JPH01117325A - 電子線描画装置 - Google Patents

電子線描画装置

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JPH01117325A
JPH01117325A JP62273291A JP27329187A JPH01117325A JP H01117325 A JPH01117325 A JP H01117325A JP 62273291 A JP62273291 A JP 62273291A JP 27329187 A JP27329187 A JP 27329187A JP H01117325 A JPH01117325 A JP H01117325A
Authority
JP
Japan
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electron beam
mask
electron
image
deflector
Prior art date
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Pending
Application number
JP62273291A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Hokotani
鉾谷 義雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、大ビーム電゛流を使用してそのビーム断面の
形状と大きさとを制御する電子線描画装置の改良に係り
、さらに詳細には、空間電荷の相互作用によるビーム断
面形状のボケを減少させることのできる電子線描画装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
断面固定型の電子線描画装置および断面可変型の電子線
描画装置は、その描画速度が速いので。
ICやLSI素子製作の担い手として期待されている。
第3図は従来提案に係る断面固定型電子線描画装置の全
体構成説明図である。
第3図に示す電子線描画装置において、ビーム[Gから
射出された電子ビームは、集束レンズLoにより、例え
ば矩形状の通過口Hを有するマスクMl上に照射され、
この通過口を通過して矩形状に整形されたビームは、集
束レンズL1により、描画試料W上に縮小投影される。
そして、前記矩形ビームは、電子計算機により制御され
るビーム偏向手段りにより、試料W上をディジタル的に
走査する。すなわち、前記のごとく、矩形状のビームで
試料上をディジタル的に走査することにより、矩形のつ
ぎ合せとして、所望のパターンを描いていくものであっ
て、前記した方法は、ビームスポットを走査してぬりつ
ぶす露光方法に比べて、描画時間を大幅に短縮すること
ができる。
一方、第4図は従来提案に係る断面可変型電子線描画装
置の全体構成説明図であって、これは、例えば正方形、
長方形等の通過口H□、II、を有する2つのマスクM
1.M、の間に偏向手段D□を配置する。電子ビーム源
Gから射出したビームe0は、集束レンズL0により、
マスクM□上に照射される。そして、マスク間工の通過
口H1を通過した矩形状ビームe工は、集束レンズL1
を通り。
電子計算機で制御される偏向手段D□により、マスクM
、の通過口H1に対して偏位した位置に。
第2の集束レンズL8 を介して集束され、その結果、
マスクM、の通過口H2からは、前記通過口H工とH,
との重合せに相当する所望断面形状のビームe2が取り
出され、このビームe2は、集束レンズL2 により、
試料W上に縮小投影される。
そして、前記ビームe、は、電子計算機で制御される偏
向手段D2 により、試料W上をディジタル的に走査す
る。すなわち、第4図に示す電子線描画装置によれば、
描画すべきパターンに応じてビーム断面形状を変えるこ
とができるので、第3図に示した電子線描画装置に比べ
て、さらに描画時間を大幅に短縮することができる。
しかしながら、前記した断面可変型の電子線描画装置に
あっては、その目的からして、ビーム電流を大きくとる
必要があり、しかもビーム経路中にビーム断面積が小さ
くなる場所が数個所(クロスオーバCO,Ct、 Cz
)存在する。
このため、ビーム中における電子間の相互反撥効果が無
視できない程大きくなり、描画されるパターンの周辺部
が不明確となって、いわゆるパターン・エツジの解像度
の低下、すなわちボケという問題が生じる。
ところで、前記した電子間の相互反撥効果によるボケは
、一般に、ビーム電流を小さくしたり。
ビーム投射光学系の長さを短くすれば小さくなり、従来
