JP2829942B2 - 電子ビーム・システム - Google Patents

電子ビーム・システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レチクルのパターンを
集積回路ウェーハ上に形成するための直接描画電子ビー
ム・システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】古典的な電子ビーム・システムは、「探
針形成型(probe-forming) 」システムであって、このシ
ステムでは、電子ビーム源の像であり、ガウス分布を持
つ狭いビームが、一度に「ピクセル」に等しい量分だけ
ウエーハまたはその他の対象物上で走査される。ここ
で、ピクセルは、高さが強度分布の半分で、幅がその全
幅の領域として定義されている。このような「ガウス
型」システムは、最も高い空間解像度を持つが、パター
ンの露出が逐次的に１度に１ピクセルしか走査できない
ため、すべての探針形成システムの中でスループットは
最も低い。しかし、これらシステムは、ピクセル毎に修
正を動的に適用して、電子レンズの収差とシステム中の
偏向装置を補正することができるという利点を持ってい
る。
【０００３】回路の線幅と等しくなるようにサイズが調
整可能な、より大きい点（スポット）をウェーハ上に作
製することによって、スループットの向上を図ることが
できる。もっと効率的なものとして、例えば、より高い
スループット・システムは、電子ビーム源それ自体でな
く、電子ビーム源によって照射されたアパチャまたは他
のオブジェクトの像を生成することによってウェーハ上
に形成される成形スポットを使用する。この場合、像
は、並列的に数百のピクセルを投射する直列露出によっ
て構成素子フィーチャ・パターンを構成できるように電
子的にサイズ可変である。その１例が、米国特許第4,24
3,866号で開示されている。
【０００４】並列的にすべてのピクセルを投射する投射
システムによって、最も高いスループットが得られる。
古典的な電子ビーム投射システムは、光学投射システム
でモデル化される。予見できる将来において、チップの
サイズは、およそ１７ｍｍ×３５ｍｍとなり、従って、
レチクルのサイズは、典型的な４:１縮小比率で、７０
ｍｍ×１４０ｍｍとなるであろう。現在の技術では、
０.２５μｍの臨界寸法に対応している公称デバイス・
グラウンドルールにおいて許容できる信頼度を持つ上記
サイズのレチクルをカバーする電子レンズを生産するこ
とはできない。
【０００５】電子ビーム・システムが光学的およびＸ線
システムに打ち勝つためには、スループットは、必須で
ある。従って、マスク投射は、ウェーハ露出に有効な技
法である。もちろん、高いスループットに対する主要必
要条件は、高強度ビームである。しかし、高パワーは、
レチクルに対する高い熱負荷を意味し、レチクルの耐え
られない歪みを生じることになる。
【０００６】投射システムのレチクルの熱歪みを最小に
する代替アプローチとして、吸収レチクルに代わって、
散乱レチクルを使用する方法が、S.D. Berger および
J.M.Gibson著, APPL. PHYS. LETTERS 57 (2) (1990) 15
3 において記載されている。散乱レチクルは、ウエーハ
の上方にあって、一層大きい散乱角を持つ散乱放射を吸
収して散乱コントラストをウェーハ上の強度コントラス
トに変換するアパチャを必要とする。
【０００７】探針形成システムに比較しての全フィール
ド投射システムの基本的欠点は、レチクル、電子ビーム
・システムまたはウエーハの不完全性のため、チップま
たは露出フィールドの収差（像のぼけや歪みなど）を動
的に修正することができないことである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】かくして、従来技術
は、正確度とスループットの間の許容できる均衡点を与
える電子ビーム・システムを追求してきたが、本発明は
このような要望に応えうる電子ビーム・システムを提供
することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、投射システム
の並列ピクセル処理能力と探針形成システムの縫合能力
とを組み合わせる直接描画応用のための電子ビーム・シ
ステムに関するものであり、このシステムは、最初のア
パチャを均一的に照射する電子銃と、アパチャの中間像
を生成するコンデンサ・レンズと、システム軸に平行に
レチクル上でビームを走査する制御可能なデフレクタの
第１のセットと、レチクルにおいて最初のアパチャの像
を形成すると共に、パターン化されたビームをコリメー
トする第１の可変軸レンズと、ウェーハ上の適切な位置
にビームを戻す制御可能なデフレクタの第２のセット
と、ウェーハ上にレチクル・サブフィールドの像を形成
する第２の可変軸レンズと、各サブフィールド毎に異な
る収差修正を適用する修正エレメントとを含む。
【００１０】かくして、当システムは、サブフィールド
につき少なくとも１０4個、好適には、１０8個のオーダ
ーのピクセル（ピクセルは１辺が０.１μｍ程度であ
る）の並列処理によって高いスループットを実現し、可
変軸レンズの低い収差の特徴と、ピクセル毎に像を縫合
する探針形成システムに関連した位置依存的修正を適用
する能力とを効果的に利用する。本発明の特徴は、様々
なエラーを補正するため各サブフィールド上で動的に修
正を行うことができる能力である。
【００１１】
【実施例】図１は、部分的に図解的であり、部分的に線
図表示の、本発明で使用される電子ビーム・システムを
表す図である。図面の最上部にある電子銃源１０は、本
例では１平方ｍｍの公称寸法を持つ照射アパチャ２０を
通って、システム軸１０２に沿ってＺ軸方向に下方に、
１００ＫｅＶの公称エネルギーで、発散電子ビームを放
射する。アパチャの寸法は、ウェーハ上のサブフィール
ドにわたる強度変動が許容できる限度内でこのアパチャ
を通る電子分布が均一になるように選ばれる。均一性の
限界は、典型的には、電子ビーム・システムに関して２
％である。アパチャ２０を通り抜けた後、ビームは、コ
ンデンサ・レンズとして動作する従来型磁気レンズ８に
よってコリメートされる（平行にされる）。
【００１２】非常に大きいフィールドを必要とするシス
テム要求を充たすため、ビームは、レチクル２０４の表
面を横切って順番に走査される。Ｘ軸方向に（図面の左
右に）またはＹ軸方向に（図面の前後に）あるいはその
両方向にＺ軸に交差してビームを偏向させる能力を持つ
従来技術の偏向手段３２と３４によってビームは偏向さ
せられる。ビームは、上方４２および下方極片４４を持
つ第１の可変軸レンズ４０を介して、第２の軸１０４に
沿って下方へ進む。（便宜上レチクルの第ｎ番目のサブ
フィールドにおけるビーム軸を「レチクル軸」と呼
ぶ）。
【００１３】(一般的に軸シフト手段と呼ばれる）軸シ
フト偏向ヨーク４３と４５は、これらのヨークの磁界
を、極片４２と４４の間に生成されるレンズ磁界に畳重
し、このため、組合された磁界は米国特許第4,376,249
号の中で教示されているように、ビームより大きい区域
で、軸１０４に関してＸ−Ｙ面で対称となる。このよう
な構成をとることによって、レンズによって引き起こさ
れる軸外収差は大幅に減少し、そのため、１０ｍｍを越
えることもある大きさの走査フィールドの使用が可能と
なる。レンズの光軸が制御可能にシフトされるので、こ
のタイプのレンズは、可変軸レンズ（ＶＡＬ）と呼ばれ
る。可変軸レンズの使用は、レチクルとウェーハ領域の
高解像度電子走査を提供するが、この走査は、チップ全
体の領域をカバーすることが必要とされる場合には、ウ
エーハとレチクルの機械的走査と組合わせて用いられ
る。
【００１４】ビーム１０４は、レンズ４０の上方部分に
よって、レチクル２０４上へ焦点を合わせられ、これに
よって、レチクル・サブフィールドと寸法的に一致する
アパチャ２０の像をレチクル上に作成する。ビーム１０
４は、レチクルの第ｎ番目のサブフィールドに突き当た
り、極片４４の孔を通ってＺ軸に沿って通過する。ビー
ムがレチクルを通り抜けると、ビームはサブフィールド
に含まれる情報に応じてパターン付けられる。従来の吸
収レチクルの場合、ビームは、本質的には、厚い不透明
な領域で吸収され、透明領域では干渉されることなく通
過する。リング型（「ドーナツ型」）パターンは、H.Bo
hlen他がSolid state technolgy, Sept(1984)210頁で記
述しているように、要求された構成素子フィーチャ・パ
ターンを組み立てる相補形レチクルの重ね合わせ位置
（スーパー・ポジション）で逐次露出される。
【００１５】レンズ４０の下方部分は、再び、本例での
ビームをコリメートして、デフレクタ６６と共に、以下
に記述するようにいくつかの機能を実行するコントラス
ト・アパチャ７０にビームを導く。好ましくは、ビーム
は、レンズ４０とレンズ５０の間の空間で、電子間の干
渉を減らすため、コリメートされる。ビームに「作用を
与える」という用語は、コリメートすること、合焦する
ことおよび焦点外れにすることを包含して使われる。
【００１６】レンズ４０の上方部分を含む先行レンズと
連係して、レンズ４０の下方部分は、レチクルの像をコ
リメートすると共に、電子銃源１０の像をブロック（阻
止）プレート７２のアパチャ７０に合焦させる。当業者
は、この要求事項によって課せられる制約または構成素
子の位置および焦点距離を容易に理解するであろう。ブ
ロック・プレート７２のアパチャ７０はレチクル結像系
の入射瞳と一致する。
【００１７】ウェーハ上のサブフィールドのイメージ
が、フル・チップ投影システムが置く位置から変換され
得るということは、本発明の利点である。かくして、レ
チクルのサブフィールドは、システムによって互いに本
質的に独立してウェーハに投影されることができる。し
たがって、システムが露出の前および露出中でさえ各サ
ブフィールドの位置に関する小さい修正を行うことがで
きるので、正確度と安定度に関してレチクルに置かれる
べき要求事項を劇的に減らすことができる。加えて、レ
チクルは、電子光学的に残存する歪みを補正するように
予め歪みを与えられたフィーチャ・パターンを持つこと
ができる。
【００１８】更に、修正をサブフィールド単位で加える
ことができるため（探針形成システムの主な利点である
が）、全チップ領域にわたってレチクル・パターンが連
続しなければならない必要性が排除される。従って、S.
