JP3237013B2 - Electron beam reduction transfer device - Google Patents

Electron beam reduction transfer device

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JP3237013B2
JP3237013B2 JP35468391A JP35468391A JP3237013B2 JP 3237013 B2 JP3237013 B2 JP 3237013B2 JP 35468391 A JP35468391 A JP 35468391A JP 35468391 A JP35468391 A JP 35468391A JP 3237013 B2 JP3237013 B2 JP 3237013B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、縮小倍率を調整できる
電子線縮小転写装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam reduction transfer device capable of adjusting a reduction magnification.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスク上に形成された回路パターン等を
半導体基板等に所定の縮小倍率(縮小比)で転写するた
めに、電子線縮小転写装置が使用されている。この種の
転写装置では、転写の際の歪を許容範囲内に収めた上で
縮小倍率を所定の値にできるだけ近づけることが求めら
れている。これに関して、半導体基板等は各種のプロセ
スを経て或る程度伸縮していることがあるため、それに
応じて転写装置側の縮小倍率を調整するための調整機構
が必要である。更に、製造コストを低減するために例え
ば各部品の製作精度及び各レンズの設置位置の精度等を
粗く設定した場合に、縮小倍率が設計値に対して許容範
囲内に収まらなくなったようなときにも、縮小倍率を調
整する機構が必要である。
2. Description of the Related Art In order to transfer a circuit pattern or the like formed on a mask to a semiconductor substrate or the like at a predetermined reduction ratio (reduction ratio), an electron beam reduction transfer device is used. In this type of transfer device, it is required that the distortion at the time of transfer be within an allowable range and that the reduction ratio be as close as possible to a predetermined value. In this regard, since the semiconductor substrate and the like may expand and contract to some extent through various processes, an adjustment mechanism for adjusting the reduction magnification of the transfer device is necessary in accordance with the expansion and contraction. Further, in order to reduce the manufacturing cost, for example, when the manufacturing accuracy of each part and the accuracy of the installation position of each lens are roughly set, when the reduction magnification does not fall within the allowable range with respect to the design value. Also, a mechanism for adjusting the reduction magnification is required.

【0003】このような縮小倍率の調整を行うために、
従来の電子線縮小転写装置では、図4に示すように、電
子線透過マスク側の縮小レンズ20のコイルをマスク側
のコイル21とターゲット側のコイル22とに分けて巻
き付けていた。そして、コイル21及びコイル22に流
す電流比を変えて等価的に縮小レンズ20のレンズ位置
を変えることによって、縮小倍率を変化させていた。
[0003] In order to adjust such a reduction ratio,
In the conventional electron beam reduction transfer apparatus, as shown in FIG. 4, the coil of the reduction lens 20 on the electron beam transmission mask side is wound separately on the coil 21 on the mask side and the coil 22 on the target side. Then, the reduction ratio is changed by changing the ratio of the current flowing through the coil 21 and the coil 22 to equivalently change the lens position of the reduction lens 20.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そのような従来の電子
線縮小転写装置においては、等価的にレンズ位置を変え
ることにより確かに縮小倍率は調整可能である。しかし
ながら、レンズ位置を変えると歪が増加するため、歪を
許容範囲内に抑制するためには縮小倍率の調整範囲が狭
い不都合があった。更に、レンズ位置は磁極位置でほと
んど決まってしまうため、等価的にレンズ位置を変えて
必要な縮小倍率の変化を得るには、電流比を大きく変化
させなければならず、調整回路等が複雑化する不都合が
あった。
In such a conventional electron beam reduction transfer apparatus, the reduction magnification can be adjusted by changing the lens position equivalently. However, when the lens position is changed, the distortion increases, so that there is a disadvantage that the adjustment range of the reduction magnification is narrow in order to suppress the distortion within an allowable range. Furthermore, since the lens position is almost always determined by the magnetic pole position, the current ratio must be greatly changed to equivalently change the lens position and obtain the required change in the reduction ratio, which complicates the adjustment circuit and the like. There was an inconvenience to do.

