JP3265764B2 - 電子ビーム露光方法および装置 - Google Patents
電子ビーム露光方法および装置Info
- Publication number
- JP3265764B2 JP3265764B2 JP28694893A JP28694893A JP3265764B2 JP 3265764 B2 JP3265764 B2 JP 3265764B2 JP 28694893 A JP28694893 A JP 28694893A JP 28694893 A JP28694893 A JP 28694893A JP 3265764 B2 JP3265764 B2 JP 3265764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- astigmatism
- slit
- lens
- image
- correcting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハやマス
ク上に、パターンデータをもとに直接パターンを描く、
直接描画方式の電子ビーム露光技術に関し、荷電粒子で
ある電子が反発しあってピントぼけをひきおこす、空間
電荷効果の低減を行い、かつ、電流密度の均一性を保
ち、均一なビーム電流で無駄なく露光する技術を提供す
るものである。
ク上に、パターンデータをもとに直接パターンを描く、
直接描画方式の電子ビーム露光技術に関し、荷電粒子で
ある電子が反発しあってピントぼけをひきおこす、空間
電荷効果の低減を行い、かつ、電流密度の均一性を保
ち、均一なビーム電流で無駄なく露光する技術を提供す
るものである。
【０００２】また、特に、ブランキングアパーチャアレ
イ（Blanking Aperture Array 以降ＢＡＡとよぶ）など
広い面積をもつスリット（またはスリットの集合体）に
対しては、均一照射範囲をオーバーせず、かつ、ラウン
ドアパーチャによるビームの絞りの効果をそこなわず
に、ＢＡＡ全面にビームをあてることのできる技術を提
供するものである。
イ（Blanking Aperture Array 以降ＢＡＡとよぶ）など
広い面積をもつスリット（またはスリットの集合体）に
対しては、均一照射範囲をオーバーせず、かつ、ラウン
ドアパーチャによるビームの絞りの効果をそこなわず
に、ＢＡＡ全面にビームをあてることのできる技術を提
供するものである。
【０００３】
【従来の技術】電子ビーム露光装置としては以下の４つ
の方法が実用化されている。 １．ビームをスポット状に使用し、その集合でパターン
を形成するポイントビーム方式。 ２．二種類の矩形のスリットを用い、組み合わせかたを
変えることでサイズの異なる矩形ビームを形成し、その
集合でパターンを形成する可変矩形ビーム方式。
の方法が実用化されている。 １．ビームをスポット状に使用し、その集合でパターン
を形成するポイントビーム方式。 ２．二種類の矩形のスリットを用い、組み合わせかたを
変えることでサイズの異なる矩形ビームを形成し、その
集合でパターンを形成する可変矩形ビーム方式。
【０００４】３．所望するパターン形状をもつステンシ
ルマスクを使用し、パターンごとに交換して焼き付ける
ステンシルマスク方式。 ４．二次元のスリットの集合を使用し、各スリットをオ
ン／オフすることで、任意のパターンを形成するＢＡＡ
方式。
ルマスクを使用し、パターンごとに交換して焼き付ける
ステンシルマスク方式。 ４．二次元のスリットの集合を使用し、各スリットをオ
ン／オフすることで、任意のパターンを形成するＢＡＡ
方式。
【０００５】図７に従来用いられている、電子ビーム光
学系の構成図を示す。なお、偏向器等、一部は省略して
描いている。ＬａＢ6 フィラメント７１により電子ビー
ムを発生する。レンズは第１レンズ７４から第６レンズ
８４まであり、第１、第２、第３レンズ７４、７６、７
７は集束レンズ、第４、第５レンズ８０、８２は縮小レ
ンズ群、第６レンズ８４は投影レンズである。
学系の構成図を示す。なお、偏向器等、一部は省略して
描いている。ＬａＢ6 フィラメント７１により電子ビー
ムを発生する。レンズは第１レンズ７４から第６レンズ
８４まであり、第１、第２、第３レンズ７４、７６、７
７は集束レンズ、第４、第５レンズ８０、８２は縮小レ
ンズ群、第６レンズ８４は投影レンズである。
【０００６】第１レンズ７４と第２レンズ７６の間に第
１スリット７５が、第３レンズ７７内に第２スリット７
８があり、第３レンズ７７と第４レンズ８０の間にはビ
ームをオン／オフするためのブランキング電極７９があ
る。なお、第２スリット７８は各方式によって異なり、
可変矩形ビーム方式の場合は矩形であり、ステンシルマ
スク方式の場合には、マスクのパターン形状をしてお
り、ＢＡＡ方式の場合には、ＢＡＡのスリットとなる。
１スリット７５が、第３レンズ７７内に第２スリット７
８があり、第３レンズ７７と第４レンズ８０の間にはビ
ームをオン／オフするためのブランキング電極７９があ
る。なお、第２スリット７８は各方式によって異なり、
可変矩形ビーム方式の場合は矩形であり、ステンシルマ
スク方式の場合には、マスクのパターン形状をしてお
り、ＢＡＡ方式の場合には、ＢＡＡのスリットとなる。
【０００７】また、第４レンズ８０と第５レンズ８２の
間には解像度を上げるために用いる、ビームを絞るラウ
ンドアパーチャ８１がある。第６レンズ８４には、ビー
ムを偏向するときに発生する非点収差を補正するため
に、四極場を発生する非点収差補正コイル８３があり、
主偏向器の偏向位置にあわせて補正量を変化させる動的
補正を行っている。
間には解像度を上げるために用いる、ビームを絞るラウ
ンドアパーチャ８１がある。第６レンズ８４には、ビー
ムを偏向するときに発生する非点収差を補正するため
に、四極場を発生する非点収差補正コイル８３があり、
主偏向器の偏向位置にあわせて補正量を変化させる動的
補正を行っている。
【０００８】なお、非点収差補正用の四極場コイルの動
作原理、効果に関しては、たとえば電子・イオンビーム
ハンドブック (第２版 日刊工業新聞社、昭和61年9 月
25日発行) の72頁から83頁にかけて記述されている。図
中で、実線は電子銃のビームによるクロスオーバー像の
発散、集束を示し、点線は、スリット像の発散、集束を
示している。
作原理、効果に関しては、たとえば電子・イオンビーム
ハンドブック (第２版 日刊工業新聞社、昭和61年9 月
25日発行) の72頁から83頁にかけて記述されている。図
中で、実線は電子銃のビームによるクロスオーバー像の
