JPH10275581A - 荷電粒子光学系 - Google Patents
荷電粒子光学系Info
- Publication number
- JPH10275581A JPH10275581A JP9077775A JP7777597A JPH10275581A JP H10275581 A JPH10275581 A JP H10275581A JP 9077775 A JP9077775 A JP 9077775A JP 7777597 A JP7777597 A JP 7777597A JP H10275581 A JPH10275581 A JP H10275581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- deflection
- image point
- deflector
- optical axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/08—Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means
- G21K1/093—Deviation, concentration or focusing of the beam by electric or magnetic means by magnetic means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/153—Electron-optical or ion-optical arrangements for the correction of image defects, e.g. stigmators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 収差の小さな荷電粒子光学系の提供。
【解決手段】 対称磁気ダブレット型の投影レンズ３，
４と、偏向場を形成する偏向器７，８と、光軸ＡＸをＺ
軸、光軸ＡＸ上に形成されるクロスオーバ像点をＺc、
投影レンズ３，４による像の倍率をＭとし、クロスオー
バ像点を原点とする光軸上の座標系でクロスオーバ像点
Ｚcに関して物側に形成される偏向場の軸上磁場分布を
Ｇ1（Ｚ）、像側に形成される偏向場の軸上磁場分布を
Ｇ2（Ｚ）としたときに、Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・Ｚ）
がほぼ（−Ｍ）：１を満たし、かつ、荷電粒子線ＥＢの
偏向軌道がほぼクロスオーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わ
るように、投影レンズ３，４および偏向器７，８の励磁
を制御する制御装置１０とを備える。
４と、偏向場を形成する偏向器７，８と、光軸ＡＸをＺ
軸、光軸ＡＸ上に形成されるクロスオーバ像点をＺc、
投影レンズ３，４による像の倍率をＭとし、クロスオー
バ像点を原点とする光軸上の座標系でクロスオーバ像点
Ｚcに関して物側に形成される偏向場の軸上磁場分布を
Ｇ1（Ｚ）、像側に形成される偏向場の軸上磁場分布を
Ｇ2（Ｚ）としたときに、Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・Ｚ）
がほぼ（−Ｍ）：１を満たし、かつ、荷電粒子線ＥＢの
偏向軌道がほぼクロスオーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わ
るように、投影レンズ３，４および偏向器７，８の励磁
を制御する制御装置１０とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線露光装
置等の荷電粒子線装置に用いられる荷電粒子光学系に関
する。
置等の荷電粒子線装置に用いられる荷電粒子光学系に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５は対称磁気ダブレット（Symmetric
Magnetic Doublet、以下ではＳＭＤと記す）型電子線分
割投影露光装置の概略構成を示す模式図である。なお、
図５においては、露光装置の電子銃や照明光学系は省略
し、レチクルからウエハまでの構成を示した。３，４は
第１および第２の投影レンズであり、レチクル１の副視
野１ａにはその領域の形状、例えば矩形断面形状の電子
線が一様に照射される。そして、副視野１ａを通過した
電子線ＥＢがクロスオーバ像点Ｚcの位置にあるアパー
チャ６を通ってウエハ５上に結像され、ウエハ５上のレ
ジストが露光される。図において、ＥＢ1，ＥＢ2は副視
野１ａの軸外の異なる点１１，１２を通過する軸外ビー
ムを示しており、それぞれクロスーバ像点Ｚcを通過し
た後にウエハ５上の所定の位置に結像される。
Magnetic Doublet、以下ではＳＭＤと記す）型電子線分
割投影露光装置の概略構成を示す模式図である。なお、