【0005】本発明は斯かる点に鑑み、歪を許容範囲内
に収めた上で縮小倍率の調整範囲が広い電子線縮小転写
装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide an electron beam reduction transfer device having a wide range of adjustment of reduction magnification while keeping distortion within an allowable range.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】 また、本発明による第1
の電子線縮小転写装置は、例えば図1に示すように、電
子線源(1)から放出される電子線を照明レンズ系
(4,5,7)を介して電子線透過マスク(9)に照射
し、この電子線透過マスク(9)を透過した電子線を第
1の縮小レンズ系(10)及び第2の縮小レンズ系(1
4)を介してターゲット(17)上に導く電子線縮小転
写装置において、その第1の縮小レンズ系(10)には
電流と巻数との積の大きい第1の主コイル(11)と電
流と巻数との積の小さい第1の副コイル(12)とを巻
回し、その第2の縮小レンズ系(14)にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイル(15)と電流と巻数と
の積の小さい第2の副コイル(16)とを巻回したもの
である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided:
For example, as shown in FIG. 1, the electron beam reduction transfer device transfers an electron beam emitted from an electron beam source (1) to an electron beam transmission mask (9) via an illumination lens system (4, 5, 7). The electron beam transmitted through the electron beam transmission mask (9) is irradiated with the first reduction lens system (10) and the second reduction lens system (1).
In the electron beam reduction transfer device for guiding the electron beam onto the target (17) via 4), the first reduction lens system (10) includes a first main coil (11) having a large product of the current and the number of turns, and the current. A second sub-coil (12) having a small product of the number of turns is wound, and a second main coil (15) having a large product of the current and the number of turns is applied to the second reduction lens system (14). The second auxiliary coil (16) having a small product of the number of turns is wound.

【0008】また、本発明による第2の電子線縮小転写
装置は、例えば図1に示すように、電子線源(1)から
放出される電子線を照明レンズ系(4,5,7)を介し
て電子線透過マスク(9)に照射し、この電子線透過マ
スク(9)を透過した電子線を第1の縮小レンズ系(1
0)及び第2の縮小レンズ系(14)を介してターゲッ
ト(17)上に導く電子線縮小転写装置において、その
第1の縮小レンズ系(10)には電流と巻数との積の大
きい第1の主コイル(11)と電流と巻数との積の小さ
い第1の副コイル(12)とを巻回し、その第2の縮小
レンズ系(14)にも電流と巻数との積の大きい第2の
主コイル(15)と電流と巻数との積の小さい第2の副
コイル(16)とを巻回し、それら第1の主コイル(1
1)及び第2の主コイル(15)には直列に同一の電源
から電流を供給したものである。また、本発明による
の電子線縮小転写装置は、例えば図1に示すように、
電子線源(1)から放出される電子線を照明レンズ系
(4,5,7)を介して電子線透過マスク(9)に照射
し、この電子線透過マスク(9)を透過した電子線を第
1の縮小レンズ系(10)及び第2の縮小レンズ系(1
4)を介してターゲット(17)上に導く電子線縮小転
写装置において、その第1の縮小レンズ系(10)には
電流と巻数との積の大きい第1の主コイル(11)と電
流と巻数との積の小さい第1の副コイル(12)とを巻
回し、その第2の縮小レンズ系(14)にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイル(15)と電流と巻数と
の積の小さい第2の副コイル(16)とを巻回し、それ
ら第1の主コイル(11)及び第2の主コイル(15)
には直列に同一の電源から電流を供給し、それら第1の
副コイル(12)と第2の副コイル(16)とに流す電
流を調整することによりそれら第1の縮小レンズ系(1
0)及び第2の縮小レンズ系(14)による縮小倍率を
調整するようにしたものである。
Further, in a second electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention, for example, as shown in FIG. 1, an electron beam emitted from an electron beam source (1) is transmitted to an illumination lens system (4, 5, 7). The electron beam transmission mask (9) is irradiated through the first reduction lens system (1) with the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask (9).
0) and the electron beam reduction transfer device for guiding the electron beam onto the target (17) through the second reduction lens system (14), the first reduction lens system (10) has a large current-turn number product. One main coil (11) and a first sub-coil (12) having a small product of the current and the number of turns are wound, and the second reduction lens system (14) has a large product of the current and the number of turns. And a second sub-coil (16) having a small product of the current and the number of turns, and winding the first main coil (1).
Current is supplied to the 1) and the second main coil (15) in series from the same power supply. Also, the according to the invention
The electron beam reduction transfer device 3 is, for example, as shown in FIG.
An electron beam emitted from the electron beam source (1) is irradiated to an electron beam transmission mask (9) through an illumination lens system (4, 5, 7), and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask (9). Are replaced by a first reduction lens system (10) and a second reduction lens system (1).
In the electron beam reduction transfer device for guiding the electron beam onto the target (17) via 4), the first reduction lens system (10) includes a first main coil (11) having a large product of the current and the number of turns, and the current. A second sub-coil (12) having a small product of the number of turns is wound, and a second main coil (15) having a large product of the current and the number of turns is applied to the second reduction lens system (14). A second main coil (11) and a second main coil (15) are wound around the second sub coil (16) having a small product of the number of turns.
Supplies a current from the same power supply in series, and adjusts a current flowing through the first sub-coil (12) and the second sub-coil (16) to thereby control the first reduction lens system (1).
0) and the reduction magnification by the second reduction lens system (14).

