JP3116015B2 - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
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- JP3116015B2 JP3116015B2 JP09149408A JP14940897A JP3116015B2 JP 3116015 B2 JP3116015 B2 JP 3116015B2 JP 09149408 A JP09149408 A JP 09149408A JP 14940897 A JP14940897 A JP 14940897A JP 3116015 B2 JP3116015 B2 JP 3116015B2
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- electron
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子線描画装置、特
に半導体製造分野において微細加工を行うのに適した用
電子線描画装置用に関する。
に半導体製造分野において微細加工を行うのに適した用
電子線描画装置用に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子線描画装置は高解像性により
最先端微細デバイス用露光装置として注目されている。
しかしながら、スループットが低く、高価なため、従来
は光露光等に比べてコストパフォーマンスの点で劣って
いた。特に電子は比電荷が大きく軽量な素粒子であるた
め、外部環境、特に磁場変動に対して敏感であり、高価
なパーマロイ材等の高透磁率材料の使用や、場合によっ
てはシールドルームを必要とする。シールドルーム設置
は価格や設置条件の限定になる他、装置の保守性や、レ
イアウト変更に悪影響を与える。
最先端微細デバイス用露光装置として注目されている。
しかしながら、スループットが低く、高価なため、従来
は光露光等に比べてコストパフォーマンスの点で劣って
いた。特に電子は比電荷が大きく軽量な素粒子であるた
め、外部環境、特に磁場変動に対して敏感であり、高価
なパーマロイ材等の高透磁率材料の使用や、場合によっ
てはシールドルームを必要とする。シールドルーム設置
は価格や設置条件の限定になる他、装置の保守性や、レ
イアウト変更に悪影響を与える。
【０００３】外部磁場を有効にシールドするためにはで
きるだけ透磁率の大きい磁性材料を用いる。しかしなが
ら高透磁率材料であるパーマロイ等の合金は透磁率が〜
１００００程度と有効であるが非常に高価である。一
方、純鉄等は価格的には安価であるが、特に通常の地磁
気レベルに対しては初透磁率が〜３００と小さいためシ
ールド効果は先の合金に比べて数１０分の１である。純
鉄で十分のシールド効果を得る為には相当の重量が必要
となリ、やはり価格や保守性を阻害してしまう。
きるだけ透磁率の大きい磁性材料を用いる。しかしなが
ら高透磁率材料であるパーマロイ等の合金は透磁率が〜
１００００程度と有効であるが非常に高価である。一
方、純鉄等は価格的には安価であるが、特に通常の地磁
気レベルに対しては初透磁率が〜３００と小さいためシ
ールド効果は先の合金に比べて数１０分の１である。純
鉄で十分のシールド効果を得る為には相当の重量が必要
となリ、やはり価格や保守性を阻害してしまう。
【０００４】そのため、装置トータルコストの低減に対
して、外部磁場変動に対して影響を受けにくい電子光学
系が重要となってくる。
して、外部磁場変動に対して影響を受けにくい電子光学
系が重要となってくる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は安価で
高度の外部磁場シールドが可能な電子線描画装置を提供
することにある。
高度の外部磁場シールドが可能な電子線描画装置を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明にもとづく電子線
描画装置は、一つの観点によれば、電子線を発生させる
手段と、その発生された電子線を集束させる複数の磁界
形電子レンズからなる集束レンズ系と、その集束された
電子ビ−ムを試料上の所望の位置に位置づけるように偏
向する手段と、前記試料上に予め定められたパタ−ンを
形成するように前記電子線の偏向を制御する手段とを備
え、前記電子レンズ間の磁気回路部を該磁気回路部に非
磁性部を設けることによって迂回磁気回路部として形成
し、それによって前記電子レンズを構成する励磁コイル
からの磁束を前記迂回磁気回路部を迂回させるようにし
たことを特徴とする。
描画装置は、一つの観点によれば、電子線を発生させる
手段と、その発生された電子線を集束させる複数の磁界
形電子レンズからなる集束レンズ系と、その集束された
電子ビ−ムを試料上の所望の位置に位置づけるように偏
向する手段と、前記試料上に予め定められたパタ−ンを
形成するように前記電子線の偏向を制御する手段とを備
え、前記電子レンズ間の磁気回路部を該磁気回路部に非
磁性部を設けることによって迂回磁気回路部として形成
し、それによって前記電子レンズを構成する励磁コイル
からの磁束を前記迂回磁気回路部を迂回させるようにし
たことを特徴とする。
【０００７】本発明にもとづく電子線描画装置は、別の
観点によれば、電子線を発生させる手段と、その発生し