図５においては、露光装置の電子銃や照明光学系は省略
し、レチクルからウエハまでの構成を示した。３，４は
第１および第２の投影レンズであり、レチクル１の副視
野１ａにはその領域の形状、例えば矩形断面形状の電子
線が一様に照射される。そして、副視野１ａを通過した
電子線ＥＢがクロスオーバ像点Ｚcの位置にあるアパー
チャ６を通ってウエハ５上に結像され、ウエハ５上のレ
ジストが露光される。図において、ＥＢ1，ＥＢ2は副視
野１ａの軸外の異なる点１１，１２を通過する軸外ビー
ムを示しており、それぞれクロスーバ像点Ｚcを通過し
た後にウエハ５上の所定の位置に結像される。
【０００３】図５の露光装置では、投影レンズ３，４は
ＳＭＤを構成する。すなわち、像の倍率をＭとしたとき
に、投影レンズ３は投影レンズ４の１／Ｍ倍の寸法を有
し、投影レンズ３と投影レンズ４との位置関係はクロス
オーバ像点Ｚcに関して１：Ｍの関係を有している。ま
た、投影レンズ３および４は、ＡＴ数（アンペアターン
数）が等しく、レンズ軸上に形成する磁場の向きが逆向
きとなるようにそれぞれ励磁される。さらに、レチクル
１からアパーチャ６までの距離とアパーチャ６からウエ
ハ５までの距離との比が、１：Ｍとなるように設定され
る。
ＳＭＤを構成する。すなわち、像の倍率をＭとしたとき
に、投影レンズ３は投影レンズ４の１／Ｍ倍の寸法を有
し、投影レンズ３と投影レンズ４との位置関係はクロス
オーバ像点Ｚcに関して１：Ｍの関係を有している。ま
た、投影レンズ３および４は、ＡＴ数（アンペアターン
数）が等しく、レンズ軸上に形成する磁場の向きが逆向
きとなるようにそれぞれ励磁される。さらに、レチクル
１からアパーチャ６までの距離とアパーチャ６からウエ
ハ５までの距離との比が、１：Ｍとなるように設定され
る。
【０００４】図６は投影レンズ３，４によるレンズ軸上
磁場分布を定性的に示す図であり、縦軸は軸上磁場強度
を表し、横軸は光軸ＡＸをＺ軸としたときのＺ位置を表
す。なお、Ｚ0，Ｚiはレチクル１およびウエハ５の位置
を示す。上述したＳＭＤレンズ系では、クロスオーバ像
点を原点とする光軸上の座標系でクロスオーバ像点Ｚc
に関してレチクル１側の軸上磁場分布をＢ1（Ｚ），ウ
エハ５側の軸上磁場分布をＢ2（Ｚ）としたときに、次
式（１）が成立する。
磁場分布を定性的に示す図であり、縦軸は軸上磁場強度
を表し、横軸は光軸ＡＸをＺ軸としたときのＺ位置を表
す。なお、Ｚ0，Ｚiはレチクル１およびウエハ５の位置
を示す。上述したＳＭＤレンズ系では、クロスオーバ像
点を原点とする光軸上の座標系でクロスオーバ像点Ｚc
に関してレチクル１側の軸上磁場分布をＢ1（Ｚ），ウ
エハ５側の軸上磁場分布をＢ2（Ｚ）としたときに、次
式（１）が成立する。
【数１】 Ｂ1（Ｚ）＝−Ｍ・Ｂ2（−Ｍ・Ｚ） …（１）
【０００５】上述したＳＭＤレンズ系を備える露光装置
では、投影レンズ３による倍率回転色収差および倍率回
転歪み収差は投影レンズ４による倍率回転色収差および
倍率回転歪み収差とそれぞれ相殺し、これらの収差が発
生しないという利点がある。
では、投影レンズ３による倍率回転色収差および倍率回
転歪み収差は投影レンズ４による倍率回転色収差および
倍率回転歪み収差とそれぞれ相殺し、これらの収差が発
生しないという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＭＤ
レンズ系であっても、非点収差や像面湾曲収差は相殺せ
ずに残り、例えば、投影露光される副視野が光軸から離
れている場合には、分割投影露光のようにパターン領域
を複数の小領域（副視野）に分割して投影露光すような
場合でも、焦点合わせで像面湾曲が小さくなるだけで大
きな像を結像するような場合と収差の程度が大差なくな
り、ボケや歪が大きくなるという欠点があった。
レンズ系であっても、非点収差や像面湾曲収差は相殺せ
ずに残り、例えば、投影露光される副視野が光軸から離
れている場合には、分割投影露光のようにパターン領域
を複数の小領域（副視野）に分割して投影露光すような
場合でも、焦点合わせで像面湾曲が小さくなるだけで大
きな像を結像するような場合と収差の程度が大差なくな
り、ボケや歪が大きくなるという欠点があった。
【０００７】本発明の目的は、収差の小さな荷電粒子光
学系を提供することにある。
学系を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１に対応付けて説明すると、本発明は、荷電粒子線装
置に用いられる荷電粒子光学系に適用され、対称磁気ダ
ブレット型電磁レンズ系３，４と、偏向場を形成する偏
向器７，８と、光軸ＡＸをＺ軸、光軸ＡＸ上に形成され
るクロスオーバ像点をＺc、レンズ系３，４による像の
倍率をＭとし、クロスオーバ像点を原点とする光軸上の
座標系でクロスオーバ像点Ｚcに関して物側に形成され
る前記偏向場の軸上磁場分布をＧ1（Ｚ）、像側に形成
される偏向場の軸上磁場分布をＧ2（Ｚ）としたとき
