JPH039510A - 電子ビーム露光装置 - Google Patents

電子ビーム露光装置

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JPH039510A
JPH039510A JP1144415A JP14441589A JPH039510A JP H039510 A JPH039510 A JP H039510A JP 1144415 A JP1144415 A JP 1144415A JP 14441589 A JP14441589 A JP 14441589A JP H039510 A JPH039510 A JP H039510A
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JP
Japan
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coil
coils
auxiliary
deflection
magnetic field
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JP1144415A
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Nobuyuki Yasutake
安武 信幸
Akio Yamada
章夫 山田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH039510A publication Critical patent/JPH039510A/ja
Priority to US07/947,963 priority patent/US5368613A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472Deflecting along given lines
    • H01J37/1474Scanning means
    • H01J37/1475Scanning means magnetic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/04Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/153Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/143Electron beam

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】 〔発明の概要] 微細パターンを持つ集積回路素子を生産する装置の代表
的なものである電子ビーム露光装置に関し、 簡単な構成で、また調整容易に、入射位置決定、垂直入
射、コマ収差僅小化を達成でき、露光装置の分解能を向
上させることができる偏向コイル装置を提供することを
目的とし、 X、Y偏向コイルが発生するX、Y方向磁界とばず同一
面内にX、Y偏向補助磁界を発生するように補助コイル
を設け、該偏向コイル及び補助コイルを各々独立の増幅
器に接続して、該偏向コイルに流す電流に応じて該補助
コイルに電流を流し、これらのコイルが発生する磁界の
合成磁界の強さ及び方向を変更可能にするよう構成する
〔産業上の利用分野〕
本発明は、微細パターンを持つ集積回路素子を生産する
装置の代表的なものである電子ビーム露光装置に関する
集積回路素子のパターンの微細化、高集積化は年々向上
しており、現在ではサブミクロンのパターン幅の集積回
路素子の生産も一般的なことである。つれて電子ビーム
露光装置も、益々微細パターンの高精度、高速露光が要
求されている。本発明はこの電子ビーム露光装置の特に
電磁偏向の調整に係るものである。
〔従来の技術〕
電子ビーム露光装置は第9図に示すように、カソード2
1、グリッド22、アノード23などからなる電子銃2
0と、収束レンズ25、縮小レンズ26.27、対物レ
ンズ28などの各種レンズ、および偏向器29などを備
え、電子ビームで移動ステージ31上のウェハ30を露
光する。露光には、ビームを細く点状に絞ってその点で
パターンを描くタイプのもの、ビームをステンシルに通
してビーム断面をパターン化か、そのパターンをウェハ
に焼付けるタイプのもの、ブランキングアパーチャアレ
イを用いドツトプリンタの要領で描画するものなどがあ
るが、第9図は後者で、32はそのブランキングアパー
チャアレイである。このアパーチャアレイの各アパーチ
ャには偏向電極があり、各アパーチャを通るビームはド
ツトパターンに従って該偏向電極で偏向され又は偏向さ
れず、偏向されたものはビームB2の如くなってスリッ
ト33で除去され、偏向されないものはスリットを通っ
てウェハへ向かう。こうしてビームがパターン化される
ウェハの手前には偏向コイル29などがあり(電磁偏向
の場合)、ビームのウェハ入射位置の決定などを行なう
。従来の偏向コイルの例を第7図、第8図に示す。第7
図では1組の偏向コイルをブリコイル1とメインコイル
5で構成し、これらを直列にしてアンプ41の出力端に
接続して同一電流を流す。43は偏向信号制御部、42
はDA変換器である。ブリコイルlとメインコイルは位
置関係(高さ即ち垂直方向での位置及び回転即ち水平面
上での各コイルの軸心のなす角度の関係)が所望になる
ように、ひいては電子ビームに所望の偏向を与えるよう
に配置する。
第8図では偏向コイルをブリコイル1、メインコイル5
、およびポストコイル9の3個で構成する。この偏向コ
イルの機能はビームの振れ量(ウェハ入射位置)を決定
する他、ビームがウェハに垂直に入射するようにするこ
と、及びコマ収差を0とすること、である。なお図では
ブリ、メイン。
ポスト各コイルは1つのみ示すが、実際はX、 Y用に
各一対ずつある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし第8図の3コイル型でも、ビーム振れ量を所望量
にし、垂直入射を達成し、コマ収差を0にするためには
、各コイル間の垂直方向(電子ビーム進行方向)の位置
関係と回転方向の位置関係を正確に所定状態に合わせる
必要がある。
しかしながら、各コイルを正確に所望特性のものに製作
すること、および各コイルを電子ビーム露光装置に組込
んで位置関係を正確に所望状態にすることには限界があ
る。結局、可能な精度で製作したコイルを露光装置に組
込み、位置関係を種々変えて最適位置を見出すことにな
るが、コイル位置を変えるには露光装置の真空を解除し
、装置を分解しなければならず、手数がか\る。
調整は各コイルに流す電流を個々に変えることによって
も可能であるが、これには各コイルを専用のアンプで駆
動する必要があり、大電流(数アンペア)アンプが各コ
イルに必要になる。
本発明はか\る点を改善し、簡単な構成で、また調整容
易に、入射位置決定、垂直入射、コマ収差僅小化を達成
でき、露光装置の分解能を向上させることができる偏向
コイル装置を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕 第1図に示すように本発明ではプリコイルl。
3、メインコイル5,7、ポストコイル9.11の他に
補助メインコイル5a、7a、補助ポストコイル9a、
llaを設け、これらの補助コイルはブリ、メイン、ポ
ストコイル駆動アンプ41とは別のアンプ44.45で
駆動する。
補助メインコイル5a、7aは、メインコイル5.7の
作る磁界と同方向の磁界を作るように配置する。補助ポ
ストコイルについても同様である。
補助コイルはブリ2メイン、ポスト各コイルに設けても
、またはその1つまたは2つに対して設けてもよい。補
助メインコイルを設ける高さは、その磁界の中心がメイ
ンコイルの磁界の中心と一致するようにしても、または
上/下にずれるようにしてもよい。
〔作用〕
プリコイル、ポストコイル、メインコイルが発合成磁界
はSumとなり、これで所望の偏向が行なわれるとする
。しかし任意のコイル、組立て状態でこのようになると
は限らない。例えばメインコイル5,7の作る磁界が第
2図のMarであり、ポストコイルの作る磁界がFor
であったとすると、合成磁界はSu−にならない、これ
をSua+にするにをMa、Poにすればよく、この補
助偏向磁界を発生するのが補助メインコイル5a、7a
、補助ポストコイル9a、llbである。補助メイン/
ボストコイル共X方向コイルとY方向コイルがあるから
、これらのコイルの電流とその比を調整することにより
補助偏向磁界Am、Aoを発生することは可能である。
補助偏向磁界Am、Aoの発生には補助コイルの電流を
独立に調整する必要があり、このため第1図ではコイル
駆動アンプを41.44.45と各々独立にしている。
補助コイルは微調整用であるから数ターン程度、小電流
、でよく、従ってその駆動アンプ44.45も大型には
ならない。
補助コイルを当該偏向コイルに対して高さ方向位置をず
らして配置すると、補助コイル電流の調整で当該偏向コ
イルを上、下に移動させたと同様の効果が得られる。
〔実施例〕
第3図に偏向コイル及び補助コイルの駆動回路を示す。
偏向系においてコマ収差を極小(−〇)にする条件と、
電子ビームの偏向量を所定量にする条件と、高精度化を
図るための垂直入射の条件を入れると、コイルは3つ必
要になる。これらのプリ メイン、ポスト各コイルがX
偏向系では1と2.5と6.9とto、Y偏向系では3
と4゜7と8.11と12であり、これらは直列にして
アンプ41x、41yに接続する。X偏向系の補助メイ
ンコイル5aと6a、補助ポストコイル9aと10aは
アンプ44x、45xへ接続し、Y偏向系の補助メイン
コイル7aと8a、補助ポストコイルllaと12aは
アンプ44y、45yへ接続する。42x、42yはX
、Y偏向系のD/A変換器、43x、43yは同偏向信
号制御部である。
第4図にこれらのコイルの配置状態を示す、(a)は上
面図、(ハ)は斜視図であるが、相互の位置関係の説明
用であり、実際の通りではない。コイル1゜2を直列に
接続して矢印方向に電流を流すと磁界B□が図示方向に
発生する。これがプリコイルによるX方向磁界であり、
Y方向磁界はコイル3゜4を直列にして電流を流すこと
により発生する。
メインコイル、ポストコイル等についても同様である。
ブリ、メイン、ポスト各コイルを直列にし、シミュレー
ションにより最適解を求めると、各コイルの位置関係が
決定される。この決定された位置関係を満足するように
各コイルを配置するが、取付は精度等の問題で最適解を
満足できなかった分については補助メイン/ボストコイ
ルに流す電流により調整する。
第5図および第6図は、補助コイルを各2組ずつ設けた
例を示す、5aと5b、6aと6bはXメインコイル5
,6に対する一対の補助コイル、7aと7b、8aと8
bはYメインコイル7.8に対する一対の補助コイルで
ある。同様に9aと9b、10aと10bはXボストコ
イル9.lOに対する、またllaとllb、12aと
12bはYボストコイル11.12に対する補助コイル
