JPH05175113A - Electron beam contraction transfer apparatus - Google Patents
Electron beam contraction transfer apparatusInfo
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- JPH05175113A JPH05175113A JP3354683A JP35468391A JPH05175113A JP H05175113 A JPH05175113 A JP H05175113A JP 3354683 A JP3354683 A JP 3354683A JP 35468391 A JP35468391 A JP 35468391A JP H05175113 A JPH05175113 A JP H05175113A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、縮小倍率を調整できる
電子線縮小転写装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam reduction transfer device capable of adjusting a reduction magnification.
【0002】[0002]
【従来の技術】マスク上に形成された回路パターン等を
半導体基板等に所定の縮小倍率(縮小比)で転写するた
めに、電子線縮小転写装置が使用されている。この種の
転写装置では、転写の際の歪を許容範囲内に収めた上で
縮小倍率を所定の値にできるだけ近づけることが求めら
れている。これに関して、半導体基板等は各種のプロセ
スを経て或る程度伸縮していることがあるため、それに
応じて転写装置側の縮小倍率を調整するための調整機構
が必要である。更に、製造コストを低減するために例え
ば各部品の製作精度及び各レンズの設置位置の精度等を
粗く設定した場合に、縮小倍率が設計値に対して許容範
囲内に収まらなくなったようなときにも、縮小倍率を調
整する機構が必要である。2. Description of the Related Art An electron beam reduction transfer apparatus is used to transfer a circuit pattern or the like formed on a mask onto a semiconductor substrate or the like at a predetermined reduction ratio (reduction ratio). In this type of transfer device, it is required that the distortion at the time of transfer be kept within an allowable range and that the reduction ratio be as close as possible to a predetermined value. In this regard, since the semiconductor substrate and the like may expand and contract to some extent through various processes, an adjusting mechanism for adjusting the reduction ratio on the transfer device side is required accordingly. Further, in order to reduce the manufacturing cost, for example, when the manufacturing accuracy of each part and the accuracy of the installation position of each lens are roughly set, when the reduction ratio does not fall within the allowable range with respect to the design value, Also, a mechanism for adjusting the reduction ratio is required.
【0003】このような縮小倍率の調整を行うために、
従来の電子線縮小転写装置では、図4に示すように、電
子線透過マスク側の縮小レンズ20のコイルをマスク側
のコイル21とターゲット側のコイル22とに分けて巻
き付けていた。そして、コイル21及びコイル22に流
す電流比を変えて等価的に縮小レンズ20のレンズ位置
を変えることによって、縮小倍率を変化させていた。In order to adjust such a reduction ratio,
In the conventional electron beam reduction transfer device, as shown in FIG. 4, the coil of the reduction lens 20 on the electron beam transmission mask side is separately wound around the mask side coil 21 and the target side coil 22. Then, the reduction magnification is changed by changing the ratio of the currents flowing through the coils 21 and 22 and equivalently changing the lens position of the reduction lens 20.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そのような従来の電子
線縮小転写装置においては、等価的にレンズ位置を変え
ることにより確かに縮小倍率は調整可能である。しかし
ながら、レンズ位置を変えると歪が増加するため、歪を
許容範囲内に抑制するためには縮小倍率の調整範囲が狭
い不都合があった。更に、レンズ位置は磁極位置でほと
んど決まってしまうため、等価的にレンズ位置を変えて
必要な縮小倍率の変化を得るには、電流比を大きく変化
させなければならず、調整回路等が複雑化する不都合が
あった。In such a conventional electron beam reduction transfer apparatus, the reduction magnification can be certainly adjusted by equivalently changing the lens position. However, when the lens position is changed, the distortion increases, so there is a disadvantage that the adjustment range of the reduction magnification is narrow in order to suppress the distortion within the allowable range. Furthermore, since the lens position is almost determined by the magnetic pole position, in order to equivalently change the lens position and obtain the required reduction ratio change, the current ratio must be changed greatly, and the adjustment circuit etc. becomes complicated. There was an inconvenience to do.
