JP2006114726A - Charged-particle-beam exposure apparatus - Google Patents

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JP2006114726A JP2004301182A JP2004301182A JP2006114726A JP 2006114726 A JP2006114726 A JP 2006114726A JP 2004301182 A JP2004301182 A JP 2004301182A JP 2004301182 A JP2004301182 A JP 2004301182A JP 2006114726 A JP2006114726 A JP 2006114726A
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Hiroyasu Shimizu
弘泰 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged-particle-beam exposure apparatus whereby such the aberration of the beam of the exposure apparatus as a curvature of field can be reduced without deteriorating the telecentric characteristics possessed by it on both its input and output sides relative to the exposure apparatus. <P>SOLUTION: In the charged-particle-beam exposure apparatus, a main beam 3 obliquely incident on a reticle 1 is so deflected by the action of a fifth deflector 15 as to be made vertically incident on the surface of the reticle 1. Also, the main beam 3 is so emitted vertically from the surface of the reticle 1, and is so deflected by the mutual action generated between a first deflector 10 and the fifth deflector 15 as to be directed to the side of the optical axis of the exposure apparatus in the closer position to the reticle 1 than the position of the first deflector 10, and as to progress more closely to the optical axis than the position shown in Figure 2. Then, although the main beam 3 proceeds obliquely up to the vicinity of a wafer 8, it is so deflected by the mutual action generated between a fourth deflector 13 and a sixth deflector 16 in the closer position to the wafer 8 than the position of the fourth deflector 13 as to become vertical to the wafer 8 and as to be made vertically incident on the wafer 8. As a result, such an aberration of a beam of the exposure apparatus as a curvature of field can be reduced without deteriorating the telecentric characteristics possessed by it on both its input and output sides relative to the exposure apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、荷電粒子線を用いて、レチクルに形成されたパターンを、投影光学系によりウエハ等の感応基板に露光転写する荷電粒子線露光装置に関するものである。   The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus that uses a charged particle beam to expose and transfer a pattern formed on a reticle onto a sensitive substrate such as a wafer by a projection optical system.

近年、半導体デバイスの集積度の向上により微細化されたパターンは従来の紫外光を用いた露光方法では解像が困難になりつつあり、荷電粒子線や極端紫外線(EUV)を用いた新しい露光方法が使用されるようになってきている。中でも荷電粒子線を用いた露光装置は、電気的手段による制御性が良い、等の利点を持ち、次世代の露光手段として有望である。   In recent years, it has become difficult to resolve patterns refined by increasing the integration degree of semiconductor devices by conventional exposure methods using ultraviolet light, and a new exposure method using charged particle beams and extreme ultraviolet rays (EUV). Are beginning to be used. Among them, an exposure apparatus using a charged particle beam has advantages such as good controllability by electric means, and is promising as a next-generation exposure means.

荷電粒子線露光装置においては、荷電粒子線光学系の収差や歪等のために、広い領域を一度に露光転写することができない。このため、例えば1つのチップに相当する領域を、複数のサブフィールド(副視野)と呼ばれる領域に分けて、サブフィールドごとにレチクルのパターンをウエハに露光転写し、露光転写されたパターンをつなぎ合わせて1つのチップのパターンを得る、分割露光転写方式が採用されるようになってきている。   In a charged particle beam exposure apparatus, a large area cannot be exposed and transferred at a time due to aberrations and distortions of a charged particle beam optical system. For this reason, for example, an area corresponding to one chip is divided into a plurality of areas called subfields (subfields), and a reticle pattern is exposed and transferred to the wafer for each subfield, and the exposed and transferred patterns are joined together. Thus, a divided exposure transfer method for obtaining a pattern of one chip has been adopted.