である。これらは当J亥メイン/ボストコイルの中央に
、高さ位置を変えて配設し、それぞれのアンプ46x、
47x、46y、47yで駆動する。
第4図で説明したようにXメインコイル5,6に電流を
流すとX方向磁界Bx!が生じるが、このとき同方向の
磁界を生じるように上側の補助Xコイル5a、6aに電
流を流すと、磁界BXzの上部が強められ、コイル5.
6が全体として上方へ移動したのと同じ効果を生じる。
補助コイル5a。
6aの電流方向を逆にすると磁界B、の上部が弱められ
、コイル5.6が全体として下方へ移動したのと同じ効
果を生じる。コイル5b、6bについても同様で、磁界
BX!と同方向の磁界を生じる向きに電流を流すとコイ
ル5,6が下方へ移動したと同様の効果を生じ、該電流
の方向を逆にするとコイル5.6が上方へ移動したと同
様の効果を生じる。
Y方向の補助メインコイル7&と8a、7bと8b、ポ
ストコイルに対する補助コイル、についても同様である
。このように、高さ方向で位置のずれた補助コイルで実
質上メイン、ポスト各コイルなどを上/下に移動する効
果が得られる。この上/上移動で、第2図のベクトルM
a、Poを回転させることがでてき、各アンプのゲイン
を変えることでこの効果の大きさを変えることができる
コイル電流の調整にはアンプのゲインを変える他、偏向
信号制御部43で加減乗除してその出力を変えるように
してもよい。偏向信号制御部43は、X、Y系で共通と
し、共通制御部でX、Yに関し加減乗除を行なっておき
、その後、各々並列にDAC,アンプを通してコイルを
駆動してもよい。
ブリ、メイン、ポストと3段型にする他に、更に多段ま
たは少数段にしてもよい。1段型の場合は、この偏向コ
イルのビーム偏向方向と試料を載せたステージの移動方
向を合わせるために補助コイルを使用できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、偏向コイルに付設
した補助コイルに流す電流により、偏向コイルが作る磁
界を修正し、簡単、容易にビーム偏向を所望通りにする
ことができ、ひいては露光装置の分解能を高めることが
できる。
補助コイルは偏向コイルとは別個の増幅器で駆動するの
で、所望の修正磁界を容易に発生でき、偏向コイル系の
各コイルを別個に駆動する場合より、増幅器が大型にな
らない。
また補助コイルを当該偏向コイルに高さ方向中心をずら
して配置することにより、該補助コイルの電:fL調整
で当該偏向コイルを上/下に移動したと同様な効果が得
られ、露光装置の真空を破らずに偏向コイルの上下位置
調整が事実上可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は第1図の動作説明図、 第3図は本発明の実施例を示すブロック図、第4図は第
3図の各コイルの配置を示す説明図、第5図は本発明の
他の実施例を示すブロック図、第6図は第5図の各コイ
ルの配置を示す説明図、第7図および第8図は従来例を
示すブロック図、第9図は電子ビーム露光装置の構造説
明図である。 第1図で41.44.45はアンプ、42はD/A変換
器、43は偏向信号制御部である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、X、Y偏向コイル(5、7、・・・・・・)が発生
    するX、Y方向磁界とほゞ同一面内にX、Y偏向補助磁
    界を発生するように補助コイル(5a、7a、・・・・
    ・・)を設け、 該偏向コイル及び補助コイルを各々独立の増幅器(41
    、44、・・・・・・)に接続して、該偏向コイルに流
    す電流に応じて該補助コイルに電流を流し、これらのコ
    イルが発生する磁界の合成磁界の強さ及び方向を変更可
    能にしてなることを特徴とする電子ビーム露光装置。 2、補助コイルは当該偏向コイルに、高さ方向位置をず
    らして配置され、該補助コイルに流す電流により、当該
    偏向コイルを上、下に移動したのと同じ効果を生じるよ
    うにされてなることを特徴とする請求項1記載の電子ビ
    ーム露光装置。
JP1144415A 1989-06-07 1989-06-07 電子ビーム露光装置 Pending JPH039510A (ja)

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DE69028248T DE69028248T2 (de) 1989-06-07 1990-06-07 Elektronenstrahl-Belichtungsgerät
EP90306176A EP0402125B1 (en) 1989-06-07 1990-06-07 Electron beam exposure apparatus
US07/947,963 US5368613A (en) 1989-06-07 1992-09-21 Electron beam exposure apparatus

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EP (1) EP0402125B1 (ja)
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EP0402125A3 (en) 1991-08-07
US5368613A (en) 1994-11-29
EP0402125A2 (en) 1990-12-12
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