JPH11297611A - 荷電粒子線描画装置 - Google Patents
荷電粒子線描画装置Info
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- JPH11297611A JPH11297611A JP10111369A JP11136998A JPH11297611A JP H11297611 A JPH11297611 A JP H11297611A JP 10111369 A JP10111369 A JP 10111369A JP 11136998 A JP11136998 A JP 11136998A JP H11297611 A JPH11297611 A JP H11297611A
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- charged particle
- lens barrel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化等の外的要因に対して安定であり、
高精度で、スループットを向上させることのできる荷電
粒子線描画装置を提供する。 【解決手段】 本発明の荷電粒子描画装置１において、
レーザ光Ｌにより鏡筒３内に配置されたレンズ１３、１
９、偏向器１５、１７の高さや傾きを測定する。測定結
果に基づき、アクチュエータ３３、３７、４１、４５を
コントロールし、各部品の位置補正を行う。
高精度で、スループットを向上させることのできる荷電
粒子線描画装置を提供する。 【解決手段】 本発明の荷電粒子描画装置１において、
レーザ光Ｌにより鏡筒３内に配置されたレンズ１３、１
９、偏向器１５、１７の高さや傾きを測定する。測定結
果に基づき、アクチュエータ３３、３７、４１、４５を
コントロールし、各部品の位置補正を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビームや電
子ビームを用いて感応基板（ウェハやマスク等）の上に
微細なパターンを描画する装置に関する。特には、高精
度で描画できるよう改良を加えた荷電粒子線描画装置に
関する。なお、本発明に言う“描画”は、マスクに形成
されたパターンの転写をも含むものである。
子ビームを用いて感応基板（ウェハやマスク等）の上に
微細なパターンを描画する装置に関する。特には、高精
度で描画できるよう改良を加えた荷電粒子線描画装置に
関する。なお、本発明に言う“描画”は、マスクに形成
されたパターンの転写をも含むものである。
【０００２】
【従来の技術】電子線描画装置を例に採って説明する。
電子線描画装置は、電子銃から射出した電子ビームを、
レンズや偏向器を含む電子ビーム光学系で感応基板上の
任意の位置に結像させて、該感応基板上にパターンを形
成する装置である。
電子線描画装置は、電子銃から射出した電子ビームを、
レンズや偏向器を含む電子ビーム光学系で感応基板上の
任意の位置に結像させて、該感応基板上にパターンを形
成する装置である。
【０００３】電子ビームは、電子銃のアノードとカソー
ドとの間に高電圧（加速電圧、一例１００kV）をかけて
高速に加速される。この高速電子ビームのウェハやブラ
ンキング開口への照射や、各種レンズ・偏向器のコイル
の発熱に伴い、電子光学系の鏡筒に熱変形が生じる。こ
の鏡筒熱変形によって、鏡筒内に配置された偏向器やレ
ンズの位置や姿勢も変化し、電子ビームの結像関係にも
狂いが生じる。
ドとの間に高電圧（加速電圧、一例１００kV）をかけて
高速に加速される。この高速電子ビームのウェハやブラ
ンキング開口への照射や、各種レンズ・偏向器のコイル
の発熱に伴い、電子光学系の鏡筒に熱変形が生じる。こ
の鏡筒熱変形によって、鏡筒内に配置された偏向器やレ
ンズの位置や姿勢も変化し、電子ビームの結像関係にも
狂いが生じる。
【０００４】このような電子ビームの結像関係の変化
を、従来は、各偏向器やレンズの光学条件を調整するこ
とにより補正していた。すなわち、結像関係の変化をア
ライメントマーク計測等により測定して、ある基準的な
状態において調整（キャリブレーション）しておいた光
学系の条件を上記変化に応じて補正していた。そして、
光学系内に配置してある偏向器やレンズ等の諸要素部品
の位置や姿勢の補正は行っていなかった。
を、従来は、各偏向器やレンズの光学条件を調整するこ
とにより補正していた。すなわち、結像関係の変化をア
ライメントマーク計測等により測定して、ある基準的な
状態において調整（キャリブレーション）しておいた光