た電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる
集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料上の所
望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試料
上に予め定められたパタ−ンを形成するように前記電子
線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ間の
磁気回路部の内側又は内部に磁気シ−ルド用の励磁コイ
ル及びこれを囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設
けたことを特徴とする。
観点によれば、電子線を発生させる手段と、その発生し
た電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる
集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料上の所
望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試料
上に予め定められたパタ−ンを形成するように前記電子
線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ間の
磁気回路部の内側又は内部に磁気シ−ルド用の励磁コイ
ル及びこれを囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設
けたことを特徴とする。
【０００８】本発明にもとづく電子線描画装置は、更に
別の観点によれば、電子線を発生させる手段と、その発
生した電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズから
なる集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料上
の所望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記
試料上に予め定められたパタ−ンを形成するように前記
電子線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ
系のの磁気回路部の外側に磁気シ−ルド用の励磁コイル
及びこれを囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設け
たことを特徴とする。
別の観点によれば、電子線を発生させる手段と、その発
生した電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズから
なる集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料上
の所望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記
試料上に予め定められたパタ−ンを形成するように前記
電子線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ
系のの磁気回路部の外側に磁気シ−ルド用の励磁コイル
及びこれを囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設け
たことを特徴とする。
【０００９】本発明にもとづく電子線描画装置は、もう
一つの観点によれば、電子線を発生させる手段と、その
発生した電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズか
らなる集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料
上の所望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前
記試料上に予め定められたパタ−ンを形成するように前
記電子線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レン
ズ系のの磁気回路部の外周に磁気シ−ルド用の励磁コイ
ルを巻いたことを特徴とする。
一つの観点によれば、電子線を発生させる手段と、その
発生した電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズか
らなる集束レンズ系と、その集束した電子ビ−ムを試料
上の所望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前
記試料上に予め定められたパタ−ンを形成するように前
記電子線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レン
ズ系のの磁気回路部の外周に磁気シ−ルド用の励磁コイ
ルを巻いたことを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明が適用される電子線
描画装置の一実施例を示す。電子源１より放射された電
子ビーム４は複数の磁界形電子レンズからなる集束電子
レンズ系２により試料６に集束される。ビーム偏向器３
は集束された電子ビ−ムを偏向するもので、その偏向は
