JP3139025B2 - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
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- JP3139025B2 JP3139025B2 JP03011916A JP1191691A JP3139025B2 JP 3139025 B2 JP3139025 B2 JP 3139025B2 JP 03011916 A JP03011916 A JP 03011916A JP 1191691 A JP1191691 A JP 1191691A JP 3139025 B2 JP3139025 B2 JP 3139025B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflector
- aperture plate
- speed
- deflection
- electron beam
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】電子線描画装置に係わり、特に複
雑な図形のアパーチャーを用いる一括露光方式の電子線
描画装置に関する。
雑な図形のアパーチャーを用いる一括露光方式の電子線
描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は複雑な図形のアパーチャーは坂本
等が特開昭平2−122518号公報で述べているように複数
の電磁偏向器を用いて電子ビームを照射していた。
等が特開昭平2−122518号公報で述べているように複数
の電磁偏向器を用いて電子ビームを照射していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の方法では
電磁偏向を用いるために偏向に時間を要する。従って種
々の図形を用いて描画する場合はこの偏向が律速となり
スループットが低下してしまう。また、特開昭５９−１
６９１３１号公報に一つの電磁偏向器と一つの静電偏向
器の組み合わせについて開示されてるものの偏向中心を
一致させること及び高速偏向については何等触れておら
ず電子軌道が複雑であった。
電磁偏向を用いるために偏向に時間を要する。従って種
々の図形を用いて描画する場合はこの偏向が律速となり
スループットが低下してしまう。また、特開昭５９−１
６９１３１号公報に一つの電磁偏向器と一つの静電偏向
器の組み合わせについて開示されてるものの偏向中心を
一致させること及び高速偏向については何等触れておら
ず電子軌道が複雑であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】成形偏向用の静電偏向器
と図形選択用の静電偏向器を設ける。さらに両者の偏向
中心を一致させる為に例えば図１に示す分割した静電偏
向器構造を採用する。
と図形選択用の静電偏向器を設ける。さらに両者の偏向
中心を一致させる為に例えば図１に示す分割した静電偏
向器構造を採用する。
【０００５】
【作用】可変成形用の偏向器は高速度動作が要求される
ために低電圧で動作することが要求され、余り偏向量を
大きく出来ない。しかし高電圧の静電偏向器を用いれば
可変成形用の偏向器より遅くとも電磁偏向器よりは高速
で電磁偏向器並の偏向量を得ることが可能である。また
両者の偏向中心を一致させれば実質的に１つの偏向器で
偏向したこととなり電子軌道の制御が簡単になる。静電
偏向器は重ねて使用することが出来ないため、図１に示
すように片方の偏向器（この場合は図形選択用偏向器
２）を２分割して配置することにより偏向中心を一致さ
せれば良い。また、２分割した偏向器においては後段の
偏向板上での電子の離軸が大きくなる。これにより発生
する偏向歪を低減するためには２分割した偏向器の偏向
板の間隔を中央の偏向器の偏向板の間隔より大きくする
ことが有効である。
ために低電圧で動作することが要求され、余り偏向量を
大きく出来ない。しかし高電圧の静電偏向器を用いれば
可変成形用の偏向器より遅くとも電磁偏向器よりは高速
で電磁偏向器並の偏向量を得ることが可能である。また
両者の偏向中心を一致させれば実質的に１つの偏向器で
偏向したこととなり電子軌道の制御が簡単になる。静電
偏向器は重ねて使用することが出来ないため、図１に示
すように片方の偏向器（この場合は図形選択用偏向器
２）を２分割して配置することにより偏向中心を一致さ
せれば良い。また、２分割した偏向器においては後段の
偏向板上での電子の離軸が大きくなる。これにより発生
する偏向歪を低減するためには２分割した偏向器の偏向
板の間隔を中央の偏向器の偏向板の間隔より大きくする
ことが有効である。
【０００６】
【実施例】図２は本発明の１実施例として電子線描画装
置に組み込んだ構成図である。図３にはアパーチャーの
構成図を示す。図３より明らかなように図形選択の場合
は、第１アパーチャーの像は単に第２アパーチャーの照
明として用いられている。従って第１アパーチャーの像
歪は第２アパーチャーが第１アパーチャーの像をはみ出
さない限り問題とならない。これに対して成形偏向の場
合は第１アパーチャーの像歪が直接描画する図形に影響
する。従って第１アパーチャー像の偏向は成形偏向の方
を精度良く行なう必要がある。前に述べた様に２分割し
た偏向器の方が偏向収差が大きくなりやすいので本実施
例では成形偏向用偏向は中央の偏向器で行なうこととし
た。従って成形偏向は偏向器６で図形選択の偏向は偏向
器７で行なう。成形偏向は２０Ｖの電圧で動作し偏向時
間は５０ｎｓと高速である。これに対して図形選択偏向
では偏向角が大きいことから５０Ｖの電圧が必要であ
り、このために偏向時間は１μｓとなる。両者の偏向中
心は上段の転写レンズのクロスオーバー像９と一致させ
ており偏向によるクロスオーバー位置の移動はない。本
装置では縮小レンズ１０のクロスオーバー像面に対物絞
り１１を配置しているためクロスオーバーと偏向中心を
