JPH07263300A

JPH07263300A - 電子ビーム露光装置

Info

Publication number: JPH07263300A
Application number: JP4752294A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Abe; 智彦阿部; Yoshihisa Daikyo; 義久大饗
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明はイマージョンレンズを用いた電子ビー
ム露光装置に関し、渦電流による電子ビーム露光精度の
低下を防止できると共に信頼性及び低コスト性を向上す
ることを目的とする。【構成】被露光物を連続的に移動可能な構成とされたス
テージと、被露光物の上部に配設された第１の対物レン
ズ１２と被露光物２６の下部に配設された第２の対物レ
ンズ１４とにより構成され上記被露光物上に磁場を漏ら
すように構成されたイマージョンレンズ１６とを具備す
る電子ビーム露光装置において、被露光物と第１の対物
レンズとの間隙内に高透磁率で導電体よりなるシールド
板３０を配設する。このシールド板は、電子ビームが通
過する位置に開口部３２が形成されると共に、この開口
部形成位置以外の位置を電磁的に遮蔽する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子ビーム露光装置に係
り、特にイマージョンレンズを用いた電子ビーム露光装
置に関する。

【０００２】電子ビーム露光システムは、大規模半導体
装置、即ちＬＳＩの微細な回路パターンの形成方法とし
て広く知られている。ＬＳＩの集積密度が増大するに連
れて、従来の光学的リソグラフィ技術は限界に達してき
て、電子ビームリソグラフィのような更に高精度な技術
が要求されてきた。

【０００３】電子ビームリソグラフィの主要な特徴はそ
の高解像度にある。光学的ソグラフィに固有な光回折の
問題は、１０乃至２０Ｋｖの電子ビームにより解消され
る。当該電子ビームの等価波長は１Å以下で紫外線の波
長より遙に短いからである。更に、そのパターン形成は
総て電子計算機で制御され、その工程の流れも短いので
関連ＬＳＩの製造工程の機械化ガ容易で、歩留りや生産
の安定性からも量産に適している。

【０００４】電子ビームリソグラフィは、電子ビーム投
射型と電子ビーム走査型の二形式に分類されるが、本発
明は後者に関するものである。電子ビーム走査型リソグ
ラフィにおいては、回路パターンは電子計算機により細
かく収束された電子ビームの偏向とＯＮ，ＯＦＦを制御
して描かれる。

【０００５】電子ビームの走査軌跡は、電子源からの電
子を断面が丸や角の細い電子ビームに形成する電子ビー
ム形成手段と、電子ビームを偏向してこの電子ビームを
ラスタ或いはベクトル走査法で走査する電子ビーム偏向
手段と、この電子ビーム偏向手段を制御し被加工物を載
せたステージの運動を制御して被加工物上に所要の回路
パターンを描かせるパターン発生制御手段とから構成さ
れている。以降は、被加工物は半導体ウエファとして記
述していく。

【０００６】一般に走査スパンはレンズ収差を回避する
ために２ｍｍ位に限定されている。従って、ウエファの
全表面は多数の区分領域に区分されており、一区分領域
宛順次に露光されてゆく。当然ウエファ或いはステージ
は電子ビームの走査と同期して移動される。ステージは
通常は水平面内でＸ−Ｙ方向に移動可能である。その移
動形式には二種類がある。

【０００７】一つはステップ・アンド・レピート方式
で、本方式ではウエファの方形区分領域内に電子ビーム
を照射して要素パターンを描く。当該一つの区分領域内
のパターン形成が終了したら、ウエファが移動して次の
区分領域のパターン形成が開始される。

【０００８】他方の方式は、連続移動ステージ方式であ
って、例えばBell電話研究所の開発に係るＥＢＥＳ(ele
ctron beam exposure system) に採用されている方式
で、本発明もこれに関するものである。

【０００９】本方式では、電子ビームはラスタ方式で走
査され、ステージは連続的に、通常主たる走査方向に直
交した方向に移動している。本方式の利点は、ステージ
の移動と電子ビームの走査が平行して同時に行われ、時
間が節約できる点にある。

