JPH08124834A - 荷電粒子線転写装置 - Google Patents
荷電粒子線転写装置Info
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- JPH08124834A JPH08124834A JP6262281A JP26228194A JPH08124834A JP H08124834 A JPH08124834 A JP H08124834A JP 6262281 A JP6262281 A JP 6262281A JP 26228194 A JP26228194 A JP 26228194A JP H08124834 A JPH08124834 A JP H08124834A
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- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H01J2237/047—Changing particle velocity
- H01J2237/0475—Changing particle velocity decelerating
- H01J2237/04756—Changing particle velocity decelerating with electrostatic means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 散乱マスクとしての効果や荷電粒子線として
の有利な条件を十分に引き出しつつ、被転写面における
レジストの感度の低下や発熱を抑制できる荷電粒子線転
写装置を提供する。 【構成】 電子銃１０から射出された電子線をマスクＭ
に導き、マスクＭを通過した電子線をその散乱の程度に
相関した強度でウエハーＷに入射させる電子線転写装置
において、マスクＭを通過した電子線がマスク通過時点
よりも低速で被転写面に入射するように、電子銃１０と
マスクＭの電位差を電子銃１０とウエハーＷとの間の電
位差よりも大きく設定する。
の有利な条件を十分に引き出しつつ、被転写面における
レジストの感度の低下や発熱を抑制できる荷電粒子線転
写装置を提供する。 【構成】 電子銃１０から射出された電子線をマスクＭ
に導き、マスクＭを通過した電子線をその散乱の程度に
相関した強度でウエハーＷに入射させる電子線転写装置
において、マスクＭを通過した電子線がマスク通過時点
よりも低速で被転写面に入射するように、電子銃１０と
マスクＭの電位差を電子銃１０とウエハーＷとの間の電
位差よりも大きく設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線やイオンビーム
等の荷電粒子線を利用してマスクの原図パターンを被転
写面に転写する装置に関する。
等の荷電粒子線を利用してマスクの原図パターンを被転
写面に転写する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路技術の進展は目覚
しく、その素子の微細化、高集積化の傾向も著しい。半
導体ウエハーに集積回路パターンを焼き付けるためのリ
ソグラフィー装置としては、これまで光を用いたいわゆ
る光ステッパー装置が一般的であった。しかし、微細化
が進むにつれて光の解像限界が懸念され、電子線、イオ
ンビーム、Ｘ線等を用いたリソグラフィー装置の検討、
開発が近年盛んに行なわれている。この中でも、特に電
子線が最も現実的であると考えられ、種々の方式が提
案、開発されている。従来から、電子線リソグラフィー
装置は、その制御性の良さゆえに、マスク、レチクルの
描画に用いられていた。しかし、従来の電子線露光装置
は光ステッパーのようなマスクによる転写方式ではな
く、パターンの一つ一つを感応基板に描画する方式であ
るため、露光時間が長く、デバイス生産コストの観点か
ら量産用ウエハーの露光には用いられなかった。
しく、その素子の微細化、高集積化の傾向も著しい。半
導体ウエハーに集積回路パターンを焼き付けるためのリ
ソグラフィー装置としては、これまで光を用いたいわゆ
る光ステッパー装置が一般的であった。しかし、微細化
が進むにつれて光の解像限界が懸念され、電子線、イオ
ンビーム、Ｘ線等を用いたリソグラフィー装置の検討、
開発が近年盛んに行なわれている。この中でも、特に電
子線が最も現実的であると考えられ、種々の方式が提
案、開発されている。従来から、電子線リソグラフィー
装置は、その制御性の良さゆえに、マスク、レチクルの
描画に用いられていた。しかし、従来の電子線露光装置
は光ステッパーのようなマスクによる転写方式ではな
く、パターンの一つ一つを感応基板に描画する方式であ
るため、露光時間が長く、デバイス生産コストの観点か
ら量産用ウエハーの露光には用いられなかった。
【０００３】マスクを用いる電子線転写露光装置の開
発、検討も進められているが、図４（ａ）に示すように
電子線を遮断する基板ＢＰに開口ＯＰを設けた構造の穴