発散、集束を示し、点線は、スリット像の発散、集束を
示している。
【０００９】ＬａＢ6 フィラメント７１で構成された電
子銃から出された電子ビームは、実線に示すように第
２、第３レンズ７６、７７の間と、ブランキング電極７
９、ラウンドアパーチャ８１および第６レンズ８４中で
集束して、クロスオーバー像を結像する。第１スリット
７５の像は点線で示すように、第２スリット７８に結像
され、ここで生じた第２スリット像（可変矩形ビームの
場合には、第１スリットと第２スリットをあわせた像）
は、第４、５レンズ８０、８２により縮小され、ラウン
ドアパーチャ８１により絞られ、投影レンズである第６
レンズ８４によって試料台８６上の試料８５に転写され
る。
子銃から出された電子ビームは、実線に示すように第
２、第３レンズ７６、７７の間と、ブランキング電極７
９、ラウンドアパーチャ８１および第６レンズ８４中で
集束して、クロスオーバー像を結像する。第１スリット
７５の像は点線で示すように、第２スリット７８に結像
され、ここで生じた第２スリット像（可変矩形ビームの
場合には、第１スリットと第２スリットをあわせた像）
は、第４、５レンズ８０、８２により縮小され、ラウン
ドアパーチャ８１により絞られ、投影レンズである第６
レンズ８４によって試料台８６上の試料８５に転写され
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来用いられていた電
子ビーム露光装置では、以下に述べる欠点があった。一
番目の問題点として、ビームぼけを引き起こす空間電荷
効果を小さくすることができないという問題があった。
空間電荷効果は、ビームの飛距離と電流値に比例する。
したがって、ビームの飛距離（＝レンズの焦点距離）を
小さくしたり、電流値を小さくすれば、抑えることがで
きる。
子ビーム露光装置では、以下に述べる欠点があった。一
番目の問題点として、ビームぼけを引き起こす空間電荷
効果を小さくすることができないという問題があった。
空間電荷効果は、ビームの飛距離と電流値に比例する。
したがって、ビームの飛距離（＝レンズの焦点距離）を
小さくしたり、電流値を小さくすれば、抑えることがで
きる。
【００１１】しかし、レンズの焦点距離を小さくするに
は、ビームの屈折率を大きくしなければならない。この
ため、レンズの磁場強度を大きくしなければならず、レ
ンズコイルの電流を多く流す必要がある。この結果、レ
ンズコイルの発熱が大きくなり、この発熱で試料が膨張
をおこし、位置合わせずれやパターンずれなどの問題を
引き起こした。
は、ビームの屈折率を大きくしなければならない。この
ため、レンズの磁場強度を大きくしなければならず、レ
ンズコイルの電流を多く流す必要がある。この結果、レ
ンズコイルの発熱が大きくなり、この発熱で試料が膨張
をおこし、位置合わせずれやパターンずれなどの問題を
引き起こした。
【００１２】また、たとえ発熱の問題をクリアできたと
しても、レンズコイルの磁極に用いる材料の飽和磁極密
度を越えて磁場強度を大きくすることはできないため、
レンズの磁場強度を大きくするには限界があった。一
方、ビームの電流値を下げる対策では、一定の露光量を
確保するために、ショットの時間を長くしてトータルの
電流値を一定にする必要があり、スループットを下げざ
るを得ないという問題があった。
しても、レンズコイルの磁極に用いる材料の飽和磁極密
度を越えて磁場強度を大きくすることはできないため、
レンズの磁場強度を大きくするには限界があった。一
方、ビームの電流値を下げる対策では、一定の露光量を
確保するために、ショットの時間を長くしてトータルの
電流値を一定にする必要があり、スループットを下げざ
るを得ないという問題があった。
【００１３】したがって、従来の方式では、空間電荷効
果を避ける有効な手段をとることができなかった。二番
目の問題点として、ビームの均一照射部の有効面積に対
して、スリットによって切りだした面積が小さいことに
より、効率的にビームを使用できないという問題があっ
た。
果を避ける有効な手段をとることができなかった。二番
目の問題点として、ビームの均一照射部の有効面積に対
して、スリットによって切りだした面積が小さいことに
より、効率的にビームを使用できないという問題があっ
た。
【００１４】図８は、ビームの均一照射範囲に対する、
スリットによるビームの利用効率を説明する図である。
ビームの均一照射範囲を直径φの円形とし、短辺ｍ、長
辺ａｍの長方形のスリットを切りだすとすると、ビーム
の均一照射面積Ｓ1 とスリット面積Ｓ2 はそれぞれ、 Ｓ1 ＝π（φ／２）2 ＝（π／４）φ2 Ｓ2 ＝ａｍ・ｍ となる。
スリットによるビームの利用効率を説明する図である。
ビームの均一照射範囲を直径φの円形とし、短辺ｍ、長
辺ａｍの長方形のスリットを切りだすとすると、ビーム
の均一照射面積Ｓ1 とスリット面積Ｓ2 はそれぞれ、 Ｓ1 ＝π（φ／２）2 ＝（π／４）φ2 Ｓ2 ＝ａｍ・ｍ となる。
【００１５】図でピタゴラスの定理から、 φ2 ＝（ａｍ）2 ＋ｍ2 ＝（ａ2 ＋１）ｍ2 ∴ Ｓ2 ＝ａｍ・ｍ＝ａｍ2 ＝ａφ2 ／（ａ2 ＋１） したがって、ビーム有効利用率Ｓ2 ／Ｓ1 は、次式であ
らわされる。
らわされる。
【００１６】
【数１】 図９は、ビームの有効利用率を示すグラフで、横軸は長
方形スリットの短辺と長辺の比ａ、縦軸は有効利用率Ｓ
2 ／Ｓ1 である。ａ＝１の正方形のときに、有効利用率
が約６４％で最大になり、ａ＞１やａ＜１の長方形のと
きには、下がることが分かる。
方形スリットの短辺と長辺の比ａ、縦軸は有効利用率Ｓ
2 ／Ｓ1 である。ａ＝１の正方形のときに、有効利用率
が約６４％で最大になり、ａ＞１やａ＜１の長方形のと
きには、下がることが分かる。
【００１７】第２スリットとして、たとえば長辺と短辺
の比が３（ａ＝３）の長方形のものを使用した場合に
は、有効利用率が約３８％にまで低下してしまう。通常
用いるスリットは、正方形とは限らない。したがって、
やはり、電流密度が低く、ショット時間が長くなるた
め、スループットが上げられないという問題があった。
の比が３（ａ＝３）の長方形のものを使用した場合に
は、有効利用率が約３８％にまで低下してしまう。通常
用いるスリットは、正方形とは限らない。したがって、
やはり、電流密度が低く、ショット時間が長くなるた
め、スループットが上げられないという問題があった。
【００１８】三番めに、特に、ＢＡＡ方式を用いる問題
点として、ＢＡＡに照射するビーム範囲を大きくできな
いという問題があった。ＢＡＡは、それまで使用してい
