JP3203963B2 - 電子線描画装置及び電子線描画方法 - Google Patents
電子線描画装置及び電子線描画方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31776—Shaped beam
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子線描画装置及び電子
線描画方法に関する。
線描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線描画装置は、予め定められた位置
に電子線を照射し、次に照射位置を移動して照射し、こ
れを繰り返すことによって、試料に所定の描画を行う装
置である（この技術は、例えば、特開平1−117325 号公
報に記載されている。）。この装置の描画では、ステッ
パ等と比べて、マスクが不要、及び、高解像等の利点が
あり、近年、電子線描画装置は、微細デバイスの試作や
特定用途集積回路(ASIC)の製造等に、広く普及してい
る。
に電子線を照射し、次に照射位置を移動して照射し、こ
れを繰り返すことによって、試料に所定の描画を行う装
置である（この技術は、例えば、特開平1−117325 号公
報に記載されている。）。この装置の描画では、ステッ
パ等と比べて、マスクが不要、及び、高解像等の利点が
あり、近年、電子線描画装置は、微細デバイスの試作や
特定用途集積回路(ASIC)の製造等に、広く普及してい
る。
【０００３】従来、電子線の照射位置を移動するときに
は、電子線を偏向させて、電子線が試料にとどかないよ
うにしていた（電子線のブランキング）。そして、照射
位置が移動されると、再び、電子線が試料にとどくよう
にして、電子線を描画していた。
は、電子線を偏向させて、電子線が試料にとどかないよ
うにしていた（電子線のブランキング）。そして、照射
位置が移動されると、再び、電子線が試料にとどくよう
にして、電子線を描画していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、描画速度の向上
のため、ブランキングを省いて、電子線を描画する技術
が考えつかれた。すなわち、電子線を試料に照射したま
ま、電子線の照射位置を移動させていくものである。
のため、ブランキングを省いて、電子線を描画する技術
が考えつかれた。すなわち、電子線を試料に照射したま
ま、電子線の照射位置を移動させていくものである。
【０００５】しかしながら、このように、電子線が試料
に照射された状態で電子線の照射位置を移動させると、
描画の開始点と終了位置では、電子線の移動方向におけ
る、電子線照射量の不均一が生じる。例えば、描画の開
始点では、電子線の移動方向とその逆の部分では、電子
線の移動方向の部分の方が電子線照射量が多くなる。こ
のような電子線照射量の不均一は、パターンエッヂのぼ
けを生じさせる。
に照射された状態で電子線の照射位置を移動させると、
描画の開始点と終了位置では、電子線の移動方向におけ
る、電子線照射量の不均一が生じる。例えば、描画の開
始点では、電子線の移動方向とその逆の部分では、電子
線の移動方向の部分の方が電子線照射量が多くなる。こ
のような電子線照射量の不均一は、パターンエッヂのぼ
けを生じさせる。
【０００６】本発明の目的は、パターンぼけを抑え、か
つ、高速度の描画が可能な電子線描画装置及び電子線描
画方法を提供することにある。
つ、高速度の描画が可能な電子線描画装置及び電子線描
画方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、電子線を発生する電子源と、前記電子
線を成形する成形手段とを有し、前記成形された電子線
を試料に照射して描画する電子線描画装置において、前
記成形された電子線の一部を制限する走査制限絞りを有
し、前記電子線が前記走査制限絞りに遮断された状態か
ら前記電子線が前記試料に照射される状態に変化するよ
う前記電子線を移動、あるいは、前記電子線が前記試料
に照射された状態から前記電子線が前記走査制限絞りに
遮断された状態に変化するよう前記電子線を移動させ
て、前記試料面に描画するように構成した。
め、本発明では、電子線を発生する電子源と、前記電子
線を成形する成形手段とを有し、前記成形された電子線
を試料に照射して描画する電子線描画装置において、前
記成形された電子線の一部を制限する走査制限絞りを有
し、前記電子線が前記走査制限絞りに遮断された状態か
ら前記電子線が前記試料に照射される状態に変化するよ
う前記電子線を移動、あるいは、前記電子線が前記試料
に照射された状態から前記電子線が前記走査制限絞りに
遮断された状態に変化するよう前記電子線を移動させ
て、前記試料面に描画するように構成した。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、描画の開始及び終了のパ
ターンぼけが発生するような部分においては、走査制限
絞りにより、電子線が試料に照射させないように、電子
線の照射を制限することが可能となる。
ターンぼけが発生するような部分においては、走査制限
絞りにより、電子線が試料に照射させないように、電子
