JPH0582430A - 電子ビーム露光装置 - Google Patents

電子ビーム露光装置

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JPH0582430A
JPH0582430A JP23956191A JP23956191A JPH0582430A JP H0582430 A JPH0582430 A JP H0582430A JP 23956191 A JP23956191 A JP 23956191A JP 23956191 A JP23956191 A JP 23956191A JP H0582430 A JPH0582430 A JP H0582430A
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JP
Japan
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aperture
rectangular
electron beam
electron
apertures
Prior art date
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Pending
Application number
JP23956191A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Nishimura
英二 西村
Shuichi Tamamushi
秀一 玉虫
Kanji Wada
寛次 和田
Tadahiro Takigawa
忠宏 滝川
Hiroto Yasuse
博人 安瀬
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度な描画ができ、スループットが向上で
きることを目的とする。 【構成】 一方のビーム成形用アパーチャマスク12の
形状を矩形に形成し、他方のビーム成形用アパーチャマ
スク13を2つの矩形の間に45°回転した矩形が介装
する形状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可変成形ビーム方式の電
子ビーム露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マスクやウェハ等の試料上に微細
パターンを形成するものとして、各種の電子ビーム描画
装置が用いられている。これらのうちで、可変成形ビー
ム方式の電子ビーム露光装置は描画スループットを向上
する上で極めて有効であり、描画装置の主流となってい
る。
【0003】従来、この種の可変成形ビーム方式の電子
ビーム露光装置は、2つの矩形アパーチャマスクの電子
光学的重なりによりビームを成形し、この成形されたビ
ームによりパターンを描画する。つまり、図11(a)
に示すように、第1及び第2の矩形アパーチャマスク5
1,52の相対位置を制御することにより、これら第1
及び第2の矩形アパーチャマスク51,52の重なり部
分αで規定される矩形ビームを得る。従って、図11
(b)に示すようなパターン54を描画するには、,
の僅か2回の露光で済むことになり、描画時間の短縮
が図れる。
【0004】ところが、図11(c)に示すようなパタ
ーン55において、45°の斜線を含む平行4辺形は
〜のように分割し矩形に近似して露光する方法が行わ
れるため、露光パターンに階段形状が生じパターン寸法
精度が低下する。この精度を上げるには階段形状を無視
し得るまで分割数を多くしなければならず、従って露光
回数が多くなり描画時間が増大してしまう。
【0005】そこで、パターン55を高速で描画する方
法として、図12(a)に示すように、一方のアパーチ
ャマスク52を45°回転し、直角3角形の重なり部分
αを得る電子ビーム露光装置が提案されている。即ち、
図12(b)に示すように、かかる装置はパターン55
を全て直角3角形に分割して露光する方式であり、パタ
ーン55の平行4辺形部は,と少ない露光回数で寸
法精度良く描画される。しかし、矩形部に対する露光回
数は,と少なくとも2倍に増加する。つまり、斜線
を含まないパターンに対する描画時間は2倍になってし
まう。
【0006】そこで、図13(a)に示すように、第1
及び第2のアパーチャマスク56,57の重なり部分α
により矩形ビーム及び直角3角形ビームを生成し、露光
回数を少なくする電子ビーム露光装置が「特開昭60−
30131号公報」に開示されている。即ち、この装置
では、第1のアパーチャマスク56が矩形に形成され、
第2のアパーチャマスク57は45°回転した矩形の一
側に矩形を組み合わせた形状に形成されている。従っ
て、かかる装置によれば、図13(b)に示すように、
パターン55の矩形部はと1回の露光で済ませること
ができ、平行4辺形部は,と2回の露光回数で寸法
精度良く描画できるので、描画時間の短縮化に有効であ
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述した従
来の電子ビーム露光装置においては、第2のアパーチャ
マスク57は45°回転した矩形の一側に矩形を組み合
わせた形状なので、第1及び第2のアパーチャマスク5
6,57により成形される矩形ビ−ムにより第1のアパ
ーチャマスク56の全ての直角部の非直角性の有無が評
価できない。このため、第1及び第2のアパーチャマス
ク56,57の重なり部分αにより複種類の直角3角形
ビームを発生させる場合、各々の直角3角形ビームは第
1のアパーチャマスク56の直角部を使用する場所が全
て異なるため、第1のアパーチャマスク56の直角部の
何れかが非直角であるとき、各々の直角3角形の寸法精
度が高精度に得られないという問題点があった。
【0008】また、矩形ビーム或いは直角3角形ビーム
を発生させる場合、各々のビームで基準点に対する振り
戻し量が異なるため、パターン形成時に振り戻し量の差