D. Berger他が J. Vac. Sci.& Technol. B 9 (6)(1991)
2996頁で、または、 J.A. Liddle他が同誌の3000頁で
示しているように、サブフィールドが物理的に切り離さ
れ、そして、レチクルを支え、レチクルによって吸収さ
れた熱の歪み効果に抵抗するため補強支柱が使われる一
層強度のあるレチクルを使用することができる。ウェー
ハ上のサブフィールドは、それらが連続するように、シ
ステムの縫合能力を用いて、Ｘ-Ｙ面で位置を調節され
る。もちろん、この縫合は完全でなく、そのような分離
されたサブフィールド・システムは、隣接のサブフィー
ルドの像をウェーハ上で結合するという固有の問題を持
つ。
【００１９】デフレクタ６６と６８は、レチクル２０４
の上部で行われたものと逆の変換を実行し、アパチャ７
０においてビーム１０４をシステム軸１０２へ戻し、次
に、ビームを最終ビーム１０６に屈曲させ（便宜的に、
ウェーハ上の第ｎ番目のサブフィールド像におけるビー
ム軸を「ウェーハ軸」と呼ぶ）、ビーム１０４の反対側
で軸１０２に並行して走らせる。ビームが軸１０２を横
切るポイントは、ビームが種々のサブフィールドの像を
造るときビームがそのポイントを通って旋回するので、
旋回ポイント（点）と呼ばれる。可変軸界浸レンズ（Ｖ
ＡＩＬ）５０は、可変軸レンズ４０の下半分と連係し
て、ビーム１０６をウエーハ２２４に合焦させ、レチク
ル・サブフィールドに含まれるパターンの縮小像をウェ
ーハ上に生成する。レンズ５０は、特定の形式のＶＡＩ
Ｌであって、ウェーハ２２４の下の透磁性プレート５６
が、ビームをウエーハ２２４に合焦させる磁界のための
戻り経路を提供するような形態となっている。偏向ヨー
ク５３は偏向ヨーク４３および４５と同様の機能をする
ものである。
【００２０】一般に、ＶＡＩＬは、ビームを通過させる
ことができる。レチクル２０４は界浸状態にあるので、
レンズ４０もまたＶＡＩＬである。レンズ４０は２つの
集束機能、すなわち、１つはレチクル２０４にコリメー
トされたビームを集束させ、もう１つはレチクル２０４
から現れるビームをコリメートするという２つの機能を
実行するので、それは「二重の」ＶＡＩＬと呼ぶことが
できるし、あるいは、ビームを止めるのではなく次の構
成素子に送るので、それを「伝達性」ＶＡＩＬと呼ぶこ
ともできる。
【００２１】軸交差は、本発明にいくつかの利点をもた
らす。当分野に知識を持つ当業者は、軸シフト・ヨーク
４３と４５によって軸外収差を減少させた場合は、ウエ
ーハ上のサブフィールドを一緒に縫合するように変位を
若干修正するだけで、ビーム軸１０４をウエーハ２２４
までそのまま下げれば十分であると思われるであろう。
いかなる構成素子も完全でないので、構成素子の追加
は、必ず収差を引き起こす。従って、当分野に知識を持
つ当業者は、単一のオフセット軸だけを持ち、デフレク
タ６６と６８のような追加構成素子の使用を避けること
を望むであろう。しかしながら、デフレクタ６６と６８
の追加と旋回ポイントを通しての偏向は、２つのレンズ
系４０と５０を互いに効果的に切り離すので、ビームを
それぞれの可変軸上にとどめたままで、各レンズは独立
してそれ自身の光軸を持つことができる。
【００２２】この独立性の第１の長所は、恣意的に選ば
れるある位置で、レンズ・システムの対称軸１０２上の
ある固定された旋回ポイントを通して常にビームが進む
ように操作できるという点である。そのため、各サブフ
ィールド毎に１つずつのアパチャを備え持たなくとも、
旋回ポイントに１つの多目的アパチャ７０があるだけで
よい。もしもビームがシステム軸の同じ側にとどまると
すれば、各サブフィールド毎に１つの開孔を持つアパチ
ャ・プレートが必要とされる。これは、Ｘ線マスクに望
まれる要求に匹敵する程の、正確度と安定度に関する非
常に厳重な要求が、高電力の電子衝撃を連続的に受ける
多孔アパチャ・プレートに求められるので、実際的でな
い。アパチャ７０は、いくつかの目的を持つ：すなわ
ち、（電子分散の尾を切り取ることによって）電子銃源
１０の像の大きさを制限すること；レチクルで大きく散
乱される電子をブロック即ち阻止すること；目標上に像
コントラストを作成すること；および、位置整合やその
他の修正のためにビーム電流を感知する手段を提供する
こと、などである。それゆえ、これは、しばしば、多目
的アパチャと呼ばれる。
【００２３】第２の利点は、（像面湾曲、非点収差、歪
みなどの）収差の動的修正のための構成素子を、固定さ
れた旋回ポイントのまわりに対称的に置くことができる
ことであり、これにより、ビームが修正構成素子を同心
で通り抜けるので、ビームの走査運動から生じる付加的
収差は最小にされる。
【００２４】対象物（レチクル）がレンズを定める集束
磁界の中に浸漬された状態に置かれるので、光学レンズ
と類似させて、レンズ４０は、また、界浸型レンズとも
呼ばれる。しかし、界浸は必要でなく、Ｚ軸に沿った物
理的な位置と磁界の形状を調整することもできる。レチ
クルは、図１に示されるように、レンズ４０の対称面に
正確に置かれる必要はない。レンズ４０の下方部分が、
レンズ５０と連係して、システムの全体的縮小を行うの
で、レチクルの異なる軸位置は、全システム・パフォー
マンスを最適化するように選ぶことができる。例えば、
レチクルは上流にかつレンズ４０の磁界の外側に置くこ
ともでき、その場合、レンズ４０の両方の部分は１つの
レンズとして機能する。
【００２５】電気的および機械的走査 露出プロセスは、以下の４つの独立した走査運動の同期
を必要とする: １．レチクル上の電気的ビーム走査 ２．レチクルの機械的走査 ３. ウェーハ上の電気的ビーム走査 ４. ウェーハの機械的走査 両方の電気的走査を修正して、レチクルとウェーハの機
械的走査のエラーを修正することができる。
【００２６】図１において、ビーム１０４は例えば図の
右から左へＸ軸方向にレチクル２０４上を進み（ビーム
１０６は同時にウェーハ２２４上を左から右へ進み）、
一方、レチクルとウェーハは、Ｙ軸方向に（図面の前後
方向に）機械的に走査される。機械的運動は、露出のた
めに中断されない。露出期間の運動による像のぼけは、
ステージの運動を補償するように露出期間にビームを偏
向することによって（ステージ運動のバッキングと呼ば
れる）避けられる。図２において、走査の動作が示され
ている。図２の（Ａ）は、７０×１４０のサブフィール
ドを持つチップの平面図であり、例示のため（６８、６
９、７０）の行のみ示されている。ビームは、Ｘ−Ｚ軸
に垂直なＹ軸方向では小さい範囲に、例えば、２、３の
サブフィールド行に事実上制限される。連続的に移動す
るステージが使われる時は、それで所望の結果が達成さ
れるので、Ｙ軸方向に大量に電気的にビームを走査する
必要はない。しかし、ＸとＹ方向の電気的走査は、ここ
で示したものより小さい偏向を持つ偏向システムを使う
ために機械的「ステップアンドリピート」運動と組み合
わせることができる。
【００２７】図例を用いての説明のため、レチクルとウ
ェーハがＹ軸方向に機械的に動かされる間、同時にビー
ムがＸ軸において５個のサブフィールドの線条上を進む
例が示されている。図２の（A）で、ビームのＸ軸方向
へ進む範囲は、符号２３２の付いた大括弧によって示さ
れ、Ｙ軸運動は２０２と示された矢印によって示され
る。ウェーハ（およびレチクル）がＹ軸方向に動くの
で、ビームも、位置合わせを維持するために、Ｙ軸方向
での電気的掃引を行わなければならない。これは、サブ
フィールド（１、７０）から（５、７０）と（５、６
９）の空間位置を示す図２の（Ｂ）において図示されて
いる。
【００２８】各サブフィールドは、動くウェーハ上での
位置合わせを維持するためＹ軸に沿って空間的に変位さ
れる。例えば、５個のフィールド掃引の終了時点で、サ
ブフィールド（５、７０）は１行分変位され、サブフィ
ールド（５、６９）はサブフィールド（１、７０）が露
出時に占めていたのと同じＹ軸値を持つ。線条２３２の
終了と共に機械的運動は逆方向に動き、ビームは図２の
（Ａ）の線条２３４に沿って進む。好ましくは、走査２
３２の終了時におけるレチクルとウエーハ移動速度の減
速の間、ビーム走査速度は、レチクルとウエーハの減速
を補うように調節される（次の走査２３４のはじめにお
ける加速の間についても同様の調節がなされる）。その
ような調節によって，ビームが減速加速の間に消される
場合に比較して、走査の終了時点での待機期間が短くな
る。
【００２９】図４には、描画されたウェーハの拡大部分
が示され、そこには、２つの隣接サブフィールド、ｎと
ｎ＋１の交差部分が誇張して表されている。共通の境界
のエッジに垂直な線は、隅の区域において（サブフィー
ルドがそこで重なるので）接続するが、そのような線
は、境界の中央では交わらないという点に注意すべきで
ある。逆に、境界に平行する線は、重なることがあり、
重なった領域において短絡するが、一方、そのような平
行線は、境界の中心部分では必要以上に分離される。
【００３０】２０ｎｍの公称整合誤差の場合、接続線の
間にギャップが生じないことを保証するため、サブフィ
ールドは、ある程度の距離（例えば５０ｎｍ）だけ重ね
合わせられなければならない。重ね合わせ区域の露出過
多は、米国特許出願番号第０８／１７３３１５号に教示
される技法の使用、または、対応する線分の三角形の先
端の使用によって、避けることが可能である。公称の重
ね合わせ長さを持つ相補的な三角形の先端は、サブフィ
ールドの境界における線分の端点に形成される。妥当な
角度は４５度であるが、当業者なら、環境に合わせて異
なる角度を容易に選択できるであろう。
【００３１】レチクルのタイプ 本発明のシステムは、種々のタイプのレチクル、すなわ
ち、上記参照文献でBerger氏が記述するステンシル・レ
チクルも、上記参照文献でBohlen氏が記述する”従来型
の”散乱レチクルも、ともに、使用することができる。
【００３２】ステンシル・レチクルでは、ビームは開放
アパチャを通過し、「不透明な」部分で完全に吸収され
る。この場合、多目的アパチャ７０のコントラスト向上
機能は必要とされないし、また、ブロック用プレート
は、このプレートのその他の機能が必要とされないかま
たは別の場所で実行されることができるならば、取り除
くこともできる。ステンシル・レチクルと散乱レチクル
は、２つの極端なレチクル設計を代表している。前者
は、レチクルに対する熱負荷に関する問題で苦しむ。後
者は、レチクルの「透明」区域（時に「通過」区域と呼
ばれる）においてさえコントラスト・アパチャでの電流
の相当な損失に苦しむ。
【００３３】図５は、本発明とともに使用しうるレチク
ルの断面図である。層５１０は、レチクルの主要材料で
あり、図例ではシリコンである。層５１０の厚さは、１
００ＫｅＶ電子の大部分（例えば９０％）がコントラス
ト・アパチャによって散乱されインターセプトされるの
に十分となるように、設定される。シリコンでは、その
厚さは、約１.０μｍである。支柱５２０と５２２は、
図示されたサブフィールドをそれらの間に含むように設
けられている。これら２つの支柱は、５０２の符号のつ
いた矢印によって示される公称距離だけ離される。サブ
フィールドの公称有用寸法は、５０４と付けられた矢印
によって示され、この例では１ｍｍである。支柱５２０
は、約０.２ｍｍの公称幅を持つ。支柱は、選択的後方
エッチングなどの従来のエッチング技術によって作製で
きる。アパチャ５１６は、ここでは個別の接続区域とし
て単純化して表わされているが、アパチャは層５１０の
開孔部である。
【００３４】上記のようなレチクルは、全体の散乱が少
ない（開孔部ではゼロ）という点で「差分的」散乱レチ
クルよりも有利である。したがって、コントラスト・ア
パチャにおける電流の損失は大幅に減少する。電子がア
パチャ７０を通過する経路付近で散乱されることによっ
て生じる電子の背景強度が、ウェーハ上に常に存在す
る。ブロック区域の厚さは、使用レジスト工程のコント
ラストに適した程度にこの区域を通る電子の除去率（レ
チクル厚さを増やすことで増加する）を与えるように選
択される。
【００３５】調整とエラー補正 本発明の１つの利点は、投射技術と探針形成システムの
特徴を組合わせることによって、各サブフィールドが、
レンズ収差、熱歪み、機械的移動上のエラー等に関し動
的に補正できることである。システムは、各サブフィー
ルドに対する収差の点で、また、動作の間ビームによっ