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】 斯かる本発明の 電子線縮小転写装置によれば、
例えば第1の縮小レンズ系(10)の第1の副コイル
(12)に流す電流と第2の縮小レンズ系(14)の第
2の副コイル(16)に流す電流との比を変えることに
より、第1の縮小レンズ系(10)と第2の縮小レンズ
系(14)との焦点距離の比が微調整される。従って、
縮小倍率も微調整される。この場合、第1の縮小レンズ
系(10)の第1の主コイル(11)及び第2の縮小レ
ンズ系(14)の第2の主コイル(15)には同一の電
源から電流が供給されているので、電源変動等で電流値
が変化しても、上下の縮小レンズ系(10,14)がほ
ぼ同時に同様に変動するので、縮小倍率及び回転等の変
動が極めて小さい。
SUMMARY OF According to the electron beam reduction transfer apparatus of the present invention,
For example, changing the ratio of the current flowing through the first sub-coil (12) of the first reduction lens system (10) to the current flowing through the second sub-coil (16) of the second reduction lens system (14). Thereby, the ratio of the focal length between the first reduction lens system (10) and the second reduction lens system (14) is finely adjusted. Therefore,
The reduction ratio is also finely adjusted. In this case, a current is supplied from the same power supply to the first main coil (11) of the first reduction lens system (10) and the second main coil (15) of the second reduction lens system (14). Therefore, even if the current value changes due to power supply fluctuations, the upper and lower reduction lens systems (10, 14) fluctuate almost simultaneously at the same time, so that fluctuations such as reduction magnification and rotation are extremely small.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明による電子線縮小転写装置の一
実施例につき図1〜図3を参照して説明する。本実施例
は、縮小レンズ系として対称磁気ダブレットを用いた電
子線縮小転写装置に本発明を適用したものである。図1
は本例の電子線縮小転写装置の構成を示し、この図1に
おいて、カソード1、ウェーネルト(集束電極)2及び
加速電圧が印加されたアノード3より電子銃が構成され
ている。この電子銃から下側に順に、第1のコンデンサ
レンズ4、第2のコンデンサレンズ5、アパーチャ板
6、第3のコンデンサレンズ7、シャッター8及び電子
線透過マスク9を配置する。電子線透過マスク9には回
路パターン等よりなるマスクパターンとアライメント用
のマークとが形成されており、シャッター8には、マス
クパターンにのみ電子線を照射するための開口部8aと
アライメント用のマークにのみ電子線を照射するための
窓部8bとが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the present invention is applied to an electron beam reduction transfer device using a symmetric magnetic doublet as a reduction lens system. FIG.
FIG. 1 shows the configuration of the electron beam reduction transfer apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, an electron gun comprises a cathode 1, a Wehnelt (focusing electrode) 2, and an anode 3 to which an accelerating voltage is applied. A first condenser lens 4, a second condenser lens 5, an aperture plate 6, a third condenser lens 7, a shutter 8, and an electron beam transmission mask 9 are disposed in this order from the electron gun. The electron beam transmitting mask 9 has a mask pattern formed of a circuit pattern and the like, and an alignment mark. The shutter 8 has an opening 8a for irradiating only the mask pattern with an electron beam and an alignment mark. And a window portion 8b for irradiating an electron beam only on the surface.

【0013】また、電子線透過マスク9から下側に順
に、投影レンズ10、開口絞りとしてのアパーチャ板1
3、対物レンズ14及びターゲット17を配置する。投
影レンズ10と対物レンズ14とより所定の縮小倍率β
の対称磁気ダブレットが構成されている。本例では先
ず、投影レンズ10については、電子線透過マスク9側
のボーア径に対してターゲット17側のボーア径を小さ
く設定し、対物レンズ14については、ターゲット17
側のボーア径に対して電子線透過マスク9側のボーア径
を小さく設定している。これにより、投影レンズ10の
磁場と対物レンズ14の磁場との干渉が少なくなり、歪
が小さくなっている。
A projection lens 10 and an aperture plate 1 as an aperture stop are arranged in this order from the electron beam transmission mask 9 to the lower side.
3. The objective lens 14 and the target 17 are arranged. From the projection lens 10 and the objective lens 14, a predetermined reduction magnification β
Symmetric magnetic doublets are constructed. In this example, first, for the projection lens 10, the bore diameter on the target 17 side is set smaller than that on the electron beam transmission mask 9 side, and for the objective lens 14, the target 17
The bore diameter on the electron beam transmission mask 9 side is set smaller than the bore diameter on the side. Thereby, interference between the magnetic field of the projection lens 10 and the magnetic field of the objective lens 14 is reduced, and distortion is reduced.

