JPH1173900A - 荷電粒子線光学系 - Google Patents
荷電粒子線光学系Info
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- JPH1173900A JPH1173900A JP9245918A JP24591897A JPH1173900A JP H1173900 A JPH1173900 A JP H1173900A JP 9245918 A JP9245918 A JP 9245918A JP 24591897 A JP24591897 A JP 24591897A JP H1173900 A JPH1173900 A JP H1173900A
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- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
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- Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズや偏向器の駆動電源の安定度及び整定
時間に関する要求を緩和しつつ、駆動電源の必要数を低
減できる荷電粒子線光学系を提供する。 【解決手段】 本荷電粒子線光学系は、荷電粒子線照明
を受けるマスク１を通過してパターン化された荷電粒子
線を、２段のレンズ２、５と複数の偏向器８、１０等で
ウエハ７に投影結像する。複数の収差補正用偏向器１
０、１２等の大部分は、アンペアターンの大きい主コイ
ル１０ａ、１２ａ等と、アンペアターンの小さい補助コ
イル１０ｂ、１２ｂ等からなる組み合わせコイルを有す
る。そして、偏向器の主コイル１０ａ、１２ａ等が同一
の電源２４で駆動される。
時間に関する要求を緩和しつつ、駆動電源の必要数を低
減できる荷電粒子線光学系を提供する。 【解決手段】 本荷電粒子線光学系は、荷電粒子線照明
を受けるマスク１を通過してパターン化された荷電粒子
線を、２段のレンズ２、５と複数の偏向器８、１０等で
ウエハ７に投影結像する。複数の収差補正用偏向器１
０、１２等の大部分は、アンペアターンの大きい主コイ
ル１０ａ、１２ａ等と、アンペアターンの小さい補助コ
イル１０ｂ、１２ｂ等からなる組み合わせコイルを有す
る。そして、偏向器の主コイル１０ａ、１２ａ等が同一
の電源２４で駆動される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線を用い
てマスク上のパターンを試料（ウエハ等）に転写する荷
電粒子線光学系に関する。特には、レンズや偏向器の駆
動電源の安定度及び整定時間に関する要求を緩和しつ
つ、駆動電源の必要数を低減でき、高精度・高スループ
ットの転写を実現できる荷電粒子線光学系に関する。
てマスク上のパターンを試料（ウエハ等）に転写する荷
電粒子線光学系に関する。特には、レンズや偏向器の駆
動電源の安定度及び整定時間に関する要求を緩和しつ
つ、駆動電源の必要数を低減でき、高精度・高スループ
ットの転写を実現できる荷電粒子線光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線縮小転写技術を例に採って従来技
術を説明する。半導体ウエハに集積回路パターンを焼き
付けるリソグラフィー装置の一種として、所定のパター
ンを備えたマスクに電子線を照射し、その照射範囲のパ
ターンの像を二段の投影レンズによりウエハに縮小転写
する電子線縮小転写装置が知られている（例えば特開平
５−１６００１２号参照）。この種の装置では、マスク
の全範囲に一括して電子線を照射することができないの
で、光学系の視野（主視野）を多数の小領域（副視野）
に分割し、小領域毎に分割してパターン像を転写する
（例えば米国特許第５２６０１５１号、５４６６９０４
号参照）。また、電子レンズ磁場に軸移動用偏向器の磁
場を印加することによってレンズの軸を移動させる方法
（ＭＯＬ(Moving Objective Lens) 、ＶＡＬ(Variable
Axis Lens)) 、及び、電子光学系の収差を相当程度低減
させうる対称磁気ダブレット型レンズ系も公知である。
術を説明する。半導体ウエハに集積回路パターンを焼き
付けるリソグラフィー装置の一種として、所定のパター
ンを備えたマスクに電子線を照射し、その照射範囲のパ
ターンの像を二段の投影レンズによりウエハに縮小転写
する電子線縮小転写装置が知られている（例えば特開平
５−１６００１２号参照）。この種の装置では、マスク
の全範囲に一括して電子線を照射することができないの
で、光学系の視野（主視野）を多数の小領域（副視野）
に分割し、小領域毎に分割してパターン像を転写する
（例えば米国特許第５２６０１５１号、５４６６９０４
号参照）。また、電子レンズ磁場に軸移動用偏向器の磁
場を印加することによってレンズの軸を移動させる方法
（ＭＯＬ(Moving Objective Lens) 、ＶＡＬ(Variable