た可変矩形ビーム方式や、ステンシルマスク方式にくら
べて、第２スリット（＝ＢＡＡ）の大きさが巨大になっ
ている。しかし、照射ビームはスリット全面に対して均
一にしなければならない。
点として、ＢＡＡに照射するビーム範囲を大きくできな
いという問題があった。ＢＡＡは、それまで使用してい
た可変矩形ビーム方式や、ステンシルマスク方式にくら
べて、第２スリット（＝ＢＡＡ）の大きさが巨大になっ
ている。しかし、照射ビームはスリット全面に対して均
一にしなければならない。
【００１９】第１スリットの大きさを大きくした場合に
は、電子銃から出てくるビームを絞る効果が小さくな
り、均一照射範囲よりも広い断面積のビームが出るた
め、ビームの均一性が下がる。逆に、第１スリットの大
きさを小さくした場合には、電子銃から出てくるビーム
を絞ることができるため、均一性を上げることができる
が、第２スリットに対する拡大率は大きくしなければな
らない。
は、電子銃から出てくるビームを絞る効果が小さくな
り、均一照射範囲よりも広い断面積のビームが出るた
め、ビームの均一性が下がる。逆に、第１スリットの大
きさを小さくした場合には、電子銃から出てくるビーム
を絞ることができるため、均一性を上げることができる
が、第２スリットに対する拡大率は大きくしなければな
らない。
【００２０】スリット像の拡大率が大きくなると、クロ
スオーバー像の縮小率が大きくなるため、ラウンドアパ
ーチャ部分でのクロスオーバー像が小さくなり、ビーム
を絞る効果が小さくなり、やはり、ビームの均一性が下
がる。このとき、ビームの均一性を上げるためにラウン
ドアパーチャの絞りを小さくすると、電流密度の低下を
招き、スループットを下げることとなる。
スオーバー像の縮小率が大きくなるため、ラウンドアパ
ーチャ部分でのクロスオーバー像が小さくなり、ビーム
を絞る効果が小さくなり、やはり、ビームの均一性が下
がる。このとき、ビームの均一性を上げるためにラウン
ドアパーチャの絞りを小さくすると、電流密度の低下を
招き、スループットを下げることとなる。
【００２１】したがって、ＢＡＡに均一に照射し、か
つ、試料にも均一に露光する方法がなかった。以上述べ
たように従来方式では、空間電荷効果を抑えることが
できない。ビームの有効利用率を上げられないため
に、ショット時間を短縮することができない。ＢＡＡ
タイプのスリット全面に、均一なビームを照射し、かつ
試料にも均一に照射することができない。といった問題
があった。
つ、試料にも均一に露光する方法がなかった。以上述べ
たように従来方式では、空間電荷効果を抑えることが
できない。ビームの有効利用率を上げられないため
に、ショット時間を短縮することができない。ＢＡＡ
タイプのスリット全面に、均一なビームを照射し、かつ
試料にも均一に照射することができない。といった問題
があった。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決した電子ビーム露光技術を提供するものである。前
記課題は、縮小レンズの前段に設けた非点収差発生手段
を用いて非点収差を発生させる工程と、前記縮小レンズ
の後段に設けた非点収差補正手段を用いて前記発生した
非点収差を補正する工程と、投影レンズを用いて試料上
に露光する工程とを具備することを特徴とする電子ビー
ム露光方法によって解決される。
解決した電子ビーム露光技術を提供するものである。前
記課題は、縮小レンズの前段に設けた非点収差発生手段
を用いて非点収差を発生させる工程と、前記縮小レンズ
の後段に設けた非点収差補正手段を用いて前記発生した
非点収差を補正する工程と、投影レンズを用いて試料上
に露光する工程とを具備することを特徴とする電子ビー
ム露光方法によって解決される。
【００２３】または、前記非点収差を補正するコイルと
して、前記投影レンズ内に設けた非点収差補正手段を用
いることを特徴とする電子ビーム露光方法によって解決
される。または、第１のスリットの後段で、かつ、クロ
スオーバ像が結像される位置に設けた非点収差発生手段
を用いて非点収差を発生させる工程と、第２スリットの
後段に設けた非点収差補正手段を用いて前記発生した非
点収差を補正する工程と、投影レンズを用いて試料上に
露光する工程とを具備することを特徴とする電子ビーム
露光方法によって解決される。
して、前記投影レンズ内に設けた非点収差補正手段を用
いることを特徴とする電子ビーム露光方法によって解決
される。または、第１のスリットの後段で、かつ、クロ
スオーバ像が結像される位置に設けた非点収差発生手段
を用いて非点収差を発生させる工程と、第２スリットの
後段に設けた非点収差補正手段を用いて前記発生した非
点収差を補正する工程と、投影レンズを用いて試料上に
露光する工程とを具備することを特徴とする電子ビーム
露光方法によって解決される。
【００２４】または、第１のスリットの前段に設けた非
点収差発生手段を用いて非点収差を発生させる工程と、
前記第１のスリットよりも後段で第１のスリット像が集
束する、第２のスリットの、後段に設けた非点収差補正
手段を用いて、前記非点収差を補正する工程と、投影レ
ンズを用いて試料上に露光する工程とを具備することを
特徴とする電子ビーム露光方法によって解決される。
点収差発生手段を用いて非点収差を発生させる工程と、
前記第１のスリットよりも後段で第１のスリット像が集
束する、第２のスリットの、後段に設けた非点収差補正
手段を用いて、前記非点収差を補正する工程と、投影レ
ンズを用いて試料上に露光する工程とを具備することを
特徴とする電子ビーム露光方法によって解決される。
【００２５】または、前記第２のスリットとして、ブラ
ンキングアパーチャアレイを用いることを特徴とする電
子ビーム露光方法によって解決される。または、縮小レ
ンズと、前記縮小レンズの前段に設けた非点収差発生手
段と、前記縮小レンズの後段に設けた非点収差補正手段
とを具備することを特徴とする電子ビーム露光装置によ
って解決される。
ンキングアパーチャアレイを用いることを特徴とする電
子ビーム露光方法によって解決される。または、縮小レ
ンズと、前記縮小レンズの前段に設けた非点収差発生手
段と、前記縮小レンズの後段に設けた非点収差補正手段
とを具備することを特徴とする電子ビーム露光装置によ
って解決される。
【００２６】または、第１のスリットと、前記第１のス
リットの後段で、かつ、クロスオーバ像が結像される位
置に設けた非点収差を発生する非点収差発生手段と、第
２スリットと、前記第２スリットの後段に設けた前記発
生した非点収差を補正する非点収差補正手段とを具備す