て与えられる熱による影響に対し、最初に調整される。
システムが各サブフィールドを処理するとき、補正因子
が、レンズ、デフレクタおよびその他の（４極、６極、
８極レンズ等のような）補正素子に適用される。
【００３６】加えて、ウェーハ上の対応する位置決めマ
ークと突き合わせられるべき調整用パターンを含むチッ
プの周囲に、電子パルスを向かわせることによって閉ル
ープ形態でシステムを使うことができる。位置決めの正
確度は、位置決めマークから散乱された電子を検出する
ことによってチェックされ、適切な修正が、デフレクタ
や他の補正エレメントに適用される。
【００３７】代替実施例 図３の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）において、本発明の
３つの代替的実施例が示されている。実線１０３、１０
３’および１０３”は、オブジェクト（照射アパチャ２
０とレチクル２０４）の結像線軌跡を表し、破線１０
１、１０１’および１０１”は、ビーム源１０の結像線
軌跡を表す。軸シフトは、明示のため、図面で示されて
いない。
【００３８】オブジェクト（照射アパチャとレチクル）
とビーム源の像は、それぞれの線が収束する所で発生す
る。図３の（Ａ）で、レンズ６は、レンズ４０にとって
適切な位置にビーム源１０の中間像を形成し、アパチャ
７０上にもう一つの像を形成する。このレンズは、任意
選択のもので、構成素子の位置と焦点距離に対する制約
の付加という代償はあるもののビーム源からの電子の一
層の効率的利用を提供する。この任意選択機能が使われ
る場合、照射アパチャとビーム源は共役でない。
【００３９】レンズ８は、照射アパチャ２０の像を、Ｖ
ＡＬレンズ４０の電磁界から外れるように図１の実施例
の位置から上流に移されたレチクル２０４上に、形成す
る。このシフトは、レチクルや支持体の動きによって起
こる渦電流に伴う問題を排除する。それはまた、レチク
ルとそのステージに関する物理的環境の制約を少なくす
る。この制約減少は、最大のスループットを得るために
ステージを迅速に移動させる必要性という観点から非常
に重要である。更に、レチクルの磁気的環境は、収差を
最小にするため慎重に整えられなければならない。すな
わち、レチクルがレンズの電磁界に置かれていると、そ
の電磁界の大きさが集束条件によって定められそのため
に固定されるため、上記必要なレチクルの環境を整える
ことができない。
【００４０】ＶＡＬレンズ４０の機能は、アパチャ７０
上にビーム源１０の像を形成し、また、ＶＡＬレンズ５
０と連係して、レチクル２０４の像をウエーハ上に形成
することである。ＶＡＬ４０はビーム１０３の線をコリ
メートすると共に、ビーム１０１の線を集束して、アパ
チャ７０上に電子源の像を形成するので、このレンズ
は、コリメータ／コンデンサ・レンズと呼ばれる。素子
６６と６８の間の空間において、ビーム１０３は平行線
となり、ビーム１０１は集束線となる。図の記号・線図
表示は、概念を表していて、電子の空間分布を表すもの
ではない。ビームがサブフィールドの大きさに見合うも
のであるため、図３の（Ａ）から推量できるように、ビ
ームは、ヨークの内径の範囲内の空間を充足しきれな
い。「オブジェクトからの電子ビームをコリメートす
る」という用語とその変形語は、オブジェクトの像平面
が無限遠にあるという光学用語と同義である。
【００４１】素子６６と６８の間においては、第ｎ番目
のサブフィールドの像平面は無限遠にあり、ビーム源１
０の像平面は、（アパチャ７０の面で）有限距離にあ
る。ビーム１０３が平行線として示されているという事
実は、すべての電子が軸１０２に並行に進むということ
を意味しない。ＶＡＬ４０は、軸シフト・ヨーク４３と
４５と共に図式的に示されている。主コイルと極片は、
光学レンズの表示に類似させて、ヨークを囲む曲線によ
って象徴的に表わされている。
【００４２】図３の（Ｂ）において、レンズ６は上記の
ように作用し、一方、レンズ８は照射アパチャ２０から
の線をコリメートする。レンズ４０の左側は、レンズ８
が図３の（Ａ）の実施例で行ったように、レチクル２０
４上にアパチャ２０の像を形成し、また、ビーム１０
１’をコリメートする。レンズの右側は、アパチャ７０
上にビーム源１０の像を形成し、また、レチクル２０４
からの線をコリメートする。このレンズは、２つの焦点
面がＺ軸に沿った異なる位置に存在する二重焦点テレセ
ントリック・モードで動作するので、「二重」ＶＡＩＬ
と呼ばれる。左と右の部分の「焦点距離」は、同じであ
る必要はなく、また、レチクルは、レンズ４０の中点に
位置する必要はない。
【００４３】レンズ４０の磁界は、レチクル２０４の位
置にアパチャ２０の像を生成するに十分な強さであり、
また、同時にビーム源１０の像をアパチャ７０へ形成し
ている。レチクルはレンズ電磁界の頂点に位置する。
【００４４】図３の（Ｃ）は、レンズ４０がレンズ４１
Ａ及び４２Ａを有し、そして２つのレンズ４１Ａと４２
Ａとの間に１つの焦点を持つ、ＶＡＬダブレット（「二
重ＶＡＬ」）を示している。このダブレットは、必ずし
も対称型である必要はなく、設計の代替策の一部として
焦点面の位置を調節することが要求される場合、非対称
構成の方が便利なこともある。レンズ４１Ａと４２Ａの
極性は、レチクル２０４の近傍に電磁界無の区域を生成
するように対向して配置することができる。電子は、磁
力線の周囲で螺旋を描くので、像は、電磁界強度と像平
面に対するＺ軸方向の距離とに依存する大きさだけ、回
転させられる。
【００４５】レチクルとウェーハの間のすべての電磁界
の軸方向成分の総和は、レチクル・サブフィールドに関
してサブフィールド像の回転を相殺するため、ゼロでな
ければならない。もちろん、ゼロからのいくらかのずれ
は、システムの誤差の耐性に応じて許容され得る。
【００４６】サブフィールドのエッジをステージの走査
方向とビーム偏向とに位置合わせさせるために行われる
９０度の整数倍の像回転もまた許容され得る。ＶＡＩＬ
の使用によって充たされることであるが、第２の必要条
件は、目標へのビーム入射が目標に垂直になることであ
る。
【００４７】３番目の必要条件は、結像線軌跡における
収差の補正／最小化である。これを達成するためには、
レチクルにおける電磁界は、最適の照射となるよう調節
されなければならない。
【００４８】図３の（Ａ）で示される構成に対する
（Ｂ）および（Ｃ）の構成の利点は、アパチャ２０の像
を一層厳格に制御でき、その結果、ビーム走査領域全体
にわたってレチクルを一層よく照射できる点である。図
３の（Ｂ）に対する（Ｃ）の利点は、レチクルにおける
電磁界を調節できる点である。しかし、図３の（Ｂ）の
構成は、（Ｃ）より複雑でない（ヨークの数が少な
い）。上記本発明の実施例のいずれが、または、それか
ら派生する実施手段のいずれが、最終的に好ましいもの
ものであるかは、全体システム構成、動作および性能の
要件におけるエンジニアリング上のトレードオフに依存
する。
【００４９】修正素子 （軸１０２上の）非偏向サブフィールドの非点収差、歪
みを修正するため、像面湾曲を修正するため、および、
（軸１０２上の）偏向されたサブフィールドの潜在的歪
み変化を修正するため、修正素子が必要とされる。
【００５０】さらに、空間電荷発散の補正が、リアルタ
イムで実行されることもある。この補正は、サブフィー
ルドのパターン依存平均透明度とともに変化する。異な
る修正が各サブフィールドに関し適用できることは、本
発明の特長である。
【００５１】修正動作は、先ず、図１の修正データ記憶
装置１１０に記憶される一組の修正データを生成するこ
とから始まる。この装置は、ディスク駆動機構、ランダ
ム・アクセス・メモリまたは他の都合の良い形式の記憶
装置である。
【００５２】ＩＢＭ社製のＰＳ／２（ＩＢＭ社の登録商
標）のような汎用コンピュータであるコントローラ１０
０は、適切な補正因子を選択し、図１において符号８０
を付けられたボックスによって示される修正素子にそれ
ら修正因子を適用する。（信頼できるマッピングによ
る）空間電荷による焦点外れの露出前修正は、各サブフ
ィールド露出期間の開始時におけるアパチャ電流測定に
基づいて各サブフィールドに対するリアルタイム修正を
行うことに代わる代替策である。電子光学教科書に記述
されているような少なくとも一対の４極電磁石レンズか
らなる「軸対称補償レンズ(stigmators)」のような従来
技術の修正素子が、非点収差補正のために使われる。
【００５３】６極電磁石レンズのようなより高い次数の
多重極も、サブフィールドの歪みの補正のために使うこ
とができる。この場合、１つの６極電磁石レンズと少な
くとも２つの４極電磁石レンズとを組み合わせて使用す
ることができる。従来技術の磁気レンズが、像面湾曲を
補正するために使われる。
【００５４】好ましくは、修正素子は、レチクルとウェ
ーハの間のビーム源の像平面で、多目的アパチャ７０の
面と一致する面に、配置される。空間電荷によって引き
起こされるビーム焦点外れのリアルタイム修正は、次に
述べる通り適用される。多目的アパチャ７０を含むプレ
ート７２が、インターセプトされるビーム電流を測定す
るセンサ・プレートとして設計される。この電流は、レ
チクル透明度に逆比例して変わり、ウェーハにおける各
サブフィールドのビーム電流の測定を行う。電子ビーム
内の空間電荷反発作用によって、サブフィールドの焦点
外れは、レチクル・サブフィールドを通過するウェーハ
・ビーム電流の作用としてウェーハで発生する。
【００５５】この焦点外れは、多目的アパチャ７０の付
近でのビーム電流測定に従って駆動される自動集束（磁
気的または静電的）レンズによって、補正することがで
きる。この測定は、露出される像の目立ったぼけをを引
き起こすことなく、サブフィールドの短い初期の露出期
間に（サブフィールド露出時間の約１％の期間に）空間
電荷焦点外れを補正するリアルタイム焦点サーボによっ
て実行される。アパチャ７０のサイズは上述のように種
々の目的を達成するように設定され、空間電荷効果によ
るアパチャにおけるビームの拡張は、非常に小さいた
め、空間電荷の効果の直接の測定は、実際的でない。代
わりに、散乱ビーム電流と空間電荷の間の逆関係を利用
して、散乱ビームが判別手段として使われる。
【００５６】図６を参照して動作を述べると、（図１の
コントローラ１００の一部である）コントローラ１０
０’内にあって、アパチャの付近に配置される検出器
が、電子パルスの初期期間に（例えば１μｓの間に）、
散乱ビーム電流の電荷量を検出する。コントローラ１０
０’は、修正レンズ２４０のための対応ビーム集束調整
電流に関連づけられるセンサ・プレート７２からのデー
タを表す記憶された一組の参照番号を、データ・バンク
１１０から事前に受け取る。計測されたデータと記憶さ
れたデータとの間の比較が、当業者に良く知られた適切
な方法で（例えば、汎用計算機の直列比較や、専用回路
の並列比較等の比較手段で）行われる。
【００５７】次いで、適切な修正が、図でプレート７２
の下流に置かれた、または、その他適切な位置に置かれ
た修正レンズ２４０に加えられる。図６では、修正レン
ズ２４０はプレート７２とウエーハの間に配置されるも
のとしている。これは「開ループ」修正であって、修正
の効果はモニタされない。米国特許第3,894,271号,第4,
000,440号および 第4,423,305号に記載されているよう
に、種々のアパチャの中心に電子ビームを置く閉ループ
・ビーム配置サーボと組み合わせて、アパチャ７０の電
流検知機能を利用することもできる。
【００５８】レチクル事前歪み付与 システム歪みが既知で不変である場合は、システムの偏
向歪みを補償するため、レチクルのパターンを、反対方
向に事前に歪ませることができる。例えば、光学システ
ムにおける残留バレル歪みの場合、レチクルは、サブフ
ィールド毎に変わる適切な大きさの糸巻き形に歪められ
る。しかし、対称または多項次数に関する許容可能な歪
みに対しては厳しい制約を課すべきではないであろう。
１つのサブフィールド内での非線形歪みさえ扱うことが
できるであろう。ビーム照射下のマスクの反復的な熱歪
みは、修正することができ、また、大域的熱歪みに対す
る要求も減少する。
【００５９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）レチクルのパターンをウェーハに描画するための
電子ビーム・システムであって、電子ビーム源と、シス