Axis Lens)) 、及び、電子光学系の収差を相当程度低減
させうる対称磁気ダブレット型レンズ系も公知である。
【０００３】対称磁気ダブレット型レンズ系は、投影光
学系の２段の投影レンズの形状（磁極ボーア径、レンズ
ギャップ）を入射瞳を中心として相似形点対称（レチク
ル側投影レンズを縮小率倍縮小したとき点対称）とし、
各レンズの磁性を逆とし、両レンズの励磁コイルのアン
ペアターンを等しくとったものである（J. Vac. Sci.Te
chnol., Vol.12, No.6, Nov. Dec. 1975)。この光学配
置により、すべてのθ方向収差と歪及び倍率色収差がキ
ャンセルされて０となる。
学系の２段の投影レンズの形状（磁極ボーア径、レンズ
ギャップ）を入射瞳を中心として相似形点対称（レチク
ル側投影レンズを縮小率倍縮小したとき点対称）とし、
各レンズの磁性を逆とし、両レンズの励磁コイルのアン
ペアターンを等しくとったものである（J. Vac. Sci.Te
chnol., Vol.12, No.6, Nov. Dec. 1975)。この光学配
置により、すべてのθ方向収差と歪及び倍率色収差がキ
ャンセルされて０となる。
【０００４】ところで、従来のこの種の装置では、転写
像の位置精度を確保するため、偏向器（電磁コイルから
なる）の駆動電源として、出力の制御精度が１０-6以上
の高精度を有する電源を、各偏向器のコイルに接続する
必要があった。また、２段のレンズについても、それぞ
れ別個の高精度電源を配して、レンズによって投影結像
されるパターンの回転や倍率変化を抑制していた。
像の位置精度を確保するため、偏向器（電磁コイルから
なる）の駆動電源として、出力の制御精度が１０-6以上
の高精度を有する電源を、各偏向器のコイルに接続する
必要があった。また、２段のレンズについても、それぞ
れ別個の高精度電源を配して、レンズによって投影結像
されるパターンの回転や倍率変化を抑制していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一層の
高スループット・高精度が求められている状況下におい
て、本格的な半導体デバイスの量産プロセスに用いる電
子線縮小転写装置では、光学系の視野（主視野）の寸法
がマスク上で１０mmにも及び、ビーム（電子線）の位置
安定度の要求が５nm以下となることが想定されている。
これを達成するには、偏向器の駆動電源の安定度を５×
１０-7以下にする必要がある。
高スループット・高精度が求められている状況下におい
て、本格的な半導体デバイスの量産プロセスに用いる電
子線縮小転写装置では、光学系の視野（主視野）の寸法
がマスク上で１０mmにも及び、ビーム（電子線）の位置
安定度の要求が５nm以下となることが想定されている。
これを達成するには、偏向器の駆動電源の安定度を５×
１０-7以下にする必要がある。
【０００６】さらに、転写する副視野を変えるために偏
向器の偏向角度（コイル電流）を変える際に、駆動電源
が上記のような精度に収束するまでに時間（整定時間）
がかかるが、この時間中は、次の副視野の転写が行えな
い。上述の分割転写方式では、高速（目標２５μsec 以
下）で副視野を変えながら転写を行う必要がある。その
ために、高速制御可能な高安定度の電源を偏向器の台数
分だけ多数設置しなければならず、転写装置全体の価格
が高価となるという問題点があった。
向器の偏向角度（コイル電流）を変える際に、駆動電源
が上記のような精度に収束するまでに時間（整定時間）
がかかるが、この時間中は、次の副視野の転写が行えな
い。上述の分割転写方式では、高速（目標２５μsec 以
下）で副視野を変えながら転写を行う必要がある。その
ために、高速制御可能な高安定度の電源を偏向器の台数
分だけ多数設置しなければならず、転写装置全体の価格
が高価となるという問題点があった。
【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、荷電粒子線を用いてマスク上のパターンを
試料に転写する荷電粒子線光学系であって、レンズや偏
向器の駆動電源の安定度及び整定時間に関する要求を緩
和しつつ、駆動電源の必要数を低減でき、高精度・高ス
ループットの転写を実現できる荷電粒子線光学系を提供
することを目的とする。
れたもので、荷電粒子線を用いてマスク上のパターンを
試料に転写する荷電粒子線光学系であって、レンズや偏
向器の駆動電源の安定度及び整定時間に関する要求を緩
和しつつ、駆動電源の必要数を低減でき、高精度・高ス
ループットの転写を実現できる荷電粒子線光学系を提供
することを目的とする。
【０００８】
【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態様の荷電粒子線光学系は、 荷電粒
子線照明を受けるマスクを通過してパターン化された荷
電粒子線を、少なくとも２段のレンズと複数の偏向器で
試料面（被露光面）に投影結像する光学系であって；
上記複数の偏向器の少なくとも１台は、アンペアターン
（ＡＴ）の大きい主コイルと、アンペアターンの小さい