異による精度の劣化が生じるという問題点があった。
【0009】更に、図13(c)に示すように、直角3
角形ビームを用いてそのビーム寸法より大きな幅を有す
る平行4辺形のパタ−ン58を描画する場合、矩形ビー
ムを併用しなければならず、露光回数が増大するという
問題点があった。
【0010】本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、
高精度な描画ができ、スループットが向上できる電子ビ
ーム露光装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、2枚のビーム成形用アパーチャマスクを
備え、前記2枚のビーム成形用アパーチャマスクの電子
光学的重なりにより成形された電子ビームを試料上に照
射して、前記試料を所望パターンに露光する電子ビーム
露光装置において、一方の前記ビーム成形用アパーチャ
マスクの形状を矩形に形成し、他方の前記ビーム成形用
アパーチャマスクを2つの矩形の間に45°回転した矩
形が介装する形状に形成したものである。
【0012】また、一方の前記ビーム成形用アパーチャ
マスクの形状を矩形に形成し、他方の前記ビーム成形用
アパーチャマスクを少なくとも4つの直角3角形がビー
ム振り戻しの中心点を中心とする同心円上に同一方向に
配置される形状に形成したものである。
【0013】
【作用】本発明においては、一方のビーム成形用アパー
チャマスクを2つの矩形の間に45°回転した矩形が介
装する形状にしたので、矩形のアパーチャマスクの全て
の直角部の非直角性の有無が高精度に評価される。
【0014】また、一方のビーム成形用アパーチャマス
クを少なくとも4つの直角3角形がビーム振り戻しの中
心点を中心とする同心円上に同一方向に配置される形状
にしたので、成形されるビーム形状に依存せず振り戻し
量が一定となり、振り戻し量の相違による寸法精度の劣
化が低減される。更に、台形ビームが成形され、描画に
おけるショット数が低減される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の電子ビーム露光装置に係る実
施例を図1乃至図10に基づいて説明する。
【0016】図1は可変成形ビーム方式の電子ビーム露
光装置の構成図である。同図において、10は電子銃で
あり、この電子銃10から発射された電子ビーム11は
ビーム振り戻しの中心を軸に回転可能な第1のビーム成
形用アパーチャマスク12を通って、投影レンズ16に
よりビーム振り戻しの中心を軸に回転可能な第2のビー
ム成形用アパーチャマスク13上に結像される。2つの
アパーチャマスク12,13の各アパーチャ12a,1
3aによって合成された成形アパーチャ像は縮小レンズ
17,18により縮小される。この縮小された成形アパ
ーチャ像は対物レンズ19により試料面20上に結像さ
れ描画される。
【0017】ここで、14,15はコンデンサレンズ、
21,22は試料面20上でのビーム位置を制御するた
めの偏向コイル、23,24は電子ビーム11を所望の
位置に向けるための偏向板、25,26は軸合せコイ
ル、27はブランキング板、28,29,30は第1の
ビーム成形用アパーチャマスク12のアパーチャ像を第
2のビーム成形用アパーチャマスク13に対して位置合
せし、合成アパーチャの寸法・形状を制御するための偏
向器である。
【0018】図2に示すように、前記第1のアパーチャ
12aは矩形に形成され(図2a参照)、第2のアパー
チャ13aは2つの矩形の間に45°回転した矩形が介
在する形状に形成されている(図2b参照)。
【0019】かかる第1及び第2のアパーチャ12a,
13aによれば、図3に示すように、第1のアパーチャ
12aと第2のアパーチャ13aの2つの矩形部との重
なり部分αによる矩形ビ−ムにより第1のアパーチャ1
2aの4つの直角部の非直角性の有無が評価される。つ
まり、図4に示すように、第1のアパーチャ12aの直
角部が直角で、第1及び第2のアパーチャ12a,13
aに回転ずれのない理想的な矩形ビームにより形成され
たテストパタ−ン59と、図5に示すようなテストパタ
−ン60とを比較することにより、第1のアパーチャ1
2aの直角部の非直角性が評価される。同様に、図6に
示すようなテストパタ−ン61により第1のアパーチャ
12aの回転ずれが評価される。このように、第1のア
パーチャ12aの非直角性及び回転ずれを評価すること
により、第1のアパーチャ12aの形状が調整される。
よって、図7に示すような4種類の直角3角形の寸法形
状精度が高精度に得られ、斜辺を含むパターンが高精度
かつ高速に描画される。
【0020】図8は他の実施例に係る第1及び第2のア
パーチャ12a,13aの平面図である。同図におい
て、第1のアパーチャ12aは矩形に形成され(図8a
参照)、第2のアパーチャ13aは4つの直角3角形1
3bがビーム振り戻しの中心点Oを中心とする同心円上
に同一方向かつ等間隔に配置される形状に形成されてい
る。
【0021】かかる第1及び第2のアパーチャ12a,
13aによれば、図9(a),(b),(c)に示すよ
うに、第1のアパーチャ12aと第2のアパーチャ13
aの直角3角形13bとの重なり部分αにより形成され
る矩形、3角形及び台形の各々の4種類のビームは振り
戻しの中心点Oから夫々等距離に成形される。更に、図
9(d)に示すように、同一寸法幅の形状の異なるビー
ムを形成する場合も振り戻し量の差異がほとんど存在し
ない。従って、ビーム形状の相違による振り戻し量はほ
ぼ一定となり、高精度な描画が可能になる。
【0022】また、図10に示すように、ビーム寸法よ
り大きな幅を有する平行4辺形のパタ−ン58を描画す
る際、台形ビームを用いることにより、従来例の図13
(c)に示す6回の露光回数に比べ〜と4回の露光
回数で済み、スループットが向上する。
【0023】尚、本実施例は電子ビームに限定されず、
イオンビームを含む荷電ビームに適用しても良い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
方のビーム成形用アパーチャマスクを2つの矩形の間に
45°回転した矩形が介装する形状にしたので、矩形の
アパーチャマスクの全ての直角部の非直角性の有無が高
精度に評価される。従って、高精度に矩形ビーム及び直
角3角形ビームが成形できる。
【0025】また、一方のビーム成形用アパーチャマス
クを少なくとも4つの直角3角形がビーム振り戻しの中
心点を中心とする同心円上に同一方向に配置される形状
にしたので、成形されるビーム形状に依存せず振り戻し
量が一定となり、振り戻し量の相違による寸法精度の劣
化が低減され、高精度な描画ができる。更に、台形ビー
ムが成形されるので、描画におけるショット数が低減さ
れ、スループットが向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子ビーム露光装置の構成図である。
【図2】本発明のビーム成形用アパーチャの平面図であ
る。
【図3】本発明のアパーチャの重なりによる矩形ビーム
を示す図である。
【図4】本発明のアパーチャ重なりの理想状態及び理想
パタ−ンを説明する図である。
【図5】本発明アパーチャの非直角性の評価例を示す図
である。
【図6】本発明アパーチャの回転ずれの評価例を示す図
である。
【図7】本発明のアパーチャの重なりによる直角3角形
ビームを示す図である。
【図8】本発明の他のビーム成形用アパーチャの平面図
である。
【図9】本発明の他のアパーチャの重なりによるビーム
形状を示す図である。
【図10】本発明のビーム寸法より大きな幅を有する平
行4辺形パタ−ンにおけるショット分割を示す図であ
る。
【図11】従来のアパーチャマスクの重なりによる矩形
ビーム及びパタ−ンのショット分割を示す図である。
【図12】従来のアパーチャマスクの重なりによる直角
3角形ビーム及びパタ−ンのショット分割を示す図であ
る。
【図13】従来のアパーチャマスクの重なりによるビー
ム形状及びパタ−ンのショット分割を示す図である。
【符号の説明】
10 電子銃 11 電子ビーム 12 第1のアパーチャマスク 12a 第1のアパーチャ 13 第2のアパーチャマスク 13a 第2のアパーチャ 14,15 コンデンサレンズ 16 投影レンズ 17,18 縮小レンズ 19 対物レンズ 20 試料面 21,22 偏向コイル 23,24 偏向板 28,29,30 偏向器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝川 忠宏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内 (72)発明者 安瀬 博人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚のビーム成形用アパーチャマスクを
    備え、前記2枚のビーム成形用アパーチャマスクの電子
    光学的重なりにより成形された電子ビームを試料上に照
    射して、前記試料を所望パターンに露光する電子ビーム
    露光装置において、一方の前記ビーム成形用アパーチャ
    マスクの形状を矩形に形成し、他方の前記ビーム成形用
    アパーチャマスクを2つの矩形の間に45°回転した矩
    形が介装する形状に形成したことを特徴とする電子ビー
    ム露光装置。
  2. 【請求項2】 2枚のビーム成形用アパーチャマスクを
    備え、前記2枚のビーム成形用アパーチャマスクの電子
    光学的重なりにより成形された電子ビームを試料上に照
    射して、前記試料を所望パターンに露光する電子ビーム
    露光装置において、一方の前記ビーム成形用アパーチャ
    マスクの形状を矩形に形成し、他方の前記ビーム成形用
    アパーチャマスクを少なくとも4つの直角3角形がビー
    ム振り戻しの中心点を中心とする同心円上に同一方向に
    配置される形状に形成したことを特徴とする電子ビーム
    露光装置。
JP23956191A 1991-09-19 1991-09-19 電子ビーム露光装置 Pending JPH0582430A (ja)

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JPH0582430A true JPH0582430A (ja) 1993-04-02

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ID=17046635

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JP23956191A Pending JPH0582430A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 電子ビーム露光装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009231659A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nuflare Technology Inc ビーム照射位置誤差の検出方法、ビーム照射位置誤差の補正方法および荷電粒子ビーム描画装置

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JP2009231659A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nuflare Technology Inc ビーム照射位置誤差の検出方法、ビーム照射位置誤差の補正方法および荷電粒子ビーム描画装置

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