線の照射を制限することが可能となる。
【０００９】
【実施例】まず、本発明の実施例の基本的な考え方を説
明し、次に、本発明の実施例を図面を用いて、詳細に説
明する。
明し、次に、本発明の実施例を図面を用いて、詳細に説
明する。
【００１０】一般にＥＢ装置の露光時間Ｔは、レジスト
感度Ｓ，ビーム電流密度Ｊ，偏向待ち時間ｔｓ，ショッ
ト数Ｎとすると、 Ｔ＝（ｔｓ＋Ｓ／Ｊ）Ｎ＋ｔｏ となる。ここでｔｏはステージ移動，試料交換等のオー
バーヘッドによる無駄時間である。先の方式は露光ショ
ット数Ｎを低減し高速描画を実現するものである。例え
ば、可変成形法で実露光時間（Ｓ／Ｊ）Ｎを低減するに
はビーム寸法拡大，高電流密度化が必要である。しかし
実際には電子銃の均一放射範囲，照射電流に比例したビ
ームぼけ、いわゆるクーロン効果により使用ビームの最
大寸法と電流密度が制限される。電子光学系を最適化
し、先の実露光時間を極限まで低減した場合に問題とな
るのが偏向待ち時間ｔｓである。例えば、スポットビー
ムの場合は、偏向待ち時間ｔｓを実効的に低減する方法
としてラスター走査がある。これはブランキング無し
で、ビームを一定速度で走査して一つのパターンを露光
する方法である。本方式は走査中は偏向待ち時間が無く
高速描画できるほか、走査領域では露光ショット間の接
続誤差が無い等の利点もある。しかし、可変成形方式で
は連続走査の開始点と終了点でパターンエッヂがぼけ
る。
感度Ｓ，ビーム電流密度Ｊ，偏向待ち時間ｔｓ，ショッ
ト数Ｎとすると、 Ｔ＝（ｔｓ＋Ｓ／Ｊ）Ｎ＋ｔｏ となる。ここでｔｏはステージ移動，試料交換等のオー
バーヘッドによる無駄時間である。先の方式は露光ショ
ット数Ｎを低減し高速描画を実現するものである。例え
ば、可変成形法で実露光時間（Ｓ／Ｊ）Ｎを低減するに
はビーム寸法拡大，高電流密度化が必要である。しかし
実際には電子銃の均一放射範囲，照射電流に比例したビ
ームぼけ、いわゆるクーロン効果により使用ビームの最
大寸法と電流密度が制限される。電子光学系を最適化
し、先の実露光時間を極限まで低減した場合に問題とな
るのが偏向待ち時間ｔｓである。例えば、スポットビー
ムの場合は、偏向待ち時間ｔｓを実効的に低減する方法
としてラスター走査がある。これはブランキング無し
で、ビームを一定速度で走査して一つのパターンを露光
する方法である。本方式は走査中は偏向待ち時間が無く
高速描画できるほか、走査領域では露光ショット間の接
続誤差が無い等の利点もある。しかし、可変成形方式で
は連続走査の開始点と終了点でパターンエッヂがぼけ
る。
【００１１】そこで、連続走査の開始点と終了点におけ
る電子線を遮断するように、走査制限絞りを設ける。こ
のようにすれば、偏向待ち時間ｔｓを小さくしたまま、
連続走査の開始点と終了点におけるパターンぼけを抑え
ることができる。
る電子線を遮断するように、走査制限絞りを設ける。こ
のようにすれば、偏向待ち時間ｔｓを小さくしたまま、
連続走査の開始点と終了点におけるパターンぼけを抑え
ることができる。
【００１２】以下、図面を用いて本発明の実施例の詳細
を説明する。まず、図１〜図５により、第１の実施例を
説明する。図１は本発明の電子光学系の概略図である。
電子源１より発した電子ビームは成形絞り３上の放射範
囲２に均一照射される。この放射範囲２が転写可能な範
囲、すなわち成形ビームの最大寸法を限定する。成形絞
り３で成形した電子ビームは成形レンズ６により走査制
限絞り７に結像される。成形絞り３の像は走査偏向器４
により、走査制限絞り７の所定の位置に位置決めされ
る。ここで、走査制限絞り７の開口寸法が成形絞り３の
開口寸法より大きく設定されている。また、走査制限絞
り７の寸法は下段の対物レンズ１２の投射歪，走査偏向
器４の偏向範囲から決定される。
を説明する。まず、図１〜図５により、第１の実施例を
説明する。図１は本発明の電子光学系の概略図である。
電子源１より発した電子ビームは成形絞り３上の放射範
囲２に均一照射される。この放射範囲２が転写可能な範
囲、すなわち成形ビームの最大寸法を限定する。成形絞
り３で成形した電子ビームは成形レンズ６により走査制
限絞り７に結像される。成形絞り３の像は走査偏向器４
により、走査制限絞り７の所定の位置に位置決めされ
る。ここで、走査制限絞り７の開口寸法が成形絞り３の
開口寸法より大きく設定されている。また、走査制限絞
り７の寸法は下段の対物レンズ１２の投射歪，走査偏向
器４の偏向範囲から決定される。
【００１３】連続走査のモードにおいては、走査偏向器
４は走査制限絞り７の開口端外から相対する開口端外に
一定速度で走査する。これにより走査制限絞り７の長さ
Ｌに相当する帯状パターン１６を露光する。露光幅Ｈ、
すなわち走査方向と垂直方向のビーム寸法Ｗｏは、走査
偏向器４で制御する。試料への露光量は走査速度Ｖで調
整する。走査速度Ｖは、レジスト感度Ｓ，電流密度Ｊ，
走査方向のビーム寸法Ｗｏとすると単純に、Ｖ＝ＪＷｏ
／Ｓとなる。ここでＷｏを大きくすると走査速度Ｖも速
くなる。
４は走査制限絞り７の開口端外から相対する開口端外に
一定速度で走査する。これにより走査制限絞り７の長さ
Ｌに相当する帯状パターン１６を露光する。露光幅Ｈ、