【0014】次に本例では、投影レンズ10に巻くコイ
ルを、電流と巻数との積であるアンペア・ターンATが
大きい主コイル11とアンペア・ターンATが小さい副
コイル12とに分けて同軸状に巻き付ける。同様に、対
物レンズ14に巻くコイルを、アンペア・ターンATが
大きい主コイル15とアンペア・ターンATが小さい副
コイル16とに分けて同軸状に巻き付ける。
Next, in this embodiment, the coil wound around the projection lens 10 is divided into a main coil 11 having a large ampere-turn AT, which is a product of the current and the number of turns, and a sub-coil 12 having a small ampere-turn AT, and is coaxial. Wrap around. Similarly, the coil wound around the objective lens 14 is divided into a main coil 15 having a large ampere-turn AT and a sub-coil 16 having a small ampere-turn AT, and is wound coaxially.

【0015】この場合、主コイル11と主コイル15と
はシリーズに接続して、共通の電源回路より同一の電流
を流す。そして、主コイル11と主コイル15とは設計
上、同じ電流を流した場合に対称磁気ダブレットの条件
を満たすようにコイルの巻数を調整しておく。ただし、
主コイル11により発生する磁場と主コイル15により
発生する磁場との極性は逆である。また、副コイル12
及び16のコイルの巻数はそれぞれ主コイル11及び1
5の巻数の1/100に設定し、副コイル12及び16
に流れる電流値はそれぞれ主コイル11及び15に流れ
る電流値の1/10に設定する。
In this case, the main coil 11 and the main coil 15 are connected in series, and the same current flows from a common power supply circuit. The design of the main coil 11 and the main coil 15 is such that the number of turns of the coil is adjusted so as to satisfy the condition of the symmetric magnetic doublet when the same current flows. However,
The magnetic field generated by the main coil 11 and the magnetic field generated by the main coil 15 have opposite polarities. The sub coil 12
The number of turns of the coils of the main coils 11 and 1 are respectively
5 is set to 1/100 of the number of turns, and the sub-coils 12 and 16
Is set to 1/10 of the current value flowing through the main coils 11 and 15, respectively.

【0016】本例の動作を説明するに、電子銃のカソー
ド1から放出された電子線は、代表的な軌跡18で示す
ように、コンデンサレンズ4及び5によりアパーチャ板
6の開口部に集束され、これにより電子線源の像である
クロスオーバの寸法が調整される。アパーチャ板6の開
口部から放出された電子線は、コンデンサレンズ7で平
行ビームに変換された後に、シャッター8の開口部を経
て電子線透過マスク9を照射する。電子線透過マスク9
で成形された電子線は、投影レンズ10によりアパーチ
ャ板13の開口部付近に集束された後に、対物レンズ1
4を介してターゲット17上に照射される。これによ
り、電子線透過マスク9のパターンが所定の縮小倍率β
で縮小されてターゲット17上に結像される。投影レン
ズ10及び対物レンズ14よりなる縮小レンズ系は両側
テレセントリックであり、投影レンズ10の焦点距離を
f1、対物レンズ14の焦点距離をf2とすると、縮小
倍率βはほぼf2/f1で表すことができる。
To explain the operation of this embodiment, the electron beam emitted from the cathode 1 of the electron gun is focused on the opening of the aperture plate 6 by the condenser lenses 4 and 5 as shown by a typical trajectory 18. Thereby, the size of the crossover which is the image of the electron beam source is adjusted. The electron beam emitted from the aperture of the aperture plate 6 is converted into a parallel beam by the condenser lens 7 and then irradiates the electron beam transmission mask 9 through the aperture of the shutter 8. Electron beam transmission mask 9
The electron beam formed by the objective lens 1 is focused near the opening of the aperture plate 13 by the projection lens
The light is irradiated onto the target 17 through the target 4. As a result, the pattern of the electron beam transmission mask 9 has a predetermined reduction magnification β.
And the image is formed on the target 17. The reduction lens system composed of the projection lens 10 and the objective lens 14 is bilateral telecentric. If the focal length of the projection lens 10 is f1 and the focal length of the objective lens 14 is f2, the reduction magnification β can be substantially expressed by f2 / f1. it can.