空きステンシルマスクでは、開口ＯＰを環状に繋げたド
ーナッツ状パターンの形成が不可能である、電子線を基
板ＢＰで完全に吸収するため大量の熱がマスクに発生す
る等の問題があり実用には至っていない。しかし、最近
では散乱マスクが提案され、ステンシルマスクのデメリ
ットを解決するものと期待されている。
発、検討も進められているが、図４（ａ）に示すように
電子線を遮断する基板ＢＰに開口ＯＰを設けた構造の穴
空きステンシルマスクでは、開口ＯＰを環状に繋げたド
ーナッツ状パターンの形成が不可能である、電子線を基
板ＢＰで完全に吸収するため大量の熱がマスクに発生す
る等の問題があり実用には至っていない。しかし、最近
では散乱マスクが提案され、ステンシルマスクのデメリ
ットを解決するものと期待されている。
【０００４】図４（ｂ），（ｃ）に示すように、散乱マ
スク１は、電子線をほとんど透過させあるいは小さな角
度で前方散乱させる薄い支持膜２の上面に散乱膜３を配
置したものである。散乱マスク１の適当な範囲に一括し
て電子線を照射すると、図４（ｃ）に示すように支持膜
２のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）より
も散乱膜３を通過した電子線ＥＢ２（図に二点鎖線で示
す）の前方散乱の程度が大きくなる。電子線縮小転写装
置には、散乱マスク１の原図パターンをウエハーＷに縮
小投影するための一対の投影レンズ５、６と、投影レン
ズ５と６の間に結像されたクロスオーバー像ＣＯの中心
近傍の電子線のみを通過させる開口７ａを備えた散乱ア
パーチャー７とが設けられる。上述した支持膜２および
散乱膜３における電子線の散乱の相違により、支持膜２
のみを通過した電子線ＥＢ１よりも散乱膜３を通過した
電子線ＥＢ２の方が散乱アパーチャー７で遮られる割合
が高い。これによりウエハーＷのレジストが散乱膜３同
士の隙間（図４（ｂ）の白抜き部分）に応じた形状で露
光される。なお、散乱アパーチャー７の中央を閉塞部と
し、その周囲に開口を設けた装置では、上記と逆に散乱
膜３の形状に対応してレジストが露光される。
スク１は、電子線をほとんど透過させあるいは小さな角
度で前方散乱させる薄い支持膜２の上面に散乱膜３を配
置したものである。散乱マスク１の適当な範囲に一括し
て電子線を照射すると、図４（ｃ）に示すように支持膜
２のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）より
も散乱膜３を通過した電子線ＥＢ２（図に二点鎖線で示
す）の前方散乱の程度が大きくなる。電子線縮小転写装
置には、散乱マスク１の原図パターンをウエハーＷに縮
小投影するための一対の投影レンズ５、６と、投影レン
ズ５と６の間に結像されたクロスオーバー像ＣＯの中心
近傍の電子線のみを通過させる開口７ａを備えた散乱ア
パーチャー７とが設けられる。上述した支持膜２および
散乱膜３における電子線の散乱の相違により、支持膜２
のみを通過した電子線ＥＢ１よりも散乱膜３を通過した
電子線ＥＢ２の方が散乱アパーチャー７で遮られる割合
が高い。これによりウエハーＷのレジストが散乱膜３同
士の隙間（図４（ｂ）の白抜き部分）に応じた形状で露
光される。なお、散乱アパーチャー７の中央を閉塞部と
し、その周囲に開口を設けた装置では、上記と逆に散乱
膜３の形状に対応してレジストが露光される。
【０００５】以上のような散乱マスクを用いた電子線露
光方式は、解像、スループット共に将来の半導体集積回
路のリソグラフィーに対し満足の行くものとして期待さ
れている。この散乱マスク方式では、支持膜２によって
散乱膜３を支持できるため、図４（ｂ）のＡ部に示すよ
うに散乱膜３が島状に孤立するドーナッツ状パターンも
形成可能である。また、散乱膜３で完全に電子線を遮る
必要がなく、従ってマスク部分で阻止される電子線の量
が少ないため、マスク部での電子線照射による発熱が抑
制される。すなわち、穴空きステンシルマスクの問題が
解決されるわけである。
光方式は、解像、スループット共に将来の半導体集積回
路のリソグラフィーに対し満足の行くものとして期待さ
れている。この散乱マスク方式では、支持膜２によって
散乱膜３を支持できるため、図４（ｂ）のＡ部に示すよ
うに散乱膜３が島状に孤立するドーナッツ状パターンも
形成可能である。また、散乱膜３で完全に電子線を遮る
必要がなく、従ってマスク部分で阻止される電子線の量
が少ないため、マスク部での電子線照射による発熱が抑
制される。すなわち、穴空きステンシルマスクの問題が
解決されるわけである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した散乱マスクの
支持膜や散乱膜の膜厚は、現実的な薄膜形成技術の点か
ら薄さに限界がある。すなわち、膜厚の均一性、強度の
面から考えると数１０ｎｍ（ナノメートル）が限界であ
る。この程度の膜厚で上述した散乱マスクとしての効果
を引き出すためには、電子線の場合、少なくとも１００
