JP4741181B2 - 粒子ビームのスリット・レンズの配列 - Google Patents
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Description
− 各レンズの配列において、機能的に全く同一の要素である少なくとも二個の組み合わせたレンズ群を前後に設け、
− 前記組み合わせたレンズの光軸を互いに変位することができるようにし
− 物体面を貫通する軸と、物体の中心を決める影像面を貫通する軸の貫通点と互いに影像される影像フィールドと、
− 位置の異なる四重極レンズの誘導二重極フィールドによって生起する光軸の二重偏向と、
− 望遠鏡式に構成した装置全体を通過するビーム通路と、
− 二個の組み合わせレンズの間に配置し、中心軸上の一点を決定する装置全体の回折面(開口面)と、
− 組み合わせたレンズを互いに非対称的になるように配列し、同時に
− 第一の組み合わせレンズと第二の組み合わせレンズの回折面(開口面)からの距離および/または他方の組み合わせレンズから組み合わせレンズの機能的に同一な要素とを、いずれも結像スケール、好ましくは、その縮小スケールに該当するようにしたことと、
− 両方の組み合わせたレンズの四重極の光軸の変位を直径的に対向するようにすることと、
− 変位の大きさを相互に結像スケール、好ましくは、その縮小スケールに該当するようにしたこととから成っている。
− 組み合わせレンズは相互に反対称をなすと同時に、
− 第一の組合わせレンズと第二の組み合わせレンズとは回折面(開口面)から離れていて、
− その構造
− および/または組み合わせレンズの機能的に同一な要素のフィールドは、いずれも相互に結像のスケール、好ましくはその縮尺に該当するという条件を満たすものである。
− 加工物素材の変位を間隙状の開口の長手軸線に対して垂直の方向に行い、これを一定の速度V1で行う、
− 前述した四重極レンズの光軸の変位を前進運動と後退運動とからなるものとすることと、
− 加工物素材に形成された影像フィールドを、前進運動の時に、加工物素材上を一定の速度V2で移動させることと、
− 前記速度の割合を次の関係、すなわちV1/V2をd/bと殆ど等しくなるようにすることと、
前記関係において、dは影像フィールドの直径を示し、bはその移動方向に対して横方向の加工物素材の幅を示すものとする。
− 二個の偏向磁石を第一と第二の組み合わせレンズの間に設け、
− 磁極片を磁石の一部とし、
−各々を同一の形状にし、
− 間隙状の開口の長手方向に面する円柱レンズの中心面について鏡面対称になるように配列することと、
− 両方の磁石の時定数磁場を次のようにすること、すなわち、
− スリット・レンズの配列の通路の方向の第一の磁石の磁場に平行に入る光線を回折面上の中心軸上の点に集まるようにし、その光線を第二の磁石から再度平行な光線として出て行くようにし、
− これら両光線の変位の大きさを結像の大きさ、好ましくはそれを縮小した大きさにする。
2 第二の組み合わせレンズのグループ
3 装置全体の中心軸
4 静電円柱レンズ
4a,4b,4c 電極
5 静電円柱レンズ
5a,5b,5c 電極
6,7 磁気四重極
8 回折面
9 マスク
10 加工物素材
11 点
12,13 光軸
14,15 マスク・ポイント
21 第一の四重極グループ
22 第二の四重極グループ
23 第一の偏向磁石
24 第二の偏向磁石
25 中心軸
26 回折面
27 点
28,29 光軸
Claims (20)
- 加工物素材上にマスクを投影するための電子またはイオン投射リソグラフィのためのスリット・レンズの配列は、
−円柱レンズと四重極レンズとから成る組み合わせレンズを有し、
−前記円柱レンズを静電レンズとし、前記四重極レンズを静電レンズまたは磁気レンズとし、
−前記組み合わせレンズの円柱レンズの光軸と四重極レンズの光軸とは互いに平行に伸長し、
−前記四重極レンズの光軸は平行に変位することができ、
−前記円柱レンズと前記四重極レンズとは、共に、その磁極片の間または電極と電極との間に同一の空間部分を備える間隙状の開口を有し、
−前記円柱レンズと前記四重極レンズとは、次のようになるように、相互に整列し、すなわち、
−前記四重極レンズは前記円柱レンズが集束しない面に集束し、
−前記円柱レンズは前記四重極レンズが集束しない面に集束する、
加工物素材上にマスクを投影するための電子またはイオン投射リソグラフィのためのスリット・レンズの配列において、