テム軸に沿いかつ照射アパチャを通して電子ビームを加
速する手段と、第１の焦点距離を持ち、上記システム軸
に沿って配置され、第１の磁気的対称軸を持ち、上記照
射アパチャから出る上記電子ビームに作用を与えるため
上記電子ビームをインターセプトする第１の磁気的集束
手段と、上記第１の磁気的集束手段とレチクルの間に上
記システム軸に沿って配置され、上記電子ビームが上記
システム軸に平行なレチクル軸に沿って進み、上記レチ
クルの第ｎ番目のサブフィールドと交差するように、上
記電子ビームを変位させる第１と第２の偏向手段と、第
２の焦点距離を持ち、上記第１の磁気的集束手段と上記
レチクルとの間で上記システム軸に沿って配置され、第
２の磁気的対称軸を持ち、上記電子ビームをインターセ
プトする第２の磁気的集束手段の第１の部分と、を備え
持ち、上記第１の磁気的集束手段と上記第２の磁気的集
束手段の上記第１の部分が連係して上記変位された電子
ビームを集束させて、上記照射アパチャの像を上記レチ
クル上に形成し、上記照射アパチャの上記像が、サブフ
ィールド分離距離だけ互いに離れて位置する上記レチク
ルの複数の非連続的サブフィールドの第ｎ番目のレチク
ル・サブフィールドを含み、上記第ｎ番目のサブフィー
ルドが、上記レチクル軸をインターセプトし、少くとも
１０4個のピクセルを含み、それによって、上記第ｎ番
目のサブフィールドの上記ピクセルのすべてが、同時に
上記ビームにさらされ、上記第２の磁気的集束手段が、
上記サブフィールドからの上記電子ビームに作用を与え
るため上記レチクルと上記ウェーハの間で上記システム
軸に沿って配置された第２の部分を有し、更に、上記シ
ステム軸に沿って配置され、上記レチクル軸に沿って進
む第２の磁気的集束手段からの上記電子ビームをインタ
ーセプトして、上記システム軸の方向にかつ上記システ
ム軸上の旋回点を通って上記電子ビームを偏向させる第
３の偏向手段と、上記システム軸に沿って配置され、上
記電子ビームをインターセプトして、上記システム軸に
平行なウエーハ軸方向へかつ上記レチクル軸から見てシ
ステム軸上の反対側に、上記第３の偏向手段からの上記
電子ビームを偏向させる第４の偏向手段と、上記システ
ム軸に沿って配置され、第３の磁気的対称軸を持ち、上
記第４の偏向手段からの上記電子ビームをインターセプ
トする第３の磁気的集束手段と、を備え持ち、上記第３
の磁気的集束手段が、上記第２の磁気的集束手段の上記
第２の部分と連係して、上記電子ビームによって運ばれ
る上記レチクル・サブフィールドの像を、ウェーハ上の
複数のＮ個の連続的ウェーハ・サブフィールドの中の対
応する第ｎ番目のウェーハ・サブフィールド上に合焦さ
せ、上記第２と第３の磁気的集束手段の各々が、上記磁
気的集束手段の磁界が上記レチクル軸と上記ウェーハ軸
とに実質的に平行でかつ対称的になるように、上記磁気
的集束手段の磁界を変換するための磁気的軸シフト手段
を含み、それにより、上記第２の磁気的対称軸が上記レ
チクル軸と一致し、上記第３の磁気的対称軸が上記ウェ
ーハ軸と一致し、更に、上記電子ビーム源と上記第２の
磁気的集束手段と上記第３の磁気的集束手段とに接続さ
れ、電子ビームの持続時間と、上記第１、第２、第３お
よび第４のビーム偏向手段と、上記第２および第３の磁
気的集束手段ならびに上記磁気的軸シフト手段の磁界と
を制御するコントローラ、を備え持つ電子ビーム・シス
テム。 （２）上記旋回点を含むアパチャを有するブロック・プ
レートが上記システム軸上に配置され、軸外電子が上記
ブロック・プレートによって阻止されることを特徴とす
る、上記（１）に記載のシステム。 （３）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近に
配置されることを特徴とする、上記（２）に記載のシス
テム。 （４）上記少くとも１つの修正素子が、少くとも２つの
４極電磁石と１つの６極電磁石を含むことを特徴とす
る、上記（３）に記載のシステム。 （５）上記第２と第３の磁気的集束手段が、連係して、
上記レチクルと上記ウェーハの間のビーム経路に沿った
軸方向磁界成分の総和が実質的にゼロであるような大き
さと極性を持った、上記システム軸に平行な軸方向磁界
成分を生成することを特徴とする、上記（１）に記載の
システム。 （６）上記旋回点を含むアパチャを有するブロック・プ
レートが上記システム軸に配置され、軸外電子が上記ブ
ロック・プレートによって阻止されることを特徴とす
る、上記（５）に記載のシステム。 （７）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近に
配置されることを特徴とする、上記（６）に記載のシス
テム。 （８）上記少くとも１つの修正素子が、多極電磁石を含
むことを特徴とする、上記（７）に記載のシステム。 （９）上記レチクルと上記ウェーハの間で上記システム
軸に沿って配置されたブロック・プレート中に、上記シ
ステム軸と整列してアパチャが形成され、少くとも１つ
の検出器が上記アパチャの付近に配置され、初期ビーム
・パルスの間に上記少なくとも１つの検出器によって検
知される電荷量に応答して、上記システム軸に沿って配
置されたビーム修正手段に、上記電荷量に応じた修正信
号を送り、上記修正信号に応じて上記ビームを変える信
号比較手段を含むことを特徴とする、上記（１）に記載
のシステム。 （１０）上記少くとも１つの検出器が、上記ブロック・
プレートを含み、上記ビーム修正手段が、上記修正信号
に応答するビーム集束修正手段を含むことを特徴とす
る、上記（９）に記載のシステム。 （１１）上記レチクルと上記ウェーハの間で上記システ
ム軸に沿って配置されたブロック・プレート中に、上記
システム軸と整列してアパチャが形成され、少くとも１
つの検出器が上記アパチャの付近に配置され、初期ビー
ム・パルスの間に上記少なくとも１つの検出器によって
検知される電荷量に応答して、上記システム軸に沿って
配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に応じた修正
信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビームを変える
信号比較手段を含むことを特徴とする、上記（１）に記
載のシステム。 （１２）レチクルのパターンをウェーハに描画するため
の電子ビーム・システムであって、電子ビーム源と、シ
ステム軸に沿いかつ照射アパチャを通して電子ビームを
加速する手段と、第１の焦点距離を持ち、上記システム
軸に沿って配置され、第１の磁気的対称軸を持ち、上記
照射アパチャの像をレチクル上に形成するように上記電
子ビームを集束させるため上記電子ビームをインターセ
プトする第１の磁気的集束手段と、を備え持ち、上記照
射アパチャの上記像が、サブフィールド分離距離だけ互
いに離れて位置する上記レチクルの複数の非連続的サブ
フィールドの第ｎ番目のレチクル・サブフィールドを含
み、上記第ｎ番目のサブフィールドが、上記レチクル軸
をインターセプトし、少くとも１０4個のピクセルを含
み、それによって、上記第ｎ番目のサブフィールドの上
記ピクセルのすべてが、同時に上記ビームにさらされる
ように構成され、更に、上記第１の磁気的集束手段と上
記レチクルの間に上記システム軸に沿って配置され、上
記電子ビームが上記システム軸に平行なレチクル軸に沿
って進み、上記レチクルの第ｎ番目のサブフィールドと
交差するように、上記電子ビームを変位させる第１と第
２の偏向手段と、第２の焦点距離を持ち、上記システム
軸に沿って配置され、第２の磁気的対称軸を持ち、上記
サブフィールドからの上記電子ビームをインターセプト
する第２の磁気的集束手段と、上記システム軸に沿って
配置され、上記レチクル軸に沿って進む上記電子ビーム
をインターセプトして、上記システム軸の方向にかつ上
記システム軸上の旋回点を通って上記電子ビームを偏向
させる第３の偏向手段と、上記システム軸に沿って配置
され、上記電子ビームをインターセプトして、上記シス
テム軸に平行なウエーハ軸方向へかつ上記レチクル軸か
ら見て上記システム軸上の反対側に、上記電子ビームを
偏向させる第４の偏向手段と、第３の焦点距離を持ち、
上記システム軸に沿って配置され、第３の磁気的対称軸
を持ち、上記電子ビームをインターセプトして、上記電
子ビームによって運ばれる上記レチクル・サブフィール
ドの像を、ウェーハ上の複数のＮ個の連続的ウェーハ・
サブフィールドの中の対応する第ｎ番目のウェーハ・サ
ブフィールド上に合焦させる第３の磁気的集束手段と、
を備え持ち、上記第２と第３の磁気的集束手段の各々
が、上記磁気的集束手段の磁界が上記レチクル軸と上記
ウェーハ軸とに実質的に平行でかつ対称的になるよう
に、上記磁気的集束手段の磁界を変換するための磁気的
軸シフト手段を含み、それにより、上記第２の磁気的対
称軸が上記レチクル軸と一致し、上記第３の磁気的対称
軸が上記ウェーハ軸と一致し、更に、上記電子ビーム源
と上記第２の磁気的集束手段と上記第３の磁気的集束手
段とに接続され、電子ビームの持続時間と、上記第１、
第２、第３および第４のビーム偏向手段と、上記第２お
よび第３の磁気的集束手段ならびに上記磁気的軸シフト
手段の磁界とを制御するコントローラ、を備え持つ電子
ビーム・システム。 （１３）上記旋回点を含むアパチャを有するブロック・
プレートが上記システム軸上に配置され、軸外電子が上
記ブロック・プレートによって阻止されることを特徴と
する、上記（１２）に記載のシステム。 （１４）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近
に配置されることを特徴とする、上記（１３）に記載の
システム。 （１５）上記少くとも１つの修正素子が、多極電磁石を
含むことを特徴とする、上記（１４）に記載のシステ
ム。 （１６）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近
に配置され、上記レチクルが、そのブロック部分に入射
する電子を吸収するに十分な厚みを持ったステンシル・
レチクルであることを特徴とする、上記（１２）に記載
のシステム。 （１７）上記少くとも１つの修正素子が、多極電磁石を
含むことを特徴とする、上記（１６）に記載のシステ
ム。 （１８）上記レチクルと上記ウェーハの間で上記システ
ム軸に沿って配置されたブロック・プレート中に、上記
システム軸と整列してアパチャが形成され、少くとも１
つの検出器が上記アパチャの付近に配置され、初期ビー
ム・パルスの間に上記少なくとも１つの検出器によって
検知される電荷量に応答して、上記システム軸に沿って
配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に応じた修正
信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビームを変える
信号比較手段を含むことを特徴とする、上記（１２）に
記載のシステム。 （１９）上記少くとも１つの検出器が、上記ブロック・
プレートを含み、上記ビーム修正手段が、上記修正信号
に応答するビーム集束修正手段を含むことを特徴とす
る、上記（１８）に記載のシステム。 （２０）レチクルのパターンをウェーハに描画するため
の電子ビーム・システムであって、電子ビーム源と、シ
ステム軸に沿いかつ照射アパチャを通して電子ビームを
加速する手段と、第１の焦点距離を持ち、上記システム
軸に沿って配置され、第１の磁気的対称軸を持ち、上記
照射アパチャから出る上記電子ビームに作用を与えるた
め上記電子ビームをインターセプトする第１の磁気的集
束手段と、上記電子ビームが上記システム軸に平行なレ
チクル軸に沿って進み、上記レチクルの第ｎ番目のサブ
フィールドと交差するように、上記電子ビームを変位さ
せる第１と第２の偏向手段と、第２の焦点距離を持ち、
ＶＡＬからなり、上記第１の磁気的集束手段と上記レチ
クルとの間で上記システム軸に沿って配置され、第２の
磁気的対称軸を持ち、上記第２の偏向手段からの上記電
子ビームをインターセプトする第２の磁気的集束手段
と、を備え持ち、上記第１の磁気的集束手段と上記第２
の磁気的集束手段が連係して上記変位された電子ビーム
を集束させて、上記照射アパチャの像を上記レチクル上
に形成し、上記照射アパチャの上記像が、サブフィール
ド分離距離だけ互いに離れて位置する上記レチクルの複
数の非連続的サブフィールドの第ｎ番目のレチクル・サ