このような、従来の分割露光転写方式による電子線露光装置の投影光学系の概要を図2に示す。図2において、不図示の電子線源から放出された電子線は、不図示の照明光学系により、レチクル1を照明する。   FIG. 2 shows an outline of the projection optical system of the electron beam exposure apparatus using the conventional divided exposure transfer system. In FIG. 2, an electron beam emitted from an electron beam source (not shown) illuminates the reticle 1 by an illumination optical system (not shown).

レチクルは通常1mm角程度に分割されており、分割された個々の領域をレチクル側サブフィールド(副視野)2と呼ぶ。照明電子線は、一つのレチクル側サブフィールド2内を一括して照明するようになっている。   The reticle is usually divided into approximately 1 mm square, and each divided area is referred to as a reticle side subfield (subfield) 2. The illumination electron beam collectively illuminates the inside of one reticle side subfield 2.

図2において、3は投影光学系における偏向軌道の主光線であり、4a〜4c、5a〜5cは、それぞれレチクル側サブフィールド2の端部から放出される電子線を示している。レチクル1を通過したこれらの電子線は第1投影レンズ6と第2投影レンズ7とにより、被露光物であるウエハ8にレチクルの像を結ぶように調整されている。通常、投影光学系の倍率は1/4程度に設定されている。   In FIG. 2, 3 is the principal ray of the deflection trajectory in the projection optical system, and 4 a to 4 c and 5 a to 5 c indicate electron beams emitted from the end of the reticle side subfield 2. These electron beams that have passed through the reticle 1 are adjusted by the first projection lens 6 and the second projection lens 7 so as to form an image of the reticle on the wafer 8 that is the object to be exposed. Usually, the magnification of the projection optical system is set to about 1/4.

レチクル側サブフィールド2をウエハ8上に結像したものを、ウエハ側サブフィールド9と呼んでいる。ウエハ8上で分割されたレチクルの像(ウエハ側サブフィールド9)を繋ぎ合せて半導体装置の回路等の全体の像を形成する。   An image formed on the wafer-side subfield 2 on the wafer 8 is called a wafer-side subfield 9. The image of the reticle (wafer side subfield 9) divided on the wafer 8 is connected to form an image of the entire circuit of the semiconductor device.

電子線は照明光学系中の不図示の成形開口の像をレチクル1上に結ぶように調整されており、不図示の照明光学系偏向器により所望のレチクル側サブフィールド2に照明電子線を偏向していく。偏向幅はレチクル上で20mm程度で、これをメインフィールド(主視野)と呼ぶ。実際の露光は、電子線をメインフィールドの方向に偏向し、メインフィールドと直交する方向にレチクルステージ、ウエハステージを連続的に動かして(レチクルステージとウエハステージの方向は通常逆になる)行う。   The electron beam is adjusted so as to form an image of a shaping aperture (not shown) in the illumination optical system on the reticle 1, and the illumination electron beam is deflected to a desired reticle side subfield 2 by an illumination optical system deflector (not shown). I will do it. The deflection width is about 20 mm on the reticle, and this is called the main field (main field of view). Actual exposure is performed by deflecting the electron beam in the direction of the main field and continuously moving the reticle stage and wafer stage in a direction perpendicular to the main field (the directions of the reticle stage and the wafer stage are usually reversed).

一方、レチクル側サブフィールド2間には、ストラット(梁)と呼ばれる補強材やスカートと呼ばれるパターンのない部分があるので、レチクル側サブフィールド2をそのままウエハ8上に投影すると、連続したパターンが得られない。したがって、その部分を調整するために投影光学系にも偏向器が設けられている。さらに、偏向によって発生する収差を偏向器を調整することで低減させることができる。図2において第1偏向器10、第2偏向器11、第3偏向器12、第4偏向器13はこの目的のために設置されている。なお、図2において、14はレチクル1で散乱された電子線をカットするためのコントラストアパーチャである。   On the other hand, between the reticle side subfields 2, there are reinforcing members called struts (beams) and portions without patterns called skirts. Therefore, when the reticle side subfield 2 is projected onto the wafer 8 as it is, a continuous pattern is obtained. I can't. Therefore, a deflector is also provided in the projection optical system in order to adjust that portion. Furthermore, aberrations caused by deflection can be reduced by adjusting the deflector. In FIG. 2, a first deflector 10, a second deflector 11, a third deflector 12, and a fourth deflector 13 are installed for this purpose. In FIG. 2, reference numeral 14 denotes a contrast aperture for cutting the electron beam scattered by the reticle 1.