ＫｅＶ程度の速度でマスクを通過させる必要がある。し
かし、電子線の速度をこの程度まで高くすると、露光の
観点から別のデメリットが生じる。すなわち、レジスト
の感度が低下する。露光面への照射エネルギーが大きい
ため、レジストやウエハが発熱してこれらの材質の変化
を来す、等の問題がある。
支持膜や散乱膜の膜厚は、現実的な薄膜形成技術の点か
ら薄さに限界がある。すなわち、膜厚の均一性、強度の
面から考えると数１０ｎｍ（ナノメートル）が限界であ
る。この程度の膜厚で上述した散乱マスクとしての効果
を引き出すためには、電子線の場合、少なくとも１００
ＫｅＶ程度の速度でマスクを通過させる必要がある。し
かし、電子線の速度をこの程度まで高くすると、露光の
観点から別のデメリットが生じる。すなわち、レジスト
の感度が低下する。露光面への照射エネルギーが大きい
ため、レジストやウエハが発熱してこれらの材質の変化
を来す、等の問題がある。
【０００７】本発明の目的は、散乱マスクとしての効果
を十分に引き出しつつ、被転写面におけるレジストの感
度の低下や発熱、変質を抑制できる荷電粒子線転写装置
を提供することにある。
を十分に引き出しつつ、被転写面におけるレジストの感
度の低下や発熱、変質を抑制できる荷電粒子線転写装置
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、照射
源から射出された荷電粒子線をマスクに導き、マスクを
通過した荷電粒子線をその散乱の程度に相関した強度で
被転写面に入射させる荷電粒子線転写装置に適用され
る。そして、マスクを通過した荷電粒子線がマスク通過
時点よりも低速で被転写面に入射するように荷電粒子線
の速度を調整する速度調整手段を具備して上述した目的
を達成する。請求項２の発明は請求項１の荷電粒子線転
写装置に適用され、照射源とマスクとの間の電位差を、
照射源と被転写面との間の電位差よりも大きく設定して
速度調整手段を構成した。請求項３の発明は請求項１の
荷電粒子線転写装置に適用され、荷電粒子線を被転写面
まで導くための光学鏡筒の終端部までは荷電粒子線が高
速で通過し、終端部と被転写面との間で荷電粒子線が減
速するように速度調整手段を構成した。請求項４の発明
は請求項３の荷電粒子線転写装置に適用され、照射源と
マスクとの間の電位差を、照射源と被転写面との間の電
位差よりも大きく設定し、かつ光学鏡筒の全体をマスク
と同電位に設定して速度調整手段を構成した。
源から射出された荷電粒子線をマスクに導き、マスクを
通過した荷電粒子線をその散乱の程度に相関した強度で
被転写面に入射させる荷電粒子線転写装置に適用され
る。そして、マスクを通過した荷電粒子線がマスク通過
時点よりも低速で被転写面に入射するように荷電粒子線
の速度を調整する速度調整手段を具備して上述した目的
を達成する。請求項２の発明は請求項１の荷電粒子線転
写装置に適用され、照射源とマスクとの間の電位差を、
照射源と被転写面との間の電位差よりも大きく設定して
速度調整手段を構成した。請求項３の発明は請求項１の
荷電粒子線転写装置に適用され、荷電粒子線を被転写面
まで導くための光学鏡筒の終端部までは荷電粒子線が高
速で通過し、終端部と被転写面との間で荷電粒子線が減
速するように速度調整手段を構成した。請求項４の発明
は請求項３の荷電粒子線転写装置に適用され、照射源と
マスクとの間の電位差を、照射源と被転写面との間の電
位差よりも大きく設定し、かつ光学鏡筒の全体をマスク
と同電位に設定して速度調整手段を構成した。
【０００９】
【作用】散乱マスクを構成する薄膜の現実的な材料及び
膜厚として、支持膜に５０ｎｍの窒化シリコン、散乱膜
に５０ｎｍのタングステンをそれぞれ選択した場合の電
子線の透過率、被転写面でのコントラストを考察する。
なお、上記の膜厚は、膜の強度、膜厚の均一性を考慮し
た現実的な薄さのほぼ限界である。図３（ａ）に示すよ
うに薄膜ＴＦを通過した電子線の前方散乱角をθとした
とき、前方散乱角θと、電子線の透過率Ｔ（θ）及びコ
ントラストＣ（θ）との関係を電子線の速度が１００Ｋ
ｅＶ、５０ＫｅＶの場合についてそれぞれ検討した結果
を図３（ｂ）、（ｃ）に示す。図３（ｂ）が１００Ｋｅ
Ｖの例、図３（ｃ）が５０ＫｅＶの例である。各図にお
いて横軸は前方散乱角θ、縦軸は散乱マスクの支持膜部
分での透過率Ｔmem（θ）および被転写面で得られるコ
ントラストＣ（θ）である。ここで、透過率Ｔ（θ）は
薄膜ＴＦを通過した全ての電子線のうち、透過を含めて
前方散乱角０〜θの範囲（図３（ａ）のハッチング領
域）に含まれる電子線の割合いである。また、コントラ
ストＣ（θ）は、
膜厚として、支持膜に５０ｎｍの窒化シリコン、散乱膜
に５０ｎｍのタングステンをそれぞれ選択した場合の電
子線の透過率、被転写面でのコントラストを考察する。
なお、上記の膜厚は、膜の強度、膜厚の均一性を考慮し
た現実的な薄さのほぼ限界である。図３（ａ）に示すよ
うに薄膜ＴＦを通過した電子線の前方散乱角をθとした
とき、前方散乱角θと、電子線の透過率Ｔ（θ）及びコ
