JP3014380B2 - A plurality of variable shaped electron beam - pattern using beam - writing down direct system and method - Google Patents

A plurality of variable shaped electron beam - pattern using beam - writing down direct system and method

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JP3014380B2
JP3014380B2 JP276199A JP276199A JP3014380B2 JP 3014380 B2 JP3014380 B2 JP 3014380B2 JP 276199 A JP276199 A JP 276199A JP 276199 A JP276199 A JP 276199A JP 3014380 B2 JP3014380 B2 JP 3014380B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明の分野は、集積回路リソグラフィ、特にマスクまたはレチクルを使用せずにパターンを直接ウエハ上に書き込むためのマルチビーム・ The field of this invention relates to an integrated circuit lithography, multi-beam, especially for writing a pattern directly onto the wafer without using a mask or reticle
システムおよびこれを操作する方法である。 Is a system and method for operating the same.

【0002】 [0002]

【従来の技術】集積回路パターンをウエハ上に生成することは次の2つの点で技術的に困難である。 Be created on a wafer of the Prior Art Integrated circuit pattern is technically difficult in two ways. 第1に、集積回路は大量のパターン情報を含み、最大2×10 10個のパターン・フィーチャがチップの所与のプロセス・レベル上にある。 First, the integrated circuit includes a large amount of pattern information, up to 2 × 10 10 pieces of pattern features is on a given process level of the chip. 第2に、最小フィーチャ・サイズは6年ごとに2分の1に縮小し続け、2003年までに130 Second, the minimum feature size continues to shrink to 1 of 2 minutes every six years, 130 by 2003
nmフィーチャがフル・スケール製造で予想される。 nm features are expected in full-scale production. これらの要件は、パターンをチップ上に生成するリソグラフィ方法の速度ならびに空間的分解能に対する要求をさらに増大させる。 These requirements further increases the demand for speed and spatial resolution of the lithography method of generating a pattern on the chip.

【0003】現在のリソグラフィは、一般に、まずパターンを透明なレチクル上に生成し、次いで紫外光を使用してこのパターンをウエハ上に光投影する。 [0003] Current lithographic generally first generates a pattern on a transparent reticle, then using ultraviolet light to the light projecting this pattern onto a wafer. この投影方法は、ウエハ上の各チップごとに1回、複数回繰り返される。 This projection method is once for each chip on the wafer is repeated several times. チップ上のパターンの空間的忠実度は、回折のために、フィーチャを分解する光投影システムの能力によって制限される。 Spatial fidelity of the pattern on the chip, for diffraction limited by the ability of decomposing light projection system features. 仮想の完全なレチクルの場合でも生じるこの制限は光学系に対して重大である。 This limitation occurs even if a virtual full reticle is critical to the optical system. さらに、レチクル・パターンは必然的に欠陥を有し、これはまたウエハ上のパターン忠実度を制限する。 Furthermore, the reticle pattern inevitably has defects, which also limits the pattern fidelity on the wafer. さらに、レチクルの製造には時間および費用がかかる。 Furthermore, the production of the reticle is time consuming and expensive.

【0004】周知の解決策は、集束電子線(電子ビーム)を使用して、パターンを直接ウエハ上に書き込むことである。 [0004] known solution is to use focused electron beam (electron beam) is to write on wafer pattern directly. 電子ビームの回折限界分解能は、高速電子の波長が紫外光のほぼ10 4分の1であるためにこの目的には制限がない。 Diffraction limited resolution of the electron beam, there is no limit for this purpose for the wavelength of the fast electrons is approximately one 10 4 minutes of UV light. さらに、パターンをコンピュータ・メモリ中に記憶し、そこから直接ウエハに移し、投影の必要がないので、パターン付きレチクルは不要である。 Further stores a pattern in a computer memory, and transferred from there directly to the wafer, there is no need for the projection, the patterned reticle is not required.

【0005】残念ながら、いわゆる電子ビームを直接書き込む既存の手法は遅すぎて、大規模製造にとって実用的でない。 [0005] Unfortunately, existing approaches to write the so-called electron beam directly is too slow, it is not practical for large-scale production. 単位時間当たり掃引した面積の単位で測定した書込み速度は、全書込み電流と単位面積当たりの電荷の単位で測定した線量との比に等しい。 Writing speed, measured in units of area swept per unit time is equal to the ratio between the dose measured in units of charge per total write current and unit area. 最小限容認できる書込み速度を得るために必要な書込み電流は100μ Minimum write current required for obtaining the write speed Acceptable 100μ
A程度である。 It is about A. これは10μC/cm 2の線量で10c This is 10c at a dose of 10μC / cm 2
2 /秒の書込み速度に対応する。 corresponding to the write speed of m 2 / sec.

【0006】既存の電子ビーム・システムはこの最小電流を供給することができない。 [0006] The existing e-beam system is not able to supply the minimum current. その理由は、電流が増大するにつれて、ビーム経路中に発生するビーム電子間のクーロン相互作用によりイメージのブラーリング[blur This is because, as the current increases, blurring of the image by the Coulomb interaction between the beam electrons generated in the beam path [blur
ring(ぼけ)]が起こり、分解能が低下するからである。 ring (blur) occurs, because the resolution is lowered. クーロン相互作用は、電子がビーム中にランダムに分散した離散的な荷電粒子であるために生じる。 Coulomb interaction occurs because electrons are the discrete charged particles dispersed randomly in the beam. したがって、電子は、大きさおよび方向がランダムな斥力を及ぼし合う。 Therefore, the electrons, the magnitude and direction of mutually-random repulsion. ブラーリングの量は光路全体中の電流密度に依存する。 The amount of blurring depends on the current density in the entire optical path. これはシステムの光学設計構成に緊密に依存する。 This closely dependent on the optical design configuration of the system.

【0007】限られた領域またはフィールドを照明する狭いビームを有するシステムは「プローブフォーミング」システムと呼ばれる。 [0007] system with a narrow beam that illuminates a limited area or field is called a "probe-forming" system. ビームが狭いので、電子はそれらの飛行持続時間中互いに近接する。 Because the beam is narrow, electrons close to each other during their flight duration. クーロン相互作用の強さは電子間距離の二乗に反比例する。 The strength of the Coulomb interaction is inversely proportional to the square of the electronic distance. プローブ・ probe·
フォーミング・システムでは、この距離は小さく、クーロン相互作用は強く、したがって使用できる書込み電流が制限される。 The forming system, the distance is small, the Coulomb interaction is strong, thus the write current can not be connected. 代表的なプローブ・フォーミング・システム中の電流は0.5μA程度であり、それに対してブラーリングは50nmである。 Typical current in the probe-forming system is about 0.5 .mu.A, blurring is 50nm to it. この分解能は幅180n This resolution is width 180n
mの線を印刷するのにぎりぎり容認できるが、書込み速度は少なくとも200分の1と非常に遅い。 While barely acceptable to print a line m, the writing speed is very slow and 1 of at least 200 minutes.

【0008】可能性のある解決策は、書込み電流をより大きい体積上に分散させ、それによりクーロン・ブラーリングを小さくすることである。 [0008] Potential solutions to disperse write current on larger volume, thereby is to reduce the Coulomb blurring. 一例は、レチクルの電子光イメージを使用して、単一のフラッシュでより大きいパターン領域を書き込むことができる電子投影印刷である。 An example is using an electronic light image of the reticle, an electronic projection printing that can write a larger pattern areas in a single flash. しかしながら、これは次の2つの理由で望ましくない。 However, this is undesirable for two reasons. 第1に、パターン付きレチクルを必要とする。 First, it requires a patterned reticle. 第2に、すべての書込み電流が単一の小さいアパーチャを通過しなければならない。 Second, all of the write current has to pass through a single small aperture. これはイメージ中にコントラストをつくり出すために必要である。 This is necessary in order to create a contrast in the image. この制限のために、電子投影では程度は低いが他のプローブ・フォーミング・システムの場合と同様にクーロン・ブラーリングが起こる。 Because of this limitation, to a lesser extent Coulomb blurring occurs as in the case of other probe forming systems with electronic projection.

【0009】プローブ・フォーミング・システムと異なり、電流を光路中で大きい体積にわたって分散させるシステムは「分散」と呼ばれる。 [0009] Unlike the probe-forming systems, systems to be distributed over a volume greater current in the optical path is referred to as "dispersion". そのようなシステムを構成する1つの方法は複数のビームを使用することである。 One way to construct such a system is to use multiple beams. 全書込み電流はビーム数×各ビーム中の電流で与えられる。 All write current is given by the number of beams × current in each beam. ビーム数が十分大きい場合、各ビーム中の電流はクーロン・ブラーリングが分解能を損なわないほど十分低くされる。 If the number of beams is large enough, the current in each beam is low enough Coulomb blurring does not impair the resolution.

【0010】そのようなシステムの重要な要素は、電子源、レンズ、ビームを書込み表面に対して位置決めする手段、および光学系の開口数(NA)を決定する手段を各ビームごとに含む。 [0010] important element of such systems include an electron source, a lens, means for positioning the beam to the writing surface, and an optical system numerical aperture of the means for determining the (NA) for each beam. これらの各要素は、すべてのビームが適切に調和して作用し、かつ互いに正しい関係を維持する形で各ビームに同様に作用するようになされなければならない。 Each of these elements, all of the beam acts to properly harmonized, and must be made to act similarly to each beam in a manner that maintains the correct relationship to one another.

【0011】Yasuda他(米国特許出願第5359202 [0011] Yasuda et al. (US Patent Application No. 5359202
号)では、単一の電子源を使用し、ブランキング・アパーチャのアレイに電子照射して、多数のビームを発生させる。 In No.), using a single electron source, and electron irradiation to the array of the blanking aperture, to generate multiple beams. 次いで、ビーム束がNAを画定する単一のアパーチャを含む光学系を通過する。 Then, the beam bundles passing through the optical system including a single aperture defining the NA. 上記のように、この構成では、システムにクーロン・ブラーリングが起こりやすく、したがって有用な電流が制限される。 As described above, in this configuration, the system Coulomb blurring is likely to occur, therefore useful current is limited. 複数のビームを使用するにもかかわらず、これは分散システムではなく、プローブ・フォーミング・システムである。 Despite the use of multiple beams, this is not a distributed system, a probe-forming system.

【0012】JESchneider他(Journal of Vacuum Sci [0012] JESchneider other (Journal of Vacuum Sci
ence and Technology, B 14(6), p.3782(1996年))では、リソグラフィ用の平行多重電子ビーム・システム用の電子源としてガラス光電陰極上の半導体を使用する。 ence and Technology, B 14 (6), the p.3782 (1996 years)), using a semiconductor on glass photocathodes as an electron source for parallel multi-electron beam systems for lithography.
このシステムでも、書込み電流がNAを画定する単一のアパーチャを通過しなければならない。 In this system, the write current must pass through a single aperture defining the NA. 著者が正しく指摘したように、有用な電流はクーロン相互作用によって約10μAに制限される。 As the author correctly points out, useful current is limited to approximately 10μA by the Coulomb interaction. これは、必要な電流の訳10 This is, of necessary current translation 10
分の1であり、製造用に実際に使用するには小さすぎる。 Min is 1, too small to be actually used for the production.

【0013】MacDonald(米国特許出願第536302 [0013] MacDonald (US patent application Ser. No. 536,302
1号)では、多数の個々の電子源、明示的には電界放出チップから構成される大規模平行アレイ陰極を使用する。 In No. 1), a number of individual electron sources, explicitly use large parallel array cathode composed of a field emission tip. 各ビームは単一のピクセルを書込み表面上に投影する。 Each beam is projected onto the writing surface of a single pixel. この場合、全書込み電流が速い書込み速度に適するように、光源輝度を比較的高くする必要がある。 In this case, as the total write current suited to a fast write speed, it is necessary to relatively high source brightness. 集束および位置決めの機能は各ビームごとに別個のレンズおよび偏向器によって達成される。 Focusing and positioning functions are accomplished by separate lens and deflector for each beam. これらの構造は、互いに正確に位置決めされた微視的に小さい要素から構成される。 These structures are composed of microscopically small elements that are precisely positioned with respect to each other. 各ビームがその光学系に対して正確に整合するように注意しなければならない。 Each beam must be careful to accurately aligned with respect to the optical system. そうしないと、分解能を損なう収差が生じることになる。 If it does not do so, so that the aberrations that detract from the resolution occurs. 開口数(NA)をどのようにして決定するかについては言及されていない。 No mention is made of how to determine numerical aperture (NA). ただし、各ビームがNAを決定する別個のビーム画定アパーチャを有すると仮定するのが妥当である。 However, it is reasonable each beam is assumed to have a separate beam defining aperture which determines the NA.

【0014】分散システムに共通の問題は整合の問題である。 [0014] A common problem in a distributed system is a matter of integrity. 従来技術では、システムとしての整合の周知の問題はN倍すなわちシステム中のモジュール数倍になる。 In the prior art, well-known problem of alignment of the system becomes several times the module in the N-fold or system.
従来技術は整合問題を回避する分散システムを求めた。 The prior art has sought a distributed system to avoid alignment problems.

【0015】 [0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、リソグラフィ技法によって製造されるウエハ上に平行に書込みを行う別々に制御可能な小形成形ビーム電子ビーム・システムを含むいくつかのモジュールを有する直接書込み電子ビーム装置に関する。 [0008] The present invention is direct writing with several modules including separately controllable small shaped beam electron beam system for writing in parallel on a wafer manufactured by lithographic techniques It relates to an electron beam device.

【0016】本発明は、ウエハ上に平行に書込みを行う別々に制御可能な小形ビーム電子ビーム・システムを含むいくつかのモジュールを有する直接書込み電子ビーム装置に関する。 [0016] The present invention relates to direct writing electron beam device having several modules, including a separately controllable small beam electron-beam system for writing in parallel on a wafer.

【0017】本発明は、ウエハ上に平行に書込みを行う別々に制御可能な小形ビーム電子ビーム・システムを含むいくつかのモジュールによって加工物上にパターンを書き込む方法に関する。 [0017] The present invention relates to a method of writing a pattern on a workpiece by several modules including separately controllable small beam electron-beam system for writing in parallel on a wafer.

【0018】 [0018]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、個々のビームが互いに交差せず、したがってブラーリングおよびクロストークの影響が実質上なくなることである。 Feature of the present invention SUMMARY OF THE INVENTION do not intersect each beam to each other, thus the influence of the blurring and crosstalk is to eliminate substantially.

【0019】本発明の他の特徴は、個々のビーム・モジュールがアレイ中に配置され、光学要素がすべてのモジュールによって共用され、したがって別々の微視的な構成要素の必要性が実質上小さくなることである。 [0019] Other features of the invention, individual beam modules are arranged in an array, the optical element is shared by all the modules, thus substantially reduced the need for a separate microscopic components it is.

【0020】本発明の一特徴は、同時に製造される1m [0020] One feature of the present invention, 1m produced simultaneously
m程度の横方向寸法および0.25mm程度の縦方向寸法を有する間隔の詰まった1組のビーム・モジュールを使用し、それにより横方向寸法の正確な整合をつくり出すことである。 Using a set of beam modules full of intervals having a longitudinal dimension of about lateral dimension and 0.25mm of about m, whereby it is possible to create an accurate alignment of the lateral dimension.

【0021】本発明の他の特徴は、個々のビーム・モジュールがアレイ中に配置され、光学要素がすべてのモジュールによって共用され、したがって別々の微視的な構成要素の必要性が実質上小さくなることである。 [0021] Other features of the invention, individual beam modules are arranged in an array, the optical element is shared by all the modules, thus substantially reduced the need for a separate microscopic components it is.

【0022】本発明の他の特徴は、アパーチャ、偏向電極および個々のモジュールの他の要素がリソグラフィ技法を使用して製造され、したがって構造(例えば偏向構造中の個々の電極)中の整合および所与の平面上のモジュール間の整合がマスク製造プロセスによって自動的に処理されることである。 [0022] Another feature of the present invention, apertures, other elements are manufactured using lithographic techniques, thus structure (e.g. individual electrodes in the deflecting structure) matching and Tokoro in the deflection electrode and the individual modules matching between modules on given plane is to be automatically processed by the mask manufacturing process.

【0023】本発明の他の特徴は、モジュールの軸に対して平行な均一な磁界を使用し、この磁界が加速電界とともに低輝度放出表面のイメージを成形アパーチャ・プレート上に形成し、このプレートから、この同じ均一な磁界が横方向の均一な偏向電界とともにウエハ・ステージの移動に対して直角な方向にスポットを偏向させ、それによりモジュールのアレイが書き込むべき領域全体を覆うことである。 [0023] Another feature of the present invention uses a parallel uniform magnetic field to the axis of the module, the image of low luminance emission surface formed on the shaping aperture plate on the magnetic field along with accelerating field, the plate from the same uniform magnetic field to deflect the spot in a direction perpendicular to the movement of the wafer stage with uniform deflection field in the transverse direction, it is that thereby covering the entire area to be written is an array of modules.

【0024】このシステムは、リソグラフィにより画定された構成要素、例えば偏向電極、電極間のコネクタおよび駆動回路などを含む1組の平面構造から構成される。 [0024] The system components that are defined by lithography, for example, consists of a set of planar structure, including connectors and a driving circuit between the deflection electrodes, the electrodes. ビーム・モジュールは様々な構造の対応する構成要素から形成される。 Beam module is formed from the corresponding components of the various structures.

【0025】本発明の他の特徴は、システムの開口数がエミッタにおける電子の横方向速度と加速後の軸方向速度との比によって定義され、したがってこの機能を実施するために別個の物理的アパーチャが不要なことである。 [0025] Other features of the invention, separate physical aperture to the numerical aperture of the system is defined by the ratio of the axial speed after acceleration and lateral velocity of electrons in the emitter, thus implementing this feature is not required.

【0026】本発明の一特徴は、個々のビーム間の間隔を維持し、それによってぼけ効果および漏話効果をなくすことである。 [0026] One feature of the present invention is to maintain the spacing between the individual beams, whereby it is possible to eliminate the blurring effect and crosstalk effects.

【0027】本発明の他の特徴は、同じパターンを書き込むモジュールの複数の列を使用し、それによりモジュール間の境界でのスティッチング誤差が平均化によって小さくなることである。 [0027] Another feature of the present invention uses a plurality of columns of modules to write the same pattern, it is thereby possible to stitching errors at the boundary between the modules is reduced by averaging.

【0028】 [0028]

【発明の実施の形態】本発明は、レチクルを使用せずに、集積回路パターンを直接ウエハ上に書き込むために使用される複数の電子ビームを有するシステムに関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is, without using the reticle, a system having a plurality of electron beams that are used to write integrated circuit patterns directly on the wafer. ビームは分散アレイを形成する。 Beams form a distributed array. すなわち、すべてのビームは光路の全長にわたって互いに空間的に分離される。 That is, all of the beams are spatially separated from one another over the entire length of the optical path. この装置の基本構造は、ビーム軸に対して直角に配向した一連の平行平面電極から構成される。 The basic structure of this device is comprised of a series of parallel planar electrodes aligned perpendicular to the beam axis. ビームは、これらの電極中のアパーチャを通過し、パターンがその上に書かれる表面を含むウエハに衝突する。 Beam passes through the aperture in the electrodes to collide with the wafer comprising a surface on which a pattern is written on it.

【0029】電子源は、一辺公称1ミクロンの正方形放出領域(エミッタ)の直線アレイとしてパターン形成され、一般に0.2mmないし1.0mmの距離だけ分離した平面カソードから構成される。 The electron source is patterned as a linear array of one side nominal 1 micron square emission region (emitter), generally to no 0.2mm consists plane cathode only separation distance 1.0 mm. このカソードは、従来のリソグラフィ方法によってパターン形成される。 The cathode is patterned by conventional lithographic methods.

【0030】平面加速電極がカソードと平行に、ある距離離れて配置される。 The plane accelerating electrode is parallel to the cathode, they are spaced apart a distance. カソード・アレイは加速電極に対して一定の負の直流電位にバイアスされ、したがって光学軸と平行に配向した均一な静電加速力ベクトルが得られる。 The cathode array is biased to a constant negative DC potential relative to the acceleration electrode, thus uniform electrostatic acceleration force vector oriented parallel to the optical axis is obtained. 装置全体に光学軸と平行に配向した一定の均一な磁界が浸透する。 Constant uniform magnetic field oriented parallel to the optical axis throughout the device to penetrate. 均一な軸方向静電界と磁界が重なり合うことによってカソードの電子光学イメージが加速電極の平面に形成される。 The cathode of the electron optical image is formed on the plane of the accelerating electrode by uniform axial electrostatic field and the magnetic field overlap. これはアレイ中の各ビームごとに同様かつ同時に起こる。 This in and occur simultaneously for each beam in the array. この集束条件は、以下で数学的に詳述するように、静電界および磁界の強度とカソードから加速電極までの距離との特定の関係を必要とする。 This focusing condition, as mathematically described below, require a specific relationship between the distance from the intensity and the cathode of the static electric and magnetic fields to the accelerating electrode.

【0031】加速電極は、一辺公称1ミクロンの正方形アパーチャのアレイとしてリソグラフィによりパターン形成される。 The accelerating electrode is patterned by lithography as an array of one side nominal 1 micron square aperture. 各アパーチャは1つのエミッタに整合する。 Each aperture is aligned with one emitter. したがって、各ビームは、それ自体のアパーチャを通過し、均一な軸方向磁界によって平面カソードおよび加速電極と平行に配置されたウエハ上に結像する。 Thus, each beam passes through its own aperture is imaged on a wafer that has been located parallel to the plane cathode and the accelerating electrode by a uniform axial magnetic field. ここまでの最終結果は、正確なサイズおよび間隔のエミッタにより、正方形スポットのアレイがウエハ上に集束されることである。 The final result of the far, by the emitter of the exact size and spacing, is that the square array of spots is focused on the wafer. 倍率は1であり、したがってエミッタはウエハ上に1:1で結像する。 Magnification is 1, therefore the emitter on the wafer 1: imaging at 1.

【0032】偏向プレートのアレイが加速電極とウエハの間に配置される。 The array of deflection plates is disposed between the accelerating electrode and the wafer. これらのプレートは、ビームと平行に、したがってウエハと垂直に配向している。 These plates are oriented parallel to the beam, thus the vertical wafer. プレートは、装置の長手方向に走り、隣接するプレートの各対間にビームの列を有する。 Plates, running in the longitudinal direction of the device, having a row of beams between each pair of adjacent plates. プレートは、隣接するプレートに対して符号が交番する可変静電電位で励起される。 Plate is excited with a variable electrostatic potential sign alternates relative to adjacent plates. これはプレート間の空間中に均一な横方向偏向静電界をつくり出す。 This creates a uniform lateral deflection electrostatic field in the space between the plates. 前記電界は、大きさは等しいが、ビームの隣接する列に対して方向が交番する。 The electric field is magnitude equal direction alternates relative to adjacent rows of beams. 均一な横方向電界と均一な軸方向磁界との結合作用によってウエハのところで各ビームの正味の偏向が偏向プレートと平行な方向に起こる。 Uniform lateral deflection of each beam of the net at the wafer by the binding action of the electric field and the uniform axial magnetic field occurs on the deflection plate and parallel. ウエハは、機械式ステージに固定され、偏向に対して直角な方向に動く。 Wafer is fixed to a mechanical stage moves in a direction perpendicular to the deflection. 互いに直角な方向に作用する偏向と機械的動作との結合作用によって、ビームによる完全二次元アドレス指定が達成される。 By the combined action of deflecting and mechanical action acting in a direction perpendicular to each other, fully two-dimensional addressing by the beam is achieved. パターンはスティッチされたサブフィールドで覆われ、各ビームがそれ自体のサブフィールドを書き込む。 Pattern is covered with the sub-fields that are stitched, each beam writes the subfields itself.