【0005】本発明は斯かる点に鑑み、歪を許容範囲内
に収めた上で縮小倍率の調整範囲が広い電子線縮小転写
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electron beam reduction transfer apparatus in which distortion is contained within a permissible range and the reduction magnification adjustment range is wide.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による第1の電子
線縮小転写装置は、例えば図1に示すように、電子線源
(1)から放出される電子線を照明レンズ系(4,5,
7)を介して電子線透過マスク(9)に照射し、この電
子線透過マスク(9)を透過した電子線を2個の縮小レ
ンズ系(10,14)を介してターゲット上に導く電子
線縮小転写装置において、それら2個の縮小レンズ系
(10,14)の電流比を変えることによりそれら2個
の縮小レンズ系(10,14)による縮小倍率を調整す
るようにしたものである。A first electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, an electron beam emitted from an electron beam source (1) for illuminating a lens system (4, 5). ,
An electron beam which irradiates the electron beam transmission mask (9) via 7) and guides the electron beam transmitted through this electron beam transmission mask (9) onto a target through two reduction lens systems (10, 14). In the reduction transfer device, the reduction ratio by the two reduction lens systems (10, 14) is adjusted by changing the current ratio of the two reduction lens systems (10, 14).
【0007】また、本発明による第2の電子線縮小転写
装置は、例えば図1に示すように、電子線源(1)から
放出される電子線を照明レンズ系(4,5,7)を介し
て電子線透過マスク(9)に照射し、この電子線透過マ
スク(9)を透過した電子線を第1の縮小レンズ系(1
0)及び第2の縮小レンズ系(14)を介してターゲッ
ト(17)上に導く電子線縮小転写装置において、その
第1の縮小レンズ系(10)には電流と巻数との積の大
きい第1の主コイル(11)と電流と巻数との積の小さ
い第1の副コイル(12)とを巻回し、その第2の縮小
レンズ系(14)にも電流と巻数との積の大きい第2の
主コイル(15)と電流と巻数との積の小さい第2の副
コイル(16)とを巻回し、それら第1の主コイル(1
1)及び第2の主コイル(15)には直列に同一の電源
から電流を供給し、それら第1の副コイル(12)と第
2の副コイル(16)とに流す電流を調整することによ
りそれら第1の縮小レンズ系(10)及び第2の縮小レ
ンズ系(14)による縮小倍率を調整するようにしたも
のである。The second electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention uses an illumination lens system (4, 5, 7) for an electron beam emitted from an electron beam source (1) as shown in FIG. 1, for example. The electron beam transmission mask (9) is irradiated with the electron beam through the electron beam transmission mask (9) and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask (9) is passed through the first reduction lens system (1).
0) and the second reduction lens system (14) to guide the electron beam to the target (17), the first reduction lens system (10) has a large product of current and winding number. One main coil (11) and a first sub-coil (12) having a small product of current and the number of turns are wound, and the second reduction lens system (14) also has a large product of the current and the number of turns. The second main coil (15) and the second sub coil (16) having a small product of the current and the number of turns are wound, and the first main coil (1)
1) Supplying a current to the second main coil (15) and the second main coil (15) in series from the same power source, and adjusting the currents flowing through the first sub coil (12) and the second sub coil (16). Thus, the reduction magnification by the first reduction lens system (10) and the second reduction lens system (14) is adjusted.
【0008】また、本発明による第3の電子線縮小転写
装置は、例えば図1に示すように、電子線源(1)から
放出される電子線を照明レンズ系(4,5,7)を介し
て電子線透過マスク(9)に照射し、この電子線透過マ
スク(9)を透過した電子線を縮小レンズ系(10,1
4)を介してターゲット(17)上に導く電子線縮小転
写装置において、その電子線透過マスク(9)又はその
ターゲット(17)の光軸方向の位置を設計位置からず
らすことにより、その縮小レンズ系(10,14)の縮
小倍率を調整するようにしたものである。更に、電子線
透過マスク(9)及びターゲット(17)の両方の光軸
方向の位置をずらすようにしてもよい。The third electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention uses an illumination lens system (4, 5, 7) for an electron beam emitted from an electron beam source (1) as shown in FIG. 1, for example. The electron beam transmitting mask (9) is irradiated with the electron beam through the electron beam transmitting mask (9), and the electron beam transmitted through the electron beam transmitting mask (9) is reduced by a reduction lens system (10, 1).
4) In the electron beam reduction transfer apparatus for guiding the electron beam through the target (17) via the electron beam transmission mask (9) or the target (17) in the optical axis direction, the reduction lens is moved. The reduction ratio of the system (10, 14) is adjusted. Furthermore, the positions of both the electron beam transmission mask (9) and the target (17) in the optical axis direction may be shifted.
