JPH0794131A - Electromagnetic lens and charged particle beam transfer device - Google Patents

Electromagnetic lens and charged particle beam transfer device

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JPH0794131A
JPH0794131A JP5240867A JP24086793A JPH0794131A JP H0794131 A JPH0794131 A JP H0794131A JP 5240867 A JP5240867 A JP 5240867A JP 24086793 A JP24086793 A JP 24086793A JP H0794131 A JPH0794131 A JP H0794131A
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JP
Japan
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electromagnetic lens
magnetic poles
electromagnetic
charged particle
particle beam
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JP5240867A
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Inventor
Mamoru Nakasuji
護 中筋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an electromagnetic lens having a fast response speed and a charged particle beam transfer device having high throughput. CONSTITUTION:A charged particle beam transmitted through a mask 6 having a pattern for transferring is radiated onto a photosensitive member 13 via a pair of electromagnetic lenses 8, 9 composed of coils 8A, 9A and magnetic substance cores 8B, 9B having two magnetic poles and arranged along an optical axis direction. In this charged particle beam transfer device, in at lease one electromagnetic lens 9, the core 9A is made of ferrite and a space between magnetic poles or an adjoining space between the magnetic poles is supported by an insulating member 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電磁レンズ及びこの電磁
レンズを用いる荷電粒子線転写装置に関し、特に、応答
速度の速い電磁レンズ及び高スループットの荷電粒子線
転写装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic lens and a charged particle beam transfer apparatus using the electromagnetic lens, and more particularly to an electromagnetic lens having a high response speed and a high throughput charged particle beam transfer apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】電磁レンズはコイルと2つの磁極を備え
たコアとにより構成されている。この電磁レンズは、コ
イルに流す電流を変えることにより、電磁レンズの軸上
の磁場の強さが変化し、電磁レンズの焦点距離を調節し
ていた。コアには磁性体の材料が使用されており、磁極
には大きな磁気応力が働くため、軟鉄やパーマロイが使
用されていた。
2. Description of the Related Art An electromagnetic lens is composed of a coil and a core having two magnetic poles. In this electromagnetic lens, the strength of the magnetic field on the axis of the electromagnetic lens is changed by changing the current flowing through the coil, and the focal length of the electromagnetic lens is adjusted. Since a magnetic material is used for the core and a large magnetic stress acts on the magnetic pole, soft iron or permalloy was used.

【0003】荷電粒子線転写装置としては、電子線縮小
転写装置やイオンビーム縮小転写装置などが知られてお
り、いずれも本発明の対象になるものであるが、以下電
子線縮小転写装置を例にして説明をする。電子線縮小転
写装置は、以下のように構成されていた。即ち、ウエハ
上に転写するパターンをマスク上において、1回の電子
線の照射により転写を行う複数の副視野に分割して構成
してした。この副視野への電子線の照射は、マスクを載
置するマスクステージの一方向への連続移動とこの連続
移動に連動した副視野選択用の第1偏向器の偏向により
行われていた。そして、副視野を透過した電子線は、以
下のようにして感光部材上の所定の位置に照射されてい
た。即ち、電子線を一対の電磁レンズで縮小するととも
に、感光部材を載置する試料ステージのマスクステージ
とは逆方向の連続移動と、このマスクステージの連続移
動と連動した第2偏向器の偏向とにより、感光部材上の
所定の位置に電子線を照射していた。このため、副視野
から感光部材までの電子線の光路が副視野毎に異なるの
で、一対の電磁レンズの焦点距離を副視野毎に調節する
必要があった。そして、一対の電磁レンズの焦点距離の
調節が済むのを待って、所定の副視野への電子線の照射
が行われていた。
As a charged particle beam transfer apparatus, an electron beam reduction transfer apparatus, an ion beam reduction transfer apparatus, etc. are known, and both are subject to the present invention. The electron beam reduction transfer apparatus will be exemplified below. And explain. The electron beam reduction transfer device was configured as follows. That is, the pattern to be transferred onto the wafer is divided into a plurality of sub-fields of view on which a transfer is performed by irradiating the electron beam once on the mask. The irradiation of the sub-field of view with an electron beam has been performed by continuous movement of the mask stage on which the mask is mounted in one direction and deflection of the first deflector for selecting the sub-field of view, which is interlocked with this continuous movement. Then, the electron beam transmitted through the sub-field of view was applied to a predetermined position on the photosensitive member as follows. That is, the electron beam is reduced by the pair of electromagnetic lenses, the sample stage on which the photosensitive member is mounted is continuously moved in the direction opposite to the mask stage, and the deflection of the second deflector is interlocked with the continuous movement of the mask stage. Therefore, the electron beam was applied to a predetermined position on the photosensitive member. For this reason, since the optical path of the electron beam from the sub-field of view to the photosensitive member differs for each sub-field of view, it is necessary to adjust the focal length of the pair of electromagnetic lenses for each sub-field of view. Then, after waiting for the adjustment of the focal lengths of the pair of electromagnetic lenses, the electron beam is irradiated to a predetermined sub-field of view.