ることを特徴とする電子ビーム露光装置によって解決さ
れる。
リットの後段で、かつ、クロスオーバ像が結像される位
置に設けた非点収差を発生する非点収差発生手段と、第
２スリットと、前記第２スリットの後段に設けた前記発
生した非点収差を補正する非点収差補正手段とを具備す
ることを特徴とする電子ビーム露光装置によって解決さ
れる。
【００２７】または、第１のスリットと、前記第１のス
リットの前段に設けた非点収差を発生する非点収差発生
手段と、前記第１のスリットよりも後段で第１のスリッ
ト像が集束する、第２のスリットと、前記第２のスリッ
トの後段に設けた前記非点収差を補正する非点収差補正
手段とを具備することを特徴とする電子ビーム露光装置
によって解決される。
リットの前段に設けた非点収差を発生する非点収差発生
手段と、前記第１のスリットよりも後段で第１のスリッ
ト像が集束する、第２のスリットと、前記第２のスリッ
トの後段に設けた前記非点収差を補正する非点収差補正
手段とを具備することを特徴とする電子ビーム露光装置
によって解決される。
【００２８】
【作用】縮小レンズの前段で非点収差を発生させること
でビームの集中を防ぎ、空間電荷効果を防ぐことができ
る。発生させた非点収差は縮小レンズの後段で補正する
ことで、収差のないパターンを焼き付けることができ
る。また、第１スリットの前段の位置や、後段のクロス
オーバ像が結像される位置で非点収差を発生させること
で、ＢＡＡタイプのような大きな第２スリット全面に均
一にビームを照射することができる。発生させた非点収
差は第２スリットの後段で補正することで、収差のない
パターンを焼き付けることができる。
でビームの集中を防ぎ、空間電荷効果を防ぐことができ
る。発生させた非点収差は縮小レンズの後段で補正する
ことで、収差のないパターンを焼き付けることができ
る。また、第１スリットの前段の位置や、後段のクロス
オーバ像が結像される位置で非点収差を発生させること
で、ＢＡＡタイプのような大きな第２スリット全面に均
一にビームを照射することができる。発生させた非点収
差は第２スリットの後段で補正することで、収差のない
パターンを焼き付けることができる。
【００２９】以下に本発明の効果について説明する。図
１は本発明の原理説明図であり、１はスリット像、２は
非点収差発生手段、３は非点収差が発生してないときの
クロスオーバー像、４は非点収差を発生させたときのク
ロスオーバー像、５は縮小レンズ、６は縮小されたスリ
ット像である。
１は本発明の原理説明図であり、１はスリット像、２は
非点収差発生手段、３は非点収差が発生してないときの
クロスオーバー像、４は非点収差を発生させたときのク
ロスオーバー像、５は縮小レンズ、６は縮小されたスリ
ット像である。
【００３０】スリット像１と縮小レンズ５との距離は10
0 ｍｍであり、クロスオーバー像３、４が縮小レンズ５
の手前20ｍｍの面に結像されている。非点収差発生手段
２がない場合には、クロスオーバー像３は半径ＱＳ＝25
0 μｍの円である。縮小レンズ５の焦点距離を20ｍｍと
すれば、幾何光学の公式 １／ｆ＝１／ｓ＋１／ｓ’ （ｆ：焦点距離、ｓ：レンズと物面の距離、ｓ’：レン
ズと像面の距離）より、像は縮小レンズから25ｍｍの位
置にできる。
0 ｍｍであり、クロスオーバー像３、４が縮小レンズ５
の手前20ｍｍの面に結像されている。非点収差発生手段
２がない場合には、クロスオーバー像３は半径ＱＳ＝25
0 μｍの円である。縮小レンズ５の焦点距離を20ｍｍと
すれば、幾何光学の公式 １／ｆ＝１／ｓ＋１／ｓ’ （ｆ：焦点距離、ｓ：レンズと物面の距離、ｓ’：レン
ズと像面の距離）より、像は縮小レンズから25ｍｍの位
置にできる。
【００３１】したがって、50μｍ□のスリット像１は、
縮小レンズ５により、ｓ’／ｓ、すなわち、25／100 ＝
１／４に縮小されて12.5μｍ□の像６が結像する。本発
明により、非点収差発生手段を用いて、たとえば１：３
にクロスオーバー像３を引き延ばしたとする。引き延ば
されたクロスオーバー像４は長半径ＱＲ＝750 μｍ、短
半径250 μｍの長円状となる。
縮小レンズ５により、ｓ’／ｓ、すなわち、25／100 ＝
１／４に縮小されて12.5μｍ□の像６が結像する。本発
明により、非点収差発生手段を用いて、たとえば１：３
にクロスオーバー像３を引き延ばしたとする。引き延ば
されたクロスオーバー像４は長半径ＱＲ＝750 μｍ、短
半径250 μｍの長円状となる。
【００３２】非点収差発生手段により、スリット像１が
縮小レンズ５から75ｍｍの位置Ｐから発するように調節
されたとすると、△ＰＱＲと△ＰＱ’Ｒ’の相似から、 ＰＱ：ＰＱ’＝ＱＲ：Ｑ’Ｒ’ ∴ 55 ： 75 ＝750 ：Ｑ’Ｒ’ ∴ Ｑ’Ｒ’ ＝1023μｍ したがって、クロスオーバー像４の面で750 μｍに引き
延ばされたスリット像１は、縮小レンズ５の面では1023
μｍに引き延ばされる。
縮小レンズ５から75ｍｍの位置Ｐから発するように調節
されたとすると、△ＰＱＲと△ＰＱ’Ｒ’の相似から、 ＰＱ：ＰＱ’＝ＱＲ：Ｑ’Ｒ’ ∴ 55 ： 75 ＝750 ：Ｑ’Ｒ’ ∴ Ｑ’Ｒ’ ＝1023μｍ したがって、クロスオーバー像４の面で750 μｍに引き
延ばされたスリット像１は、縮小レンズ５の面では1023
μｍに引き延ばされる。
【００３３】ここで、縮小レンズ５の焦点距離は20ｍｍ
であるから、前記の幾何光学の公式を用いて、スリット
像１の引き延ばされた方向（非点収差を生じた方向）の
像面の位置を求めると、像は縮小レンズ５から27.3ｍ
ｍ、像６の位置から2.3 ｍｍの位置にできる。△Ｐ’
Ｑ’Ｒ’と△Ｐ’Ｑ''Ｒ''の相似から Ｐ' Ｑ' ：Ｐ' Ｑ''＝Ｑ’Ｒ’：Ｑ''Ｒ'' ∴ 27.3 ： 2.3 ＝1023 ：Ｑ''Ｒ'' ∴ Ｑ''Ｒ'' ＝86.2μｍ したがって、縮小された像６の位置では、非点収差を含
んだぼけた像の大きさは、近似的に長さ86.2×2 ＝172.
4 μｍ、幅12.5μｍの長方形となる。
であるから、前記の幾何光学の公式を用いて、スリット
像１の引き延ばされた方向（非点収差を生じた方向）の
像面の位置を求めると、像は縮小レンズ５から27.3ｍ
ｍ、像６の位置から2.3 ｍｍの位置にできる。△Ｐ’
Ｑ’Ｒ’と△Ｐ’Ｑ''Ｒ''の相似から Ｐ' Ｑ' ：Ｐ' Ｑ''＝Ｑ’Ｒ’：Ｑ''Ｒ'' ∴ 27.3 ： 2.3 ＝1023 ：Ｑ''Ｒ'' ∴ Ｑ''Ｒ'' ＝86.2μｍ したがって、縮小された像６の位置では、非点収差を含
んだぼけた像の大きさは、近似的に長さ86.2×2 ＝172.