【0033】この時点まで、すべてのビームは同じ集束および偏向を受ける。 [0033] Up to this point, all of the beams are subjected to the same focusing and deflection. ただし、ビームの隣接する列は反対の方向に偏向する。 However, adjacent rows of the beam is deflected in the opposite direction. パターン固有情報を組み込むために、平面偏向器がカソードと加速電極の間に配置される。 To incorporate pattern-specific information, the planar deflector is disposed between the cathode and the accelerating electrode. この偏向器は、微小機械手段によって製造され、各ビームが通過するための穴を有する。 The deflector is produced by micromechanical means, having a hole for each beam passes. 偏向は、パターン・データのストリームおよび二次元アドレス指定と同期して各ビームに独立して加えられる。 Deflection is added independently for each beam in synchronization with the stream and two-dimensional addressing pattern data. この偏向は、各正方形エミッタのイメージを加速電極中のその対応する正方形アパーチャに対して並進させる。 This deflection causes the translation for that corresponding square aperture in the accelerating electrodes images of each square emitters. したがって、加速電極は、多数の可変形状ビームを形成する成形アパーチャのアレイの追加の機能を有する。 Accordingly, the acceleration electrode has the additional function of the array of shaping aperture to form multiple deformable beams. 各正方形スポットは、プリントすべきパターン情報に応じて、可変のサイズおよびアスペクト比の長方形スポットに独立して成形される。 Each square spot, in accordance with the pattern information to be printed, is formed independently of the rectangular spot variable size and aspect ratio. 正方形エミッタのイメージを完全にその対応する加速電極上に偏向させることによって、各ビームは独立して消去ができ、ウエハに到達しない。 By deflecting on acceleration electrode completely its corresponding image of square emitter, each beam can be erased independently and does not reach the wafer. 偏向器アレイ全体は、カソードと偏向器と加速電極の間の空間中で偏向静電界が均一になるように選択される、カソードと加速電極の中間の直流静電電位にバイアスされる。 Whole deflector array deflects electrostatic field in the space between the cathode and the deflector and the acceleration electrode is selected to be uniform, are biased to an intermediate DC electrostatic potential of the cathode and the accelerating electrode.

【0034】この構成全体の最終結果は、すべてのビームを同時に使用し、各ビームが全体的なパターンの明確かつ特定の部片を書き込むことである。 The end result of the entire arrangement is to use all beams simultaneously, each beam is to write a clear and particular pieces of the overall pattern. 製造の簡単さは、すべての電極が平面であり、従来の薄膜技法、リソグラフィ技法、および微小機械加工技法によって製造されることから得られる。 Simplicity of production are all electrode plane, conventional thin film techniques, resulting from being produced by lithography techniques, and micro-machining techniques. 整合の簡単さは、主要な集束機能および偏向機能が均一な磁界および静電界によって達成されることから得られる。 Simplicity of alignment is obtained from the primary focusing function and a deflection function is achieved by the uniform magnetic field and electrostatic field. これによりすべてのビームが同じ電磁環境中に常駐することになる。 This makes that all the beam resides in the same electromagnetic environment. さらに、電磁界が均一なので、整合は重要でない。 Furthermore, since the electromagnetic field is uniform, alignment is not critical.

【0035】ビームは、単位立体角当たりの単位面積当たりの電流と定義されるその輝度によって特徴付けられる。 The beam is characterized by its intensity, defined as the current per unit area per unit solid angle. 輝度は任意の光学系中の保存量である。 Brightness is saved amount in any optical system. これは、露出平面、この場合はウエハ、での輝度がビーム源の輝度と同じであることを意味する。 This exposure plane, in this case the wafer, the brightness in the meaning that is the same as the brightness of the beam source. 所与の電流および照明の立体角に対して、必要な輝度は露出面積に反比例する。 Against solid angle for a given current and illumination, necessary brightness is inversely proportional to the exposed area.
この面積は、フラッシュごとに露出するピクセルの数に比例する。 This area is proportional to the number of pixels exposed for each flash. 1回のフラッシュで露出するピクセルが多いほど、ビーム源から必要とされる輝度は小さくなる。 More pixels exposed in one flash is large, the luminance required from the beam source is reduced. 最も基本的な場合、単一のピクセルが1回のフラッシュで各ビームによって露出する。 The most basic case, a single pixel is exposed by each beam in a single flash. この場合、電界エミッタなど最大輝度を有するビーム源が必要である。 In this case, it is necessary beam source having a maximum intensity such as a field emitter.

【0036】可変形状ビームの場合など、複数のピクセルが1回のフラッシュで露出する場合、必要なビーム源輝度は単一ピクセルの場合よりもフラッシュ当たりのピクセルの数に等しいファクタだけ小さくなる。 [0036] such as in the case of the deformable beam, when a plurality of pixels is exposed in a single flash, the beam source brightness required is reduced by a factor equal to the number of per flash pixel than a single pixel. 可変形状ビーム・システムでは、例えば、16ないし256個のピクセルが1回のフラッシュで露出する。 The deformable beam systems, for example, 16 to 256 pixels are exposed in one flash. したがって、 Therefore,
必要なビーム源輝度が単一ピクセル・システムよりもかなり小さくなる。 Required beam source luminance considerably smaller than a single pixel systems.

【0037】高輝度ビーム源は、動作真空が十分でないなどの外部の影響によってその放出特性がより容易に変化するので、一般に低輝度ビーム源よりも安定でなく、 The high intensity beam source, since the operation vacuum is its release characteristics change more easily by external influences, such as not enough, generally not stable than the low brightness beam source,
寿命が短い。 Life is short. したがって、そのようなシステムは一般に比較的低いビーム源輝度を必要とするので、フラッシュ当たり多数のピクセルを露出させるシステムのほうが好まれる傾向がある。 Therefore, since such systems generally require a relatively low beam source luminance tends to better system for exposing a number of pixels per flash is preferred. 例えば、可変形状ビームのほうが単一ピクセル・ビームよりも好まれる。 For example, more of the deformable beam is preferred over a single pixel beam.

【0038】本明細書の議論から、次代の集積回路製造用の実際的なリソグラフィ・システムにとって、絶対に必要でないとしても、以下のいくつかの特徴が望ましいことが当業者なら理解できよう。 [0038] From the discussion of the present specification, for practical lithography system for integrated circuit fabrication of next generation, if not absolutely necessary, following some features may be desirable will be understood by those skilled in the art.

【0039】第1に、システムはパターン形成されたマスクまたはレチクルを必要としないこと。 [0039] First, the system does not require a mask or reticle, which is patterned. これは、全体的なプロセス中で費用がかかり、時間がかかり、性能を制限するステップを表すためである。 This is costly in overall process time consuming, it is to represent the step of limiting the performance.

【0040】第2に、システムは、クーロン・ブラーリングを回避するために一般的な制限のない分散型であること。 [0040] Second, the system is decentralized with no general restrictions to avoid Coulomb blurring.

【0041】第3に、個々のビーム・セグメントまたは個々のビームは、不整合収差が分解能を低下させないように正確な光学的整合を施すことができること。 [0041] Third, the individual beam segments or individual beams, it can be subjected to a precise optical alignment as inconsistent aberration does not reduce the resolution.

【0042】第4に、ビームは、独立して制御でき、かつ予測または制御できない形で互いに影響を及ぼしてはならないこと。 [0042] Fourth, the beam can be controlled independently and be in a form that can not be predicted or controlled must not affect each other.

【0043】第5に、使用できる全書込み電流は、少なくとも10cm 2 /秒の十分な書込み速度が分解能の大きな劣化なしに得られるほど十分高いこと。 [0043] Fifth, the total write current may be used are high enough that sufficient writing speed of at least 10 cm 2 / sec is obtained without significant degradation of the resolution.

【0044】第6に、可変形状ビームなどマルチピクセル・ビームは、ビーム源輝度がより小さくて済むので単一ピクセル・ビームよりも好まれる。 [0044] Sixth, multi-pixel beam such as a variable shape beam, beam source brightness are preferred over a single pixel beams so requires only a smaller.

【0045】図1は、本発明によるシステムの単一のモジュール100の透視図である。 [0045] Figure 1 is a perspective view of a single module 100 of the system according to the present invention. 図1で、約1ミクロン平方断面の電子エミッタ12は、一般に加速電界の引力によって図中の下方に移動する電子のビームを放出し、 In Figure 1, an electron emitter 12 of about 1 micron square cross section, and typically emits a beam of electrons moving downward in the drawing by the attraction of the acceleration electric field,
モジュール100のビーム軸101に対して平行に印加される均一な磁界のまわりをらせん状に進む。 Around the uniform magnetic field applied parallel to the beam axis 101 of the module 100 proceeds helically. システム中のエミッタ12のアレイをエミッタ・アレイと呼び、 An array of emitter 12 in the system is referred to as the emitter array,
アパーチャ22のアレイをアパーチャのビーム成形アレイと呼ぶことにする。 An array of apertures 22 will be referred to as the aperture of the beam-shaping array. エミッタとアパーチャは垂直方向に整合し、y軸に沿ってビーム源間隔だけ分離される。 The emitter and the aperture is vertically aligned and separated by the beam source distance along the y-axis.
アパーチャは、z軸に沿ってビーム成形偏向器領域内に延びる偏向器モジュールのアレイ中に形成される。 Aperture, along the z-axis are formed in an array of the deflector module extending beam shaping deflector region. エミッタとアパーチャ・プレートの間の加速電圧は、z軸に沿って加速電圧分布を確立する平行加速電界を生成する。 Acceleration voltage between the emitter and the aperture plate creates a parallel accelerating field to establish an accelerating voltage distribution along the z-axis.

【0046】ビーム源平面内のビーム源12からビーム成形平面内の加速成形プレート20までの距離と、ビーム源12とプレート20の間に印加された加速電圧との所与の結合に対して、ビームがプレート20に合焦し、 [0046] and the distance from the beam source 12 in the beam source plane to accelerate the formed plate 20 of the beam shaping plane, for a given coupling with the applied acceleration voltage between the beam source 12 and the plate 20, beam is focused on the plate 20,
ビーム源12の電子光学イメージが形成される(以下の式1に従う)磁界強度の一意の値が存在する。 Beam source 12 electron optical image is formed (according to formula 1 below) unique values ​​of the magnetic field strength is present.

【0047】プレート20上に集束した正方形スポットを偏向させるために偏向電圧をこの図には示されていない外部バイアス手段によって偏向器電極62〜65に印加する。 [0047] applied to the deflector electrodes 62 to 65 by an external biasing means not illustrated deflection voltage to the figures to deflect the square spot focused on the plate 20. 偏向の量に応じて、ビームの一部または全部がプレート20によって停止し、ビームの残りの部分はアパーチャ22を通過する。 Depending on the amount of deflection, a portion of the beam or all stopped by the plate 20, the remaining portion of the beam passes through the aperture 22. したがって、透過したビームは、偏向の量に応じて、可変の高さおよび幅を有する長方形形状を有する。 Therefore, the transmitted beam, depending on the amount of deflection, has a rectangular shape having a variable height and width. この長方形スポットはウエハ4上に結像する。 The rectangular spot is imaged on the wafer 4. スポット形成は、コンピュータ・メモリ中に記憶され、後で書込み時に取り出されるパターン情報のストリームと同期して実施される。 Spot formation can be stored in computer memory, is performed in synchronization with the stream of pattern information is later retrieved during writing. 必要に応じて、ビームが完全にプレート20に当たるようにビームをシフトすることによって消去が実施され、アパーチャ22を通らない。 If necessary, the beam is erasing is performed by shifting the beam to strike the complete plate 20, it does not pass through the aperture 22.

【0048】モジュールの下部の偏向器66〜69は電極62〜65と同じ働きをするが、ウエハ4上のビーム位置の小さいエラーを修正する異なる機能を有する。 The lower portion of the deflector 66 to 69 of the module acts like electrodes 62 to 65, but has a different function to correct small errors of the beam position on the wafer 4. さらに、電極66〜69は、電極70〜73と一緒に、要素間の小さい不整合から必然的に生じる非点収差を修正するために使用される。 Furthermore, the electrodes 66 to 69, together with the electrode 70 to 73, are used to modify necessarily resulting astigmatism from a small mismatch with between elements. この非点収差補正は、電極68 The astigmatism correction, electrode 68
および69上の等しく反対の電圧と一緒に、電極66および67上に同一の電圧を印加することによって達成される。 And with equal and opposite voltage on 69 is accomplished by applying the same voltage on the electrode 66 and 67. これはx軸およびy軸に沿って配向した焦線を有する四重極レンズを形成する。 This forms a quadrupole lens having a focal line which is oriented along the x-axis and y-axis. 電圧が電極70および7 Voltage electrode 70 and 7
1に独立して印加され、等しく反対の電圧が電極72および73に印加される。 Are independently applied to 1, equal and opposite voltage is applied to the electrodes 72 and 73. これはx軸およびy軸に対して45度配向した焦線を有する四重極レンズを形成する。 This forms a quadrupole lens having a focal line oriented 45 ° with respect to the x-axis and y-axis.
したがって、電極66〜73の電圧を適切に選択することによって、任意の大きさおよび方向の非点収差が補正できるだけでなく、ビームに対して適切な偏向補正が加えられる。 Thus, by selecting the voltage of the electrodes 66 to 73 appropriately, not only it can be corrected astigmatism of an arbitrary magnitude and direction, appropriate deflection correction applied to the beam.

【0049】形成されたスポットの中間イメージ24が装置全体に広がった均一な磁界の作用によってプレート21に形成される。 The intermediate image 24 of the formed spot is formed in the plate 21 by the action of a uniform magnetic field spread throughout device. ビームは、成形されたビームを透過するアパーチャ23を通過する。 Beam passes through an aperture 23 passing through a shaped beam. プレート21下のドリフト領域内で、磁界はまだ存在しており、ウエハ4上の成形されたスポットのイメージ25を形成する。 Plates under the drift region 21, the magnetic field still exists, to form a shaped spot image 25 on the wafer 4. 大きい偏向電極5および6はウエハ接地電位に対して等しく反対の電位で駆動され、したがってx軸に沿って配向した横方向電界が形成される。 Greater deflection electrodes 5 and 6 are driven in equal and opposite potential to the wafer ground potential, thus lateral electric field oriented along the x-axis is formed. 垂直磁界(z方向)と水平電界(x方向)の結合された作用は大きい電極5および6 Large electrodes 5 and 6 are combined action of vertical magnetic field (z-direction) and the horizontal electric field (x-direction)
に対して平行な正味の偏向(y方向)を引き起こす。 Causing deflection (y-direction) parallel net against. 電極5および6は任意の非磁性導電材料から製造できる。 Electrodes 5 and 6 may be made of any nonmagnetic conductive material.
モリブデンは、真空焼成によって容易に清浄にされ、精巧な表面仕上げまで研磨でき、寸法安定性が維持できるほど十分堅いので好まれる。 Molybdenum is easily cleaned by vacuum baking can polished to elaborate surface finish, it is preferred because dimensional stability enough stiff can be maintained.

【0050】プレート20とプレート21の間のドリフト空間中の距離は、成形されたスポットのイメージ24 The plate 20 and the distance in the drift space between the plates 21, the molded spot image 24
がプレート21に形成されるように選択される。 There are selected to be formed in the plate 21. このための条件は、プレート20とプレート21の間のz距離がエミッタ12とプレート20の間のz距離の2倍になることである。 Conditions for this is that the z distance between the plate 20 and the plate 21 is twice the z distance between the emitter 12 and the plate 20. プレート21とウエハ4の間のドリフト空間中の距離は、プレート20とプレート21の間の距離と等しくなるように選択される。 Distance in the drift space between the plate 21 and the wafer 4 is selected to be equal to the distance between the plate 20 and the plate 21. これにより成形されたスポットの集束イメージ25がウエハ4上に形成されることになる。 This focused image 25 of a spot formed is to be formed on the wafer 4 by. どちらも接地電位に保持されるプレート21とウエハ4は、大きい電極5および6の電界を終端させる働きをし、それによりフリンジ電界がうまく挙動し、したがって偏向とともに分解能の著しい低下が起こらなくなる。 Both plates 21 and the wafer 4 is held at the ground potential, and serves to terminate the field of large electrodes 5 and 6, whereby the fringe electric field is well behavior, hence significant reduction in resolution does not occur with deflection.

【0051】ウエハ4は、x軸に沿って動く機械式ステージに固定される。 The wafer 4 is fixed to the mechanical stage moves along the x-axis. ステージ移動とy偏向によって、ビームの最大偏向によって画定される幅とステージによって設定される長さとを有するウエハのストリップ中のすべての点を覆うことができることは明らかである。 By stage movement and y deflection, it is clear that can cover all points in the strip of wafer having a length that is set by the width and the stage defined by the maximum deflection of the beam. これらのモジュール100のアレイは、チップ全体、ウエハ上のストリップ、さらにはウエハ全体を覆うようにセットアップできる。 Array of these modules 100, the entire chip, the strip on the wafer, further, set up to cover the entire wafer.

【0052】好ましい実施形態の代表的な寸法および電磁要件を以下に示す。 [0052] Representative dimensions and electromagnetic requirements of the preferred embodiments given below. ビーム加速電圧 50000V 磁界強度 948ガウス エミッタ12からアパーチャ・プレート20までの距離 25mm アパーチャ・プレート20からプレート21までの距離 50mm プレート21からウエハ4までの距離 50mm 偏向電極5および6のz方向の長さ 48mm 偏向電極5および6の中心間隔 1.0mm 偏向電極5および6の厚さ 0.50mm 偏向サブフィールド・ストライプの幅 +/−0.125mm 偏向電極の最大電圧 +/−7.8V エミッタ12の中心間距離 1.0mm Beam acceleration voltage 50000V field strength 948 length in the z-direction distance 50mm deflection electrodes 5 and 6 from a distance 50mm plate 21 from a distance 25mm aperture plate 20 from the Gaussian emitter 12 to the aperture plate 20 to the plate 21 to the wafer 4 48mm deflection electrodes 5 and 6 center distance 1.0mm deflection electrodes 5 and the maximum voltage +/- 7.8 V emitter 12 having a thickness of 0.50mm deflection subfield stripe width +/- 0.125 mm deflection electrodes 6 the center-to-center distance 1.0mm

【0053】上記の寸法から、図1は、説明のために横方向スケール(x軸およびy軸)が垂直方向(z軸)に対して大きく広がっていることが明らかである。 [0053] From the above dimensions, Figure 1, lateral scale (x-axis and y-axis) for the purpose of explanation it is clear that extends largely in the vertical direction (z-axis). 上記のパラメータは状況が要求するにつれて、または設計選択の結果として変化することが当業者なら理解できよう。 As above parameters situation requires, or may change as a result of design choice it will be understood by those skilled in the art.
他の事情が等しければ、ビーム源平面とウエハの間の経路長が短ければ短いほど、システムは漂遊磁界を受けにくくなり、したがってより安定になるのでよい。 Being equal other circumstances, shorter the path length between the beam source plane and the wafer is short, the system is less susceptible to stray magnetic fields, thus it is becoming more stable. 本発明によるシステムは、ビーム経路を伸ばすことによって得られるものがないので本来小形である。 System according to the invention is inherently small because there is nothing to be gained by extending the beam path. 対応する磁界が可能であるとすれば、より高い加速電圧が好ましい。 If possible the corresponding magnetic field, the higher the acceleration voltage is preferred. 本発明によるシステムのビーム経路長の適切な上限は20 Suitable upper limit of the beam path length of the system according to the invention 20
cmである。 It is cm. そのような値を超えると、漂遊磁界に対する感受性が高くなり、相殺する利点が得られない。 Beyond such values, sensitivity is high for the stray fields can not be obtained an advantage to offset. z軸に沿った全長が200mm未満の場合、本発明の実施形態は、約2mの全長を有する従来技術の電子ビーム・システムとスケールが質的に異なる。 If the total length along the z-axis is less than 200 mm, the embodiment of the present invention, is qualitatively different electron beam system and scale of the prior art having a total length of about 2m.

【0054】物体平面とイメージ平面の間の距離zの式は各セクションごとに式1によって与えられる(MKS [0054] wherein the distance z between the object plane and the image plane is given by Equation 1 for each section (MKS
C単位を仮定する)。 Assume the C units).

【数1】 [Number 1]

【0055】上式で、E aは軸101に沿った加速電界、eV 0は加速前の物体平面での運動エネルギー、B [0055] In the above equation, E a is accelerating field along the axis 101, eV 0 is the kinetic energy of the object plane before acceleration, B
は磁界強度、eは粒子電荷、mは粒子質量である。 The magnetic field strength, e is the particle charge, m is the particle mass. 右辺の第1項はE a =0の場合のドリフト空間に該当し、第2項はV 0 =0の場合の加速領域に該当する。 The first term on the right hand side corresponds to the drift space in the case of E a = 0, the second term corresponds to the acceleration region in the case of V 0 = 0. 倍率は1 Magnification 1
である。 It is. 球面収差および色収差の係数はどちらもz/2 Both spherical and chromatic aberration coefficients of the z / 2
に等しい。 be equivalent to. ただし、zは物体とイメージの間の軸方向距離である。 However, z is the axial distance between the object and the image. 偏向ドリフト空間の端部での正味の偏向dは式2によって与えられる。 Deflection d net at the end of the deflection drift space is given by Equation 2.

【数2】 [Number 2]

【0056】上式で、E dは均一な偏向電界強度、eV [0056] In the above equation, E d is uniform deflection field strength, eV
はプレート21(およびウエハ)での運動エネルギーである。 Is the kinetic energy of a plate 21 (and the wafer).

【0057】図2を参照すると、紙面に対して直角なy Referring to FIG. 2, perpendicular to the paper y
軸に沿って見たモジュール100−1〜100−4のアレイが示されている。 Array modules 100-1 to 100-4 as viewed along the axis is shown. 図の上部の4つのブラケットの組は電子源12の位置およびビームがその中を進む領域を画定する。 Four brackets set at the top of the figure defines the region of which position and beam of the electron source 12 is advanced therethrough. 原則として、モジュールのただ1つの列(1 As a general rule, only one row of modules (1
00−1およびその後ろの対応物)が必要である。 00-1 and counterparts behind) are required. 他のモジュールは、x軸の偏向の範囲が隣接するモジュールに達しない場合に使用されるか、または欠陥モジュールを交換するための冗長性を与える。 Other modules provides redundancy for the range of deflection of the x-axis is either used if does not reach the adjacent module, or replace the defective module. 書込み速度はモジュールの数と各モジュール中の電流との積に比例する。 Writing speed is proportional to the product of the number and the current in each module of the module. 各モジュール中の電流はエミッタの有効電流密度によって制限される。 Current in each module is limited by the effective current density of the emitter. したがって、実際問題として書込み速度を最大にするためにできるだけ多数のモジュールを使用することが有利である。 Therefore, it is advantageous to use as many as possible of the module in order to maximize the writing speed in practice. モジュール100が接近しすぎている場合、成形および微妙な偏向に使用される電界は重なりはじめ、ビーム間に不要なクロストークが生じる。 If the module 100 are too close, the electric field used for shaping and subtle deflection initially overlap, unnecessary crosstalk between the beams occurs.
この実際的な考慮事項はモジュールの約0.2mmの分離に下限を加える。 The practical considerations adds the lower limit for the separation of approximately 0.2mm module.