【0009】[0009]
【作用】斯かる本発明の第1の電子線縮小転写装置によ
れば、2個の縮小レンズ系(10,14)の内の電子線
透過マスク(9)側の縮小レンズ系(10)の焦点距離
をf1、ターゲット(17)側の縮小レンズ系(14)
の焦点距離をf2とすると、縮小倍率βはほぼf2/f
1となる。そして、それら2個の縮小レンズ系(10,
14)の電流比を変えると、それに対応して焦点距離の
比f1/f2も変わり、ひいてはその焦点距離の比の逆
数である縮小倍率βも変化する。この場合、レンズ位置
が変化することなく歪は小さいままであるため、歪を小
さく抑制した上で縮小倍率を比較的大きく変化させるこ
とができる。According to the first electron beam reduction transfer apparatus of the present invention, the reduction lens system (10) on the electron beam transmission mask (9) side of the two reduction lens systems (10, 14) is used. The focal length is f1, and the reduction lens system (14) on the target (17) side
, The reduction ratio β is approximately f2 / f.
It becomes 1. Then, these two reduction lens systems (10,
When the current ratio of 14) is changed, the focal length ratio f1 / f2 also changes correspondingly, and consequently the reduction ratio β which is the reciprocal of the focal length ratio also changes. In this case, since the lens position does not change and the distortion remains small, it is possible to suppress the distortion to a small degree and relatively change the reduction ratio.
【0010】また、第2の電子線縮小転写装置によれ
ば、第1の縮小レンズ系(10)の第1の副コイル(1
2)に流す電流と第2の縮小レンズ系(14)の第2の
副コイル(16)に流す電流との比を変えることによ
り、第1の縮小レンズ系(10)と第2の縮小レンズ系
(14)との焦点距離の比が微調整される。従って、縮
小倍率も微調整される。この場合、第1の縮小レンズ系
(10)の第1の主コイル(11)及び第2の縮小レン
ズ系(14)の第2の主コイル(15)には同一の電源
から電流が供給されているので、電源変動等で電流値が
変化しても、上下の縮小レンズ系(10,14)がほぼ
同時に同様に変動するので、縮小倍率及び回転等の変動
が極めて小さい。Further, according to the second electron beam reduction transfer device, the first sub-coil (1) of the first reduction lens system (10) is used.
By changing the ratio of the current flowing in 2) and the current flowing in the second sub-coil (16) of the second reduction lens system (14), the first reduction lens system (10) and the second reduction lens The ratio of the focal length with the system (14) is finely adjusted. Therefore, the reduction ratio is also finely adjusted. In this case, current is supplied from the same power source to the first main coil (11) of the first reduction lens system (10) and the second main coil (15) of the second reduction lens system (14). Therefore, even if the current value changes due to fluctuations in the power supply or the like, the upper and lower reduction lens systems (10, 14) change at substantially the same time.
【0011】また、第3の電子線縮小転写装置によれ
ば、例えば電子線透過マスク(9)の位置をターゲット
(17)側に近づけると、電子線透過マスク(9)と縮
小レンズ系(10,14)の全体の主平面との間隔が小
さくなるので、縮小倍率βは大きくなる。逆に、電子線
透過マスク(9)の位置をターゲット(17)から遠避
けると、縮小倍率βは小さくなる。同様に、ターゲット
(17)の位置を変えても縮小倍率βを変えることがで
きる。なお、縮小倍率βが変化すると同時に歪が大きく
なるが、その歪を小さくするために縮小レンズ系(1
0,14)に流れる電流を調整する。Further, according to the third electron beam reduction transfer device, when the position of the electron beam transmission mask (9) is brought closer to the target (17) side, the electron beam transmission mask (9) and the reduction lens system (10). , 14) with respect to the entire main plane, the reduction ratio β increases. On the contrary, if the position of the electron beam transmission mask (9) is kept away from the target (17), the reduction ratio β becomes small. Similarly, the reduction ratio β can be changed by changing the position of the target (17). Although the distortion increases as the reduction magnification β changes, in order to reduce the distortion, the reduction lens system (1
0, 14) to adjust the current.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明による電子線縮小転写装置の一
実施例につき図1〜図3を参照して説明する。本実施例
は、縮小レンズ系として対称磁気ダブレットを用いた電
子線縮小転写装置に本発明を適用したものである。図1
は本例の電子線縮小転写装置の構成を示し、この図1に
おいて、カソード1、ウェーネルト(集束電極)2及び
加速電圧が印加されたアノード3より電子銃が構成され
ている。この電子銃から下側に順に、第1のコンデンサ
レンズ4、第2のコンデンサレンズ5、アパーチャ板
6、第3のコンデンサレンズ7、シャッター8及び電子
線透過マスク9を配置する。電子線透過マスク9には回
路パターン等よりなるマスクパターンとアライメント用
のマークとが形成されており、シャッター8には、マス
クパターンにのみ電子線を照射するための開口部8aと
アライメント用のマークにのみ電子線を照射するための
窓部8bとが形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to an electron beam reduction transfer apparatus using a symmetrical magnetic doublet as a reduction lens system. Figure 1
Shows the structure of the electron beam reduction transfer apparatus of this example. In FIG. 1, an electron gun is composed of a cathode 1, a Wehnelt (focusing electrode) 2 and an anode 3 to which an acceleration voltage is applied. A first condenser lens 4, a second condenser lens 5, an aperture plate 6, a third condenser lens 7, a shutter 8 and an electron beam transmission mask 9 are arranged in this order from the electron gun to the lower side. A mask pattern made of a circuit pattern or the like and an alignment mark are formed on the electron beam transmission mask 9, and the shutter 8 has an opening 8a for irradiating only the mask pattern with an electron beam and an alignment mark. A window portion 8b for irradiating the electron beam is formed only on.