【0004】この一対の電磁レンズは、光軸に沿う方向
に配設されていた。一対の電磁レンズのコイルに流す電
流を変化させることにより、一対の電磁レンズの焦点距
離を調節していた。
The pair of electromagnetic lenses were arranged in the direction along the optical axis. The focal lengths of the pair of electromagnetic lenses are adjusted by changing the currents flowing through the coils of the pair of electromagnetic lenses.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、電磁レンズ
のコアに使用されている軟鉄やパーマロイは、材料自体
の周波数特性が20Hz程度であった。このため、従来
の電磁レンズは、コイルに流す電流を変えてから、磁極
に発生する磁場が安定するまでに50mSEC以上かか
るという問題点があった。
However, the soft iron and permalloy used in the core of the electromagnetic lens had a frequency characteristic of the material itself of about 20 Hz. For this reason, the conventional electromagnetic lens has a problem that it takes 50 mSEC or more to stabilize the magnetic field generated in the magnetic pole after changing the current flowing in the coil.

【0006】また、荷電粒子線転写装置は、副視野毎に
電磁レンズの焦点距離を調節するため、各副視野に応じ
てコイルに流す電流を変えていた。このため、そのつど
磁場が安定するのを待たなくてはならず、従来の電磁レ
ンズでは、磁場が安定するまでに時間がかかり、スルー
プットが低下するという問題があった。そこで本発明で
は、応答速度の速い電磁レンズ及びスループットの高い
荷電粒子線転写装置を提供することを目的とする。
Further, in the charged particle beam transfer apparatus, since the focal length of the electromagnetic lens is adjusted for each sub-field of view, the current passed through the coil is changed according to each sub-field of view. For this reason, it is necessary to wait for the magnetic field to stabilize each time, and in the conventional electromagnetic lens, there is a problem that it takes time to stabilize the magnetic field and throughput decreases. Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic lens having a fast response speed and a charged particle beam transfer apparatus having a high throughput.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、一実施例を示す図1に対応付けて説明すると、本
発明の電磁レンズは、コイル(9A)と2つの磁極をも
つ磁性体のコア(9B)とからなる電磁レンズ(9)に
おいて、電磁レンズ(9)は、コア(9B)がフェライ
ト製であり、2つの磁極間または前記2つの磁極間近傍
を絶縁部材(10)で支持している。
In order to solve the above-mentioned problems, a description will be given in association with FIG. 1 showing an embodiment, in which the electromagnetic lens of the present invention is a magnet having a coil (9A) and two magnetic poles. In an electromagnetic lens (9) including a body core (9B), the core (9B) of the electromagnetic lens (9) is made of ferrite, and an insulating member (10) is provided between two magnetic poles or in the vicinity of the two magnetic poles. Is supported by.

【0008】本発明の荷電粒子線転写装置は、転写用の
パターンを有したマスク(6)を透過した荷電粒子線
を、コイル(8A,9A)と2つの磁極をもつ磁性体の
コア(8B,9B)とからなり、光軸方向に沿って配設
される一対の電磁レンズ(8,9)を介して、感光部材
(13)上に照射させる荷電粒子線転写装置において、
少なくとも1つの電磁レンズ(9)は、コア(9B)が
フェライト製であり、前記磁極間または前記磁極間近傍
を絶縁部材(10)で支持している。
In the charged particle beam transfer apparatus of the present invention, the charged particle beam transmitted through the mask (6) having a transfer pattern is used as a coil (8A, 9A) and a magnetic core (8B) having two magnetic poles. , 9B), and a charged particle beam transfer apparatus for irradiating the photosensitive member (13) with light through a pair of electromagnetic lenses (8, 9) arranged along the optical axis direction.
At least one electromagnetic lens (9) has a core (9B) made of ferrite, and supports between the magnetic poles or in the vicinity of the magnetic poles with an insulating member (10).