また、この投影光学系は、入出側両テレセントリックな光学系とされている。その理由は、もし、レチクル1の光軸方向位置、ウエハ8の光軸方向位置が変動した場合に、結像位置が変化して、像の歪が発生するのを抑えるためである。   The projection optical system is an input / output telecentric optical system. The reason is that if the position of the reticle 1 in the optical axis direction and the position of the wafer 8 in the optical axis direction fluctuate, the image formation position changes to prevent image distortion.

ところが、図2に示す従来例のような荷電粒子線投影光学系を継承しつつ、分解能を向上させようとすると、像面湾曲等の収差が問題になる。像面湾曲を改善する効果的な手法は、図3に示すように偏向軌道を極力光軸付近に近づけることである。図3においては、図2に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。   However, if the resolution is improved while inheriting the charged particle beam projection optical system as in the conventional example shown in FIG. 2, aberrations such as field curvature become a problem. An effective method for improving the field curvature is to bring the deflection trajectory as close to the optical axis as possible as shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ところが、図3を見て分かるように、偏向軌道を光軸付近に近づけようとすると、偏向軌道はレチクル1面およびウエハ8面で傾きを持ってしまう。偏向軌道の傾きが大きいと、レチクル1やウエハ8の高さ変動によって、像の位置ずれが発生してしまう。典型的には、レチクル1面、ウエハ8面での偏向軌道の傾きは数度になり、例えば、ウエハステージが1μm変動すると、17nm以上の結像位置変化が発生する。   However, as can be seen from FIG. 3, when the deflection trajectory is brought closer to the vicinity of the optical axis, the deflection trajectory has an inclination on the reticle 1 surface and the wafer 8 surface. When the inclination of the deflection trajectory is large, the image position shifts due to the height fluctuation of the reticle 1 or the wafer 8. Typically, the inclination of the deflection trajectory on the reticle 1 surface and the wafer 8 surface is several degrees. For example, when the wafer stage fluctuates by 1 μm, an imaging position change of 17 nm or more occurs.

これを低減させるためにはレチクルステージ、ウエハステージの高さ変動を抑えるか、高さ変動を検知して荷電粒子線投影光学系で補正をかけることが必要になる。しかしながら、各ステージの高精度化は非常に経費がかかる。また、荷電粒子線投影光学系での補正を行うと、補正範囲が増えて応答速度が遅くなり、処理時間が長くかかってしまうという問題点がある。   In order to reduce this, it is necessary to suppress the height variation of the reticle stage and wafer stage, or to detect the height variation and correct it with the charged particle beam projection optical system. However, increasing the accuracy of each stage is very expensive. Further, when correction is performed by the charged particle beam projection optical system, there is a problem that the correction range increases, the response speed becomes slow, and the processing time is long.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、入出側テレセントリック性を悪化させることなく、像面湾曲等の収差を低減することができる荷電粒子線露光装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a charged particle beam exposure apparatus capable of reducing aberrations such as field curvature without deteriorating entry / exit telecentricity. To do.

前記課題を達成するための第1の手段は、荷電粒子線を用いて、レチクルに形成されたパターンを、投影光学系によりウエハ等の感応基板に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記投影光学系用の偏向器の少なくとも一つが、前記荷電粒子線の進行方向において、結像面より下流側に設けられていることを特徴とする荷電粒子線露光装置(請求項1)である。   A first means for achieving the above object is a charged particle beam exposure apparatus that uses a charged particle beam to expose and transfer a pattern formed on a reticle onto a sensitive substrate such as a wafer by a projection optical system, A charged particle beam exposure apparatus (Claim 1), wherein at least one of the deflectors for the projection optical system is provided downstream of the imaging plane in the traveling direction of the charged particle beam. .