ントラストＣ（θ）との関係を電子線の速度が１００Ｋ
ｅＶ、５０ＫｅＶの場合についてそれぞれ検討した結果
を図３（ｂ）、（ｃ）に示す。図３（ｂ）が１００Ｋｅ
Ｖの例、図３（ｃ）が５０ＫｅＶの例である。各図にお
いて横軸は前方散乱角θ、縦軸は散乱マスクの支持膜部
分での透過率Ｔmem（θ）および被転写面で得られるコ
ントラストＣ（θ）である。ここで、透過率Ｔ（θ）は
薄膜ＴＦを通過した全ての電子線のうち、透過を含めて
前方散乱角０〜θの範囲（図３（ａ）のハッチング領
域）に含まれる電子線の割合いである。また、コントラ
ストＣ（θ）は、
【数１】Ｃ（θ）＝１−Ｔscat（θ）／Ｔmem（θ） 但し、Ｔmem（θ） ：支持膜部分での電子線の透過率 Ｔscat（θ）：散乱膜部分での電子線の透過率 である。なお、散乱膜部分での透過率Ｔscat（θ）に
は、散乱膜の下方に接合された支持膜を通過する際の散
乱が含まれる。実際の装置では図４（ｃ）に示すように
マスクの下方のレンズ５の下方にクロスオーバー像が結
像されるが、ここに絞り（開口）が設置される。マスク
での散乱角θに応じてこの絞りの開口を通過する電子線
が規定される。従って、絞りの開口の大きさに従って透
過率、コントラストが決まることになり、このときの開
口の大きさは下と１対１に対応することになる。
は、散乱膜の下方に接合された支持膜を通過する際の散
乱が含まれる。実際の装置では図４（ｃ）に示すように
マスクの下方のレンズ５の下方にクロスオーバー像が結
像されるが、ここに絞り（開口）が設置される。マスク
での散乱角θに応じてこの絞りの開口を通過する電子線
が規定される。従って、絞りの開口の大きさに従って透
過率、コントラストが決まることになり、このときの開
口の大きさは下と１対１に対応することになる。
【００１０】図３（ｃ）から明らかなように、５０Ｋｅ
Ｖの場合は透過率が非常に小さく、コントラストも低い
ため、露光に用いることは困難である。これは電子線が
低速であると、支持膜部分でも前方散乱角度が比較的大
きくなるためである。これに対して１００ＫｅＶの場合
には、θ＝数mrad.程度で透過率、コントラスト共に良
好な特性が得られ、露光に供することが可能である。従
って、マスク部分は例えば１００ＫｅＶのような高速で
荷電粒子線を通過させ、その後に例えば５０ＫｅＶ程度
まで荷電粒子線を減速して被転写面に入射させれば透過
率やコントラストは良好な特性が得られる。そして、被
転写面の露光特性は低速のときの特性となるため、レジ
スト感度が向上し、被転写面への入射エネルギーが小さ
くなる。上記のようにマスクを１００ＫｅＶの速度で通
過した電子線を被転写面に５０ＫｅＶの速度で入射させ
た場合には、電子線を１００ＫｅＶのまま被転写面に入
射させた場合と比較してレジスト感度が約２倍に、被転
写面へ入射する電子線のエネルギーは１／２となる。ま
た、１００ＫｅＶのときと同等のレジスト感度を得るた
めには１００ＫｅＶのときの約１／２の電流で済むた
め、電子線の入射エエネルギーは総計約１／４となり、
レジストや被転写面の発熱や変質が抑制される。荷電粒
子線を光学鏡筒の終端部まで高速で通過させ、その後に
減速するときは、光学収差、クーロン効果ボケが高速時
の特性となり、低速時と比べて小さい収差、ボケで露光
を行なうことができる。
Ｖの場合は透過率が非常に小さく、コントラストも低い
ため、露光に用いることは困難である。これは電子線が
低速であると、支持膜部分でも前方散乱角度が比較的大
きくなるためである。これに対して１００ＫｅＶの場合
には、θ＝数mrad.程度で透過率、コントラスト共に良
好な特性が得られ、露光に供することが可能である。従
って、マスク部分は例えば１００ＫｅＶのような高速で
荷電粒子線を通過させ、その後に例えば５０ＫｅＶ程度
まで荷電粒子線を減速して被転写面に入射させれば透過
率やコントラストは良好な特性が得られる。そして、被
転写面の露光特性は低速のときの特性となるため、レジ
スト感度が向上し、被転写面への入射エネルギーが小さ
くなる。上記のようにマスクを１００ＫｅＶの速度で通
過した電子線を被転写面に５０ＫｅＶの速度で入射させ
た場合には、電子線を１００ＫｅＶのまま被転写面に入
射させた場合と比較してレジスト感度が約２倍に、被転
写面へ入射する電子線のエネルギーは１／２となる。ま
た、１００ＫｅＶのときと同等のレジスト感度を得るた
めには１００ＫｅＶのときの約１／２の電流で済むた
め、電子線の入射エエネルギーは総計約１／４となり、
レジストや被転写面の発熱や変質が抑制される。荷電粒
子線を光学鏡筒の終端部まで高速で通過させ、その後に
減速するときは、光学収差、クーロン効果ボケが高速時
の特性となり、低速時と比べて小さい収差、ボケで露光
を行なうことができる。
【００１１】
−第１実施例− 図１は本発明の第１実施例に係る電子線転写装置を示
し、１０は電子銃、１１は電子銃１０から射出された荷
電粒子線をウエハーＷに導くための電子線光学鏡筒、１
２は散乱マスクＭを支持するマスクステージ、１３はウ