すなわち走査方向と垂直方向のビーム寸法Ｗｏは、走査
偏向器４で制御する。試料への露光量は走査速度Ｖで調
整する。走査速度Ｖは、レジスト感度Ｓ，電流密度Ｊ，
走査方向のビーム寸法Ｗｏとすると単純に、Ｖ＝ＪＷｏ
／Ｓとなる。ここでＷｏを大きくすると走査速度Ｖも速
くなる。
【００１４】成形ビームは縮小レンズ１０と対物レンズ
１２で試料１３に結像する。ビーム縮小率は走査制限絞
りの加工精度等から決定する。試料１３の照射位置は照
射偏向器１１と試料移動機構１４で指定する。照射偏向
器１１と試料位置決め機構１４の整定待ちと、成形ビー
ムの露光時間制御のためにビームオンオフ用のブランキ
ングカー８が配置されている。
１２で試料１３に結像する。ビーム縮小率は走査制限絞
りの加工精度等から決定する。試料１３の照射位置は照
射偏向器１１と試料移動機構１４で指定する。照射偏向
器１１と試料位置決め機構１４の整定待ちと、成形ビー
ムの露光時間制御のためにビームオンオフ用のブランキ
ングカー８が配置されている。
【００１５】図２に、図１の電子源１から走査制限絞り
７までの部分の詳細を示す。すなわち、成形絞り３は、
第１成形絞り４３，第２成形絞り４４，第１成形レンズ
４１，第２成形レンズ４２及び成形偏向器４２より構成
されている。第１成形絞り４３と第２成形絞り４４は、
３個の直角を含む五角形で構成する。また、第１成形絞
り４３と第２成形絞り４４は同じ形状で互いに向きが１
８０度異なるように形成される。成形レンズ４１，４２
と成形偏向器４２の収束偏向作用により第１成形絞り像
を移動させ、この像は第２成形絞り４４で一部が遮断さ
れ，寸法可変の正立矩形ビームあるいは、４５度の傾き
の矩形ビームの一方を選択して形成する。走査制限絞り
７は４５度の内角を有する８角形とする。走査制限絞り
７の開口外から正立矩形ビーム２０をＸＹ方向に、ある
いは、４５度矩形ビーム２０を４５度方向に走査して、
帯状パターンを露光する。やはり折り返し点でビームカ
ットされると同時に、照射偏向器１１が照射位置を更新
する。
７までの部分の詳細を示す。すなわち、成形絞り３は、
第１成形絞り４３，第２成形絞り４４，第１成形レンズ
４１，第２成形レンズ４２及び成形偏向器４２より構成
されている。第１成形絞り４３と第２成形絞り４４は、
３個の直角を含む五角形で構成する。また、第１成形絞
り４３と第２成形絞り４４は同じ形状で互いに向きが１
８０度異なるように形成される。成形レンズ４１，４２
と成形偏向器４２の収束偏向作用により第１成形絞り像
を移動させ、この像は第２成形絞り４４で一部が遮断さ
れ，寸法可変の正立矩形ビームあるいは、４５度の傾き
の矩形ビームの一方を選択して形成する。走査制限絞り
７は４５度の内角を有する８角形とする。走査制限絞り
７の開口外から正立矩形ビーム２０をＸＹ方向に、ある
いは、４５度矩形ビーム２０を４５度方向に走査して、
帯状パターンを露光する。やはり折り返し点でビームカ
ットされると同時に、照射偏向器１１が照射位置を更新
する。
【００１６】成形絞り２の像（第１成形絞り４３及び第
２成形絞り４４の重りによる像）について、まず、静止
描画について説明する。試料１３に矩形のスポット形状
の描画を行う場合、図２（ａ）または（ｂ）に示される
ように、第１成形絞り４３及び第２成形絞り４４を配置
するようにする。そして、走査偏向器４により、走査制
限絞り７に遮えぎられないように、成形絞り３の像を位
置させる。例えば、図３における（ａ−１）又は（ａ−
２）のような位置に、成形絞り３の像を位置させる。
２成形絞り４４の重りによる像）について、まず、静止
描画について説明する。試料１３に矩形のスポット形状
の描画を行う場合、図２（ａ）または（ｂ）に示される
ように、第１成形絞り４３及び第２成形絞り４４を配置
するようにする。そして、走査偏向器４により、走査制
限絞り７に遮えぎられないように、成形絞り３の像を位
置させる。例えば、図３における（ａ−１）又は（ａ−
２）のような位置に、成形絞り３の像を位置させる。
【００１７】また、試料１３に三角形状のスポット形状
の描画を行う場合は、成形絞り３の像（第１成形絞り４
３及び第２成形絞り４４の重りによる像）の一部が走査
制限絞り７によって遮断されるように、走査偏向器４を
動作させ、成形絞り３の像を走査制限絞り７によって形
成する。すなわち、第１成形絞り４３，第２成形絞り４
４、及び、走査成形絞り７の三つの絞りによって重った
ものが、ビームスポット形状となる。例えば、図３にお
ける（ｂ−１）及び（ｂ−２）のように成形する。
の描画を行う場合は、成形絞り３の像（第１成形絞り４
３及び第２成形絞り４４の重りによる像）の一部が走査
制限絞り７によって遮断されるように、走査偏向器４を
動作させ、成形絞り３の像を走査制限絞り７によって形
成する。すなわち、第１成形絞り４３，第２成形絞り４
４、及び、走査成形絞り７の三つの絞りによって重った
ものが、ビームスポット形状となる。例えば、図３にお
ける（ｂ−１）及び（ｂ−２）のように成形する。
【００１８】さらに、走査描画について説明する。成形
絞り２の像を走査制限絞り７の開口外からＸＹ方向に、
あるいは、４５度の矩形ビームを４５度方向に走査し
て、帯状パターンを露光する。例えば、図３における