4 μｍ、幅12.5μｍの長方形となる。
【００３４】このことから、非点収差発生手段を用いな
い場合のスリット像面積が12.5×12.5μｍ2 ＝156 μｍ
2 であるのに対して、非点収差発生手段を用いた場合の
スリット像面積は、172.4 ×12.5μｍ2 ＝2155μｍ2 と
なる。空間電荷効果は電流密度の２乗に比例するため、
面積の２乗に反比例する。したがって、本発明によれば
空間電荷効果は156 2 ／21552 ＝5.24×10-3と、約0.5
％におさえることが可能となる。
い場合のスリット像面積が12.5×12.5μｍ2 ＝156 μｍ
2 であるのに対して、非点収差発生手段を用いた場合の
スリット像面積は、172.4 ×12.5μｍ2 ＝2155μｍ2 と
なる。空間電荷効果は電流密度の２乗に比例するため、
面積の２乗に反比例する。したがって、本発明によれば
空間電荷効果は156 2 ／21552 ＝5.24×10-3と、約0.5
％におさえることが可能となる。
【００３５】ここで生じた非点収差を、後段の四極場コ
イルなどの非点収差補正手段を用いて補正することによ
り、空間電荷効果をおさえた露光を行うことができる。
次に、ビームの均一照射部の有効使用率に対する効果に
ついて説明する。図２は、本発明によるビームの均一照
射範囲に対する、スリットのビーム有効利用率の効果を
説明する図である。
イルなどの非点収差補正手段を用いて補正することによ
り、空間電荷効果をおさえた露光を行うことができる。
次に、ビームの均一照射部の有効使用率に対する効果に
ついて説明する。図２は、本発明によるビームの均一照
射範囲に対する、スリットのビーム有効利用率の効果を
説明する図である。
【００３６】非点収差によって横のびしたビームの均一
照射範囲を長径ｂφ、短径φの長円とする。ただし、簡
単のため楕円ではなく、長辺（ｂ−１）φ、短辺φの長
方形に、直径φの半円が組み合わさっているものと近似
して考える。短辺ｍ、長辺ａｍの長方形をスリットで切
りだすとすると、ビームの均一照射範囲面積Ｓ1 とスリ
ット面積Ｓ2 はそれぞれ、 Ｓ1 ＝π（φ／２）2 ＋（ｂ−１）φ2 ＝（π／４＋ｂ−１）φ2 Ｓ2 ＝ａｍ・ｍ ピタゴラスの定理より、 （φ／２）2 ＝（ｍ／２）2 ＋〔｛ａｍ−（ｂ−１）φ｝／２〕2 ∴ φ2 ＝ｍ2 ＋｛ａｍ−（ｂ−１）φ｝2 ＝（ａ2 ＋１）ｍ2 −２ａ（ｂ−１）φｍ＋（ｂ−１）2 φ2 ∴ （ａ2 ＋１）ｍ2 −２ａ（ｂ−１）φｍ＋（ｂ2 −２ｂ）φ2 ＝０ ２次方程式の根の公式より、ｍ＞０となるｍの値を求め
ると、
照射範囲を長径ｂφ、短径φの長円とする。ただし、簡
単のため楕円ではなく、長辺（ｂ−１）φ、短辺φの長
方形に、直径φの半円が組み合わさっているものと近似
して考える。短辺ｍ、長辺ａｍの長方形をスリットで切
りだすとすると、ビームの均一照射範囲面積Ｓ1 とスリ
ット面積Ｓ2 はそれぞれ、 Ｓ1 ＝π（φ／２）2 ＋（ｂ−１）φ2 ＝（π／４＋ｂ−１）φ2 Ｓ2 ＝ａｍ・ｍ ピタゴラスの定理より、 （φ／２）2 ＝（ｍ／２）2 ＋〔｛ａｍ−（ｂ−１）φ｝／２〕2 ∴ φ2 ＝ｍ2 ＋｛ａｍ−（ｂ−１）φ｝2 ＝（ａ2 ＋１）ｍ2 −２ａ（ｂ−１）φｍ＋（ｂ−１）2 φ2 ∴ （ａ2 ＋１）ｍ2 −２ａ（ｂ−１）φｍ＋（ｂ2 −２ｂ）φ2 ＝０ ２次方程式の根の公式より、ｍ＞０となるｍの値を求め
ると、
【００３７】
【数２】 Ｓ2 に代入して、
【００３８】
【数３】 したがって、利用効率Ｓ2 ／Ｓ1 は、
【００３９】
【数４】 図３は、本発明でのビームの利用効率を示すグラフで、
横軸はスリットの縦横比ａ、縦軸はビームの利用効率Ｓ
2 ／Ｓ1 であり、クロスオーバー像の長短比ｂをパラメ
ータとしてふっている。スリットの形（ａの値）にあわ
せて、クロスオーバー像の形状（ｂの値）を適当に選ぶ
ことで、ビーム利用効率を上げることができる。
横軸はスリットの縦横比ａ、縦軸はビームの利用効率Ｓ
2 ／Ｓ1 であり、クロスオーバー像の長短比ｂをパラメ
ータとしてふっている。スリットの形（ａの値）にあわ
せて、クロスオーバー像の形状（ｂの値）を適当に選ぶ
ことで、ビーム利用効率を上げることができる。
【００４０】スリットがａ＝１の正方形のときには、ク
ロスオーバー像はｂ＝１の円形で利用効率が最大にな
る。これは、従来用いられていた方式と一致するが、そ
れでも約６４％である。ＢＡＡのように、たとえばａ＝
３の長方形のスリットの場合には、クロスオーバー像と
して、３：１（ｂ＝３）を選ぶことによって、ビームの
利用効率を約７９％にまで上げることができる。
ロスオーバー像はｂ＝１の円形で利用効率が最大にな
る。これは、従来用いられていた方式と一致するが、そ
れでも約６４％である。ＢＡＡのように、たとえばａ＝
３の長方形のスリットの場合には、クロスオーバー像と
して、３：１（ｂ＝３）を選ぶことによって、ビームの
利用効率を約７９％にまで上げることができる。
【００４１】したがって、電流密度が上げることができ
るため、ショット時間を短くし、スループットを上げる
ことができる。また、スリットの形状にあわせてクロス
オーバー像の形状を選択することで、第１スリットの大
きさは小さくした状態で、第２スリットに対する拡大率
を低くおさえることができ、クロスオーバー像の縮小率
を下げることができる。
るため、ショット時間を短くし、スループットを上げる
ことができる。また、スリットの形状にあわせてクロス
オーバー像の形状を選択することで、第１スリットの大
きさは小さくした状態で、第２スリットに対する拡大率
を低くおさえることができ、クロスオーバー像の縮小率
を下げることができる。
【００４２】したがって、第１スリットとラウンドアパ
ーチャでともにビーム整形を行うことができるため、試
料に対して均一な照射を行うことができる。また、ラウ
ンドアパーチャの絞りを小さくする必要がないため、電
流密度も下げなくてすみ、ショット時間を短くし、スル
ープットを上げることができる。
ーチャでともにビーム整形を行うことができるため、試
料に対して均一な照射を行うことができる。また、ラウ
ンドアパーチャの絞りを小さくする必要がないため、電
流密度も下げなくてすみ、ショット時間を短くし、スル
ープットを上げることができる。
【００４３】
【実施例】図４は本発明の第１の実施例を説明するため
の電子ビーム露光装置の構造を説明する模式図である。
なお、偏向器等、本発明に直接関係しない部分は省略し
て描いている。ＬａＢ6 フィラメント１１より電子ビー
ムを発生する。レンズは第１レンズから第６レンズまで
あり、第１、第２、第３レンズ１４、１６、１７は集束
レンズ、第４、第５レンズ２０、２２は縮小レンズ群、
第６レンズ２４は投影レンズである。
の電子ビーム露光装置の構造を説明する模式図である。
なお、偏向器等、本発明に直接関係しない部分は省略し
て描いている。ＬａＢ6 フィラメント１１より電子ビー
ムを発生する。レンズは第１レンズから第６レンズまで
あり、第１、第２、第３レンズ１４、１６、１７は集束
レンズ、第４、第５レンズ２０、２２は縮小レンズ群、
第６レンズ２４は投影レンズである。
【００４４】試料２５は試料台２６の上に設置される。
第１レンズ１４と第２レンズ１６の間には、500 μｍ□
の第１のスリット１５があり、ビームの不要な部分が除
去される。第３レンズ１７内には、第２スリットとして
ＢＡＡ１８があり、１２８行、８列の１０２４個のスリ
ットが集合している。
第１レンズ１４と第２レンズ１６の間には、500 μｍ□
の第１のスリット１５があり、ビームの不要な部分が除
去される。第３レンズ１７内には、第２スリットとして
ＢＡＡ１８があり、１２８行、８列の１０２４個のスリ
ットが集合している。
【００４５】第３レンズ１７と第４レンズ２０の間に
は、ビームをオン／オフするためのブランキング電極１
９があり、第４レンズ２０と第５レンズ２２の間にビー
ム整形用のラウンドアパーチャ２１がある。第６レンズ
２４には、ビームを偏向するときに発生する非点収差を
補正するために、四極場を発生する非点収差補正コイル
２３があり、主偏向器の偏向位置にあわせて補正量を変
化させる動的補正を行っている。
は、ビームをオン／オフするためのブランキング電極１
９があり、第４レンズ２０と第５レンズ２２の間にビー