に、Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・Ｚ）がほぼ（−Ｍ）：１を
満たし、かつ、荷電粒子線ＥＢの偏向軌道がほぼクロス
オーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わるように、レンズ系
３，４および偏向器７，８の励磁を制御する制御装置１
０とを備えて上述の目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、荷電粒子線装置に用いられる
荷電粒子光学系に適用され、像の倍率がＭである対称磁
気ダブレット型電磁レンズ系３，４と、光軸ＡＸ上に形
成されるクロスオーバ像点Ｚcに対して物側に設けられ
る第１の偏向器７と、クロスオーバ像点Ｚcに対して像
側に設けられ、寸法が第１の偏向器７のほぼＭであって
クロスオーバ像点Ｚcからの光軸方向距離がクロスオー
バ像点Ｚcと第１の偏向器７との光軸方向距離のほぼＭ
である第２の偏向器８と、第２の偏向器８の励磁は磁場
の方向が第１の偏向器７の磁場の方向と逆向きで大きさ
がほぼ１／Ｍとなり、かつ、荷電粒子線ＥＢの偏向軌道
がほぼクロスオーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わるよう
に、レンズ系３，４および第１および第２の偏向器７，
８の励磁をそれぞれ制御する制御装置１０とを備えて上
述の目的を達成する。 （３）請求項３の発明は、請求項２に記載の荷電粒子光
学系において、第１および第２の偏向器７，８のコイル
の巻数をほぼ同一とし、かつ、同一の電源でそれぞれ励
磁するようにした。
図１に対応付けて説明すると、本発明は、荷電粒子線装
置に用いられる荷電粒子光学系に適用され、対称磁気ダ
ブレット型電磁レンズ系３，４と、偏向場を形成する偏
向器７，８と、光軸ＡＸをＺ軸、光軸ＡＸ上に形成され
るクロスオーバ像点をＺc、レンズ系３，４による像の
倍率をＭとし、クロスオーバ像点を原点とする光軸上の
座標系でクロスオーバ像点Ｚcに関して物側に形成され
る前記偏向場の軸上磁場分布をＧ1（Ｚ）、像側に形成
される偏向場の軸上磁場分布をＧ2（Ｚ）としたとき
に、Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・Ｚ）がほぼ（−Ｍ）：１を
満たし、かつ、荷電粒子線ＥＢの偏向軌道がほぼクロス
オーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わるように、レンズ系
３，４および偏向器７，８の励磁を制御する制御装置１
０とを備えて上述の目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、荷電粒子線装置に用いられる
荷電粒子光学系に適用され、像の倍率がＭである対称磁
気ダブレット型電磁レンズ系３，４と、光軸ＡＸ上に形
成されるクロスオーバ像点Ｚcに対して物側に設けられ
る第１の偏向器７と、クロスオーバ像点Ｚcに対して像
側に設けられ、寸法が第１の偏向器７のほぼＭであって
クロスオーバ像点Ｚcからの光軸方向距離がクロスオー
バ像点Ｚcと第１の偏向器７との光軸方向距離のほぼＭ
である第２の偏向器８と、第２の偏向器８の励磁は磁場
の方向が第１の偏向器７の磁場の方向と逆向きで大きさ
がほぼ１／Ｍとなり、かつ、荷電粒子線ＥＢの偏向軌道
がほぼクロスオーバ像点Ｚcで光軸ＡＸと交わるよう
に、レンズ系３，４および第１および第２の偏向器７，
８の励磁をそれぞれ制御する制御装置１０とを備えて上
述の目的を達成する。 （３）請求項３の発明は、請求項２に記載の荷電粒子光
学系において、第１および第２の偏向器７，８のコイル
の巻数をほぼ同一とし、かつ、同一の電源でそれぞれ励
磁するようにした。
【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して本発
明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図１は本発明による荷電粒子光学系の第１の実施の形態
を説明する図であり、電子線分割投影露光装置の概略構
成を示す模式図である。なお、図５と同様に露光装置の
レチクル１からウエハ５までの概略構成を示し、同一部
分には同一の符号を付した。図１において、７，８は偏
向器であり、軸上磁場分布が図２のような分布となる偏
向場を形成するように制御装置１０により制御される。
なお、投影レンズ３，４は図５の場合と同様にＳＭＤレ
ンズ系であって、投影レンズ３，４の軸上磁場に関して
は前述した式（１）が成立している。
明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図１は本発明による荷電粒子光学系の第１の実施の形態
を説明する図であり、電子線分割投影露光装置の概略構
成を示す模式図である。なお、図５と同様に露光装置の