エハーＷを支持するウエハステージである。電子線光学
鏡筒１１は、電子銃１０から射出された電子線を所定の
断面形状（例えば正方形状）に整形するアパーチャー１
１０、電子線をマスクＭへ導くための一対の電磁式照射
レンズ１１１、１１２、マスクＭを通過した電子線をウ
エハーＷに導くための一対の電磁式対物レンズ１１３、
１１４、電子線の通路を電子銃１０のアノード部分から
対物レンズ１１４の下端部まで真空に保持するためのチ
ューブ１１５を備えている。なお、マスクＭが大きい場
合は、マスクステージ１２の部分を境としてチューブ１
１５を上チューブ１１５ａおよび下チューブ１１５ｂに
分けてもよい。以下、単にチューブ１１５と呼ぶときは
上チューブ１１５ａおよび下チューブ１１５ｂの双方を
意味する。
し、１０は電子銃、１１は電子銃１０から射出された荷
電粒子線をウエハーＷに導くための電子線光学鏡筒、１
２は散乱マスクＭを支持するマスクステージ、１３はウ
エハーＷを支持するウエハステージである。電子線光学
鏡筒１１は、電子銃１０から射出された電子線を所定の
断面形状（例えば正方形状）に整形するアパーチャー１
１０、電子線をマスクＭへ導くための一対の電磁式照射
レンズ１１１、１１２、マスクＭを通過した電子線をウ
エハーＷに導くための一対の電磁式対物レンズ１１３、
１１４、電子線の通路を電子銃１０のアノード部分から
対物レンズ１１４の下端部まで真空に保持するためのチ
ューブ１１５を備えている。なお、マスクＭが大きい場
合は、マスクステージ１２の部分を境としてチューブ１
１５を上チューブ１１５ａおよび下チューブ１１５ｂに
分けてもよい。以下、単にチューブ１１５と呼ぶときは
上チューブ１１５ａおよび下チューブ１１５ｂの双方を
意味する。
【００１２】以上の装置において、電子銃１０の電位を
−５０ＫＶに設定し、マスクＭ、マスクステージ１２お
よびチューブ１１５は接地電位から絶縁して＋５０ＫＶ
の電位に設定する。アパーチャー１１０はチューブ１１
５と同電位とし、レンズ１１１〜１１４は接地する。ウ
エハーＷおよびウエハステージ１３はいずれも接地す
る。なお、鏡筒１１のチューブ１１５の外側に電磁偏向
コイル等が設けられる場合はレンズ１１１〜１１４と同
様に接地する。電子線の通路上に静電偏向器類が設置さ
れる場合には、チューブ１１５の電位を基準として偏向
電圧を設定する。あるいは、静電偏向器の部分でチュー
ブ１１５を分断し、接地電位を基準として偏向電圧を設
定する。ただし、後者の場合には、静電偏向器の部分で
電子線が減速され、その部分での光学収差は低速時の特
性となる。なお、急激な電位の変化そのものが要因とな
って収差が増大しないよう注意する必要がある。
−５０ＫＶに設定し、マスクＭ、マスクステージ１２お
よびチューブ１１５は接地電位から絶縁して＋５０ＫＶ
の電位に設定する。アパーチャー１１０はチューブ１１
５と同電位とし、レンズ１１１〜１１４は接地する。ウ
エハーＷおよびウエハステージ１３はいずれも接地す
る。なお、鏡筒１１のチューブ１１５の外側に電磁偏向
コイル等が設けられる場合はレンズ１１１〜１１４と同
様に接地する。電子線の通路上に静電偏向器類が設置さ
れる場合には、チューブ１１５の電位を基準として偏向
電圧を設定する。あるいは、静電偏向器の部分でチュー
ブ１１５を分断し、接地電位を基準として偏向電圧を設
定する。ただし、後者の場合には、静電偏向器の部分で
電子線が減速され、その部分での光学収差は低速時の特
性となる。なお、急激な電位の変化そのものが要因とな
って収差が増大しないよう注意する必要がある。
【００１３】上述した電位の設定によれば、電子銃１０
とマスクＭとの間の電位差は１００ＫＶ、電子銃１０と
ウエハーＷとの間の電位差は５０ＫＶとなる。従って、
電子銃１０から射出された電子線はマスクＭを１００Ｋ
ｅＶの速度で通過する。そして、光学鏡筒１０内の終端
部で電子線が減速し、ウエハーＷの表面に塗布されたレ
ジストには５０ＫｅＶの速度で電子線が入射する。な
お、マスクＭの電位を＋５０ＫＶに設定し、下チューブ
１１５ｂを接地した場合でも、電子線がマスク通過時点
よりも低速でウエハーＷに入射する。
とマスクＭとの間の電位差は１００ＫＶ、電子銃１０と
ウエハーＷとの間の電位差は５０ＫＶとなる。従って、
電子銃１０から射出された電子線はマスクＭを１００Ｋ
ｅＶの速度で通過する。そして、光学鏡筒１０内の終端
部で電子線が減速し、ウエハーＷの表面に塗布されたレ
ジストには５０ＫｅＶの速度で電子線が入射する。な
お、マスクＭの電位を＋５０ＫＶに設定し、下チューブ
１１５ｂを接地した場合でも、電子線がマスク通過時点
よりも低速でウエハーＷに入射する。
【００１４】−第２実施例− 図２は本発明の第２実施例に係る電子線転写装置を示す
もので、図１との共通部分には同一符号を付してある。
本実施例では電子銃１０の電位を−１００ＫＶに設定
し、鏡筒１１全体、マスクＭ、マスクステージ１２およ
びウエハステージ１３を接地する。勿論、鏡筒１１内に