【0058】図の上部で、層1は、電子エミッタ層12 [0058] At the top of the diagram, the layers 1, electron emitter layer 12
を支持する連続的な平坦なバルク基板を形成する。 Forming a continuous flat bulk substrate supporting. この複合層状構造は使用されるエミッタ技術に固有の材料から構成される。 The composite layered structure composed of specific materials emitter technology used. エミッタは、パターン形成を施すことができ、1.5A/cm 2程度の必要な電流密度を供給でき、安定で均一な放出を供給でき、長寿命でなければならない。 The emitter may be subjected to patterning, it can supply the required current density of about 1.5A / cm 2, can supply a stable and uniform release, must be long-lived. これらの要件を満足することが証明されている技術はGaAs光電陰極である(JESchneider他、JV Technology to satisfy these requirements have been demonstrated is GaAs photocathode (JESchneider other, JV
acuum Sci.Technol.B14(6), 3782(1996年))。 acuum Sci.Technol.B14 (6), 3782 (1996 years)). この場合、基板1は、GaAsから構成される付着した薄膜層と放出領域12を形成する酸化セシウムとを有するガラスから構成される。 In this case, the substrate 1 is composed of glass and a cesium oxide to form a thin film layer and the emission region 12 deposited composed of GaAs. 様々な電極は、簡単のためにこの図には示されていない従来の電源によってバイアスされる。 Various electrodes are biased by a conventional power source not shown in this figure for simplicity.

【0059】層1と層20の間にはブラケット7で示された偏向器電極62〜65を含むサンドイッチ層がある。 [0059] Between the layer 1 and layer 20 is a sandwich layer comprising a deflector electrode 62 to 65 indicated by bracket 7. これを図3、図4、図5に詳細に示し、後で説明する。 This 3, 4, shown in detail in FIG. 5 will be described later. 平面カソード基板1、成形アパーチャ・アレイ2 Planar cathode substrate 1, shaping aperture array 2
0、および層7中の成形偏向器アレイはすべて、確立した膜付着方法を使用して、リソグラフィにより画定される平面構造として別々に製造される。 0, and all the shaping deflector array in layer 7, using established membrane attachment methods, are produced separately as a planar structure defined by lithography. それらはそれぞれそれらのエッジから支持され、要素が互いに平行になるようにシムによってアセンブリ中に調整される。 They are supported by their edges respectively, elements are adjusted during assembly by the shim so as to be parallel to each other. 各要素は重力でわずかにたわむが、0.1ミクロン程度のたわみの量は、光学系を適切にセットアップするために必要な公差と比較して無視できる。 Each element is deflected slightly by gravity, the amount of deflection of approximately 0.1 microns is negligible compared to the necessary tolerances to properly set up the optical system. 3つの層の整合は、粗い整合用に光を使用し、次いで微妙な整合用に電子ビームを使用して実施される。 Alignment of three layers, using light for coarse alignment, then is performed using an electron beam for delicate alignment. 本発明の有利な特徴は、整合誤差を補償するために偏向システムを較正中にセットアップできることである。 Advantageous features of the present invention is that it can be set up during calibration deflection system in order to compensate for alignment errors.

【0060】個々の放出表面は図示の例では別々にアドレス指定されず、共通の電位に保持される。 [0060] Individual release surface is not separately addressed in the illustrated example, is held at a common potential. 均一度の従来の基準は、放出された電流が+/−1%まで均一なことであり、これは電流技術、例えば暗視装置で容易に入手できることは当業者なら理解できよう。 Conventional criteria uniformity is emitted current is that uniform until +/- 1%, which is the current technology, for example, be readily available night vision devices will be understood by those skilled in the art.

【0061】カソードに関する追加の要件は、ビーム中の(均一な)電流とビーム外の非放出領域との間の遷移が、レジスト中の対応する遷移が仕様内に入るほど十分鋭いことである。 [0061] Additional requirements for the cathode, in the beam (uniform) transition between the current and the beam out of the non-emission region, corresponding transition in the resist is that sharp enough fall within specifications. 特定の用途での厳密な要件は使用するレジストの特性および当該の特定の寸法公差に依存する。 The exact requirements of a particular application depends on the characteristics and the specific dimensional tolerances of the resist to be used. 有用な経験則は、遷移領域の幅が書込み表面上に印刷された線幅の20%未満になるようにすることである。 Useful heuristics, the width of the transition region is to be less than 20% of the printed line widths on the writing surface. 100nmの書込み線の場合、これは電子放出領域の20nm未満のエッジ鋭さを必要とする。 For 100nm of the write line, which requires 20nm below the edge sharpness of the electron-emitting region. これは現代のリソグラフィの達成できる能力の範囲内に入る。 This falls within the range of ability that can be achieved in the modern lithography.

【0062】成形アパーチャ・プレート20は、リソグラフィにより画定された正方形アパーチャ(一辺約1μ [0062] forming aperture plate 20 is a square defined by lithography aperture (per side 1μ
m)を有する薄膜ステンシル構造として製造される。 Is prepared as a thin film stencil structure having m). 材料および厚さは、ビームが材料上に導かれたときにビームが材料中に浸透しないように選択することが理想的である。 Material and thickness, the beam is the beam when it is directed onto the material to choose not to penetrate into the material is ideal. 多数の材料が使用できるが、金または白金が好ましい。 A number of materials can be used, gold or platinum is preferred. これらの材料は高い原子番号および高い密度を有し、したがって所与の厚さに対して高い阻止能を有する。 These materials have high atomic number and high density, and thus has a high stopping power for a given thickness. 50keV電子用の2ミクロン厚さの箔はビームを完全に阻止し、その厚さのために高品質のエッジ鋭さの正方形穴をパターン形成できる。 2 micron thick foil for 50keV electrons beam completely blocked, the square hole high quality edge sharpness due to its thickness may patterning. これは、100nm幅またはそれ以下の細い線を印刷するために必要な鋭いイメージを書込み表面上につくり出す。 This creates a sharp image required for printing the 100nm width or less thin line on the writing surface. 金または白金の選択には、これらの材料が帯電してビームを予測できない形で偏向させうる表面酸化物を形成しないという他の利点がある。 The choice of gold or platinum, there are other advantages that these materials do not form a surface oxide which can be deflected in a manner unpredictable beam charged.

【0063】あるいは、プレート20は、米国特許出願第5466904号に記載されているものなどパターン形成したステンシル薄膜を支持するより厚いリブを有する複合構造でもよい。 [0063] Alternatively, the plate 20 may be a composite structure having a thicker rib for supporting a stencil thin film pattern formation such as those described in U.S. Patent Application No. 5,466,904. 支持リブは、ビーム妨害をなくすためにアパーチャ22を中心とするより大きいアパーチャを有する。 Support ribs has a larger aperture than the center of the aperture 22 in order to eliminate the beam interference. 膜がビームを完全に阻止することは重要でない。 Film is not important to completely block the beam. 膜がビームを阻止または吸収することなくビームを散乱させれば十分である。 Membrane it is sufficient to scatter the beam without blocking or absorbing beam. この手法には、膜中にエネルギーがほとんどまたは全く付着せず、したがって熱膨張による寸法変化がないという利点がある。 This approach has the advantage that the energy in the film little or not at all adhere, thus there is no dimensional change due to thermal expansion. 散乱電流は次いで構造8および9によって阻止され、したがって散乱電流によるターゲット・ウエハの望ましくない露出を防止する。 Scattering current is then blocked by the structure 8 and 9, thus preventing unwanted exposure of the target wafer by the scattering current. この場合も様々な材料が使用できるが、リブならびに膜用には標準のパターン形成技法が使用できるシリコンが好ましい。 This variety of materials may can be used, preferably silicon standard patterning techniques may be used for the ribs and film.

【0064】偏向電極5および6は図2の図面に対して直角な方向に続く。 [0064] deflection electrodes 5 and 6 continues in a direction perpendicular to the drawing of FIG. ビームの列は隣接する電極対の間を通る。 Column of the beam passes between adjacent electrode pairs. すべての電極5には同じ可変電位が印加され、すべての電極6には常に大きさが等しく、符号が電極5と反対の可変電位が印加される。 All of the electrodes 5 same variable potential is applied, all of the electrodes 6 always equal in magnitude, the variable potential of opposite sign to the electrode 5 is applied. これは、既存の均一な軸方向磁界と重なった均一な横方向電界をもたらす。 This results in a uniform lateral electric field overlapping the existing uniform axial magnetic field. これは、ステージがウエハを動かしたときに偏向したビームによって掃引される「サブフィールド」の領域を横切って図面に垂直なウエハ4上で集束スポットを掃引する。 This stage sweeps focused spots on vertical wafer 4 in the drawing across the area of ​​the "sub-field" swept by the deflected beam when moving the wafer.
すべてのビームはz軸に対して同じ角度をなし、したがってビームはシステムの上部セクション中ならびに下部セクション中で平行になる。 All beams forms a same angle with respect to the z-axis, thus the beam is parallel in the upper section of the system as well as in the lower section. ビームの隣接する列はy軸に沿って反対の方向に偏向する。 Adjacent rows of beams deflected in the opposite direction along the y-axis. このようにして、所与の列中の隣接するビームは偏向がある場合でも等距離になる。 In this way, the adjacent beams in a given row equal distance even if there is deflection. 偏向器5および6はビームの隣接する列について反復する。 Deflector 5 and 6 are repeated for adjacent rows of beams. これは、ビームの隣接する列の間隔に一致する一般に厚さ0.5mmおよび中心間隔1.0mmの平行なプレートのアレイを必要とする。 This requires an array of parallel plates of generally the thickness 0.5mm and a center spacing 1.0mm to match the spacing of adjacent rows of beams. これらのプレートがビーム・アレイの長さに延びるとき、その間隔はプレートの端部の絶縁体によって正確に設定されうる。 When these plates extend the length of the beam array, the interval can be accurately set by an insulator end plate. これらの絶縁体は、蓄積した表面電荷がビームの不要な偏向を引き起こさないほどビームから十分離れたところに位置する。 These insulators, located at the accumulated surface charge sufficiently separated from the beam so as not to cause unnecessary deflection of the beam.

【0065】各ビームは多数の電子軌道から構成される。 [0065] Each beam is comprised of a large number of electron orbitals. ビーム51〜54は、電子光学的挙動の詳細を説明するために特定の軌道を概略的に示している。 Beam 51 to 54 schematically shows a specific track to explain the details of the electronic optical behavior. ビーム5 Beam 5
1は、エミッタ12の中心の点から出た電子線の円錐のビーム・エンベロープ(包絡線)を示す。 1 shows a beam envelope of the cone of the electron beam emitted from the center point of the emitter 12 (envelope). ビーム源12 Beam source 12
の他に、3つのクロスオーバがプレート20および21 In addition to the three crossover plate 20 and 21
およびウエハ4のところに生じる。 And it occurs in the place of the wafer 4. これらの3つの平面それぞれに、正方形エミッタの鋭く集束したイメージが生じる。 Each of these three planes, the image is generated which is focused sharply square emitter. 角度50はシステムの開口数(NA)を表す。 Angle 50 represents the numerical aperture of the system (NA).

【0066】開口数またはNAは、古典光学において屈折率と一番端の光線が光学軸となす角度のサインとの積として定義される。 [0066] numerical aperture or NA is defined as the product of the sine of the angle at which the light refractive index and endmost makes with the optical axis in classical optics. ただし、これらの量はイメージ空間中で定義される。 However, these quantities are defined in the image space. 最大光線角度は、通常、物理的なビーム制限アパーチャによって決定される射出瞳によって表される。 Maximum ray angle is usually expressed by the exit pupil is determined by the physical beam limiting aperture. NAの重要性は顕微鏡の回折限界分解能のアッベの理論に由来する。 The importance of NA is derived from the Abbe theory of diffraction limited resolution of the microscope. この理論は分解能がNAに反比例することを示す。 This theory indicates that the resolution is inversely proportional to NA.

【0067】この法則は光リソグラフィ・システム、ならびに本電子ビーム・システムに適用できる。 [0067] This law can be applied to optical lithography system, as well as to the e-beam system. 電子の場合、屈折率は、イメージ空間中の電子運動量を加速領域から後方に電子線を外挿することによって定義される「仮想物体」のそれで割った比と定義される。 For electrons, the refractive index is defined electron momentum in the image space from the acceleration region to that divided by the ratio of the "virtual object" defined by extrapolating the electron beam to the rear. この比はここでは1に等しい。 This ratio is equal to 1 in this case. したがって、屈折率は1に等しい。 Accordingly, the refractive index is equal to 1. 高速電子の場合、電子線勾配はすべて1よりもはるかに小さい。 For fast electrons, much smaller than all the electron beam gradient 1. したがって、NAはイメージ平面で測定し一番端の電子線の勾配によって緊密に近似される。 Therefore, NA is closely approximated by the slope of the electron beam of extreme measured at the image plane. この勾配は、最大横方向速度成分を平均軸方向速度成分で割ったものに等しい。 This gradient is equal to the divided maximum transverse velocity component in the average axial velocity component.

【0068】本システムでは、NAは、KtをEvで割った比の平方根によって良好な近似まで与えられる。 [0068] In this system, NA is given to a good approximation by the square root of the ratio obtained by dividing the Kt at Ev. ただし、kはボルツマン定数、Tは放出表面の絶対温度、 However, k is the absolute temperature of the Boltzmann's constant, T is the release surface,
eは電子電荷、およびVは加速電位である。 e is the electron charge, and V is the accelerating potential. 好ましい実施形態では、T=300K、V=50000ボルト、およびNA=0.00071である。 In a preferred embodiment, T = 300K, V = 50000 volts, and a NA = 0.00071. アッベの理論によって定義される回折限界分解能は0.61×電子波長÷N Diffraction limited resolution defined by the Abbe theory is 0.61 × electron wavelength ÷ N
Aによって与えられる。 It is given by A. 電子波長は0.0055nmであり、得られた分解能は4.7nmである。 Electronic wavelength is 0.0055Nm, the resolution obtained is 4.7 nm. この値は、 This value is,
次代の半導体デバイスに適した50nm線幅までのリソグラフィに適している。 Is suitable for lithography to 50nm line width suitable for semiconductor devices of the next generation.

【0069】これは物理的なビーム画定アパーチャの必要なしに達成される。 [0069] This is achieved without the physical beam defining aperture required. これは、物理的アパーチャが存在する場合、アパーチャ中のビームの適切な中心合わせを保証するために1ミクロン程度の厳しい整合公差が必要になるので実用上かなり重要である。 This is because when the physical aperture is present, is practically quite important because tight alignment tolerances of the order of 1 micron in order to ensure proper centering of the beam in the aperture is required. そのような整合公差は実際問題として達成することが困難である。 Such alignment tolerances are difficult to achieve in practice. さらに、物理的アパーチャが存在する場合、ビームとの相互作用により電荷を蓄積する汚染物がたまることを当業者なら理解されよう。 Furthermore, if the physical aperture is present, that the contaminants to accumulate charges by interaction with the beam accumulation will be understood by those skilled in the art. このためビームの不要な予測できない偏向が起こり、したがって配置確度が低下する。 Thus occurs a deflection which can not be unnecessary predictions of the beam, thus arranged accuracy is lowered.

【0070】電極アレイ7、8、9中およびプレート2 [0070] In the electrode array 7, 8, 9 and plate 2
1中のアパーチャは、材料をビームから十分離しておくために公称寸法30μmの特大サイズにすることが有利である。 Aperture in 1, it is advantageous to oversize nominal dimensions 30μm in order to keep ten separate the material from the beam. 電子源寸法は約1μmであり、結像は1:1であるので、システム中のアパーチャはどれも、相当量のビームをクリップする通常の意味においてビーム制限アパーチャの働きをしない。 Electron source dimension is about 1 [mu] m, imaged 1: 1, none aperture in the system does not act as a beam limiting aperture in the ordinary sense to clip a significant amount of the beam.

【0071】ビーム52はビーム51と同じビーム・エンベロープを示すが、点線で示される個々の電子軌道が追加されている。 [0071] Beam 52 shows the same beam envelope and beam 51, the individual electron orbits indicated by dotted lines are added. これらの軌道は磁界軸のまわりをらせん状に進み、イメージ平面の各対間の横方向平面内に1 These trajectories advances around the magnetic field axis helically, 1 laterally in the plane between each pair of image planes
つのサイクロトロン軌道を形成する。 One of forming a cyclotron orbit. 本明細書では従来の用語を使用し、したがって電子軌道のエンベロープが平行な場合、個々の電子がまっすぐな線中を進まないとしても、ビームはz軸などに対して平行に進むものとして説明される。 If herein using conventional terms, therefore the envelope of the electron trajectories are parallel, as individual electrons does not proceed through the straight line, the beam is described as proceeding parallel to such z-axis that.

【0072】ビーム53は、エミッタ表面上に均一に分散した多数のビーム・エンベロープから構成される広がり電子源12を示す。 [0072] Beam 53 shows the configured spread electron source 12 from a number of beam envelopes were uniformly dispersed on the emitter surface. この場合も、3つの中間イメージ平面がそれぞれプレート20および21、およびウエハ4のところに示されている。 Again, three intermediate image plane is shown at the respective plates 20 and 21, and the wafer 4.

【0073】ビーム54は、成形偏向器7に印加された電圧の作用を示す。 [0073] Beam 54 shows the effect of the voltage applied to the shaping deflector 7. 3つのバンドルの最右端のバンドルはプレート20によって阻止され、残りのビームはアパーチャ22を通過する。 Rightmost bundle three bundles is prevented by the plate 20, the rest of the beam passing through the aperture 22. イメージ平面の軸方向位置はこの成形作用によって妨害されない。 The axial position of the image plane is not disturbed by this molding action. さらに、アパーチャ22の右手エッジの横方向位置も同様に妨害されない。 Additionally, it undisturbed similarly lateral position of the right hand edge of the aperture 22.
成形されたスポットはビームの一部がふさがれるためにエミッタ12よりも小さい。 Shaped spot is smaller than the emitter 12 to part of the beam is blocked.

【0074】次に図3を参照すると、偏向アセンブリ7、8、9の配線構成の概略上面図が示されている。 [0074] Referring now to FIG. 3, a schematic top view of the wiring configuration of the deflection assembly 7, 8, 9 is shown. この図は縮尺が一定でないが、構成方法を伝えるように意図されている。 This figure is to scale is not constant, is intended to convey the configuration method. 2つの別々の層が示されている。 Two separate layers are shown. 上部層(参照番号32で示される)は、図中で垂直方向に延びる導電線から構成される。 (Indicated by reference numeral 32) the upper layer is composed of conductive lines extending in the vertical direction in the figure. これは、図1の偏向器電極6 This is in FIG. 1 deflector electrode 6
4および65用のコネクタ(または接続部材)を含む。 4 and 65 for the connector (or connecting member).
底部層(参照番号34で示される)は、図中を水平方向に延びる同様の線から構成され、図1の電極62および63用の接続部材を含む。 (Indicated by reference numeral 34) the bottom layer is composed of the same line extending in the drawing horizontally, comprising a connecting member for the electrodes 62 and 63 in FIG. 1. これらの層は、後で図5に関して論じる挿入絶縁フィルム260によって互いに電気的に絶縁される。 These layers are electrically insulated from each other by inserting an insulating film 260 discussed with respect to Figure 5 below. 矢印2−2は図2の視野を示す。 Arrow 2-2 show the field of view of the FIG. x軸およびy軸はアパーチャのアレイと整合し、したがって図の左下の軸に示すように図に対して回転する。 x-axis and y-axis is aligned with the array of apertures, thus rotating relative to FIG. As shown in the lower left of the axis of FIG. したがって、偏向器アレイ中の個々の正方形アパーチャは図3 Thus, each square aperture in the deflector array 3
に示すようにx軸およびy軸に対して回転する。 It rotates with respect to the x-axis and y-axis as shown in FIG. これは、エミッタ12およびイメージ25が正確に整合しないので重要でない。 This is not important because the emitter 12 and the image 25 is not exactly aligned. さらに、2つの軸中の偏向電圧の適切な組合せによって、任意の方向の偏向が可能である。 Furthermore, by a suitable combination of the deflection voltage in the two axes, it is possible to deflect any direction.

【0075】左上のアパーチャは図2の左側のモジュールに対応する。 [0075] the upper left of the aperture corresponds to the left side of the module of FIG. このアパーチャをアドレス指定する4つの導体は62−1から65−1で示され、図1に示される単一のモジュールの図に一致する。 Four conductors to address this aperture is shown at 65-1 from 62-1 corresponds to the view of a single module shown in Figure 1. 導体62−1は右側から入り、アパーチャで終端する。 Conductor 62-1 enters from the right side, terminating in an aperture. 同様に導体63− Similarly conductor 63-
1は左側から入り、導体64−1は底部から入り、導体65−1は上部から入る。 1 enters from the left side, the conductor 64-1 enters from the bottom, the conductor 65-1 enters from the top. 各接続部材はただ1つのアパーチャのただ1つの偏向器電極を供給する。 Each connecting member just supplying only one deflector electrode of one aperture. このようにして、各ビームは独立してアドレス指定され、すべてのビームはそれぞれそれ自体の駆動電圧で同時にアドレス指定される。 In this way each beam is independently addressable, all beams are simultaneously addressed by the driving voltage of each itself. 様々な線は、この図には示されていないコントローラに接続される。 Various lines, in this view is connected to a controller not shown. これは、パターン・データ・ This is the pattern data
ストリームと同期して正確な時刻に偏向信号と一緒に直流バイアスを供給する。 In synchronization with the stream supplying the DC bias with the deflection signal to correct time.

【0076】右上のアパーチャは図2の左から2つ目のモジュールに対応する。 [0076] the upper right corner of the aperture corresponding to the second module from the left of Figure 2. これは第1のモジュールと同様に配線される。 It is wired in the same manner as the first module. 4つの導体は62−2から65−2で示される。 The four conductors are shown at 65-2 from 62-2. 各導体は図中のすべてのビームに対してただ1 Just for all beams in each conductor 1
つの偏向器電極を別々にアドレス指定し、したがって長方形アレイに必要とされるようなクロスオーバを使用せずに済む。 One of the deflector electrodes separately addressed, thus unnecessary to use a crossover as required in a rectangular array. 長方形偏向器アレイも必要に応じて使用できる。 Rectangular deflector array can be used if desired.

【0077】偏向器アパーチャは一辺約0.03nmであるが、ピッチはx軸で1mm、y軸で0.25mmである。 [0077] deflector aperture is a side about 0.03nm, but pitch is 0.25 mm 1 mm, the y-axis in the x-axis. これによりすべての導体をアレイのエッジにもっていく広い空間ができる。 Thus all conductors can wide space to bring the array edge. 偏向器リード線の各対間には、一定の電位に保持される導体が垂直方向に配置される。 Between each pair of deflectors lead conductor is held at a constant potential is disposed in a vertical direction. これは、ビームを不要な形で偏向させうる漂遊磁界に対する静電遮蔽を与える。 This gives the electrostatic shielding against stray magnetic fields that can deflect the beam in the unwanted forms. 導体間の垂直方向空間は約5μmである。 Vertical space between the conductors is about 5 [mu] m. 従来のリソグラフィ技術および薄膜技術を使用して、多層偏向器構造を製造する。 Using conventional lithography and thin film technology to produce a multilayer deflector structure.

【0078】偏向器電極62〜65をリソグラフィにより画定された電極と呼ぶ。 [0078] The deflector electrodes 62 to 65 is referred to as electrode defined by lithography. すなわち、それらが従来のリソグラフィ方法、例えば、絶縁層上にアルミニウムのブランケット層を付着し、ブランケット層をエッチングして、所望の電極および接続部材(および接続部材に対して平行に延びる遮蔽電極61)のみを残すことによって形成されることを意味する。 That is, they are conventional lithographic methods, for example, adhering an aluminum blanket layer over the insulating layer, a blanket layer is etched (shield electrodes 61 extending parallel to and the connecting member) desired electrode and the connecting member meaning that they are formed by leaving only. その場合、絶縁体を付着して、エッチングによって残された空の空間を充填し、次の絶縁層用の平面表面を形成する。 In that case, by attaching the insulator, filling the empty spaces left by etching to form a planar surface for subsequent insulation layer. 一例は導体用のアルミニウムおよびポリイミドである。 An example is aluminum and polyimide conductor. これは間隙を充填し、実質上平坦な上面を残すために十分流動的である。 It fills the gaps is sufficient fluid to leave substantially planar top surface.
ホウ素をドープした二酸化ケイ素「リフロー・ガラス」 Silicon dioxide doped with boron "reflow glass"
を使用した場合、熱処理により上面を平らにすることができる。 The case of using, it is possible to flatten the upper surface by heat treatment.

【0079】次に図4および図5を参照すると、図3の正方形アパーチャの1つのコーナの方を見たときに見える多層偏向器構造7、8、9の1つの断面詳細が示されている。 [0079] Referring now to FIGS. 4 and 5, one of the cross-section of the multilayer deflector structure 7,8,9 details are shown visible when viewed towards the one corner of the square aperture of Figure 3 . このサンドイッチ構造は、図4には示されていない絶縁層によってすべて分離された5つの導電層31 This sandwich construction, five conductive layers separated all the insulating layer not shown in FIG. 4 31
〜35から構成される。 It consists of 35. 層31、33、35は、プレート1とプレート20の間の空間中の均一な加速静電界を正確に維持するように選択される一定の電圧に保持される。 Layers 31, 33 and 35 is held at a constant voltage is selected to maintain accurately a uniform acceleration electrostatic field in the space between the plates 1 and the plate 20. 層32および34はリソグラフィによりパターン形成され、偏向器を形成する。 Layers 32 and 34 are patterned by lithography, to form a deflector. 実際の偏向電極は、そのうちの62および65が例として示されている接続部材の露出したエッジから構成される。 The actual deflection electrode is comprised of exposed edges of the connecting members 62 and 65 of which is shown as an example. 偏向導体62および6 Deflecting conductors 62 and 6
5には、各偏向器の他の偏向器からの静電絶縁を可能にする同じく図3に示されているリソグラフィにより画定された遮蔽電極61が点在する。 The 5, the shielding electrode 61 which is defined similarly by lithography as shown in FIG. 3 to allow electrostatic isolation from other deflector of each deflector is dotted. 絶縁層260の垂直方向延長部または別々に形成された絶縁体は接続部材および遮蔽電極を分離する。 Vertical extension or separately formed insulating material of the insulating layer 260 separates the connecting member and the shielding electrode. 遮蔽電極61は、同じくプレート1とプレート20の間の空間中の均一な加速電界を正確に維持するように選択される一定の電位に保持される。 The shield electrode 61 is held at a constant potential chosen to also maintain a uniform acceleration electric field in the space between the plates 1 and the plate 20 accurately.

【0080】図5に、絶縁層260を示す図4の線4B [0080] Figure 5, line 4B of Figure 4 showing the insulating layer 260
−4Bに沿ったセクションを示す。 It shows a section along the -4B. 絶縁体260によって層32から分離された上部導体31(電極65−1および64−1を含む)は、バイアス・コントローラ40 Top conductor 31, which is separated from the layer 32 by an insulator 260 (including electrodes 65-1 and 64-1), a bias controller 40
(図5に示される)によって適切な直流レベルにバイアスされる。 (Shown in FIG. 5) by being biased to a suitable DC level. 同様に、層33は電源41によってバイアスされ、層35は電源42によってバイアスされ、遮蔽電極61(層32および34中に含まれる)は電源43によってバイアスされる。 Similarly, the layer 33 is biased by the power supply 41, the layer 35 is biased by a power supply 42, the shield electrode 61 (contained in the layer 32 and 34) are biased by a power source 43. 電極31、33、35、および61上の電圧は一定であり、書き込むべきパターン情報に依存しない。 Electrodes 31, 33, and the voltage on 61 is constant and does not depend on the pattern information to be written. したがって、電源40〜43は独立であり、パターン電子回路から切り離される。 Therefore, the power supply 40 to 43 are independent, decoupled from the pattern electronics. この図で、電極31、64、65、33、35のエッジは偏向アパーチャ22の2つの表面を集合的に画定することが容易に分かる。 In this figure, the edge of the electrode 31,64,65,33,35 is readily seen that define the two surfaces of the deflection aperture 22 collectively. 同様に、電極31、33、62、63、35のエッジは偏向アパーチャ22の他の2つの表面を集合的に画定する。 Similarly, the edges of the electrodes 31,33,62,63,35 defines the other two surfaces of the deflection aperture 22 collectively.

【0081】パターン電子回路はボックス44〜48によって表される。 [0081] Pattern electronics are represented by box 44-48. パターン記憶装置44、例えばディスク・ドライブはパターン・データをパターン・システム・コントローラ45に送る。 Pattern storage unit 44, for example, a disk drive sends the pattern data in the pattern system controller 45. システム・コントローラ4 The system controller 4
5は、パターン・データ・ストリームと同期して様々な電極に電圧信号を導くように設計され、プログラムされた関連する補助回路を有する汎用コンピュータである。 5 is designed to guide the voltage signal to the various electrodes in synchronism with the pattern data stream is a general purpose computer having an associated auxiliary circuitry programmed.
成形コントローラ46はプレート62〜65用の成形電圧信号を発生する。 Molding controller 46 generates a shaped voltage signal plate 62-65. これらの信号は適切な一定のバイアス電圧と合計され、次いで成形電極62〜65に導かれる。 These signals are summed with appropriate constant bias voltage, and then guided to the molded electrode 62 to 65. 図には4つのリード線のみが概略的に示されているが、実際には4つのリード線は図3に示される導体のパターンを使用して各ビームに別々に送られる。 Although only four leads are shown schematically in the figure, actually four leads are sent separately to each beam using a pattern of conductors shown in Figure 3. したがって、リード線の数はビームの数の4倍である。 Accordingly, the number of leads is four times the number of beams. リボン導体など従来のコネクタが信号をコントローラ46と成形偏向器7の間で送信する。 Conventional connector such as a ribbon conductor to transmit signals between the controller 46 and the shaping deflector 7.

【0082】制御装置46によって概略的に示される2 [0082] 2 shown schematically by the control unit 46
つの追加のコントローラはそれぞれ微妙な偏向および非点収差補正用に要素7および8に信号を供給する。 One additional controller provides signals to elements 7 and 8 for each subtle deflection and astigmatism correction. これら2つのコントローラはすべての点でコントローラ46 These two controllers are controllers 46 in all respects
と同様に挙動する。 To behave in the same way.

【0083】主偏向コントローラ47はパターン・データ・ストリームと同期して、プレート5および6に偏向信号を供給する。 [0083] The main deflector controller 47 is synchronized with the pattern data stream, and supplies the deflection signal to the plates 5 and 6. 5および6の電圧は可変であるが、すべての時刻で等しく反対である。 Voltage of 5 and 6 is variable but is opposite equally in all time. ただ2つのリード線がコントローラ47から必要とされる。 Only two leads are required from the controller 47. すべてのビームは電圧に比例する量だけy軸で同時に偏向し、ビームの隣接する列はyの反対の方向に偏向する。 All beams deflected simultaneously in only the y-axis an amount proportional to the voltage, adjacent rows of the beam is deflected in the opposite direction of y.

【0084】ステージ・コントローラ48は、図6のステージ500から位置表示信号を受信し、それらをシステム・コントローラ45に戻し、位置フィードバック・ [0084] Stage controller 48 receives the position indicating signals from the stage 500 of FIG. 6, returned them to the system controller 45, position feedback
データを与える。 Give the data. 機械式ステージの位置誤差は、レーザ干渉計がステージ位置を感知する従来のフィードバック・ループを介して補正されることが好ましい。 Position error of the mechanical stage, it is preferable that the laser interferometer is corrected via a conventional feedback loop to sense the stage position. 測定された位置と意図された位置の間の差は、ビーム位置を補正するために偏向器8に戻される誤差信号を含む。 The difference between the position intended and the measured position includes an error signal is returned to the deflector 8 in order to correct the beam position. 補正信号は、すべてのビームに等しく供給される広域補正、および各ビームに独立して供給される局所補正を含む。 Correction signal includes a wide correction, and local correction supplied independently for each beam to be supplied equally to all of the beam. ステージ位置の大きい誤差は、書込み時刻に可変遅延を組み込むことによって補正される。 Large errors in stage position is corrected by incorporating a variable delay to the write time. ステージがその意図された位置から所定の距離内にあるときのみ、ビームはアンブランクであり、書込みを行う。 Only when the stage from its intended position within a predetermined distance, the beam is unblanked and writes.

【0085】導電層31〜35は、スパッタリング、蒸着、電気メッキ、または他の従来の手段によって付着した金属膜から形成される。 [0085] The conductive layer 31 to 35, sputtering, vapor deposition, is formed from electroplating or other metal film deposited by conventional means. 金属層は、金、白金、またはモリブデンから構成され、絶縁層は、例えば、一酸化ケイ素または窒化ケイ素から構成されるが、他の候補材料もある。 Metal layer of gold, is composed of platinum or molybdenum, the insulating layer is composed of, for example, a silicon monoxide or silicon nitride, there are other candidate materials. 絶縁層は、絶縁体が直接ビームに当たらないように公称リセス距離約100μmまでエッチングされる。 Insulating layer, the insulator is etched to a nominal recess distance of about 100μm to avoid exposure to direct beam. これは、さもなければビームを不要な形で偏向させる充電を防ぐ。 This would otherwise prevent the charge to deflect the beam in the unwanted forms. 従来のウェット・エッチングまたは選択的プラズマ・エッチングを使用すれば、絶縁層にリセスを形成することができる。 Using conventional wet etching or selective plasma etching, it is possible to form the recess in the insulating layer.

【0086】図4および図5に示される構造は、「偏向複合構造」の用語を用いてこれを表す。 [0086] structure shown in FIGS. 4 and 5 represent this using the term "deflection composite structure". すなわち、リソグラフィにより画定された偏向器電極の第1の(下部) That is, the first deflector electrode defined by lithography (bottom)
対は、上部および下部絶縁層と、電気遮蔽を与える接続部材を平面内遮蔽電極(例えば61)から分離する平面内絶縁層とに堅く付着した付着層からリソグラフィ方法によって形成された電気接続部材(例えば、図3の65 Pair, and upper and lower insulating layers to provide electrical shielding connection member in-plane shielding electrode (e.g. 61) formed by a lithographic process from adhering layer firmly adhered to the plane insulating layer separating from the electrical connection members ( for example, 65 of Figure 3
−1、64−1、63−1、62−1)の露出したエッジである。 -1,64-1,63-1,62-1) is exposed edges of. 第1の対に対して直角に配向したリソグラフィにより画定された偏向器電極の第2の対または上部対は、同じ構造を有し、第1の組の層上に付着した層から形成される。 The second pair or top pair of first pair has been deflector electrode defined by lithography oriented at right angles to have the same structure, it is formed from a layer adhering to the first set of layers on . バイアス電極層は、実施する用途の加速電圧分布中の摂動に対する感受性に応じて、この構造中に垂直方向に点在する。 Bias electrode layer, depending on the sensitivity to perturbation during acceleration voltage distribution applications implementing, scattered in the vertical direction in this structure.

【0087】図6を参照すると、その軸がビーム軸10 [0087] With reference to FIG. 6, its axis beam axis 10
1と平行に配向した中空シリンダ上のワイヤ巻きの巻線を含むソレノイド550を示す、本発明の一実施形態の全体的な概略図が示されている。 Shows the solenoid 550 includes a wire winding windings on the hollow cylinder which is oriented parallel to 1 and has an overall schematic diagram of one embodiment of the present invention is shown. 装置全体は、ソレノイド中に含まれ、したがって磁界の均一さが保証される。 The entire apparatus is contained in a solenoid, thus uniformity of the magnetic field is guaranteed.
ソレノイド巻線550は、それに固定されたウエハ4を有するステージ500の上およびステージ500の下に延び、書込み表面の磁界の均一さを保証する。 Solenoid winding 550 extends below the upper and the stage 500 of the stage 500 with a wafer 4 which is fixed thereto, to insure uniformity of the magnetic field of the writing surface.

【0088】磁界の全体的な均一さは、図6に概略的に示される高い透磁率の2つの平行な磁極片570間に装置全体を閉じ込めることによって保証される。 [0088] The overall homogeneity of the magnetic field is ensured by confining the entire device between schematically two parallel pole pieces 570 of the high permeability shown in Figure 6. 磁極片は、ソレノイド550およびビームの軸に対して直角に配向する。 Pole pieces are oriented perpendicularly to the axis of the solenoid 550 and beam. 磁極片には、さもなければ電子ビームを制御されない形で偏向させる不要な漂遊磁界から装置を保護する追加の利点がある。 The pole piece, otherwise there is an additional advantage of protecting the device from unwanted stray magnetic fields that deflect in an uncontrolled manner an electron beam.

【0089】本発明の任意選択の特徴は、装置のまわりの様々な場所で追加の電流巻線を使用して、磁界の局所的均一さを保証することである。 [0089] Optional features of the present invention, by using the additional current windings at various locations around the device is to ensure local uniformity of the magnetic field. 具体的には、磁極片の内表面のまわりに分配され、独立して励磁される小さいトリム・コイル580を使用して、磁界強度を横座標の関数として局所的に調整する。 Specifically, they are distributed around the inner surface of the pole pieces, use a small trim coils 580 which are independently excited, locally adjust the magnetic field strength as a function of the abscissa. さらに、装置全体を囲み、その長さに沿って分配された巻線590(または単位長さ当たりの巻回数の変化)を使用して、磁界強度をz座標の関数として調整する。 Furthermore, enclose the entire device, and uses the long distributed winding along the 590 (or a change in number of turns per unit length), adjusting the magnetic field intensity as a function of the z coordinate. これにより集束力が光路に沿って変化し、したがって電極の間隔の不正確さが補償される。 Thus changes along the optical path focusing power, therefore inaccuracy of electrode spacing is compensated.

【0090】ステージ移動の範囲および偏向の幅は、隣接するビームによって画定される隣接するサブフィールドがすべてのサブフィールド境界において完全に衝合するように選択される。 [0090] The width of the range and deflection of the stage movement, subfield adjacent defined by adjacent beams are selected completely to abut in all sub-field boundaries. サブフィールド間の小さい衝合誤差は、成形偏向器アレイ7と構造が同じ偏向器アレイ8 Small abutment error of between subfields, shaping deflector array 7 and structure are the same deflector array 8
を使用して補正することができるが、各ビームを書込み表面上でスポット・サイズと比較して増分的な距離だけ横方向に独立して移動させる異なる目的がある。 Can be corrected using, there are different purposes as compared to the spot size is moved independently laterally by incremental distance each beam on the writing surface. そのような増分的な偏向は、偏向器8をプレート20とプレート21のほぼ中間にある軸方向位置に配置することによって達成される。 Such incremental deflection is achieved by placing the deflector 8 in the axial position that is approximately in the middle of the plate 20 and the plate 21.

【0091】パターン領域全体を埋めるようにサブフィールドを並べて配置する2つの代替方法がある。 [0091] There are two alternative ways to arrange the subfields so as to fill the entire pattern area. ウエハ・モードと呼ばれる第1の代替方法を図7に示す。 The first alternative method called wafer mode shown in FIG. ビームの列が書込み表面全体上に延びる。 Beam column of extending over the entire writing surface. ビームはy軸で距離Hだけ分離する。 Beams are separated by a distance H in the y-axis. 偏向電極5および6はビームの列に対して平行に配向する。 Deflecting electrodes 5 and 6 are aligned parallel to the beam column of. 前の分析によれば、書込み表面での各ビームの正味の偏向は、ビームの列と平行な方向に起こる。 According to the previous analysis, the deflection of each beam of the net at the writing surface occurs in a direction parallel to the row of beams. ステージは、ビームの列に対して直角な方向に(チップの長さまたはウエハ全体の長さである)x方向の基板の全長を走査させられる。 Stage (a length or the length of the entire wafer chip) in a direction perpendicular to the column of the beam is caused to scan the entire length of the x-direction of the substrate. したがって、各サブフィールドは、幅H、一般に0.25mmのストライプを含む。 Thus, each sub-field includes a width H, generally 0.25mm stripe. ストライプの長さは、ステージ移動の長さ、この場合は書き込まれたウエハ全体の長さ、に等しい。 The length of the stripe, the length of the stage movement, in this case the written wafer overall length equal to. 各サブフィールドの幅は偏向の幅に等しい。 The width of each sub-field is equal to the width of the deflection. これは、隣接するサブフィールドがそれらの境界に完全に衝合するようにビーム軸101間のビーム源間隔の2分の1よりも大きくなるように選択される。 This adjacent sub-fields are chosen to be greater than one-half of the beam source spacing between the beam axis 101 so as to completely abut on their boundaries. 図に示される線は、境界での適切な重なりが実現するような横方向範囲を有するビームの中心の経路を表す。 Lines indicated in the figure represent the path of the center of the beam having a lateral extent, as appropriate overlap is realized at the boundary. 図7のヘビ状パターンは、 Serpentine pattern of Figure 7,
x方向のステージ移動500の同時かつ同期された作用、ならびにy方向のプレート5および6による偏向によって個々のビームによって描かれた経路を表す。 Simultaneously and effects that are synchronized in the x direction of the stage movement 500, and representative of the path drawn by the individual beam by the deflection by the y-direction of the plate 5 and 6. 個々のビームは、それらがウエハ上を通過するときにパターン・データ・ストリームに応答して成形される。 Individual beams is that they are molded in response to the pattern data stream as it passes over the wafer.

【0092】チップ・モードと呼ばれる第2の方法を図8に示す。 [0092] A second method called chip mode in FIG. ビームの長方形アレイが1チップ幅およびチップ長さ、一般に40mm×40mmに対応する書込み表面の制限された領域を覆う。 Beam of the rectangular array is one chip width and tip length, generally covering the limited area of ​​the writing surface corresponding to the 40 mm × 40 mm. 第1の列600−1〜6 The first column 600-1~6
00−mおよび第2の列601−1〜601−mが示されている。 00-m and second rows 601-1~601-m is shown. 列間隔Wは右上角に示されている。 Row spacing W is shown in the upper right corner. 機械式ステージは、ビームの隣接する列が(1列間隔と呼ばれる)ステージ移動と平行な方向でサブフィールド境界において完全に衝合するようにx方向に正確に動かされる。 Mechanical stage, the beam adjacent rows of is accurately moved in the x-direction to completely abut in the subfield boundaries stage movement in a direction parallel (referred to as one row spacing). したがって、制限された書込み領域は長方形サブフィールドで埋められ、長さW(一般に1mm)はステージ移動に等しく、幅H(一般に0.25mm)は偏向幅に等しい。 Therefore, the limited writing region is filled with rectangular sub-field, a length W (typically 1mm) is equal to the stage moving, the width H (typically 0.25 mm) is equal to the deflection width. したがって、この例では、y軸に沿って16 Thus, in this example, along the y-axis 16
0個のモジュールがあり、x軸に沿って40個のモジュールがある。 There are 0 modules, there are 40 modules along the x-axis. 1チップの領域が露出した後、基板は、比較的粗い2軸動作によって次の書込み領域まで動かされる。 After 1 chip area is exposed, the substrate is moved to the next write area by a relatively coarse biaxial operation. この後者の動作は、露出中に使用される精密な動作とは異なり、市販のステッパに使用されている別個のあまり厳しくない手段によって制御できる。 This latter behavior is unlike precision operations used during the exposure can be controlled by a separate low stringency means used in commercial stepper. 全体的なプロセスは、光子光学に使用されているのと同じ用語を使用して、ステップ・アンド・スキャンと呼ばれる。 The overall process uses the same terminology as is used in the photon optical, it referred to as a step-and-scan.

【0093】各ビームの非点収差を独立して補正する光学構造も図1に示されている。 [0093] The optical structure to compensate independently astigmatism of each beam is also shown in Figure 1. 図1の電気的にアドレス指定可能な電極66〜73を含む構造は偏向器アレイ7 Structure electrically including addressable electrodes 66-73 in FIG. 1 deflector array 7
と同じであるが、4つの極に印加された電圧が四重極構成である点が異なる。 Is the same as, different points voltage applied to the four poles are quadrupole configuration. すなわち、プレート66および6 That is, the plate 66 and 6
7は等しい一定の電圧を有し、68および69には、これら2つのプレートと同じであるが、66および67上の電圧と等しく反対の電圧が印加される。 7 have equal constant voltage, the 68 and 69 is the same as the two plates, equal and opposite voltages to the voltage on the 66 and 67 are applied. この場合、ビームの偏向は起こらない。 In this case, deflection of the beam does not occur. 補正は各ビームに独立して加えられる。 Correction is applied independently for each beam. 2つのそのような平面デバイスは、個々の電極が互いに45度回転した状態で使用される。 Two such plane device is used in a state where each of the electrodes has been rotated 45 degrees from each other. したがって、任意の軸の非点収差はプレート電圧の適切な選択によって補正される。 Therefore, astigmatism of an arbitrary axis is corrected by appropriate selection of plate voltage.

【0094】各ビームを書込み表面上に縮小投影することが望ましい。 [0094] It is desirable to reduce projecting each beam onto the writing surface. その場合、異なる電位のアパーチャ22 In that case, of different potential aperture 22
と同じ複数の平面アパーチャ・アレイが使用される。 The same plurality of planar aperture array is used as. 1
つのアレイ、好ましくは上部アレイを使用してビームを成形し、他のアレイ(たとえば複合層8もしくは9または層23)を使用して電子を加速または減速させる。 One of the array, preferably by forming a beam using the upper array, to accelerate or decelerate the electrons using the other array (e.g. a composite layer 8 or 9 or the layer 23). したがって、ビームの相対位置を変更することなく個々のビームを集束させる静電レンズの平面アレイが形成される。 Thus, a planar array of electrostatic lenses for focusing the individual beams without changing the relative position of the beam is formed. この手段によって、書込み表面上の長方形スポットのサイズを制御する。 By this means, to control the size of the rectangular spot on the writing surface. 個々のスポットを縮小投影することによって、エミッタまたは成形アパーチャ中の欠陥または欠点に対する感受性が低下し、その結果露出したイメージのリソグラフィ品質が改善される。 By reduction projection of the individual spots, reduced sensitivity to the emitter or defects or drawbacks in the shaping aperture, lithographic quality of the resulting exposed image is improved.