ム整形用のラウンドアパーチャ２１がある。第６レンズ
２４には、ビームを偏向するときに発生する非点収差を
補正するために、四極場を発生する非点収差補正コイル
２３があり、主偏向器の偏向位置にあわせて補正量を変
化させる動的補正を行っている。
【００４６】図中で、実線は電子銃によるビームの発
散、集束を示し、点線は、スリット像の発散、集束を示
している。ＬａＢ6 フィラメント１１で構成された電子
銃から出された電子ビームは、実線に示すように第２、
第３レンズ１６、１７の間と、ブランキング電極１９、
ラウンドアパーチャ２１および第６レンズ２４中で集束
して、クロスオーバー像を結像する。
散、集束を示し、点線は、スリット像の発散、集束を示
している。ＬａＢ6 フィラメント１１で構成された電子
銃から出された電子ビームは、実線に示すように第２、
第３レンズ１６、１７の間と、ブランキング電極１９、
ラウンドアパーチャ２１および第６レンズ２４中で集束
して、クロスオーバー像を結像する。
【００４７】第１スリット１５の像は点線で示すよう
に、第２スリット１８に結像され、ここで生じたＢＡＡ
１８による第２スリット像は、ラウンドアパーチャ２１
の前と第６レンズ２４の前および試料面に集束して結像
する。500 μｍ□の大きさの第１スリット像は、第２レ
ンズ１４と第３レンズ１６の前段部により６倍に拡大さ
れて、第３レンズ１７中のＢＡＡ１８面に３ｍｍ□のビ
ーム照射範囲を形成する。
に、第２スリット１８に結像され、ここで生じたＢＡＡ
１８による第２スリット像は、ラウンドアパーチャ２１
の前と第６レンズ２４の前および試料面に集束して結像
する。500 μｍ□の大きさの第１スリット像は、第２レ
ンズ１４と第３レンズ１６の前段部により６倍に拡大さ
れて、第３レンズ１７中のＢＡＡ１８面に３ｍｍ□のビ
ーム照射範囲を形成する。
【００４８】ＢＡＡ１８の大きさは、３×１ｍｍ2 で、
１０２４個のスリットは個々にオン／オフが可能である
ため、最大１０２４個の点で任意の２次元図形を表すこ
とができる。ＢＡＡ１８によって作られた第２スリット
像は、第４、第５の縮小レンズ２０、２２で縮小され、
ラウンドアパーチャ２１により整形され、第６レンズ２
４によって試料２５に転写される。
１０２４個のスリットは個々にオン／オフが可能である
ため、最大１０２４個の点で任意の２次元図形を表すこ
とができる。ＢＡＡ１８によって作られた第２スリット
像は、第４、第５の縮小レンズ２０、２２で縮小され、
ラウンドアパーチャ２１により整形され、第６レンズ２
４によって試料２５に転写される。
【００４９】本実施例では、第４レンズ２０とラウンド
アパーチャ２１の間に、四極場発生コイル２７を設置
し、非点収差を生じさせている。このことにより、第５
レンズ２２と第６レンズ２４の間にあるスリット像の集
束する、最も電界効果のおきやすい位置でも、非点収差
により電流密度を下げることができるため、従来例にく
らべて空間電荷効果を少なくすることができる。
アパーチャ２１の間に、四極場発生コイル２７を設置
し、非点収差を生じさせている。このことにより、第５
レンズ２２と第６レンズ２４の間にあるスリット像の集
束する、最も電界効果のおきやすい位置でも、非点収差
により電流密度を下げることができるため、従来例にく
らべて空間電荷効果を少なくすることができる。
【００５０】四極場発生コイル２７によって生じた非点
収差により、第５レンズ２２を通した第２スリット像も
非点収差をもって広がっている。しかし、第６レンズ２
４内に入っている非点収差補正用の四極場発生コイルを
用いることにより、収差を補正することができる。もち
ろん、収差補正は、第５レンズ２２と第６レンズ２４と
の間に、四極場発生コイルを別に設けて、行ってもかま
わない。
収差により、第５レンズ２２を通した第２スリット像も
非点収差をもって広がっている。しかし、第６レンズ２
４内に入っている非点収差補正用の四極場発生コイルを
用いることにより、収差を補正することができる。もち
ろん、収差補正は、第５レンズ２２と第６レンズ２４と
の間に、四極場発生コイルを別に設けて、行ってもかま
わない。
【００５１】図５は本発明の第２の実施例を説明するた
めの電子ビーム露光装置の構造を説明する模式図であ
る。図４と同じ番号や記号は、同じ部分または相当する
部分を示している。本実施例では、第２レンズ１６と第
３レンズ１７との間に、非点収差を発生する四極場発生
コイル２８を設置し、第３レンズ１７の後段に非点収差
補正用の四極場発生コイル２９を設置している。
めの電子ビーム露光装置の構造を説明する模式図であ
る。図４と同じ番号や記号は、同じ部分または相当する
部分を示している。本実施例では、第２レンズ１６と第
３レンズ１７との間に、非点収差を発生する四極場発生
コイル２８を設置し、第３レンズ１７の後段に非点収差
補正用の四極場発生コイル２９を設置している。
【００５２】250 μｍ□の大きさの第１スリット像は、
第２レンズ１４と第３レンズ１６の前段部により４倍に
拡大され、かつ、非点収差発生用コイル２８により、３
倍に引き延ばされることにより、第３レンズ１７中のＢ
ＡＡ１８面に３×１ｍｍ2 のＢＡＡ１８と同じ大きさの
ビーム照射範囲を形成する。ＢＡＡによる第２スリット
像は、非点収差補正コイル２９により、収差を補正さ
れ、縮小レンズ２０、２１と投影レンズ２４で試料２５
に露光される。
第２レンズ１４と第３レンズ１６の前段部により４倍に
拡大され、かつ、非点収差発生用コイル２８により、３
倍に引き延ばされることにより、第３レンズ１７中のＢ
ＡＡ１８面に３×１ｍｍ2 のＢＡＡ１８と同じ大きさの
ビーム照射範囲を形成する。ＢＡＡによる第２スリット
像は、非点収差補正コイル２９により、収差を補正さ
れ、縮小レンズ２０、２１と投影レンズ２４で試料２５
に露光される。
【００５３】本実施例では、第１実施例にくらべて第１
スリットの大きさが小さく、かつ、第２スリットでの拡
大率も小さいため、第１スリットとラウンドアパーチャ
でともにビーム整形を行うことができ、試料２５に対し
て均一な照射を行うことができる。図６は本発明の第３
の実施例を説明するための電子ビーム露光装置の構造を
説明する模式図である。図４と同じ番号や記号は、同じ
部分または相当する部分を示している。
スリットの大きさが小さく、かつ、第２スリットでの拡
大率も小さいため、第１スリットとラウンドアパーチャ
でともにビーム整形を行うことができ、試料２５に対し
て均一な照射を行うことができる。図６は本発明の第３
の実施例を説明するための電子ビーム露光装置の構造を
説明する模式図である。図４と同じ番号や記号は、同じ
部分または相当する部分を示している。
【００５４】本実施例では、第１レンズ１４の前に非点
収差発生用の四極場発生コイル２８を設置し、第３レン
ズ１７の後段に非点収差補正用の四極場発生コイル２９
を設置している。電子銃より発生したビームは、非点収
差発生コイル３０により、３倍に引き延ばされた状態で
第１スリットに照射される。第１スリットは750 ×250
μｍ2 の大きさをもっており、第１スリット像は、第２
レンズ１４と第３レンズ１６の前段部により４倍に拡大
されて、第３レンズ１７中のＢＡＡ１８面に３×１ｍｍ
2のＢＡＡ１８と同じ大きさのビーム照射範囲を形成す
る。
収差発生用の四極場発生コイル２８を設置し、第３レン
ズ１７の後段に非点収差補正用の四極場発生コイル２９
を設置している。電子銃より発生したビームは、非点収
差発生コイル３０により、３倍に引き延ばされた状態で
第１スリットに照射される。第１スリットは750 ×250
μｍ2 の大きさをもっており、第１スリット像は、第２
レンズ１４と第３レンズ１６の前段部により４倍に拡大
されて、第３レンズ１７中のＢＡＡ１８面に３×１ｍｍ
2のＢＡＡ１８と同じ大きさのビーム照射範囲を形成す
る。
【００５５】ＢＡＡによる第２スリット像は、非点収差
補正コイル２９により、収差を補正され、縮小レンズ２
０、２１と投影レンズ２４で試料２５に露光される。本
実施例では、第２実施例にくらべて第１スリットの大き
さが大きいが、ビームも３倍に引き延ばされているた
め、スリットの効果は変わらない。また、第２実施例と
同じく第２スリットでの拡大率も小さくできるため、第
１スリットとラウンドアパーチャでともにビーム整形を