【0017】そして、本例では例えば副コイル12に流
す電流をα%変化させると、投影レンズ10のアンペア
・ターンATは全体として約α/100000(=α/
100・(1/100)・(1/10))倍変化する。
同様に、副コイル16に流す電流をγ%変化させると、
対物レンズ14のアンペア・ターンATは全体として約
γ/100000倍変化する。従って、副コイル12に
流す電流、副コイル16に流す電流又は副コイル12及
び16に流す電流を変化させると、全体として投影レン
ズ10と対物レンズ14との電流比が微調整され、ひい
ては焦点距離の比が微調整される。このことは縮小倍率
βが微調整されることを意味する。
In this embodiment, for example, if the current flowing through the sub-coil 12 is changed by α%, the ampere turn AT of the projection lens 10 as a whole becomes about α / 100000 (= α /
100 × (1/100) × (1/10)) times.
Similarly, when the current flowing through the sub coil 16 is changed by γ%,
The ampere turn AT of the objective lens 14 changes about γ / 100000 times as a whole. Therefore, when the current flowing through the sub-coil 12, the current flowing through the sub-coil 16, or the current flowing through the sub-coils 12 and 16 is changed, the current ratio between the projection lens 10 and the objective lens 14 is finely adjusted as a whole, and as a result, the focal length Is fine-tuned. This means that the reduction magnification β is finely adjusted.

【0018】この場合、本例では投影レンズ10の主コ
イル11と対物レンズ14の主コイル15とをシリーズ
に接続して、それら主コイル11及び15に共通の電源
から同一の電流を流すと共に、副コイル12及び16の
アンペア・ターンATはそれぞれ主コイル11及び15
に比べて1/1000に設定されている。従って、電源
変動等でその電流値が変化しても投影レンズ10の特性
と対物レンズ14の特性とが同時に且つほぼ同様に変動
するので、倍率又は回転等が変動することがない。
In this case, in this embodiment, the main coil 11 of the projection lens 10 and the main coil 15 of the objective lens 14 are connected in series, and the same current is supplied to the main coils 11 and 15 from a common power source. The ampere turns AT of the sub coils 12 and 16 are equal to the main coils 11 and 15 respectively.
Is set to 1/1000 as compared with. Therefore, even if the current value changes due to power supply fluctuation or the like, the characteristics of the projection lens 10 and the characteristics of the objective lens 14 change at the same time and almost the same, so that the magnification or rotation does not change.

【0019】また、レンズ寸法等の製作誤差等のため、
縮小倍率βが設計値から大きくずれているような場合に
は、本例では電子線透過マスク9の電子光学鏡筒の光軸
方向の位置D1あるいはターゲット17の光軸方向の位
置D2を調整することによって、縮小倍率βを設計値に
合わせる。
Also, due to manufacturing errors such as lens dimensions, etc.,
In the case where the reduction magnification β greatly deviates from the design value, in this example, the position D1 of the electron beam transmission mask 9 in the optical axis direction of the electron optical column or the position D2 of the target 17 in the optical axis direction is adjusted. Thereby, the reduction magnification β is adjusted to the design value.

【0020】本例の収差計算結果を図2に示す。図2の
横軸は対物レンズ14の副コイル16の電流値(規格
値)、左側の縦軸は27mm×27mmの視野での歪、
右側の縦軸は縮小倍率及び非点収差係数を示す。この図
2の曲線K1で示すように、電子ビームのボケの主要因
である非点収差係数はレンズ電流を変化させてもほとん
ど変化していない。一方、歪は曲線K3で示すように谷
型に変化しているが、レンズ電流が0.7934から
0.7938まで変化しても歪の値は0.1μm以下で
ある。これに対応して曲線K2で示すように縮小倍率
は、0.33417から0.3334まで変化してい
る。これは対物レンズ14の電流値を調整することによ
り、歪が0.1μm以下という条件下で、縮小倍率βを
0.22%程度微調整することが可能であることを示し
ている。従って、図1のターゲット17としての半導体
ウェハが各種のプロセスを経て0.1%程度伸縮してい
ても、それに応じて縮小倍率βを微調整することによ
り、常に高い重ね合わせ精度でマスクパターンを転写す
ることができる。
FIG. 2 shows the aberration calculation result of the present embodiment. The horizontal axis in FIG. 2 is the current value (standard value) of the sub coil 16 of the objective lens 14, the vertical axis on the left is distortion in a field of view of 27 mm × 27 mm,
The vertical axis on the right side shows the reduction magnification and the astigmatism coefficient. As shown by the curve K1 in FIG. 2, the astigmatism coefficient which is a main factor of the blur of the electron beam hardly changes even when the lens current is changed. On the other hand, the distortion changes in a valley shape as shown by the curve K3, but the value of the distortion is 0.1 μm or less even when the lens current changes from 0.7934 to 0.7938. Correspondingly, the reduction magnification changes from 0.33417 to 0.3334 as shown by the curve K2. This indicates that by adjusting the current value of the objective lens 14, it is possible to finely adjust the reduction magnification β by about 0.22% under the condition that the distortion is 0.1 μm or less. Therefore, even if the semiconductor wafer as the target 17 shown in FIG. 1 expands and contracts by about 0.1% through various processes, the mask pattern can always be formed with high overlay accuracy by finely adjusting the reduction magnification β accordingly. Can be transcribed.