（ｃ−１）及び（ｃ−２）のように走査する。
絞り２の像を走査制限絞り７の開口外からＸＹ方向に、
あるいは、４５度の矩形ビームを４５度方向に走査し
て、帯状パターンを露光する。例えば、図３における
（ｃ−１）及び（ｃ−２）のように走査する。
【００１９】露光手順を図４に示す。まず、図形角度
θ，図形幅Ｈ，開始点（Ｘ，Ｙ）を設定する（ステップ
１０２）。露光すべき図形寸法Ｗが連続走査範囲、すな
わち露光長Ｌ以下の端数が判断し（ステップ１０４）、
図形寸法ＷがＬより大きい場合は、未露光部がＬより小
さくなるまで走査開始点と終了点を折り返し走査する
（ステップ１２０）。折り返し点でビームカットされる
と同時に、照射偏向器が照射位置を順次更新する。最終
的にＬより小さい端数部分はやはり可変成形法で露光す
る。この場合のビームオンオフはブランキングカー８に
よる。このようにすると、帯状パターンを最小の偏向待
ち時間で露光できる。
θ，図形幅Ｈ，開始点（Ｘ，Ｙ）を設定する（ステップ
１０２）。露光すべき図形寸法Ｗが連続走査範囲、すな
わち露光長Ｌ以下の端数が判断し（ステップ１０４）、
図形寸法ＷがＬより大きい場合は、未露光部がＬより小
さくなるまで走査開始点と終了点を折り返し走査する
（ステップ１２０）。折り返し点でビームカットされる
と同時に、照射偏向器が照射位置を順次更新する。最終
的にＬより小さい端数部分はやはり可変成形法で露光す
る。この場合のビームオンオフはブランキングカー８に
よる。このようにすると、帯状パターンを最小の偏向待
ち時間で露光できる。
【００２０】一方、露光すべき図形寸法Ｗが連続走査範
囲Ｌより小さい場合（ステップ104)、ビームブランキン
グし（ステップ１０６）、図形長Ｗを成形偏向器４２に
設定し（ステップ１０８）、設定位置でビームブランキ
ングを解除し露光する（ステップ１１０）。全パターン
露光が終了していなければ（ステップ１１２）、このフ
ローを繰り返す。
囲Ｌより小さい場合（ステップ104)、ビームブランキン
グし（ステップ１０６）、図形長Ｗを成形偏向器４２に
設定し（ステップ１０８）、設定位置でビームブランキ
ングを解除し露光する（ステップ１１０）。全パターン
露光が終了していなければ（ステップ１１２）、このフ
ローを繰り返す。
【００２１】次に具体的な描画について説明する。今、
図５（ａ）のような図形を描画すると仮定する。この場
合、図５（ｂ）のように、各セグメントに分割し、
（１）から（１６）の順に、それぞれを、静止描画又は
走査描画で描画する。まず、図３(ａ−１)のように描画
し（１）、さらに、図３（ａ−１）のように描画し
（２）、図３（ｂ−２）のように描画し（頂点が右を向
いた三角形を形成（３））、図３（ｃ−３）のように左
上から左下に向けて走査描画し（４），図３（ｂ−２）
のように描画し（頂点が左を向いた三角形を形成
（５））、図３（ａ−１）のように描画し（６）、さら
に、図３（ａ−１）のように描画し（７）、図３（ｂ−
２）のように描画し（頂点が右を向いた三角形を形成
（８））、図３（ｃ−３）のように左下から右上に向け
て走査描画し（９）、図３（ｂ−２）のように描画し
（頂点が左を向いた三角形を形成（１０））、図（ａ−
１）のように描画し（１１）、さらに、図（ａ−１）の
ように描画し（１２）、図（ｂ−１）のように描画し
（頂点が左下を向いた三角形を形成（１３））、図（ａ
−１）のように描画し（１４）、図（ａ−１）のように
描画し（１５）、最後に、図（ａ−１）のように描画し
（１６）、図形の描画を終了する。
図５（ａ）のような図形を描画すると仮定する。この場
合、図５（ｂ）のように、各セグメントに分割し、
（１）から（１６）の順に、それぞれを、静止描画又は
走査描画で描画する。まず、図３(ａ−１)のように描画
し（１）、さらに、図３（ａ−１）のように描画し
（２）、図３（ｂ−２）のように描画し（頂点が右を向
いた三角形を形成（３））、図３（ｃ−３）のように左
上から左下に向けて走査描画し（４），図３（ｂ−２）
のように描画し（頂点が左を向いた三角形を形成
（５））、図３（ａ−１）のように描画し（６）、さら
に、図３（ａ−１）のように描画し（７）、図３（ｂ−
２）のように描画し（頂点が右を向いた三角形を形成
（８））、図３（ｃ−３）のように左下から右上に向け
て走査描画し（９）、図３（ｂ−２）のように描画し
（頂点が左を向いた三角形を形成（１０））、図（ａ−
１）のように描画し（１１）、さらに、図（ａ−１）の
ように描画し（１２）、図（ｂ−１）のように描画し
（頂点が左下を向いた三角形を形成（１３））、図（ａ
−１）のように描画し（１４）、図（ａ−１）のように
描画し（１５）、最後に、図（ａ−１）のように描画し
（１６）、図形の描画を終了する。
【００２２】走査ビームが可変成形ビームであると、描
画速度Ｖを大きくするために、走査方向にビーム寸法を
最大とする。やはりビームの走査方向に平行な可変矩形
を用い、かつ走査方向と垂直方向は走査制限絞りのエッ
ヂで図形を描画する。スポットビーム以外では原理的に
不可能であった接続の無い斜め図形描画を、可変成形を
用いて高速に実行できる。
画速度Ｖを大きくするために、走査方向にビーム寸法を