【００１０】一方、ステップ・アンド・レピート方式で
は、ステージが停止する際にステージに機械振動が発生
して、次段の電子ビームの走査の開始までに機械振動の
収束を待つ時間が必要となり、電子ビーム露光の時間が
長くなる。従って、ＬＳＩの量産には連続移動ステージ
方式が適していると思われる。

【００１１】

【従来の技術】従来の電子ビーム露光装置の対物レンズ
は、被露光物（ウエファ）よりも電子銃側に存在する対
物レンズにて電子ビームを被露光物上に収束し結像させ
る方法が主流であり、対物レンズの磁場は被露光物上に
は殆ど漏れてはいなかった。

【００１２】これに対し、例えば対物レンズの磁場を漏
らし、被露光物を対物レンズの磁場中に置き、磁場中で
電子ビームを結像させるイマージョンレンズは、従来タ
イプのレンズに比べ、収差が少ないという点で非常に有
利で、これから更なる微細加工を要求される装置に搭載
されていくと考えられる。

【００１３】また、電子ビーム露光装置のスループット
向上のための一つの手段として、上記のように被露光物
を載せたステージを移動させながら露光するステージ連
続方式が開発され、現在の装置ではこれが主流になりつ
つある。

【００１４】ところが、高解像度と高スループットとを
両立するために、このイマージョンレンズとステージ連
続移動方式を組み合わせて使用しようとすると、渦電流
による電子ビームの位置ずれが発生することが考えられ
る。即ち、被露光物がステージの連続移動によりイマー
ジョンレンズの内部を移動すると、磁場強度の変化によ
り、被露光物表面に形成された金属薄膜のパターンに渦
電流が発生し、この渦電流が発生する磁場により、電子
ビームが影響を受けて本来露光される位置からずれてし
まう。

【００１５】図１０は、従来におけるイマージョンレン
ズ５０を拡大して示す図である。

【００１６】同図に示すように、イマージョンレンズ５
０は第１対物レンズ５２と第２対物レンズ５４とにより
構成されており、第１対物レンズ５２は電子ビーム６８
の流れ方向に対して被露光物５６の上部位置に配設され
ている。また第２対物レンズ５４は、電子ビーム６８の
流れ方向に対して被露光物５６の下部位置に配設されて
いる。尚、被露光物５６は、図示しない移動ステージに
より図中矢印方向に移動していると想定する。

【００１７】ここで、ステージ連続移動による被露光物
５６に渦電流が発生する原理について説明する。被露光
物５６となるウエファの表面には多数の配線パターン及
び半導体素子（以下、導体部という）が形成されてお
り、この導体部は導電金属により形成されている。ま
た、イマージョンレンズ５０は離間配設された第１対物
レンズ５２と第２対物レンズ５４とにより構成されてお
り、両レンズ５２，５４に挟まれた部位に被露光物５６
は配置される構成とされている。従って、被露光物５６
には各レンズ５２，５４で発生する磁界が印加される。

【００１８】被露光物５６は移動ステージにより図中矢
印方向に移動するため、被露光物５６に形成された導電
金属によりなる導体部が、各レンズ５２，５４が発生す
る磁場（以下、この磁場をレンズ磁場という）の強度変
化が大きい点（図中、Ａ，Ｂで示す点）を通過すると、
導体部には磁束をφ，時間をｔとするとｖ＝−ｄφ／ｄ
ｔで示される電圧ｖが発生し、導体部中に渦電流と呼ば
れる電流が流れる。この渦電流は上記の各レンズ磁場の
強度変化を妨げる向きに流れる。

【００１９】即ち、導体部が図１０に示されるように薄
膜の板（以下、説明の便宜上この薄膜の板を被露光物５
６という）であり、また各レンズ５２，５４で発生する
レンズ磁場が上向きであるとすると、これからレンズ磁
場に入っていこうとする点（磁束が増加していく点）Ａ
では、渦電流Ｉ_eddy-Aは磁束を減少させるように被露光
物５６を上らから見て時計方向に回転する。また、レン
ズ磁場中から出ようとする点（磁束が減少していく点）
Ｂでは、渦電流Ｉ_eddy-Bは磁束を増加させるように反時
計方向に回転する。