レチクル１からウエハ５までの概略構成を示し、同一部
分には同一の符号を付した。図１において、７，８は偏
向器であり、軸上磁場分布が図２のような分布となる偏
向場を形成するように制御装置１０により制御される。
なお、投影レンズ３，４は図５の場合と同様にＳＭＤレ
ンズ系であって、投影レンズ３，４の軸上磁場に関して
は前述した式（１）が成立している。
【００１１】図２において、縦軸は偏向器７，８に関す
る軸上磁場の強度を、横軸は光軸ＡＸをＺ軸としたとき
のＺ位置をそれぞれ表す。なお、以下ではクロスオーバ
像点を原点とする光軸上の座標系で考える。Ｚcをクロ
スオーバ像点としたとき、Ｚcに対してレチクル側の位
置Ｚ7a，Ｚ7bをそれぞれ中心とする分布Ｃ1（Ｚ），Ｃ2
（Ｚ）は偏向器７により形成される偏向場であり、一
方、クロスオーバ像点Ｚcに対してウエハ側の位置Ｚ8
a，Ｚ8bをそれぞれ中心とする分布Ｄ1（Ｚ），Ｄ2
（Ｚ）は偏向器８により形成される偏向場である。ここ
で、分布Ｃ1（Ｚ）〜Ｄ2（Ｚ）が次式（２）を満足する
とともに、投影レンズ３，４がＳＭＤ条件を満たし、か
つ、電子線ＥＢの偏向軌道がクロスオーバ像点Ｚcで光
軸ＡＸと交わるように偏向器７，８および投影レンズ
３，４の励磁が制御装置１０によって制御される。
る軸上磁場の強度を、横軸は光軸ＡＸをＺ軸としたとき
のＺ位置をそれぞれ表す。なお、以下ではクロスオーバ
像点を原点とする光軸上の座標系で考える。Ｚcをクロ
スオーバ像点としたとき、Ｚcに対してレチクル側の位
置Ｚ7a，Ｚ7bをそれぞれ中心とする分布Ｃ1（Ｚ），Ｃ2
（Ｚ）は偏向器７により形成される偏向場であり、一
方、クロスオーバ像点Ｚcに対してウエハ側の位置Ｚ8
a，Ｚ8bをそれぞれ中心とする分布Ｄ1（Ｚ），Ｄ2
（Ｚ）は偏向器８により形成される偏向場である。ここ
で、分布Ｃ1（Ｚ）〜Ｄ2（Ｚ）が次式（２）を満足する
とともに、投影レンズ３，４がＳＭＤ条件を満たし、か
つ、電子線ＥＢの偏向軌道がクロスオーバ像点Ｚcで光
軸ＡＸと交わるように偏向器７，８および投影レンズ
３，４の励磁が制御装置１０によって制御される。
【数２】 Ｃ1（Ｚ）：Ｄ1（−Ｍ・Ｚ）＝（−Ｍ）：１ Ｃ2（Ｚc−Ｚ）：Ｄ2（−Ｍ・Ｚ）＝（−Ｍ）：１ …（２） なお、図２において、分布Ｃ1（Ｚ），Ｃ2（Ｚ）のピー
クをそれぞれＢmax0，Ｂmin0としたとき、分布Ｄ1
（Ｚ），Ｄ2（Ｚ）のピークはそれぞれ−（１／Ｍ）倍
であって−（１／Ｍ）・Ｂmax0，−（１／Ｍ）・Ｂmin0
になっている。
クをそれぞれＢmax0，Ｂmin0としたとき、分布Ｄ1
（Ｚ），Ｄ2（Ｚ）のピークはそれぞれ−（１／Ｍ）倍
であって−（１／Ｍ）・Ｂmax0，−（１／Ｍ）・Ｂmin0
になっている。
【００１２】このように構成されたＳＭＤレンズと偏向
器７，８でパターン像を結像すると、電子線ＥＢは図１
に示すような軌道となる。なお、ＥＢ3，ＥＢ4は副視野
１ａの異なる点１１，１２を通過するビームを示してお
り、図５のビームＥＢ1，ＥＢ2に対応している。
器７，８でパターン像を結像すると、電子線ＥＢは図１
に示すような軌道となる。なお、ＥＢ3，ＥＢ4は副視野
１ａの異なる点１１，１２を通過するビームを示してお
り、図５のビームＥＢ1，ＥＢ2に対応している。
【００１３】本実施の形態のように制御された投影レン
ズ３，４のレンズ場と偏向器７，８の偏向場とによりパ
ターン像を結像することによって、（ａ）従来のように
倍率回転色収差，倍率回転歪収差が相殺されるのに加え
て、（ｂ）偏向場を加えたことにより生じる偏向色収
差，偏向歪収差（偏向位置誤差になる収差），ハイブリ
ッド歪収差（偏向による像の歪になる収差）の各々は、
クロスオーバ像点Ｚcよりレチクル側の偏向場による収
差とＺcよりウエハ側の偏向場による収差とが相殺する
ようになる。
ズ３，４のレンズ場と偏向器７，８の偏向場とによりパ
ターン像を結像することによって、（ａ）従来のように
倍率回転色収差，倍率回転歪収差が相殺されるのに加え
て、（ｂ）偏向場を加えたことにより生じる偏向色収
差，偏向歪収差（偏向位置誤差になる収差），ハイブリ
ッド歪収差（偏向による像の歪になる収差）の各々は、
クロスオーバ像点Ｚcよりレチクル側の偏向場による収
差とＺcよりウエハ側の偏向場による収差とが相殺する
ようになる。
【００１４】その結果、光軸ＡＸから離れた位置にある
副視野のパターンを投影した場合でもパターン像のボケ
や歪を従来より小さくすることができるため、解像度，
つなぎ精度，重ね精度が向上する。また、従来より大き
な主視野を得ることができるため、スループットの高い
荷電粒子線装置が可能となる。
副視野のパターンを投影した場合でもパターン像のボケ
や歪を従来より小さくすることができるため、解像度，
つなぎ精度，重ね精度が向上する。また、従来より大き
な主視野を得ることができるため、スループットの高い
荷電粒子線装置が可能となる。
【００１５】なお、偏向器の個数や位置は上述した内容