ブフィールドを含み、上記第ｎ番目のサブフィールド
が、上記レチクル軸をインターセプトし、少くとも１０
4個のピクセルを含み、それによって、上記第ｎ番目の
サブフィールドの上記ピクセルのすべてが、同時に上記
ビームにさらされ、更に、ＶＡＬからなり、第３の焦点
距離を持ち、上記レチクルと上記ウエーハの間で上記シ
ステム軸に沿って配置され、第３の磁気的対称軸を持
ち、上記レチクルからの上記電子ビームをインターセプ
トして上記電子ビームに作用を与える第３の磁気的集束
手段と、上記システム軸に沿って配置され、上記レチク
ル軸に沿って進む上記電子ビームをインターセプトし
て、上記システム軸の方向にかつ上記システム軸上の旋
回点を通って上記電子ビームを偏向させる第３の偏向手
段と、上記システム軸に沿って配置され、上記電子ビー
ムをインターセプトして、上記システム軸に平行なウエ
ーハ軸方向へかつ上記レチクル軸から見てシステム軸上
の反対側に、上記電子ビームを偏向させる第４の偏向手
段と、上記システム軸に沿って配置され、第４の磁気的
対称軸を持ち、上記電子ビームをインターセプトして、
上記電子ビームによって運ばれる上記レチクル・サブフ
ィールドの像を、ウェーハ上の複数のＮ個の連続的ウェ
ーハ・サブフィールドの中の対応する第ｎ番目のウェー
ハ・サブフィールド上に合焦させる第４の磁気的集束手
段と、を備え持ち、上記第２と第３と第４の磁気的集束
手段の各々が、上記磁気的集束手段の磁界が上記レチク
ル軸と上記ウェーハ軸とに平行でかつ対称的になるよう
に、上記磁気的集束手段の磁界を変換するための磁気的
軸シフト手段を含み、それにより、上記第２の磁気的対
称軸が上記レチクル軸と一致し、上記第４の磁気的対称
軸が上記ウェーハ軸と一致し、更に、上記電子ビーム源
と上記第２の磁気的集束手段と上記第３の磁気的集束手
段と上記第４の磁気的集束手段とに接続され、電子ビー
ムの持続時間と、上記第１、第２、第３および第４のビ
ーム偏向手段と、上記第２および第３の磁気的集束手段
ならびに上記磁気的軸シフト手段の磁界とを制御するコ
ントローラ、を備え持つ電子ビーム・システム。 （２１）上記旋回点を含むアパチャを有するブロック・
プレートが上記システム軸上に配置され、軸外電子が上
記ブロック・プレートによって阻止されることを特徴と
する、上記（２０）に記載のシステム。 （２２）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近
に配置されることを特徴とする、上記（２０）に記載の
システム。 （２３）上記少くとも１つの修正素子が、多極電磁石を
含むことを特徴とする、上記（２２）に記載のシステ
ム。 （２４）少くとも１つの修正素子が、上記旋回点の付近
に配置され、上記レチクルが、そのブロック部分に入射
する電子を吸収するに十分な厚みを持ったステンシル・
レチクルであることを特徴とする、上記（２０）に記載
のシステム。 （２５）上記レチクルと上記ウェーハの間で上記システ
ム軸に沿って配置されたブロック・プレート中に、上記
システム軸と整列してアパチャが形成され、少くとも１
つの検出器が上記アパチャの付近に配置され、初期ビー
ム・パルスの間に上記少なくとも１つの検出器によって
検知される電荷量に応答して、上記システム軸に沿って
配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に応じた修正
信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビームを変える
信号比較手段を含むことを特徴とする、上記（２０）に
記載のシステム。
【００６０】以上本発明が好ましい実施例を参照の上個
々に示され説明されたとはいえ、本発明の精神と範囲を
逸脱することなく形態と詳細において本発明の種々の変
更が可能である点は、当業者によって理解されることで
あろう。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、高いスループットを実
現し且つ収差を容易に減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】走査順序を図解するレチクルの平面図である。
【図３】構成素子配置と対応するビーム軌跡によって特
徴づけられる様々な本発明の実施例を示す図である。
【図４】ウェーハ上の隣接サブフィールドの拡大図であ
る。
【図５】本発明の使用に適切なレチクルの横断面図であ
る。
【図６】空間電荷修正のための動的集束修正を持つ本発
明の実施例の部分を示す図である。
【符号の説明】
６、８ 磁気レンズ １０ 電子銃源 ２０ 照射アパチャ ３２、３４ 偏向手段 ４０、５０ 可変軸レンズ ４２、４４ 極片 ４３、４５ 偏向ヨーク ５６ 透磁性プレート ６６、６８ デフレクタ（または、修正エレメント） ７０ コントラスト・アパチャ ７２ センサ・プレート ８０ 修正素子 １００、１００’ コントローラ １０１、１０１’、１０１” 電子ビーム源の結像線軌
跡 １０２ システム軸 １０３、１０３’、１０３” オブジェクトの結像線軌
跡 １０４ 第２のビーム軸 １０６ 最終ビーム １１０、１１０’ 修正データ記憶装置 ２０２ Ｙ軸運動 ２０４ レチクル ２２４ ウエーハ ２３２、２３４ サブフィールドの線条 ２４０ 修正レンズ ５０２ 公称距離 ５０４ 公称有用寸法 ５１０ 層 ５１６ アパチャ ５２０、５２２ 支柱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワーナー・スティッケル アメリカ合衆国06877コネチカット州リ ッジフィールド、スカイ・トップ・ロー ド 51 (56)参考文献 Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏ ｌ．Ｂ11（６）（1993−11），ｐ．2309 −2314 Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏ ｌ．Ｂ11（６）（1993−11），ｐ．2332 −2341 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レチクル（２０４）のパターンをウェー
    ハ（２２４）に描画するための電子ビーム・システムで
    あって、 システム軸（１０２）に沿いかつ照射アパチャ（２０）
    を通して電子ビームを放射する電子銃源（１０）と、 第１の焦点距離を持ち、上記システム軸に沿って配置さ
    れ、第１の磁気的対称軸を持ち、上記照射アパチャから
    出る上記電子ビームに作用を与える第１の磁気的集束手
    段（８）と、 上記第１の磁気的集束手段（８）と上記レチクル（２０
    ４）の間に上記システム軸に沿って配置され、上記電子
    ビームが上記システム軸に平行なレチクル軸（１０４）
    に沿って進み、上記レチクルの第ｎ番目のサブフィール
    ドと交差するように、上記電子ビームを変位させる第１
    と第２の偏向手段（３２、３４）と、 第２の焦点距離を持ち、上記第１の磁気的集束手段
    （８）と上記レチクル（２０４）との間で上記システム
    軸に沿って配置され、第２の磁気的対称軸を持ち、上記
    電子ビームを上記レチクル（２０４）上に合焦させる第
    ２の磁気的集束手段（４０）の第１の部分（４２）と、 を備え持ち、 上記第１の磁気的集束手段（８）と上記第２の磁気的集
    束手段（４０）の上記第１の部分（４２）が連係して上
    記電子ビームを集束させて、上記照射アパチャの像を上
    記レチクル上に形成し、上記照射アパチャの上記像が、
    上記レチクル上で互いに離れて配置された複数のサブフ
    ィールドの第ｎ番目のレチクル・サブフィールドのパタ
    ーンを含み、上記第ｎ番目のサブフィールドが少くとも
    １０4個のピクセルを含み、それによって、上記第ｎ番
    目のサブフィールドの上記ピクセルのすべてが、同時に
    上記ビームにさらされ、上記第２の磁気的集束手段（４
    ０）が、上記サブフィールドからの上記電子ビームに作
    用を与えるため上記レチクル（２０４）と上記ウェーハ
    （２２４）の間で上記システム軸に沿って配置された第
    ２の部分（４４）を有し、 更に、上記システム軸に沿って配置され、上記レチクル
    軸に沿って進む上記第２の磁気的集束手段（４０）から
    の上記電子ビームを上記システム軸に向かって偏向させ
    て上記システム軸上の旋回点を通過させる第３の偏向手
    段（６６）と、 上記システム軸に沿って配置され、上記旋回点を通過し
    た上記電子ビームを、上記システム軸に平行なウェーハ
    軸方向へ偏向させる第４の偏向手段（６８）と、 上記システム軸に沿って配置され、第３の磁気的対称軸
    を持ち、上記第４の偏向手段（６８）からの上記電子ビ
    ームを受け取る第３の磁気的集束手段（５０）と、 を備え持ち、 上記第３の磁気的集束手段（５０）が、上記第２の磁気
    的集束手段（４０）の上記第２の部分（４４）と連係し
    て、上記電子ビームによって運ばれる上記レチクル・サ
    ブフィールドの像を、上記ウェーハ（２２４）上のＮ個
    のウェーハ・サブフィールドの中の対応する第ｎ番目の
    ウェーハ・サブフィールド上に合焦させ、上記第２と第
    ３の磁気的集束手段（４０、５０）の各々が、上記磁気
    的集束手段の磁界が上記レチクル軸と上記ウェーハ軸と
    に平行でかつ対称的になるように、上記磁気的集束手段
    の磁界を移動するための磁気的軸シフト手段（４３、４
    ５、５３）を含み、それにより、上記第２の磁気的対称
    軸が上記レチクル軸と一致し、上記第３の磁気的対称軸
    が上記ウェーハ軸と一致し、 更に、上記電子銃源と上記第２の磁気的集束手段と上記
    第３の磁気的集束手段とに接続され、電子ビームの持続
    時間と、上記第１、第２、第３および第４のビーム偏向
    手段と、上記第２および第３の磁気的集束手段ならびに
    上記磁気的軸シフト手段の磁界とを制御するコントロー
    ラ、 を備え持つ電子ビーム・システム。
  2. 【請求項２】 上記旋回点を規定するアパチャを有する
    ブロック・プレートが上記システム軸上に配置され、上
    記レチクルで散乱される電子が上記ブロック・プレート
    によって阻止されることを特徴とする、 請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回点
    の付近に配置されることを特徴とする、 請求項２記載のシステム。
  4. 【請求項４】 上記少くとも１つの修正素子が、少くと
    も２つの４極電磁石と１つの６極電磁石を含むことを特
    徴とする、 請求項３記載のシステム。
  5. 【請求項５】 上記第２磁気的集束手段（４０）は、上
    記第１の磁気的集束手段（８）と上記レチクル（２０
    ４）との間で上記システム軸に沿って配置された前方磁
    気的集束手段（４１Ａ）と、上記レチクル（２０４）と
    上記ウェーハ（２２４）との間で上記システム軸に沿っ
    て配置された後方磁気的手段（４２Ａ）とを有し、上記
    前方磁気的集束手段（４１Ａ）と上記後方磁気的集束手
    段（４２Ｂ）の極性は、上記レチクル（２０４）の近傍
    に電磁界がない区域を生成するように対向して配置され
    ていることを特徴とする、 請求項１記載のシステム。
  6. 【請求項６】 上記旋回点を規定するアパチャを有する
    ブロック・プレートが上記システム軸に配置され、上記
    レチクルで散乱される電子が上記ブロック・プレートに
    よって阻止されることを特徴とする、 請求項５記載のシステム。
  7. 【請求項７】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回点
    の付近に配置されることを特徴とする、 請求項６記載のシステム。
  8. 【請求項８】 上記少くとも１つの修正素子が、多極電
    磁石を含むことを特徴とする、 請求項７記載のシステム。
  9. 【請求項９】 上記レチクルと上記ウェーハの間で上記
    システム軸に沿って配置されたブロック・プレート（７