結像面より下流側に設けられた偏向器の磁場は、結像面の上流側にまで広がり、荷電粒子線が結像面に達するまでの軌道の偏向に寄与する。よって、その分、結像面に近い位置で軌道を偏向させることができるようになり、例えば、後記第2の手段を実現することができる。   The magnetic field of the deflector provided on the downstream side of the imaging plane spreads to the upstream side of the imaging plane and contributes to the deflection of the trajectory until the charged particle beam reaches the imaging plane. Therefore, it becomes possible to deflect the trajectory at a position closer to the imaging plane, and for example, the second means described later can be realized.

前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、前記荷電粒子線の主光線が、前記投影光学系の偏向器の内、前記荷電粒子線の進行方向において、前記結像面より上流側にあり最も前記結像面に近い偏向器の位置より下流側、かつ、前記結像面の上流側で、前記結像面に対してほぼ垂直となって、前記結像面に入射するようにされていることを特徴とするもの(請求項2)である。   The second means for solving the problem is the first means, wherein the principal ray of the charged particle beam is in the traveling direction of the charged particle beam in the deflector of the projection optical system. On the upstream side of the imaging plane and downstream of the position of the deflector closest to the imaging plane, and on the upstream side of the imaging plane, substantially perpendicular to the imaging plane, It is designed to be incident on the image plane (claim 2).

本手段においては、結像面より下流側に設けられている偏向器の作用により、荷電粒子線の主光線が、結像面より上流側にあり最も前記結像面に近い偏向器の位置より下流側、かつ、結像面の上流側で、結像面に対してほぼ垂直となって、結像面に入射するようにすることができる。すなわち、出側テレセントリック性を確保した場合に、従来よりも結像面に近い位置まで、主光線を斜め入射させることができるので、その分、偏向軌道が光軸近傍を通るようにすることができ、像面湾曲等の収差を低減することができる。   In this means, due to the action of the deflector provided on the downstream side of the imaging surface, the principal ray of the charged particle beam is upstream of the imaging surface and from the position of the deflector closest to the imaging surface. On the downstream side and on the upstream side of the imaging plane, it can be made substantially incident on the imaging plane and incident on the imaging plane. That is, when the exit-side telecentricity is ensured, the chief ray can be incident obliquely to a position closer to the imaging plane than before, and accordingly, the deflection trajectory can pass near the optical axis. And aberrations such as field curvature can be reduced.

なお、本欄及び特許請求の範囲において、「ほぼ垂直」とは、完全な垂直でなくても、露光転写精度に問題となるような影響がない範囲で完全な垂直でなくてもよいという意味であり、投影光学系の投影要求精度、収差、レチクルやウエハの光軸方向位置変動の大きさ等に応じて、当業者がその範囲を適宜定めることができる。   In this section and the claims, “substantially vertical” means that it may not be completely vertical, but may not be completely vertical as long as it does not affect the exposure transfer accuracy. The range can be appropriately determined by those skilled in the art according to the required projection accuracy of the projection optical system, the aberration, the magnitude of the position variation of the reticle or wafer in the optical axis direction, and the like.

前記課題を解決するための第3の手段は、荷電粒子線を用いて、レチクルに形成されたパターンを、投影光学系によりウエハ等の感応基板に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記投影光学系用の偏向器の少なくとも一つが、前記荷電粒子線の進行方向において、前記レチクル面より上流側に設けられていることを特徴とする荷電粒子線露光装置(請求項3)である。   A third means for solving the above problem is a charged particle beam exposure apparatus that uses a charged particle beam to expose and transfer a pattern formed on a reticle onto a sensitive substrate such as a wafer by a projection optical system, A charged particle beam exposure apparatus (Claim 3), wherein at least one of the deflectors for the projection optical system is provided upstream of the reticle surface in the traveling direction of the charged particle beam. .