【0095】また、本発明によれば、個々のビームのスポット・サイズおよび相対位置を同時に同じスケール・ [0095] Further, according to the present invention, at the same time the same scale the spot size and the relative position of the individual beams
ファクタだけ縮小投影することが可能である。 Factor it is possible to only reduced projection. この場合、ソレノイド550は、z軸に沿って単位長さ当たり異なる回数で巻かれる。 In this case, the solenoid 550 is wound in a different number per unit length along the z-axis. これにより磁界強度が軸に沿って位置とともに変化し、したがってビームのアレイによって形成されたパターンのサイズは、巻線密度および磁界強度が均一である前の場合と比較して均一なスケール・ファクタだけ減少する。 Thus the magnetic field strength varies with the position along the axis, thus the size of the pattern formed by the beam of the array, only the winding density and uniform scale factor as compared with the case before the magnetic field intensity is uniform Decrease. 個々のスポットおよびビーム間の間隔は同じスケール・ファクタだけ減少する。 Distance between individual spots and beam is reduced by the same scale factor. これには、放出および成形アパーチャ・アレイを書込み表面の最終イメージよりも大きくできる利点がある。 This has the advantage of greater than the final image of the release and shaping aperture array writing surface. このようにすれば、エミッタまたは成形アパーチャ中の欠陥は縮小投影され、書き込まれたイメージ中であまり大きくならない。 Thus, defects in the emitter or shaping aperture is reduced and projected, not so large in the written image. 縮小投影ファクタのサイズは巻回密度の勾配に依存する。 The size of the reduction projection factor is dependent on the gradient of the winding density. 光路に沿った巻回密度を大きくすると磁界強度が大きくなり、縮小投影が起こる。 Magnetic field strength is increased by increasing the winding density along the light path, reduction projection occurs.

【0096】露出誤差を平均化する任意選択の方法は、 [0096] Optionally the method of averaging the exposure error,
同じパターン・フィーチャを寄与する列の数に等しいファクタだけ低下した書込み線量で複数回書き込むステップから構成される。 Consisted of the steps of writing a plurality of times in the writing dose was reduced by a factor equal to the number of contributing columns the same pattern features. 所与のフィーチャは各露出ごとに異なるビームで書き込まれ、その結果ビーム位置および書込み線量の小さい変動が平均化される。 The given feature written with different beam for each exposure, so that the beam position and the writing dose small fluctuations are averaged. これは2つの手段の一方または両方によって達成される。 This is accomplished by either or both of two means. 第1に、図2 First, FIG. 2
に示すように、機械式ステージがその通常動作を実行するとき、x軸に沿って離間した列中の異なるビームは、 As shown, when a mechanical stage to perform its normal operation, different beams of in rows spaced along the x axis,
所与のパターン・フィーチャをそのパターン・フィーチャが適用できる列の下を通過したときにアドレス指定する。 Addressing when passed under the columns can be applied the pattern features a given pattern feature. 第2に、偏向サブフィールドはy軸に沿って重なり、したがって同じ列中の異なるビームは、所与のパターン・フィーチャを偏向位置のオフセットによってアドレス指定させられる。 Second, deflection subfield overlaps along the y axis, hence different beams of in the same column are then addressed by the offset of the deflection position a given pattern feature.

【0097】各ビームは、y方向の偏向器5および6の結合作用、ならびにx方向のステージ500の移動によって有限の領域を描く。 [0097] Each beam coupling effects in the y-direction of the deflector 5 and 6, as well as draw the finite area by the movement of the x-direction of the stage 500. 隣接するビームによって画定された隣接する領域は、書き込まれたパターン・フィーチャの不連続性がそれらの境界に発生しないようにそれらの境界に衝合することが重要である。 Adjacent regions defined by adjacent beams, it is important that the discontinuities in the written pattern features to abut on their boundaries so as not to generate their boundaries. 隣接するフィールドの衝合はフィールドの「スティッチング」と呼ばれる。 Abutment of adjacent fields are referred to as "stitching" of the field. 実際には、意図した位置に対するビーム位置の小さい誤差のために、完全なスティッチングを達成することはできない。 In practice, because of the small error of the beam position relative to the intended position, it is not possible to achieve complete stitching. この問題は、上述のように書込みパス間の位置のフィールド・オフセットとともに、同じ領域を2 This problem, together with the field offset position between the writing path as described above, the same area 2
回以上書き込むことによってかなり低減される。 It is considerably reduced by writing more than once. このようにして、蓄積した全線量は、使用されるレジストに適した必要な線量になる。 In this way, total dose accumulated, it is necessary dose appropriate to resist used. これをチップ・モードの2つの書込みパスについて図9に示す。 This is shown in Figure 9 for two write path of the chip mode. 実線は、モジュールの第1の列によって書き込まれた、図8に示されるのと同じフィールド境界を表し、破線は、y軸に沿って第1の列のモジュールの位置の中間に空間的にオフセットされた、モジュールの第2の列によって行われた第2の書込みパスのフィールド境界を表す。 The solid line written by the first row of modules, represent the same field boundary as shown in FIG. 8, the broken line, spatially offset in an intermediate position of the first row of modules along the y-axis been, it represents the field boundaries of the second write pass made by the second row of the module. 図8に示されるアレイは600−1〜600−m、601−1〜601−mなどと示される。 Array shown in Figure 8 is shown as including 600-1~600-m, 601-1~601-m. オフセット・アレイは650−1〜65 Offset array 650-1~65
0−n、651−1〜651−nなどと示される。 0-n, shown as such 651-1~651-n. フィールド境界が各パスでオフセットされたとき、所与のパターン・フィーチャの位置はオフセットされない。 When the field boundaries are offset in each pass, the position of a given pattern feature can not be offset. これは、パターンが各パスごとにフィールド中でオフセットされるのと同じことである。 This is equivalent to being offset in the field pattern for each path. これが適切に行われるようにパターン電子回路中に簡単な準備をしなければならない。 This should make the simple preparation in a pattern electronic circuit as properly.

【0098】各個々の書込みパスごとにスティッチング誤差がフィールド境界に生じるが、これらの誤差は、フィールド境界が異なるために、他のパスによって平均化される。 [0098] While stitching errors for each individual write path occurs in field boundaries, these errors, in order to field boundaries are different, they are averaged by another path. 一般に、より多くの書込みパスを使用するほど、平均化はよりよくなり、スティッチング誤差はあまり目立たなくなる。 In general, enough to use more of the writing path, averaging will be better, stitching error is not conspicuous. ストライプがオフセットされるウエハ・モードに対しても同様の手順が使用できる。 Similar procedure to the wafer modes stripes are offset may be used. このオフセットは、偏向電圧をオフセットするか、または偏向されないビーム位置をオフセットすることによって達成される。 This offset is accomplished by offsetting or offset the deflection voltage or deflected without beam position. この後者は、上述のビームの厳密な直線構成から逸脱し、ビームを全フィールドよりも離れていない位置に点在させることによって達成される。 The latter deviates from the exact line the above-mentioned arrangement of the beam is achieved by interspersing the beam at a position not away than the total field.

【0099】図は、ビームの偏向がエミッタ間の光源間隔の2分の1に等しいかまたはそれよりも大きく、したがってエミッタの単一の列を有する連続的な範囲がある場合を示すが、偏向を電子源間隔の2分の1、3分の1 [0099] figure 2 minutes equal to or larger than the first light source spacing between the deflection of the beam emitter, thus it shows the case where there is a continuous range with a single row of emitters, deflection 1 of 1,3 min half the electron source spacing
などにすることが好ましい。 It is preferable to like. その場合、連続的な範囲を達成するために少なくとも2つ、3つなどの列がある。 In that case, at least two in order to achieve a continuous range, there is a row of such three.
そのような場合、平均化を利用するために4つ、6つなどの列がある必要がある。 In such a case, four to utilize the averaging, it is necessary to have columns such six.

【0100】他の任意選択の方法は、ビーム・エネルギーをビーム軸に沿った位置の関数として変化させることによって様々な光学的要素の感度を変化させる方法である。 [0100] Other optional method is to vary the sensitivity of the various optical elements by changing as a function of position along the beam energy to the beam axis. カソード・アレイ、成形アパーチャ・アレイ、成形偏向器、精密位置偏向器、スティグメータ、および書込み表面を含めて、上述のシステム中の光学的要素は、ビーム軸に対して直角に配向した平面構造から構成される。 Cathode array, shaping aperture array, shaping deflector, fine position deflector, stigmator, and including writing surface, the optical elements in the system described above, the oriented planar structure perpendicular to the beam axis constructed. 連続的な要素上に一定の静電電位を加えることによって、ビーム軸に沿って配向した結果的な均一な電界が生じる。 By applying a constant electrostatic potential on the continuous element, resulting uniform field oriented along the beam axis occurs. 静電界の強度は、電位差をビーム軸に沿って隣接する光学的要素の空間的分離で割った商によって与えられる。 Strength of the static field is given by the quotient obtained by dividing the spatial separation of the optical element adjacent along a potential difference beam axis. この変化を使用して、結像特性を維持しながら、光路に沿ったビームの運動エネルギーを変化させる。 Using this variation, while maintaining the imaging characteristics, varying the beam kinetic energy along the optical path. 一般に、所与の点での各ビームの運動エネルギーは、この点とカソード表面の間の電位差に電子電荷を掛けたものによって与えられる。 In general, the kinetic energy of each beam at a given point is given by multiplied by the electron charge on the potential difference between this point and the cathode surface.

【0101】いくつかの理由で飛行経路に沿って運動エネルギーを変化させることが有利である。 [0102] It is advantageous to vary the kinetic energy along a flight path for a number of reasons. 第1に、カソードの放出特性は放出表面での電界の強度に依存する。 First, release properties of the cathode is dependent on the intensity of the electric field at the emission surface.
第2に、静電偏向器の感度、すなわち所与の偏向プレート電圧に対する角度偏向は偏向器中のビーム運動エネルギーに反比例する。 Second, the sensitivity of the electrostatic deflector, i.e. angular deflection for a given deflection plate voltage is inversely proportional to the beam kinetic energy in the deflector. 第3に、静電スティグメータの感度はビーム運動エネルギーに反比例する。 Third, the sensitivity of the electrostatic stigmator is inversely proportional to the beam kinetic energy. 第4に、所与のソレノイド・アンペア回数に対する均一な磁気集束の強度はビーム運動エネルギーに反比例する。 Fourth, the strength of the uniform magnetic focusing for a given solenoid ampere-turns is inversely proportional to the beam kinetic energy. 第5に、レジストを露光するために必要な単位面積当たりの入射電荷の単位で測定した線量は、書込み表面でのビーム運動エネルギーに反比例する。 Fifth, the dose measured in units of incident charge per unit area required to expose the resist is inversely proportional to the beam kinetic energy at the writing surface. 第6に、不要な電磁干渉界に対する感受性は、ビーム運動エネルギーが増大するにつれて減少する。 Sixth, susceptibility to unwanted electromagnetic interference field decreases as the beam kinetic energy increases. このような理由で、ビーム・エネルギーを飛行経路に沿った位置の関数として変化させることが望ましい。 For this reason, varying as a function of position along the beam energy to the flight path is desirable. これは、経路に沿った各平面要素の直流静電電位を選択すること(および適宜要素を追加すること)によって達成される。 This is achieved by selecting a DC electrostatic potential of each planar element along the path (and adding appropriate element). 所与の要素の電位の特定の選択は、 The particular choice of the potential of a given element,
上記の6つの機能のうち作用することが望ましい機能に依存する。 It depends on the desired function of acting of the above six functions. したがって、ビームは、光路に沿った異なる点で様々により高いまたはより低い運動エネルギーを有する。 Thus, the beam will have a higher or lower kinetic energy than a variety at different points along the optical path.

【0102】書込みビームの小さい反復可能な位置誤差を測定し、補正する整合方法は、書込みビームと同じ周期性を有するテスト・グリッドを使用する。 [0102] measure the small repeatable position error of write beam alignment method of correction is to use a test grid with the same periodicity as the write beam. このグリッドは、ウエハ書込み表面と同一平面でステージ上に永久的に取り付けられる。 This grid is permanently attached to the stage with the wafer writing surface flush. 1つの横方向寸法の全体的偏向を使用するか、または直交横方向寸法のステージ動作を使用して、グリッド構造に対してビームの一部または全部を走査させる。 You can use the overall deflection of one lateral dimension, or by using the stage operation of the orthogonal transverse dimension, to scan the part or all of the beam relative to the grid structure. 走査中、電子信号を各ビームごとに同時にかつ独立して取り出し、それによりグリッド構造に対する各ビームの位置の測定を得る。 During scanning, taking out an electronic signal simultaneously and independently for each beam, thereby obtaining a measurement of the position of each beam with respect to the grid structure. 各ビームの位置と理想的な直線アレイ上の所望の位置との間の差は、2つの横方向寸法の位置誤差を構成する。 The difference between the desired position on the beam position and the ideal linear array constitutes the position error of the two transverse dimensions. この誤差は記憶され、各ビームごとに精密位置偏向器に戻され、それによりすべてのビームが理想的な直線グリッド上に独立して当たり、したがって書込みパターンの理想的な意図した構成に対する位置忠実度が改善される。 The error is stored, returned to the precise position deflector for each beam, whereby all beams per independent on the ideal linear grid, thus the position fidelity relative to the ideal intended configuration of the write pattern There is improved.

【0103】他の任意選択の方法は、書込みビームの小さい、反復不可能な位置誤差を実時間で補正するのに適している。 [0103] Other optional method is suitable for correcting small writing beam, a non-repeatable position error in real time. パターン形成の前に基準マークのパターンを書込み表面上に印刷する。 The pattern of the reference mark printed on the writing surface prior to patterning. パターン形成操作中、従来の検出器がマークから散乱された電子を検出し、ビーム位置の変動を迅速に補正する誤差信号を発生する。 During the patterning operation, a conventional detector detects electrons scattered from the mark, to generate an error signal to quickly correct for variations in beam position.

【0104】以上、本発明について単一の好ましい実施形態に関して説明したが、本発明は、工作物を微小機械加工したり、集積回路ウエハ上のフォトレジスト中にパターンを画定するなど、首記の請求の範囲の精神および範囲内で様々なバージョンで実施できることが当業者なら理解できよう。 [0104] While the invention has been described in terms of a single preferred embodiment, the present invention is, or micro-machining a workpiece, such as to define a pattern in the photoresist on an integrated circuit wafer, neck Symbol of it will be understood by those skilled in the art that can be implemented in various versions within the spirit and scope of the claims.

【0105】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。 [0105] In summary, disclosed the following items with respect to configuration of the present invention.