【0013】また、電子線透過マスク9から下側に順
に、投影レンズ10、開口絞りとしてのアパーチャ板1
3、対物レンズ14及びターゲット17を配置する。投
影レンズ10と対物レンズ14とより所定の縮小倍率β
の対称磁気ダブレットが構成されている。本例では先
ず、投影レンズ10については、電子線透過マスク9側
のボーア径に対してターゲット17側のボーア径を小さ
く設定し、対物レンズ14については、ターゲット17
側のボーア径に対して電子線透過マスク9側のボーア径
を小さく設定している。これにより、投影レンズ10の
磁場と対物レンズ14の磁場との干渉が少なくなり、歪
が小さくなっている。A projection lens 10 and an aperture plate 1 as an aperture stop are arranged in this order from the electron beam transmission mask 9 downward.
3, the objective lens 14 and the target 17 are arranged. The projection lens 10 and the objective lens 14 provide a predetermined reduction ratio β.
Symmetric magnetic doublets are constructed. In this example, first, for the projection lens 10, the Bohr diameter on the target 17 side is set smaller than the Bohr diameter on the electron beam transmission mask 9 side, and for the objective lens 14, the target 17 is set.
The Bohr diameter on the electron beam transmission mask 9 side is set smaller than the Bohr diameter on the side. As a result, interference between the magnetic field of the projection lens 10 and the magnetic field of the objective lens 14 is reduced, and distortion is reduced.
【0014】次に本例では、投影レンズ10に巻くコイ
ルを、電流と巻数との積であるアンペア・ターンATが
大きい主コイル11とアンペア・ターンATが小さい副
コイル12とに分けて同軸状に巻き付ける。同様に、対
物レンズ14に巻くコイルを、アンペア・ターンATが
大きい主コイル15とアンペア・ターンATが小さい副
コイル16とに分けて同軸状に巻き付ける。Next, in this example, the coil wound around the projection lens 10 is divided into a main coil 11 having a large ampere turn AT, which is the product of the current and the number of turns, and a sub coil 12 having a small ampere turn AT, which are coaxial. Wrap around. Similarly, the coil wound around the objective lens 14 is divided into a main coil 15 having a large ampere turn AT and a sub coil 16 having a small ampere turn AT and wound coaxially.
【0015】この場合、主コイル11と主コイル15と
はシリーズに接続して、共通の電源回路より同一の電流
を流す。そして、主コイル11と主コイル15とは設計
上、同じ電流を流した場合に対称磁気ダブレットの条件
を満たすようにコイルの巻数を調整しておく。ただし、
主コイル11により発生する磁場と主コイル15により
発生する磁場との極性は逆である。また、副コイル12
及び16のコイルの巻数はそれぞれ主コイル11及び1
5の巻数の1/100に設定し、副コイル12及び16
に流れる電流値はそれぞれ主コイル11及び15に流れ
る電流値の1/10に設定する。In this case, the main coil 11 and the main coil 15 are connected in series, and the same current flows from the common power supply circuit. The main coil 11 and the main coil 15 are designed so that the number of turns of the coils is adjusted so that the condition of the symmetrical magnetic doublet is satisfied when the same current is applied. However,
The polarities of the magnetic field generated by the main coil 11 and the magnetic field generated by the main coil 15 are opposite. In addition, the sub coil 12
And the number of turns of the coils of 16 are the main coils 11 and 1 respectively.
Set to 1/100 of the number of turns of 5 and the auxiliary coils 12 and 16
The value of the current flowing in the coil is set to 1/10 of the value of the current flowing in the main coils 11 and 15.