行うことができ、試料２５に対して均一な照射を行うこ
とができる。
補正コイル２９により、収差を補正され、縮小レンズ２
０、２１と投影レンズ２４で試料２５に露光される。本
実施例では、第２実施例にくらべて第１スリットの大き
さが大きいが、ビームも３倍に引き延ばされているた
め、スリットの効果は変わらない。また、第２実施例と
同じく第２スリットでの拡大率も小さくできるため、第
１スリットとラウンドアパーチャでともにビーム整形を
行うことができ、試料２５に対して均一な照射を行うこ
とができる。
【００５６】上記第２、３実施例では、非点収差発生コ
イルを第２スリットの前後にのみ置いたが、第１実施例
で示したように、縮小レンズの前後にも設置することに
より、空間電荷効果を避ける効果も得られるのは言うま
でもない。また、第１〜３実施例で、第２スリットとし
てＢＡＡの場合を示したが、可変矩形ビーム方式や、ス
テンシルマスク方式でも同様な結果が得られるのは言う
までもない。
イルを第２スリットの前後にのみ置いたが、第１実施例
で示したように、縮小レンズの前後にも設置することに
より、空間電荷効果を避ける効果も得られるのは言うま
でもない。また、第１〜３実施例で、第２スリットとし
てＢＡＡの場合を示したが、可変矩形ビーム方式や、ス
テンシルマスク方式でも同様な結果が得られるのは言う
までもない。
【００５７】
【発明の効果】本発明では、縮小レンズの前段に非点収
差発生手段を、後段に非点収差補正手段を配置し、縮小
レンズの前段で非点収差を発生させ、後段でスリット像
の非点収差を補正して露光することにより、空間電荷効
果をおさえた電子ビーム露光ができる。
差発生手段を、後段に非点収差補正手段を配置し、縮小
レンズの前段で非点収差を発生させ、後段でスリット像
の非点収差を補正して露光することにより、空間電荷効
果をおさえた電子ビーム露光ができる。
【００５８】非点収差補正手段として投影レンズ内の非
点収差補正コイルを用いても、同様に空間電荷効果をお
さえた電子ビーム露光ができる。また、第１スリットの
前段に非点収差発生手段を、第２スリットの後段に非点
収差補正手段を配置し、第１スリットの前段で非点収差
を発生させることで、第２スリット全面にビームを均一
に照射することができ、第２スリットの後段で非点収差
を補正することで、第１スリットとラウンドアパーチャ
によるビームの整形ができ、均一な電子ビーム露光を行
うことができる。
点収差補正コイルを用いても、同様に空間電荷効果をお
さえた電子ビーム露光ができる。また、第１スリットの
前段に非点収差発生手段を、第２スリットの後段に非点
収差補正手段を配置し、第１スリットの前段で非点収差
を発生させることで、第２スリット全面にビームを均一
に照射することができ、第２スリットの後段で非点収差
を補正することで、第１スリットとラウンドアパーチャ
によるビームの整形ができ、均一な電子ビーム露光を行
うことができる。
【００５９】また、第１スリットの後段のクロスオーバ
像が結像される位置に非点収差発生手段を、第２スリッ
トの後段に非点収差補正手段を配置し、第１スリットの
後段で非点収差を発生させることで、第２スリット全面
にビームを均一に照射することができ、第２スリットの
後段で非点収差を補正することで、第１スリットとラウ
ンドアパーチャによるビームの整形ができ、均一な電子
ビーム露光を行うことができる。
像が結像される位置に非点収差発生手段を、第２スリッ
トの後段に非点収差補正手段を配置し、第１スリットの
後段で非点収差を発生させることで、第２スリット全面
にビームを均一に照射することができ、第２スリットの
後段で非点収差を補正することで、第１スリットとラウ
ンドアパーチャによるビームの整形ができ、均一な電子
ビーム露光を行うことができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明による、ビーム利用効率の効果を説明す
る図である。
る図である。
【図３】本発明による、ビーム利用効率の効果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】本発明の第１実施例を示す電子ビーム露光装置
の模式図である。
の模式図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す電子ビーム露光装置
の模式図である。
の模式図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す電子ビーム露光装置
の模式図である。
の模式図である。
【図７】従来例を示す電子ビーム露光装置の構成図であ
る。
る。
【図８】従来例による、ビーム利用効率を説明する図で
ある。
ある。
【図９】従来例による、ビーム利用効率を示すグラフで
ある。
ある。
１ スリット像 ２ 非点収差発生手段 ３ 非点収差がないときのクロスオ
ーバー像 ４ 非点収差があるときのクロスオ
ーバー像 ５ 縮小レンズ ６ スリット像の縮小投影像 １１，７１ フィラメント １２，７２ ウェーネルト １３，７３ アノード １４，７４ 第１レンズ １５，７５ 第１スリット １６，７６ 第２レンズ １７，７７ 第３レンズ １８，７８ 第２スリット １９，７９ ブランキング電極 １０，８０ 第４レンズ ２１，８１ ラウンドアパーチャ ２２，８２ 第５レンズ ２３，８３ 投影レンズ内の非点収差補正用
四極場コイル ２４，８４ 第６レンズ（投影レンズ） ２５，８５ 試料 ２６，８６ 試料台 ２７，２８，３０ 非点収差発生用四極場コイル ２９，３１ 非点収差補正用四極場コイル
ーバー像 ４ 非点収差があるときのクロスオ
ーバー像 ５ 縮小レンズ ６ スリット像の縮小投影像 １１，７１ フィラメント １２，７２ ウェーネルト １３，７３ アノード １４，７４ 第１レンズ １５，７５ 第１スリット １６，７６ 第２レンズ １７，７７ 第３レンズ １８，７８ 第２スリット １９，７９ ブランキング電極 １０，８０ 第４レンズ ２１，８１ ラウンドアパーチャ ２２，８２ 第５レンズ ２３，８３ 投影レンズ内の非点収差補正用
四極場コイル ２４，８４ 第６レンズ（投影レンズ） ２５，８５ 試料 ２６，８６ 試料台 ２７，２８，３０ 非点収差発生用四極場コイル ２９，３１ 非点収差補正用四極場コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 洋 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−271609（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−23381（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−276719（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−190430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−176127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−145476（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (8)
- 【請求項１】 縮小レンズ(22)の前段に設けた非点収差
発生手段(27)を用いて非点収差を発生させる工程と、 前記縮小レンズ(22)の後段に設けた非点収差補正手段を
用いて前記発生した非点収差を補正する工程と、 投影レンズ(24)を用いて試料(25)上に露光する工程とを
具備することを特徴とする電子ビーム露光方法。 - 【請求項２】 前記非点収差を補正する手段として、前
記投影レンズ内に設けた非点収差補正手段(23)を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光方法。 - 【請求項３】 第１のスリット(15)の後段で、かつ、ク
ロスオーバ像が結像される位置に設けた、非点収差発生
手段(28)を用いて非点収差を発生させる工程と、 第２スリット(18)の後段に設けた非点収差補正手段(29)
を用いて前記発生した非点収差を補正する工程と、 投影レンズ(24)を用いて試料上に露光する工程とを具備