【0106】(1)z軸に対して直角な光源平面から前記z軸に対して直角な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立する手段と、前記z軸上のエミッタ位置および前記z軸に対して直角なy [0106] (1) means for establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z-axis extending from the perpendicular light source plane with respect to z-axis to the perpendicular workpiece plane with respect to the z axis, the z perpendicular y with respect to the emitter position and the z-axis on the axis
軸に沿って光源間隔だけ分離した光源位置に前記光源平面内に配置された少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列を含み、前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム軸に沿って前記工作物平面のほうに導かれる少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成するエミッタ・アレイと、ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2 Comprising at least one row of at least two of the electron emission source arranged in the light source position separated by the light source interval in the source plane along an axis, parallel set of at least two beam axis with respect to the z-axis an emitter array for generating at least one set of at least two electron beams directed towards said workpiece plane along at least disposed along the z-axis to the molding position of the beam shaping plane 2
つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイであって、前記y軸に沿って前記光源の間隔に配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合する成形アレイと、前記光源平面と前記ビーム成形平面の間に延び、前記z軸に対して平行な平行電界を生成する第1の電界手段であって、前記平行電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記エミッタ位置および前記成形位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記放出光源の1組のイメージを形成する第1の電界手段と、ビーム成形偏向器領域中の前記光源平面と前記ビーム成形平面の間に配置された少なくとも2つの偏向器電極の少なくとも1つの行のビーム成形偏向器アレイであって、ビーム成形アパーチャが One of a molded array of at least one row of beam shaping aperture, along said y-axis being disposed in the interval of the light source, and a shaping array aligned with the corresponding light source in the emitter array, the light source plane extending between the said beam shaping plane, a first electric field means for generating a parallel electric field parallel to the z-axis, related and the emitter position and the molding position the parallel electric field and the magnetic field from each other has a size related, whereby a first field means the set of parallel beams to form a set of images of said emitted light in said beam shaping plane, said beam shaping deflector in the region and at least one beam shaping deflector array of rows of at least two deflectors electrode disposed between the light source plane and the beam shaping plane, the beam shaping aperture 記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合し、前記ビーム成形偏向器アレイの前記偏向器電極が、前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを偏向させる1組のビーム成形偏向器駆動手段に電気的に接続され、それにより対応するビーム成形アパーチャに対する前記1組の電子ビームの個々の電子ビームの偏向が成形されたビームのアレイを形成するビーム成形偏向器アレイと、前記z軸に沿って前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置され、かつ前記少なくとも1つの列の前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記y軸および前記z軸に対して直角なx軸に沿ってまとめる少なくとも2つの平行偏向器電極の少なくとも1つの列 Along the serial y-axis are spaced light source spacing, and consistent with the corresponding light source in the emitter array, the deflector electrodes of the beam shaping deflector array, each of said pair of electron beams It is connected to a pair of beam shaping deflector drive means for deflecting the electron beam electrically, whereby the beam deflection is formed of individual electron beams of said set of electron beam with respect to the corresponding beam shaping aperture array a beam shaping deflector array to form a, along the z-axis the is beam arranged parallel to the y axis during the molding plane as the workpiece plane, and wherein at least one of the set of column at least one column of at least two parallel deflector electrodes which are summarized along perpendicular x axis at least two electron beams of the electron beam relative to the y axis and the z-axis 偏向器アレイと、 A deflector array,
前記偏向器アレイに電気的に接続され、前記x軸に対して平行な少なくとも1組の偏向電界を確立し、前記第1 Electrically connected to said deflector array, establishing at least one set of deflection field parallel to the x axis, the first
の列の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿った偏向範囲内で平行に偏向させる第2の電界手段であって、前記1組の平行ビームが前記放出光源の1組のイメージを前記工作物平面に形成するように、前記偏向電界および前記磁界が互いに関連し、かつ前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、前記1組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面を横切り、それにより前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記光源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z A of the set of electron beams of the second field means for polarized parallel to at least two electron beams in the deflection range along the y-axis of the column, the one set of parallel beams is the release a set of images of the light source so as to form on the workpiece plane, the size the deflection field and the magnetic field relative to each other, and associated with the workpiece position on the z-axis of the forming position and the workpiece plane has is, the set of images across the workpiece plane at a substantially uniform image spacing along the y-axis, is thus at least two electron beams of said set of electron beams all proceeds parallel pathway, said parallel path is parallel to the z-axis between the beam shaping plane and the light source plane, the parallel path, the beam shaping plane and the workpiece plane wherein z between に対して共通の角度を有する第2 Second having a common angle with respect to
の電界手段と、前記1組の電子ビームの下で工作物を支持し、かつ動かすステージ手段と、1組のサブフィールドを前記工作物上に平行に書き込むために前記ステージ手段と同期して前記1組の電子ビームを制御するシステム制御手段とを含む直接書込み電子ビーム・システム。 Electric field means, said set of supporting the workpiece under the electron beam, and a stage means for moving said synchronized with said stage means for writing a set of subfields in parallel on the workpiece direct writing electron beam system and a system control means for controlling a set of electron beam. (2)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記システムが、それにより前記少なくとも2つの列のある列の欠陥モジュールを前記少なくとも2つの列の対応するモジュールと交換できる選択されたモジュールを使用不能にする手段をさらに含む、上記(1)に記載のシステム。 (2) the emitter array, the forming array and the beam shaping deflector array, has at least two columns of all elements, the deflector array comprises at least three elements, the system whereby further comprising means for disabling the selected module is a defective module of the rows of at least two columns can be replaced with the corresponding modules of the at least two rows, according to the above (1) system. (3)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(2)に記載のシステム。 (3) the uniform magnetic field and the deflection field are combined to establish the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (2). (4)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記電子源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (4) the uniform magnetic field and the deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the electron source spacing, whereby said pair first electron beam, said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(3)に記載のシステム。 Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the system according to the above (3). (5)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(1)に記載のシステム。 (5) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and, it the said at least two corresponding modules of the second row of columns, the repeated pattern written by the first row corresponding module of the at least two rows, averaging the alignment error by it the system according to (1). (6)電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(5)に記載のシステム。 (6) The beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, to establish a maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby said 1 the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (5). (7)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記他の2つの列の要素の前記y軸に沿った位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(6)に記載のシステム。 (7) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four columns of elements, the y-axis of the two columns of the other two column elements of which an intermediate in the positioned elements of position along, and said deflector array having at least five elements, whereby said at least four two columns corresponding module of the row, said at least four Repeat the pattern written by the corresponding module of the other two rows of columns, averaging the alignment error by it, according to the above (6) system. (8)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(5)に記載のシステム。 (8) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, said having a discontinuous deflection range with a gap in the range between adjacent beams of the first row of the at least one column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector the array having at least two columns of all elements, having an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array has at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the system according to the above (5). (9)電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(1)に記載のシステム。 (9) said beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, said establishing the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby said 1 the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (1). (10)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記y軸に沿って前記他の2つの列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2 (10) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four columns of elements, the other two rows along two rows of them in the y-axis 2 has an intermediate positioned elements of position of the element, and said deflector array having at least five elements, of which the said at least four columns
つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(9)に記載のシステム。 One of the columns corresponding module of the repeated at least four other of the two columns corresponding pattern written by a module of the row, to average the alignment error whereby according to (9) system. (11)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (11) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(1)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only be separated, the system according to the above (1). (12)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記システムが、それにより前記少なくとも2つの列のある列の欠陥モジュールを前記少なくとも2つの列の対応するモジュールと交換できる選択されたモジュールを使用不能にする手段をさらに含む、上記(11)に記載のシステム。 (12) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements, the deflector array comprises at least three elements, the system whereby further comprising means for disabling the selected module is a defective module of the rows of at least two columns can be replaced with the corresponding modules of the at least two rows, according to the above (11) system. (13)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (13) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(11)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (11). (14)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (14) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(13) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (13)
に記載のシステム。 The system according to. (15)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(1)に記載の方法であって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1 (15) the method according to the above (1) to write a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields at least one of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source
つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段および前記システム制御手段が、複数のチップのパターンをステップ・アンド・スキャン式に連続的に書き込む、上記(1) One column has several light sources associated with the light source spacing, the so said set of subfields when the stage is moved by one column interval covering the chip length on the workpiece at least At least two rows of two electron emission source is associated with the row spacing separating the adjacent columns have a number of columns, the stage means and the system control means, a step-and a pattern of a plurality of chips scan continuously written into equation (1)
に記載のシステム。 The system according to. (16)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (16) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(15)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (15). (17)電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(16)に記載のシステム。 (17) said beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, said establishing a said set of maximum deflection of the electron beam of the electron beam is greater than half of the light source interval, whereby said 1 the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (16). (18)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (18) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(16) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (16)
に記載のシステム。 The system according to. (19)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記他の2 (19) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four rows of elements, 2 two columns of which the other
つの列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(1 One of an intermediate in the positioned elements of the position of the elements of the column, and the deflector array having at least five elements, is thereby corresponding module of the two columns of the at least four columns, at least Repeat the pattern written by four other two columns corresponding module of the row, to average the alignment error by it, the (1
7)に記載のシステム。 The system according to 7). (20)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (20) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有する、上記(18)に記載のシステム。 The system according to having discrete deflection range, the (18) having a gap in an adjacent range between the beam column. (21)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (21) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(15)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (15). (22)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (22) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(21)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to (21). (23)電極の前記ビーム成型アレイと前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1 (23) the beam shaping array the deflection electric field is combined with the electrode, the greater than one-half of the light source interval 1
組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、 Establishing a maximum deflection of the electron beam group electron beam,
それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(22)に記載のシステム。 Whereby said pair of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (22). (24)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (24) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(22) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (22)
に記載のシステム。 The system according to. (25)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記他の2 (25) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four rows of elements, 2 two columns of which the other
つの列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(2 One of an intermediate in the positioned elements of the position of the elements of the column, and the deflector array having at least five elements, is thereby corresponding module of the two columns of the at least four columns, at least Repeat the pattern written by four other two columns corresponding module of the row, to average the alignment error by it, the (2
3)に記載のシステム。 The system according to 3). (26)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (26) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(23) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (23)
に記載のシステム。 The system according to. (27)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(1)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1 (27) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to the writing pattern for an integrated circuit wafer that includes a plurality of integrated circuit chips (1) has a of at least 1 of said set of sub-fields the to cover the wafer width on the integrated circuit wafer least two electron-emitting source
つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれる上記(1)に記載のシステム。 One column has several light sources associated with the light source spacing, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby according to (1) entire wafer is written in a single pass system. (28)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (28) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(27)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (27). (29)電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(28)に記載のシステム。 (29) said beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, said establishing a said set of maximum deflection of the electron beam of the electron beam is greater than half of the light source interval, whereby said 1 the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (28). (30)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (30) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(28) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (28)
に記載のシステム。 The system according to. (31)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記他の2 (31) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four rows of elements, 2 two columns of which the other
つの列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(2 One of an intermediate in the positioned elements of the position of the elements of the column, and the deflector array having at least five elements, is thereby corresponding module of the two columns of the at least four columns, at least Repeat the pattern written by four other two columns corresponding module of the row, to average the alignment error by it, the (2
9)に記載のシステム。 The system according to 9). (32)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (32) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, a first pair of which, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(27)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (27). (33)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (33) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(32)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (32). (34)電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(33)に記載のシステム。 (34) said beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, said establishing the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby said 1 the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (33). (35)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (35) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(33) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (33)
に記載のシステム。 The system according to. (36)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、要素の少なくとも4つの列を有し、そのうちの2つの列が前記y軸に沿って前記他の2つの列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも5つの要素を有し、それにより前記少なくとも4つの列の2 (36) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least four columns of elements, the other two rows along two rows of them in the y-axis 2 has an intermediate positioned elements of position of the element, and said deflector array having at least five elements, of which the said at least four columns
つの列の対応するモジュールが、前記少なくとも4つの列の他の2つの列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、上記(34)に記載のシステム。 One of the columns corresponding module of the repeated at least four other of the two columns corresponding pattern written by a module of the row, to average the alignment error whereby according to (34) system. (37)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (37) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(35) Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (35)
に記載のシステム。 The system according to. (38)前記電子放出光源がそれぞれ光源横方向寸法を有し、前記ビーム成形平面の前記放出光源の前記1組のイメージがそれぞれ前記光源横方向寸法に実質上等しいイメージ横方向寸法を有し、前記ビーム成形アパーチャがそれぞれ前記光源横方向寸法よりも実質上大きいビーム成形横方向寸法を有し、それにより前記システムの開口数特性が前記光源平面での電子横方向速度と前記ビーム成形平面での前記ビームの軸方向電子速度との比に比例し、前記開口数がビーム制限アパーチャによって画定されない、上記(1)に記載のシステム。 (38) the electron emission source has a light source transverse dimension each have a substantially equal image transverse dimension to said set of image each of the light source transverse dimension of the emitting light source of the beam shaping plane, said beam shaping aperture has a substantially larger beam shaping lateral dimension than each of the light source transverse dimension, whereby the numerical aperture characteristics of the system in the electronic lateral velocity and the beam shaping plane in the light source plane the proportion to the ratio of the axial electron velocity of the beam, the numerical aperture is not defined by the beam limiting aperture, the system according to the above (1). (39)工作物上のx軸に沿って延びる1組のサブフィールドを成形ビーム電子ビームで平行に書き込む方法において、z軸に対して直角な光源平面から前記z軸に対して直角な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立するステップであって、前記光源平面および前記工作物平面が前記z軸に沿って20 (39) A method of parallel writing a set of sub-fields extending along the x-axis on the workpiece by the shaped beam electron beam, perpendicular workpiece relative to the z-axis from the perpendicular light source plane with respect to z-axis comprising the steps of establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z-axis extending to the plane, the light source plane and the workpiece plane along the z-axis 20
cm未満の距離だけ分離するステップと、前記光源平面と前記ビーム成形平面の間に延び、前記z軸に対して平行な平行電界を生成するステップであって、前記平行電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記エミッタ位置および前記成形位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記放出光源の1組のイメージを形成するステップと、前記光源平面内の前記z軸上のエミッタ位置と、前記z軸および前記x軸に対して直角なy軸に沿って光源間隔だけ分離された光源位置とに配置された少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列を含むエミッタ・アレイから少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成するステップであって、前記光源位置が、前記y軸に沿って少なくと And separating by a distance of less than cm, extends between said beam shaping plane and the light source plane, and generating a parallel electric field parallel to the z-axis, related the parallel electric field and the magnetic field from each other has a size related to the life-and-death said emitter position and the molding position, whereby the steps of the set of parallel beams to form a set of images of said emitted light in said beam shaping plane, the light source plane an emitter position on the z axis of the at least one of said z-axis and at least two electron-emitting source arranged in the light source position that is separated by the light source distance along the perpendicular y-axis relative to the x-axis One of the at least one pair of emitter array including a row of a step of generating at least two electron beams, the light source position, the less along the y-axis チップ幅距離だけ延び、かつ前記少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム軸に沿って前記工作物平面のほうに導き、それにより少なくとも前記チップ幅距離を覆う前記1組のサブフィールドが単一のパスで前記工作物上に書き込まれるステップと、ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイのほうに前記少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを導くステップであって、前記ビーム成形アパーチャが、前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するステップと、ビーム成形偏向器領域中の前記光源平面と前記ビーム Extends for chip width distance, and guided towards said at least one set of at least two pair of parallel electron beam with respect to the z-axis of at least two of said workpiece plane along the beam axis, whereby at least a step of the set of sub-field to cover the tip width distance is written to the work piece on a single pass, at least two beams disposed along the z-axis to the molding position of the beam shaping plane molding and at least one of said at least one set of steps leading to at least two electron beams towards the molding array of rows of apertures, said beam shaping aperture is disposed at the light source distance along the y-axis and a step of aligning the corresponding light source in the emitter array, the light source plane of the beam shaping deflector in the region the beam 形平面の間に配置された少なくとも2つの偏向器モジュールの少なくとも1つの列のビーム成形偏向器アレイの動作によって前記少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを前記成形アレイに対して偏向させるステップであって、前記ビーム成形偏向器領域が、その中にビーム成形偏向器アパーチャを有し、前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するステップと、前記z軸に沿って前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置された少なくとも2つの平行偏向器電極の少なくとも1 In step deflecting relative to said at least one set of at least two said shaped array electron beam by the action of at least one row of beam shaping deflector array of at least two deflectors module disposed between the shape plane there, the beam shaping deflector region has a beam shaping deflector aperture therein, the are spaced light source distance along the y-axis, aligned with the corresponding light source in the emitter array steps and, at least one of the at least two parallel deflector electrodes which are arranged parallel to the y-axis along the z axis between the workpiece plane and the beam shaping plane
つの列の偏向器アレイ中に前記1組の少なくとも2本の電子ビームを導き、前記少なくとも1つの列の第1の列中の前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記y軸および前記z軸に対して直角なx軸に沿ってまとめるステップと、前記x軸に対して平行な少なくとも1つの偏向電界を生成し、それにより前記第1の列中の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿った偏向範囲内で平行に偏向させるステップであって、前記1組の平行ビームが前記放出光源の1組のイメージを前記工作物平面に形成するように、前記磁界が前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、前記1 One of directing said set of at least two electron beams in the deflector array of rows, the y-axis of at least two electron beams of the set of electron beams in the first row of the at least one column and a step of summarized along orthogonal x-axis relative to the z-axis, generating at least one deflection field parallel to the x-axis, whereby said pair of electron beams in the first column a of the step of polarized parallel to at least two electron beams in the deflection range along the y-axis, form a set of images of said set of parallel beam the emission light source to the workpiece plane to such, has a size that the magnetic field associated with the workpiece position on the z-axis of the forming position and the workpiece plane, the 1
組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面を横切り、それにより前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記光源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z軸に対して共通の角度を有するステップと、前記工作物をステージ手段により支持し、 The set of images at a substantially uniform image spacing along the y axis across the workpiece plane, thereby advances the at least two electron beams in all parallel paths of said pair of electron beams the is parallel to a path parallel with said light source plane the beam the z axis between the shaping plane, said parallel path relative to the beam the z axis between the shaping plane and the workpiece plane a step of having a common angle, the workpiece is supported by the stage means Te,
かつ前記工作物平面内で前記x軸に沿って動かすステップと、前記1組のサブフィールドを前記工作物上に同時に書き込むために前記ステージ手段と同期したシステム制御手段によって前記1組の電子ビームを制御するステップとを含む方法。 And a step of moving the along the x-axis in the workpiece plane, said set of said sub-field by the stage means synchronized with the system controller to write simultaneously on said workpiece set of electron beams method comprising the steps of controlling. (40)前記ビーム成形偏向器アレイの前記偏向器電極が、前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを前記1 (40) the deflector electrode of the beam shaping deflector array, wherein each of the electron beams of said set of electron beam 1
組の電子ビームの他の電子ビームと無関係に偏向させる1組のビーム成形偏向器駆動手段に電気的に接続され、 Is electrically connected to a pair of beam shaping deflector drive means for independently deflecting the other electron beam group electron beam,
成形されたビームのアレイを形成するために記憶されたデータに従って対応するビーム成形アパーチャに対して前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを同時に偏向させるステップをさらに含む上記(39)に記載の方法。 Individual electron beam of said pair of electron beams with respect to the corresponding beam shaping aperture in accordance with the stored data in order to form an array of shaped beams simultaneously further comprising deflecting according to (39) Method. (41)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、連続的な偏向範囲を有し、スティッチング偏向器領域内の前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に配置された少なくとも2つのスティッチング偏向器電極の少なくとも1つの列のスティッチング偏向器アレイをさらに含み、スティッチング・アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、 (41) the deflection electric field is coupled to the uniform magnetic field, establishes the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, at least one row of at least two stitching deflector electrode disposed between said beam shaping plane of stitching deflectors region of the workpiece plane stitch further comprising a ring deflector array, stitching apertures are spaced light source distance along the y axis,
かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合し、 And aligned with a corresponding light source in the emitter array,
前記ビーム成形偏向器アレイの前記スティッチング偏向器電極が1組のスティッチング偏向器駆動手段に電気的に接続され、前記電子ビームが前記最大偏向に近いときに、ビーム偏向を隣接するサブフィールドに衝突するように調整するために記憶された補正データに応答して、 Wherein the stitching deflector electrode beam shaping deflector array is electrically connected to a set of stitching deflector drive means, when the electron beam is close to the maximum deflection, the subfield adjacent beam deflection in response to the stored correction data for adjusting to impact,
前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを偏向させるステップを含む上記(39)に記載の方法。 The method according to (39) comprising the step of deflecting the individual electron beams of the set of electron beams. (42)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、連続的な偏向範囲を有し、スティッチング偏向器領域内の前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に配置された少なくとも2つのスティッチング偏向器電極の少なくとも1つの列のスティッチング偏向器アレイをさらに含み、スティッチング・アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、 (42) the uniform magnetic field and the deflection field are combined to establish the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, at least one row of at least two stitching deflector electrode disposed between said beam shaping plane of stitching deflectors region of the workpiece plane stitch further comprising a ring deflector array, stitching apertures are spaced light source distance along the y axis,
かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合し、 And aligned with a corresponding light source in the emitter array,
前記ビーム成形偏向器アレイの前記スティッチング偏向器電極が1組のスティッチング偏向器駆動手段に電気的に接続され、前記電子ビームが前記最大偏向に近いときに、ビーム偏向を隣接するサブフィールドに衝突するように調整するために記憶された補正データに応答して、 Wherein the stitching deflector electrode beam shaping deflector array is electrically connected to a set of stitching deflector drive means, when the electron beam is close to the maximum deflection, the subfield adjacent beam deflection in response to the stored correction data for adjusting to impact,
前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを偏向させるステップを含む上記(39)に記載の方法。 The method according to (39) comprising the step of deflecting the individual electron beams of the set of electron beams. (43)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記少なくとも2つの列のうちの第1の列中の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを前記少なくとも2つの列のうちの第2の列中の対応するモジュール中で繰り返し、それにより整合誤差を平均化するステップをさらに含む上記(39)に記載の方法。 (43) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and, wherein the at least two repeating a first corresponding pattern written by a module in the column of the columns in the corresponding modules in the second row of the at least two rows, whereby the alignment error the method according to (39), further comprising the step of averaging the. (44)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記少なくとも2つの列の第1の列中の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを前記少なくとも2つの列の第2の列中の対応するモジュール中で繰り返し、それにより整合誤差を平均化するステップをさらに含む上記(40)に記載の方法。 (44) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and, wherein repeated corresponding pattern written by the module of at least two of the first row of the column in the corresponding modules in the second row of the at least two rows, averaging the alignment error by it the method according to (40), further comprising. (45)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記少なくとも2つの列の第1の列中の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを前記少なくとも2つの列の第2の列中の対応するモジュール中で繰り返し、それにより整合誤差を平均化するステップをさらに含む上記(41)に記載の方法。 (45) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and, wherein repeated corresponding pattern written by the module of at least two of the first row of the column in the corresponding modules in the second row of the at least two rows, averaging the alignment error by it the method according to (41), further comprising. (46)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記少なくとも2つの列の第1の列中の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを前記少なくとも2つの列の第2の列中の対応するモジュール中で繰り返し、それにより整合誤差を平均化するステップをさらに含む上記(42)に記載の方法。 (46) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and, wherein repeated corresponding pattern written by the module of at least two of the first row of the column in the corresponding modules in the second row of the at least two rows, averaging the alignment error by it the method according to (42), further comprising. (47)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(39)に記載の方法であって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段を第1 (47) the method according to the above (39) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means first
のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージ手段を第2のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージを動かす前記ステップおよび複数のチップのパターンを書き込むために前記ステージを走査するステップを繰り返すことによって、 The move to chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, moving the stage means to the second chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, by repeating the step of scanning said stage for writing the pattern of the steps and a plurality of chips moving the stage,
前記複数のチップの前記パターンをステップ・アンド・ Step-and-said pattern of said plurality of chips
スキャン式に連続的に書き込むステップを含む方法。 Method comprising continuously writing step-scanning. (48)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(40)に記載の方法であって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段を第1 (48) the method according to the above (40) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a chip length along the chip width and the x-axis along the y-axis, the set of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means first
のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージ手段を第2のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージを動かす前記ステップおよび複数のチップのパターンを書き込むために前記ステージを走査するステップを繰り返すことによって、 The move to chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, moving the stage means to the second chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, by repeating the step of scanning said stage for writing the pattern of the steps and a plurality of chips moving the stage,
前記複数のチップの前記パターンをステップ・アンド・ Step-and-said pattern of said plurality of chips
スキャン式に連続的に書き込むステップを含む方法。 Method comprising continuously writing step-scanning. (49)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(41)に記載の方法であって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段を第1 (49) the method according to the above (41) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means first
のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージ手段を第2のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージを動かす前記ステップおよび複数のチップのパターンを書き込むために前記ステージを走査するステップを繰り返すことによって、 The move to chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, moving the stage means to the second chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, by repeating the step of scanning said stage for writing the pattern of the steps and a plurality of chips moving the stage,
前記複数のチップの前記パターンをステップ・アンド・ Step-and-said pattern of said plurality of chips
スキャン式に連続的に書き込むステップを含む方法。 Method comprising continuously writing step-scanning. (50)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(42)に記載の方法であって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段を第1 (50) the method according to the above writing a pattern for an integrated circuit chip having a chip length along the chip width and the x-axis along the y-axis (42), said set of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means first
のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージ手段を第2のチップ位置まで動かし、前記ステージを前記x軸に沿って1列間隔だけ走査し、前記ステージを動かす前記ステップおよび複数のチップのパターンを書き込むために前記ステージを走査するステップを繰り返すことによって、 The move to chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, moving the stage means to the second chip position, the stage was scanned by one row spacing along the x-axis, by repeating the step of scanning said stage for writing the pattern of the steps and a plurality of chips moving the stage,
前記複数のチップの前記パターンをステップ・アンド・ Step-and-said pattern of said plurality of chips
スキャン式に連続的に書き込むステップを含む方法。 Method comprising continuously writing step-scanning. (51)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(39)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (51) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (39) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (52)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(40)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (52) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (40) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (53)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(41)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (53) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to (41) for writing a pattern for an integrated circuit wafer that includes a plurality of integrated circuit chips I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (54)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(42)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (54) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (42) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (55)工作物上のx軸に沿って延びる1組のサブフィールドを平行に書き込む分散直接書込み成形ビーム電子ビーム・システムにおいて、z軸に対して直角な光源平面から前記z軸に対して直角な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立する手段であって、前記光源平面および前記工作物平面が前記z (55) In the Distributed direct writing shaped beam electron beam system for writing in parallel a set of sub-fields extending along the x-axis on the workpiece, perpendicular to the z-axis from the perpendicular light source plane with respect to z-axis and means for establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z-axis extending to Do workpiece plane, the light source plane and the workpiece plane the z
軸に沿って20cm未満の距離だけ分離する手段と、前記z軸上のエミッタ位置および前記z軸および前記x軸に対して直角なy軸に沿って光源間隔だけ分離した光源位置に前記光源平面内に配置された少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列を含み、前記光源位置が前記y軸に沿って少なくともチップ幅距離だけ延び、 Means for separating by a distance of less than 20cm along the axis, the light source plane light source position separated by the light source distance along the perpendicular y-axis with respect to the emitter position and the z-axis and the x-axis on the z-axis comprising at least one row of at least two of the electron emission source disposed within, it extends said light source position is by at least the chip width distance along the y axis,
前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム軸に沿って前記工作物平面のほうに導かれる少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成し、それにより少なくとも前記チップ幅距離を覆う前記1組のサブフィールドが単一のパスで前記工作物上に書き込まれるエミッタ・アレイと、ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイであって、 Wherein z and generates at least one set of at least two electron beams directed towards said workpiece plane along parallel set of at least two beam axis relative to the axis, whereby at least the tip width distance an emitter array in which the set of sub-fields are written to the work piece on a single pass covering, at least two beam shaping aperture arranged along the z-axis to the molding position of the beam shaping plane at least a molded array of one row,
前記ビーム成型アパーチャが前記y軸に沿って前記光源の間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合する成形アレイと、前記光源平面と前記ビーム成形平面の間に延び、それにより前記z軸に沿って加速電圧分布を確立する、前記z軸に対して平行な加速電界を生成する第1の電界手段であって、前記平行電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記エミッタ位置および前記成形位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記放出光源の1組のイメージを形成する第1の電界手段と、ビーム成形偏向器領域中の前記光源平面と前記ビーム成形平面の間に配置された少なくとも2つの偏向器モジュールの少なくとも1つの列のビーム成形偏向器アレイであって、 Said beam shaping aperture is spaced from the light source along the y-axis, and a shaping array aligned with the corresponding light source in the emitter array, extending between said beam shaping plane and the light source plane , thereby establishing an accelerating voltage distribution along the z-axis, a first electric field means for generating a parallel acceleration electric field to the z-axis, related and said electric field parallel and the magnetic field from each other has a size associated with the emitter position and the molding position, whereby a first field means the set of parallel beams to form a set of images of said emitted light to said beam shaping plane, beam shaping and at least one beam shaping deflector array columns of said at least two deflectors module light source plane and disposed between the beam shaping plane in the deflector area, 記y軸に沿って前記光源の間隔に配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合したビーム成形偏向器アパーチャをその中に有し、 Serial disposed interval of the light source along the y-axis, and has a corresponding beam shaping deflector aperture aligned with the light source in the emitter array therein,
各前記偏向器モジュールが、1組のビーム成形偏向器駆動手段に電気的に接続され、前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを前記1組の電子ビームの他の電子ビームと無関係に偏向させる偏向器電極を有し、それにより対応するビーム成形アパーチャに対する前記1組の電子ビームの個々の電子ビームの偏向が成形されたビームのアレイを形成するビーム成形偏向器アレイと、2対のリソグラフィ画定偏向電極を含む各前記ビーム成形偏向器モジュールであって、前記2対のリソグラフィ画定偏向電極の第1の対およびリソグラフィ画定接続部材の第1 Each said deflector module, one set of beam shaping deflector drive means are electrically connected, the set of electron beams of another electron beam and independent deflection of the individual electron beams the set of electron beams It has a deflector electrode to thereby the individual electron beam beam shaping deflector array deflects to form an array of beam shaped in the set of electron beam with respect to the corresponding beam shaping aperture, two pairs lithography a respective said beam shaping deflector module comprising defining deflection electrodes, a first first pair and the lithographic defining connecting member of the two pairs of lithography defining deflection electrodes
の対が第1の電極平面内で第1の方向に沿って配置され、前記接続部材の第1の対が前記リソグラフィ画定偏向電極の第1の対と電極電圧駆動手段の第1の組との間に接続され、前記リソグラフィ画定偏向電極の第2の対が第2の電極平面内で前記z軸に沿って、前記第2の電極平面内で第2の方向に沿って配置されたリソグラフィ画定接続部材の第2の組とともに配置され、前記リソグラフィ画定接続部材の第2の組が前記リソグラフィ画定偏向電極の第2の対と電極電圧駆動手段の第2の組との間に接続され、前記第1の方向と前記第2の方向が互いに直角をなす各前記ビーム成形偏向器モジュールと、少なくとも3つの絶縁層をさらに含む前記ビーム成形モジュールであって、第1の絶縁層が前記第1の電極平面の上に配置され、第2 Pair is disposed along the first direction in the first electrode plane, a first set of the first pair and the electrode voltage driving means of the first pair of said connecting member is the lithographic defining deflection electrodes connected between, lithography second pair of the lithographic defining deflection electrodes along the z-axis in the second electrode plane, arranged along a second direction within the second electrode plane is arranged with a second set of defining connecting member, a second set of lithographic defining connecting member is connected between the second set of the second pair and the electrode voltage driving means of the lithographic defining deflection electrodes, and each said beam shaping deflector module wherein the first direction the second direction perpendicular to each other, a said beam shaping module further comprising at least three insulating layers, wherein the first insulating layer first It is disposed on the electrode plane, the second 絶縁層が前記第1の電極平面と前記第2の電極平面の間に配置され、第3の絶縁層が前記第2の電極平面の下に配置され、すべての前記第1、第2、第3の絶縁層、前記電極の第1および第2の対、および前記接続部材の第1および第2の対がビーム成形偏向器複合構造中で互いに結合され、かつリソグラフィにより画定された前記1組のビーム成形アパーチャの前記1つのビーム成形アパーチャをその中に有する前記ビーム成形モジュールと、前記z軸に沿って前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置され、かつ前記1組の電子ビームの前記少なくとも1 Insulating layer is disposed between the second electrode plane and the first electrode plane, the third insulating layer is disposed under the second electrode plane, all of said first, second, 3 of the insulating layer, the first and second pairs of electrodes, and the connecting first and second pairs of members are coupled to each other by the beam shaping deflector composite structure, and wherein the set defined by lithography arranged parallel to the y axis between the beam shaping module and the along the z-axis beam shaping plane and the workpiece plane with said one beam shaping aperture of the beam shaping aperture therein of and wherein said pair of electron beams at least 1
つの列の第1の列の前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記x軸に沿ってまとめる偏向器アレイと、前記偏向器アレイに電気的に接続され、前記第1の列の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿って偏向範囲内で平行に偏向させる前記x軸に対して平行な1組の少なくとも1つの偏向電界を確立する第2の電界手段であって、前記偏向電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記工作物平面に前記放出光源の1組のイメージを形成し、前記1組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面と交差し、それにより前記1組の One of the first of said pair of electron beams of at least two deflector arrays electron beam summarized along the x-axis of the row of columns is electrically connected to said deflector array, wherein the first column the to establish at least one deflection electrical field parallel set to the set of the x-axis for polarized parallel to the at least two electron beams of the electron beam within the deflection range along the y-axis a second field device, has a size related to the workpiece position on the z-axis of the associated and the molding position and the workpiece plane the deflecting electric field and the magnetic field with each other, whereby said pair parallel beam to form a pair of images of said emitted light to said workpiece plane, said set of images at a substantially uniform image spacing along the y-axis intersect with the workpiece plane , whereby the set of 子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記光源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z軸に対して共通の角度を有する第2の電界手段と、前記1組の電子ビームの下で前記工作物平面内の前記工作物を支持し、かつ動かすステージ手段と、1組のサブフィールドを前記工作物上に平行に書き込むために前記ステージ手段と同期して前記1組の電子ビームを制御するシステム制御手段とを含むシステム。 All said at least two electron beams child beam proceeds parallel pathway, is parallel to the z axis between the parallel paths of the beam shaping plane and the light source plane, said parallel path , a second field means having a common angle with respect to the z-axis between the workpiece plane and the beam shaping plane, said workpiece of said workpiece plane under the set of electron beams system including a stage means supporting and moving, and a system control means for controlling said stage means and in synchronism with the set of electron beams for writing in parallel on a set of sub-fields the workpiece. (56)少なくとも3つのバイアス電極およびそれに接続された直流バイアス手段と、前記z軸に沿った第1のバイアス電極位置および前記第1の絶縁層の上に配置され、前記バイアス手段に接続され、かつ前記第1のバイアス電極位置の前記加速電圧分布の対応する値に一致する第1の電極バイアス電圧でバイアスされる第1のリソグラフィ画定バイアス電極と、前記z軸に沿った第3のバイアス電極位置および前記第3の絶縁層の下に配置され、前記バイアス手段に接続され、かつ前記第3のバイアス電極位置の前記加速電圧分布の対応する値に一致する第3の電極バイアス電圧でバイアスされる第3のリソグラフィ画定バイアス電極とをさらに含み、前記第2の絶縁層が第2の上部絶縁層と第2の下部絶縁層に分割され、第2のリソグ (56) and at least three bias electrode and the DC bias means connected thereto, are disposed on the first bias electrode position and the first insulating layer along the z-axis, being connected to said biasing means, and wherein a first first lithography defining a bias electrode that is biased by the first electrode bias voltage that matches the corresponding value of the acceleration voltage distribution of the bias electrode position, the third bias electrode along the z-axis It is located below the position and the third insulating layer, connected to said biasing means, and is biased by the third electrode bias voltage that matches the corresponding value of the acceleration voltage distribution of the third bias electrode position that third further includes a lithography defining a bias electrode, the second insulating layer is divided into the second upper insulating layer and the second lower insulating layer, a second Risogu フィ画定バイアス電極が、前記z軸に沿った第2のバイアス電極位置および前記第2の上部絶縁層と前記下部絶縁層の間に配置され、前記バイアス手段に接続され、かつ前記第2のバイアス電極位置の前記加速電圧分布の対応する値に一致する第2の電極バイアス電圧でバイアスされ、前記第1および第2のリソグラフィ画定偏向電極が、前記バイアス手段に接続され、 Fi define the bias electrode is disposed between the second bias electrode position and the second upper insulating layer and the lower insulating layer along the z-axis, being connected to said biasing means, and said second bias biased by the second electrode bias voltage that matches the corresponding value of the acceleration voltage distribution of electrode position, the first and second lithography defining deflection electrodes is connected to said biasing means,
かつ前記第1および第2の電極平面の前記加速電圧分布の対応する値に一致する第1および第2の電極バイアス電圧でバイアスされ、すべての前記第1、第2、第3のリソグラフィ画定バイアス電極が、前記ビーム成形偏向器複合構造中に含まれ、かつリソグラフィにより画定された前記1組のビーム成形アパーチャの前記1つのビーム成形アパーチャをその中に有する、上記(55)に記載のシステム。 And said biased by the first and second electrode bias voltage that matches the corresponding value of the acceleration voltage distribution of the first and second electrode plane, all of said first, second, third lithography defining bias electrode, said beam is included in the shaping deflector composite structure and the defined lithographically with a set of said one beam shaping aperture of the beam shaping aperture therein, according to the above (55) system. (57)前記偏向モジュールが、前記2対のリソグラフィ画定偏向電極の前記第1の対および前記第1の方向に沿って配置されたリソグラフィ画定接続部材の前記第1 (57) the deflection module, the first of said first pair and said first direction is arranged along a lithographic defining connecting member of the two pairs of lithography defining deflection electrodes
の対の反対側で前記バイアス手段に接続され、かつ前記第1の電極平面内に配置された少なくとも2つのリソグラフィ画定遮蔽電極の第1の組と、前記2対のリソグラフィ画定偏向電極の前記第2の対および前記第2の方向に沿って配置されたリソグラフィ画定接続部材の前記第2の対の反対側で前記バイアス手段に接続され、かつ前記第2の電極平面内に配置された少なくとも2つのリソグラフィ画定遮蔽電極の第2の組とをさらに含み、前記リソグラフィ画定遮蔽電極の第1の組が前記第1のリソグラフィ画定偏向電極から分離され、前記バイアス手段に接続され、前記第1の電極バイアス電圧でバイアスされ、前記リソグラフィ画定遮蔽電極の第2の組が前記リソグラフィ画定第2電極から分離され、前記バイアス手段に接続され、前 Connected to said biasing means on the opposite side of the pair of, and the first set and said two pairs of lithography defining deflection electrodes of said first at least two lithographic defining shield electrode disposed on the electrode plane first is connected to the bias means in the second pair and the opposite side of said second pair of said second direction is arranged along a lithographic defining connecting member, and at least disposed on the second electrode plane 2 one further includes a second set of lithographic defining shielding electrode, said first set of lithography defining the shielding electrode is separated from said first lithography defining deflection electrodes are connected to said biasing means, said first electrode biased with a bias voltage, said second set of lithographic defining the shielding electrode is separated from the lithographic defining second electrode connected to said bias means, before 第2の電極バイアス電圧でバイアスされ、それにより前記リソグラフィ画定偏向電極に印加された偏向信号からの妨害が小さくなる、上記(56) Biased by the second electrode bias voltage, whereby interference from the applied deflection signals to the lithographic defining deflection electrodes becomes smaller, the (56)
に記載のシステム。 The system according to. (58)前記リソグラフィ画定偏向電極の第1および第2の対が前記ビーム成形アパーチャにさらされる電極アパーチャ表面を有し、前記第1、第2、第3のバイアス電極が前記ビーム成形アパーチャにさらされるバイアス電極アパーチャ表面を有し、前記電極アパーチャ表面が第1および第2のx−zアパーチャ平面内および第1および第2のy−zアパーチャ平面内でビーム成形アパーチャ表面を集合的に画定し、前記第1、第2、第3の絶縁層がそれぞれ前記ビーム成形アパーチャにさらされ、 (58) first and second pairs of the lithographic defining deflection electrodes has an electrode aperture surface exposed to the beam shaping aperture, said first, second, third bias electrode exposed to the beam shaping aperture is a bias electrode aperture surface, the electrode aperture surface defining a beam shaping aperture surface collectively by the first and second x-z aperture plane and the first and second y-z aperture plane It said first, second, third insulating layer is exposed to each of the beam shaping aperture,
かつx−y平面内で前記x−zアパーチャ平面および前記y−zアパーチャ平面から絶縁リセス距離だけ凹んだ絶縁アパーチャ表面を有する、上記(55)に記載のシステム。 And having the x-z aperture plane and the y-z insulating aperture surface from the aperture plane recessed by insulating recess distance in the x-y plane, the system according to the above (55). (59)前記絶縁リセス距離が約100ミクロン未満である、上記(58)に記載のシステム。 (59) the insulating recess distance is less than about 100 microns, according to the above (58) system. (60)前記リソグラフィ画定偏向電極の第1および第2の対が前記ビーム成形アパーチャにさらされる電極アパーチャ表面を有し、前記第1、第2、第3のバイアス電極が前記ビーム成形アパーチャにさらされるバイアス電極アパーチャ表面を有し、前記電極アパーチャ表面が第1および第2のx−zアパーチャ平面内および第1および第2のy−zアパーチャ平面内でビーム成形アパーチャ表面を集合的に画定し、前記第1、第2、第3の絶縁層がそれぞれ前記ビーム成形アパーチャにさらされ、 (60) first and second pairs of the lithographic defining deflection electrodes has an electrode aperture surface exposed to the beam shaping aperture, said first, second, third bias electrode exposed to the beam shaping aperture is a bias electrode aperture surface, the electrode aperture surface defining a beam shaping aperture surface collectively by the first and second x-z aperture plane and the first and second y-z aperture plane It said first, second, third insulating layer is exposed to each of the beam shaping aperture,
かつx−y平面内で前記x−zアパーチャ平面および前記y−zアパーチャ平面から絶縁リセス距離だけ凹んだ絶縁アパーチャ表面を有する、上記(56)に記載のシステム。 And having the x-z aperture plane and the y-z insulating aperture surface from the aperture plane recessed by insulating recess distance in the x-y plane, the system according to the above (56). (61)前記絶縁リセス距離が約100ミクロン未満である、上記(60)に記載のシステム。 (61) the insulating recess distance is less than about 100 microns, according to the above (60) system. (62)前記リソグラフィ画定偏向電極の第1および第2の対が前記ビーム成形アパーチャにさらされる電極アパーチャ表面を有し、前記第1、第2、第3のバイアス電極が前記ビーム成形アパーチャにさらされるバイアス電極アパーチャ表面を有し、前記電極アパーチャ表面が第1および第2のx−zアパーチャ平面内および第1および第2のy−zアパーチャ平面内でビーム成形アパーチャ表面を集合的に画定し、前記第1、第2、第3の絶縁層がそれぞれ前記ビーム成形アパーチャにさらされ、 (62) first and second pairs of the lithographic defining deflection electrodes has an electrode aperture surface exposed to the beam shaping aperture, said first, second, third bias electrode exposed to the beam shaping aperture is a bias electrode aperture surface, the electrode aperture surface defining a beam shaping aperture surface collectively by the first and second x-z aperture plane and the first and second y-z aperture plane It said first, second, third insulating layer is exposed to each of the beam shaping aperture,
かつx−y平面内で前記x−zアパーチャ平面および前記y−zアパーチャ平面から絶縁リセス距離だけ凹んだ絶縁アパーチャ表面を有する、上記(57)に記載のシステム。 And having the x-z aperture plane and the y-z insulating aperture surface from the aperture plane recessed by insulating recess distance in the x-y plane, the system according to the above (57). (63)前記絶縁リセス距離が約100ミクロン未満である、上記(62)に記載のシステム。 (63) the insulating recess distance is less than about 100 microns, according to the above (62) system. (64)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(55)に記載のシステム。 (64) the deflection electric field is coupled to the uniform magnetic field, establishes the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (55). (65)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (65) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の要素の位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(55)に記載のシステム。 Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements , an intermediate in the disposed electron beam positions of the elements of the first row along the second row the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, it the system according to which the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (55) by. (66)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (66) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(55)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (55). (67)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (67) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(55)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (55). (68)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(56)に記載のシステム。 (68) the deflection electric field is coupled to the uniform magnetic field, establishes the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (56). (69)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (69) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(56)に記載のシステム。 Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements , an intermediate in the positioned elements of the position of the electron beam of the first row along the second row the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, it the system according to which the elements of the second row to fill the gaps in the range, the (56) by. (70)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (70) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(56)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (56). (71)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (71) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(56)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (56). (72)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(57)に記載のシステム。 (72) the uniform magnetic field and the deflection field are combined to establish the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (57). (73)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (73) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(57)に記載のシステム。 Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements , an intermediate in the arranged elements of the position of the elements of the first row along the second row the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the system according to the above (57). (74)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (74) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(57)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (57). (75)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (75) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(57)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (57). (76)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、上記(58)に記載のシステム。 (76) the deflection electric field is coupled to the uniform magnetic field, establishes the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the light source interval, whereby the set of electron beam has a continuous deflection range, the system according to the above (58). (77)前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記光源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1 (77) the uniform magnetic field and said deflection field is bound to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the light source interval, whereby the set of electron beam, a first of said at least one column
の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて要素の少なくとも2つの列を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の要素の位置の中間に配置された要素を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、上記(58)に記載のシステム。 Of a discontinuous deflection range with a gap adjacent the range between the beam column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array has at least two columns of all elements , an intermediate in the arranged elements of the position of the elements of the first row along the second row the y-axis of which, and the deflector array comprises at least three elements, whereby the elements of the second row to fill the gaps in the range, the system according to the above (58). (78)前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、 (78) the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the light source position, and wherein the deflector array have at least three elements and thereby the corresponding module of the second row of the at least two columns, repeating the corresponding pattern written by the module of the first row of the at least two rows,
それにより整合誤差を平均化する、上記(58)に記載のシステム。 Thereby averaging the alignment error, the system according to the above (58). (79)電極の前記ビーム成形アレイが少なくとも2組の2対の電極を含み、そのうちの第1の対が、第1の平面内で前記z軸に沿って、前記第1の平面内に第1の方向に沿って配置された第1の対の接続部材とともに配置され、そのうちの第2の対が、第2の平面内で前記z軸に沿って、前記第2の平面内に第2の方向に沿って配置された第2の対の接続部材とともに配置され、前記第1 (79) said beam shaping array of electrodes comprises at least two sets of two pairs of electrodes, of which a first pair of, along the z-axis in a first plane, first in the first plane is arranged with a first pair of connecting members disposed along the first direction, of which the second pair of, along the z-axis in a second plane, the second in the second plane is arranged with a second pair of connecting members disposed along a direction, said first
の方向および前記第2の方向が互いに直角をなし、前記第1の方向が前記x軸に対して鋭角をなし、前記第2の方向が前記y軸に対して前記鋭角をなし、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記光源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する光源と整合するように前記少なくとも2組の2対の電極が前記鋭角に関連する成形分離距離だけ分離される、上記(58)に記載のシステム。 A right angle is the direction and the second directions, at an acute angle said first direction relative to the x axis, the second direction without the acute angle relative to the y-axis, the beam shaping apertures are spaced light source distance along the y-axis, and forming the separation distance at least two sets of two pairs of electrodes to match the corresponding light source in the emitter array is associated with the acute angle only it is separated, the system according to the above (58). (80)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(55)に記載のシステムであって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段および前記システム制御手段が、複数のチップのパターンをステップ・アンド・スキャン式に連続的に書き込むシステム。 (80) wherein a system according to the writing pattern for an integrated circuit chip (55) having a chip length along the chip width and the x-axis along the y-axis, the set of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means and the system control means writes a pattern of a plurality of chips continuously in a step-and-scan system. (81)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(56)に記載のシステムであって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段および前記システム制御手段が、複数のチップのパターンをステップ・アンド・スキャン式に連続的に書き込むシステム。 (81) wherein a system according to the above (56) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means and the system control means writes a pattern of a plurality of chips continuously in a step-and-scan system. (82)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(57)に記載のシステムであって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段および前記システム制御手段が、複数のチップのパターンをステップ・アンド・スキャン式に連続的に書き込むシステム。 (82) wherein a system according to the above (57) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means and the system control means writes a pattern of a plurality of chips continuously in a step-and-scan system. (83)前記y軸に沿ったチップ幅および前記x軸に沿ったチップ長さを有する集積回路チップ用のパターンを書き込む上記(58)に記載のシステムであって、前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが1列間隔だけ動いたときに前記1組のサブフィールドが前記工作物上の前記チップ長さを覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも2つの列が2つの隣接する列を分離する前記列間隔に関連するいくつかの列を有し、前記ステージ手段および前記システム制御手段が、複数のチップのパターンをステップ・アンド・スキャン式に連続的に書き込むシステム。 (83) wherein a system according to the above (58) for writing a pattern for an integrated circuit chip having a y-axis to the chip length along the chip width and the x-axis along the pair of sub-fields has several light sources at least one column of said to cover the tip width on the workpiece at least two electron-emitting source associated with the light source spacing, when the stage is moved by one column interval some of the set of sub-fields associated with the row spacing of separating column at least two columns of two adjacent of said at least two emission sources to cover the chip length on the workpiece has a column, the stage means and the system control means writes a pattern of a plurality of chips continuously in a step-and-scan system. (84)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(55)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (84) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (55) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (85)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(56)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (85) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (56) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (86)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(57)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (86) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to a plurality of integrated circuits the writing pattern for an integrated circuit wafer including a tip (57) I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass. (87)複数の集積回路チップを含む集積回路ウエハ用のパターンを書き込む上記(58)に記載のシステムであって、前記ウエハが前記y軸に沿ったウエハ幅および前記x軸に沿ったウエハ長さを有し、前記1組のサブフィールドが前記集積回路ウエハ上の前記ウエハ幅を覆うように前記少なくとも2つの電子放出光源の少なくとも1つの列が前記光源間隔に関連するいくつかの光源を有し、前記ステージが前記ウエハ長さに等しいステージ距離だけ動き、それにより前記ウエハ全体が単一のパスで書き込まれるシステム。 (87) wafer length A system, in which the wafer along the wafer width and the x-axis along the y-axis according to (58) for writing a pattern for an integrated circuit wafer that includes a plurality of integrated circuit chips I have is, have a number of light sources at least one column of said at least two electron-emitting source as the set of sub-field to cover the wafer width on the integrated circuit wafer is associated with the light source spacing and, the stage moves by an equal stage distance to the wafer length, whereby system entire wafer is written in a single pass.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】システムの単一のモジュールの透視図である。 1 is a perspective view of a single module of the system.