最大とする。やはりビームの走査方向に平行な可変矩形
を用い、かつ走査方向と垂直方向は走査制限絞りのエッ
ヂで図形を描画する。スポットビーム以外では原理的に
不可能であった接続の無い斜め図形描画を、可変成形を
用いて高速に実行できる。
【００２３】本実施例によればビームの走査方向に平行
な可変矩形を用い、かつ走査方向と垂直方向は走査制限
絞りのエッヂで帯状図形を描画する。そのため可変成形
で分割露光した部分の偏向待ち時間，接続誤差が無い効
率的な描画を可能とする。また走査の折り返しを開口外
で行うため、ビームブランキング機能も同時に実現す
る。また走査制限絞りの形状を走査方向に一致させれば
斜め線も高速に描画できる。走査制限絞りに繰り返し図
形を形成すれば、一括露光にも対応できる。
な可変矩形を用い、かつ走査方向と垂直方向は走査制限
絞りのエッヂで帯状図形を描画する。そのため可変成形
で分割露光した部分の偏向待ち時間，接続誤差が無い効
率的な描画を可能とする。また走査の折り返しを開口外
で行うため、ビームブランキング機能も同時に実現す
る。また走査制限絞りの形状を走査方向に一致させれば
斜め線も高速に描画できる。走査制限絞りに繰り返し図
形を形成すれば、一括露光にも対応できる。
【００２４】次に第２実施例を図６を用いて説明する。
ここでは、絞り直しの説明を省くため、第１の実施例と
異った部分のみ説明する。第２の実施例では、走査偏向
器４を第１走査偏向器５１及び第２走査偏向器５２から
構成し、第１走査偏向器５１を静止描画専用に、また、
第２走査偏向器を走査描画専用に用いる。このように、
各偏向器を専用に用いることにより、静止描画では、応
答が速く且つ位置制御が精密に、また走査描画では描画
速度を速くすることができる。
ここでは、絞り直しの説明を省くため、第１の実施例と
異った部分のみ説明する。第２の実施例では、走査偏向
器４を第１走査偏向器５１及び第２走査偏向器５２から
構成し、第１走査偏向器５１を静止描画専用に、また、
第２走査偏向器を走査描画専用に用いる。このように、
各偏向器を専用に用いることにより、静止描画では、応
答が速く且つ位置制御が精密に、また走査描画では描画
速度を速くすることができる。
【００２５】第３の実施例を図７を用いて説明する、一
括露光法を適用した例である。基本構成は図６（第２の
実施例）と同一であるが、第２成形絞り上に繰り返し転
写図形開口２２が形成されている。転写図形の図形開口
２２の寸法Ｄが第１成形絞り像１５より小さい場合は、
走査偏向器４により図形開口位置を選択し、露光する。
図５の様に図形開口２２の寸法Ｄが第１成形絞り像１５
より大きい場合は、やはり走査偏向器４により図形開口
２２上を走査し、露光する。この場合必要に応じて走査
範囲を限定すれば露光範囲の微調整も可能である。
括露光法を適用した例である。基本構成は図６（第２の
実施例）と同一であるが、第２成形絞り上に繰り返し転
写図形開口２２が形成されている。転写図形の図形開口
２２の寸法Ｄが第１成形絞り像１５より小さい場合は、
走査偏向器４により図形開口位置を選択し、露光する。
図５の様に図形開口２２の寸法Ｄが第１成形絞り像１５
より大きい場合は、やはり走査偏向器４により図形開口
２２上を走査し、露光する。この場合必要に応じて走査
範囲を限定すれば露光範囲の微調整も可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
描画の開始及び終了のパターンぼけが発生するような部
分では、電子線が試料に照射されないようにできるの
で、連続描画における精度が向上され、高速かつ精度の
良い電子線描画が可能となる。
描画の開始及び終了のパターンぼけが発生するような部
分では、電子線が試料に照射されないようにできるの
で、連続描画における精度が向上され、高速かつ精度の
良い電子線描画が可能となる。
【図１】電子光学系システム図である。
【図２】成形偏向器及び走査偏向器の詳細を示す図であ
る。
る。
【図３】ビームスポット形状の成形を示す図である。
【図４】描画フロー図である。
【図５】具体的な露光例を示す図である。
【図６】第２の実施例を示す図である。
【図７】第３の実施例を示す図である。
１…電子源、３…成形絞り、４…走査偏向器、５…成形
偏向器、６…成形レンズ、７…走査制限絞り、８…ブラ
ンカー、９…縮小レンズ、１１…照射偏向器、１２…対
物レンズ、１３…試料、１４…試料移動機構、２２…一
括露光用図形開口。
偏向器、６…成形レンズ、７…走査制限絞り、８…ブラ
ンカー、９…縮小レンズ、１１…照射偏向器、１２…対
物レンズ、１３…試料、１４…試料移動機構、２２…一
括露光用図形開口。
Claims (14)
- 【請求項１】電子線を発生する電子源と、前記電子線を
成形する成形手段とを有し、前記成形された電子線を試
料に照射して描画する電子線描画装置において、前記成
形された電子線の一部を制限する走査制限絞りを有し、
前記電子線が前記走査制限絞りに遮断された状態から前
記電子線が前記試料に照射される状態に変化するよう前
記電子線を移動、あるいは、前記電子線が前記試料に照
射された状態から前記電子線が前記走査制限絞りに遮断
された状態に変化するよう前記電子線を移動する構成を