に限らず、クロスオーバ像点Ｚcに関して物側（レチク
ル側）の偏向場Ｇ1（Ｚ）と像側（ウエハ側）の偏向場
Ｇ2（Ｚ）との間に、
に限らず、クロスオーバ像点Ｚcに関して物側（レチク
ル側）の偏向場Ｇ1（Ｚ）と像側（ウエハ側）の偏向場
Ｇ2（Ｚ）との間に、
【数３】Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・Ｚ）＝（−Ｍ）：１ の関係が成立し、かつ、投影レンズ３，４がＳＭＤ条件
を満たすとともに、偏向軌道がクロスオーバ像点Ｚcで
光軸と交わるように、投影レンズ３，４および偏向器の
励磁を制御装置１０により調整すればよい。
を満たすとともに、偏向軌道がクロスオーバ像点Ｚcで
光軸と交わるように、投影レンズ３，４および偏向器の
励磁を制御装置１０により調整すればよい。
【００１６】例えば、図３は本実施の形態の変形例を示
す図であるが、このように偏向器７をレチクル１と投影
レンズ３との間に設け、偏向器８を投影レンズ４とウエ
ハ５との間に設けてもよい。なお、図３では制御装置１
０を省略して示した。一般的には、偏向軌道の曲り方が
ゆるくなることから、偏向器を物面または像面に近づけ
て配置したほうが良い。
す図であるが、このように偏向器７をレチクル１と投影
レンズ３との間に設け、偏向器８を投影レンズ４とウエ
ハ５との間に設けてもよい。なお、図３では制御装置１
０を省略して示した。一般的には、偏向軌道の曲り方が
ゆるくなることから、偏向器を物面または像面に近づけ
て配置したほうが良い。
【００１７】なお、上述した実施の形態の式（２）にお
いて、Ｃ1：Ｄ1，Ｃ2：Ｄ2の比が正確に（−Ｍ）：１で
なくてもよく、倍率回転色収差，倍率回転歪収差，偏向
色収差，偏向歪収差，ハイブリッド歪収差の各収差がほ
ぼ零とみなせる範囲で、その他の収差との兼ね合いで変
形してもよい。
いて、Ｃ1：Ｄ1，Ｃ2：Ｄ2の比が正確に（−Ｍ）：１で
なくてもよく、倍率回転色収差，倍率回転歪収差，偏向
色収差，偏向歪収差，ハイブリッド歪収差の各収差がほ
ぼ零とみなせる範囲で、その他の収差との兼ね合いで変
形してもよい。
【００１８】−第２の実施の形態− ところで、図１の光学系において、偏向器７および８の
位置，寸法をクロスオーバ像点Ｚcに関して１：Ｍの対
称性を有するように構成するとともに、偏向器７，８に
与える励磁電流を同じアンペアターンに設定すればクロ
スオーバ像点Ｚcに対して対称な偏向場を容易に作るこ
とができる。例えば、偏向器７および８のコイルの巻数
を同一とすれば、偏向器７，８を同一の電源で励磁する
ことができる。
位置，寸法をクロスオーバ像点Ｚcに関して１：Ｍの対
称性を有するように構成するとともに、偏向器７，８に
与える励磁電流を同じアンペアターンに設定すればクロ
スオーバ像点Ｚcに対して対称な偏向場を容易に作るこ
とができる。例えば、偏向器７および８のコイルの巻数
を同一とすれば、偏向器７，８を同一の電源で励磁する
ことができる。
【００１９】図４はそのような荷電粒子光学系の一例を
示す図であり、図４では図１に示した制御装置１０を省
略して図示した。図４に示す本実施の形態では、偏向器
７および８はそれぞれ一対の偏向コイル７１，７２およ
び偏向コイル８１，８２で構成し、コイル７１とコイル
８１，およびコイル７２とコイル８２をそれぞれ対称な
位置関係に配設した。さらに、対称位置にあるコイル同
士の巻数を同一にするとともに、コイル７１とコイル８
１，およびコイル７２とコイル８２をそれぞれ直列に接
続した。そのため、各コイル毎に電源を設ける必要がな
く、図４のように同一の電源２０によりコイル７１，８
１へ電流を供給し、電源２１によりコイル７２，８２へ
電流を供給することが可能となり、電源の個数を減らす
ことができる。
示す図であり、図４では図１に示した制御装置１０を省
略して図示した。図４に示す本実施の形態では、偏向器
７および８はそれぞれ一対の偏向コイル７１，７２およ
び偏向コイル８１，８２で構成し、コイル７１とコイル
８１，およびコイル７２とコイル８２をそれぞれ対称な
位置関係に配設した。さらに、対称位置にあるコイル同
士の巻数を同一にするとともに、コイル７１とコイル８
１，およびコイル７２とコイル８２をそれぞれ直列に接
続した。そのため、各コイル毎に電源を設ける必要がな
く、図４のように同一の電源２０によりコイル７１，８
１へ電流を供給し、電源２１によりコイル７２，８２へ
電流を供給することが可能となり、電源の個数を減らす
ことができる。
【００２０】また、対称位置にあるコイルの巻数を同一
にするのではなく、収差の少ない偏向軌道を収差計算で
求め、その偏向軌道を作るような励磁比となるような巻
数比とし、同一の電源で励磁するようにしても良い。こ
の場合も電源の個数を減らすことができるとともに、収
差をより小さく抑えることができる。
にするのではなく、収差の少ない偏向軌道を収差計算で
求め、その偏向軌道を作るような励磁比となるような巻
数比とし、同一の電源で励磁するようにしても良い。こ