は、ビーム電流を、電子ビーム経路の上流側において、
できるだけ早い段階で必要最小限の大きさにすることに
より、電子間の相互反撥効果によるボケを減少させる技
術が提案されている(特開昭57−41811号および
特開昭57−41812号)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来提案に係る電子線描画装置によれば
、試料上に種々の図形を描画する場合、実際に投影され
る矩形ビームの形状および大きさについて制限を加える
ことになり、LSIや超LSI素子に要求される複雑な
パターン形状に十分対応しているとは云い難く、この点
が改善されれば、電子線描画装置の性能はさらに向上す
る。
本発明は、従来提案に係る断面可変型電子線描画装置を
さらに改良すべく検討の結果なされたものであって、そ
の目的とするところは、試料上に種々の図形を描画する
場合、実際に投影される矩形ビームの形状および大きさ
について制限を加えることなく、電子ビーム光学通路上
のビーム電流を、電子ビーム経路の上流側において、必
要最小限の大きさにし、電子間の相互反撥効果を減少さ
せて、試料上に描画される矩形ビーム像周辺部のボケを
大幅に減少させ、極めて高精度な図形の描画を可能にし
た電子線描画装置を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的は、電子線通過口を有する第1のマスクと、前
記第1のマスクの下位に位置して、同じく電子線通過口
を有する第2のマスクと、前記第1のマスクの像を第2
のマスク上に結像する電子レンズと、前記第1.第2マ
スク間に設けられた偏向手段とを備える電子線描画装置
において、前記二枚のマスクの内、上位に位置するマス
ク板の上方に、当該マスク板の電子線通過口を通過する
電子ビームの電流密度を減少させる偏向器を設置するこ
とによって達成される。
すなわち、本発明の目的は、第4図に示す断面可変型電
子線描画装置の電子光学系において1例えば正方形、長
方形等の通過口H1を有するマスクMLの上方に、電子
ビーム源Gより射出されたビームeoを偏向するための
偏向器を配置することによって達成される。
〔作用〕
しかして、前記構成よりなる本発明によれば、第4図に
符号R1で示すマスクの上方に設置された偏向器に電圧
を印加(静電型偏向器の場合)もしくは電流を流す(電
磁型偏向器の場合)ことにより、f!1子源Gより射出
されたビームeoは、マスクMl上の所望の位置に偏向
され、これにより、電子ビーム光学通路上のビーム電流
を、必要最小限の大きさにすることができ、電子間の相
互反撥作用を減少させて、試料W上に描画される矩形ビ
ーム周辺部のボケを大幅に減少することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を、第1図および第2図にもとづいて説明
すると、第1図は本発明に係る断面可変型電子線描画装
置の一実施例を示す全体構成説明図、第2図(a)およ
び(b)は本発明の動作を補足する図であり、第1図お
よび第2図において、第4図に示す従来提案の断面可変
型電子線描画装置と同一符号は同一部分を示している。
そして、第1図の実施例においては、第1マスクM1の
直ぐ上方に、静電型の偏向器D3が配置されている。な
お、第1マスクMlの上方に配置される偏向器は、第1
図に示す1段型の静電偏向器に代えて、第2図(a)に
示すように、2段型の静電偏向器Da、D’ aであっ
てもよく、さらには、1段もしくは2段からなる電磁型
偏向器であってもよい。
しかして1例えば第2図(a)に示す静電偏向器Da、
D’ aに電圧を印加することにより、集束レンズLo
によって第1マスクMl上に集束された電子銃Gからの
電子ビームeoは、第2図(b)に示すように、ビーム
e’o として、第1マスクM□上に偏向照射される。
すなわち、偏向器に対する偏向電圧の印加具合により1
例えば第2図(b)に示すように、電子銃Gからの電子
ビームが、第1マスクM1上でe’oの位置に集束照射
され、第1マスクM1により、大部分の電子ビームがカ
ットされ、ビームe′oのみ通過させるようにする。そ
して、半円錐状の断面を有する前記電子ビームe“0は
、第1図に符号elで示すように、i!!子レンしL1
により、第2マスクM、上に結像・投影されると同時に
、偏向器D1によって偏向され、前記電子ビームe1と
第2マスクM1の孔H2との重なりにより、第1図に符
号e3で示すごとき断面を有する電子ビームが、投影レ
ンズL2 によって、例えば115に縮小されて、試料
W上に投影される。なお、前記静電偏向器D3およびD
′、によるビーム偏向量は、第1マスクM1の孔H1を