有したことを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項２】電子線を発生する手段と、前記電子線を成
形する成形開口群と、走査制限開口群と、前記成形開口
群の像の照射位置決めをする成形偏向器とを有し、前記
走査制限開口群を透過した成形ビームを所望の断面形状
に制御する手段と、この成形ビームを縮小する縮小レン
ズ群と、試料面上に前記成形ビームを結像する対物レン
ズ群と、前記試料面の照射位置に前記成形ビームを移動
するビーム照射偏向器と、前記試料を前記ビーム照射偏
向器の偏向範囲内に位置決めする試料移動機構と、前記
成形ビームをカットするブランキング機能と、前記成形
開口群の像を前記成形偏向器で、前記走査制限開口群の
外から相対する開口外まで連続走査し、前記開口端で限
定された帯状のパターンを前記試料に照射することを特
徴とした電子線描画装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記成形手段の成形開
口像の連続走査偏向器と、成形寸法指定のための成形偏
向器とを独立して設けたことを特徴とした電子線描画装
置。 - 【請求項４】請求項１において、前記成形手段の成形開
口像の走査位置と方向とに応じて、照射位置決め偏向器
で走査開始点を振り戻すことを特徴とした電子線描画装
置。 - 【請求項５】請求項１において、走査方向の図形寸法が
前記走査制限絞りの開口以下の端数寸法の場合は、相当
する可変成形の図形寸法を選択し露光することを特徴と
した電子線描画装置。 - 【請求項６】請求項１において、連続走査範囲の２倍よ
り図形寸法が大きい場合は、前記走査制限絞りの開口外
の露光終了位置で、ビーム照射偏向器に次走査のビーム
露光位置を設定した後、折り返し走査を繰り返して全図
形を露光することを特徴とした電子線描画装置。 - 【請求項７】請求項１において、成形開口を３段とし
て、第２成形開口上の第１成形開口像位置を上部成形偏
向で制御して可変成形ビームを形成し、第３の走査制限
開口上で連続走査して帯状のパターンを露光することを
特徴とした電子線描画装置。 - 【請求項８】請求項１において、可変成形ビーム寸法を
走査方向に、可変範囲の最大値としたことを特徴とした
電子線描画装置。 - 【請求項９】請求項１において、成形開口の一部に図形
パターンを形成し走査または選択露光することを特徴と
した電子線描画装置。 - 【請求項１０】電子線を所定の形状に成形し、この成形
された電子線の照射位置を移動させ、前記電子線が走査
制限絞りで制限された状態と前記電子線が試料面に照射
された状態が入れ換えれるようにして、前記試料面に描
画することを特徴とする電子線描画方法。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記走査制限絞り
の一辺から、この一辺に対向する他辺まで、前記電子線
を移動させて、前記試料に描画することを特徴とする電
子線描画方法。 - 【請求項１２】請求項１１において、さらに、前記電子
線が前記走査制限絞りに遮断されないように、前記電子
線を前記試料に照射することを特徴とする電子線描画方
法。 - 【請求項１３】請求項１２において、繰り返しパターン
形状の絞りを有する一括露光絞りを有し、さらに、前記
電子線を前記一括露光絞りを介して前記試料に照射する
ことを特徴とする電子線描画方法。 - 【請求項１４】請求項１０において、前記走査制限絞り
の形状を五角形以上の多角形としたことを特徴とする電
子線描画方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16355394A JP3203963B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
| US08/854,386 US6069364A (en) | 1994-07-15 | 1997-05-12 | Electron beam drawing apparatus and method of the same |
| US09/482,018 US6229149B1 (en) | 1994-07-15 | 2000-01-13 | Electron beam drawing apparatus and method of the same |
| US09/768,722 US6515291B2 (en) | 1994-07-15 | 2001-01-25 | Electron beam drawing apparatus and method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16355394A JP3203963B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831724A JPH0831724A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3203963B2 true JP3203963B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=15776088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16355394A Expired - Fee Related JP3203963B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP3203963B2 (ja) |
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| US6455863B1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-09-24 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for forming a charged particle beam of arbitrary shape |
| US8039176B2 (en) | 2009-08-26 | 2011-10-18 | D2S, Inc. | Method for fracturing and forming a pattern using curvilinear characters with charged particle beam lithography |
| US8669023B2 (en) | 2008-09-01 | 2014-03-11 | D2S, Inc. | Method for optical proximity correction of a reticle to be manufactured using shaped beam lithography |
| US8473875B2 (en) | 2010-10-13 | 2013-06-25 | D2S, Inc. | Method and system for forming high accuracy patterns using charged particle beam lithography |
| US9341936B2 (en) | 2008-09-01 | 2016-05-17 | D2S, Inc. | Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography |
| US9323140B2 (en) | 2008-09-01 | 2016-04-26 | D2S, Inc. | Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography |
| US20120219886A1 (en) | 2011-02-28 | 2012-08-30 | D2S, Inc. | Method and system for forming patterns using charged particle beam lithography with variable pattern dosage |
| US8057970B2 (en) | 2008-09-01 | 2011-11-15 | D2S, Inc. | Method and system for forming circular patterns on a surface |
| US7901850B2 (en) | 2008-09-01 | 2011-03-08 | D2S, Inc. | Method and system for design of a reticle to be manufactured using variable shaped beam lithography |
| US9164372B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-10-20 | D2S, Inc. | Method and system for forming non-manhattan patterns using variable shaped beam lithography |
| US9448473B2 (en) | 2009-08-26 | 2016-09-20 | D2S, Inc. | Method for fracturing and forming a pattern using shaped beam charged particle beam lithography |
| JP2013508973A (ja) * | 2009-10-21 | 2013-03-07 | ディー・ツー・エス・インコーポレイテッド | 荷電粒子ビームリソグラフィを用いて表面上にパターンを形成するための方法およびシステム |
| US9057956B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-06-16 | D2S, Inc. | Method and system for design of enhanced edge slope patterns for charged particle beam lithography |
| US9612530B2 (en) | 2011-02-28 | 2017-04-04 | D2S, Inc. | Method and system for design of enhanced edge slope patterns for charged particle beam lithography |
| WO2012148606A2 (en) | 2011-04-26 | 2012-11-01 | D2S, Inc. | Method and system for forming non-manhattan patterns using variable shaped beam lithography |
| US9633819B2 (en) * | 2011-05-13 | 2017-04-25 | Fibics Incorporated | Microscopy imaging method and system |
| US8719739B2 (en) | 2011-09-19 | 2014-05-06 | D2S, Inc. | Method and system for forming patterns using charged particle beam lithography |
| US9343267B2 (en) | 2012-04-18 | 2016-05-17 | D2S, Inc. | Method and system for dimensional uniformity using charged particle beam lithography |
| US9038003B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-05-19 | D2S, Inc. | Method and system for critical dimension uniformity using charged particle beam lithography |
| US9040867B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-05-26 | United Technologies Corporation | Manufacturing machine with magnetic field beam steering |
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|---|---|---|---|---|
| US4132898A (en) * | 1977-11-01 | 1979-01-02 | Fujitsu Limited | Overlapping boundary electron exposure system method and apparatus |
| US4167676A (en) * | 1978-02-21 | 1979-09-11 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Variable-spot scanning in an electron beam exposure system |
| JP2663063B2 (ja) * | 1991-06-12 | 1997-10-15 | 富士通株式会社 | 荷電ビーム露光方法 |
| JP2880350B2 (ja) * | 1992-06-01 | 1999-04-05 | 株式会社日立製作所 | 電子線描画装置、及び、電子線描画方法 |
| JP3203963B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2001-09-04 | 株式会社日立製作所 | 電子線描画装置及び電子線描画方法 |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP16355394A patent/JP3203963B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-12 US US08/854,386 patent/US6069364A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-13 US US09/482,018 patent/US6229149B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-25 US US09/768,722 patent/US6515291B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6069364A (en) | 2000-05-30 |
| US20020020824A1 (en) | 2002-02-21 |
| JPH0831724A (ja) | 1996-02-02 |
| US6515291B2 (en) | 2003-02-04 |
| US6229149B1 (en) | 2001-05-08 |
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