【0009】[0009]

【作用】本発明の電磁レンズ(9)は、コア(9B)に
フェライトを使用している。フェライトの周波数特性は
200KHz程度であるので、コイル(9A)に流す電
流が変化しても、磁場が安定するのに5μSEC程度し
かかからない。このため、応答速度が従来の電磁レンズ
に比べ速くなっている。
The electromagnetic lens (9) of the present invention uses ferrite for the core (9B). Since the frequency characteristic of ferrite is about 200 KHz, it takes only about 5 μSEC to stabilize the magnetic field even if the current flowing through the coil (9A) changes. Therefore, the response speed is faster than that of the conventional electromagnetic lens.

【0010】また、コアの磁極間またはこの磁極間近傍
を絶縁部材(10)で支持することにより、磁気応力に
よりフェライトが破損することはない。本発明の荷電粒
子線転写装置は、一対の電磁レンズ(8,9)のうち少
なくとも1つの電磁レンズ(9)に上述の電磁レンズを
使用している。このため、副視野毎に一対の電磁レンズ
(8,9)に流す電流を調節したときに、磁場が安定す
るのが速いので、高スループットが実現できる。
By supporting the magnetic poles of the core or the vicinity of the magnetic poles with the insulating member (10), the ferrite is not damaged by the magnetic stress. The charged particle beam transfer apparatus of the present invention uses the above electromagnetic lens as at least one electromagnetic lens (9) of the pair of electromagnetic lenses (8, 9). Therefore, when the electric currents flowing through the pair of electromagnetic lenses (8, 9) are adjusted for each sub-field of view, the magnetic field stabilizes quickly, so that high throughput can be realized.

【0011】更に、電磁レンズ(9)を通過する電子線
とコイル(9A)との間には、絶縁部材(10)しかな
いので、導電性の部材を置いたときに発生するウズ電流
の影響もない。このため、電磁レンズ(9)の電流を変
えたときに、磁場の応答速度が低下することもない。
Further, since there is only the insulating member (10) between the electron beam passing through the electromagnetic lens (9) and the coil (9A), the influence of the ozon current generated when a conductive member is placed. Nor. Therefore, the response speed of the magnetic field does not decrease when the current of the electromagnetic lens (9) is changed.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図1を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明の電子線縮小転写装置の概要図で
ある。図1において、電子銃1から射出した電子線を、
第1コンデンサレンズ2は集束させながら、アパーチャ
ー3の開口を通過させて、クロスオーバーを形成させ
る。第2コンデンサレンズ4は、クロスオーバーを形成
した電子線を平行光束とする。第1偏向器5はこの平行
光束を2次元に偏向する。この2次元の偏向とマスク6
を載置するマスクステージ7の所定の一方向への連続移
動とにより、平行光束となった電子線をマスク6上の所
定の領域に順次照射させる。マスク6は、転写用のパタ
ーンが形成されており、1回の照射により転写される領
域(以下、副視野という。)に複数分割されて構成され
ている。なお、マスクステージ7の駆動は不図示の駆動
モーターで行われる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of an electron beam reduction transfer apparatus of the present invention. In FIG. 1, the electron beam emitted from the electron gun 1 is
While focusing, the first condenser lens 2 passes through the aperture of the aperture 3 to form a crossover. The second condenser lens 4 collimates the electron beam forming the crossover into a parallel light flux. The first deflector 5 deflects the parallel light flux two-dimensionally. This two-dimensional deflection and mask 6
By the continuous movement of the mask stage 7 on which is mounted in one predetermined direction, the electron beam that has become a parallel light flux is sequentially irradiated to a predetermined region on the mask 6. The mask 6 is formed with a transfer pattern, and is divided into a plurality of areas (hereinafter referred to as sub-fields) to be transferred by one irradiation. The mask stage 7 is driven by a drive motor (not shown).

【0013】第1電磁レンズ8と第2電磁レンズ9と
は、副視野を透過した電子線をウエハ13上に縮小投影
する。第1電磁レンズ8と第2電磁レンズ9はコイル8
A,9Aと2つの磁極をもつフェライト製のコア8B,
9Bとから構成されている。更に、第2電磁レンズ9
は、2つの磁極間を絶縁部材であるアルミナセラミック
10により支持されている。
The first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 reduce-project the electron beam transmitted through the sub-field of view onto the wafer 13. The first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 are coils 8
A, 9A and a ferrite core 8B having two magnetic poles,
9B and. Further, the second electromagnetic lens 9
Is supported between two magnetic poles by an alumina ceramic 10 which is an insulating member.

