JP4908800B2 - 電子ビーム装置 - Google Patents
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Description
可変成形型電子線描画装置(EB(Electron beam)描画装置)における第1のアパーチャ410には、電子線330を成形するための矩形例えば長方形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向され、第2のアパーチャ420の可変成形開口421の一部を通過して、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340に照射される。すなわち、第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、X方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340の描画領域に描画される。第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という(例えば、特許文献1参照)。
鏡筒内に配置され、電子ビームを偏向させる第1と第2の偏向器と、
前記鏡筒外に配置され、前記鏡筒へと延びる補償導線を介して前記第1の偏向器に電圧を印加する第1の電圧印加部と、
前記鏡筒と前記補償導線との間に配置され、前記第1の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された第1の抵抗器と、
前記鏡筒外に配置され、前記第1の電圧印加部から前記第1の偏向器までの回路とは独立した回路で、前記鏡筒へと延びる補償導線を介して前記第2の偏向器に電圧を印加する第2の電圧印加部と、
前記鏡筒と前記補償導線との間に配置され、前記第2の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された、前記第1の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第2の抵抗器と、
を備えたことを特徴とする
鏡筒内に配置され、電子ビームを偏向させる第1と第2の偏向器と、
前記鏡筒外に配置され、前記第1の偏向器に電圧を印加する第1の電圧印加部と、
前記鏡筒外に配置され、前記第1の電圧印加部から前記第1の偏向器までの回路とは独立した回路で、前記第2の偏向器に対し、前記第1の偏向器とは逆向きに電圧を印加する第2の電圧印加部と、
前記第1の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された第1の抵抗器と、
前記第2の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された、前記第1の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第2の抵抗器と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。
図1において、電子ビーム装置の一例である描画装置100は、描画部150の一例となる電子鏡筒102、XYステージ105、電子銃201、照明レンズ202、第1のブランキング偏向器212、第2のブランキング偏向器214、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、ブランキングアパーチャ216、対物レンズ207、偏向器208を備え、制御系として、単芯配線となる単芯ケーブル222、抵抗器232、補償導線の一例となる同軸ケーブル242、同軸ケーブル243、抵抗器252、電圧印加部の一例となるアンプ(増幅器)262、単芯配線となる単芯ケーブル224、抵抗器234、補償導線の一例となる同軸ケーブル244、同軸ケーブル245、抵抗器254、電圧印加部の一例となるアンプ(増幅器)264、アンプボックス(BOX)270、偏向制御回路280を備えている。そして、電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、第1のブランキング偏向器212、第2のブランキング偏向器214、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、偏向器208、単芯ケーブル222、同軸ケーブル243、単芯ケーブル224、同軸ケーブル245が配置されている。アンプBOX270内には、抵抗器252、アンプ262、抵抗器254、アンプ264が配置されている。図1では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。
試料101に描画する場合には、XYステージ105を図示していない駆動部によりX方向に連続移動させながら、描画(露光)面を電子ビーム200が偏向可能な短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割された試料101の1つのストライプ領域上を電子ビーム200が照射する。XYステージ105のX方向の移動は、連続移動とし、同時に電子ビーム200のショット位置もステージ移動に追従させる。連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。そして、1つのストライプ領域を描画し終わったら、XYステージ105を図示していない駆動部によりY方向にステップ送りしてX方向(今度は逆向き)に次のストライプ領域の描画動作を行なう。各ストライプ領域の描画動作を蛇行させるように進めることでXYステージ105の移動時間を短縮することができる。
図3において、それぞれ1対の電極をもつ静電型の第1のブランキング偏向器212と第2のブランキング偏向器214は、電子鏡筒102内に配置される。第1のブランキング偏向器212の一方の電極は、シールド層を持たない単芯ケーブル222、シールド層で保護された補償導線の一例となる同軸ケーブル243、同軸ケーブル242、抵抗器252を介してアンプBOX270内に配置されたアンプ262に接続される。同軸ケーブル243は、電子鏡筒102の内部を、同軸ケーブル242は、電子鏡筒102の外部を配線している。そして、電子鏡筒102の外側近傍で同軸ケーブル243と同軸ケーブル242との間を抵抗器232が直列に接続される。同様に、第2のブランキング偏向器214の一方の電極は、シールド層を持たない単芯ケーブル224、シールド層で保護された補償導線の一例となる同軸ケーブル245、同軸ケーブル244、抵抗器254を介してアンプBOX270内に配置されたアンプ264に接続される。同軸ケーブル245は、電子鏡筒102の内部を、同軸ケーブル244は、電子鏡筒102の外部を配線している。そして、電子鏡筒102の外側近傍で同軸ケーブル245と同軸ケーブル244との間を抵抗器234が直列に接続される。
