JPS5856966B2 - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS5856966B2 JPS5856966B2 JP15155477A JP15155477A JPS5856966B2 JP S5856966 B2 JPS5856966 B2 JP S5856966B2 JP 15155477 A JP15155477 A JP 15155477A JP 15155477 A JP15155477 A JP 15155477A JP S5856966 B2 JPS5856966 B2 JP S5856966B2
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- JP
- Japan
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- exposure
- electron beam
- pattern
- rectangular
- shape
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子ビームの形状および露光位置を制御する制
御回路に矩形パターンを分割した最適寸法の複数の単位
パターンと最終の余分パターンに対応する制御信号を順
次与えるようにした電子ビーム露光装置に関するもので
ある。
御回路に矩形パターンを分割した最適寸法の複数の単位
パターンと最終の余分パターンに対応する制御信号を順
次与えるようにした電子ビーム露光装置に関するもので
ある。
従来、電子ビーム露光装置の露光（または描画）は電子
ビームで走査する方式が用いられている力双この方式は
露光部分が僅かでも全体を電子ビームスポットで走査す
るから時間がかかる欠点がある。
ビームで走査する方式が用いられている力双この方式は
露光部分が僅かでも全体を電子ビームスポットで走査す
るから時間がかかる欠点がある。
これに対し、本出願人は電子銃からの電子ビームを２段
に配置した矩形アパーチャとそれぞれの次段に設けた偏
向器により電子ビームを所定形状に整形し、さらに整形
された電子ビームを集束レンズで縮小し偏向器で所定露
光位置に偏向して露光を行なうものを提案した。
に配置した矩形アパーチャとそれぞれの次段に設けた偏
向器により電子ビームを所定形状に整形し、さらに整形
された電子ビームを集束レンズで縮小し偏向器で所定露
光位置に偏向して露光を行なうものを提案した。
この場合は露光パターンを大きな矩形電子ビームで露光
するので前者に比べ露光時間が短縮される。
するので前者に比べ露光時間が短縮される。
このように、２段の矩形アパーチャを用い各種の形状の
矩形露光パターンが得られるが、前述のとおり最初の矩
形アパーチャに与える電子ビームはこれをカバーする程
度に一定であるから、とくに微小な露光パターンの場合
には露光の利用率がよいとは言えない。
矩形露光パターンが得られるが、前述のとおり最初の矩
形アパーチャに与える電子ビームはこれをカバーする程
度に一定であるから、とくに微小な露光パターンの場合
には露光の利用率がよいとは言えない。
これに対し、本出願人は最近、必要最小限の露光エネル
ギーで済み、しかも均一で効率のよい露光を行ないうる
方式を提案した。
ギーで済み、しかも均一で効率のよい露光を行ないうる
方式を提案した。
すなわち露光パターンの大きさに応じて電子ビームに所
定の高速振動の振幅と波形を与えるようにしたものであ
る。
定の高速振動の振幅と波形を与えるようにしたものであ
る。
−攪に与えられた露光パターンを露光する場合単位面積
に照射する電子量を等しくした場合、小さな露光ビーム
で偏向を速くした場合より大きな露光ビーふで偏向を遅
くした方が電子密度の効率が良いことが知られている。
に照射する電子量を等しくした場合、小さな露光ビーム
で偏向を速くした場合より大きな露光ビーふで偏向を遅
くした方が電子密度の効率が良いことが知られている。
このことは高速振動ビームの場合も同じである。
そこで最近は大きな露光ビームを使用する傾向にある。
また露光ビームの形状は露光パターンの形状に適合させ
た方が効率が良いことは明らかである。
た方が効率が良いことは明らかである。
そこでたとえば露光パターンに含１れる最大矩形ビーム
と残りの余分矩形ビームとを組合せて露光する方法が採
られている。