【0014】第2偏向器11は、第1電磁レンズ8のコ
ア8Bのマスク6側の磁極をコアとしている。第1電磁
レンズ8と第2電磁レンズ9との縮小比に応じて、第2
偏向器11は副視野を透過した電子線を偏向する。この
第2偏向器11の偏向と、後述するウエハステージ12
の連続移動とにより、ウエハステージ12に載置されて
いるウエハ13上の所定の位置に副視野のパターンを転
写する。
The second deflector 11 uses a magnetic pole on the mask 6 side of the core 8B of the first electromagnetic lens 8 as a core. According to the reduction ratio of the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9, the second
The deflector 11 deflects the electron beam transmitted through the sub-field of view. The deflection of the second deflector 11 and the wafer stage 12 described later.
With the continuous movement of, the sub-field pattern is transferred to a predetermined position on the wafer 13 mounted on the wafer stage 12.

【0015】副視野のパターンは、第1電磁レンズ8と
第2電磁レンズ9とにより反転する。このため、ウエハ
ステージ12はマスクステージ7の連続移動方向と逆の
方向に連続移動する。なお、ウエハステージ12の駆動
は不図示の駆動モーターで行われる。上述のようにし
て、副視野のパターンを電子線で順次照射することによ
り、ウエハ13上に所望のパターンを形成することがで
きる。
The pattern of the sub-field of view is reversed by the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9. Therefore, the wafer stage 12 continuously moves in a direction opposite to the continuous movement direction of the mask stage 7. The wafer stage 12 is driven by a drive motor (not shown). As described above, a desired pattern can be formed on the wafer 13 by sequentially irradiating the sub-field pattern with the electron beam.

【0016】なお、副視野への電子線の照射条件が設定
されるまでは、マスク6に電子線が照射しないように、
ブランキング偏向器14は電子線をビームキャッチャー
15に向けて偏向する。CPU16は、ウエハ13上に
所望のパターンを形成するための種々の演算を行うと共
に、偏向器駆動回路17と焦点調節回路18とを制御す
る。
Note that the mask 6 is not irradiated with the electron beam until the electron beam irradiation conditions for the sub-field of view are set.
The blanking deflector 14 deflects the electron beam toward the beam catcher 15. The CPU 16 performs various calculations for forming a desired pattern on the wafer 13 and controls the deflector drive circuit 17 and the focus adjustment circuit 18.

【0017】偏向器駆動回路17は、CPU16の指令
に応じて、第1偏向器5と第2偏向器11とブランキン
グ偏向器14を制御する。焦点調節回路18は、CPU
16の指令に応じて、第1電磁レンズ8と第2電磁レン
ズ9に与える電流を制御し焦点距離を調節する。このよ
うに構成された電子線縮小転写装置の作用を以下に記
す。
The deflector drive circuit 17 controls the first deflector 5, the second deflector 11, and the blanking deflector 14 in accordance with a command from the CPU 16. The focus adjustment circuit 18 is a CPU
According to the command of 16, the current supplied to the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 is controlled to adjust the focal length. The operation of the electron beam reduction transfer apparatus configured as described above will be described below.

【0018】上述のように、電子銃1から射出した電子
線は、第1コンデンサレンズ2とアパーチャー3と第2
コンデンサレンズ4とを通過する。CPU16は、偏向
器駆動回路17を介して、所定の副視野に電子線が照射
するように、第1偏向器5の偏向量を制御する。この偏
向量に応じて、副視野毎に各副視野からウエハ13まで
の光路が異なる。このため、CPU16は、焦点調節回
路18を介して、第1電磁レンズ8と第2電磁レンズ9
とに与える電流を制御して焦点距離を調節する。
As described above, the electron beam emitted from the electron gun 1 receives the first condenser lens 2, the aperture 3 and the second condenser lens 2.
It passes through the condenser lens 4. The CPU 16 controls the deflection amount of the first deflector 5 via the deflector drive circuit 17 so that the electron beam irradiates a predetermined sub-field of view. The optical path from each sub-field of view to the wafer 13 is different for each sub-field of view in accordance with this deflection amount. Therefore, the CPU 16 causes the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 via the focus adjustment circuit 18.
The focal length is adjusted by controlling the current applied to and.