学系の条件を上記変化に応じて補正していた。そして、
光学系内に配置してある偏向器やレンズ等の諸要素部品
の位置や姿勢の補正は行っていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような補正方法
は、電子銃近傍の温度変化や、ウェハを大気中から真空
チャンバ内に搬入する時における温度変化、装置外の環
境変化等の複雑な要因に左右されるので、安定性に乏し
かった。また、真空中での熱伝達が悪いため、ウェハや
鏡筒が温度平衡状態に達するまで時間がかかり、その間
描画をできないこともあるので、装置のスループットが
低下することもあった。
は、電子銃近傍の温度変化や、ウェハを大気中から真空
チャンバ内に搬入する時における温度変化、装置外の環
境変化等の複雑な要因に左右されるので、安定性に乏し
かった。また、真空中での熱伝達が悪いため、ウェハや
鏡筒が温度平衡状態に達するまで時間がかかり、その間
描画をできないこともあるので、装置のスループットが
低下することもあった。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、高精度で描画でき、スループットを向上さ
せることもできる荷電粒子線描画装置を提供することを
目的とする。
れたもので、高精度で描画でき、スループットを向上さ
せることもできる荷電粒子線描画装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１態様の荷電粒子線描画装置は、 荷電
粒子線光源と、この光源から射出される荷電粒子線を感
応基板上の任意の位置に結像させる光学系と、感応基板
を載置するステージと、前記光源及び光学系を収容・保
持する鏡筒と、を備える荷電粒子線描画装置であって；
前記鏡筒の変形を計測する手段と、 該鏡筒変形によ
る描画条件変化を補正する手段と、 を具備することを
特徴とする。すなわち、鏡筒の変形を直接的に計測して
その変形に起因する光学系の変化を補正する。
め、本発明の第１態様の荷電粒子線描画装置は、 荷電
粒子線光源と、この光源から射出される荷電粒子線を感
応基板上の任意の位置に結像させる光学系と、感応基板
を載置するステージと、前記光源及び光学系を収容・保
持する鏡筒と、を備える荷電粒子線描画装置であって；
前記鏡筒の変形を計測する手段と、 該鏡筒変形によ
る描画条件変化を補正する手段と、 を具備することを
特徴とする。すなわち、鏡筒の変形を直接的に計測して
その変形に起因する光学系の変化を補正する。
【０００８】本発明の第２態様の荷電粒子線描画装置
は、前記同様の荷電粒子線描画装置であって； 前記鏡
筒の変形を計測する手段と、 前記光学系の諸要素部品
の位置及び／又は姿勢を調整するアクチュエータと、
前記鏡筒変形計測手段の信号を受けて前記アクチュエー
タをコントロールする制御部と、 を具備することを特
徴とする。この態様では、鏡筒の変形に起因する諸要素
部品（偏向器やレンズ等）の位置や姿勢の変化を、その
部品を直接的に動かすことにより、鏡筒の熱変形にかか
わらずレンズや偏向器等の位置や姿勢が変らないように
補正する。
は、前記同様の荷電粒子線描画装置であって； 前記鏡
筒の変形を計測する手段と、 前記光学系の諸要素部品
の位置及び／又は姿勢を調整するアクチュエータと、
前記鏡筒変形計測手段の信号を受けて前記アクチュエー
タをコントロールする制御部と、 を具備することを特
徴とする。この態様では、鏡筒の変形に起因する諸要素
部品（偏向器やレンズ等）の位置や姿勢の変化を、その
部品を直接的に動かすことにより、鏡筒の熱変形にかか
わらずレンズや偏向器等の位置や姿勢が変らないように
補正する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の１実施例に係る荷電粒子線描画装
置（電子線描画装置）の構成を模式的に示す図である。
この電子線描画装置１は、電子光学系を収めた鏡筒３と
ウェハステージ２３を収めた真空チャンバ７を有する。
鏡筒３内には、最上部に電子銃１１が配置されており、
この電子銃１１は下方に向けて電子線を射出する。電子
線の下方には、レンズ１３や１９、偏向器１５や１７が
配置されており、電子銃１１から射出された電子線をウ
ェハ２１（感応基板）上のしかるべき所に結像させる。
ウェハ２１上には電子線に感応するレジストが塗布され
ており、このレジストに電子線ドーズが与えられてウェ
ハ上にパターンが形成される。なお、図のレンズや偏向
器の配置は模式的なものである。