【図2】図1に示される1組のモジュールの部分絵画部分概略図である。 2 is a partial painting partial schematic view of a set of modules shown in Figure 1.

【図3】偏向プレートの相互接続の正面図である。 3 is a front view of the interconnection of deflection plates.

【図4】偏向プレートの形成の詳細図である。 4 is a detailed view of the formation of the deflector plate.

【図5】偏向プレートの形成の詳細図である。 5 is a detailed view of the formation of the deflector plate.

【図6】本発明の一実施形態の全体図である。 6 is an overall view of an embodiment of the present invention.

【図7】ウエハ書込み表面上のビームによって描かれた経路を示す図である。 7 is a diagram showing a drawn path by the beam on the wafer writing surface.

【図8】ウエハ書込み表面上のビームによって描かれた経路を示す図である。 8 is a diagram showing a drawn path by the beam on the wafer writing surface.

【図9】ウエハ書込み表面上のビームによって描かれた経路を示す図である。 9 is a diagram showing a drawn path by the beam on the wafer writing surface.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 基板 4 ウエハ 5 電極 6 電極 7 電極アレイ 8 電極アレイ 9 電極アレイ 12 電子エミッタ 20 プレート 21 プレート 22 アパーチャ 23 アパーチャ 24 イメージ 25 イメージ 31 導電層 32 導電層 33 導電層 34 導電層 35 導電層 40 バイアス・コントローラ 41 電源 42 電源 43 電源 44 パターン記憶装置 45 パターン・システム・コントローラ 46 成形コントローラ 47 主偏向コントローラ 48 ステージ・コントローラ 51 ビーム 52 ビーム 53 ビーム 54 ビーム 61 遮蔽電極 62 偏向器電極 62−1 導体 62−2 導体 63 偏向器電極 63−1 導体 64 偏向器電極 64−1 導体 65 偏向器電極 65−1 導体 65−2 導体 66 偏向器 67 偏向器 68 偏向器 69 偏向器 70 1 substrate 4 wafer 5 electrode 6 electrode 7 electrode array 8 electrode array 9 electrode array 12 electron emitters 20 plate 21 plate 22 aperture 23 aperture 24 Image 25 Image 31 conductive layer 32 conductive layer 33 conductive layer 34 conductive layer 35 conductive layer 40 Bias controller 41 power 42 power 43 power 44 pattern storage unit 45 pattern system controller 46 molding controller 47 main deflection controller 48 stage controller 51 beam 52 beam 53 beam 54 beam 61 shielding electrode 62 deflector electrodes 62-1 conductors 62-2 conductor 63 deflector electrodes 63-1 conductor 64 deflector electrodes 64-1 conductor 65 deflector electrodes 65-1 conductor 65-2 conductor 66 deflector 67 deflector 68 deflector 69 deflector 70 極 71 電極 72 電極 73 電極 100 モジュール 100−1 モジュール 100−2 モジュール 100−3 モジュール 100−4 モジュール 101ビーム軸 260 絶縁層 500 ステージ 550 ソレノイド 570 磁極片 580 トリム・コイル 590 巻線 600−1 第1の列 600−2 第1の列 600−m 第1の列 601−1 第2の列 601−2 第2の列 601−m 第2の列 650−1 オフセット・アレイ 650−n オフセット・アレイ 651−1 オフセット・アレイ 651−n オフセット・アレイ Electrode 71 electrode 72 electrode 73 electrode 100 module 100-1 module 100-2 module 100-3 module 100-4 module 101 beam axis 260 insulating layer 500 stage 550 the solenoid 570 pole piece 580 trim coil 590 winding 600-1 first column 600-2 first row 600-m first row 601-1 second column 601-2 the second column 601-m second column 650-1 offset array 650-n offset array 651 -1 offset arrays 651-n offset array