レチクル面より上流側に設けられた偏向器の電場又は磁場は、レチクル面の下流側にまで広がり、荷電粒子線がレチクル面から放出された後の軌道の偏向に寄与する。よって、その分、レチクル面に近い位置で軌道を偏向させることができるようになり、例えば、後記第4の手段を実現することができる。   The electric field or magnetic field of the deflector provided upstream from the reticle surface extends to the downstream side of the reticle surface, and contributes to the deflection of the trajectory after the charged particle beam is emitted from the reticle surface. Accordingly, the trajectory can be deflected at a position closer to the reticle surface, and for example, the fourth means described later can be realized.

前記課題を解決するための第4の手段は、前記第3の手段であって、前記レチクル面からほぼ垂直に出射した前記荷電粒子線の主光線が、前記投影光学系の偏向器の内、前記荷電粒子線の進行方向において、前記レチクル面より下流側にあり最も前記レチクル面に近い偏向器の位置より上流側、かつ、前記レチクル面の下流側で、光軸方向に偏向されるようにされていることを特徴とするもの(請求項4)である。   A fourth means for solving the above-mentioned problem is the third means, wherein the principal ray of the charged particle beam emitted substantially perpendicularly from the reticle surface is within the deflector of the projection optical system, In the traveling direction of the charged particle beam, it is deflected in the optical axis direction on the downstream side of the reticle surface and upstream of the position of the deflector closest to the reticle surface and on the downstream side of the reticle surface. (Claim 4).

本手段においては、レチクル面より上流側に設けられている偏向器の作用により、レチクル面からほぼ垂直に出射した荷電粒子線の主光線が、投影光学系の偏向器の内、荷電粒子線の進行方向において、レチクル面より下流側にあり最もレチクル面に近い偏向器の位置より上流側、かつ、レチクル面の下流側で、光軸方向に偏向されるようにされている。すなわち、入側テレセントリック性を確保した場合に、主光線を従来よりもレチクル面に近い位置で光軸側に偏向させることができるので、偏向軌道が光軸近傍を通るようにすることができ、像面湾曲等の収差を低減することができる。   In this means, the chief ray of the charged particle beam emitted substantially perpendicularly from the reticle surface by the action of the deflector provided on the upstream side of the reticle surface causes the charged particle beam of the projection optical system to In the advancing direction, the light is deflected in the optical axis direction on the downstream side of the reticle surface and upstream of the position of the deflector closest to the reticle surface and on the downstream side of the reticle surface. In other words, when the entrance-side telecentricity is ensured, the principal ray can be deflected toward the optical axis at a position closer to the reticle surface than in the past, so that the deflection trajectory can pass near the optical axis, Aberrations such as field curvature can be reduced.

本発明によれば、入出側テレセントリック性を悪化させることなく、像面湾曲等の収差を低減することができる荷電粒子線露光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a charged particle beam exposure apparatus that can reduce aberrations such as field curvature without deteriorating entry / exit telecentricity.

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態である電子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。図1において、不図示の電子線源から放出された電子線は、不図示の照明光学系により、レチクル1を照明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a projection optical system of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an electron beam emitted from an electron beam source (not shown) illuminates the reticle 1 by an illumination optical system (not shown).

レチクルは通常1mm角程度に分割されており、分割された個々の領域をレチクル側サブフィールド(副視野)2と呼ぶ。照明電子線は、一つのレチクル側サブフィールド2内を一括して照明するようになっている。   The reticle is usually divided into approximately 1 mm square, and each divided area is referred to as a reticle side subfield (subfield) 2. The illumination electron beam collectively illuminates the inside of one reticle side subfield 2.