補助コイルからなる組み合わせコイルを有し、 上記複
数の偏向器の主コイルの少なくとも２個が同一の電源で
駆動されることを特徴とする。すなわち、複数の偏向器
の主コイルの全て若しくは大部分、あるいは少なくとも
２個を一台の電源で駆動することとし、駆動電源の数を
減らすこととした。なお、補助コイルについては、個々
に独立の電源を設けるのが好ましいが、補助コイル用の
電源の容量は主コイル用の数十分の一以下であるので、
電流の安定度に対する要求は１オーダー以上甘くてよ
い。また小型であるので価格も比較的安い。
め、本発明の第１態様の荷電粒子線光学系は、 荷電粒
子線照明を受けるマスクを通過してパターン化された荷
電粒子線を、少なくとも２段のレンズと複数の偏向器で
試料面（被露光面）に投影結像する光学系であって；
上記複数の偏向器の少なくとも１台は、アンペアターン
（ＡＴ）の大きい主コイルと、アンペアターンの小さい
補助コイルからなる組み合わせコイルを有し、 上記複
数の偏向器の主コイルの少なくとも２個が同一の電源で
駆動されることを特徴とする。すなわち、複数の偏向器
の主コイルの全て若しくは大部分、あるいは少なくとも
２個を一台の電源で駆動することとし、駆動電源の数を
減らすこととした。なお、補助コイルについては、個々
に独立の電源を設けるのが好ましいが、補助コイル用の
電源の容量は主コイル用の数十分の一以下であるので、
電流の安定度に対する要求は１オーダー以上甘くてよ
い。また小型であるので価格も比較的安い。
【０００９】本発明の第２態様の荷電粒子線光学系は、
上記同様の光学系であって； 上記複数の偏向器の少な
くとも２台は、該偏向器のコイルが同一の電源に直列に
接続されているとともに、該コイルの少なくとも１個に
は並列に調整用抵抗が配線されていることを特徴とす
る。上記調整用抵抗は、各偏向器の製作誤差等を微調整
するためのものである。
上記同様の光学系であって； 上記複数の偏向器の少な
くとも２台は、該偏向器のコイルが同一の電源に直列に
接続されているとともに、該コイルの少なくとも１個に
は並列に調整用抵抗が配線されていることを特徴とす
る。上記調整用抵抗は、各偏向器の製作誤差等を微調整
するためのものである。
【００１０】本発明の第３態様の荷電粒子線光学系は、
上記同様の光学系であって； 上記レンズの少なくとも
片方は、アンペアターンの大きい主コイルと、アンペア
ターンの小さい補助コイルの組み合わせを有し、 該片
方のレンズのアンペアターンの大きい主コイルと、他方
のレンズのコイル又は主コイルとが同一の電源で駆動さ
れることを特徴とする。上述の第１態様の偏向器の場合
と同様の作用・効果がある。
上記同様の光学系であって； 上記レンズの少なくとも
片方は、アンペアターンの大きい主コイルと、アンペア
ターンの小さい補助コイルの組み合わせを有し、 該片
方のレンズのアンペアターンの大きい主コイルと、他方
のレンズのコイル又は主コイルとが同一の電源で駆動さ
れることを特徴とする。上述の第１態様の偏向器の場合
と同様の作用・効果がある。
【００１１】本発明の第４態様の荷電粒子線光学系は、
上記同様の光学系であって； 上記２段のレンズの少な
くとも片方には、該レンズのコイルに並列に調整用抵抗
が配線されており、 該２段のレンズは同一の電源で駆
動されることを特徴とする。上記調整用抵抗は、各レン
ズの製作誤差等を微調整するためのものである。
上記同様の光学系であって； 上記２段のレンズの少な
くとも片方には、該レンズのコイルに並列に調整用抵抗
が配線されており、 該２段のレンズは同一の電源で駆
動されることを特徴とする。上記調整用抵抗は、各レン
ズの製作誤差等を微調整するためのものである。
【００１２】本発明の第５態様の荷電粒子線光学系は、
転写領域が複数の副視野に分割されて形成されている
マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を、少な
くとも２段のレンズと複数の偏向器で各副視野単位に試
料面に転写を行う光学系であって； 上記レンズ、及
び、複数の偏向器のうちの大部分の偏向器は、各１台の
制御電源で駆動され、かつ各副視野毎に、レンズの電流
比あるいは偏向器の偏向感度比を微調整できる機能を有
することを特徴とする。
転写領域が複数の副視野に分割されて形成されている
マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を、少な
くとも２段のレンズと複数の偏向器で各副視野単位に試
料面に転写を行う光学系であって； 上記レンズ、及
び、複数の偏向器のうちの大部分の偏向器は、各１台の
制御電源で駆動され、かつ各副視野毎に、レンズの電流
比あるいは偏向器の偏向感度比を微調整できる機能を有
することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の偏向器においては、偏向
器のうちにＮ台のレンズ収差低減用の偏向器が含まれて
おり、そのうち大部分の偏向器は、アンペアターンの大