【0021】次に、図3は電子線透過マスク9の位置D
1を変えた場合の収差計算結果であり、図3(a)の曲
線K4は縮小倍率、図3(b)の曲線K5は27mm×
27mmの視野での歪を示す。マスク位置D1はターゲ
ット17に近づく方向を正(+)に取っている。ただ
し、マスク位置D1を変化させる毎に、歪が最小になる
ように投影レンズ10及び対物レンズ14の電流値を変
えている。図3(b)よりマスク位置D1を−6mm〜
9mmに幅で15mm変化させても歪は0.1μm以下
であることが分かる。これに対応して、図3(a)に示
すように、縮小倍率は0.33499から0.3327
3に変化している。このことは、マスク位置D1を変化
させることにより、歪が0.1μm以下という条件下
で、縮小倍率βを0.678%程度の範囲で比較的大き
く変えることができることを意味する。同様に、ターゲ
ット17の位置D2を変えても縮小倍率を比較的大きく
変えることができる。
FIG. 3 shows the position D of the electron beam transmitting mask 9.
3 are the aberration calculation results when 1 is changed. The curve K4 in FIG. 3A is the reduction magnification, and the curve K5 in FIG.
The distortion in a visual field of 27 mm is shown. The mask position D1 takes the direction approaching the target 17 as positive (+). However, each time the mask position D1 is changed, the current values of the projection lens 10 and the objective lens 14 are changed so that the distortion is minimized. 3B, the mask position D1 is set to -6 mm or more.
It can be seen that even if the width is changed by 15 mm to 9 mm, the strain is 0.1 μm or less. Correspondingly, as shown in FIG. 3A, the reduction magnification is from 0.33499 to 0.3327.
It has changed to 3. This means that, by changing the mask position D1, the reduction magnification β can be changed relatively largely within the range of about 0.678% under the condition that the distortion is 0.1 μm or less. Similarly, even if the position D2 of the target 17 is changed, the reduction magnification can be changed relatively large.

【0022】従って、製造コストを低減するため例えば
レンズ部品の加工精度及びレンズ位置の精度等を粗く設
定して、縮小倍率βが設計値から比較的大きく例えば1
%程度外れたような場合には、電子線透過マスク9の光
軸方向の位置D1あるいはターゲット17の光軸方向の
位置D2を調整することによって、その縮小倍率βを設
計値に近づけることができる。これにより電子光系の製
作精度を粗くすることができる。また、上記の実施例の
電子線縮小転写装置は、例えば図1に示すように、電子
線源(1)から放出される電子線を照明レンズ系(4,
5,7)を介して電子線透過マスク(9)に照射し、こ
の電子線透過マスク(9)を透過した電子線を2個の縮
小レンズ系(10,14)を介してターゲット(17)
上に導く電子線縮小転写装置において、それら2個の縮
小レンズ系(10,14)の電流比を変えることによ
り、それら2個の縮小レンズ系(10,14)による縮
小倍率を調整するようにしたものとみなすことができ
る。この電子線縮小転写装置によれば、2個の縮小レン
ズ系の電流比を変えることにより縮小倍率を変えるよう
にしている。従って、縮小レンズ系のレンズ位置は変わ
らないので、歪を小さく抑えた上で縮小倍率を比較的広
い範囲で微調整できる利点がある。更に、縮小倍率を電
気的に計算機制御等で容易に調整することができる。ま
た、上記の実施例の電子線縮小転写装置は、例えば図1
に示すように、電子線源(1)から放出される電子線を
照明レンズ系(4,5,7)を介して電子線透過マスク
(9)に照射し、この電子線透過マスク(9)を透過し
た電子線を縮小レンズ系(10,14)を介してターゲ
ット(17)上に導く電子線縮小転写装置において、そ
の電子線透過マスク(9)若しくはそのターゲット(1
7)(又はこれらの両方)の光軸方向の位置を調整する
ことにより、又はその電子線透過マスク(9)若しくは
そのターゲット(17)(又はこれらの両方)の光軸方
向の位置を設計位置からずらすことにより、その縮小レ
ンズ系(10,14)の縮小倍率を調整するようにした
ものであるともみなすことができる。この電子線縮小転
写装置によれば、電子線透過マスク又はターゲットの電
子光 学鏡筒の光軸方向における位置を調整する(設計位
置からずらす)ことにより、歪を小さく抑えた上で縮小
倍率をより広い範囲で粗調整できる。従って、電子光学
系の製作精度を粗く設定した場合でも、縮小倍率を容易
に目標値に近づけることができる利点がある。なお、本
発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
Therefore, in order to reduce the manufacturing cost, for example, the processing accuracy of the lens component and the accuracy of the lens position are roughly set, and the reduction magnification β is relatively large from the design value, for example, 1
%, The reduction magnification β can be made closer to the design value by adjusting the position D1 of the electron beam transmission mask 9 in the optical axis direction or the position D2 of the target 17 in the optical axis direction. . Thereby, the manufacturing accuracy of the electron optical system can be reduced. Also, in the above embodiment,
For example, as shown in FIG.
The electron beam emitted from the source (1) is transmitted to the illumination lens system (4, 4).
Irradiate the electron beam transmission mask (9) through (5, 7),
The electron beam transmitted through the electron beam transmission mask (9)
Target (17) via small lens system (10, 14)
In the electron beam reduction transfer device leading up, the two reductions
By changing the current ratio of the small lens system (10, 14)
And reduction by the two reduction lens systems (10, 14).
Can be considered as adjusting the small magnification.
You. According to this electron beam reduction transfer device, two reduction lenses
Change the reduction ratio by changing the current ratio of the
I have to. Therefore, the lens position of the reduction lens system changes.
, The distortion is kept small and the reduction ratio is relatively wide.
It has the advantage that it can be fine-tuned within a small range. In addition, the reduction
It can be easily adjusted by computer control or the like. Ma
In addition, the electron beam reduction transfer device of the above-described embodiment is, for example, shown in FIG.
As shown in the figure, the electron beam emitted from the electron beam source (1) is
Electron beam transmission mask via illumination lens system (4,5,7)
(9), and is transmitted through this electron beam transmission mask (9).
Target beam through the reduction lens system (10, 14).
In the electron beam reduction transfer device leading to the
Electron beam transmission mask (9) or its target (1)
7) Adjust the position of the optical axis (or both of them)
Or the electron beam transmission mask (9) or
Optical axis direction of the target (17) (or both)
By shifting the direction from the design position, the reduction
Adjustment of reduction ratio of lens system (10, 14)
Can also be considered as something. This electron beam reduction
According to the imaging apparatus, the electron beam transmission mask or the target
Adjusting the position in the optical axis direction of the child light Science barrel (design position
To reduce distortion while keeping distortion low.
The magnification can be roughly adjusted over a wider range. Therefore, electron optics
Easy reduction ratio even when system manufacturing accuracy is set roughly
Has the advantage that it can approach the target value. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【発明の効果】 本発明の 電子線縮小転写装置によれば、
例えば第1の副コイルと第2の副コイルとに流す電流を
調整することにより、第1の縮小レンズ系と第2の縮小
レンズ系との電流比が調整され、ひいては縮小倍率が調
整される。更に、第1の主コイルと第2の主コイルとが
直列に接続され、同一の電流が供給されているので、電
源変動等で電流値が変化しても2個のレンズの特性が同
時に且つほぼ同様に変動するので、縮小倍率や回転が変
動することがない利点がある。
According to the electron beam reduction transfer apparatus of the present invention,
For example, by adjusting the current flowing through the first sub-coil and the second sub-coil, the current ratio between the first reduction lens system and the second reduction lens system is adjusted, and thus the reduction magnification is adjusted. . Furthermore, since the first main coil and the second main coil are connected in series and supplied with the same current, even if the current value changes due to power fluctuation or the like, the characteristics of the two lenses are simultaneously and simultaneously. Since the fluctuations are almost the same, there is an advantage that the reduction ratio and the rotation do not fluctuate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電子線縮小転写装置の一実施例を
示す縦断面の端面図である。
FIG. 1 is an end view of a longitudinal section showing an embodiment of an electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention.

【図2】実施例においてレンズ電流を変えた場合の結像
特性の変化を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating a change in an imaging characteristic when a lens current is changed in the embodiment.

【図3】(a)は実施例においてマスク位置D1を変え
た場合の縮小倍率の変化を示す特性図、(b)は実施例
においてマスク位置D1を変えた場合の歪の変化を示す
特性図である。
FIG. 3A is a characteristic diagram showing a change in reduction magnification when the mask position D1 is changed in the embodiment, and FIG. 3B is a characteristic diagram showing a change in distortion when the mask position D1 is changed in the embodiment. It is.