の場合も電源の個数を減らすことができるとともに、収
差をより小さく抑えることができる。
【００２１】なお、本実施の形態のように対称位置にあ
るコイルを同一電源で励磁する場合には、抵抗分割（不
図示）などを行うことによりコイルに流す電流の微調整
を行うようにすれば良い。
るコイルを同一電源で励磁する場合には、抵抗分割（不
図示）などを行うことによりコイルに流す電流の微調整
を行うようにすれば良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３の発
明によれば、（ａ）従来のように倍率回転色収差，倍率
回転歪収差が相殺されるのに加えて、（ｂ）偏向色収
差，偏向歪収差，ハイブリッド歪収差の各々は、クロス
オーバ像点Ｚcよりレチクル側の偏向場による収差とク
ロスオーバ像点Ｚcよりウエハ側の偏向場による収差と
が相殺し、その結果、光軸から離れた位置にある副視野
のパターンを投影した場合でもパターン像のボケや歪を
従来より小さくすることができるため、解像度，つなぎ
精度，重ね精度が向上する。また、従来より大きな主視
野を得ることができるため、スループットの高い荷電粒
子線装置が可能となる。また、請求項３の発明では、第
１および第２の偏向器が同一の電源で励磁可能となるた
め、電源の個数を減らすことができる。
明によれば、（ａ）従来のように倍率回転色収差，倍率
回転歪収差が相殺されるのに加えて、（ｂ）偏向色収
差，偏向歪収差，ハイブリッド歪収差の各々は、クロス
オーバ像点Ｚcよりレチクル側の偏向場による収差とク
ロスオーバ像点Ｚcよりウエハ側の偏向場による収差と
が相殺し、その結果、光軸から離れた位置にある副視野
のパターンを投影した場合でもパターン像のボケや歪を
従来より小さくすることができるため、解像度，つなぎ
精度，重ね精度が向上する。また、従来より大きな主視
野を得ることができるため、スループットの高い荷電粒
子線装置が可能となる。また、請求項３の発明では、第
１および第２の偏向器が同一の電源で励磁可能となるた
め、電源の個数を減らすことができる。
【図１】本発明による荷電粒子光学系の第１の実施の形
態を説明する図であり、ＳＭＤ型電子線分割露光装置の
ＳＭＤレンズ系の概略構成を示す模式図。
態を説明する図であり、ＳＭＤ型電子線分割露光装置の
ＳＭＤレンズ系の概略構成を示す模式図。
【図２】偏向器により形成された偏向場の軸上磁場分布
を定性的に示した図。
を定性的に示した図。
【図３】図１の変形例を示す図。
【図４】本発明による荷電粒子光学系の第２の実施の形
態を説明する図。
態を説明する図。
【図５】従来の荷電粒子光学系を説明する図。
【図６】レンズ軸上磁場分布を定性的に示した図。
１ レチクル １ａ 副視野 ３，４ 投影レンズ ５ ウエハ ６ アパーチャ ７，８ 偏向器 １０ 制御装置 ２０，２１ 電源 ７１，７２，８１，８２ 偏向コイル ＥＢ 電子線 Ｚc クロスオーバ像点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｂ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 荷電粒子線装置に用いられる荷電粒子光
学系において、 対称磁気ダブレット型電磁レンズ系と、 偏向場を形成する偏向器と、 光軸をＺ軸、光軸上に形成されるクロスオーバ像点をＺ
c、前記レンズ系による像の倍率をＭとし、クロスオー
バ像点を原点とする光軸上の座標系でクロスオーバ像点
Ｚcに関して物側に形成される前記偏向場の軸上磁場分
布をＧ1（Ｚ）、像側に形成される偏向場の軸上磁場分
布をＧ2（Ｚ）としたときに、Ｇ1（Ｚ）：Ｇ2（−Ｍ・
Ｚ）がほぼ（−Ｍ）：１を満たし、かつ、荷電粒子線の
偏向軌道がほぼクロスオーバ像点Ｚcで光軸と交わるよ
うに、前記レンズ系および前記偏向器の励磁をそれぞれ
制御する制御装置とを備えることを特徴とする荷電粒子
光学系。 - 【請求項２】 荷電粒子線装置に用いられる荷電粒子光
学系において、 像の倍率がＭである対称磁気ダブレット型電磁レンズ系
と、 光軸上に形成されるクロスオーバ像点に対して物側に設
けられる第１の偏向器と、 クロスオーバ像点に対して像側に設けられ、寸法が前記
第１の偏向器のほぼＭであってクロスオーバ像点からの
光軸方向距離がクロスオーバ像点と前記第１の偏向器と
の光軸方向距離のほぼＭである第２の偏向器と、 前記第２の偏向器の励磁は磁場の方向が前記第１の偏向
器の磁場の方向と逆向きで大きさがほぼ１／Ｍとなり、
かつ、荷電粒子線の偏向軌道がほぼクロスオーバ像点で
光軸と交わるように、前記レンズ系および前記第１およ
び第２の偏向器の励磁をそれぞれ制御する制御装置とを
備えることを特徴とする荷電粒子光学系。 - 【請求項３】 請求項２に記載の荷電粒子光学系におい
て、 前記第１および第２の偏向器のコイルの巻数をほぼ同一
とし、かつ、同一の電源でそれぞれ励磁するようにした