予め指定されたパタ−ンを試料６に形成するように図示
が省略された制御装置により制御される。
描画装置の一実施例を示す。電子源１より放射された電
子ビーム４は複数の磁界形電子レンズからなる集束電子
レンズ系２により試料６に集束される。ビーム偏向器３
は集束された電子ビ−ムを偏向するもので、その偏向は
予め指定されたパタ−ンを試料６に形成するように図示
が省略された制御装置により制御される。
【００１２】図２は電子線描画装置に用いられている従
来の集束電子レンズ系を示す。この集束電子レンズ系は
２個の磁界形電子レンズからなる例である。電子レンズ
の励磁コイル６により発生した磁束はその周りの磁気回
路部７を通り、これによってビーム通路側のギャップに
強い集束磁場が発生される。外部磁場は主に透磁率の小
さい領域、すなわち、初透磁率と飽和領域にある磁気回
路部から進入し、電子ビーム４の軌道に悪影響を与え
る。
来の集束電子レンズ系を示す。この集束電子レンズ系は
２個の磁界形電子レンズからなる例である。電子レンズ
の励磁コイル６により発生した磁束はその周りの磁気回
路部７を通り、これによってビーム通路側のギャップに
強い集束磁場が発生される。外部磁場は主に透磁率の小
さい領域、すなわち、初透磁率と飽和領域にある磁気回
路部から進入し、電子ビーム４の軌道に悪影響を与え
る。
【００１３】図３は本発明にもとづく電子線描画装置の
集束電子レンズ系の一実施例を示す。図２と同じものに
は同じ符号が付せられている（この点については図４以
降の図についても同じである）。一般に、磁気回路部７
のうちの、磁界形電子レンズ間の磁気回路部は透過磁束
が少ない部分である。このため、この部分にはたとえば
下側の電子レンズの励磁コイルに開口する磁束迂回用隙
間８が設けられ、これによって下側の電子レンズについ
ては電子レンズ間の磁気回路部は迂回磁気回路部として
形成される。
集束電子レンズ系の一実施例を示す。図２と同じものに
は同じ符号が付せられている（この点については図４以
降の図についても同じである）。一般に、磁気回路部７
のうちの、磁界形電子レンズ間の磁気回路部は透過磁束
が少ない部分である。このため、この部分にはたとえば
下側の電子レンズの励磁コイルに開口する磁束迂回用隙
間８が設けられ、これによって下側の電子レンズについ
ては電子レンズ間の磁気回路部は迂回磁気回路部として
形成される。
【００１４】これによれば、下側の電子レンズについて
は励磁コイルで発生した磁束は隙間からなる磁束迂回用
非磁性部８の周りの磁気回路部すなわち迂回磁気回路部
を迂回して通るようになるから、迂回磁気回路部では磁
束迂回用非磁性部８がない場合に比べて磁束密度が増大
し、その部分の透磁率が増大される。たとえば磁気回路
部が純鉄製の場合、磁束迂回用非磁性部８がない場合は
電子レンズ間の磁気回路部は通常の地磁気レベルに対し
て３００程度の初透磁率領域でしかなかったのに対し
て、その部分の透磁率を磁束迂回用非磁性部８を設ける
ことによって最大透磁率８０００程度まで増大させるこ
とができる。これによって、外部磁場シ−ルド効果の改
善が図られ、外部磁場変動（たとえば、地磁気レベルの
外部磁場変動）の電子ビ−ム４に与えられる影響は除か
れ得るようになる。
は励磁コイルで発生した磁束は隙間からなる磁束迂回用
非磁性部８の周りの磁気回路部すなわち迂回磁気回路部
を迂回して通るようになるから、迂回磁気回路部では磁
束迂回用非磁性部８がない場合に比べて磁束密度が増大
し、その部分の透磁率が増大される。たとえば磁気回路
部が純鉄製の場合、磁束迂回用非磁性部８がない場合は
電子レンズ間の磁気回路部は通常の地磁気レベルに対し
て３００程度の初透磁率領域でしかなかったのに対し
て、その部分の透磁率を磁束迂回用非磁性部８を設ける
ことによって最大透磁率８０００程度まで増大させるこ
とができる。これによって、外部磁場シ−ルド効果の改
善が図られ、外部磁場変動（たとえば、地磁気レベルの
外部磁場変動）の電子ビ−ム４に与えられる影響は除か
れ得るようになる。
【００１５】磁束迂回用非磁性部８は隙間以外に、他の
非磁性材、たとえば銅、アルミニウム、セタミック等、
によって形成されてもよい。
非磁性材、たとえば銅、アルミニウム、セタミック等、
によって形成されてもよい。
【００１６】電子レンズは温度変化に比較的敏感で、そ
の温度変化が起こると、レンズ特性、具体的には焦点距
離、が変化する。このため、図３では、隙間からなる磁
束迂回用非磁性部８を有効活用すべく、この部分にパイ
プ１１を通し、これに恒温制御装置１２によって恒温制
御された液体又は気体を流して、電子レンズの恒温化を
図っている。
の温度変化が起こると、レンズ特性、具体的には焦点距
離、が変化する。このため、図３では、隙間からなる磁
束迂回用非磁性部８を有効活用すべく、この部分にパイ
プ１１を通し、これに恒温制御装置１２によって恒温制
御された液体又は気体を流して、電子レンズの恒温化を
図っている。
【００１７】図４は本発明のもとづくもう一つの実施例
を示す。この実施例は電子レンズ間の磁気回路部の内側
に磁気シ−ルド用の励磁コイル９及びこれを囲む磁気シ
−ルド用の磁性体１０からなる磁気閉回路体を設けた例
である。この例では、磁性体１０が最大透磁率を有する
ようにその寸法（厚み）及び励磁コイル９の励磁電流が
調整され、設定される。この実施例によっても、電子レ