一致させることはウェハ上の電流密度を一定に保つため
に必要である。この点から両偏向器の偏向中心を一致さ
せることの必要性が分かる。図形選択を行なった場合は
やはり下段の転写レンズのクロスオーバー像面上で振り
戻し偏向器１２により電子ビームの軸を元に戻す。この
結果図形選択による軌道変化は図形選択偏向器から振り
戻し偏向器までの間に限定され軌道変化に伴う歪や非点
などの描画精度の低下を最小限に抑えることができる。
この後電子ビームは縮小レンズと対物レンズによりウェ
ハ上に結像される。
置に組み込んだ構成図である。図３にはアパーチャーの
構成図を示す。図３より明らかなように図形選択の場合
は、第１アパーチャーの像は単に第２アパーチャーの照
明として用いられている。従って第１アパーチャーの像
歪は第２アパーチャーが第１アパーチャーの像をはみ出
さない限り問題とならない。これに対して成形偏向の場
合は第１アパーチャーの像歪が直接描画する図形に影響
する。従って第１アパーチャー像の偏向は成形偏向の方
を精度良く行なう必要がある。前に述べた様に２分割し
た偏向器の方が偏向収差が大きくなりやすいので本実施
例では成形偏向用偏向は中央の偏向器で行なうこととし
た。従って成形偏向は偏向器６で図形選択の偏向は偏向
器７で行なう。成形偏向は２０Ｖの電圧で動作し偏向時
間は５０ｎｓと高速である。これに対して図形選択偏向
では偏向角が大きいことから５０Ｖの電圧が必要であ
り、このために偏向時間は１μｓとなる。両者の偏向中
心は上段の転写レンズのクロスオーバー像９と一致させ
ており偏向によるクロスオーバー位置の移動はない。本
装置では縮小レンズ１０のクロスオーバー像面に対物絞
り１１を配置しているためクロスオーバーと偏向中心を
一致させることはウェハ上の電流密度を一定に保つため
に必要である。この点から両偏向器の偏向中心を一致さ
せることの必要性が分かる。図形選択を行なった場合は
やはり下段の転写レンズのクロスオーバー像面上で振り
戻し偏向器１２により電子ビームの軸を元に戻す。この
結果図形選択による軌道変化は図形選択偏向器から振り
戻し偏向器までの間に限定され軌道変化に伴う歪や非点
などの描画精度の低下を最小限に抑えることができる。
この後電子ビームは縮小レンズと対物レンズによりウェ
ハ上に結像される。
【０００７】またこの様な偏向板を用いると必然的に可
変成形のみの場合より偏向器が大きくなる。このために
外側の偏向器（本実施例では図形選択偏向器）が転写レ
ンズの磁場中に入り込んでしまう。磁場の存在するなか
での偏向では電子の軌道が回転するために偏向器の中心
が必ずしも偏向中心とはならない。この影響があると２
つの偏向器の偏向中心を合わせるのが難しくなる。この
影響を避けるためには２つある転写レンズでその影響を
相殺する必要がある。その為に上下レンズの励磁を反対
にして偏向器電場とレンズ磁場は上下対称にする。同様
の影響は振り戻し偏向器にも現われる。本実施例では振
り戻し偏向器も２つに分割し上下の偏向方向を変えるこ
とによりクロスオーバー像と偏向中心を合わせた。さら
に図形選択により発生した非点を補正するために振り戻
し偏向器を８極静電偏向器として、同時に非点補正も行
なえるようにした。
変成形のみの場合より偏向器が大きくなる。このために
外側の偏向器（本実施例では図形選択偏向器）が転写レ
ンズの磁場中に入り込んでしまう。磁場の存在するなか
での偏向では電子の軌道が回転するために偏向器の中心
が必ずしも偏向中心とはならない。この影響があると２
つの偏向器の偏向中心を合わせるのが難しくなる。この
影響を避けるためには２つある転写レンズでその影響を
相殺する必要がある。その為に上下レンズの励磁を反対
にして偏向器電場とレンズ磁場は上下対称にする。同様
の影響は振り戻し偏向器にも現われる。本実施例では振
り戻し偏向器も２つに分割し上下の偏向方向を変えるこ
とによりクロスオーバー像と偏向中心を合わせた。さら
に図形選択により発生した非点を補正するために振り戻
し偏向器を８極静電偏向器として、同時に非点補正も行
なえるようにした。
【０００８】従来の電磁偏向器をやはり成形偏向と偏向
中心を一致させて配置した結果、偏向時間は１０μｓと
静電偏向の約１０倍の時間が掛った。０.５μｍ 寸法の
SRAMを描画した結果、静電偏向の場合には１０枚／時間
のスループットが得られたのにたいして電磁偏向では７
枚／時間のスループットしか得ることが出来なかった。
中心を一致させて配置した結果、偏向時間は１０μｓと
静電偏向の約１０倍の時間が掛った。０.５μｍ 寸法の
SRAMを描画した結果、静電偏向の場合には１０枚／時間
のスループットが得られたのにたいして電磁偏向では７
枚／時間のスループットしか得ることが出来なかった。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば一括露光方式の電子線描
画装置において高速の図形選択が可能である。これによ
り半導体回路やホトレチクルの描画工程の高速化を図る
ことができ、生産性の向上に寄与する。
画装置において高速の図形選択が可能である。これによ
り半導体回路やホトレチクルの描画工程の高速化を図る
ことができ、生産性の向上に寄与する。
【図１】静電偏向器構造図。
【図２】電子線描画装置構成図。
【図３】アパーチャー構成図。
１…成形偏向用偏向器、２…図形選択用偏向器、３…電
子銃、４…第１アパーチャー、５…転写レンズ、６…成
形偏向用偏向板、７…図形選択用偏向器、８…第２アパ
ーチャー、９…クロスオーバー像、１０…縮小レンズ、
１１…対物絞り、１２…振り戻し偏向器、１３…対物レ
ンズ、１４…対物偏向器、１５…ウェハ、１６…ステー
ジ、１７…成形偏向用アパーチャー、１８…図形アパー
チャー、１９…第１アパーチャー像原点、２０…図形選
択時の第１アパーチャー像、２１…成形偏向時の第１ア
パーチャー像。
子銃、４…第１アパーチャー、５…転写レンズ、６…成
形偏向用偏向板、７…図形選択用偏向器、８…第２アパ