【0016】本例の動作を説明するに、電子銃のカソー
ド1から放出された電子線は、代表的な軌跡18で示す
ように、コンデンサレンズ4及び5によりアパーチャ板
6の開口部に集束され、これにより電子線源の像である
クロスオーバの寸法が調整される。アパーチャ板6の開
口部から放出された電子線は、コンデンサレンズ7で平
行ビームに変換された後に、シャッター8の開口部を経
て電子線透過マスク9を照射する。電子線透過マスク9
で成形された電子線は、投影レンズ10によりアパーチ
ャ板13の開口部付近に集束された後に、対物レンズ1
4を介してターゲット17上に照射される。これによ
り、電子線透過マスク9のパターンが所定の縮小倍率β
で縮小されてターゲット17上に結像される。投影レン
ズ10及び対物レンズ14よりなる縮小レンズ系は両側
テレセントリックであり、投影レンズ10の焦点距離を
f1、対物レンズ14の焦点距離をf2とすると、縮小
倍率βはほぼf2/f1で表すことができる。To explain the operation of this embodiment, the electron beam emitted from the cathode 1 of the electron gun is focused on the opening of the aperture plate 6 by the condenser lenses 4 and 5 as shown by a typical trajectory 18. Thus, the size of the crossover which is the image of the electron beam source is adjusted. The electron beam emitted from the opening of the aperture plate 6 is converted into a parallel beam by the condenser lens 7, and then the electron beam transmission mask 9 is irradiated through the opening of the shutter 8. Electron beam transparent mask 9
The electron beam formed in 1 is focused by the projection lens 10 near the aperture of the aperture plate 13 and then the objective lens 1
It is irradiated onto the target 17 via the beam line 4. As a result, the pattern of the electron beam transmission mask 9 has a predetermined reduction ratio β.
Is reduced and imaged on the target 17. The reduction lens system including the projection lens 10 and the objective lens 14 is a telecentric on both sides, and when the focal length of the projection lens 10 is f1 and the focal length of the objective lens 14 is f2, the reduction magnification β can be represented by approximately f2 / f1. it can.
【0017】そして、本例では例えば副コイル12に流
す電流をα%変化させると、投影レンズ11のアンペア
・ターンATは全体として約α/100000(=α/
100・(1/100)・(1/10))倍変化する。
同様に、副コイル16に流す電流をγ%変化させると、
対物レンズ14のアンペア・ターンATは全体として約
γ/100000倍変化する。従って、副コイル12に
流す電流、副コイル16に流す電流又は副コイル12及
び16に流す電流を変化させると、全体として投影レン
ズ10と対物レンズ14との電流比が微調整され、ひい
ては焦点距離の比が微調整される。このことは縮小倍率
βが微調整されることを意味する。In this example, when the current flowing through the sub-coil 12 is changed by α%, the ampere turn AT of the projection lens 11 as a whole is about α / 1000000 (= α /
Change by 100 · (1/100) · (1/10)) times.
Similarly, when the current flowing through the sub coil 16 is changed by γ%,
The ampere-turn AT of the objective lens 14 changes as a whole by about γ / 100000 times. Therefore, when the current flowing through the sub-coil 12, the current flowing through the sub-coil 16 or the current flowing through the sub-coils 12 and 16 is changed, the current ratio between the projection lens 10 and the objective lens 14 is finely adjusted as a whole, which in turn results in a focal length. The ratio of is fine-tuned. This means that the reduction ratio β is finely adjusted.
【0018】この場合、本例では投影レンズ10の主コ
イル11と対物レンズ14の主コイル15とをシリーズ
に接続して、それら主コイル11及び15に共通の電源
から同一の電流を流すと共に、副コイル12及び16の
アンペア・ターンATはそれぞれ主コイル11及び15
に比べて1/1000に設定されている。従って、電源
変動等でその電流値が変化しても投影レンズ10の特性
と対物レンズ14の特性とが同時に且つほぼ同様に変動
するので、倍率又は回転等が変動することがない。In this case, in this example, the main coil 11 of the projection lens 10 and the main coil 15 of the objective lens 14 are connected in series, and the same current is supplied from the common power source to the main coils 11 and 15, and The ampere-turn AT of the sub-coils 12 and 16 is the main coil 11 and 15 respectively.
It is set to 1/1000 compared to. Therefore, the characteristics of the projection lens 10 and the characteristics of the objective lens 14 change at the same time and almost in the same manner even if the current value changes due to a power supply change or the like, so that the magnification or rotation does not change.