−少なくとも二組の前記組み合わせレンズ(1,2)を前後に配置し、なお、両方の組み合わせレンズは機能的に同じ要素を有し、
−前記両組み合わせレンズ(1,2)の光軸は、相手の組み合わせレンズに対し変位可能であり、
−変位された前記四重極レンズの誘導二重極フィールドによって、光軸を二重に偏向し、
−システム全体を通過するビームの通路を望遠鏡式にし、
−開口絞りを備えたシステム全体の回折面(8)は、前記2つの組み合わせレンズ(1,2)の間に配置され、かつ、
−前記少なくとも二組の組み合わせレンズは、中心軸上かつ前記回折面(8)上の点(11)に対して、次のように配置されている、
−前記両組み合わせレンズ(1,2)は、その構成レンズの配列の方向に関して前記点(11)に対して対称(4a,4b,4c:11:5c,5b,5a)であり、かつ、同時に次の条件を満足する、すなわち、
−前記第一と第二の組み合わせレンズから前記回折面(8)に至る距離、および、前記組み合わせレンズの機能的に同一な要素の構造および/またはフィールドは、結像のスケールに該当し
−前記両組み合わせレンズ(1,2)の前記四重極レンズ(6,7)の光軸の変位は、反対となる方向であり、
−前記相互の変位の大きさは、前記結像のスケールに相当する縮尺である、
ことを特徴とする、特に加工物素材にマスクを投影するための電子またはイオン投射リソグラフィのためのスリット・レンズの配列。 - 前記四重極レンズ(6,7)の光軸の変位を間隙上の開口の長手軸線の方向に行わせるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記四重極レンズ(6,7)の前記光軸の変位を前記間隙状の開口の長手方向から開始し、そして/または前記加工物素材の変位を前記間隙状の開口の長手方向に対して、好ましくは僅かな角度を付けて横方向に行うようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載のスリット・レンズの配列。
- 磁気四重極レンズ(6,7)を備え、前記四重極磁場を高透磁率の物質の開口から発生させる、その際、
前記開口の互いに反対側となる端縁における導電体に流れる電流は同じ方向であり、前記開口の互いに直角の位置関係となる端縁における導電体に流れる電流は反対方向となる、ことを特徴とする請求項1に記載のスリット・レンズの配列。 - 磁気二重極磁場を前記四重極磁場に重なるようにしたことを特徴とする請求項4に記載のスリット・レンズの配列。
- 円柱レンズの場合の少なくとも一つの電極、好ましくは内部レンズ(4b,5b)を、間隙状の開口の長手方向に、相互に電気的に絶縁する部分を構成させ、前記絶縁部分に異なる電位を印可するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記絶縁部分に適当な電位を印加し、静電四重極を生ずるようにしたことを特徴とする請求項6に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記絶縁部分の電位を時間に従属するものとし、その一方の部分から次の部分にと連続的に移動するようにしたことを特徴とする請求項6または7に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記回折面(8)に好ましくは楕円形または四角形の開口を設けたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記回折面(8)の領域に電極を設け、前記電極に比較的高い電位を印可することができるようにしたことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記マスク(9)を自己支持構造体とすることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記円柱レンズの電極および/または追加円柱レンズの電極を櫛形の電極に構成したことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記電極に対して平行に変位することができるようにした、好ましくは時間に従属する四重極磁場を発生するようにしたことを特徴とする請求項12に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記四重極フィールドに高次多重極フィールド、好ましくは、六重極フィールドおよび八重極フィールドを重ね合わせることができるようにしたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記高次多重極フィールドを電場とすることを特徴とする請求項14に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記六重極フィールドの光軸と前記八重極フィールドの光軸とを平行に変位できるようにしたことを特徴とする請求項14または15に記載のスリット・レンズの配列。