    ２）に、上記旋回点を規定するアパチャ（７０）が形成
    され、少くとも１つの検出器が上記アパチャの付近に配
    置され、そしてサブフィールド露光期間のうちの初期の
    期間に上記少なくとも１つの検出器によって検知される
    散乱ビーム電流の電荷量に応答して、上記システム軸に
    沿って配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に応じ
    た修正信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビームを
    修正する信号比較手段が設けられていることを特徴とす
    る、 請求項１記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 上記少くとも１つの検出器が、上記ブ
    ロック・プレートを含み、上記ビーム修正手段が、上記
    修正信号に応答するビーム集束修正手段を含むことを特
    徴とする、 請求項９記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 上記レチクルと上記ウェーハの間で上
    記システム軸に沿って配置されたブロック・プレート
    （７２）に、上記旋回点を規定するアパチャ（７０）が
    形成され、少くとも１つの検出器が上記アパチャの付近
    に配置され、そしてサブフィールド露光期間のうちの初
    期の期間に上記少なくとも１つの検出器によって検知さ
    れる散乱ビーム電流の電荷量に応答して、上記システム
    軸に沿って配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に
    応じた修正信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビー
    ムを修正する信号比較手段が設けられていることを特徴
    とする、 請求項５記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 レチクル（２０４）のパターンをウェ
    ーハ（２２４）に描画するための電子ビーム・システム
    であって、 システム軸（１０２）に沿いかつ照射アパチャ（２０）
    を通して電子ビームを放射する電子銃源（１０）と、 第１の焦点距離を持ち、上記システム軸に沿って配置さ
    れ、第１の磁気的対称軸を持ち、上記照射アパチャの像
    をレチクル上に形成するように上記電子ビームを集束さ
    せる第１の磁気的集束手段（８）と、 を備え持ち、 上記照射アパチャの上記像が、上記レチクル上で互いに
    離れて配置された複数のサブフィールドの第ｎ番目のレ
    チクル・サブフィールドのパターンを含み、上記第ｎ番
    目のサブフィールドが少くとも１０4個のピクセルを含
    み、それによって、上記第ｎ番目のサブフィールドの上
    記ピクセルのすべてが、同時に上記ビームにさらされる
    ように構成され、 更に、上記第１の磁気的集束手段（８）と上記レチクル
    （２０４）の間に上記システム軸に沿って配置され、上
    記電子ビームが上記システム軸に平行なレチクル軸（１
    ０４）に沿って進み、上記レチクルの第ｎ番目のサブフ
    ィールドと交差するように、上記電子ビームを変位させ
    る第１と第２の偏向手段（３２、３４）と、 第２の焦点距離を持ち、上記システム軸に沿って配置さ
    れ、第２の磁気的対称軸を持ち、上記サブフィールドか
    らの上記電子ビームを受け取る第２の磁気的集束手段
    （４０）と、 上記システム軸に沿って配置され、上記レチクル軸に沿
    って進む上記第２の磁気的集束手段（４０）からの上記
    電子ビームを上記システム軸に向かって偏向させて上記
    システム軸上の旋回点を通過させる第３の偏向手段（６
    ６）と、 上記システム軸に沿って配置され、上記旋回点を通過し
    た上記電子ビームを上記システム軸に平行なウェーハ軸
    方向へ偏向させる第４の偏向手段（６８）と、 第３の焦点距離を持ち、上記システム軸に沿って配置さ
    れ、第３の磁気的対称軸を持ち、上記電子ビームを受け
    取り、上記電子ビームによって運ばれる上記レチクル・
    サブフィールドの像を、ウェーハ上のＮ個のウェーハ・
    サブフィールドの中の対応する第ｎ番目のウェーハ・サ
    ブフィールド上に合焦させる第３の磁気的集束手段（５
    ０）と、 を備え持ち、 上記第２と第３の磁気的集束手段（４０、５０）の各々
    が、上記磁気的集束手段の磁界が上記レチクル軸と上記
    ウェーハ軸とに平行でかつ対称的になるように、上記磁
    気的集束手段の磁界を移動するための磁気的軸シフト手
    段（４３、４５、５３）を含み、それにより、上記第２
    の磁気的対称軸が上記レチクル軸と一致し、上記第３の
    磁気的対称軸が上記ウェーハ軸と一致し、 更に、上記電子銃源と上記第２の磁気的集束手段と上記
    第３の磁気的集束手段とに接続され、電子ビームの持続
    時間と、上記第１、第２、第３および第４のビーム偏向
    手段と、上記第２および第３の磁気的集束手段ならびに
    上記磁気的軸シフト手段の磁界とを制御するコントロー
    ラ、 を備え持つ電子ビーム・システム。
  13. 【請求項１３】 上記旋回点を規定するアパチャを有す
    るブロック・プレートが上記システム軸上に配置され、
    上記レチクルで散乱される電子が上記ブロック・プレー
    トによって阻止されることを特徴とする、 請求項１２記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回
    点の付近に配置されることを特徴とする、 請求項１３記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 上記少くとも１つの修正素子が、多極
    電磁石を含むことを特徴とする、 請求項１４記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回
    点の付近に配置され、上記レチクルが、そのブロック部
    分に入射する電子を吸収するに十分な厚みを持ったステ
    ンシル・レチクルであることを特徴とする、 請求項１２記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 上記少くとも１つの修正素子が、多極
    電磁石を含むことを特徴とする、 請求項１６記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 上記レチクルと上記ウェーハの間で上
    記システム軸に沿って配置されたブロック・プレート
    （７２）に、上記旋回点を規定するアパチャ（７０）が
    形成され、少くとも１つの検出器が上記アパチャの付近
    に配置され、そしてサブフィールド露光期間のうちの初
    期の期間に上記少なくとも１つの検出器によって検知さ
    れる散乱ビーム電流の電荷量に応答して、上記システム
    軸に沿って配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に
    応じた修正信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビー
    ムを修正する信号比較手段が設けられていることを特徴
    とする、 請求項１２記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 上記少くとも１つの検出器が、上記ブ
    ロック・プレートを含み、上記ビーム修正手段が、上記
    修正信号に応答するビーム集束修正手段を含むことを特
    徴とする、 請求項１８記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 レチクル（２０４）のパターンをウェ
    ーハ（２２４）に描画するための電子ビーム・システム
    であって、 システム軸（１０２）に沿いかつ照射アパチャ（２０）
    を通して電子ビームを放射する電子銃源（１０）と、 第１の焦点距離を持ち、上記システム軸に沿って配置さ
    れ、第１の磁気的対称軸を持ち、上記照射アパチャから
    出る上記電子ビームに作用を与える第１の磁気的集束手
    段（８）と、 上記電子ビームが上記システム軸に平行なレチクル軸
    （１０４）に沿って進み、上記レチクルの第ｎ番目のサ
    ブフィールドと交差するように、上記電子ビームを変位
    させる第１と第２の偏向手段（３２、３４）と、 第２の焦点距離を持ち、ＶＡＬからなり、上記第１の磁
    気的集束手段（８）と上記レチクル（２０４）との間で
    上記システム軸に沿って配置され、第２の磁気的対称軸
    を持ち、上記第２の偏向手段（３４）からの上記電子ビ
    ームを受け取る第２の磁気的集束手段（４１Ａ）と、 を備え持ち、 上記第１の磁気的集束手段（８）と上記第２の磁気的集
    束手段（４１Ａ）が連係して上記電子ビームを集束させ
    て、上記照射アパチャの像を上記レチクル上に形成し、
    上記照射アパチャの上記像が、上記レチクル上で互いに
    離れて配置された複数のサブフィールドの第ｎ番目のレ
    チクル・サブフィールドのパターンを含み、上記第ｎ番
    目のサブフィールドが少くとも１０4個のピクセルを含
    み、それによって、上記第ｎ番目のサブフィールドの上
    記ピクセルのすべてが、同時に上記ビームにさらされ、 更に、ＶＡＬからなり、第３の焦点距離を持ち、上記レ
    チクル（２０４）と上記ウェーハ（２２４）の間で上記
    システム軸に沿って配置され、第３の磁気的対称軸を持
    ち、上記レチクルからの上記電子ビームに作用を与える
    第３の磁気的集束手段（４２Ａ）と、 上記システム軸に沿って配置され、上記レチクル軸に沿
    って進む上記電子ビームを上記システム軸に向かって偏
    向させて上記システム軸上の旋回点を通過させる第３の
    偏向手段（６６）と、 上記システム軸に沿って配置され、上記旋回点を通過し
    た上記電子ビームを上記システム軸に平行なウェーハ軸
    方向へ偏向させる第４の偏向手段（６８）と、 上記システム軸に沿って配置され、第４の磁気的対称軸
    を持ち、上記旋回点を通過した上記電子ビームを受け取
    り、上記電子ビームによって運ばれる上記レチクル・サ
    ブフィールドの像を、ウェーハ上のＮ個のウェーハ・サ
    ブフィールドの中の対応する第ｎ番目のウェーハ・サブ
    フィールド上に合焦させる第４の磁気的集束手段（５
    ０）と、 を備え持ち、 上記第２と第３と第４の磁気的集束手段の各々が、上記
    磁気的集束手段の磁界が上記レチクル軸と上記ウェーハ
    軸とに平行でかつ対称的になるように、上記磁気的集束
    手段の磁界を移動するための磁気的軸シフト手段を含
    み、それにより、上記第２の磁気的対称軸が上記レチク
    ル軸と一致し、上記第４の磁気的対称軸が上記ウェーハ
    軸と一致し、 更に、上記電子銃源と上記第２の磁気的集束手段と上記
    第３の磁気的集束手段と上記第４の磁気的集束手段とに
    接続され、電子ビームの持続時間と、上記第１、第２、
    第３および第４のビーム偏向手段と、上記第２および第
    ３の磁気的集束手段ならびに上記磁気的軸シフト手段の
    磁界とを制御するコントローラ、 を備え持つ電子ビーム・システム。
  21. 【請求項２１】 上記旋回点を規定するアパチャを有す
    るブロック・プレートが上記システム軸上に配置され、
    上記レチクルで散乱される電子が上記ブロック・プレー
    トによって阻止されることを特徴とする、 請求項２０記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回
    点の付近に配置されることを特徴とする、 請求項２０記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 上記少くとも１つの修正素子が、多極