図1において、3は投影光学系における偏向軌道の主光線であり、4a〜4c、5a〜5cは、それぞれレチクル側サブフィールド2の端部から放出される電子線を示している。レチクル1を通過したこれらの電子線は第1投影レンズ6と第2投影レンズ7とにより、被露光物であるウエハ8にレチクルの像を結ぶように調整されている。通常、投影光学系の倍率は1/4程度に設定されている。   In FIG. 1, 3 is a principal ray of a deflection trajectory in the projection optical system, and 4 a to 4 c and 5 a to 5 c indicate electron beams emitted from the end of the reticle-side subfield 2. These electron beams that have passed through the reticle 1 are adjusted by the first projection lens 6 and the second projection lens 7 so as to form an image of the reticle on the wafer 8 that is the object to be exposed. Usually, the magnification of the projection optical system is set to about 1/4.

レチクル側サブフィールド2をウエハ8上に結像したものを、ウエハ側サブフィールド9と呼んでいる。ウエハ8上で分割されたレチクルの像(ウエハ側サブフィールド9)を繋ぎ合せて半導体装置の回路等の全体の像を形成する。   An image formed on the wafer-side subfield 2 on the wafer 8 is called a wafer-side subfield 9. The image of the reticle (wafer side subfield 9) divided on the wafer 8 is connected to form an image of the entire circuit of the semiconductor device.

電子線は照明光学系中の不図示の成形開口の像をレチクル1上に結ぶように調整されており、不図示の照明光学系偏向器により所望のレチクル側サブフィールド2に照明電子線を偏向していく。偏向幅はレチクル上で20mm程度で、これをメインフィールド(主視野)と呼ぶ。実際の露光は、電子線をメインフィールドの方向に偏向し、メインフィールドと直交する方向にレチクルステージ、ウエハステージを連続的に動かして(レチクルステージとウエハステージの方向は通常逆になる)行う。   The electron beam is adjusted so as to form an image of a shaping aperture (not shown) in the illumination optical system on the reticle 1, and the illumination electron beam is deflected to a desired reticle side subfield 2 by an illumination optical system deflector (not shown). I will do it. The deflection width is about 20 mm on the reticle, and this is called the main field (main field of view). Actual exposure is performed by deflecting the electron beam in the direction of the main field and continuously moving the reticle stage and wafer stage in a direction perpendicular to the main field (the directions of the reticle stage and the wafer stage are usually reversed).

一方、レチクル側サブフィールド2間には、ストラット(梁)と呼ばれる補強材やスカートと呼ばれるパターンのない部分があるので、レチクル側サブフィールド2をそのままウエハ8上に投影すると、連続したパターンが得られない。したがって、その部分を調整するために投影光学系にも偏向器が設けられている。さらに、偏向によって発生する収差を偏向器を調整することで低減させることができる。図1において第1偏向器10、第2偏向器11、第3偏向器12、第4偏向器13はこの目的のために設置されている。なお、図1において、14はレチクル1で散乱された電子線をカットするためのコントラストアパーチャである。   On the other hand, between the reticle side subfields 2, there is a portion having no pattern called a reinforcing material called a strut (beam) or a skirt, and when the reticle side subfield 2 is projected onto the wafer 8 as it is, a continuous pattern is obtained. I can't. Therefore, a deflector is also provided in the projection optical system in order to adjust that portion. Furthermore, aberrations caused by deflection can be reduced by adjusting the deflector. In FIG. 1, a first deflector 10, a second deflector 11, a third deflector 12, and a fourth deflector 13 are installed for this purpose. In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a contrast aperture for cutting an electron beam scattered by the reticle 1.