【0019】また、レンズ寸法等の製作誤差等のため、
縮小倍率βが設計値から大きくずれているような場合に
は、本例では電子線透過マスク9の電子光学鏡筒の光軸
方向の位置D1あるいはターゲット17の光軸方向の位
置D2を調整することによって、縮小倍率βを設計値に
合わせる。Also, due to manufacturing errors such as lens dimensions,
If the reduction ratio β is largely deviated from the design value, in this example, the position D1 of the electron beam transmission mask 9 in the optical axis direction of the electron optical column or the position D2 of the target 17 in the optical axis direction is adjusted. By doing so, the reduction ratio β is adjusted to the design value.
【0020】本例の収差計算結果を図2に示す。図2の
横軸は対物レンズ14の副コイル16の電流値(規格
値)、左側の縦軸は27mm×27mmの視野での歪、
右側の縦軸は縮小倍率及び非点収差係数を示す。この図
2の曲線K1で示すように、電子ビームのボケの主要因
である非点収差係数はレンズ電流を変化させてもほとん
ど変化していない。一方、歪は曲線K3で示すように谷
型に変化しているが、レンズ電流が0.7934から
0.7938まで変化しても歪の値は0.1μm以下で
ある。これに対応して曲線K2で示すように縮小倍率
は、0.33417から0.3334まで変化してい
る。これは対物レンズ14の電流値を調整することによ
り、歪が0.1μm以下という条件下で、縮小倍率βを
0.22%程度微調整することが可能であることを示し
ている。従って、図1のターゲット17としての半導体
ウェハが各種のプロセスを経て0.1%程度伸縮してい
ても、それに応じて縮小倍率βを微調整することによ
り、常に高い重ね合わせ精度でマスクパターンを転写す
ることができる。FIG. 2 shows the aberration calculation result of this example. The horizontal axis of FIG. 2 is the current value (standard value) of the sub-coil 16 of the objective lens 14, the left vertical axis is the distortion in the visual field of 27 mm × 27 mm,
The vertical axis on the right side shows the reduction ratio and the astigmatism coefficient. As shown by the curve K1 in FIG. 2, the astigmatism coefficient, which is the main cause of the blur of the electron beam, hardly changes even when the lens current is changed. On the other hand, the distortion changes in a valley shape as shown by the curve K3, but the distortion value is 0.1 μm or less even when the lens current changes from 0.7934 to 0.7938. Correspondingly, the reduction ratio changes from 0.33417 to 0.3334 as shown by the curve K2. This indicates that by adjusting the current value of the objective lens 14, the reduction ratio β can be finely adjusted by about 0.22% under the condition that the distortion is 0.1 μm or less. Therefore, even if the semiconductor wafer as the target 17 in FIG. 1 expands and contracts by about 0.1% through various processes, the mask pattern can always be formed with high overlay accuracy by finely adjusting the reduction ratio β accordingly. Can be transcribed.
【0021】次に、図3は電子線透過マスク9の位置D
1を変えた場合の収差計算結果であり、図3(a)の曲
線K4は縮小倍率、図3(b)の曲線K5は27mm×
27mmの視野での歪を示す。マスク位置D1はターゲ
ット17に近づく方向を正(+)に取っている。ただ
し、マスク位置D1を変化させる毎に、歪が最小になる
ように投影レンズ10及び対物レンズ14の電流値を変
えている。図3(b)よりマスク位置D1を−6mm〜
9mmに幅で21mm変化させても歪は0.1μm以下
であることが分かる。これに対応して、図3(a)に示
すように、縮小倍率は0.33499から0.3327
3に変化している。このことは、マスク位置D1を変化
させることにより、歪が0.1μm以下という条件下
で、縮小倍率βを0.678%程度の範囲で比較的大き
く変えることができることを意味する。同様に、ターゲ
ット17の位置D2を変えても縮小倍率を比較的大きく
変えることができる。Next, FIG. 3 shows the position D of the electron beam transmission mask 9.
3 is a result of aberration calculation when 1 is changed. A curve K4 in FIG. 3A is a reduction magnification, and a curve K5 in FIG. 3B is 27 mm ×
The distortion in the field of view of 27 mm is shown. The mask position D1 has a positive (+) direction toward the target 17. However, each time the mask position D1 is changed, the current values of the projection lens 10 and the objective lens 14 are changed so that the distortion is minimized. As shown in FIG. 3B, the mask position D1 is -6 mm
It can be seen that the strain is 0.1 μm or less even when the width is changed to 9 mm by 21 mm. Corresponding to this, as shown in FIG. 3A, the reduction ratio is from 0.33499 to 0.3327.
It has changed to 3. This means that by changing the mask position D1, the reduction ratio β can be changed relatively large within the range of about 0.678% under the condition that the strain is 0.1 μm or less. Similarly, even if the position D2 of the target 17 is changed, the reduction ratio can be changed relatively greatly.