ンズ間の磁気回路部を通しての磁気シ−ルド効果の改善
が図られる。
を示す。この実施例は電子レンズ間の磁気回路部の内側
に磁気シ−ルド用の励磁コイル９及びこれを囲む磁気シ
−ルド用の磁性体１０からなる磁気閉回路体を設けた例
である。この例では、磁性体１０が最大透磁率を有する
ようにその寸法（厚み）及び励磁コイル９の励磁電流が
調整され、設定される。この実施例によっても、電子レ
ンズ間の磁気回路部を通しての磁気シ−ルド効果の改善
が図られる。
【００１８】磁気閉回路体は電子レンズ間の磁気回路部
の内側に設けるだけでなく、その内部に埋め込まれるよ
うにしてもよい。また、その磁気回路部と磁気閉回路体
との間には隙間を設ければ磁気シ−ルド効果が更に高め
られる。
の内側に設けるだけでなく、その内部に埋め込まれるよ
うにしてもよい。また、その磁気回路部と磁気閉回路体
との間には隙間を設ければ磁気シ−ルド効果が更に高め
られる。
【００１９】図５は本発明にもとづく更にもう一つの実
施例を示す。この実施例は集束電子レンズ系の磁気回路
の外側に磁気シ−ルド用の励磁コイル１３及びこれを囲
む磁性体１４からなる磁気閉回路体を設けた例である。
この例では、磁性体が最大透磁率を有するようにその寸
法（厚み）及び励磁コイル１３の励磁電流が調整され、
設定される。この実施例によっても、電子レンズ間の磁
気回路部を通しての磁気シ−ルド効果の改善が図られ
る。
施例を示す。この実施例は集束電子レンズ系の磁気回路
の外側に磁気シ−ルド用の励磁コイル１３及びこれを囲
む磁性体１４からなる磁気閉回路体を設けた例である。
この例では、磁性体が最大透磁率を有するようにその寸
法（厚み）及び励磁コイル１３の励磁電流が調整され、
設定される。この実施例によっても、電子レンズ間の磁
気回路部を通しての磁気シ−ルド効果の改善が図られ
る。
【００２０】集束電子レンズ系の磁気回路部と磁気閉回
路体との間には隙間を設ければ磁気シ−ルド効果は更に
高められる。また、集束レンズ系の磁気回路部の外周に
磁気シ−ルド用の励磁コイルを巻いてもより高い磁気シ
−ルド効果が得られる。
路体との間には隙間を設ければ磁気シ−ルド効果は更に
高められる。また、集束レンズ系の磁気回路部の外周に
磁気シ−ルド用の励磁コイルを巻いてもより高い磁気シ
−ルド効果が得られる。
【００２１】集束電子レンズ系の磁気回路部全体を純鉄
で作り、電子レンズ間の磁気回路部だけを他の部分より
も高透磁率の材料、たとえばパ−マロイ、で作ってもほ
ぼ同様の磁気シ−ルド効果が得られる。
で作り、電子レンズ間の磁気回路部だけを他の部分より
も高透磁率の材料、たとえばパ−マロイ、で作ってもほ
ぼ同様の磁気シ−ルド効果が得られる。
【００２２】本発明の実施例によれば、安価で高度の外
部磁場シールドが可能である。すなわち、安価な磁性材
料でも高透磁率合金並みの効果が期待でき、更にシール
ドルーム不要等、トータルコストの低減が可能となる。
部磁場シールドが可能である。すなわち、安価な磁性材
料でも高透磁率合金並みの効果が期待でき、更にシール
ドルーム不要等、トータルコストの低減が可能となる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、安価で高度の外部磁場
シールドが可能な電子線描画装置が提供される。
シールドが可能な電子線描画装置が提供される。
【図１】本発明を適用する電子線描画装置の概念図。
【図２】電子線描画装置に用いられる従来の集束レンズ
系の縦断面図。
系の縦断面図。
【図３】本発明にもとづく一実施例を示す電子線描画装
置の集束電子レンズ系の縦断面図。
置の集束電子レンズ系の縦断面図。
【図４】本発明にもとづくもう一つの実施例を示す電子
線描画装置の集束電子レンズ系の縦断面図。
線描画装置の集束電子レンズ系の縦断面図。
【図５】本発明にもとづく更にもう一つの実施例を示す
電子線描画装置の集束電子レンズ系の縦断面図。
電子線描画装置の集束電子レンズ系の縦断面図。
１：電子源、２：集束電子レンズ系、３：ビーム偏向
器、４：電子ビーム、５：試料、６：集束電子レンズ系
の磁界形電子レンズの励磁コイル、７：集束電子レンズ
系の磁界形電子レンズの磁気回路部、８：磁束迂回用非
磁性部、９、１３：磁気シ−ルド用励磁コイル、１０、
１４：磁気シ−ルド用磁性体、１１：パイプ、１２：恒
温制御装置。
器、４：電子ビーム、５：試料、６：集束電子レンズ系
の磁界形電子レンズの励磁コイル、７：集束電子レンズ
系の磁界形電子レンズの磁気回路部、８：磁束迂回用非
磁性部、９、１３：磁気シ−ルド用励磁コイル、１０、
１４：磁気シ−ルド用磁性体、１１：パイプ、１２：恒
温制御装置。
Claims (9)
- 【請求項１】電子線を発生させる手段と、その発生され
た電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる
集束レンズ系と、その集束された電子ビームを試料上の
所望の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試
料上に予め定められたパターンを形成するように前記電
子線の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ間
の磁気回路部を該磁気回路部に非磁性部を設けることに
よって迂回磁気回路部として形成し、それによって前記
電子レンズを構成する励磁コイルからの磁束を前記迂回