る。図１は、本発明の１実施例に係る荷電粒子線描画装
置（電子線描画装置）の構成を模式的に示す図である。
この電子線描画装置１は、電子光学系を収めた鏡筒３と
ウェハステージ２３を収めた真空チャンバ７を有する。
鏡筒３内には、最上部に電子銃１１が配置されており、
この電子銃１１は下方に向けて電子線を射出する。電子
線の下方には、レンズ１３や１９、偏向器１５や１７が
配置されており、電子銃１１から射出された電子線をウ
ェハ２１（感応基板）上のしかるべき所に結像させる。
ウェハ２１上には電子線に感応するレジストが塗布され
ており、このレジストに電子線ドーズが与えられてウェ
ハ上にパターンが形成される。なお、図のレンズや偏向
器の配置は模式的なものである。
【００１０】ウェハステージ２３は、ウェハ２１を光軸
垂直面（Ｘ−Ｙ面）内あるいはさらに光軸方向（Ｚ方
向）に走査する。ウェハ２１は、図示せぬチャックを介
してウェハステージ２３上に保持される。鏡筒３及び真
空チャンバ７内は、図示せぬ真空ポンプにより排気さ
れ、１０-6〜１０-7Torrの真空状態にある。電子ビーム
転写装置では、鏡筒内にマスクやマスクステージも配置
される。
垂直面（Ｘ−Ｙ面）内あるいはさらに光軸方向（Ｚ方
向）に走査する。ウェハ２１は、図示せぬチャックを介
してウェハステージ２３上に保持される。鏡筒３及び真
空チャンバ７内は、図示せぬ真空ポンプにより排気さ
れ、１０-6〜１０-7Torrの真空状態にある。電子ビーム
転写装置では、鏡筒内にマスクやマスクステージも配置
される。
【００１１】この実施例の電子線描画装置１には、鏡筒
３の上部の電子銃１１の周りに基準レーザ光の光源３１
ａ、３１ｂが配置されている。これらの光源は、Ｈｅ−
Ｎｅレーザ等の周波数安定化レーザである。図上では光
源は対向して２カ所に配置されているが、実際には９０
°振り分けで同一円周上に４個配置されている。これら
のレーザ光源３１は、鏡筒１内に正確に位置決めされて
固定されており、基準レーザ光Ｌを下方に向けて射出す
る。
３の上部の電子銃１１の周りに基準レーザ光の光源３１
ａ、３１ｂが配置されている。これらの光源は、Ｈｅ−
Ｎｅレーザ等の周波数安定化レーザである。図上では光
源は対向して２カ所に配置されているが、実際には９０
°振り分けで同一円周上に４個配置されている。これら
のレーザ光源３１は、鏡筒１内に正確に位置決めされて
固定されており、基準レーザ光Ｌを下方に向けて射出す
る。
【００１２】基準レーザ光Ｌの光路上には、上下に並ん
だ複数のビームスプリッタ３５、３９、４３、４７が配
置されている。これらのビームスプリッタ３５、３９、
４３、４７は、制御対象の諸要素部品（この場合レンズ
１３、１９、偏向器１５、１７）の配置されている鏡筒
の構造物の上に置かれている。ビームスプリッタ３５、
３９、４３、４７は、基準レーザ光Ｌの一部をほぼ水平
に反射し、その反射光ＲＬは、鏡筒３の反対側に配置さ
れている光ディテクタ３４、３８、４２、４６に入射す
る。
だ複数のビームスプリッタ３５、３９、４３、４７が配
置されている。これらのビームスプリッタ３５、３９、
４３、４７は、制御対象の諸要素部品（この場合レンズ
１３、１９、偏向器１５、１７）の配置されている鏡筒
の構造物の上に置かれている。ビームスプリッタ３５、
３９、４３、４７は、基準レーザ光Ｌの一部をほぼ水平
に反射し、その反射光ＲＬは、鏡筒３の反対側に配置さ
れている光ディテクタ３４、３８、４２、４６に入射す
る。
【００１３】光ディテクタ３４、３８、４２、４６は、
反射光の角度を検出するとともに、干渉計の原理により
ビームスプリッタ３５、３９、４３、４７の高さを検出
する。したがって、各レンズ１３、１９、各偏向器１
５、１７の配置される鏡筒構造物の高さの変化や傾きを
測定することができる。各光ディテクタ３４、３８、４
２、４６で検出された信号はコンピュータ５に送られ
る。なお、真空の鏡筒及びチャンバ内でレーザ計測を行
うため、大気中で生じる特有な周波数揺らぎを軽減で
き、高精度な位置制御が可能である。
反射光の角度を検出するとともに、干渉計の原理により
ビームスプリッタ３５、３９、４３、４７の高さを検出
する。したがって、各レンズ１３、１９、各偏向器１
５、１７の配置される鏡筒構造物の高さの変化や傾きを
測定することができる。各光ディテクタ３４、３８、４
２、４６で検出された信号はコンピュータ５に送られ
る。なお、真空の鏡筒及びチャンバ内でレーザ計測を行
うため、大気中で生じる特有な周波数揺らぎを軽減で
き、高精度な位置制御が可能である。