ことを特徴とする荷電粒子光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077775A JPH10275581A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 荷電粒子光学系 |
| US09/049,602 US6049084A (en) | 1997-03-28 | 1998-03-27 | Charged-particle-beam optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077775A JPH10275581A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 荷電粒子光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275581A true JPH10275581A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13643341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9077775A Pending JPH10275581A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 荷電粒子光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6049084A (ja) |
| JP (1) | JPH10275581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0996143A2 (en) * | 1998-10-22 | 2000-04-26 | Nikon Corporation | Technique for reducing pattern placement error in projection electron-beam lithography |
| JP2003344597A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Ｘ線顕微鏡の電子加速空間構造 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11168059A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-06-22 | Nikon Corp | 荷電粒子線投影光学系 |
| JP2002313712A (ja) | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置 |
| JP3968334B2 (ja) * | 2002-09-11 | 2007-08-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線照射方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4544846A (en) * | 1983-06-28 | 1985-10-01 | International Business Machines Corporation | Variable axis immersion lens electron beam projection system |
| JPH1040848A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-13 | Nikon Corp | 荷電粒子線装置 |
| US5757010A (en) * | 1996-12-18 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Curvilinear variable axis lens correction with centered dipoles |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9077775A patent/JPH10275581A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-27 US US09/049,602 patent/US6049084A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0996143A2 (en) * | 1998-10-22 | 2000-04-26 | Nikon Corporation | Technique for reducing pattern placement error in projection electron-beam lithography |