配置される静電偏向器類は接地電位を基準として偏向電
圧を印加する。そして、ウエハーＷとウエハステージ１
３との間に絶縁体１４を介装してウエハーＷのみ−５０
ＫＶの電位に設定する。
もので、図１との共通部分には同一符号を付してある。
本実施例では電子銃１０の電位を−１００ＫＶに設定
し、鏡筒１１全体、マスクＭ、マスクステージ１２およ
びウエハステージ１３を接地する。勿論、鏡筒１１内に
配置される静電偏向器類は接地電位を基準として偏向電
圧を印加する。そして、ウエハーＷとウエハステージ１
３との間に絶縁体１４を介装してウエハーＷのみ−５０
ＫＶの電位に設定する。
【００１５】以上の構成によれば電子銃１０とマスク
Ｍ、マスクステージ１２および鏡筒１１の全体との間の
電位差がすべて１００ＫＶとなり、電子銃１０とウエハ
Ｗとの間の電位差のみが５０ＫＶとなる。従って、電子
銃１０から射出された電子線は鏡筒１１内の終端部まで
１００ＫｅＶの高速で通過し、鏡筒１１の終端部以降で
５０ＫｅＶの速度まで減速してウエハーＷに入射する。
なお、ウエハーＷの電位が鏡筒１１内の電子線の速度に
及ぼす影響が無視できないときは、図に二点鎖線で示し
たように、ウエハーＷと鏡筒１１の下端との間にシール
ド１５を設ければよい。
Ｍ、マスクステージ１２および鏡筒１１の全体との間の
電位差がすべて１００ＫＶとなり、電子銃１０とウエハ
Ｗとの間の電位差のみが５０ＫＶとなる。従って、電子
銃１０から射出された電子線は鏡筒１１内の終端部まで
１００ＫｅＶの高速で通過し、鏡筒１１の終端部以降で
５０ＫｅＶの速度まで減速してウエハーＷに入射する。
なお、ウエハーＷの電位が鏡筒１１内の電子線の速度に
及ぼす影響が無視できないときは、図に二点鎖線で示し
たように、ウエハーＷと鏡筒１１の下端との間にシール
ド１５を設ければよい。
【００１６】以上の実施例では、電子銃１０が照射源
を、ウエハーＷのレジスト表面が被転写面を構成する。
但し、本発明は電子線を用いる転写装置に限らず、イオ
ンビーム等、他の荷電粒子線を用いる場合も適用され
る。
を、ウエハーＷのレジスト表面が被転写面を構成する。
但し、本発明は電子線を用いる転写装置に限らず、イオ
ンビーム等、他の荷電粒子線を用いる場合も適用され
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、マス
クを通過した荷電粒子線をマスク通過時よりも低速で被
転写面に入射させるので、散乱マスクを使用した場合、
その支持膜部分での荷電粒子線の透過率を高めつつ被転
写面での散乱膜部分とのコントラストを高めることがで
きる。同時に、被転写面には低速で荷電粒子線が入射す
るので、レジスト感度の低下や被転写面の発熱、変質を
抑制できる。特に請求項３、４の発明では、光学鏡筒を
通過する荷電粒子線の収差やクーロン効果ボケを低減さ
せつつ、レジスト感度の低下や被転写面の発熱、変質を
抑制できる。
クを通過した荷電粒子線をマスク通過時よりも低速で被
転写面に入射させるので、散乱マスクを使用した場合、
その支持膜部分での荷電粒子線の透過率を高めつつ被転
写面での散乱膜部分とのコントラストを高めることがで
きる。同時に、被転写面には低速で荷電粒子線が入射す
るので、レジスト感度の低下や被転写面の発熱、変質を
抑制できる。特に請求項３、４の発明では、光学鏡筒を
通過する荷電粒子線の収差やクーロン効果ボケを低減さ
せつつ、レジスト感度の低下や被転写面の発熱、変質を
抑制できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る電子線転写装置の構
成を示す図。
成を示す図。
【図２】本発明の第２実施例に係る電子線転写装置の構
成を示す図。
成を示す図。
【図３】薄膜を通過した電子線の前方散乱角と透過率及
びコントラストとの関係を示す図で、（ａ）は前方散乱
角θを説明するための図、（ｂ）は電子線の速度が１０
０ＫｅＶのときの透過率及びコントラストを示す図、
（ｃ）は電子線の速度が５０ＫｅＶのときの透過率及び
コントラストを示す図。
びコントラストとの関係を示す図で、（ａ）は前方散乱
角θを説明するための図、（ｂ）は電子線の速度が１０
０ＫｅＶのときの透過率及びコントラストを示す図、
（ｃ）は電子線の速度が５０ＫｅＶのときの透過率及び
コントラストを示す図。
【図４】電子線転写装置に用いるマスクおよび転写原理
を説明するための図で、（ａ）は穴空きステンシルマス
クの断面図、（ｂ）は散乱マスクの平面図、（ｃ）は散
乱マスクによる転写原理を示す図。
を説明するための図で、（ａ）は穴空きステンシルマス
クの断面図、（ｂ）は散乱マスクの平面図、（ｃ）は散
乱マスクによる転写原理を示す図。
１０ 電子銃 １１ 電子線光学鏡筒 １２ マスクステージ １３ ウエハステージ １１０ アパーチャー １１５ チューブ Ｍ マスク Ｗ ウエハー
Claims (4)
- 【請求項１】 照射源から射出された荷電粒子線をマス
クに導き、該マスクを通過した荷電粒子線をその散乱の