【００１４】各レンズ１３、１９及び偏向器１５、１７
は、鏡筒構造物に対してアクチュエータ３３、３７、４
１、４５を介して搭載されている。アクチュエータは、
ピエゾ式やペルチエ素子利用の熱膨張・収縮式等であ
る。アクチュエータは、図中では対向する２個（例えば
３３ａ、３３ｂ）のみが示されているが、実際には光軸
を中心とする同一円周上に９０°振り分けで４個配置さ
れている。
は、鏡筒構造物に対してアクチュエータ３３、３７、４
１、４５を介して搭載されている。アクチュエータは、
ピエゾ式やペルチエ素子利用の熱膨張・収縮式等であ
る。アクチュエータは、図中では対向する２個（例えば
３３ａ、３３ｂ）のみが示されているが、実際には光軸
を中心とする同一円周上に９０°振り分けで４個配置さ
れている。
【００１５】アクチュエータ３３、３７、４１、４５が
伸び縮みすることにより、レンズ１３、１９及び偏向器
１５、１７の高さ及び姿勢を変化させることができる。
これらのアクチュエータ３３、３７、４１、４５はコン
ピュータ５にコントロールされる。
伸び縮みすることにより、レンズ１３、１９及び偏向器
１５、１７の高さ及び姿勢を変化させることができる。
これらのアクチュエータ３３、３７、４１、４５はコン
ピュータ５にコントロールされる。
【００１６】光ディテクタ３４、３８、４２、４６の検
出した信号は、コンピュータ５内において理想的なキャ
リブレーション値と随時比較しその差分に応じたパラメ
ータを算出する。算出した値は、各アクチュエータ３
３、３７、４１、４５を制御可能な電流値に換算する。
出した信号は、コンピュータ５内において理想的なキャ
リブレーション値と随時比較しその差分に応じたパラメ
ータを算出する。算出した値は、各アクチュエータ３
３、３７、４１、４５を制御可能な電流値に換算する。
【００１７】なお、偏向器やレンズ、アクチュエータを
熱伝導性に優れた偏向コイルマウントに備え付ければ、
チャンバ内温度と偏向コイルマウント温度との温度差異
を小さくし、アクチュエータによる位置補正を軽減でき
る。
熱伝導性に優れた偏向コイルマウントに備え付ければ、
チャンバ内温度と偏向コイルマウント温度との温度差異
を小さくし、アクチュエータによる位置補正を軽減でき
る。
【００１８】本実施例では、鏡筒の温度変化による伸縮
を常に測定し、鏡筒の伸縮に合わせて偏向コイルやレン
ズの座標を補正するため、鏡筒の伸縮度合いがダイナミ
ックに変化するような環境下においても、正確なパター
ン描画を可能とすることができる。また、温度が定常状
態に達するまで待つ必要がないので、スループット向上
も達成可能となる。
を常に測定し、鏡筒の伸縮に合わせて偏向コイルやレン
ズの座標を補正するため、鏡筒の伸縮度合いがダイナミ
ックに変化するような環境下においても、正確なパター
ン描画を可能とすることができる。また、温度が定常状
態に達するまで待つ必要がないので、スループット向上
も達成可能となる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、高精度で描画でき、スループットを向上させ
ることもできる荷電粒子線描画装置を提供できる。
によれば、高精度で描画でき、スループットを向上させ
ることもできる荷電粒子線描画装置を提供できる。
【図１】本発明の１実施例に係る荷電粒子線描画装置
（電子線描画装置）の構成を模式的に示す図である。
（電子線描画装置）の構成を模式的に示す図である。
１ 電子線描画装置 ３ 鏡筒 ５ コンピュータ ７ ウェハチャン
バ １１ 電子銃 １３、１９ 電磁
レンズ １５、１７ 偏向器 ２１ ウェハ ２３ ウェハステージ ３１ レーザ光源 ３３、３７、４１、４５ アクチュエータ ３４、３８、４２、４６ 光ディテクタ ３５、３９、４３、４７ ビームスプリッタ
バ １１ 電子銃 １３、１９ 電磁
レンズ １５、１７ 偏向器 ２１ ウェハ ２３ ウェハステージ ３１ レーザ光源 ３３、３７、４１、４５ アクチュエータ ３４、３８、４２、４６ 光ディテクタ ３５、３９、４３、４７ ビームスプリッタ
Claims (4)
- 【請求項１】 荷電粒子線光源と、この光源から射出さ
れる荷電粒子線を感応基板上の任意の位置に結像させる
光学系と、感応基板を載置するステージと、前記光源及
び光学系を収容・保持する鏡筒と、を備える荷電粒子線
描画装置であって；前記鏡筒の変形を計測する手段と、 該鏡筒変形による描画条件変化を補正する手段と、 を具備することを特徴とする荷電粒子線描画装置。 - 【請求項２】 荷電粒子線光源と、この光源から射出さ