図4に示すように、アンプ262の出力はアンプインピーダンス調整用の抵抗器252を介して、同軸ケーブル242、抵抗器232を通って電子鏡筒102内に入り、同軸ケーブル243、コイル成分をもつ単芯ケーブル222を通ってコンデンサ成分となる第1のブランキング偏向器212の一方の電極に電圧を印加する。第1のブランキング偏向器212の他方の電極と同軸ケーブル242と同軸ケーブル243とのシールド層の配線は地絡させている。同様に、アンプ264の出力はアンプインピーダンス調整用の抵抗器254を介して、同軸ケーブル244、抵抗器234を通って電子鏡筒102内に入り、同軸ケーブル245、コイル成分をもつ単芯ケーブル224を通ってコンデンサ成分となる第2のブランキング偏向器214の他方の電極に電圧を印加する。第2のブランキング偏向器214の一方の電極と同軸ケーブル244と同軸ケーブル245とのシールド層の配線は地絡させている。
図6は、本実施の形態によりマッチングさせた場合の偏向電圧の波形の一例を示す図である。
図5に示すように、マッチング不足の場合、偏向電圧の波形がブランキングON/OFFした場合に初期に大きく振動する。そして、減衰しきれないうちに次の動作に移ることを繰り返している。これに対し、本実施の形態によりマッチングさせた場合、図6では、偏向電圧を印加した当初に発生するはずのリンギングが低減されている様子を示している。すなわち、第1のブランキング偏向器212の回路上に抵抗器232を接続することにより、リンギングのうねり成分を減衰させることができる。同様に第2のブランキング偏向器214の回路上に抵抗器234を接続することにより、リンギングのうねり成分を減衰させることができる。
図8は、本実施の形態によりマッチングさせた場合のビーム強度分布の一例を示す図である。
図7に示すように、マッチング不足の場合、偏向電圧の出力がリンギングを起こしてしまい、電子ビームを偏向しきれずビーム強度分布が横に広がり高さの低いなだらかな形状になってしまう。これに対し、本実施の形態によりマッチングさせた場合、図8に示すように、リンギングを抑制することができるので、ビーム強度分布が横に広がらず高い山型の形状にすることができる。よって、試料上での寸法劣化を抑制することができる。
図10は、本発明の本実施の形態によりマッチングさせた場合のビーム分布の一例を示す図である。
図9では、図7に示したようにビーム分布が横に広がるため中心の密度が低く、すなわち薄くなってしまう様子を示している。これに対し、本実施の形態によりマッチングさせた場合、図10では、図8に示したようにビーム分布が横に広がることを抑制するため中心の密度が高く、すなわち濃くなってしまう様子を示している。かかる分布からも本実施の形態によりマッチングさせることにより、試料上での寸法劣化を抑制することができる。
図11は、多重描画しない場合の偏向電圧の波形の一例を示す図である。
図12は、多重描画する場合の偏向電圧の波形の一例を示す図である。
図11に示すように、多重描画しない場合は、1回で必要なドーズ量を試料上のレジストに与えるため1ショットの描画時間が多重描画する場合よりも長くなる。そのため、ビームON(ブランキングOFF)した当初に発生するリンギングも時間の経過と共に減衰していく。これに対し、多重描画する場合、例えば、多重度4の多重描画を行なう場合、4回で必要なドーズ量を試料上のレジストに与えるため1ショットの描画時間が多重描画しない場合の1/4と短くなる。そのため、図12に示すように、ビームON(ブランキングOFF)した当初に発生するリンギングが減衰し終わらないうちに1ショットの描画時間が終了し、2回目以降のショットも同様にビームON(ブランキングOFF)した当初に発生するリンギングが減衰し終わらないうちに1ショットの描画時間が終了してしまう。これでは、常にビーム位置が振動している状態での描画となってしまうため、描画精度が劣化してしまう。そこで、本実施の形態により、かかるリンギングを低減させることで多重描画における描画精度をより向上させることができる。すなわち、本実施の形態は、多重描画手法において用いるとより顕著な効果を発揮することができる。
101,340 試料
102 電子鏡筒
105 XYステージ
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203,410 第1のアパーチャ
204 投影レンズ
205,208 偏向器
206,420 第2のアパーチャ
207 対物レンズ
212,214 ブランキング偏向器
216 ブランキングアパーチャ
222,224 単芯ケーブル
232,234,252,254 抵抗器
242,243,244,245 同軸ケーブル
262,264 アンプ
270 アンプBOX
280 偏向制御回路
330 電子線
411 開口
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
Claims (1)
- 鏡筒内に配置され、電子ビームを偏向させる第1と第2の偏向器と、
前記鏡筒外に配置され、前記鏡筒へと延びる補償導線を介して前記第1の偏向器に電圧を印加する第1の電圧印加部と、
前記鏡筒と前記補償導線との間に配置され、前記第1の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された第1の抵抗器と、
前記鏡筒外に配置され、前記第1の電圧印加部から前記第1の偏向器までの回路とは独立した回路で、前記鏡筒へと延びる補償導線を介して前記第2の偏向器に電圧を印加する第2の電圧印加部と、
前記鏡筒と前記補償導線との間に配置され、前記第2の偏向器に前記電圧を印加するための配線に接続された、前記第1の抵抗器の抵抗値とは異なる抵抗値を有する第2の抵抗器と、
を備え、
前記偏向器は、前記電子ビームをブランキングするブランキング偏向器として用いられることを特徴とする電子ビーム装置。
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