磁気回路部を迂回させるようにしたことを特徴とする電
子線描画装置。 - 【請求項２】前記迂回磁気回路部は実質的に最大透磁率
が得られる寸法を有することを特徴とする請求項１に記
載された電子線描画装置。 - 【請求項３】前記非磁性部にパイプを通し、該パイプに
恒温の液体又は気体を流すようにしたことを特徴とする
請求項１又は２に記載された電子線描画装置。 - 【請求項４】電子線を発生させる手段と、その発生した
電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる集
束レンズ系と、その集束した電子ビームを試料上の所望
の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試料上
に予め定められたパターンを形成するように前記電子線
の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ間の磁
気回路部の内側又は内部に磁気シールド用の励磁コイル
及びこれを囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設け
たことを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項５】前記電子レンズ間の磁気回路部と前記磁気
閉回路構成体との間に隙間を設けたことを特徴とする請
求項４に記載された電子線描画装置。 - 【請求項６】電子線を発生させる手段と、その発生した
電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる集
束レンズ系と、その集束した電子ビームを試料上の所望
の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試料上
に予め定められたパターンを形成するように前記電子線
の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ系の磁
気回路部の外側に磁気シールド用の励磁コイル及びこれ
を囲む磁性体からなる磁気閉回路構成体を設けたことを
特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項７】前記電子レンズ系の磁気回路部と前記磁気
閉回路構成体との間に隙間を設けたことを特徴ととする
請求項６に記載された電子線描画装置。 - 【請求項８】前記磁気シールド用の磁性体を前記磁気シ
ールド用の励磁コイルにより実質的に最大透磁率をもつ
ように磁化することを特徴とする請求項４〜７のいずれ
かに記載された電子線描画装置。 - 【請求項９】電子線を発生させる手段と、その発生した
電子線を集束させる複数の磁界形電子レンズからなる集
束レンズ系と、その集束した電子ビームを試料上の所望
の位置に位置づけるように偏向する手段と、前記試料上
に予め定められたパターンを形成するように前記電子線
の偏向を制御する手段とを備え、前記電子レンズ系の磁
気回路部の外周に磁気シールド用の励磁コイルを巻いた
ことを特徴とする電子線描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09149408A JP3116015B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 電子線描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09149408A JP3116015B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340698A JPH10340698A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3116015B2 true JP3116015B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=15474482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09149408A Expired - Fee Related JP3116015B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 電子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3116015B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053121A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Horiba Ltd | 磁気シールド装置及び磁気シールド方法 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP09149408A patent/JP3116015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10340698A (ja) | 1998-12-22 |
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