ーチャー、９…クロスオーバー像、１０…縮小レンズ、
１１…対物絞り、１２…振り戻し偏向器、１３…対物レ
ンズ、１４…対物偏向器、１５…ウェハ、１６…ステー
ジ、１７…成形偏向用アパーチャー、１８…図形アパー
チャー、１９…第１アパーチャー像原点、２０…図形選
択時の第１アパーチャー像、２１…成形偏向時の第１ア
パーチャー像。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−100203（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−122518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (6)
- 【請求項１】電子源と、前記電子源からの電子線を所定
の形状にするための開口部を有する第１の開口板と、前
記第１の開口板の下流に設けられた第１の転写レンズ
と、前記複数の開口図形を有する第２の開口板と、前記
第１の開口板と前記第２の開口板との間に高速用と低速
用の偏向器を有し、前記低速用偏向器と前記高速用偏向
器の偏向中心を合わす如く第１の低速用偏向器と、前記
第１の低速用偏向器の下に前記高速用偏向器と、前記高
速用偏向器の下に第２の低速用偏向器と第２の転写レン
ズと、を配置したことを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項２】 前記第１の転写レンズのクロスオーバー像
と前記高速用偏向器と前記低速用偏向器の偏向中心を一
致させるごとく前記高速用偏向器と前記低速用偏向器と
を配置したことを特徴とする請求項１記載の電子線描画
装置。 - 【請求項３】 前記低速用偏向器の内側に前記高速用偏向
器を配置したことを特徴とする請求項２記載の電子線描
画装置。 - 【請求項４】 前記高速用偏向器は静電偏向器で有ること
を特徴する請求項１乃至３記載の電子線描画装置。 - 【請求項５】 電子源と、前記電子源からの電子線を所定
の形状にするための開口部を有する第１の開口板と、前
記第１の開口板の下流に設けられた第１の転写レンズ
と、前記複数の開口図形を有する第２の開口板とを用
い、 前記第１の開口板と前記第２の開口板との間に高速用偏
向器を挟んで図形選択時に、前記第１の開口板で電子線
を矩形ビームにする工程と、前記第１の開口板を通過し
た矩形ビームを第１の低速用偏向器で偏向する第１の偏
向工程と、第２の低速用偏向器で前記高速用偏向器の偏
向中心とが一致する如く偏向する第２の偏向工程とを有
することを特徴する電子線描画方法。 - 【請求項６】 電子源と、前記電子源からの電子線を所定
の形状にするための開口部を有する第１の開口板と、前
記第１の開口板の下流に設けられた第１の転写レンズ
と、前記複数の開口図形を有する第２の開口板と、前記
第１の開口板と前記第２の開口板との間に成形偏向用偏
向器と図形選択用偏向器とを有し、前記図形選択用偏向
器と前記成形偏向用偏向器の偏向中心を合わす如く第１
の図形選択用偏向器と、前記第１の図形選択用偏向器の
下に前記成形偏向用偏向器と、前記成形偏向用偏向器の
下に第２の図形選択用偏向器と第２の転写レンズと、を
配置したことを特徴とする電子線描画装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03011916A JP3139025B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 電子線描画装置 |
| US07/770,527 US5283440A (en) | 1990-10-05 | 1991-10-03 | Electron beam writing system used in a cell projection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03011916A JP3139025B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 電子線描画装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10018541A Division JP3139441B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246815A JPH04246815A (ja) | 1992-09-02 |
| JP3139025B2 true JP3139025B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11791028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03011916A Expired - Fee Related JP3139025B2 (ja) | 1990-10-05 | 1991-02-01 | 電子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139025B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP03011916A patent/JP3139025B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04246815A (ja) | 1992-09-02 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071215 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081215 Year of fee payment: 8 |
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