きい主コイルと、アンペアターンの小さい補助コイルか
らなる組み合わせコイルを有し、上記複数の偏向器の主
コイルの大部分が同一の電源で駆動されることとでき
る。また、上記偏向器のうちにＮ台のレンズ収差低減用
の偏向器が含まれており、そのうち大部分の偏向器は、
該偏向器のコイルに並列に調整用抵抗が配線されてお
り、 該大部分の偏向器は同一の電源で駆動されること
とできる。
器のうちにＮ台のレンズ収差低減用の偏向器が含まれて
おり、そのうち大部分の偏向器は、アンペアターンの大
きい主コイルと、アンペアターンの小さい補助コイルか
らなる組み合わせコイルを有し、上記複数の偏向器の主
コイルの大部分が同一の電源で駆動されることとでき
る。また、上記偏向器のうちにＮ台のレンズ収差低減用
の偏向器が含まれており、そのうち大部分の偏向器は、
該偏向器のコイルに並列に調整用抵抗が配線されてお
り、 該大部分の偏向器は同一の電源で駆動されること
とできる。
【００１４】通常の荷電粒子線光学系においては、偏向
器は２つの働きがある。一つはレンズの軸外収差を小さ
くするための働きであり、他の一つはマスクを構成して
いる補強用桟等の非パターン領域が試料上に形成されな
いようにビームを移動したり、ウエハステージとマスク
像の結像位置とのズレを補正したりする働きである。偏
向器の前者の働きではビームの移動は起さないため偏向
量は０であるから、ビーム位置変動は次式で表され、 ビーム位置変動＝電源変動率×偏向量＝０ 偏向器の制御電源の精度が悪くてもビーム位置変動は生
じないはずである。しかし各偏向器が独立の制御電源で
制御されていると、一つの電源が大きめの値に変化し、
他の電源が小さめに変化すると、上式の関係が成り立た
ず、ビーム位置変動を生じる。
器は２つの働きがある。一つはレンズの軸外収差を小さ
くするための働きであり、他の一つはマスクを構成して
いる補強用桟等の非パターン領域が試料上に形成されな
いようにビームを移動したり、ウエハステージとマスク
像の結像位置とのズレを補正したりする働きである。偏
向器の前者の働きではビームの移動は起さないため偏向
量は０であるから、ビーム位置変動は次式で表され、 ビーム位置変動＝電源変動率×偏向量＝０ 偏向器の制御電源の精度が悪くてもビーム位置変動は生
じないはずである。しかし各偏向器が独立の制御電源で
制御されていると、一つの電源が大きめの値に変化し、
他の電源が小さめに変化すると、上式の関係が成り立た
ず、ビーム位置変動を生じる。
【００１５】本発明の第１態様では、大部分の偏向器の
主コイルは同一の電源で駆動されているので上記の関係
がほぼ成立し、電源変動がビーム位置変動を生じること
はない。偏向コイルの製作誤差等があるが、それを補正
するため、本発明の第２態様のように各偏向器に並列に
抵抗器を接続することによって、実際にその偏向コイル
に流れる電流を微調整できる。収差補正が行われる偏向
器のコイル電流比が副視野毎に変わる場合には、上記抵
抗器の値を変えるのは応答性の点で現実的ではないの
で、ビーム位置精度に影響を与えない程度のＡＴ数の補
助コイルを各主コイルに並列に設け、それらの補助コイ
ルは独立の電源で制御すれば、収差補正は正しく行え、
ビーム位置変動も生じない。
主コイルは同一の電源で駆動されているので上記の関係
がほぼ成立し、電源変動がビーム位置変動を生じること
はない。偏向コイルの製作誤差等があるが、それを補正
するため、本発明の第２態様のように各偏向器に並列に
抵抗器を接続することによって、実際にその偏向コイル
に流れる電流を微調整できる。収差補正が行われる偏向
器のコイル電流比が副視野毎に変わる場合には、上記抵
抗器の値を変えるのは応答性の点で現実的ではないの
で、ビーム位置精度に影響を与えない程度のＡＴ数の補
助コイルを各主コイルに並列に設け、それらの補助コイ
ルは独立の電源で制御すれば、収差補正は正しく行え、
ビーム位置変動も生じない。
【００１６】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光学系を示す模
式的側面図である。図の最上部に示されているマスク１
は、上部から、図示せぬ照明光学系により電子線照明を
受けている。マスク１の下には、順に、レンズ２、レン
ズ５、試料７が光軸に沿って配置されており、マスク１
を通過してパターン化された電子線はレンズによってウ
エハ７上に縮小転写される。ここで、マスク１は、１mm
角の副視野外周に１０μm 幅のパターンのないダミー領
域があり、その外側に３００μm 幅の桟を持つ単位が縦
横に多数連なる周期構造になっている。
は、本発明の１実施例に係る荷電粒子線光学系を示す模
式的側面図である。図の最上部に示されているマスク１
は、上部から、図示せぬ照明光学系により電子線照明を
受けている。マスク１の下には、順に、レンズ２、レン
ズ５、試料７が光軸に沿って配置されており、マスク１
を通過してパターン化された電子線はレンズによってウ
エハ７上に縮小転写される。ここで、マスク１は、１mm
角の副視野外周に１０μm 幅のパターンのないダミー領