    電磁石を含むことを特徴とする、 請求項２２記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 少くとも１つの修正素子が、上記旋回
    点の付近に配置され、上記レチクルが、そのブロック部
    分に入射する電子を吸収するに十分な厚みを持ったステ
    ンシル・レチクルであることを特徴とする、 請求項２０記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 上記レチクルと上記ウェーハの間で上
    記システム軸に沿って配置されたブロック・プレート
    （７２）に、上記旋回点を規定するアパチャ（７０）が
    形成され、少くとも１つの検出器が上記アパチャの付近
    に配置され、そしてサブフィールド露光期間のうちの初
    期の期間に上記少なくとも１つの検出器によって検知さ
    れる散乱ビーム電流の電荷量に応答して、上記システム
    軸に沿って配置されたビーム修正手段に、上記電荷量に
    応じた修正信号を送り、上記修正信号に応じて上記ビー
    ムを修正する信号比較手段が設けられていることを特徴
    とする、 請求項２０記載のシステム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7232631B2 (en) 2003-05-08 2007-06-19 Dai Nippon Prinitng Co., Ltd. Mask for charged particle beam exposure, and method of forming the same
US7465523B2 (en) 2002-11-05 2008-12-16 Hoya Corporation Method for manufacturing transfer mask substrate, transfer mask substrate, and transfer mask

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633507A (en) * 1995-09-19 1997-05-27 International Business Machines Corporation Electron beam lithography system with low brightness
JPH09129543A (ja) * 1995-11-01 1997-05-16 Nikon Corp 荷電粒子線転写装置
JPH09180987A (ja) * 1995-12-26 1997-07-11 Nikon Corp 荷電粒子線転写装置
US5635719A (en) * 1996-07-23 1997-06-03 International Business Machines Corporation Variable curvilinear axis deflection means for particle optical lenses
JPH10144583A (ja) * 1996-11-07 1998-05-29 Nikon Corp 荷電粒子線投影方法および荷電粒子線投影装置
JPH10303119A (ja) * 1997-04-30 1998-11-13 Nikon Corp 電子線転写露光方法
JPH10303118A (ja) * 1997-04-30 1998-11-13 Nikon Corp 電子線投影光学系
US6124596A (en) * 1997-08-28 2000-09-26 Nikon Corporation Charged-particle-beam projection apparatus and transfer methods
US6069684A (en) * 1998-02-04 2000-05-30 International Business Machines Corporation Electron beam projection lithography system (EBPS)
US6014200A (en) * 1998-02-24 2000-01-11 Nikon Corporation High throughput electron beam lithography system
US6180947B1 (en) * 1998-08-07 2001-01-30 Nikon Corporation Multi-element deflection aberration correction for electron beam lithography
JP2000100715A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Nikon Corp 電子ビーム露光装置の調整方法
US6222577B1 (en) * 1999-01-26 2001-04-24 Presstek, Inc. Multiple-beam, diode-pumped imaging system
US6455863B1 (en) 1999-06-09 2002-09-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for forming a charged particle beam of arbitrary shape
DE19926927A1 (de) * 1999-06-14 2000-12-21 Ceos Gmbh Elektrostatischer Korrektor zur Beseitigung des Farbfehlers von Teilchenlinsen
JP3706527B2 (ja) 1999-06-30 2005-10-12 Ｈｏｙａ株式会社 電子線描画用マスクブランクス、電子線描画用マスクおよび電子線描画用マスクの製造方法
DE19944857A1 (de) * 1999-09-18 2001-03-22 Ceos Gmbh Elektronenoptische Linsenanordnung mit weit verschiebbarer Achse
JP2001126651A (ja) 1999-10-22 2001-05-11 Hitachi Ltd 電子ビーム描画装置
US6476400B1 (en) 1999-12-21 2002-11-05 International Business Machines Corporation Method of adjusting a lithography system to enhance image quality
JP2001185477A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Nikon Corp 荷電粒子線露光方法、荷電粒子線露光装置及び半導体デバイスの製造方法
US6617585B1 (en) 2000-05-24 2003-09-09 Nikon Corporation Optimized curvilinear variable axis lens doublet for charged particle beam projection system
DE10034412A1 (de) * 2000-07-14 2002-01-24 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Verfahren zur Elektronenstrahl-Lithographie und elektronen-optisches Lithographiesystem
US6423555B1 (en) * 2000-08-07 2002-07-23 Advanced Micro Devices, Inc. System for determining overlay error
EP1182684B1 (en) * 2000-08-14 2008-07-23 eLith LLC Lithographic apparatus
JP4741115B2 (ja) 2000-08-14 2011-08-03 イーリス エルエルシー リソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法
DE10044199B9 (de) * 2000-09-07 2005-07-28 Carl Zeiss Smt Ag Ablenkanordnung und Projektionssystem für geladene Teilchen
JP2002217088A (ja) * 2001-01-17 2002-08-02 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置、荷電粒子線露光方法及び半導体デバイスの製造方法
DE10109965A1 (de) 2001-03-01 2002-09-12 Zeiss Carl Teilchenoptische Linsenanordnung und Verfahren unter Einsatz einer solchen Linsenanordnung
US6529260B2 (en) 2001-05-03 2003-03-04 Nikon Corporation Lifting support assembly for an exposure apparatus
US6512198B2 (en) 2001-05-15 2003-01-28 Lexmark International, Inc Removal of debris from laser ablated nozzle plates
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
DE10131931A1 (de) * 2001-07-02 2003-01-16 Zeiss Carl Untersuchungssystem zum teilchenoptischen Abbilden eines Objekts, Ablenkvorrichtung für geladene Teilchen sowie Verfahren zum Betrieb derselben
JP2005533159A (ja) * 2002-07-19 2005-11-04 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 発熱方法
US7098468B2 (en) * 2002-11-07 2006-08-29 Applied Materials, Inc. Raster frame beam system for electron beam lithography
EP1526563B1 (en) * 2003-10-20 2018-12-05 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device with aperture
JP4383950B2 (ja) * 2004-04-23 2009-12-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2005340835A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Hoya Corp 電子線露光用マスクブランクおよびマスク
KR100675882B1 (ko) * 2004-12-22 2007-02-02 주식회사 하이닉스반도체 다중투과 위상 마스크 및 이를 이용한 노광 방법
JP2006260713A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Toshiba Corp 記録媒体、記録再生装置及び記録再生方法
JP2006276266A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Toshiba Corp レティクルおよびそれを用いた磁気ディスク媒体の製造方法ならびに磁気ディスク媒体