【0022】従って、製造コストを低減するため例えば
レンズ部品の加工精度及びレンズ位置の精度等を粗く設
定して、縮小倍率βが設計値から比較的大きく例えば1
%程度外れたような場合には、電子線透過マスク9の光
軸方向の位置D1あるいはターゲット17の光軸方向の
位置D2を調整することによって、その縮小倍率βを設
計値に近づけることができる。これにより電子光系の製
作精度を粗くすることができる。なお、本発明は上述実
施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の構成を取り得ることは勿論である。Therefore, in order to reduce the manufacturing cost, for example, the processing accuracy of the lens component and the accuracy of the lens position are roughly set, and the reduction ratio β is relatively large from the design value, for example, 1.
%, The reduction ratio β can be brought close to the design value by adjusting the position D1 of the electron beam transmission mask 9 in the optical axis direction or the position D2 of the target 17 in the optical axis direction. .. As a result, the manufacturing precision of the electro-optical system can be roughened. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明の第1の電子線縮小転写装置によ
れば、2個の縮小レンズ系の電流比を変えることにより
縮小倍率を変えるようにしている。従って、縮小レンズ
系のレンズ位置は変わらないので、歪を小さく抑えた上
で縮小倍率を比較的広い範囲で微調整できる利点があ
る。更に、縮小倍率を電気的に計算機制御等で容易に調
整することができる。According to the first electron beam reduction transfer apparatus of the present invention, the reduction magnification is changed by changing the current ratio of the two reduction lens systems. Therefore, since the lens position of the reduction lens system does not change, there is an advantage that the reduction magnification can be finely adjusted in a relatively wide range while suppressing distortion. Further, the reduction ratio can be easily adjusted electrically by computer control or the like.
【0024】第2の電子線縮小転写装置によれば、第1
の副コイルと第2の副コイルとに流す電流を調整するこ
とにより、第1の縮小レンズ系と第2の縮小レンズ系と
の電流比が調整され、ひいては縮小倍率が調整される。
更に、第1の主コイルと第2の主コイルとが直列に接続
され、同一の電流が供給されているので、電源変動等で
電流値が変化しても2個のレンズの特性が同時に且つほ
ぼ同様に変動するので、縮小倍率や回転が変動すること
ない利点がある。更に、第3の電子線縮小転写装置によ
れば、電子線透過マスク又はターゲットの電子光学鏡筒
の光軸方向における位置を設計位置からずらすことによ
り、歪を小さく抑えた上で縮小倍率をより広い範囲で粗
調整できる。従って、電子光学系の製作精度を粗く設定
した場合でも、縮小倍率を容易に目標値に近づけること
ができる利点がある。According to the second electron beam reduction transfer device,
The current ratio between the first reduction lens system and the second reduction lens system is adjusted by adjusting the current flowing through the sub-coil and the second sub-coil, and the reduction magnification is adjusted accordingly.
Furthermore, since the first main coil and the second main coil are connected in series and the same current is supplied, even if the current value changes due to power supply fluctuations, the characteristics of the two lenses are Since it changes almost in the same manner, there is an advantage that the reduction ratio and the rotation do not change. Further, according to the third electron beam reduction transfer apparatus, by shifting the position of the electron beam transmission mask or the target in the optical axis direction of the electron optical lens barrel from the design position, the distortion can be suppressed to be small and the reduction magnification can be further increased. Coarse adjustment is possible in a wide range. Therefore, even if the manufacturing precision of the electron optical system is roughly set, there is an advantage that the reduction ratio can be easily brought close to the target value.
【図1】本発明による電子線縮小転写装置の一実施例を
示す縦断面の端面図である。FIG. 1 is an end view of a longitudinal section showing an embodiment of an electron beam reduction transfer apparatus according to the present invention.
【図2】実施例においてレンズ電流を変えた場合の結像
特性の変化を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a change in image forming characteristic when the lens current is changed in the example.
【図3】(a)は実施例においてマスク位置D1を変え
た場合の縮小倍率の変化を示す特性図、(b)は実施例
においてマスク位置D1を変えた場合の歪の変化を示す
特性図である。3A is a characteristic diagram showing a change in reduction ratio when the mask position D1 is changed in the embodiment, and FIG. 3B is a characteristic diagram showing a change in distortion when the mask position D1 is changed in the embodiment. Is.
【図4】従来の電子線縮小転写装置の電子線透過マスク
側の縮小レンズの断面の端面図である。FIG. 4 is an end view of a cross section of a reduction lens on the electron beam transmission mask side of a conventional electron beam reduction transfer apparatus.