域があり、その外側に３００μm 幅の桟を持つ単位が縦
横に多数連なる周期構造になっている。
【００１７】レンズ２は、断面内向きコの字状の回転対
称形の磁極２ｂの内周に主コイル３及び補助コイル４を
巻回したものである。上部の磁極２ａ及び下部の磁極２
ｃは、光軸寄りに突出しており、両者の間に光軸方向の
磁力線が形成されている。レンズ２内には、上の磁極２
ａ部で立ち上がり、その後一定で下の磁極２ｄで立ち下
がる磁場が形成される。なお、レンズ２の補助コイル４
は、製作誤差等によるレンズ２とレンズ５のアンバラン
ス（対称性の誤差）を修正するためのものである。
称形の磁極２ｂの内周に主コイル３及び補助コイル４を
巻回したものである。上部の磁極２ａ及び下部の磁極２
ｃは、光軸寄りに突出しており、両者の間に光軸方向の
磁力線が形成されている。レンズ２内には、上の磁極２
ａ部で立ち上がり、その後一定で下の磁極２ｄで立ち下
がる磁場が形成される。なお、レンズ２の補助コイル４
は、製作誤差等によるレンズ２とレンズ５のアンバラン
ス（対称性の誤差）を修正するためのものである。
【００１８】レンズ２の上の磁極２ａの内側には、電子
線偏向用の２段の偏向器８、９が配置されている。この
偏向器８、９は上述の副視野周囲の非パターンを消す作
用をする。偏向器８、９によって、電子線の方向は変え
ないで位置のみが変えられて、電子線はレンズ２に入射
する。レンズ２の内側には、上の磁極２ａの直下に収差
低減用の偏向器１０が配置されている。さらに、レンズ
２の内側の中段部と下の磁極２ｃの上には、収差低減用
の偏向器１２及び１４が配置されている。
線偏向用の２段の偏向器８、９が配置されている。この
偏向器８、９は上述の副視野周囲の非パターンを消す作
用をする。偏向器８、９によって、電子線の方向は変え
ないで位置のみが変えられて、電子線はレンズ２に入射
する。レンズ２の内側には、上の磁極２ａの直下に収差
低減用の偏向器１０が配置されている。さらに、レンズ
２の内側の中段部と下の磁極２ｃの上には、収差低減用
の偏向器１２及び１４が配置されている。
【００１９】ここで、偏向器１０、１２及び１４は、各
々同じ位置に同心円筒状に巻かれた、主コイル１０ａと
補助コイル１０ｂ、主コイル１２ａと補助コイル１２
ｂ、及び、主コイル１４ａと補助コイル１４ｂからな
る。なお各補助コイルは主コイルの外側に巻かれてい
る。補助コイルの巻き数は、一例として、主コイルの巻
き数の五十〜二百分の一である。中段の偏向器１２及び
下段の偏向器１４には、調整用の抵抗２５及び２６が並
列に接続されている。この抵抗２５、２６は、製作誤差
等による偏向器１０、１２及び１４間のアンバランスを
修正して収差最小の条件を実現するためのものである。
々同じ位置に同心円筒状に巻かれた、主コイル１０ａと
補助コイル１０ｂ、主コイル１２ａと補助コイル１２
ｂ、及び、主コイル１４ａと補助コイル１４ｂからな
る。なお各補助コイルは主コイルの外側に巻かれてい
る。補助コイルの巻き数は、一例として、主コイルの巻
き数の五十〜二百分の一である。中段の偏向器１２及び
下段の偏向器１４には、調整用の抵抗２５及び２６が並
列に接続されている。この抵抗２５、２６は、製作誤差
等による偏向器１０、１２及び１４間のアンバランスを
修正して収差最小の条件を実現するためのものである。
【００２０】投影レンズ５は、投影レンズ２を相似形で
小形化し倒立させた形をしている。レンズ５の極性はレ
ンズ２の逆である。しかし、レンズ５のコイル６には補
助コイルは付設されていない。これは、本実施例におい
ては、両レンズ２、５の主コイル３、６は同一の電源２
３によって駆動されているが、どちらかのレンズに補助
コイルを設けてその電流を調整すれば、レンズ２と５の
相対的な調整を行うことができるからである。
小形化し倒立させた形をしている。レンズ５の極性はレ
ンズ２の逆である。しかし、レンズ５のコイル６には補
助コイルは付設されていない。これは、本実施例におい
ては、両レンズ２、５の主コイル３、６は同一の電源２
３によって駆動されているが、どちらかのレンズに補助
コイルを設けてその電流を調整すれば、レンズ２と５の
相対的な調整を行うことができるからである。
【００２１】上述のように、２段の投影レンズ２、５の
主コイル３、６は、一台の電源２３によって駆動され
る。したがって、加速電圧の変動や電源電圧の変動があ
っても、倍率と回転の色収差が生じないので、ビームの
ボケはほとんど問題とならない。なお、製作誤差等を修
正するためにレンズ２には上述の補助コイル４を付設し
ており、この補助コイル４は、主コイルとは別個独立の
電源（図示されず）で駆動されるので、両レンズ２、５
の主コイル駆動電源を一つとしたことによる問題点は生
じない。また、補助コイル４のアンペアターンは、上述
のように主コイル６のアンペアターンの数十分の１以下
であってレンズ全体への影響は小さいので、補助コイル
駆動電源の精度は、１０-5程度のもので十分である。
主コイル３、６は、一台の電源２３によって駆動され
る。したがって、加速電圧の変動や電源電圧の変動があ