以上の構成は、図2に示された従来の投影光学系と同じであるが、図1に示す投影光学系においては、レチクル1の上流側(電子線の流れの上流側)に第5偏向器15が設けられ、かつ、ウエハ8の下流側に第6偏向器16が設けられている点が異なっている。   The above configuration is the same as that of the conventional projection optical system shown in FIG. 2, but in the projection optical system shown in FIG. 1, the fifth deflection is made upstream of the reticle 1 (upstream of the electron beam flow). A difference is that a device 15 is provided and a sixth deflector 16 is provided downstream of the wafer 8.

電子線の主光線3について説明すると、レチクル1に斜め方向から入射してくる主光線3は、第5偏向器15の作用により偏向され、レチクル1面に垂直に入射すると共に、レチクル1面から、レチクル1に垂直に出射して、第1偏向器10と第5偏向器15の相互作用により、第1偏向器10の位置よりレチクル1側に近い位置で光軸側に偏向され、図2に示す位置よりも光軸よりに進行する。   The chief ray 3 of the electron beam will be described. The chief ray 3 incident on the reticle 1 from an oblique direction is deflected by the action of the fifth deflector 15 and enters the reticle 1 surface perpendicularly and from the reticle 1 surface. 2 is emitted perpendicularly to the reticle 1 and is deflected toward the optical axis at a position closer to the reticle 1 than the position of the first deflector 10 by the interaction between the first deflector 10 and the fifth deflector 15. It advances from the optical axis rather than the position shown in FIG.

そして、ウエハ8の近傍までは斜めに進むが、第4偏向器13と第6偏向器16の相互作用により、第4偏向器13よりウエハ8に近い位置で、ウエハ8に垂直になるように偏向され、ウエハ8に垂直入射する。   Then, although it proceeds obliquely to the vicinity of the wafer 8, it is perpendicular to the wafer 8 at a position closer to the wafer 8 than the fourth deflector 13 due to the interaction between the fourth deflector 13 and the sixth deflector 16. The light is deflected and vertically incident on the wafer 8.

このように、偏向軌道を通る電子線の主光線3は、レチクル1面からレチクルに垂直に出射し、ウエハ8面に垂直に入射するので、この投影光学系は入出側テレセントリックな光学系となっている。さらに、主光線3がレチクル1を出た後、光軸方向に偏向される点が、第1偏向器10よりレチクル1側にあり、光軸方向からウエハ8に向かう主光線3が、ウエハ8に垂直な方向に偏向される点が、第4偏向器13よりウエハ8側にあるので、偏向軌道を光軸よりとすることが可能になって、その結果像面湾曲等の収差を低減できる。   In this way, the principal ray 3 of the electron beam passing through the deflection trajectory exits from the reticle 1 surface perpendicularly to the reticle and enters the wafer 8 surface perpendicularly, so that this projection optical system is an input / output telecentric optical system. ing. Further, after the principal ray 3 exits the reticle 1, the point deflected in the optical axis direction is on the reticle 1 side from the first deflector 10, and the principal ray 3 directed from the optical axis direction to the wafer 8 is reflected on the wafer 8. Since the point deflected in the direction perpendicular to the fourth deflector 13 is closer to the wafer 8 than the fourth deflector 13, the deflection trajectory can be made from the optical axis, and as a result, aberrations such as field curvature can be reduced. .

図1から明らかなように、第1偏向器10と第5偏向器15の偏向方向は同じとされており、第4偏向器13と第6偏向器16の偏向方向は同じとされている。   As is clear from FIG. 1, the deflection directions of the first deflector 10 and the fifth deflector 15 are the same, and the deflection directions of the fourth deflector 13 and the sixth deflector 16 are the same.