【0019】本実施例では、第1電磁レンズ8と第2電
磁レンズ9のコア8B,9Bをフェライト製にしてい
る。このため、第1電磁レンズ8と第2電磁レンズ9の
コイル8A,9Aに流す電流を変えて、焦点距離を調節
するときに、コア8B,9Bの磁極に発生する磁場が安
定するのに5μSEC程度しかかからない。これによ
り、ブランキング偏向器14が電子線を偏向する時間が
減少するので、マスクステージ7とウエハステージ12
の連続移動速度を速くすることができる。このため、高
いスループットを実現できる。
In this embodiment, the cores 8B and 9B of the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 are made of ferrite. Therefore, when the currents flowing through the coils 8A and 9A of the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 are changed to adjust the focal length, the magnetic field generated in the magnetic poles of the cores 8B and 9B is stabilized at 5 μSEC. It only takes a degree. As a result, the time during which the blanking deflector 14 deflects the electron beam is reduced, so that the mask stage 7 and the wafer stage 12 are
The continuous moving speed of can be increased. Therefore, high throughput can be realized.

【0020】磁極間隔が短いときには、特に強い磁気応
力が磁極に働く。このため、本実施例では、第2電磁レ
ンズ9のコア9Bの磁極間をアルミナセラミック10で
支持しているので、フェライトが破損することはない。
なお、本実施例では、アルミナセラミック10の形状は
円筒形状にしている。しかし、磁極間を十分に支持でき
れば、板状でも構わない。
When the magnetic pole spacing is short, particularly strong magnetic stress acts on the magnetic poles. Therefore, in this embodiment, since the alumina ceramics 10 support between the magnetic poles of the core 9B of the second electromagnetic lens 9, the ferrite is not damaged.
In the present embodiment, the alumina ceramic 10 has a cylindrical shape. However, a plate shape may be used as long as it can sufficiently support the magnetic poles.

【0021】更に、第2電磁レンズ9を通過する電子線
と第2電磁レンズ9のコイル9Aとの間には、絶縁部材
のアルミナセラミック10しかないので、導電性の部材
を置いたときに発生するウズ電流の影響もない。このた
め、第2電磁レンズ9のコイル9Aに流す電流を変えた
ときに、磁場の応答速度が低下することもない。本実施
例では、第2電磁レンズ9のコア9Bの磁極間のみをア
ルミナセラミック10で支持させたが、第1電磁レンズ
8のコア8Bの磁極間をアルミナセラミック10で支持
させてもいいことは勿論である。
Further, since there is only the alumina ceramic 10 which is an insulating member between the electron beam passing through the second electromagnetic lens 9 and the coil 9A of the second electromagnetic lens 9, this occurs when a conductive member is placed. There is no influence of the louze current. Therefore, the response speed of the magnetic field does not decrease when the current flowing through the coil 9A of the second electromagnetic lens 9 is changed. In this embodiment, only the magnetic poles of the core 9B of the second electromagnetic lens 9 are supported by the alumina ceramic 10, but the magnetic poles of the core 8B of the first electromagnetic lens 8 may be supported by the alumina ceramic 10. Of course.

【0022】図2は本発明の変形例であり、第2電磁レ
ンズ9の支持部材であるアルミナセラミック10を磁極
間の近傍の位置に配置したものである。本発明では、支
持部材によりフェライトの破損を防いでいる。このた
め、図2に示すように、磁極間の近傍の位置に支持部材
のアルミナセラミック10を配置しても前述の実施例と
同じ効果が得られる。なお、第2電磁レンズ9以外の構
成は図1の装置の構成と同じである。
FIG. 2 shows a modification of the present invention in which an alumina ceramic 10 which is a support member for the second electromagnetic lens 9 is arranged at a position near the magnetic poles. In the present invention, the support member prevents the ferrite from being damaged. Therefore, as shown in FIG. 2, even if the alumina ceramic 10 as the supporting member is arranged in the vicinity of the magnetic poles, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. The configuration other than the second electromagnetic lens 9 is the same as the configuration of the apparatus in FIG.

【0023】図3は本発明の第2変形例であり、第1電
磁レンズ8と第2電磁レンズ9のコイル8A,9Aにそ
れぞれ副視野用焦点調節コイル19,20を設けたもの
である。この場合、焦点調節回路18は、各副視野に応
じて副視野用焦点調節コイル19,20に流す電流を制
御する。また、上述以外の構成は図1の装置の構成と同
じである。
FIG. 3 shows a second modification of the present invention in which coils 8A and 9A of the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 are provided with focus adjusting coils 19 and 20 for sub-fields of view, respectively. In this case, the focus adjustment circuit 18 controls the current flowing through the focus adjustment coils 19 and 20 for the sub-field of view according to each sub-field of view. The configuration other than the above is the same as the configuration of the apparatus in FIG.

【0024】副視野毎の焦点距離の調節量は大きくない
ので、第2変形例では、第1電磁レンズ8と第2電磁レ
ンズ9のコイル8A,9Aに流す電流は一定にして、副
視野用焦点調節コイル19,20に流す電流のみを副視
野毎に調節するものである。このため、焦点調節回路1
8は小さい電流で副視野用焦点調節コイル19,20を
制御できる。
Since the adjustment amount of the focal length for each sub-field of view is not large, in the second modification, the currents flowing through the coils 8A and 9A of the first electromagnetic lens 8 and the second electromagnetic lens 9 are kept constant and the sub-field of view is used. Only the current flowing through the focus adjusting coils 19 and 20 is adjusted for each sub-field of view. Therefore, the focus adjustment circuit 1
Reference numeral 8 can control the sub-field focus adjusting coils 19 and 20 with a small current.

【0025】図4は第2電磁レンズ9の冷却装置を示し
た図である。冷却装置21は第2電磁レンズ9に恒温水
を送るためのものである。Oリング22は恒温水が電子
光学系に漏れないためのシールである。第2電磁レンズ
9は、光軸方向の寸法が短いので、コイル9Aに流す電
流により発生する熱を十分に放熱することができない。
また、第2電磁レンズ9はウエハ13に近いため、第2
電磁レンズ9からの発熱がウエハ13に伝わると、ウエ
ハ13の寸法が変形し、転写精度が劣化するおそれがあ
る。このため、第2電磁レンズ9を冷却する必要があ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a cooling device for the second electromagnetic lens 9. The cooling device 21 is for sending constant temperature water to the second electromagnetic lens 9. The O-ring 22 is a seal for preventing constant temperature water from leaking into the electron optical system. Since the second electromagnetic lens 9 has a short dimension in the optical axis direction, it cannot sufficiently radiate the heat generated by the current flowing through the coil 9A.
Since the second electromagnetic lens 9 is close to the wafer 13,
When the heat generated from the electromagnetic lens 9 is transmitted to the wafer 13, the dimensions of the wafer 13 may be deformed and the transfer accuracy may be deteriorated. Therefore, it is necessary to cool the second electromagnetic lens 9.

【0026】冷却装置21から送り出される恒温水は、
ウエハ13に近い第2電磁レンズ9の下方から入る。そ
して、コイル9Aと円筒形状のアルミナセラミック10
とのすきまを流れて、第2電磁レンズ9の上方から冷却
装置21に戻る。本実施例では、コイル9Aを不図示の
ポリミドで被服してコイル9Aとコア9Bとの間に恒温
水を流している。このため、コイル自体に恒温水がかか
ることなく、コイルから発生する熱を効率よく取り除く
ことができる。
The constant temperature water sent from the cooling device 21 is
It enters from below the second electromagnetic lens 9 close to the wafer 13. Then, the coil 9A and the cylindrical alumina ceramic 10
After passing through the clearance between the second electromagnetic lens 9 and the cooling device 21, the second electromagnetic lens 9 returns to the cooling device 21. In this embodiment, the coil 9A is covered with a polyimide (not shown) and constant temperature water is flown between the coil 9A and the core 9B. Therefore, the constant temperature water is not applied to the coil itself, and the heat generated from the coil can be efficiently removed.