れる荷電粒子線を感応基板上の任意の位置に結像させる
光学系と、感応基板を載置するステージと、前記光源及
び光学系を収容・保持する鏡筒と、を備える荷電粒子線
描画装置であって；前記鏡筒の変形を計測する手段と、 前記光学系の諸要素部品の位置及び／又は姿勢を調整す
るアクチュエータと、 前記鏡筒変形計測手段の信号を受けて前記アクチュエー
タをコントロールする制御部と、 を具備することを特徴とする荷電粒子線描画装置。 - 【請求項３】 前記鏡筒変形計測手段が、前記鏡筒内の
真空雰囲気中を通過する基準レーザ光と、鏡筒各部に配
置された基準レーザ光を分岐させるビームスプリッタ
と、該分岐された光を検出する光ディテクタと、を含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子線描画
装置。 - 【請求項４】 前記光学系の諸要素部品が偏向器及び／
又は電磁レンズであることを特徴とする請求項１、２又
は３記載の荷電粒子線描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111369A JPH11297611A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 荷電粒子線描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111369A JPH11297611A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 荷電粒子線描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297611A true JPH11297611A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14559457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111369A Pending JPH11297611A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 荷電粒子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11297611A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003068246A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Shimadzu Corp | 飛行時間型質量分析装置 |
| JP2008003607A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Asml Holding Nv | 光学ズーム組立体における光学素子の軸外トランスレーションの補正 |
-
1998
- 1998-04-08 JP JP10111369A patent/JPH11297611A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003068246A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Shimadzu Corp | 飛行時間型質量分析装置 |
| JP4576775B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2010-11-10 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析装置 |
| JP2008003607A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Asml Holding Nv | 光学ズーム組立体における光学素子の軸外トランスレーションの補正 |
| US7508514B2 (en) | 2006-06-23 | 2009-03-24 | Asml Holding N.V. | Correction of off-axis translation of optical elements in an optical zoom assembly |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040720 |