と残りの余分矩形ビームとを組合せて露光する方法が採
られている。
しかし露光ビームの大きさには装置容量等により当然制
限があるから大きな露光パターンに対しては制限内の最
適寸法の露光ビームの組合せで露光する必要があり、ま
た露光パターンの横長、縦長等の形状を考慮して露光ビ
ームの最適寸法を決めることが車重しい。
限があるから大きな露光パターンに対しては制限内の最
適寸法の露光ビームの組合せで露光する必要があり、ま
た露光パターンの横長、縦長等の形状を考慮して露光ビ
ームの最適寸法を決めることが車重しい。
本発明の目的は大きな各種形状の露光パターンに適合し
た最適寸法の露光ビームの組合せで露光される電子ビー
ム露光装置を提供することである。
た最適寸法の露光ビームの組合せで露光される電子ビー
ム露光装置を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明の電子ビーム露光装置
は電子ビームの露光径路に配置したアパーチャと関連し
電子ビームを偏向しビーム形状を制御する手段と該形状
の制御された電子ビームを偏向し露光位置を制御する手
段を有する電子ビーム露光装置において、前記電子ビー
ムの形状または露光位置を制御する手段の制御回路に矩
形寸法レジスタと単位寸法レジスタとを具え、該矩形寸
法レジスタに格納された露光パターンの大きさ情報を単
位寸法レジスタに格納された単位パターンの大きさ情報
で割算する割算回路を設け、該割算回路で求められた単
位寸法での露光回数と余分パターンの大きさとによって
露光を行なうようにしたことを特徴とするものである。
は電子ビームの露光径路に配置したアパーチャと関連し
電子ビームを偏向しビーム形状を制御する手段と該形状
の制御された電子ビームを偏向し露光位置を制御する手
段を有する電子ビーム露光装置において、前記電子ビー
ムの形状または露光位置を制御する手段の制御回路に矩
形寸法レジスタと単位寸法レジスタとを具え、該矩形寸
法レジスタに格納された露光パターンの大きさ情報を単
位寸法レジスタに格納された単位パターンの大きさ情報
で割算する割算回路を設け、該割算回路で求められた単
位寸法での露光回数と余分パターンの大きさとによって
露光を行なうようにしたことを特徴とするものである。
第１図は本発明の実施例の構成を示す説明図である。
同図に釦いて、電子銃１からの電子ビームを集束レンズ
２でビームブランキングプレート３の間を通してビーム
制限アパーチャ４上に集束して電子ビーム強度を一定に
制限する。
２でビームブランキングプレート３の間を通してビーム
制限アパーチャ４上に集束して電子ビーム強度を一定に
制限する。
次に縮小レンズ５を通して分布制御線偏向器６に入れる
。
。
ここでは左図の矢印２１で示すように高速振動偏向を与
える。
える。
高速振動した電子ビームを偏向器６の下方に配置した第
１アパーチヤプレート７の矩形アパーチャ２４の所定の
交角近傍に照射する。
１アパーチヤプレート７の矩形アパーチャ２４の所定の
交角近傍に照射する。
その状態は左図に示すように静止時の電子ビーム分布２
２゜２３が高速振動によりアパーチャ２４の１交角を挾
むｘｙ力方向エツジで規制される。
２゜２３が高速振動によりアパーチャ２４の１交角を挾
むｘｙ力方向エツジで規制される。
アパーチャ２４を通過した電子ビームは集束レンズ８と
矩形制限偏向器９を通過し、第２アパーチヤプレート１
０の矩形アパーチャ２６でアパーチャ２４の交角と対向
する交角を挾むｘｙ力方向エツジで規制され、露光ビー
ムの形状が制限される。
矩形制限偏向器９を通過し、第２アパーチヤプレート１
０の矩形アパーチャ２６でアパーチャ２４の交角と対向
する交角を挾むｘｙ力方向エツジで規制され、露光ビー
ムの形状が制限される。
すなわち、矩形制限偏向器９に対し後述するように矩形
寸法制御ＤＡ変換器（ＤＡＣ）２８ｘ、２８ｙから露光
パターンを分割する最適寸法の単位パターンのｘｙ力方
向制御信号ａ Ｘ ｐ ａ ｙＸ’Ｊたは最終の余分パ
ターンのｘｙ力方向制御信号ｂ ｘ 、ｂ ｙが与えら
れる。
寸法制御ＤＡ変換器（ＤＡＣ）２８ｘ、２８ｙから露光
パターンを分割する最適寸法の単位パターンのｘｙ力方
向制御信号ａ Ｘ ｐ ａ ｙＸ’Ｊたは最終の余分パ
ターンのｘｙ力方向制御信号ｂ ｘ 、ｂ ｙが与えら
れる。
第２アパーチヤプレート１０における電子ビームの状態
