JPH0240850A

JPH0240850A - 電子ビーム露光装置の偏向増幅回路

Info

Publication number: JPH0240850A
Application number: JP19007788A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kusakabe; 秀雄日下部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は電子ビーム露光装置の偏向増幅器のに関するも
のである。

（従来の技術）電子ビームをＸ、Ｙ方向の２次元方向に偏向することに
より、半導体ウェハ表面に回路パターンを形成する電子
ビーム露光装置では、Ｘ、Ｙの各偏向方向に対応した偏
向板を設け、これらの偏向板に対し所望の偏向量に対応
した電圧信号を偏向増幅器から印加するように構成され
ている。

この場合、偏向板は真空容器内に配設され、偏向増幅器
と偏向板とは同軸ケーブルを介して接続される。

ここで、高速描画を行うためには、偏向増幅器のロール
オフ周波数を高くする必要がある。そこで、従来から偏
向増幅器のロールオフ周波数を可能な限り高くするため
の種々の回路構成が考えられている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、偏向増幅器自体のロールオフ周波数を高くでき
たとしても、この偏向増幅器の負荷は同軸ケーブルの容
量ＣＣと偏向板の容ｆｆ１ｃｄとによる容量負荷である
ため、偏向板から見た偏向増幅器のロールオフ周波数は
、偏向増幅器の出力抵抗Ｒと同軸ケーブルの容ｆｉｉｃ
ｃ　、偏向板の容量ｃｄとに依存するものとなり、結果
的に偏向回路全体のロールオフ周波数を高くでないとい
う問題があった。

また従来の回路においては、偏向板に実際に印加されて
いる電圧信号を偏向増幅器に帰還するという構成をとっ
ていないため偏向板に印加されている電圧信号の波形歪
を補正することができないという問題があった。

本発明の目的は、偏向回路全体のロールオフ周波数を高
くすることができ、しかも偏向板に印加されている電圧
信号の波形歪を簡単に補正することができる電子ビーム
露光装置の偏向増幅器のを提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、偏向増幅器の出力を同軸ケーブルを介して偏
向板に印加し、電子ビームを偏向する電子ビーム露光装
置において、前記偏向板の静電容量とコイルを組み合せ
、カットオフ周波数の高いローパスフィルタな構成する
とともに、前記偏向増幅器の出力を前記同軸ケーブル、
前記偏向板、前記コイル、前記同軸ケーブルを介して終
端させる終端抵抗と、前記偏向増幅器に加えられる入力
信号を前記偏向増幅器および同軸ケーブルの信号遅延時
間の加締値に等しい時間遅延する遅延手段と、この遅延
素子の出力信号と前記終端抵抗による終端信号とを比較
することにより前記入力信号に対する偏向板の印加電圧
の誤差を検出し、該検出した誤差信号を前記偏向増幅器
に帰還する帰環手段とを具えることにより、上記目的を
達成するものである。

（作用）偏向板の静電容量とコイルを組み合せ、ローパスフィル
タとしては能するようになる。また、終端抵抗の両端に
偏向板の電圧信号が現われるため、この電圧信号と偏向
増幅器の人力信号との誤差を求め、その誤差信号を偏向
増幅器にフィードバックすることにより、偏向板に印加
されている電圧信号の波形歪を簡単に補正することがで
きる。

（実施例）第１図は本光明による偏向回路の一実施例を示す回路図
、第２図は偏向回路の全体構成図である。

まず、第２図について説明すると、ここではＸ。

Ｙ両方向の偏向回路のうちＸ方向の偏向回路のみが示さ
れている。図示されている偏向回路は電子ビーム１の進
行空間に対向配置された１対の偏向板２Ａ、２Ｂと、こ
れらの偏向板２Ａ、２Ｂに所望の偏向電圧信号を印加す
る偏向増幅器３Ａ。