1 カソード 4 第1のコンデンサレンズ 5 第2のコンデンサレンズ 7 第3のコンデンサレンズ 9 電子線透過マスク 10 投影レンズ 11 主コイル 12 副コイル 14 対物レンズ 15 主コイル 16 副コイル 17 ターゲット 1 Cathode 4 First Condenser Lens 5 Second Condenser Lens 7 Third Condenser Lens 9 Electron Beam Transmission Mask 10 Projection Lens 11 Main Coil 12 Sub Coil 14 Objective Lens 15 Main Coil 16 Sub Coil 17 Target
Claims (3)
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を2個の縮小レンズ系を介し
てターゲット上に導く電子線縮小転写装置において、 前記2個の縮小レンズ系の電流比を変えることにより前
記2個の縮小レンズ系による縮小倍率を調整するように
した事を特徴とする電子線縮小転写装置。1. An electron beam emitted from an electron beam source is applied to an electron beam transmission mask through an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmission mask is targeted through two reduction lens systems. In the electron beam reduction transfer apparatus guided to the above, the reduction ratio by the two reduction lens systems is adjusted by changing the current ratio of the two reduction lens systems. ..
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を第1の縮小レンズ系及び第
2の縮小レンズ系を介してターゲット上に導く電子線縮
小転写装置において、 前記第1の縮小レンズ系に電流と巻数との積の大きい第
1の主コイルと電流と巻数との積の小さい第1の副コイ
ルとを巻回し、前記第2の縮小レンズ系にも電流と巻数
との積の大きい第2の主コイルと電流と巻数との積の小
さい第2の副コイルとを巻回し、 前記第1の主コイル及び第2の主コイルには直列に同一
の電源から電流を供給し、前記第1の副コイルと第2の
副コイルとに流す電流を調整することにより前記第1の
縮小レンズ系及び第2の縮小レンズ系による縮小倍率を
調整するようにした事を特徴とする電子線縮小転写装
置。2. An electron beam emitted from an electron beam source is applied to an electron beam transmissive mask through an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmissive mask is a first reduction lens system and a second reduction lens system. In an electron beam reduction transfer apparatus for guiding onto a target via a reduction lens system, a first main coil having a large product of current and the number of turns and a first main coil having a small product of the current and the number of turns are provided to the first reduction lens system. A sub coil is wound, and a second main coil having a large product of current and the number of windings and a second sub coil having a small product of the current and the number of windings are also wound on the second reduction lens system. A current is supplied to the first main coil and the second main coil in series from the same power source, and the currents flowing through the first sub coil and the second sub coil are adjusted to adjust the first reduction lens. System and the second reduction lens system Things electron ray reduction transfer apparatus according to claim.
ンズ系を介して電子線透過マスクに照射し、該電子線透
過マスクを透過した電子線を縮小レンズ系を介してター
ゲット上に導く電子線縮小転写装置において、 前記電子線透過マスク又は前記ターゲットの光軸方向の
位置を設計位置からずらすことにより、前記縮小レンズ
系の縮小倍率を調整するようにした事を特徴とする電子
線縮小転写装置。3. An electron beam emitted from an electron beam source is applied to an electron beam transmissive mask through an illumination lens system, and the electron beam transmitted through the electron beam transmissive mask is guided onto a target through a reduction lens system. In the electron beam reduction transfer device, the electron beam reduction mask is characterized in that the reduction magnification of the reduction lens system is adjusted by shifting the position of the electron beam transmission mask or the target in the optical axis direction from the design position. Transfer device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35468391A JP3237013B2 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Electron beam reduction transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP35468391A JP3237013B2 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Electron beam reduction transfer device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05175113A true JPH05175113A (en) | 1993-07-13 |
JP3237013B2 JP3237013B2 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=18439203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35468391A Expired - Lifetime JP3237013B2 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Electron beam reduction transfer device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3237013B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002093698A (en) * | 2000-07-14 | 2002-03-29 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Method and system for electron-beam lithography |
JP2018198235A (en) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Electric charge particle beam lithography method and electric charge particle beam lithography device |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP35468391A patent/JP3237013B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002093698A (en) * | 2000-07-14 | 2002-03-29 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Method and system for electron-beam lithography |
JP2018198235A (en) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Electric charge particle beam lithography method and electric charge particle beam lithography device |
US10504686B2 (en) | 2017-05-23 | 2019-12-10 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing method and charged particle beam writing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3237013B2 (en) | 2001-12-10 |
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