っても、倍率と回転の色収差が生じないので、ビームの
ボケはほとんど問題とならない。なお、製作誤差等を修
正するためにレンズ２には上述の補助コイル４を付設し
ており、この補助コイル４は、主コイルとは別個独立の
電源（図示されず）で駆動されるので、両レンズ２、５
の主コイル駆動電源を一つとしたことによる問題点は生
じない。また、補助コイル４のアンペアターンは、上述
のように主コイル６のアンペアターンの数十分の１以下
であってレンズ全体への影響は小さいので、補助コイル
駆動電源の精度は、１０-5程度のもので十分である。
【００２２】レンズ５の内側にも、上段の偏向器１６、
中段の偏向器１８、下段の偏向器２０、２１、２２が配
置されている。このうち、偏向器１６、１８ ２０はレ
ンズ収差低減用である。偏向器２１、２２はマスクステ
ージとターゲットステージのズレを補正するための偏向
器である。両偏向器２１、２２は、電子線のウエハ７へ
の垂直ランディングを確保するため２段にしているが、
補正量が小さいため１段でもよい。
中段の偏向器１８、下段の偏向器２０、２１、２２が配
置されている。このうち、偏向器１６、１８ ２０はレ
ンズ収差低減用である。偏向器２１、２２はマスクステ
ージとターゲットステージのズレを補正するための偏向
器である。両偏向器２１、２２は、電子線のウエハ７へ
の垂直ランディングを確保するため２段にしているが、
補正量が小さいため１段でもよい。
【００２３】レンズ５内の収差低減用の３台の偏向器の
うち、上段の偏向器１６と中段の偏向器１８は、レンズ
２内の各収差低減用偏向器１０、１２、１４と同様に主
コイル１６ａ、１８ａと補助コイル１６ｂ、１８ｂの組
み合わせコイルである。主コイルと補助コイルとのアン
ペアターンの比や位置関係は、偏向器１０、１２、１４
と同様である。これらの収差低減用偏向器１０、１２、
１４、１６及び１８の主コイル、並びに偏向器２０のコ
イルは、直列に接続されており、同一の電源２４によっ
て駆動される。
うち、上段の偏向器１６と中段の偏向器１８は、レンズ
２内の各収差低減用偏向器１０、１２、１４と同様に主
コイル１６ａ、１８ａと補助コイル１６ｂ、１８ｂの組
み合わせコイルである。主コイルと補助コイルとのアン
ペアターンの比や位置関係は、偏向器１０、１２、１４
と同様である。これらの収差低減用偏向器１０、１２、
１４、１６及び１８の主コイル、並びに偏向器２０のコ
イルは、直列に接続されており、同一の電源２４によっ
て駆動される。
【００２４】レンズ５の下段に配置されている偏向器２
０は、他の収差低減用偏向器と異なり、補助コイルを有
していない。これは、６台の収差低減用偏向器の内の５
台に調整用補助コイルを設けておけば、６台の偏向器間
の相対的な調整を行うことができるからである。また、
同様の理由から、偏向器１６と１８には、調整用抵抗が
並列に接続されているが、偏向器２０には調整用抵抗は
接続されていない。
０は、他の収差低減用偏向器と異なり、補助コイルを有
していない。これは、６台の収差低減用偏向器の内の５
台に調整用補助コイルを設けておけば、６台の偏向器間
の相対的な調整を行うことができるからである。また、
同様の理由から、偏向器１６と１８には、調整用抵抗が
並列に接続されているが、偏向器２０には調整用抵抗は
接続されていない。
【００２５】収差低減用偏向器の補助コイルは、副視野
が変わった時の収差最小の条件を与える偏向コイル電流
比を可変にすべく、すべて独立の駆動電源（図示され
ず）で駆動される。偏向器１０、１２、１４、１６、１
８及び２０は収差を消す電流比をシミュレーション等で
算出した偏向感度になるようターン数が決められてい
る。上述のように、製作誤差等は、符号２５、２６、２
７、２８で示した並列抵抗によってその偏向器の偏向感
度を調整することによって修正することができる。
が変わった時の収差最小の条件を与える偏向コイル電流
比を可変にすべく、すべて独立の駆動電源（図示され
ず）で駆動される。偏向器１０、１２、１４、１６、１
８及び２０は収差を消す電流比をシミュレーション等で
算出した偏向感度になるようターン数が決められてい
る。上述のように、製作誤差等は、符号２５、２６、２
７、２８で示した並列抵抗によってその偏向器の偏向感
度を調整することによって修正することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の一態様によれば、収差低減用偏向器の大部分は一台の
制御電源で実質的に制御でき、トータルでの偏向量はほ
ぼ０であるから、電源の不安定があってもビーム位置変
動を生じない。また、偏向器の大部分は並列に抵抗器を
接続すれば、製作誤差があっても収差最小の条件に合わ
せられる。また、各偏向器を主コイルと補助コイルに分
けて補助コイルを独立に制御すれば、副視野位置で収差
最小の条件がずれても修正が可能である。また、複数の
偏向器の主コイルの全て若しくは大部分、あるいは少な
くとも２個を一台の電源で駆動することとすれば、駆動
電源の数を減らすことができる。
の一態様によれば、収差低減用偏向器の大部分は一台の