JP2006277869A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Toshiba Corp 磁気記録媒体、電子線縮小投影描画用レチクルおよび磁気記録媒体の製造方法
JP4945763B2 (ja) * 2005-05-17 2012-06-06 国立大学法人京都大学 電子ビーム露光装置
JP4542953B2 (ja) * 2005-06-10 2010-09-15 株式会社東芝 磁気ディスク媒体および磁気記録再生装置
JP4533854B2 (ja) * 2006-03-06 2010-09-01 株式会社東芝 磁気記録再生装置、磁気記録方法、及び磁気記録再生方法
JP2007273042A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Toshiba Corp 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
JP4987554B2 (ja) * 2007-04-26 2012-07-25 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
US8003965B2 (en) 2007-05-18 2011-08-23 The Regents Of The University Of Michigan Apparatus for sub-wavelength near-field focusing of electromagnetic waves
GB0809003D0 (en) * 2008-05-17 2008-06-25 Rumsby Philip T Method and apparatus for laser process improvement
US8490035B2 (en) 2009-11-12 2013-07-16 The Regents Of The University Of Michigan Tensor transmission-line metamaterials
US8933425B1 (en) 2011-11-02 2015-01-13 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for aberration correction in electron beam based system
US9047658B2 (en) * 2013-11-05 2015-06-02 United Microelectronics Corp. Method of optical proximity correction
US9430817B2 (en) * 2013-11-12 2016-08-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Blind image deblurring with cascade architecture
US10114120B2 (en) 2014-04-16 2018-10-30 The Regents Of The University Of Michigan Unidirectional near-field focusing using near-field plates
US9793720B2 (en) 2014-04-16 2017-10-17 The Regents Of The University Of Michigan Wireless power transfer using multiple near-field plates
US11448524B2 (en) 2016-04-07 2022-09-20 Phoenix America Inc. Multipole magnet for use with a pitched magnetic sensor
CN115206757A (zh) * 2017-08-02 2022-10-18 Asml荷兰有限公司 用于带电粒子浸没以增强电压对比缺陷信号的系统和方法
CN112748644B (zh) * 2020-12-31 2022-09-23 合肥芯碁微电子装备股份有限公司 镜头畸变补偿方法、存储介质以及直写式光刻机
CN112686806B (zh) * 2021-01-08 2023-03-24 腾讯科技（深圳）有限公司 图像拼接方法及装置、电子设备、存储介质

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR39852E (fr) * 1972-06-30 1932-03-24 Ig Farbenindustrie Ag Procédé de production de colorants solides pour cuve
US4000440A (en) * 1974-07-26 1976-12-28 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling brightness and alignment of a beam of charged particles
DE2702445C3 (de) * 1977-01-20 1980-10-09 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Korpuskularstrahloptisches Gerät zur verkleinernden Abbildung einer Maske auf ein zu bestrahlendes Präparat
JPS5463681A (en) * 1977-10-29 1979-05-22 Nippon Aviotronics Kk Electron beam exposure device
US4243866A (en) * 1979-01-11 1981-01-06 International Business Machines Corporation Method and apparatus for forming a variable size electron beam
US4376249A (en) * 1980-11-06 1983-03-08 International Business Machines Corporation Variable axis electron beam projection system
JPH0732108B2 (ja) * 1982-07-28 1995-04-10 株式会社日立製作所 電子線露光装置
US4544846A (en) * 1983-06-28 1985-10-01 International Business Machines Corporation Variable axis immersion lens electron beam projection system
US4818885A (en) * 1987-06-30 1989-04-04 International Business Machines Corporation Electron beam writing method and system using large range deflection in combination with a continuously moving table
NL8801208A (nl) * 1988-05-09 1989-12-01 Philips Nv Geladen deeltjes bundel apparaat.
US5364718A (en) * 1988-09-06 1994-11-15 Fujitsu Limited Method of exposing patttern of semiconductor devices and stencil mask for carrying out same
DE68924122T2 (de) * 1988-10-20 1996-05-09 Fujitsu Ltd Herstellungsverfahren für Halbleitervorrichtungen und durchsichtige Maske für den geladenen Teilchenstrahl.
US4945246A (en) * 1989-03-24 1990-07-31 International Business Machines Corporation Tri-deflection electron beam system
EP0451370B1 (en) * 1990-04-12 1996-03-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Correction system for a charged-particle beam apparatus
JP2837515B2 (ja) * 1990-06-20 1998-12-16 富士通株式会社 電子ビーム露光装置
US5136167A (en) * 1991-01-07 1992-08-04 International Business Machines Corporation Electron beam lens and deflection system for plural-level telecentric deflection
US5260151A (en) * 1991-12-30 1993-11-09 At&T Bell Laboratories Device manufacture involving step-and-scan delineation
US5285074A (en) * 1992-06-03 1994-02-08 International Business Machines Corporation Dynamic compensation of non-linear electron beam landing angle in variable axis lenses
US5316879A (en) * 1992-07-14 1994-05-31 At&T Bell Laboratories Sub-micron device fabrication using multiple aperture filter

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１１（６）（１９９３−１１），ｐ．２３０９−２３１４
Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１１（６）（１９９３−１１），ｐ．２３３２−２３４１

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7465523B2 (en) 2002-11-05 2008-12-16 Hoya Corporation Method for manufacturing transfer mask substrate, transfer mask substrate, and transfer mask
US7232631B2 (en) 2003-05-08 2007-06-19 Dai Nippon Prinitng Co., Ltd. Mask for charged particle beam exposure, and method of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2131670C (en) 1999-01-12
JPH07201726A (ja) 1995-08-04
DE69432098D1 (de) 2003-03-13
US5545902A (en) 1996-08-13
KR0160167B1 (ko) 1998-12-01
DE69432098T2 (de) 2003-10-23
EP0660370B1 (en) 2003-02-05
KR950019946A (ko) 1995-07-24
TW332309B (en) 1998-05-21
CA2131670A1 (en) 1995-06-24
US5466904A (en) 1995-11-14
EP0660370A2 (en) 1995-06-28
EP0660370A3 (en) 1997-02-26

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