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロドニー・エイ・ケンドール アメリカ合衆国06877 コネチカット州 リッジフィールド セイモア・レーン 24 (56)参考文献 特開 平4−118916(JP,A) 特開 平9−330870(JP,A) 特開 平8−264411(JP,A) 特開 平8−171880(JP,A) 特開 平7−153655(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 504 INSPEC(DIALOG) WPI(DIALOG) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Rodney TA Kendall United States 06,877 Connecticut Ridgefield Seymour lane 24 (56) reference Patent flat 4-118916 (JP, a) JP flat 9-330870 ( JP, a) JP flat 8-264411 (JP, a) JP flat 8-171880 (JP, a) JP flat 7-153655 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 504 INSPEC (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】z軸に対して垂直な電子源平面から前記z [Claim 1 wherein said z from a vertical electron source plane with respect to z-axis
    軸に対して垂直な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立する手段と、 前記電子源平面内の前記z軸上のエミッタ位置に且つ前記z軸に対して垂直なy軸に沿って電子源間隔だけ分離した電子源位置に配置された少なくとも2つの電子放出源の少なくとも1つの列を含み、前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム軸に沿って前記工作物平面に向けて導かれる少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成するエミッタ・アレイと、 ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイであって、前記y軸に沿って前記電子源間隔で配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合する成形 Means for establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z-axis extending to a vertical workpiece plane to the axis, to and the z-axis to the emitter position on the z-axis of the electron source in the plane at least two comprises at least one row of electron-emitting source, parallel set of at least two beams with respect to the z-axis disposed in the electron source position separated by an electron source intervals along the vertical y axis Te an emitter array for generating at least one set of at least two of the electron beam along the axis directed towards the workpiece plane, at least disposed along the z-axis to the molding position of the beam shaping plane 2 one of a molded array of at least one row of beam shaping aperture, is arranged in the electron source spacing along the y-axis, and aligned with the corresponding electron source in the emitter array forming レイと、 前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間に延び、前記z軸に対して平行な平行電界を生成する第1の電界手段であって、前記平行電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記エミッタ位置および前記成形位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記電子源の1組のイメージを形成する第1の電界手段と、 前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間のビーム成形偏向器領域中に配置された少なくとも2つの偏向器電極の少なくとも1つの列のビーム成形偏向器アレイであって、ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記電子源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合し、前記ビーム成形偏向器アレイの前記偏向器電極が、前記1組の電子 And Ray, extends between said beam shaping plane and the electron source plane, a first electric field means for generating a parallel electric field parallel to the z-axis, related vital the parallel electric field and the magnetic field from each other has a size associated with the emitter position and the molding position, whereby a first field means the set of parallel beams to form a set of images of the electron source to the beam shaping plane, wherein and at least one beam shaping deflector array row of at least two deflectors electrodes disposed in the beam shaping deflector region between the electron source plane and the beam shaping plane, the beam shaping aperture to the y-axis are spaced the electron source intervals along, and aligned with the corresponding electron source in the emitter array, the deflector electrodes of the beam shaping deflector array, the set of electronic ームの個々の電子ビームを偏向させる1組のビーム成形偏向器駆動手段に電気的に接続され、それにより対応するビーム成形アパーチャに対する前記1組の電子ビームの個々の電子ビームの偏向が成形されたビームのアレイを形成するビーム成形偏向器アレイと、 前記z軸に沿って前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置され、かつ前記少なくとも1つの列のうちの第1の列における前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記y軸および前記z軸に対して直角なx軸に沿ってまとめる少なくとも2つの平行偏向器電極の少なくとも1つの列の偏向器アレイと、 前記偏向器アレイに電気的に接続され、前記x軸に対して平行な少なくとも1組の偏向電界を確立し、前記第1 Is electrically connected to a pair of beam shaping deflector drive means for deflecting the individual electron beams of the over arm, deflection of the individual electron beams of said set of electron beam with respect to the corresponding beam shaping aperture is shaped by it and a beam shaping deflector array that forms the array of beams, disposed parallel to the y-axis along the z axis between the workpiece plane and the beam shaping plane and said at least one column wherein in the first row of including one pair of electron beam of at least two electron beams are summarized along perpendicular x-axis relative to the y axis and the z-axis at least two parallel deflector electrodes at least one a deflector array column is electrically connected to said deflector array, establishing at least one set of deflection field parallel to the x axis, the first
    の列の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿った偏向範囲内で平行に偏向させる第2の電界手段であって、前記1組の平行ビームが前記電子源の1組のイメージを前記工作物平面に形成するように、前記偏向電界および前記磁界が互いに関連し、かつ前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、前記1組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面を横切り、それにより前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z A of the set of electron beams of the second field means for polarized parallel to at least two electron beams in the deflection range along the y-axis of the column, the one set of parallel beam the electronic a set of image sources so as to form the workpiece plane, the size the deflection field and the magnetic field relative to each other, and associated with the workpiece position on the z-axis of the forming position and the workpiece plane has is, the set of images across the workpiece plane at a substantially uniform image spacing along the y-axis, is thus at least two electron beams of said set of electron beams all proceeds parallel pathway, wherein a parallel to parallel path the z-axis between the beam shaping plane and the electron source plane, said parallel path, said beam shaping plane and the workpiece plane the z between に対して共通の角度を有する第2 Second having a common angle with respect to
    の電界手段と、 前記1組の電子ビームの下で工作物を支持し、かつ動かすステージ手段と、 1組のサブフィールドを前記工作物上に平行に書き込むために前記ステージ手段と同期して前記1組の電子ビームを制御するシステム制御手段とを含む直接書込み電子ビーム・システム。 Electric field means, said set of supporting the workpiece under the electron beam, and a stage means for moving said synchronized with said stage means for writing a set of subfields in parallel on the workpiece direct writing electron beam system and a system control means for controlling a set of electron beam.
  2. 【請求項2】前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、 Wherein said emitter array, said forming array,
    および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて少なくとも2つの列の要素を有し、前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、前記システムが、前記少なくとも2 And the beam shaping deflector array having all elements of the at least two rows, said deflector array has at least three elements, said system at least 2
    つの列のうちのある列の欠陥モジュールを前記少なくとも2つの列のうちの別の列の対応するモジュールと交換できるように、選択されたモジュールを使用不能にする手段をさらに含む、請求項1に記載のシステム。 One of such rows defective module of certain of the columns can be exchanged for the corresponding modules of another column of said at least two rows, further comprising means for disabling the selected module, in claim 1 system described.
  3. 【請求項3】前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記電子源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、請求項2に記載のシステム。 3. A bound the uniform magnetic field and the deflection electric field, to establish the maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the electron source spacing, whereby said a set of electron beam has a continuous deflection range a system according to claim 2.
  4. 【請求項4】前記均一な磁界と前記偏向電界が結合して、前記電子源間隔の2分の1よりも小さい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが、前記少なくとも1つの列の第1の列の隣接するビーム間の範囲内に間隙を有する不連続な偏向範囲を有し、 前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて少なくとも2つの列の要素を有し、そのうちの第2の列が前記y軸に沿って前記第1の列の電子ビームの位置の中間に配置された電子ビームを有し、かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、それにより前記第2の列の要素が前記範囲内の間隙を充填する、請求項3に記載のシステム。 4. A bound the uniform magnetic field and the deflection electric field, to establish the maximum deflection of the electron beam of small the set of electron beams than half of the electron source spacing, whereby said a set of electron beam has a first discrete deflection range with a gap in the range between adjacent beams of the columns of the at least one column, the emitter array, the forming array, and the beam shaping deflector array having all elements of the at least two rows, has an electron beam second row are arranged in an intermediate position of the electron beam of the first row along the y-axis of which and wherein the deflector array comprises at least three elements, the elements of the second row to fill the gaps in the range thereby, the system of claim 3.
  5. 【請求項5】前記エミッタ・アレイ、前記成形アレイ、 Wherein said emitter array, said forming array,
    および前記ビーム成形偏向器アレイがすべて、前記電子光源位置で整合した要素の少なくとも2つの列を有し、 And the beam shaping deflector array all have at least two rows of matched elements by the electronic light source position,
    かつ前記偏向器アレイが少なくとも3つの要素を有し、 And wherein the deflector array comprises at least three elements,
    それにより前記少なくとも2つの列の第2の列の対応するモジュールが、前記少なくとも2つの列の第1の列の対応するモジュールによって書き込まれたパターンを繰り返し、それにより整合誤差を平均化する、請求項1に記載のシステム。 Whereby said at least two corresponding modules of the second row of columns, the repeated pattern written by the first row corresponding module of the at least two rows, averaging the alignment error by it, wherein the system according to claim 1.
  6. 【請求項6】電極の前記ビーム成形アレイおよび前記偏向電界が結合して、前記電子源間隔の2分の1よりも大きい前記1組の電子ビームの前記電子ビームの最大偏向を確立し、それにより前記1組の電子ビームが連続的な偏向範囲を有する、請求項1に記載のシステム。 Wherein said beam shaping array and said deflecting electric field is coupled electrode, to establish a maximum deflection of the electron beam of the set of electron beams is greater than one-half of the electron source interval, it the set of electron beam has a continuous deflection range a system according to claim 1 by.
  7. 【請求項7】工作物上のx軸に沿って延びる1組のサブフィールドを成形電子ビームで平行に書き込む方法において、 z軸に対して垂直な電子源平面から前記z軸に対して垂直な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立するステップであって、前記電子源平面および前記工作物平面が前記z軸に沿って20cm 7. A method for parallel writing in the workpiece on the x 1 pair extending along the axis of the subfields forming electron beams, perpendicular to the z-axis from a vertical electron source plane with respect to z-axis comprising the steps of establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z-axis extending to workpiece plane, 20 cm above the electron source plane and the workpiece plane along the z-axis
    未満の距離だけ分離されるステップと、 前記電子源平面とビーム成形平面の間に延び、前記z軸に対して平行な平行電界を生成するステップであって、 A step to be separated by a distance of less than, extending between said electron source plane and the beam shaping plane, and generating a parallel electric field parallel to the z axis,
    前記平行電界および前記磁界が互いに関連しかつエミッタ位置および成形位置に関連する大きさを有し、それにより1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記電子源の1組のイメージを形成するステップと、 前記電子源平面内の前記z軸上のエミッタ位置に且つ前記z軸および前記x軸に対して直角なy軸に沿って電子源間隔だけ分離された電子源位置に配置された少なくとも2つの電子源の少なくとも1つの列を含むエミッタ・ Sized to the parallel electric field and the magnetic field associated with the related and emitter position and molding position to each other, whereby a pair of parallel beams to form a set of images of the electron source to the beam shaping plane a step, at least arranged in an electron source position which is separated by an electron source spacing along the perpendicular y-axis relative to and to the emitter position on the z-axis of the electron source in the plane the z axis and the x-axis emitter comprising at least one row of two electron sources,
    アレイから少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成するステップであって、前記電子源位置が、前記y軸に沿って少なくともチップ幅距離だけ延び、かつ前記少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム軸に沿って前記工作物平面に向けて導き、それにより少なくとも前記チップ幅距離を覆う前記1組のサブフィールドが単一のパスで前記工作物上に書き込まれるステップと、 前記ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイに向けて前記少なくとも1 And at least one pair of generating at least two electron beams from the array, the electron source position, extends by at least the chip width distance along the y axis, and wherein at least one set of at least two electronic beam guidance towards the workpiece plane along parallel set of at least two beam axis with respect to the z axis, whereby said set of sub-field is a single path covering at least the tip width distance in the steps to be written on the workpiece, the beam shaping said at least towards the forming an array of at least one row of at least two beam shaping aperture disposed along the z-axis to the molding position of the plane
    組の少なくとも2本の電子ビームを導くステップであって、前記ビーム成形アパーチャが、前記y軸に沿って前記電子源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合するステップと、 前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間のビーム成形偏向器領域中に配置された少なくとも2つの偏向器モジュールの少なくとも1つの列のビーム成形偏向器アレイの動作によって前記少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを前記成形アレイに対して偏向させるステップであって、前記ビーム成形偏向器領域が、その中にビーム成形偏向器アパーチャを有し、前記y軸に沿って前記電子源間隔を置いて配置され、前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合するステップと、 前記z軸に沿って前記ビーム成形 A set of steps leading to at least two electron beams, said beam shaping aperture, said are spaced the electron source spacing along the y-axis, and the corresponding electron source and integrity in the emitter array steps and, said at least one set by the operation of at least one row of beam shaping deflector array of at least two deflectors modules arranged in the beam shaping deflector region between said beam shaping plane and the electron source plane a step of deflecting at least for two said shaped array electron beam, the beam shaping deflector region has a beam shaping deflector aperture therein, the electron source along said y-axis spaced, the steps of aligning with the corresponding electron source in the emitter array, the beam shaping along the z-axis 面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置された少なくとも2 At least disposed parallel to the y axis between the surface and the workpiece plane 2
    つの平行偏向器電極の少なくとも1つの列の偏向器アレイ中に前記1組の少なくとも2本の電子ビームを導き、 One of the leads to at least one of said set of at least two electron beams in the deflector array of rows of parallel deflector electrodes,
    前記少なくとも1つの列のうちの第1の列中の前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記y軸および前記z軸に対して垂直なx軸に沿ってまとめるステップと、 前記x軸に対して平行な少なくとも1つの偏向電界を生成し、それにより前記第1の列中の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿った偏向範囲内で平行に偏向させるステップであって、前記1組の平行ビームが前記電子源の1組のイメージを前記工作物平面に形成するように、前記磁界が前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、前記1組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面を横切り、それにより前記1組の電子ビームの前記少なくと A step summarized along the vertical x-axis relative to the y axis and the z-axis at least two electron beams of the set of electron beams in the first row of the at least one column, the generating at least one deflection field parallel to the x-axis, whereby in a deflection range along said at least two electron beams in the y-axis of the set of electron beams in the first column a step of polarized parallel to the so set of parallel beam to form a pair of images of the electron source to the workpiece plane, the z axis of the magnetic field the molding position and the workpiece plane has a size related to the workpiece position above, the set of images across the workpiece plane at a substantially uniform image spacing along the y-axis, whereby said pair of electron beams the least and of も2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記光源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z Also proceeds through the two electron beams are all parallel paths of said parallel relative parallel path the light source plane and the beam the z axis between the shaping plane, said parallel path, said beam shaping wherein z between the plane and the workpiece plane
    軸に対して共通の角度を有するステップと、 前記工作物をステージ手段により支持し、かつ前記工作物平面内で前記x軸に沿って動かすステップと、 前記1組のサブフィールドを前記工作物上に同時に書き込むために前記ステージ手段と同期したシステム制御手段によって前記1組の電子ビームを制御するステップとを含む方法。 Steps and, the workpiece is supported by the stage means, and said steps of moving in the workpiece plane along the x-axis, wherein a set of sub-fields the work Butsujo having a common angle with respect to the axis method comprising the step of controlling the set of electron beams by said stage means synchronized with the system controller to write simultaneously.
  8. 【請求項8】工作物上のx軸に沿って延びる1組のサブフィールドを平行に書き込む分散直接書込み成形ビーム電子ビーム・システムにおいて、 z軸に対して垂直な電子源平面から前記z軸に対して垂直な工作物平面まで延びる前記z軸に対して平行な実質上均一な磁界を確立する手段であって、前記電子源平面および前記工作物平面が前記z軸に沿って20cm未満の距離だけ分離される手段と、 前記電子源平面内の前記z軸上のエミッタ位置に且つ前記z軸および前記x軸に対して直角なy軸に沿って電子源間隔だけ分離した電子源位置に配置された少なくとも2つの電子放出源の少なくとも1つの列を含み、前記光源位置が前記y軸に沿って少なくともチップ幅距離だけ延び、前記z軸に対して平行な1組の少なくとも2つのビーム 8. A writing in parallel a set of sub-fields extending along the x-axis on the workpiece directly dispersed write shaped beam electron beam system, the z-axis from a vertical electron source plane with respect to z-axis wherein a means for establishing a substantially uniform magnetic field parallel to the z axis, the distance the electron source plane and the workpiece plane is less than 20cm along the z-axis extending to a vertical workpiece plane for means being only separated, disposed to the electron source position separated by an electron source spacing along the perpendicular y-axis relative to and the z-axis and the x-axis to the emitter position on the z-axis of the electron source in the plane been comprises at least one row of at least two of the electron emission source, the extended light source position only at least tip width distance along the y-axis, the z 1 set parallel to axis of the at least two beams に沿って前記工作物平面に向けて導かれる少なくとも1組の少なくとも2本の電子ビームを生成し、それにより少なくとも前記チップ幅距離を覆う前記1組のサブフィールドが単一のパスで前記工作物上に書き込まれるエミッタ・アレイと、 ビーム成形平面内の成形位置に前記z軸に沿って配置された少なくとも2つのビーム成形アパーチャの少なくとも1つの列の成形アレイであって、前記ビーム成形アパーチャが前記y軸に沿って前記電子源間隔を置いて配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合する成形アレイと、 前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間に延び、それにより前記z軸に沿って加速電圧分布を確立する、前記z軸に対して平行な加速電界を生成する第1の電界手段であって、前記平行電界およ The workpiece toward the plane to generate at least one set of at least two electron beams guided, whereby said workpiece said set of sub-fields covering at least the tip width distance in a single pass along the an emitter array to be written on, and at least one shaped array of rows of at least two beam shaping aperture arranged along the z-axis to the molding position of the beam shaping plane, said beam shaping aperture is the are spaced the electron source spacing along the y-axis, and a shaping array consistent with the corresponding electron source in the emitter array, extending between said beam shaping plane and the electron source plane, whereby said establishing an acceleration voltage distribution along the z-axis, a first electric field means for generating a parallel acceleration electric field to the z axis, the parallel electric field Oyo 前記磁界が互いに関連しかつ前記エミッタ位置および前記成形位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記ビーム成形平面に前記電子源の1組のイメージを形成する第1の電界手段と、 前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間のビーム成形偏向器領域中に配置された少なくとも2つの偏向器モジュールの少なくとも1つの列のビーム成形偏向器アレイであって、前記y軸に沿って前記電子源間隔で配置され、かつ前記エミッタ・アレイ中の対応する電子源と整合したビーム成形偏向器アパーチャをその中に有し、各前記偏向器モジュールが、1組のビーム成形偏向器駆動手段に電気的に接続され、前記1組の電子ビームの個々の電子ビームを前記1組の電子ビームの他の電子ビームと無関係に偏向させる偏向 Sized to the magnetic field associated with the relevant and the emitter position and the molding position to each other, whereby the said set of parallel beams to form a set of images of the electron source to the beam shaping plane a first field device, and at least two of the at least one beam shaping deflector array row of deflector module disposed in the beam shaping deflector region between said beam shaping plane and the electron source plane, the are arranged in the electron source spacing along the y-axis, and have a corresponding aligned with the electron source beam shaping deflector aperture in the emitter array therein, each said deflector module, a set of beam is electrically connected to a shaping deflector drive means, the set of electron beams of another electron beam and deflection for independently deflecting the individual electron beams the set of electron beams 電極を有し、それにより対応するビーム成形アパーチャに対する前記1組の電子ビームの個々の電子ビームの偏向が成形されたビームのアレイを形成するビーム成形偏向器アレイと、 2対のリソグラフィ画定偏向電極を含む各前記ビーム成形偏向器モジュールであって、前記2対のリソグラフィ画定偏向電極の第1の対およびリソグラフィ画定接続部材の第1の対が第1の電極平面内で第1の方向に沿って配置され、前記接続部材の第1の対が前記リソグラフィ画定偏向電極の第1の対と電極電圧駆動手段の第1の組との間に接続され、前記リソグラフィ画定偏向電極の第2の対が第2の電極平面内で前記z軸に沿って、前記第2の電極平面内で第2の方向に沿って配置されたリソグラフィ画定接続部材の第2の組とともに配置され、前記 An electrode, whereby a beam shaping deflector array deflects the individual electron beams to form an array of beam shaped in the set of electron beam with respect to the corresponding beam shaping aperture, two pairs of lithography defining deflection electrodes a respective said beam shaping deflector module including a first pair of the first pair and the lithographic defining connecting member 2 pairs of lithography defining deflection electrodes along a first direction in a first electrode plane disposed Te, the connection first pair of members is connected between the first set of the first pair and the electrode voltage driving means of the lithographic defining deflection electrodes, a second pair of the lithographic defining deflection electrodes There along the z-axis in the second electrode plane, are arranged with a second set of the second electrode plane in a second direction disposed along the lithographic defining connecting member, wherein ソグラフィ画定接続部材の第2の組が前記リソグラフィ画定偏向電極の第2の対と電極電圧駆動手段の第2の組との間に接続され、前記第1の方向と前記第2の方向が互いに直角をなす各前記ビーム成形偏向器モジュールと、 少なくとも3つの絶縁層をさらに含む前記ビーム成形モジュールであって、第1の絶縁層が前記第1の電極平面の上に配置され、第2の絶縁層が前記第1の電極平面と前記第2の電極平面の間に配置され、第3の絶縁層が前記第2の電極平面の下に配置され、すべての前記第1、 Is connected to the second set of lithography defining connection member between the second set of the second pair and the electrode voltage driving means of the lithographic defining deflection electrodes, wherein the first direction the second direction to each other and each said beam shaping deflector module at right angles, a said beam shaping module further comprising at least three insulating layers, a first insulating layer disposed over the first electrode plane, the second insulation layer is disposed between the second electrode plane and the first electrode plane, the third insulating layer is disposed under the second electrode plane, all of the first,
    第2、第3の絶縁層、前記電極の第1および第2の対、 The second, third insulating layer, first and second pairs of electrodes,
    および前記接続部材の第1および第2の対がビーム成形偏向器複合構造中で互いに結合され、かつリソグラフィにより画定された前記1組のビーム成形アパーチャの前記1つのビーム成形アパーチャをその中に有する前記ビーム成形モジュールと、 前記z軸に沿って前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間に前記y軸に対して平行に配置され、かつ前記1組の電子ビームの前記少なくとも1つの列のうちの第1の列の前記1組の電子ビームの少なくとも2本の電子ビームを前記x軸に沿ってまとめる偏向器アレイと、 前記偏向器アレイに電気的に接続され、前記第1の列の前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームを前記y軸に沿って偏向範囲内で平行に偏向させる前記x軸に対して平行な1組の少なくとも1つの偏向電 And having a connection first and second pairs are coupled to each other by the beam shaping deflector composite structure, and wherein one beam shaping aperture of the set of beam shaping aperture defined by lithography member therein wherein the beam shaping module, wherein arranged parallel to the y-axis along the z axis between the workpiece plane and the beam shaping plane and one of said at least one column of the set of electron beams first and the set of electron beams of at least two deflector arrays electron beam summarized along the x-axis of the column of being electrically connected to said deflector array, wherein the first column a set of electron beams of the set in parallel at least two electron beams with respect to the x-axis to parallel deflected within the deflection range along the y-axis of at least one deflection electrostatic を確立する第2の電界手段であって、前記偏向電界および前記磁界が互いに関連しかつ前記成形位置および前記工作物平面の前記z軸上の工作物位置に関連する大きさを有し、それにより前記1組の平行なビームが前記工作物平面に前記電子源の1組のイメージを形成し、前記1 A second field means for establishing a has a size related to the workpiece position on the z-axis of the associated and the molding position and the workpiece plane the deflecting electric field and the magnetic field with each other, it the set of parallel beam to form a set of images of the electron source to the workpiece plane by the 1
    組のイメージが前記y軸に沿って実質上均一なイメージ間隔を置いて前記工作物平面と交差し、それにより前記1組の電子ビームの前記少なくとも2本の電子ビームがすべて平行な経路中を進み、前記平行な経路が前記電子源平面と前記ビーム成形平面の間で前記z軸に対して平行であり、前記平行な経路が、前記ビーム成形平面と前記工作物平面の間で前記z軸に対して共通の角度を有する第2の電界手段と、 前記1組の電子ビームの下で前記工作物平面内の前記工作物を支持し、かつ動かすステージ手段と、 1組のサブフィールドを前記工作物上に平行に書き込むために前記ステージ手段と同期して前記1組の電子ビームを制御するシステム制御手段とを含むシステム。 The set of images at a substantially uniform image spacing along the y-axis intersect with the workpiece plane, whereby said at least two electron beams in all parallel paths of said pair of electron beams advances, the parallel against parallel path the z-axis between the beam shaping plane and the electron source plane, the parallel path, the z-axis between the workpiece plane and the beam shaping plane wherein a second field device having a common angle, the set of supporting the workpiece in the electron beam within the workpiece plane under and a stage means for moving a set of sub-fields for system comprising a system controller for controlling the set of electron beams in synchronization with said stage means for writing in parallel onto the workpiece.
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