| EP0996143A3 (en) * | 1998-10-22 | 2006-11-15 | Nikon Corporation | Technique for reducing pattern placement error in projection electron-beam lithography |
| JP2003344597A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Ｘ線顕微鏡の電子加速空間構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6049084A (en) | 2000-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20020013788A (ko) | 리소그래피장치, 디바이스 제조방법 및 그것에 의하여제조된 디바이스 | |
| US6441384B1 (en) | Charged particle beam exposure device exhibiting reduced image blur | |
| US5952667A (en) | Variable-axis stigmator lens and charged-particle-beam microlithography apparatus comprising same | |
| JP3210613B2 (ja) | 曲線軸補正装置 | |
| US5757010A (en) | Curvilinear variable axis lens correction with centered dipoles | |
| US6064071A (en) | Charged-particle-beam optical systems | |
| US5708274A (en) | Curvilinear variable axis lens correction with crossed coils | |
| US6777166B2 (en) | Particle-optical lens arrangement and method employing such a lens arrangement | |
| US6066853A (en) | Electron-optical system exhibiting reduced aberration | |
| JPH10275581A (ja) | 荷電粒子光学系 | |
| US6507027B1 (en) | Apparatus and methods for charged-particle-beam microlithography exhibiting reduced four-fold aberrations | |
| JPH10256136A (ja) | 荷電ビーム露光装置 | |
| US6078382A (en) | Charged-particle-beam projection-optical system | |
| JPH11195590A (ja) | マルチ電子ビーム露光方法及び装置、ならびにデバイス製造方法 | |
| US6066855A (en) | Charged-particle-beam optical system exhibiting aberration correction | |
| JPH11195589A (ja) | マルチ電子ビーム露光方法及び装置、ならびにデバイス製造方法 | |
| US6432594B1 (en) | Devices for reducing deflection aberrations in charged-particle-beam optical systems and microlithography apparatus comprising same, and related methods | |
| JPH09260238A (ja) | 荷電粒子ビーム装置 | |
| EP1182684A2 (en) | Lithographic apparatus | |
| JPS5983336A (ja) | 荷電粒子線集束偏向装置 | |
| US6627899B2 (en) | Magnetic lenses, charged-particle-beam optical systems, and charged-particle-beam pattern-transfer apparatus | |
| JPH1125896A (ja) | 電子光学系 | |
| JPH10302696A (ja) | 電子線投影レンズ | |
| JP2000100364A (ja) | 荷電粒子線転写装置 | |
| US6525324B1 (en) | Charged-particle-beam projection optical system |