【0027】また、この恒温水が電子光学系内部に漏れ
ないように、アルミナセラミック10を円筒形状にし上
面と下面とにOリング溝を設けて、磁極とアルミナセラ
ミック10との間をOリング22でシールしている。な
お、第1電磁レンズ8を上述の方法で冷却してもいいこ
とは勿論である。本実施例では、第2偏向器11のコア
を第1電磁レンズ8のフェライト製のコア8Bと共通に
している。このため、第2偏向器11の応答性も向上し
ている。また、第1偏向器5のコアもフェライト製にす
ることにより、応答性が向上し、より高いスループット
が実現できる。
Further, in order to prevent the constant temperature water from leaking into the electron optical system, the alumina ceramic 10 has a cylindrical shape and O-ring grooves are provided on the upper surface and the lower surface, and the O-ring 22 is provided between the magnetic pole and the alumina ceramic 10. It is sealed with. Of course, the first electromagnetic lens 8 may be cooled by the above method. In the present embodiment, the core of the second deflector 11 is shared with the ferrite core 8B of the first electromagnetic lens 8. Therefore, the response of the second deflector 11 is also improved. Also, by making the core of the first deflector 5 made of ferrite, the responsiveness is improved and higher throughput can be realized.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の電磁レン
ズはコアにフェライトを使用しているので、応答速度が
速い。また、磁極間またはこの磁極間近傍を絶縁部材で
支持しているので、応答速度を落とすことなく、磁気応
力によるフェライトの破損を防ぐことができる。
As described above, since the electromagnetic lens of the present invention uses ferrite for the core, it has a high response speed. Since the magnetic poles or the vicinity of the magnetic poles are supported by the insulating member, it is possible to prevent the ferrite from being damaged by magnetic stress without lowering the response speed.

【0029】また、本発明の荷電粒子線転写装置は、一
対の電磁レンズのうち少なくとも1つの電磁レンズに上
述の電磁レンズを使用している。このため、副視野毎に
一対の電磁レンズに流す電流を調節したときに、磁場が
安定するのが速いので、高スループットの電子線転写装
置が実現できる。
The charged particle beam transfer apparatus of the present invention uses the above-mentioned electromagnetic lens as at least one electromagnetic lens of the pair of electromagnetic lenses. Therefore, the magnetic field stabilizes quickly when the currents flowing through the pair of electromagnetic lenses are adjusted for each sub-field of view, so that a high-throughput electron beam transfer apparatus can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である電子線縮小転写装置の
概要図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an electron beam reduction transfer apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の変形例である第2電磁レンズ9を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a second electromagnetic lens 9 that is a modified example of the invention.

【図3】本発明の第2変形例である第1電磁レンズ8と
第2電磁レンズ9とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a first electromagnetic lens 8 and a second electromagnetic lens 9 that are a second modified example of the present invention.

【図4】本発明の第2電磁レンズ9と冷却装置21を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a second electromagnetic lens 9 and a cooling device 21 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 マスク 8 第1電磁レンズ、8A コイル、8B コア 9 第2電磁レンズ、9A コイル、9B コア 10 支持部材のアルミナセラミック 13 ウエハ 6 Mask 8 1st electromagnetic lens, 8A coil, 8B core 9 2nd electromagnetic lens, 9A coil, 9B core 10 Alumina ceramic 13 wafer of support member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コイルと2つの磁極をもつ磁性体のコアと
からなる電磁レンズにおいて、 前記電磁レンズは、前記コアがフェライト製であり、2
つの磁極間または前記2つの磁極間近傍を絶縁部材で支
持したことを特徴とする電磁レンズ。
1. An electromagnetic lens comprising a coil and a magnetic core having two magnetic poles, wherein the electromagnetic lens has a core made of ferrite.
An electromagnetic lens, characterized in that an insulating member supports one magnetic pole or the vicinity of the two magnetic poles.
【請求項2】転写用のパターンを有したマスクを透過し
た荷電粒子線を、コイルと2つの磁極をもつ磁性体のコ
アとからなり、光軸方向に沿って配設される一対の電磁
レンズを介して、感光部材上に照射させる荷電粒子線転
写装置において、 少なくとも1つの電磁レンズは、前記コアがフェライト
製であり、前記磁極間または前記磁極間近傍を絶縁部材
で支持したことを特徴とする荷電粒子線転写装置。
2. A pair of electromagnetic lenses comprising a coil and a core of a magnetic material having two magnetic poles for arranging a charged particle beam transmitted through a mask having a pattern for transfer and arranged along the optical axis direction. In a charged particle beam transfer apparatus for irradiating a photosensitive member via a magnetic recording medium, the core of at least one electromagnetic lens is made of ferrite, and the magnetic poles or the vicinity of the magnetic poles are supported by an insulating member. Charged particle beam transfer device.
JP5240867A 1993-09-28 1993-09-28 Electromagnetic lens and charged particle beam transfer device Pending JPH0794131A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124505A (en) * 1994-10-27 1996-05-17 Nikon Corp Electromagnetic lens and manufacture thereof

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