通過する電子ビームe1の断面のどの部分が所望断面形
状および大きさを形成するのに必要かを念頭に置いてお
こなわれる。すなわち、従来は、第4図に示すように、
第1マスクM1の孔H1(100umxlOOμm)を
通過した電子ビームe1を第2マスクM2の孔H2に重
ね、所望の断面形状を有する電子ビームを得るようにし
ていたが、本発明、例えば第2図(a)の実施例におい
ては、静電偏向器D3およびD′、により、電子ビーム
e、を偏向(e /。)することにより、第2マスク(
第1図の符号M2参照)上に照射される電子ビームの形
状は、第2図(b)のe′。形状となる。その結果、第
1マスクM1の孔H1を通過し、第2マスクM2上に集
束される電子ビーム(第1図の符号e工参照)の量は、
第4図に示す従来型電子線描画装置のそれと比較して、
172以下となり、これは、取りも直さず、第1図に示
すクロスオーバ点C工近傍におけるビーム電流密度が、
第4図に示す従来型電子線描画装置のC□近傍における
ビーム電流密度の1/2以下に減少したことに等しく、
その結果、第2マスクM2 の孔H2を通過して試料W
上に投影される矩形ビームe、の形状および大きさにつ
いて制限を加えることなく、電子ビーム光学通路上のビ
ーム電流を、電子ビーム経路の上流側において、必要最
小限の大きさにし、電子間の相互反撥効果を減少させて
試料W上に描画される矩形ビーム像周辺部のボケを大幅
に減少させることができる。
〔発明の効果〕
本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明から明
らかなように、本発明によれば、試料上に種々の図形を
描画する場合、実際に投影される矩形ビームの形状およ
び大きさについて制限を加えることなく、電子ビーム光
学通路上のビーム電流を、電子ビーム経路の上流側にお
いて、必要最小限の大きさにし、電子間の相互反撥効果
を減少させて、試料上に描画される矩形ビーム像周辺部
のボケを大幅に減少させ、極めて高精度な図形の描画を
可能にした、改良された電子線描画装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る断面可変型電子線描画装置の一実
施例を示す全体構成説明図、第2図(a)および(b)
は本発明の動作を補足説明する図、第3図は従来提案に
係る断面固定型電子線描画装置の全体構成説明図、第4
図は同じ〈従来提案に係る断面可変型電子線描画装置の
全体構成説明図である。 Ml・・・第1マスク、Hl・・・第1マスクの孔、M
2・・・第2マスク、Hl・・・第2マスクの孔、D3
・・・静電偏向器、 801 e’ 0@ e’ Os
 els e3 ”・電子ビーム、W・・・試料。 范1図 寓λ図 (α) (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電子線通過口を有する第1のマスクと、前記第1の
    マスクの下位に位置して、同じく電子線通過口を有する
    第2のマスクと、前記第1のマスクの像を第2のマスク
    上に結像する電子レンズと、前記第1、第2マスク間に
    設けられた偏向手段とを備える電子線描画装置において
    、前記二枚のマスクの内、上位に位置するマスク板の上
    方に、当該マスク板の電子線通過口を通過する電子ビー
    ムのビーム電流密度を減少させる偏向器を設置したこと
    を特徴とする電子線描画装置。
JP62273291A 1987-10-30 1987-10-30 電子線描画装置 Pending JPH01117325A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08264411A (ja) * 1995-03-20 1996-10-11 Toshiba Corp 電子ビーム露光装置および電子ビーム露光での近接効果補正方法
JP2003109900A (ja) * 2002-09-02 2003-04-11 Toshiba Corp 電子ビーム露光での近接効果補正方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53148980A (en) * 1977-05-31 1978-12-26 Rikagaku Kenkyusho Method of projecting charged particle beam
JPS62249417A (ja) * 1986-04-23 1987-10-30 Hitachi Vlsi Eng Corp 電子線描画装置

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