程度に相関した強度で被転写面に入射させる荷電粒子線
転写装置において、 前記マスクを通過した荷電粒子線がマスク通過時点より
も低速で前記被転写面に入射するように前記荷電粒子線
の速度を調整する速度調整手段を具備することを特徴と
する荷電粒子線転写装置。 - 【請求項２】 前記照射源と前記マスクとの間の電位差
を、前記照射源と前記被転写面との間の電位差よりも大
きく設定して前記速度調整手段を構成したことを特徴と
する請求項１記載の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項３】 荷電粒子線を前記被転写面まで導くため
の光学鏡筒の終端部までは荷電粒子線が高速で通過し、
前記終端部と前記被転写面との間で荷電粒子線が減速す
るように前記速度調整手段を構成したことを特徴とする
請求項１記載の荷電粒子線転写装置。 - 【請求項４】 前記照射源と前記マスクとの間の電位差
を、前記照射源と前記被転写面との間の電位差よりも大
きく設定し、かつ前記光学鏡筒の全体を前記マスクと同
電位に設定して前記速度調整手段を構成したことを特徴
とする請求項３記載の荷電粒子線転写装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262281A JPH08124834A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 荷電粒子線転写装置 |
| US08/545,506 US5567949A (en) | 1994-10-26 | 1995-10-19 | Charged particle beam transfer apparatus |
| KR1019950037259A KR960015709A (ko) | 1994-10-26 | 1995-10-26 | 하전입자선 전사 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262281A JPH08124834A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 荷電粒子線転写装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124834A true JPH08124834A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17373617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6262281A Pending JPH08124834A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 荷電粒子線転写装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5567949A (ja) |
| JP (1) | JPH08124834A (ja) |
| KR (1) | KR960015709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603120B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-08-05 | Nec Electronics Corporation | Test method of mask for electron-beam exposure and method of electron-beam exposure |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000232052A (ja) | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Nikon Corp | 荷電粒子線転写露光装置 |
| US6333508B1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-12-25 | Lucent Technologies, Inc. | Illumination system for electron beam lithography tool |
| EP1243970A1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| DE60116967T2 (de) * | 2000-08-25 | 2006-09-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat |
| EP1182510B1 (en) * | 2000-08-25 | 2006-04-12 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus |
| DE60118669T2 (de) | 2000-08-25 | 2007-01-11 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Projektionsapparat |
| US7576341B2 (en) * | 2004-12-08 | 2009-08-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Lithography systems and methods for operating the same |
| JP6307315B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2018-04-04 | 株式会社荏原製作所 | 電子線検査装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3619608A (en) * | 1969-08-04 | 1971-11-09 | Stanford Research Inst | Multiple imaging charged particle beam exposure system |
| US3924136A (en) * | 1975-02-18 | 1975-12-02 | Stanford Research Inst | Charged particle apodized pattern imaging and exposure system |
| US5334845A (en) * | 1989-03-24 | 1994-08-02 | Hitachi Limited | Charged beam exposure method and apparatus as well as aperture stop and production method thereof |
| US5079112A (en) * | 1989-08-07 | 1992-01-07 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving lithographic processing |
| US5258246A (en) * | 1989-08-07 | 1993-11-02 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving lithographic processing |
| US5130213A (en) * | 1989-08-07 | 1992-07-14 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving lithographic processing |
| JP2663063B2 (ja) * | 1991-06-12 | 1997-10-15 | 富士通株式会社 | 荷電ビーム露光方法 |
| US5260151A (en) * | 1991-12-30 | 1993-11-09 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving step-and-scan delineation |
| US5279925A (en) * | 1992-12-16 | 1994-01-18 | At&T Bell Laboratories | Projection electron lithographic procedure |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP6262281A patent/JPH08124834A/ja active Pending
-
1995
- 1995-10-19 US US08/545,506 patent/US5567949A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-26 KR KR1019950037259A patent/KR960015709A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6603120B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-08-05 | Nec Electronics Corporation | Test method of mask for electron-beam exposure and method of electron-beam exposure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960015709A (ko) | 1996-05-22 |
| US5567949A (en) | 1996-10-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |