じないからである。ま
た、マスク像の線形歪を、投影レンズ主面に主面を有す
る第１の非点補正レンズで補正すれば、この補正による
マスク像のエッジ分解能を劣化させる新たな非点収差の
発生は最も少ない。なぜならば、マスク像の線形歪を発
生（あるいは補正）する能力は非点補正レンズが投影レ
ンズ主面にあるとき最大になる。一方、エッジ分解能を
劣化させる非点収差を発生（あるいは補正）する能力
は、第１投影レンズ主面と第２投影レンズ主面間でほぼ
一定であるからである。したがって、マスク像のエッジ
分解能を劣化させる非点収差とマスク像の線形歪を生じ
させる非点収差を、それぞれ独立に２組の非点補正レン
ズでほぼ完全に補正できる。
【００１１】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の光学
系全体における結像関係図である。光学系の最上部の電
子銃１は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１の
下方には２段のコンデンサレンズ２、３が備えられてお
り、電子線は、これらのコンデンサレンズ２、３を通っ
てコンデンサレンズ３の下方にクロスオーバーを結像す
る。これら２つのコンデンサレンズ２、３をズームレン
ズとして作用させ、マスク６を照射する電流密度を可変
にできる。
は、本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の光学
系全体における結像関係図である。光学系の最上部の電
子銃１は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１の
下方には２段のコンデンサレンズ２、３が備えられてお
り、電子線は、これらのコンデンサレンズ２、３を通っ
てコンデンサレンズ３の下方にクロスオーバーを結像す
る。これら２つのコンデンサレンズ２、３をズームレン
ズとして作用させ、マスク６を照射する電流密度を可変
にできる。
【００１２】コンデンサレンズ２、３の下には、視野制
限開口４が備えられている。この視野制限開口（矩形開
口）４は、マスク６上の一つのサブフィールド（露光単
位領域）に相当する領域分の電子線照明光のみを通過さ
せる。この開口４の像は、照明レンズ５によってマスク
６に結像される。
限開口４が備えられている。この視野制限開口（矩形開
口）４は、マスク６上の一つのサブフィールド（露光単
位領域）に相当する領域分の電子線照明光のみを通過さ
せる。この開口４の像は、照明レンズ５によってマスク
６に結像される。
【００１３】視野制限開口４の下方には、図示せぬ視野
選択偏向器が配置されており、照明光を図１の横方向
（Ｘ方向）に順次走査して、同方向に配列されている全
てのサブフィールドの露光を行う。マスク６の手前に
は、上述の照明レンズ５が配置されている。照明レンズ
５は、電子線を平行ビーム化し、マスク６に当て、マス
ク６上に視野制限開口４を結像させる。
選択偏向器が配置されており、照明光を図１の横方向
（Ｘ方向）に順次走査して、同方向に配列されている全
てのサブフィールドの露光を行う。マスク６の手前に
は、上述の照明レンズ５が配置されている。照明レンズ
５は、電子線を平行ビーム化し、マスク６に当て、マス
ク６上に視野制限開口４を結像させる。
【００１４】マスク６は、図１では、光軸上の１サブフ
ィールドのみが示されているが、実際には光軸垂直方向
（Ｘ−Ｙ方向）に広がっており、多くのサブフィールド
を有する。各サブフィールドを照明露光する際は、上述
のとおり、視野選択偏向器で電子線を偏向させる。ま
た、マスク６は、ＸＹ方向に移動可能なマスクステージ
（図示されず）上に載置されている。そして、感応基板
であるウェハ１８もＸＹ方向に移動可能なウェハステー
ジ（図示されず）上に載置されている。上記電子線偏向
と併用して、マスクステージとウェハステージを互いに
逆の方向に走査することにより、マスク内の広い範囲に
配置されている各サブフィールドを露光する。
ィールドのみが示されているが、実際には光軸垂直方向
（Ｘ−Ｙ方向）に広がっており、多くのサブフィールド
を有する。各サブフィールドを照明露光する際は、上述
のとおり、視野選択偏向器で電子線を偏向させる。ま
た、マスク６は、ＸＹ方向に移動可能なマスクステージ
（図示されず）上に載置されている。そして、感応基板
であるウェハ１８もＸＹ方向に移動可能なウェハステー
ジ（図示されず）上に載置されている。上記電子線偏向
と併用して、マスクステージとウェハステージを互いに
逆の方向に走査することにより、マスク内の広い範囲に
配置されている各サブフィールドを露光する。
【００１５】マスク６の下方には２段の投影レンズ７、
８及びサブフィールド像繋ぎ合わせ用の偏向器（図示さ
れず）が設けられている。そして、マスク６の一つのサ
ブフィールドを通過してパターン化された電子線は、２
段の投影レンズ７、８によって縮小されるとともに、偏
向器によって偏向され、ウェハ１８上の所定の位置に結
像される。ウェハ１８上には、適当なレジストが塗布さ
れており、レジストに電子線のドーズが与えられてマス
ク像の縮小パターンがウェハ１８上に転写される。な
お、両ステージは、レーザ干渉計を用いた正確な位置測
定装置（図示されず）が装備されており、また別途のア
ライメント手段及び各偏向器の調整により、ウェハ１８
上で各サブフィールドの像は正確に繋ぎ合わされる。
８及びサブフィールド像繋ぎ合わせ用の偏向器（図示さ
れず）が設けられている。そして、マスク６の一つのサ
ブフィールドを通過してパターン化された電子線は、２
段の投影レンズ７、８によって縮小されるとともに、偏
向器によって偏向され、ウェハ１８上の所定の位置に結
像される。ウェハ１８上には、適当なレジストが塗布さ
れており、レジストに電子線のドーズが与えられてマス
ク像の縮小パターンがウェハ１８上に転写される。な
お、両ステージは、レーザ干渉計を用いた正確な位置測
定装置（図示されず）が装備されており、また別途のア
ライメント手段及び各偏向器の調整により、ウェハ１８
上で各サブフィールドの像は正確に繋ぎ合わされる。
【００１６】第１投影レンズ７の上下には、レンズ主面
から等しい距離に一対の非点補正コイル９、９′が配置
されている。各々の非点補正コイル９、９′は、いわゆ
るスティグメータとも呼ばれる公知の４極子コイルであ
る。各非点補正コイル９、９′は、強度が等しくかつ収
束・発散の方向も同じである。理論的には、両非点補正
コイル９、９′をレンズ主面と同じ位置に配置したいと
ころではあるが、レンズ主面と同一面には偏向器が設け
られていてスペースがないので上記のような配置として
ある。この非点補正コイルの作用については後述する。
から等しい距離に一対の非点補正コイル９、９′が配置
されている。各々の非点補正コイル９、９′は、いわゆ
るスティグメータとも呼ばれる公知の４極子コイルであ
る。各非点補正コイル９、９′は、強度が等しくかつ収
束・発散の方向も同じである。理論的には、両非点補正
コイル９、９′をレンズ主面と同じ位置に配置したいと
ころではあるが、レンズ主面と同一面には偏向器が設け
られていてスペースがないので上記のような配置として
ある。この非点補正コイルの作用については後述する。
【００１７】マスク６とウェハ１８との間を縮小率で内
分する点にはクロスオーバーC.O.が形成され、このクロ
スオーバーの位置にコントラスト開口１１が配置されて
いる。コントラスト開口１１の開口径は、第２投影レン
ズ８の焦点距離が５０mm、収束半角が６mradのとき０．
７５mm程度である。コントラスト開口１１は、マスク６
の非パターン部で散乱された電子線を遮断しウェハ１８
に到達しないようにする。
分する点にはクロスオーバーC.O.が形成され、このクロ
スオーバーの位置にコントラスト開口１１が配置されて
いる。コントラスト開口１１の開口径は、第２投影レン
ズ８の焦点距離が５０mm、収束半角が６mradのとき０．
７５mm程度である。コントラスト開口１１は、マスク６
の非パターン部で散乱された電子線を遮断しウェハ１８
に到達しないようにする。
【００１８】コントラスト開口１１の上には一対の非点
補正コイル１０、１０′が配置されている。各非点補正
コイル１０、１０′とコントラスト開口１１との距離を
ａ1、ａ2 とし、各非点補正コイルの強度をＡ1 、Ａ2
とすると、ａ1 Ａ1 ＝ａ2 Ａ2 の関係となっている。ま
た、両コイル１０、１０′は、互いに９０°位相が変わ
る非点補正磁場が生じるようになっている。例えば、コ
イル１０がＸ方向に凸、Ｙ方向に凹の収束・発散とする
と、コイル１０′はＸ方向に凹、Ｙ方向に凸の収束・発
散とする。これにより、両非点補正コイル１０、１０′
の作る非点補正レンズの主面は、非点補正コイル１０、
１０′の外側（下側）に出ている。このようなコイル構
成としたのは、コントラスト開口１１及びその下（ウェ
ハ１８との間）は、狭い空間に投影レンズ８や各種偏向
器等が配置されており、非点補正コイルを配置するスペ
ースを取りにくいためである。
補正コイル１０、１０′が配置されている。各非点補正
コイル１０、１０′とコントラスト開口１１との距離を
ａ1、ａ2 とし、各非点補正コイルの強度をＡ1 、Ａ2
とすると、ａ1 Ａ1 ＝ａ2 Ａ2 の関係となっている。ま
た、両コイル１０、１０′は、互いに９０°位相が変わ
る非点補正磁場が生じるようになっている。例えば、コ
イル１０がＸ方向に凸、Ｙ方向に凹の収束・発散とする
と、コイル１０′はＸ方向に凹、Ｙ方向に凸の収束・発
散とする。これにより、両非点補正コイル１０、１０′
の作る非点補正レンズの主面は、非点補正コイル１０、
１０′の外側（下側）に出ている。このようなコイル構
成としたのは、コントラスト開口１１及びその下（ウェ
ハ１８との間）は、狭い空間に投影レンズ８や各種偏向
器等が配置されており、非点補正コイルを配置するスペ
ースを取りにくいためである。
【００１９】次に非点補正コイル９、９′（第１の非点
補正レンズ）及び非点補正コイル１０、１０′（第２の
非点補正レンズ）の作用について説明する。なお、図１
中の破線１３は模式的な収束ビームを示し、二点鎖線１
２は模式的な発散ビームを示す。今、サブフィールドの
線形歪を測定したところ、ある方向の倍率がこれと直角
方向の倍率より小さくなり、平行四辺形の線形歪が生じ
ていることがわかったとする。第一の非点補正レンズ
９、９′を働かせて、上記ある方向へのレンズ作用が発
散レンズ（ビーム１２）とし、この方向と直角方向のレ
ンズ作用を収束レンズ（ビーム１３）とする。
補正レンズ）及び非点補正コイル１０、１０′（第２の
非点補正レンズ）の作用について説明する。なお、図１
中の破線１３は模式的な収束ビームを示し、二点鎖線１
２は模式的な発散ビームを示す。今、サブフィールドの
線形歪を測定したところ、ある方向の倍率がこれと直角
方向の倍率より小さくなり、平行四辺形の線形歪が生じ
ていることがわかったとする。第一の非点補正レンズ
９、９′を働かせて、上記ある方向へのレンズ作用が発
散レンズ（ビーム１２）とし、この方向と直角方向のレ
ンズ作用を収束レンズ（ビーム１３）とする。
【００２０】次に、両コイル９、９′の位相について述
べる。両コイルの強度は等しい。第１投影レンズ７が作
る磁場のコイル９からコイル９′の間の積分値によって
コイル９のレンズ作用は、コイル９′の位置では回転し
ている。この回転量に相当する量だけ両コイルを相対的
に回転させると、非点補正コイル９、９′の位相は同じ
になる。したがって発散ビーム１２と収束ビーム１３の
軌道は図のようになり、上記ある方向の倍率が小さく、
それと直角方向の方向の倍率は大きくなり、上述のサブ
フィールド像の平行四辺形の歪が補正される。非点補正
コイル９、９′の合成の非点補正レンズの主面は、上述
のように投影レンズの主面に一致しているので、サブフ
ィールド像の歪を補正する効率は最も良く、パターンの
エッジ分解能を悪くする新たな非点収差のコイル９、
９′での発生は最も少ない。
べる。両コイルの強度は等しい。第１投影レンズ７が作
る磁場のコイル９からコイル９′の間の積分値によって
コイル９のレンズ作用は、コイル９′の位置では回転し
ている。この回転量に相当する量だけ両コイルを相対的
に回転させると、非点補正コイル９、９′の位相は同じ
になる。したがって発散ビーム１２と収束ビーム１３の
軌道は図のようになり、上記ある方向の倍率が小さく、
それと直角方向の方向の倍率は大きくなり、上述のサブ
フィールド像の平行四辺形の歪が補正される。非点補正
コイル９、９′の合成の非点補正レンズの主面は、上述
のように投影レンズの主面に一致しているので、サブフ
ィールド像の歪を補正する効率は最も良く、パターンの
エッジ分解能を悪くする新たな非点収差のコイル９、
９′での発生は最も少ない。
【００２１】次に図２を参照しつつ、クロスオーバ開口
１１の上に設けた２段の非点補正コイル１０、１０′の
作用について述べる。コイル１０によるある方向のレン
ズ作用が発散方向（点線のビーム２１）であり、それと
直角方向のレンズ作用が収束作用（実線のビーム２３）
であるとする。非点補正コイル１０′のレンズ作用はコ
イル１０と９０°異なっているため、最初、コイル１０
で収束作用を受けたビーム２３（実線）は、コイル１
０′では発散作用を受ける。一方、コイル１０で発散作
用をうけたビーム２１（点線）は、コイル１０′では収
束作用を受ける。
１１の上に設けた２段の非点補正コイル１０、１０′の
作用について述べる。コイル１０によるある方向のレン
ズ作用が発散方向（点線のビーム２１）であり、それと
直角方向のレンズ作用が収束作用（実線のビーム２３）
であるとする。非点補正コイル１０′のレンズ作用はコ
イル１０と９０°異なっているため、最初、コイル１０
で収束作用を受けたビーム２３（実線）は、コイル１
０′では発散作用を受ける。一方、コイル１０で発散作
用をうけたビーム２１（点線）は、コイル１０′では収
束作用を受ける。
【００２２】そこで、コイル１０と１０′の強度比を調
整し、かつ、コイル１０の位置からコイル１０′の位置
までの、マスク側投影レンズ７（図１）の磁場で像が回
転する分をも考慮して、非点補正の方向の回転調整も行
う。つまり、コイル１０と１０′で、回転分も考慮して
補正磁場の位相を決定する。その結果、コイル１０、１
０′の合成非点補正レンズの主面をクロスオーバー開口
１１の位置とすることができ、パターンのエッジ分解能
に効く非点収差を有効に補正できる。また、コイル１
０′の強度を調整しても、レンズの主面で光軸を通るビ
ームはこのレンズでは屈折されないので、光軸から離れ
たマスク位置から出た主光線はこの非点補正レンズで屈
折されなく、サブフィールドの新たな線形歪は生じな
い。
整し、かつ、コイル１０の位置からコイル１０′の位置
までの、マスク側投影レンズ７（図１）の磁場で像が回
転する分をも考慮して、非点補正の方向の回転調整も行
う。つまり、コイル１０と１０′で、回転分も考慮して
補正磁場の位相を決定する。その結果、コイル１０、１
０′の合成非点補正レンズの主面をクロスオーバー開口
１１の位置とすることができ、パターンのエッジ分解能
に効く非点収差を有効に補正できる。また、コイル１
０′の強度を調整しても、レンズの主面で光軸を通るビ
ームはこのレンズでは屈折されないので、光軸から離れ
たマスク位置から出た主光線はこの非点補正レンズで屈
折されなく、サブフィールドの新たな線形歪は生じな
い。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、マスク像のエッジ分解能を劣化させる非点収
差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双方を、
高精度かつ容易に補正できる荷電粒子線転写装置を提供
できる。
によれば、マスク像のエッジ分解能を劣化させる非点収
差とマスク像の線形歪を生じさせる非点収差の双方を、
高精度かつ容易に補正できる荷電粒子線転写装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る電子線縮小転写装置の
光学系全体における結像関係図である。
光学系全体における結像関係図である。
【図２】クロスオーバ開口の上に設けた２段の非点補正
コイルの作用を示す図である。
コイルの作用を示す図である。
１ 電子銃 ２ コンデンサレ
ンズ ３ コンデンサレンズ ４ 成形開口 ５ 照明レンズ ６ マスク ７ 投影レンズ ８ 投影レンズ ９ 非点補正コイル ９′非点補正コイ
ル １０ 非点補正コイル １０′非点補正コ
イル １１ コントラスト開口 １２ 発散ビーム １３ 収束ビーム １８ ウェハ
ンズ ３ コンデンサレンズ ４ 成形開口 ５ 照明レンズ ６ マスク ７ 投影レンズ ８ 投影レンズ ９ 非点補正コイル ９′非点補正コイ
ル １０ 非点補正コイル １０′非点補正コ
イル １１ コントラスト開口 １２ 発散ビーム １３ 収束ビーム １８ ウェハ
Claims (8)
- 【請求項１】 マスク上のパターンを荷電粒子線で照明
する照明光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感応
基板上に投影結像させる投影光学系と、を備える荷電粒
子線転写装置であって；少なくとも２段の非点補正コイ
ルを具備し、 該非点補正コイルの強度比及び収束・発散の設定又は調
整により、非点補正コイルを合成した非点補正レンズの
主面の位置が、光学系中の特定の光軸方向位置に一致し
ていることを特徴とする荷電粒子線転写装置。 - 【請求項２】 上記特定の光軸方向位置が上記投影光学
系の投影レンズ主面又はその共役面であることを特徴と
する請求項１記載の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項３】 上記投影光学系中に、マスクで散乱され
た荷電粒子線の感応基板方向への通過を阻止するコント
ラスト開口が備えられており、 上記特定の光軸方向位置が、コントラスト開口又はその
共役面であることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子
線転写装置。 - 【請求項４】 上記特定の光軸方向位置と上記各非点補
正コイルの距離がそれぞれａ1 、ａ2 、各非点補正コイ
ルの強度がＡ1 、Ａ2 であるときに、 ａ1 Ａ1 ＝ａ2 Ａ2 とされていることを特徴とする請求項１、２又は３記載
の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項５】 上記各非点補正コイルが上記特定の光軸
方向位置から等距離にあり、互いに強度及び方向の等し
い磁場を作ることを特徴とする請求項１、２又は３記載
の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項６】 上記各非点補正コイルが上記特定の光軸
方向位置から同じ側にあり、各非点補正コイルの作る磁
場が互いに９０°異なる位相を有することを特徴とする
請求項１、２又は３記載の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項７】 上記非点補正コイルが他のレンズ磁場中
にあり、該磁場による荷電粒子線の回転を加味して各非
点補正コイル相互の磁場の位相が調整されていることを
特徴とする請求項１、２又は３記載の荷電粒子線転写装
置。 - 【請求項８】 マスク上のパターンを荷電粒子線で照明
する照明光学系と、マスクを通過した荷電粒子線を感応
基板上に投影結像させる投影光学系と、を備える荷電粒
子線転写装置であって；上記投影光学系中に、マスクで
散乱された荷電粒子線の感応基板方向への通過を阻止す
るコントラスト開口が備えられており、 第１の組をなす非点補正コイルからなる第１の非点補正
レンズと、第２の組をなす非点補正コイルからなる第２
の非点補正レンズとを備え、 第１の非点補正レンズの主面が上記投影光学系の投影レ
ンズ主面と一致し、 第２の非点補正レンズの主面がコントラスト開口面と一
致することを特徴とする荷電粒子線転写装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287337A JP2000100364A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 荷電粒子線転写装置 |
| US09/393,012 US6388261B1 (en) | 1998-09-25 | 1999-09-10 | Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods exhibiting reduced astigmatisms and linear distortion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10287337A JP2000100364A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 荷電粒子線転写装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100364A true JP2000100364A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17716073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10287337A Pending JP2000100364A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 荷電粒子線転写装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6388261B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000100364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7351969B2 (en) | 2001-01-10 | 2008-04-01 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
| CN102737933A (zh) * | 2011-04-13 | 2012-10-17 | Fei公司 | Tem的无失真消像散 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW579536B (en) | 2001-07-02 | 2004-03-11 | Zeiss Carl Semiconductor Mfg | Examining system for the particle-optical imaging of an object, deflector for charged particles as well as method for the operation of the same |
| DE102009052392A1 (de) * | 2009-11-09 | 2011-12-15 | Carl Zeiss Nts Gmbh | SACP-Verfahren und teilchenoptisches System zur Ausführung eines solchen Verfahrens |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4207232B2 (ja) * | 1997-09-02 | 2009-01-14 | 株式会社ニコン | 荷電ビーム露光装置 |
| US6066855A (en) * | 1997-10-07 | 2000-05-23 | Nikon Corporation | Charged-particle-beam optical system exhibiting aberration correction |
| JPH11142121A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-28 | Nikon Corp | レチクルの歪み計測方法および歪み計測装置 |
| JPH11176737A (ja) * | 1997-12-10 | 1999-07-02 | Nikon Corp | 荷電ビーム露光装置 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP10287337A patent/JP2000100364A/ja active Pending
-
1999
- 1999-09-10 US US09/393,012 patent/US6388261B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7351969B2 (en) | 2001-01-10 | 2008-04-01 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
| US7569838B2 (en) | 2001-01-10 | 2009-08-04 | Ebara Corporation | Electron beam inspection system and inspection method and method of manufacturing devices using the system |
| CN102737933A (zh) * | 2011-04-13 | 2012-10-17 | Fei公司 | Tem的无失真消像散 |
| JP2012221958A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Fei Co | 歪みのないｔｅｍの非点収差補正 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6388261B1 (en) | 2002-05-14 |
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| A02 | Decision of refusal |
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