【００２０】また、この渦電流により発生する磁界Ｂ
_eddyは、図中破線で示す矢印のようになり、この渦電流
により発生する磁界Ｂ_eddyが電子ビーム６８の近傍を通
過するために電子ビーム６８が影響を受け位置ずれが発
生する（この位置ずれ量を図１０に矢印Ｈで示す）。

【００２１】従来では、この位置ずれＨを補正するため
に、図１１に示すように露光点付近（磁界Ｂ_eddyが形成
される位置）にホール素子５８，６０を配置することに
より磁界Ｂ_eddyの磁場変化を測定し、この磁場変化によ
って起こる電子ビーム６８の位置ずれ量を制御ユニット
６６で演算し、この位置ずれ量を補正する補正信号を静
電偏向器６２にフィードバックし、この静電偏向器６２
によって上記位置ずれＨを元に戻すよう補正制御を行っ
ていた。このホール素子５８，６０はレンズ側に固定さ
れており（即ち、被露光物５６と共に移動しない）、レ
ンズによる磁場は一定量であるため、渦電流による磁場
は測定された磁場強度の変化分として求めることができ
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、被露光物がス
テージ連続移動によってイマージョンレンズの磁場中を
移動することによって発生する渦電流により磁場は、１
mGauss以下と非常に小さく、ホール素子５８，６０では
検出することは困難である。また、ホール素子５８，６
０を取り付ける精度により測定位値に影響が出ることが
考えられるが、ホール素子５８，６０は非常に小さく、
これを精度よく取り付けることは困難である。

【００２３】また、電子ビーム露光装置は大きな偏向範
囲を持つ必要があるため、図１２に示すように主偏向器
６４としてコイルが配置され電磁偏向を行う場合があ
る。しかるに、主偏向器６４としてコイルを使用する場
合、この主偏向器６４の磁場の変化をホール素子５８，
６０が検出してしまう可能性があり、補正がうまく行か
ない場合がある。また、位置ずれ補正をフィードバック
する機能を付加する必要があること、露光点周辺に多数
の素子及び配線を配置する必要があること等から全体と
して余計な機能が多くなり、信頼性とコストダウンの点
でも問題となる。

【００２４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、渦電流による電子ビーム露光精度の低下を防止で
きると共に信頼性及び低コスト性に優れた電子ビーム露
光装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の手段
を講じることにより解決することができる。

【００２６】請求項１記載の発明では、電子ビームを放
射する電子放出手段と、この電子放出手段から放射され
た電子ビームを偏向させて被露光物上の所定位置に照射
する偏向手段と、上記被露光物を搭載し、少なくとも所
定の一移動方向に該被露光物を連続的に移動可能な構成
とされたステージと、上記偏向手段の一部を構成するも
のであり、被露光物の上部に配設された第１の対物レン
ズと、被露光物の下部に配設された第２の対物レンズと
により構成されており、この第１及び第２の対物レンズ
が協働して該被露光物上に磁場を漏らすように構成され
たイマージョンレンズとを具備する電子ビーム露光装置
において、上記被露光物と第１の対物レンズとの間隙内
に、上記電子ビームが通過する位置に開口部を形成する
と共に、この開口部形成位置以外の位置を電磁的に遮蔽
する高透磁率材料よりなるシールド板を配設し、かつ、
このシールド板を上記第１の対物レンズに対して固定し
た構成としたことを特徴とするものである。

【００２７】また、請求項２記載の発明では、上記シー
ルド板を導電性が高い材質で形成したことを特徴とする
ものである。

【００２８】また、請求項３記載の発明では、上記シー
ルド板に形成された開口部を上記電子ビームの光軸を中
心とした円形状とし、少なくともこの開口部の内径を、
上記光軸に対して垂直な面上において、上記イマージョ
ンレンズが発生する磁場の磁場強度が大きく変化する位
置であるレンズ磁場外周位置よりも小さくなるよう設定
し、かつ、上記シールド板の外径を、上記レンズ磁場外
周位置よりも大きくなるよう設定したことを特徴とする
ものである。

【００２９】更に、請求項４記載の発明では、上記シー
ルド板の材質をパーマロイとしたことを特徴とするもの
である。

【００３０】

【作用】上記の各手段は下記のように作用する。

【００３１】請求項１記載の発明によれば、被露光物と
第１の対物レンズとの間隙内に高透磁率材料よりなるシ
ールド板を配設し、このシールド板を電子ビームが通過
する位置に開口部を形成すると共にこの開口部形成位置
以外の位置を電磁的に遮蔽する構成とし、かつこのシー
ルド板を第１の対物レンズに対して固定した構成とした
ことにより、電子ビームの照射位置を除き被露光物はシ
ールド板により電磁的に遮蔽される構成となる。

【００３２】このため、被露光物に渦電流が発生するこ
とにより磁界が発生したとしても、この磁界はシールド
板に吸収されるため電子ビームが通過する開口部には磁
界が存在しない構成となる。よって、被露光物に渦電流
が発生しても、この渦電流により生じる磁界が電子ビー
ムに影響を与えることはなくなり、電子ビームの照射位
置が所定照射位置よりずれることを防止することができ
る。

【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、被露
光物に発生する渦電流の電流変化に誘導されて発生する
磁界により、導電性が高い材質で形成されたシールド板
にも渦電流が発生する。シールド板に渦電流が発生する
ことにより、被露光物の渦電流により発生する磁界のエ
ネルギーは、このシールド板に渦電流を発生させるエネ
ルギーとして用いられるため、よってシールド板に渦電
流が発生することに伴い被露光物の渦電流により発生す
る磁界は低減される。これにより、電子ビームの照射位
置近傍における磁界は弱まり、これによっても電子ビー
ムの照射位置が所定照射位置よりずれることを防止する
ことができる。

【００３４】また、請求項３記載の発明によれば、シー
ルド板に形成された開口部を電子ビームの光軸を中心と
した円形状とし、少なくともこの開口部の内径を光軸に
対して垂直な面上においてイマージョンレンズが発生す
る磁場の磁場強度が大きく変化する位置であるレンズ磁
場外周位置よりも小さく設定することにより、シールド
効率を向上させることができる。

【００３５】渦電流は磁場の磁場強度が大きく変化した
場合に発生する。よって、イマージョンレンズが発生す
る磁場の磁場強度が大きく変化する位置であるレンズ磁
場外周位置は渦電流が発生し易い位置、即ち渦電流によ
り磁界が発生し易い位置である。この渦電流による磁界
が発生し易い位置よりも上記開口部を小さくしてシール
ド板で覆うことにより、発生する磁界を効率よくシール
ド板で遮蔽することができる。

【００３６】同様の理由により、シールド板の外径をレ
ンズ磁場外周位置よりも大きく設定することにより、渦
電流による磁界が発生してもこれをシールド板で効率よ
く遮蔽することができる。

【００３７】更に、請求項４記載の発明によれば、シー
ルド板の材質をパーマロイにより構成したことにより、
パーマロイは高透磁率を有すると共に導電性が高い材質
であるため、上記の請求項１乃至３記載の電子ビーム装
置に設けるシールド板の材質として好適である。

【００３８】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。

【００３９】先ず、図３を用いて本発明の一実施例であ
る電子ビーム露光装置１の全体構成について概略説明す
る。電子ビーム露光装置１は、電子銃２から放出した電
子ビームを第１乃至第５レンズ４〜１４により収束させ
て被露光物（例えばウエファ）２６上の所定位置に露光
する構成とされている。この第１乃至第５レンズ４〜１
４は磁気レンズであり、図示しないコンピュータにより
発生磁界を制御される構成とされている。そして、各レ
ンズ４〜１４が発生する磁界により、電子銃２から放出
された電子ビームは上記被露光物２６上の所定位置に収
束するよう、その軌跡が制御される構成とされている。

【００４０】また、電子銃２から被露光物２６の間に
は、第１スリット１８，第２スリット２０，及びアパー
チャ２２が配設されており、電子ビームを所定形状の電
子ビームに成形する構成とされている。尚、図３におい
て、破線で示すのはクロスオーバ像であり、実戦で示す
のはスリット像であり、更に各レンズ４〜１４の配設位
置にハッチングで示すのは磁場の強さである。

【００４１】また、上記のレンズ４〜１４の内、第５レ
ンズは第５Ａレンズ（以下、第１対物レンズという）１
２と、第５Ｂレンズ（以下、第２対物レンズという）１
４とにより構成されており、この第１対物レンズ１２と
第２対物レンズ１４は協働してイマージョンレンズ１６
を構成する。

【００４２】ここで、図３に加え図１及び図２を用いて
イマージョンレンズ１６の構成について説明する。上記
のように、イマージョンレンズ１６は第１対物レンズ１
２と第２対物レンズ１４とにより構成されており、第１
対物レンズ１２は被露光物２６の上側に配設されてお
り、また第２対物レンズ１４は被露光物２６の下側に配
設されている。この第１及び第２対物レンズ１２，１４
によって、被露光物２６の表面付近に磁場を発生させる
構成とされており（図４は各対物レンズ１２，１４によ
り発生する磁場及び合成磁場を示している）、この磁場
内で電子銃２から放出された電子ビームは被露光物２６
の表面に結像するよう構成されている。

【００４３】このように被露光物２６を各対物レンズ１
２，１４の磁場中に置き、この磁場中で電子ビームを結
像させる構成とされたイマージョンレンズ１６は、従来
タイプのレンズに比べて収差が少ないという点で非常に
有利であることは前記した通りであり、よってイマージ
ョンレンズ１６を用いることにより精度の高い微細加工
を行うことが可能となる。

【００４４】ここで、本発明の要部となるシールド板３
０について図１及び図２を用いて説明する。図１はイマ
ージョンレンズ１６を拡大して示す図であり、図２はシ
ールド板３０の機能を説明するための図である。

【００４５】図１に示されるように、本発明においては
被露光物２６と第１対物レンズ１２との間に、透磁率及
び導電性が共に高い材質で作られたシールド板３０を配
置したことを特徴とするものである。このシールド板３
０の具体的材料としては、透磁率及び導電性が共に高い
パーマロイを用いることが考えられる。

【００４６】また、シールド板３０は、第１対物レンズ
１２に対して固定してあり、よってＸ−Ｙステージ２４
により被露光物２６が移動しても、シールド板３０は移
動しない構成とされている。このため、シールド板３０
が透磁率及び導電性が共に高い材質で構成されていて
も、イマージョンレンズ１６を構成する第１及び第２対
物レンズ１２，１４が発生する磁場によっては、シール
ド板３０内に渦電流が発生するようなことはない。

【００４７】また、中央位置には開口部３２が形成され
ており、電子ビームがこの開口部３２を通過できるよう
構成されている。従って、電子ビームを被露光物２６に
照射するに際し、シールド板３０が邪魔になるようなこ
とはない。

【００４８】次に、本発明の原理を説明する。いま、被
露光物２６上の導体が図１０と同様に薄膜の板であり、
第１及び第２対物レンズ１２，１４が発生するレンズ磁
場が図４に示されるように上向きであるとする。また、
図２において被露光物２６のこれからレンズ磁場に入っ
ていこうとする点（磁束が増加して行く点）を位置Ａと
し、また、レンズ磁場中から出ようとする点（磁束が減
少していく点）を位置Ｂとする。

【００４９】すると、被露光物２６の移動に伴いレンズ
磁場に入っていこうとする点（磁束が増加して行く点）
Ａでは、渦電流Ｉ_eddy-Aは磁束を減少させるように被露
光物２６を上から見て時計方向に回転するよう流れ、下
向きの磁界Ｂ_eddy-Aを発生する。また、被露光物２６の
移動に伴いレンズ磁場中から出ようとする点（磁束が減
少していく点）Ｂでは、渦電流Ｉ_eddy-Bは反時計方向に
回転するよう流れ、逆に上向きの磁界Ｂ_eddy-Bを発生す
る。よって、Ｘ−Ｙステージ２４が移動している間は、
電子ビームの通過する部分の近傍位置にＢ_eddy-A及びＢ
_eddy-Bによる磁界が常に発生していることになる。

【００５０】ところが本発明では、これらの磁界Ｂ
_eddy-A及びＢ_eddy-Bの直上には透磁率の高いシールド板
３０が配設された構成とされている。従って、図２に示
されるように渦電流Ｉ_eddy-A，Ｉ_eddy-Bによって発生し
た磁界Ｂ_eddyは、その殆どがシールド板３０を通ること
となり、このため電子ビームの通過する開口部３２近傍
には渦電流Ｉ_eddy-A，Ｉ_eddy-Bにより発生する磁界は存
在しない状態となる。よって、被露光物２６に渦電流Ｉ
_eddy-A，Ｉ_eddy-Bが発生しても、この渦電流Ｉ_eddy _-A，
Ｉ_eddy-Bにより生じる磁界が電子ビームに影響を与える
ことはなくなり、電子ビームの照射位置が所定照射位置
よりずれることを防止することができる。

【００５１】一方、被測定物２６となるウエファは、そ
の上面に導電金属が一様に配設されているわけではな
く、形成される回路に応じて複雑なパターンで導電金属
が形成されている。このように、被測定物２６に形成さ
れる導体が一様でない場合には、導体が磁界内を移動す
ることにより発生する渦電流は細かく変化することとな
る。このように、被測定物２６に発生する渦電流が細か
く変化すると、この渦電流により発生する磁界も細かく
変化することとなり、結果として高い周波数の磁界が発
生する。

【００５２】この高周波磁界は透磁率の高いシールド板
３０を通るだけでなく、シールド板３０の導電率が高い
材料であるので、その高周波の磁界変化によりシールド
板３０に渦電流を発生させる。この現象を図９を用いて
詳述する。

【００５３】同図に示されるように、被測定物２６で発
生する渦電流Ｉ_eddy-A，Ｉ_eddy-Bが高周波をもって変動
すると、この渦電流Ｉ_eddy-A，Ｉ_eddy-Bにより発生する
磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bも高周波で変動する。シールド
板３０は、この磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bの変動を受ける
位置に配設されており、かつシールド板３０は導電率が
高い材料より構成されているため、上記のように変動す
る磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_ed _dy-Bによりシールド板３０には各
磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bを妨げる向きに渦電流
I'_eddy-A，I'_eddy-Bが発生する。

【００５４】このように、渦電流Ｉ_eddy-A，Ｉ_eddy-Bに
より発生した磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy _-Bは、シールド板３
０に渦電流I'_eddy-A，I'_eddy-Bを発生させるため、その
磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bのエネルギーはシールド板３０
に渦電流I'_eddy-A，I'_eddy-Bを発生させることに用いら
れることにより吸収される。即ち、磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ
_eddy-Bは、渦電流I'_eddy-A，I'_eddy-Bを発生させること
により弱められることとなる。

【００５５】このように磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bが弱め
られ、かつ磁界Ｂ_eddy-A，Ｂ_eddy-Bの殆どはシールド板
３０を通るため、電子ビーム近傍には磁界が存在しない
か、存在しても極めて弱いものとなり、電子ビームが所
定露光位置よりずれることを防止することができる。

【００５６】ここで、上記のように電子ビームが所定露
光位置よりずれることを防止するのに適したシールド板
３０の大きさ及びシールド板３０に形成される開口部３
２の形状について考察する。

【００５７】シールド板３０に形成される開口部３２の
形状は、磁気的な対象性を崩してはいけないため光軸
（電子ビームを照射する中心軸）を中心とする円形とす
る必要がある。また、開口部３２の大きさであるが、図
８に示されるように開口部３２の周囲は露光時に被露光
物２６から反射する電子が当たることにより、シールド
板３０に炭素を主成分とする汚れが付着し、チャージア
ップが発生することや、位置検出のために反射電子を計
測する必要があるため、反射電子検出器３７を遮らない
ようある程度の大きさが必要である。

【００５８】しかるに、図５に示されるレンズ磁場強度
変化（ステージの移動方向に関する磁場強度変化）から
も判るように．渦電流の発生し易い点はレンズ磁場の外
周部の磁場強度の変化が大きい領域（以下、この領域を
レンズ磁場外周位置という）である。このレンズ磁場外
周位置は、図５にＡ，Ｂで示される領域であり、光軸を
中心として直径φＤ_minと直径φＤ_maxとで画成される
環状領域である。

【００５９】このレンズ磁場外周位置Ａ，Ｂを被露光物
２６が移動すると、受ける磁場強度変化が大きいため大
きな渦電流が発生する。従って、このレンズ磁場外周位
置Ａ，Ｂに関しては確実にシールドする必要がある。よ
って、図６に示されるように、開口部３２の内径ａは少
なくともこのレンズ磁場外周位置Ａ，Ｂよりも小さくな
くてはならない。

【００６０】また、シールド板３０の外径ｂについて
も、前述のように磁場強度変化が大きいレンズ磁場外周
位置Ａ，Ｂを確実にシールドする必要があることから、
外径ｂは少なくともレンズ磁場外周位置Ａ，Ｂよりも大
きくする必要がある。

【００６１】尚、開口部３２の断面積形状は、図７
（Ａ）に示すように単に内径寸法を上記のように直径φ
ａとしただけでは、反射電子が通過できる角度は図中θ
１で示す角度となり、開口部３２の近傍に汚れが付着し
易くなる（汚れをハッチングで示す）。

【００６２】このため、図７（Ｂ）に示すように開口部
３２の下端部分を直径φａとし、上端部分を直径φａよ
り大きな開口形状、即ちテーパを有した形状とすことに
より、反射電子が通過できる角度をθ１より大きな各度
θ２とすることができ、開口部３２の近傍に汚れが付着
するのを防止することができる。

【００６３】

【発明の効果】上記の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を奏する。

【００６４】請求項１記載の発明によれば、電子ビーム
の照射位置を除き被露光物はシールド板により電磁的に
遮蔽される構成となり、このため被露光物に渦電流が発
生することにより磁界が発生したとしても、この磁界は
シールド板に吸収されるため電子ビームが通過する開口
部３２には磁界が存在しない構成となる。よって、被露
光物に渦電流が発生しても、この渦電流により生じる磁
界が電子ビームに影響を与えることはなくなり、電子ビ
ームの照射位置が所定照射位置よりずれることを防止す
ることができる。

【００６５】また、請求項２記載の発明によれば、被露
光物に発生する渦電流の電流変化に誘導されて発生する
磁界により、導電性が高い材質で形成されたシールド板
にも渦電流が発生する。シールド板に渦電流が発生する
ことにより、被露光物の渦電流により発生する磁界のエ
ネルギーは、このシールド板に渦電流を発生させるエネ
ルギーとして用いられるため、よってシールド板に渦電
流が発生することに伴い被露光物の渦電流により発生す
る磁界は低減される。これにより、電子ビームの照射位
置近傍における磁界は弱まり、これによっても電子ビー
ムの照射位置が所定照射位置よりずれることを防止する
ことができる。

【００６６】また、請求項３記載の発明によれば、シー
ルド板に形成された開口部を電子ビームの光軸を中心と
した円形状とし、少なくともこの開口部の内径を光軸に
対して垂直な面上においてイマージョンレンズが発生す
る磁場の磁場強度が大きく変化する位置であるレンズ磁
場外周位置よりも小さく設定することにより、シールド
効率を向上させることができる。

【００６７】渦電流は磁場の磁場強度が大きく変化した
場合に発生する。よって、イマージョンレンズが発生す
る磁場の磁場強度が大きく変化する位置であるレンズ磁
場外周位置は渦電流が発生し易い位置、即ち渦電流によ
り磁界が発生し易い位置である。この渦電流による磁界
が発生し易い位置よりも上記開口部を小さくしてシール
ド板で覆うことにより、発生する磁界を効率よくシール
ド板で遮蔽することができる。

【００６８】同様の理由により、シールド板の外径をレ
ンズ磁場外周位置よりも大きく設定することにより、渦
電流による磁界が発生してもこれをシールド板で効率よ
く遮蔽することができる。

【００６９】更に、請求項４記載の発明によれば、シー
ルド板の材質をパーマロイにより構成したことにより、
パーマロイは高透磁率を有すると共に導電性が高い材質
であるため、上記の請求項１乃至３記載の電子ビーム装
置に設けるシールド板の材質として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子ビーム露光装置の
シールド板近傍を拡大して示す図である。

【図２】シールド板の作用を説明するための図である。

【図３】本発明の一実施例である電子ビーム露光装置の
要部構成図である。

【図４】イマージョンレンズの構成及び機能を説明する
ための図である。

【図５】イマージョンレンズが発生する磁場の磁場強度
が大きく変化する位置であるレンズ磁場外周位置を示す
図である。

【図６】シールド板の外径及び開口部の径寸法の設定の
仕方を説明するための図である。

【図７】シールド板に形成される開口部の径寸法の設定
の仕方を説明するための図である。

【図８】シールド板に形成される開口部の径寸法の設定
の仕方を説明するための図である。

【図９】被露光物に高周波の磁界が発生した場合におけ
るシールド板の動作及び機能を説明するための図であ
る。

【図１０】従来の電子ビーム露光装置で発生する問題点
を説明するための図である。

【図１１】従来行われていた、シールド板に発生する渦
電流による電子ビームのずれを補正する方法を説明する
ための図である。

【図１２】図１１に示す補正方法で生じる問題点を説明
するための図である。

【符号の説明】

１電子ビーム露光装置２電子銃４第１レンズ６第２レンズ８第３レンズ１０第４レンズ１２第１対物レンズ１４第２対物レンズ１６イマージョンレンズ２４Ｘ−Ｙステージ２６被露光物３０，３４シールド板３２，３６開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを放射する電子放出手段
（２）と、該電子放出手段（２）から放射された該電子ビームを偏
向させて被露光物（２６）上の所定位置に照射する偏向
手段（４〜２２）と、該被露光物（２６）を搭載し、少なくとも所定の一移動
方向に該被露光物（２６）を連続的に移動可能な構成と
されたステージ（２４）と、該偏向手段（４〜２２）の一部を構成するものであり、
該被露光物（２６）の上部に配設された第１の対物レン
ズ（１２）と、該被露光物（２６）の下部に配設された
第２の対物レンズ（１４）とにより構成されており、該
第１及び第２の対物レンズ（１２，１４）が協働して該
被露光物上に磁場を漏らすように構成されたイマージョ
ンレンズ（１６）とを具備する電子ビーム露光装置にお
いて、該被露光物（２６）と第１の対物レンズ（１２）との間
隙内に、該電子ビームが通過する位置に開口部（３２）
を形成すると共に、該開口部形成位置以外の位置を電磁
的に遮蔽する高透磁率材料よりなるシールド板（３０）
を配設し、かつ、該シールド板（３０）を該第１の対物レンズ（１
２）に対して固定した構成としてなることを特徴とする
電子ビーム露光装置。
【請求項２】該シールド板を導電性が高い材質で形成
したことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光装
置。
【請求項３】該シールド板（３０）に形成された該開
口部（３２）を該電子ビームの光軸（３）を中心とした
円形状とし、少なくとも該開口部（３２）の内径を、該光軸（３）に
対して垂直な面上において、該イマージョンレンズ（１
６）が発生する磁場の磁場強度が大きく変化する位置で
あるレンズ磁場外周位置よりも小さくなるよう設定し、かつ、該シールド板（３０）の外径を、該レンズ磁場外
周位置よりも大きくなるよう設定したことを特徴とする
請求項１または２のいずれかに記載の電子ビーム露光装
置。
【請求項４】該シールド板（３０）の材質をパーマロ
イとしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の電子ビーム露光装置。