本発明の実施の形態である電子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the projection optical system of the electron beam exposure apparatus which is embodiment of this invention. 従来の分割露光転写方式による電子線露光装置の投影光学系の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the projection optical system of the electron beam exposure apparatus by the conventional division | segmentation exposure transfer system. 図2に示す投影光学系において、偏向軌道を光軸に近づけた状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which the deflection trajectory is brought close to the optical axis in the projection optical system shown in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1…レチクル、2…レチクル側サブフィールド、3…主光線、4a,4b,4c…レチクル側サブフィールドの端部から放出される電子線、5a,5b,5c…レチクル側サブフィールドの端部から放出される電子線、6…第1投影レンズ、7…第2投影レンズ、8…ウエハ、9…ウエハ側サブフィールド、10…第1偏向器、11…第2偏向器、12…第3偏向器、13…第4偏向器、14…コントラストアパーチャ、15…第5偏向器、16…第6偏向器

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reticle, 2 ... Reticle side subfield, 3 ... Main beam, 4a, 4b, 4c ... Electron beam emitted from edge part of reticle side subfield, 5a, 5b, 5c ... From edge part of reticle side subfield Emitted electron beam, 6 ... first projection lens, 7 ... second projection lens, 8 ... wafer, 9 ... wafer side subfield, 10 ... first deflector, 11 ... second deflector, 12 ... third deflection 13 ... 4th deflector, 14 ... Contrast aperture, 15 ... 5th deflector, 16 ... 6th deflector

Claims (4)

荷電粒子線を用いて、レチクルに形成されたパターンを、投影光学系によりウエハ等の感応基板に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記投影光学系用の偏向器の少なくとも一つが、前記荷電粒子線の進行方向において、結像面より下流側に設けられていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 A charged particle beam exposure apparatus that exposes and transfers a pattern formed on a reticle to a sensitive substrate such as a wafer by a projection optical system using a charged particle beam, wherein at least one of the deflectors for the projection optical system includes: A charged particle beam exposure apparatus, wherein the charged particle beam exposure apparatus is provided downstream of the imaging plane in the traveling direction of the charged particle beam. 請求項1に記載の荷電粒子線露光装置であって、前記荷電粒子線の主光線が、前記投影光学系の偏向器の内、前記荷電粒子線の進行方向において、前記結像面より上流側にあり最も前記結像面に近い偏向器の位置より下流側、かつ、前記結像面の上流側で、前記結像面に対してほぼ垂直となって、前記結像面に入射するようにされていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 2. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 1, wherein a principal ray of the charged particle beam is upstream of the imaging plane in a traveling direction of the charged particle beam in a deflector of the projection optical system. So that it is substantially perpendicular to the imaging plane on the downstream side of the deflector position closest to the imaging plane and the upstream side of the imaging plane, and is incident on the imaging plane. A charged particle beam exposure apparatus. 荷電粒子線を用いて、レチクルに形成されたパターンを、投影光学系によりウエハ等の感応基板に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記投影光学系用の偏向器の少なくとも一つが、前記荷電粒子線の進行方向において、前記レチクル面より上流側に設けられていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。 A charged particle beam exposure apparatus that exposes and transfers a pattern formed on a reticle to a sensitive substrate such as a wafer by a projection optical system using a charged particle beam, wherein at least one of the deflectors for the projection optical system includes: A charged particle beam exposure apparatus, wherein the charged particle beam exposure apparatus is provided upstream of the reticle surface in the traveling direction of the charged particle beam. 請求項3に記載の荷電粒子線露光装置であって、前記レチクル面からほぼ垂直に出射した前記荷電粒子線の主光線が、前記投影光学系の偏向器の内、前記荷電粒子線の進行方向において、前記レチクル面より下流側にあり最も前記レチクル面に近い偏向器の位置より上流側、かつ、前記レチクル面の下流側で、光軸方向に偏向されるようにされていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
4. The charged particle beam exposure apparatus according to claim 3, wherein a principal ray of the charged particle beam emitted substantially perpendicularly from the reticle surface is a traveling direction of the charged particle beam in a deflector of the projection optical system. In the optical axis direction on the downstream side of the reticle surface and upstream of the position of the deflector closest to the reticle surface and on the downstream side of the reticle surface. Charged particle beam exposure apparatus.
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