３Ｂと、この偏向増幅器３Ａ、３Ｂの出力電圧信号を偏
向板２Ａ、２Ｂに導く同軸ケーブル４Ａ。

４Ｂ、コイル６Ａ、６Ｂ、７Ａ、７Ｂとで構成されてい
る。このうち、偏向板２Ａ、２Ｂとアース板５Ａ、５［
３とで静電容量Ｃｄを生じ、コイル６Ａ、６Ｂ、７Ａ、
７Ｂとでローパスフィルタを構成する。すなわち、偏向
板２Ａ、２Ｂの静電容量Ｃｄとコイル９Ａ、９Ｂ、１０
Ａ、　　１０ＢのインダクタンスをＬとし、同軸ケーブ
ルを省略すると第４図のようなローパスフィルタとなる
。この第４図のローパスフィルタの回路方程式は（２Ｅ
Ｏ−Ｅ２）／　＜Ｒ＋５Ｌ）＝Ｅ２＊ｓＣｄ＋Ｅ２／　（Ｒ十ｓ）となる。ここで偏向板の電圧Ｅ２はＥ２＝２ＥＯ／　（ｓ＊５ＬＣｄ十５ＲＣｄ＋２）で与
えられる。偏向板に増幅器出力波形をできるだけ忠実に
再現するには偏向板の電圧Ｅ２がクリティカル条件にな
ることが必要である。偏向板の静電容ＩＣｄと同軸ケー
ブルのインピーダンスをＲとすればコイルのインダクタ
ンスＬが１＝　（Ｃｄ＊Ｒ＊Ｒ）／８のとき、偏向板の電圧Ｅ２がクリティカル条件になる。

次に、第１図の偏向回路の詳細について説明する。

図示する偏向回路３Ａは、偏向データＤを対応するアナ
ログの電圧信号ｅ１に変換するＤＡ変換器３０と、電圧
信号ｅ１を増幅し、出力抵抗Ｒ６および同軸ケーブル３
Ａを介して偏向板２Ａに印加するＦｆｔｒｍ増幅器３１
と、同軸ケーブル３Ａを介して偏向板２Ａの一端から取
り出した電圧信Ｂを終端する終端抵抗Ｒ７と、前記電圧
信号ｅ１を遅延する遅延素子３２と、遅延された電圧信
号と終９＝１抵抗Ｒ７にｎ１した電圧信号ｅ３とを比較
し、誤差の電圧信号ｅ５を求め、該信号ｅ５を演ｒ５増
幅器３１に帰還する演算増幅器３３とを有している。

ここで、演算増幅器３１は入力抵抗Ｒ１と帰還抵抗Ｒ２
２によって定まるＧ＝Ｒ２／Ｒ１の増幅率を有している
。従って、演算増幅器３１からはｅ２　＝　−（Ｒ２／
Ｒ１）　ｅｌの電圧信号ｅ２が出力される。

また、Ｒ延素子３２の出力信号は抵抗Ｒ３、力抵抗Ｒ５
を介して演算増幅器３３に入力される。

さらに、終端抵抗Ｒ７の両端に生じた電圧信号ｅ３は抵
抗Ｒ４，入力抵抗Ｒ５を介して前記演算増幅器３３に入
力される。

従って、終端抵抗Ｒ７側から演算増幅器３３側を見た合
成抵抗Ｒ７’はＲ７’　＝Ｒ７／／　（Ｒ４＋Ｒ３）　／／Ｒ５（但し
、／／は並列接続記号）となる。

この合成抵抗Ｒ７’は終端抵抗Ｒ７の値を選択すること
によって同軸ケーブル３Ａの特性インピーダンスと等し
く設定される。

一方、ｌ延素子７の遅延時間は増幅器３１の遅延時間と
同軸ケーブル４Ａの遅延時間の加篩値に等しく設定され
ている。なお、演算増幅器３３の入出力端に並列に接続
されているコンデンサＣは積分用のコンデンサである。

また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、Ｋを定数とすると、２・Ｒ４／Ｒ３＝Ｋ　（Ｒ２／Ｒ１）の関係に設定されている。さらに、増幅器３３の時定数
Ｃ−Ｒ５は偏向増幅器３Ａのロールオフ時定数と等しく
設定されている。

以上の構成において、偏向データＤが入力されると、Ｄ
Ａ変換器３０はこの偏向データＤを対応するアナログの
電圧信号ｅ１に変換し、抵抗Ｒ１を介して増幅器３１に
入力する。増幅器３１は入力された電圧信号ｅ１を反転
増幅し、電圧信号ｅ２として出力抵抗Ｒ６と同軸ケーブ
ル３Ａを介して偏向板２Ａに印加する。ここで、電圧（
：　Ｑｅ２は第３図（ａ）、（ｂ）に示すようにｅｌに
対してΔｔ１だけ遅れて出力される。また、抵抗Ｒ６の
値が同軸ケーブル３Ａの特性インピーダンスと等しいた
め、偏向板２Ａの印加電圧はｅ２／２となる。

偏向板２Ａに電圧信号ｅ２が印加されると、第３図（Ｃ
）に示すように同軸ケーブル３Ａと偏向板２Ａの遅延時
間Δｔ１だけ近れたタイミングで電圧信号ｅ３が終端抵
抗Ｒ７の両端に現われる。

この終端抵抗Ｒ７に現われた電圧信号ｅ３は抵抗Ｒ４を
介して増幅器３３の入力抵抗Ｒ５に入力され、電圧信号
ｅ１との誤差が求められる。ここで、「延素子３２のＲ
延時間τがτ＝０であった場合、入力抵抗Ｒ５には第３
図（ｄ）に示すようにΔｔ１＋Δｔ２の時間幅のパルス
状の電圧信号ｅ４’が現われる。そして、そのパルス状
の電圧信号ｅ４’を増幅器３３で積分すると、第３図（
ｅ）のような波形の電圧信号ｅ５’となる。そこで、こ
の電圧信号ｅ５’を増幅器３１に帰還すると、増幅器３
１の出力電圧信号は第３図（ｆ）のｅ１’で示すように
波形形状が歪んだものとなる。

しかし、この実施例の遅延素子３２の遅延時間τはτ＝
Δｔ１＋Δｔ２に設定されている。このため、第３図（
ｄ）に示したようなパルス状の電圧信号ｅ４’は発生せ
ず、電圧信Ｊ’３ｅ１とｅ３の差のみに依存した電圧信
すｅ４が発生する。すなわち、電圧信号ｅ３と電圧信号
ｅ１とは、電圧信号ｅ３が発生する時間を見計った同じ
タイミングで比較され、その比較結果の信号ｅ５が増幅
器３１に帰還される。

これにより、増幅器３１の出力電圧信号ｅ２には波形歪
が発生しなくなり、ｅ２はｅ３と０１との誤差に対応し
て高精度で補正されるものとなる。

［発明の効果］以上説明したように本発明においては、偏向板をカット
オフ周波数の高いローパスフィルタとして偏向増幅器の
出力に同軸ケーブルを介して接続し、一端は偏向増幅器
内の終端抵抗で終端さゼているため、回路としてのロー
ルオフ周波数を偏向増幅器のロールオフ周波数まで＾め
ることができ、その結果として描画速度を向上させるこ
とが可能になる。また、終端抵抗によって偏向板に印加
されている電圧信号を検出でさ・るため、この電圧信号
によって偏向別幅器の出力電圧信号を簡単に補正し、高
Ｖ１度の描画を行うことができる。さらに、終端抵抗は
偏向増幅器内に配置しているため、１Ｆ。

熱等によって電子光学系に与える影響を全く無くすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本光明の一実施例を示す回路図、第２図は偏向
回路の全体構成図、第３図は本実施例の動作を説明する
波形図、第４図は本実施例で形成されるローパスフィル
タの等価回路である。１・・・電子ビーム、２Ａ、２Ｂ・・・偏向板、３Ａ。３Ｂ・・・偏向増幅器、４Ａ、４Ｂ・・・同軸ケーブル
、５Ａ、５Ｂ・・・アース板、３０・・・ＤＡ変換器、
３１゜３３・・・演算増幅器、３２・・・遅延素子、Ｒ
７・・・終端抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】偏向増幅器の出力を同軸ケーブルを介して偏向板に印加
し、電子ビームを偏向する電子ビーム露光装置において
、前記偏向板の静電容量とコイルを組み合せ、ローパスフ
ィルタを構成するとともに、前記偏向増幅器の出力を前記同軸ケーブル、前記偏向板
、前記コイル、前記同軸ケーブルを介して終端させる終
端抵抗と、前記偏向増幅器に加えられる入力信号を前記偏向増幅器
および同軸ケーブルの信号遅延時間の加算値に等しい時
間遅延する遅延手段と、この遅延素子の出力信号と前記終端抵抗による終端信号
とを比較することにより前記入力信号に対する偏向板の
印加電圧の誤差を検出し、該検出した誤差信号を前記偏
向増幅器に帰還する帰還手段とを具えたことを特徴とする電子ビーム露光装置の偏向増
幅回路。