制御電源で実質的に制御でき、トータルでの偏向量はほ
ぼ０であるから、電源の不安定があってもビーム位置変
動を生じない。また、偏向器の大部分は並列に抵抗器を
接続すれば、製作誤差があっても収差最小の条件に合わ
せられる。また、各偏向器を主コイルと補助コイルに分
けて補助コイルを独立に制御すれば、副視野位置で収差
最小の条件がずれても修正が可能である。また、複数の
偏向器の主コイルの全て若しくは大部分、あるいは少な
くとも２個を一台の電源で駆動することとすれば、駆動
電源の数を減らすことができる。
【００２７】さらに、２段のレンズを一台の電源で制御
すれば、加速電圧の変動や電源電圧の変動があってもビ
ームのボケはほとんど問題にならない。また、製作誤差
等を修正するための補助コイルを設け、別電源で制御す
れば、一つの電源で駆動するための問題点は発生しな
い。
すれば、加速電圧の変動や電源電圧の変動があってもビ
ームのボケはほとんど問題にならない。また、製作誤差
等を修正するための補助コイルを設け、別電源で制御す
れば、一つの電源で駆動するための問題点は発生しな
い。
【図１】本発明の１実施例に係る荷電粒子線光学系を示
す模式的側面図である。
す模式的側面図である。
１ マスク ２、５ レンズ ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 磁極 ３、６ 主コイル ４ 補助コイル ７ ウエハ ８、９ 偏向器 １０、１２、１４ 収差低減用偏向器 １０ａ、１２ａ、１４ａ 主コイル １０ｂ、１２ｂ、１４ｂ 補助コイル １６、１８、２０、２２ レンズ収差低減用偏向器 １６ａ、１８ａ 主コイル １６ｂ、１８ｂ
補助コイル ２１、２２ 偏向器 ２３、２４ 電源 ２５、２６、２７、２８
調整用抵抗
補助コイル ２１、２２ 偏向器 ２３、２４ 電源 ２５、２６、２７、２８
調整用抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｖ
Claims (7)
- 【請求項１】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面（被露光面）に投影結像す
る光学系であって；上記複数の偏向器の少なくとも１台
は、アンペアターンの大きい主コイルと、アンペアター
ンの小さい補助コイルからなる組み合わせコイルを有
し、 上記複数の偏向器の主コイルの少なくとも２個が同一の
電源で駆動されることを特徴とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項２】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面に投影結像する光学系であ
って；上記複数の偏向器の少なくとも２台は、該偏向器
のコイルが同一の電源に直列に接続されているととも
に、該コイルの少なくとも１個には並列に調整用抵抗が
配線されていることを特徴とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項３】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面に投影結像する光学系であ
って；上記レンズの少なくとも片方は、アンペアターン
の大きい主コイルと、アンペアターンの小さい補助コイ
ルからなる組み合わせコイルを有し、 該片方のレンズのアンペアターンの大きい主コイルと、
他方のレンズのコイル又は主コイルとが同一の電源で駆
動されることを特徴とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項４】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面に投影結像する光学系であ
って；上記２段のレンズの少なくとも片方には、該レン
ズのコイルに並列に調整用抵抗が配線されており、 該２段のレンズは同一の電源で駆動されることを特徴と
する荷電粒子線光学系。 - 【請求項５】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面に投影結像する光学系であ
って；上記偏向器のうちにＮ台のレンズ収差低減用の偏
向器が含まれており、 そのうち大部分の偏向器は、アンペアターンの大きい主
コイルと、アンペアターンの小さい補助コイルからなる
組み合わせコイルを有し、 上記複数の偏向器の主コイルの大部分が同一の電源で駆
動されることを特徴とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項６】 荷電粒子線照明を受けるマスクを通過し
てパターン化された荷電粒子線を、少なくとも２段のレ
ンズと複数の偏向器で試料面に投影結像する光学系であ
って；上記偏向器のうちにＮ台のレンズ収差低減用の偏
向器が含まれており、 そのうち大部分の偏向器は、該偏向器のコイルに並列に
調整用抵抗が配線されており、 該大部分の偏向器は同一の電源で駆動されることを特徴
とする荷電粒子線光学系。 - 【請求項７】 転写領域が複数の副視野に分割されて形
成されているマスクを通過してパターン化された荷電粒
子線を、少なくとも２段のレンズと複数の偏向器で各副
視野単位に試料面に転写を行う光学系であって；上記レ
ンズ、及び、複数の偏向器のうちの大部分の偏向器は、
各１台の制御電源で駆動され、かつ各副視野毎に、レン
ズの電流比あるいは偏向器の偏向感度比を微調整できる
機能を有することを特徴とする荷電粒子線光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245918A JPH1173900A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 荷電粒子線光学系 |
| US09/143,168 US6078054A (en) | 1997-08-28 | 1998-08-28 | Charged particle beam optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245918A JPH1173900A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 荷電粒子線光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1173900A true JPH1173900A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17140785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245918A Pending JPH1173900A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 荷電粒子線光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6078054A (ja) |
| JP (1) | JPH1173900A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000164165A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-06-16 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置 |
| DE10044199B9 (de) | 2000-09-07 | 2005-07-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Ablenkanordnung und Projektionssystem für geladene Teilchen |
| DE10109965A1 (de) | 2001-03-01 | 2002-09-12 | Zeiss Carl | Teilchenoptische Linsenanordnung und Verfahren unter Einsatz einer solchen Linsenanordnung |
| US20180104510A1 (en) * | 2016-05-27 | 2018-04-19 | Faye Hendley Elgart | Orthogonal double dipole cancer therapy treatment beam scanning apparatus and method of use thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980079377A (ko) * | 1997-03-25 | 1998-11-25 | 요시다쇼이치로 | 하전립자선 전사장치 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9245918A patent/JPH1173900A/ja active Pending
-
1998
- 1998-08-28 US US09/143,168 patent/US6078054A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6078054A (en) | 2000-06-20 |
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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 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040806 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060501 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060919 |