は、左図に示すように、単位パターンまたは余分パター
ンがアパーチャ２４とアパーチャ２６で規制されその電
子ビーム強度は分布２５で示される。
は、左図に示すように、単位パターンまたは余分パター
ンがアパーチャ２４とアパーチャ２６で規制されその電
子ビーム強度は分布２５で示される。
このようにして形成された単位パターンまたは余分パタ
ーンの露光ビームは位置決め偏向器１１を通して偏向さ
れ、縮小集束レンズ１２により試料１３上の露光パター
ン１４の露光位置に集束される。
ーンの露光ビームは位置決め偏向器１１を通して偏向さ
れ、縮小集束レンズ１２により試料１３上の露光パター
ン１４の露光位置に集束される。
位置決め偏向器１１では後述する露光パターンに対する
露光ビームの位置を指定するため、位置決めＤＡ変換器
（ＤＡＣ）２９ｘ、２９ｙからｘｙ力方向制御信号ｘ、
ｙが与えられて単位パターンの露光ビームが順次露光さ
れた最後に余分パターンの露光が行なわれて終了する。
露光ビームの位置を指定するため、位置決めＤＡ変換器
（ＤＡＣ）２９ｘ、２９ｙからｘｙ力方向制御信号ｘ、
ｙが与えられて単位パターンの露光ビームが順次露光さ
れた最後に余分パターンの露光が行なわれて終了する。
左図のビーム分布形状２７は最終の露光ビーム分布を示
す。
す。
第２図ａ＋ｂは第１図の本発明の要部である矩形制限偏
向器９ち・よび位置決め偏向器１１の制御回路の具体回
路を示す。
向器９ち・よび位置決め偏向器１１の制御回路の具体回
路を示す。
同図ａは露光パターンに対する本発明の露光ビームによ
る露光方法の説明図である。
る露光方法の説明図である。
同図ａに鮫いて、露光パターンデータとして始点Ｘ１．
Ｙ１パターン３０の大きさＸ２．￥２ とし、露光ビー
ムの単位パターン３１の寸法ａ Ｘ ｙａｙとする。
Ｙ１パターン３０の大きさＸ２．￥２ とし、露光ビー
ムの単位パターン３１の寸法ａ Ｘ ｙａｙとする。
この単位パターン３１の領域（ａｘｙａｙ）は大きな露
光パターン３０の領域（Ｘ２゜Ｙ２）に対しＸ方向とｙ
方向に順次並べて露光するもので、その形状は露光パタ
ーンの形状に適合するものであることが望ましい。
光パターン３０の領域（Ｘ２゜Ｙ２）に対しＸ方向とｙ
方向に順次並べて露光するもので、その形状は露光パタ
ーンの形状に適合するものであることが望ましい。
たとえば露光パターンが横長であれば横長に、縦長であ
れば縦長に、大きな電極に対しては大きく、線幅であれ
ばそれに合せて設定される。
れば縦長に、大きな電極に対しては大きく、線幅であれ
ばそれに合せて設定される。
その大きさは偏向器の高精度範囲において前述の電子密
度の効率がよいように成るべく大きく選ばれる。
度の効率がよいように成るべく大きく選ばれる。
このような最適寸法でＸ方向、ｙ方向に区分してゆくと
最後に余分パターン３２が残る。
最後に余分パターン３２が残る。
そのＸ方向の寸法はｂｘｔ ｙ方向の寸法はｂｙとなる
。
。
単位パターン３１（ａｘ、ａｙ）は露光パターンごとに
指定してもよいし、露光パターングループごとに指定し
てもよい。
指定してもよいし、露光パターングループごとに指定し
てもよい。
同図すにむいて、中央処理装置（ＣＵＰ）３３から以上
説明したようなパターンデータを受けとると、露光パタ
ーンの大きさＸ２．Ｙ２はレジスタ３４ｘ、３４ｙに、
単位パターンの大きさａＸ。
説明したようなパターンデータを受けとると、露光パタ
ーンの大きさＸ２．Ｙ２はレジスタ３４ｘ、３４ｙに、
単位パターンの大きさａＸ。
ａｙはレジスタ３５ｘ、３５ｙに、始点Ｘ１．Ｙｌはレ
ジスタ３６ｘ、３６ｙに入れる。
ジスタ３６ｘ、３６ｙに入れる。
そして次式の関係にあるものとする。
Ｘ２ ＝ｍｘ ａ ｘ＋ｂ ｘ （
１）Ｙ２＝ｍｙ ａ ｙ＋ｂ ｙ ’
（２）式（１）、 （２）より割算回路３７ｘでＸ
２ ／ ａ ｘを、同３７ｙで￥２／ａｙを求め商ｍＸ
２ｍｙをレジスタ３８ｘ、３８ｙに、余りｂＸ、ｂｙを
レジスタ３９ｘ、３９ｙに入れる。
１）Ｙ２＝ｍｙ ａ ｙ＋ｂ ｙ ’
（２）式（１）、 （２）より割算回路３７ｘでＸ
２ ／ ａ ｘを、同３７ｙで￥２／ａｙを求め商ｍＸ
２ｍｙをレジスタ３８ｘ、３８ｙに、余りｂＸ、ｂｙを
レジスタ３９ｘ、３９ｙに入れる。
クロック発生器５３でカウントされるカウンタ５４ｘ、
５４ｙは書き始めは零にセットされ、矩形寸法制御ＤＡ
Ｃ２８ｙ。
５４ｙは書き始めは零にセットされ、矩形寸法制御ＤＡ
Ｃ２８ｙ。
２８ｙにはａｘ、ａｙのデータが入る。
ａｘｔａｙの単位パターン３１を１つ書く度にカウンタ
５４ｘにクロックが入り、コンパレータ５２ｘの左右が
一致する１でａＸ、ａｙの単位パターンの露光ビームに
よる露光が行なわれる。
５４ｘにクロックが入り、コンパレータ５２ｘの左右が
一致する１でａＸ、ａｙの単位パターンの露光ビームに
よる露光が行なわれる。
この時フルアダー５０ｘによってＡＮＤゲー）４０ｘを
介してレジスタ３６ｘの内容のＸｌ とａＸとの加算が
クロックに対応して行なわれ、単位パターンによる露光
ビームの位置はａｘずつ移動する。
介してレジスタ３６ｘの内容のＸｌ とａＸとの加算が
クロックに対応して行なわれ、単位パターンによる露光
ビームの位置はａｘずつ移動する。
ｍｘ個の露光が終ってコンパレータ５２ｘの左右が一致
すると一致信号がマルチプレクサ５７ｘに入り、矩形寸
法制御ＤＡＣ２８ｘには（ｂｘ、ａｙ）の余分パターン
３２のデータが入り１個のみ露光する。
すると一致信号がマルチプレクサ５７ｘに入り、矩形寸
法制御ＤＡＣ２８ｘには（ｂｘ、ａｙ）の余分パターン
３２のデータが入り１個のみ露光する。
ここ１で終ると、マルチバイブレータ５５からの信号で
カウンタ５４ｘがリセットされ、同時にフルアダー５０
ｙにより前述と同様にＡＮＤゲート４０ｙを介しレジス
タ３６ｙの内容の￥１ とａｙとの加算が行なわれて
、単位パターン３１の露光ビームの位置は−（Ｘ□、Ｙ
＋ａｙ）に移動する。
カウンタ５４ｘがリセットされ、同時にフルアダー５０
ｙにより前述と同様にＡＮＤゲート４０ｙを介しレジス
タ３６ｙの内容の￥１ とａｙとの加算が行なわれて
、単位パターン３１の露光ビームの位置は−（Ｘ□、Ｙ
＋ａｙ）に移動する。
ｍ７個の単位パターンの露光が終ってコンパレータ５２
ｙの左右が一致する１で上記手順が繰返えされる。
ｙの左右が一致する１で上記手順が繰返えされる。
コンバータ５２ｙが一致すると矩形寸法制御ＤＡＣ２８
ｙには（ａｘｔ ｂｙ）が入り一行書き終ってコンパレ
ータ５２ｙ、５２ｘが同時に一致すると、矩形寸法制御
ＤＡＣ２８ｙには（ｂｘ、ｂｙ）のデータが入ってパタ
ーン露光を終了する。
ｙには（ａｘｔ ｂｙ）が入り一行書き終ってコンパレ
ータ５２ｙ、５２ｘが同時に一致すると、矩形寸法制御
ＤＡＣ２８ｙには（ｂｘ、ｂｙ）のデータが入ってパタ
ーン露光を終了する。
右下の隅の（ｂｘ、ｂｙ）の露光が終ると、マルチバイ
ブレータ５６からの信号がＡＮＤゲート５８に入り、マ
ルチバイブレータ５５からの信号と論理積がとられＣＵ
Ｐ３３に終了信号を送る。
ブレータ５６からの信号がＡＮＤゲート５８に入り、マ
ルチバイブレータ５５からの信号と論理積がとられＣＵ
Ｐ３３に終了信号を送る。
第１図に示すように、矩形寸法制御ＤＡＣ２８Ｘ。
２８ｙの出力によりそれぞれ矩形制限偏向器９Ｘ。
９ｙを動作させる。
一方、レジスタ３６ｘ、３６ｙの内容の始点位置Ｘ１．
Ｙｌに対し、前述のように、フルアダー５０ｘ、５０ｙ
とカウンタ５１ｘ、５１ｙによりそれぞれａｘ、ａｙが
１つづつ加算され、第１図に示すように、位置決めＤＡ
Ｃ２９ｘ、２９ｙを介して位置決め偏向器１１ｘ、１１
ｙを制御する。
Ｙｌに対し、前述のように、フルアダー５０ｘ、５０ｙ
とカウンタ５１ｘ、５１ｙによりそれぞれａｘ、ａｙが
１つづつ加算され、第１図に示すように、位置決めＤＡ
Ｃ２９ｘ、２９ｙを介して位置決め偏向器１１ｘ、１１
ｙを制御する。
以上説明したように、本発明によれば、電子ビーム露光
装置の電子ビームの形状または露光位置を制御する偏向
器の制御回路に矩形寸法レジスタと単位寸法レジスタを
具え、該矩形寸法レジスタと単位寸法レジスタの内容か
ら単位寸法で露光する回数と余分パターンの大きさを求
め、これらに対応する制御信号を順次前記制御回路に与
えて電子ビームの形状または露光位置の制御を行なうも
のである。
装置の電子ビームの形状または露光位置を制御する偏向
器の制御回路に矩形寸法レジスタと単位寸法レジスタを
具え、該矩形寸法レジスタと単位寸法レジスタの内容か
ら単位寸法で露光する回数と余分パターンの大きさを求
め、これらに対応する制御信号を順次前記制御回路に与
えて電子ビームの形状または露光位置の制御を行なうも
のである。
これにより大きな露光パターンに対しその形状に応じた
形状の大きな単位パターンで露光を行なうことができる
から、電子密度の効率も良くかつ露光速度も高く大きな
露光パターンに適した電子ビーム露光装置を実現するこ
とができる。
形状の大きな単位パターンで露光を行なうことができる
から、電子密度の効率も良くかつ露光速度も高く大きな
露光パターンに適した電子ビーム露光装置を実現するこ
とができる。
第１図は本発明の電子ビーム露光装置の実施例説明図、
第２図は第１図の実施例の要部の具体回路の説明図であ
り、図中、１は電子銃、２，８は集束レンズ、５は縮小
レンズ、６は分布制御形偏向器、７は第１アパーチヤプ
レート、９は矩形制限偏向器、１０は第２アパーチヤプ
レート、１１は位置決め偏向器、１２は縮小集束レンズ
、１３は試料、１４は露光パターン、２４，２６はアパ
ーチャ、２８ｘ、２８ｙは矩形寸法制御ＤＡＣ１２９ｘ
、２９ｙは位置決めＤＡＣ１３０は露光パターン、３１
は単位パターン、３２は余分パターンを示す。
第２図は第１図の実施例の要部の具体回路の説明図であ
り、図中、１は電子銃、２，８は集束レンズ、５は縮小
レンズ、６は分布制御形偏向器、７は第１アパーチヤプ
レート、９は矩形制限偏向器、１０は第２アパーチヤプ
レート、１１は位置決め偏向器、１２は縮小集束レンズ
、１３は試料、１４は露光パターン、２４，２６はアパ
ーチャ、２８ｘ、２８ｙは矩形寸法制御ＤＡＣ１２９ｘ
、２９ｙは位置決めＤＡＣ１３０は露光パターン、３１
は単位パターン、３２は余分パターンを示す。
Claims (1)
- １ 電子ビームの露光径路に配置したアパーチャと関連
し電子ビームを偏向しビーム形状を制御する手段と該形
状の制御された電子ビームを偏向し露光位置を制御する
手段を有する電子ビーム露光装置において、前記電子ビ
ームの形状または露光位置を制御する手段の制御回路に
矩形寸法レジスタと単位寸法レジスタとを具え、該矩形
寸法レジスタに格納された露光パターンの大きさ情報を
単位寸法レジスタに格納された単位パターンの大きさ情
報で割算する割算回路を設け、該割算回路で求められた
単位寸法での露光する回数と余分パターンの大きさとに
よって露光を行なうようにしたことを特徴とする電子ビ
ーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15155477A JPS5856966B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15155477A JPS5856966B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5483772A JPS5483772A (en) | 1979-07-04 |
| JPS5856966B2 true JPS5856966B2 (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=15521051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15155477A Expired JPS5856966B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856966B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61146237A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
| JPH0330088Y2 (ja) * | 1986-12-26 | 1991-06-26 |
-
1977
- 1977-12-16 JP JP15155477A patent/JPS5856966B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61146237A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
| JPH0330088Y2 (ja) * | 1986-12-26 | 1991-06-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5483772A (en) | 1979-07-04 |
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