- 電子ビームまたはイオン投射リソグラフィ、および特にウエハの製造に使用すること特徴とする請求項1乃至16のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。
- 前記第一と第二の組み合わせレンズの間に、二個の偏向磁石(23,24)を設け、
前記偏向磁石を磁石の磁極片について、
各場合に、同一の形状のものとし、
前記間隙状の開口の長手方向に面する前記円柱レンズの中心面に対して鏡面対称になるように配列し、
前記偏向磁石(23,24)の時定数磁場を、スリット・レンズの配列の光線の透過する方向にある前記第一の偏向磁石(23)の磁場に平行に入射する光線を偏向面上にある中心軸(25)の点(27)に集束させて、再度平行な光線として前記第二の偏向磁石(24)より出て行くようにし、
前記偏向磁石において偏向される結像の光軸を全く正反対の方向に変位し、
各場合において相互の変位の大きさを結像のスケールに該当する割合、好ましくは縮小スケールのものにすることを特徴とする請求項1乃至17のいずれかの一項に記載のスリット・レンズの配列。 - −少なくとも、二個の偏向磁石(23,24)と、二つの四重極レンズ(21,22)グループとを備えるものとし、
−前記二個の偏向磁石は互いに機能的に同一の要素を備え、かつ、前記二つの四重極レンズ(21,22)のグループは互いに機能的に同一の要素を備え、
−その各々の場合において
−前記二個の偏向磁石の磁極片は、同一の形状であり、
−前記二個の偏向磁石の磁極片は、或る平面に対し鏡面対称に配列され、
−前記二個の偏向磁石(23,24)の平面を相互に単一の面上にあるようにし、システム全体の中心面を限定するようにし、
−前記四重極レンズ(21,22)の光軸を前記中心面にあって、相互に平行に整列するようにし、
−前記四重極レンズ(21,22)の光軸を重ね合わされた二重極磁場によって平行に変位することができるようにし、
−前記システム全体を通過するビームを望遠鏡式にして、
スリット・レンズの配列のビーム通路の方向に関し、前記二個の偏向磁石(23,24)の第一の偏向磁石(23)の磁場に平行に入る複数のビームは、前記システム全体の中央面上にある点(27)において一度フォーカスされ、そして、前記二個の偏向磁石(23,24)の第二の偏向磁石(24)から平行な複数のビームとして再び出て行くように、前記両偏向磁石(23,24)の磁場は構成され、
−前記点(27)を通る平面を、前記フォーカスが発生している、開口絞りを備えた回折面(26)を形成する中心面に対して垂直になるようにし、
−前記第一と第二の四重極レンズのグループ(21、22)と前記両偏向磁石(23,24)とを、その構成レンズの配列の方向に関して前記点(27)に対して対称(21,23:27:24,22)であり、同時に次の条件を満足する、すなわち、
−前記二つの四重極レンズグループ(21,22)の第一の四重極レンズのグループ(21)と、前記二つの四重極レンズグループ(21,22)の第二の四重極レンズのグループ(22)の4つの機能的に同一の要素、および、第一の偏向磁石(23)と第二の偏向磁石(24)から成る全体のシステ厶の中心軸(25)に沿って前記回折面(26)から測定した距離、および、前記第一および第二の四重極レンズの4つの機能的に同一の要素および前記偏向磁石(23,24)の構造および/またはフィールドは、結像のスケールに該当する、
ことを特徴とする偏向磁石と、複数個の四重極レンズとを具備する、特に加工物素材上にマスクを投影するための電子またはイオン投射リソグラフィのためのスリット・レンズの配列。 - 前記四重極のグループ(21,22)のすべてが、いずれの場合においても、四個の四重極レンズから成るものとする請求項19に記載のスリット・レンズの配列。
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