【図4】従来の電子線縮小転写装置の電子線透過マスク
側の縮小レンズの断面の端面図である。
FIG. 4 is an end view of a cross section of a reduction lens on an electron beam transmission mask side of a conventional electron beam reduction transfer device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カソード 4 第1のコンデンサレンズ 5 第2のコンデンサレンズ 7 第3のコンデンサレンズ 9 電子線透過マスク 10 投影レンズ 11 主コイル 12 副コイル 14 対物レンズ 15 主コイル 16 副コイル 17 ターゲット Reference Signs List 1 cathode 4 first condenser lens 5 second condenser lens 7 third condenser lens 9 electron beam transmission mask 10 projection lens 11 main coil 12 sub-coil 14 objective lens 15 main coil 16 sub-coil 17 target

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電子線源から放出される電子線を照明レ
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を第1の縮小レンズ系及び第
2の縮小レンズ系を介してターゲット上に導く電子線縮
小転写装置において、 前記第1の縮小レンズ系に電流と巻数との積の大きい第
1の主コイルと電流と巻数との積の小さい第1の副コイ
ルとを巻回し、前記第2の縮小レンズ系にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイルと電流と巻数との積の小
さい第2の副コイルとを巻回した事を特徴とする電子線
縮小転写装置。
An electron beam emitted from an electron beam source is irradiated on an electron beam transmission mask via an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask is irradiated with a first reduction lens system and a second reduction lens system. An electron beam reduction transfer device for guiding a target through a reduction lens system, wherein the first reduction lens system has a first main coil having a large product of the current and the number of turns, and a first main coil having a small product of the current and the number of turns. And a second main coil having a large product of the current and the number of turns and a second sub coil having a small product of the current and the number of turns are also wound around the second reduction lens system. Characteristic electron beam reduction transfer device.
【請求項2】 電子線源から放出される電子線を照明レ
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を第1の縮小レンズ系及び第
2の縮小レンズ系を介してターゲット上に導く電子線縮
小転写装置において、 前記第1の縮小レンズ系に電流と巻数との積の大きい第
1の主コイルと電流と巻数との積の小さい第1の副コイ
ルとを巻回し、前記第2の縮小レンズ系にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイルと電流と巻数との積の小
さい第2の副コイルとを巻回し、 前記第1の主コイル及び第2の主コイルには直列に同一
の電源から電流を供給した事を特徴とする電子線縮小転
写装置。
2. An electron beam emitted from an electron beam source is irradiated on an electron beam transmission mask via an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask is irradiated with a first reduction lens system and a second electron beam. An electron beam reduction transfer device for guiding a target through a reduction lens system, wherein the first reduction lens system has a first main coil having a large product of the current and the number of turns, and a first main coil having a small product of the current and the number of turns. A second main coil having a large product of the current and the number of turns and a second sub coil having a small product of the current and the number of turns in the second reduction lens system; An electron beam reduction transfer apparatus, wherein current is supplied to the first main coil and the second main coil in series from the same power supply.
【請求項3】 電子線源から放出される電子線を照明レ
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を第1の縮小レンズ系及び第
2の縮小レンズ系を介してターゲット上に導く電子線縮
小転写装置において、 前記第1の縮小レンズ系に電流と巻数との積の大きい第
1の主コイルと電流と巻数との積の小さい第1の副コイ
ルとを巻回し、前記第2の縮小レンズ系にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイルと電流と巻数との積の小
さい第2の副コイルとを巻回し、 前記第1の主コイル及び第2の主コイルには直列に同一
の電源から電流を供給し、前記第1の副コイルと第2の
副コイルとに流す電流を調整することにより前記第1の
縮小レンズ系及び第2の縮小レンズ系による縮小倍率を
調整するようにした事を特徴とする電子線縮小転写装
置。
3. An electron beam emitted from an electron beam source is applied to an electron beam transmission mask via an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask is irradiated with a first reduction lens system and a second electron beam. An electron beam reduction transfer device for guiding a target through a reduction lens system, wherein the first reduction lens system has a first main coil having a large product of the current and the number of turns, and a first main coil having a small product of the current and the number of turns. A second main coil having a large product of the current and the number of turns and a second sub coil having a small product of the current and the number of turns in the second reduction lens system; A current is supplied to the first main coil and the second main coil in series from the same power supply, and the current flowing to the first sub coil and the second sub coil is adjusted to thereby reduce the first reduction lens. System and the second reduction lens system to adjust the reduction magnification. Things electron ray reduction transfer apparatus according to claim.
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