することを特徴とする電子ビーム露光方法。 - 【請求項４】 第１のスリット(15)の前段に設けた非点
収差発生手段(30)を用いて非点収差を発生させる工程
と、 前記第１のスリット(15)よりも後段で第１のスリット像
が集束する、第２のスリット(18)の後段に設けた非点収
差補正手段(31)を用いて、前記非点収差を補正する工程
と、 投影レンズ(24)を用いて試料(25)上に露光する工程とを
具備することを特徴とする電子ビーム露光方法。 - 【請求項５】 前記第２のスリット(18)として、ブラン
キングアパーチャアレイを用いることを特徴とする前記
請求項３または４記載の電子ビーム露光方法。 - 【請求項６】 縮小レンズ(22)と、前記縮小レンズの前
段に設けた非点収差発生手段(27)と、前記縮小レンズの
後段に設けた非点収差補正手段とを具備することを特徴
とする電子ビーム露光装置。 - 【請求項７】 第１のスリット(15)と、前記第１のスリ
ット(15)の後段で、かつ、クロスオーバ像が結像される
位置に設けた非点収差を発生する非点収差発生手段(28)
と、第２スリット(18)と、前記第２スリット(18)の後段
に設けた前記発生した非点収差を補正する非点収差補正
手段(29)とを具備することを特徴とする電子ビーム露光
装置。 - 【請求項８】 第１のスリット(15)と、前記第１のスリ
ット(15)の前段に設けた非点収差を発生する非点収差発
生手段(30)と、第２のスリット(18)と、前記第１のスリ
ット(15)よりも後段で第１のスリット像が集束する、前
記第２のスリット(18)の後段に設けた前記非点収差を補
正する非点収差補正手段(31)とを具備することを特徴と
する電子ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28694893A JP3265764B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 電子ビーム露光方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28694893A JP3265764B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 電子ビーム露光方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142318A JPH07142318A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3265764B2 true JP3265764B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17711030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28694893A Expired - Fee Related JP3265764B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 電子ビーム露光方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265764B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014767A1 (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Quadrupole device for projection lithography by means of charged particles |
| WO2000014766A1 (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Projection lithography device utilizing charged particles |
| JP3968338B2 (ja) | 2003-10-08 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光装置 |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28694893A patent/JP3265764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07142318A (ja) | 1995-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6333508B1 (en) | Illumination system for electron beam lithography tool | |
| US5633507A (en) | Electron beam lithography system with low brightness | |
| US6525328B1 (en) | Electron beam lithography system and pattern writing method | |
| US6593686B1 (en) | Electron gun and electron beam drawing apparatus using the same | |
| US6218676B1 (en) | Charged-particle-beam image-transfer apparatus exhibiting reduced space-charge effects and device fabrication methods using the same | |
| JP2002299207A (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置 | |
| JP2002511197A (ja) | 電子ビームコラム用成形陰影投影 | |
| JPH09199389A (ja) | 電子ビーム描画方法 | |
| JP3265764B2 (ja) | 電子ビーム露光方法および装置 | |
| JPH08274020A (ja) | 荷電粒子による投影リソグラフィー装置 | |
| JP3895535B2 (ja) | チャージされた粒子照射システム | |
| EP0182360B1 (en) | A system for continuously exposing desired patterns and their backgrounds on a target surface | |
| JP4959723B2 (ja) | 電子銃及び電子ビーム露光装置 | |
| US6365903B2 (en) | Method of forming a quadrupole device for projection lithography by means of charged particles | |
| JPH1097979A (ja) | 縮小投影装置 | |
| US6326629B1 (en) | Projection lithography device utilizing charged particles | |
| JPH0877957A (ja) | 荷電粒子投射装置 | |
| JP3859434B2 (ja) | 電子ビーム描画装置およびパターン描画方法 | |
| JPH0559577B2 (ja) | ||
| JPS6261325A (ja) | マルチ荷電ビ−ム描画装置 | |
| JPH0629197A (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置 | |
| JPH1154414A (ja) | 荷電粒子線転写装置及び荷電粒子線転写方法 | |
| JPH039581B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011204 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |