JPS5870529A - Charged beam optical lens-barrel - Google Patents
Charged beam optical lens-barrelInfo
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- JPS5870529A JPS5870529A JP16897681A JP16897681A JPS5870529A JP S5870529 A JPS5870529 A JP S5870529A JP 16897681 A JP16897681 A JP 16897681A JP 16897681 A JP16897681 A JP 16897681A JP S5870529 A JPS5870529 A JP S5870529A
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- Japan
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- deflector
- aperture
- lens
- crossover
- masks
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- Pending
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Classifications
-
- 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
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(1)発明の技術分野
本発明線、電子ビーム露光装置やイオンビーム露光装置
等の荷電ビーム露光装置に用いられる荷電ビーム元学鏡
wJK係わシ、特にビーム寸法可変機能を有した荷電ビ
ーム光学鏡筒の改良に関する。Detailed Description of the Invention (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a charged beam source mirror wJK used in a charged beam exposure device such as an electron beam exposure device or an ion beam exposure device, especially a variable beam dimension. This invention relates to improvements in a charged beam optical column with functions.
(!I従来技術
近時、半導体ウェーハやiスフ基板等の試料に微細パタ
ーンを形成するものとして各種の電子ビーム露光装置が
開発されている。そして、これらの装置のうちで電子ビ
ームの寸法および形状を可変しながら描画を行う、所謂
ビーム寸法可変型の電子ビーム露光装置が高速描画に最
も適していると云われている。(! PRIOR TECHNOLOGY Recently, various electron beam exposure devices have been developed to form fine patterns on samples such as semiconductor wafers and I-Series substrates. It is said that a so-called variable beam dimension type electron beam exposure apparatus, which performs writing while changing the shape, is most suitable for high-speed writing.
第1図はこのような装置に用いられゐ従来の電子ビーム
光学鏡筒の要部を示す概略構成図である。図中1はビー
ム整形用の第1アパーチヤマスク、2はコンデンサレン
ズ、3は偏向器、4はビーム整形用の第2アパーチヤマ
スクである。第1アパーチヤマスク1の上方に形成され
た第1クロスオーバP1は、レンズJKよシ偏向器3の
偏向中心に結像され、この偏向中心に第2クロスオーバ
P1が形成されている。第1アパーチヤマスク1のアパ
ーチャは、レンズ2によ如第2−アパーチャマスク4上
に投影され、このマスク4上にアパーチャ鐵P、が形成
されている。しかして、偏向器3により電子ビームを所
定方向に偏向すると、上記アパーチャ摩Ps の第2ア
パーチヤマスク4のアパーチャに対する位置が変rヒす
る。すなわち、第2アパーチヤマスク4のアパーチャと
アパーチャ鐵Psとの重なり状態が変化する。これによ
シ図示しないレンズ等によって第2アパーチヤマスク4
のアパーチャを試料面上に結像すると、最終的に試料面
に結像される鍬は前記第2アパーチヤ4のアパーチャと
アパーチャ(11P sとの重な多部分となる。したが
って、偏向器3で電子ビームを偏向することによって、
試料面に照射されるビームの寸法および形状を可変でき
ることに麿る。FIG. 1 is a schematic diagram showing the main parts of a conventional electron beam optical column used in such an apparatus. In the figure, 1 is a first aperture mask for beam shaping, 2 is a condenser lens, 3 is a deflector, and 4 is a second aperture mask for beam shaping. The first crossover P1 formed above the first aperture mask 1 is imaged at the deflection center of the deflector 3 from the lens JK, and the second crossover P1 is formed at this deflection center. The aperture of the first aperture mask 1 is projected by the lens 2 onto a second aperture mask 4, on which an aperture iron P is formed. When the electron beam is deflected in a predetermined direction by the deflector 3, the position of the aperture Ps with respect to the aperture of the second aperture mask 4 changes. That is, the overlapping state of the apertures of the second aperture mask 4 and the aperture iron Ps changes. This allows the second aperture mask 4 to be formed by a lens (not shown) or the like.
When the aperture of the second aperture 4 is imaged on the sample surface, the hoe that is finally imaged on the sample surface becomes a multi-part overlap between the aperture of the second aperture 4 and the aperture (11Ps). By deflecting the electron beam,
The advantage is that the size and shape of the beam irradiated onto the sample surface can be varied.
(3)従来技術の間匙点
前記第1図に示した構成では、偏向器3の偏向中心にク
ロスオーバP、がないと、ビームの寸法や形状等を変え
たときに試料面に照射されるビーム強度が変動する。こ
のため、偏向器Sの偏向中心にクロスオーバP、を形成
するためのレンズ2が不可決となり、これがために構成
成が複雑になることからその調整が煩雑で安定性に欠け
る等の問題があった。(3) Intermediate point of the conventional technology In the configuration shown in FIG. The beam intensity fluctuates. For this reason, the lens 2 for forming the crossover P at the deflection center of the deflector S becomes unstable, and this makes the configuration complicated, causing problems such as complicated adjustment and lack of stability. there were.
一方、上記問題を解決するために1 レンズ系の縮小率
を大きくして物点での焦点深度を大きくすることKよシ
、前記レンズ2を省略し第2図に示す如く各アパーチャ
マスク1,4間に2組の偏向@ 5 、 r;を配置し
たものが発表されている( Hug’hes Res+
ear ch Lab )。しがしながら、この構造で
は2枚のアパーチャマスク1.4の間隔を広くするとビ
ームのぼけが大きく(解像度が悪く)々シ、狭くすると
2組の偏向器を入れるべきスペースが小さくなりその製
作が困難になる等の欠点があった。なお、上記し九問題
はイオンビーム光学鏡筒についても云えることである。On the other hand, in order to solve the above problem, it is necessary to increase the depth of focus at the object point by increasing the reduction ratio of the lens system.The lens 2 is omitted and each aperture mask 1, as shown in FIG. A model in which two sets of deflections @5, r; are arranged between 4 and 4 has been announced (Hug'hes Res+
EARCH LAB). However, with this structure, if the distance between the two aperture masks 1.4 is widened, the beam will become blurred (resolution is poor), and if the distance is narrowed, the space for the two sets of deflectors will become smaller, making it difficult to manufacture them. There were drawbacks such as difficulty in Incidentally, the above-mentioned nine problems also apply to ion beam optical column.
(4)発明の目的
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、偏向器の偏向中心にクロスオーバを形
成するためのレンズを要することなくビームの寸法およ
び形状を変えることができ、装置構成の簡略化、ローコ
スト化および安定性向上をはかシ得て、かつアパーチャ
マスク間の距離を短“くでき解像度の向上をはかシ得る
荷電ビーム光学鏡筒を提供することにある。(4) Purpose of the Invention The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to improve the size and shape of the beam without requiring a lens for forming a crossover at the center of deflection of the deflector. We have developed a charged beam optical column that can simplify the device configuration, reduce costs, and improve stability, and that can shorten the distance between aperture masks and improve resolution. It is about providing.
(5)発明の要約
本発明は2枚のアパーチャマスクと2組の偏向器とによ
シビームの寸法および形状を可変せしめる荷電ビーム光
学鏡筒において、2組の偏向器の一方を各アパーチャマ
スク間に配置すると共に他方を各アパーチャマスクの試
料側或いはビーム入射側に配置したものである。(5) Summary of the Invention The present invention provides a charged beam optical lens barrel that uses two aperture masks and two sets of deflectors to vary the size and shape of a beam. and the other one is placed on the sample side or beam incidence side of each aperture mask.
(2)発明の効果
物点での焦点深度を大きくすることによシ2枚のアパー
チャマスク間のレンズを省略しているので、装置構成の
簡略化およびローコスト化をはかシ帰る。さらに、レン
ズを省略したことによりこのレンズに伴う軸合わせ、そ
の他の調整が不要となシ安定性の向上をはかシ得る。ま
た、アパーチャマスク間に配置する偏向器・が1組でよ
いので、アパーチャマスク間の距離を短くすることがで
き、これによって解像度の向上をはかシ優る。(2) Since the lens between the two aperture masks is omitted by increasing the depth of focus at the effect object point of the invention, the device configuration can be simplified and costs can be reduced. Furthermore, since the lens is omitted, there is no need for axis alignment or other adjustments associated with this lens, and stability can be improved. Furthermore, since only one set of deflectors is required between the aperture masks, the distance between the aperture masks can be shortened, thereby greatly improving resolution.
(7)発明の実施例 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(7) Examples of the invention Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
第3図は本発明を電子ビーム露光装置に適用した一実施
例を示す概略構成図である。図中11はカソードIla
、クエネルト電極11bおよびアノードIICからなる
電子銃であり、この電子銃11から発射された電子ビー
ムはコンデンサレンズ12の上方近傍にクロスオーバQ
、を形成する。クロスオーバQ1はコンデンサレンズ1
2によシ拡大され第1および第2のビーム整形用アパー
チャマスク13.14の中央部に結像される。アパーチ
ャマスク13゜14間には第1の偏向器z5が配置され
、第2のアパーチャマスクZ4の下方には第2の偏向器
16が配置されている。第1の偏向器I5はアパーチャ
マスク1 j t I 4の各アパーチャとの関係によ
シビームの寸法および形状を変化させるもので、第2の
偏向器16は第1の偏向器。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an electron beam exposure apparatus. 11 in the figure is the cathode Ila
, an electron gun consisting of a Quesnelt electrode 11b and an anode IIC, and an electron beam emitted from this electron gun 11 is passed through a crossover Q near the upper part of a condenser lens 12.
, form. Crossover Q1 is condenser lens 1
2 and is imaged at the center of the first and second beam shaping aperture masks 13 and 14. A first deflector z5 is arranged between the aperture masks 13 and 14, and a second deflector 16 is arranged below the second aperture mask Z4. The first deflector I5 changes the size and shape of the beam depending on the relationship with each aperture of the aperture mask 1jtI4, and the second deflector 16 is the first deflector.
I5によって傾けられたビームの方向を光軸に合わせる
ためのものである。アパーチャマスクIs 、14およ
び偏向器15.16を介して整形されたビームは、下方
の縮小レンズ11および対物レンズ18によシ縮小され
、試料面19上に結像される。かくして整形ビームが試
料面19に照射されるものとなっている。This is for aligning the direction of the beam tilted by I5 with the optical axis. The beam shaped through the aperture mask Is, 14 and the deflector 15, 16 is reduced by the lower reduction lens 11 and objective lens 18, and imaged onto the sample surface 19. In this way, the sample surface 19 is irradiated with a shaped beam.
このような構成であれば、第1の偏向器15でビームを
所定量偏向し、第2の偏向器16で上記偏向されたビー
ムをSF)戻すことKよシ、試料fJ19上に照射され
るビームの寸法および形状を可変制御することができる
。そしてこの場合、2枚のアパーチャマスク13.14
間にレンズを設ける必要がなく、構成の簡略化、ローコ
スト化および安定性向上をはかり得る。さらに、アパー
チャマスク13.14の間隔は第1の偏向器15のみが
配置でき得る程度の距離であればよく、アパーチャマス
ク間に2組の偏くすることができる。つtシ、解津度の
向上をはかbiると云う効果を奏する。ちなみに前記レ
ンズ17.18による縮小率を1/100とすればアパ
ーチャマスク13.14間の距離は20〔關〕程度で良
く、この距離は第1の偏向器I5を配置するのに十分で
あり、また解像度にもほとんど影響を与えない範囲であ
った。With such a configuration, the first deflector 15 deflects the beam by a predetermined amount, and the second deflector 16 returns the deflected beam (SF) to the sample fJ19. The size and shape of the beam can be variably controlled. And in this case, two aperture masks 13.14
There is no need to provide a lens between the two, making it possible to simplify the configuration, reduce costs, and improve stability. Further, the distance between the aperture masks 13 and 14 may be such that only the first deflector 15 can be disposed, and two sets of aperture masks can be biased. This has the effect of improving the degree of resolution. By the way, if the reduction ratio by the lens 17.18 is 1/100, the distance between the aperture masks 13.14 may be about 20 [degrees], and this distance is sufficient to arrange the first deflector I5. , and it was within a range that had almost no effect on resolution.
(8)発明の変形例
本発明拡上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。例えば、前記第2の偏向器を前記第1のアパ
ーチャマスクの上方に配置するようKして奄よい。さら
に、偏向器としては、静電偏向或いは電磁偏向のいずれ
を利用したものでもよい。また、実施例では電子ビーム
露光装置に適用した場合を説明したが、イオンビーム露
光装置にも適用することができる。さらに、露光装置に
限らずビームの寸法や形状等を可変する必要のある各種
の荷電ビーム装置に通用することも可能である。(8) Modifications of the Invention The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof. For example, the second deflector may be arranged above the first aperture mask. Furthermore, the deflector may utilize either electrostatic deflection or electromagnetic deflection. Further, in the embodiment, a case where the present invention is applied to an electron beam exposure apparatus has been described, but the present invention can also be applied to an ion beam exposure apparatus. Furthermore, the present invention is applicable not only to exposure apparatuses but also to various charged beam apparatuses that require variable beam dimensions, shapes, etc.
第1図および第2図はそれぞれ従来の電子ビーム光学鏡
筒の要部を示す概略構成図、第3図は本発明を電子ビー
ム露光装置に適用した一実施例を示す概略構成図である
。
11・・・電子銃、12・・・コンデンサレンズ、13
.14・・・ビーム整形用アパーチャマスク、15.1
6・・・偏向器、11・・・縮小レンズ、18・一対i
レンズ、19・・・試料面。FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing the main parts of a conventional electron beam optical column, respectively, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an electron beam exposure apparatus. 11... Electron gun, 12... Condenser lens, 13
.. 14... Aperture mask for beam shaping, 15.1
6... Deflector, 11... Reduction lens, 18. Pair i
Lens, 19...sample surface.
Claims (1)
偏向器とを傳え、荷電ビームの寸法または形状を可変制
御し該ビームを試料面上に照射する荷電ビーム光学鏡筒
において、上記2組の偏向器の一方を上記各アパーチャ
マスク間に配置すゐと共に、他方を上記各7パーチヤマ
スクよ〕試料面側或いはビーム入射側に配置してなる仁
とを特徴とする荷電ビー五党学鏡簡。In a charged beam optical column that includes two aperture masks and two sets of deflectors arranged to face each other and variably controls the size or shape of a charged beam and irradiates the beam onto a sample surface, the above-mentioned 2. A charged bee five-party mirror characterized in that one of the set of deflectors is disposed between each of the aperture masks, and the other is disposed on the sample surface side or beam incidence side of each of the seven aperture masks. Simple.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16897681A JPS5870529A (en) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | Charged beam optical lens-barrel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16897681A JPS5870529A (en) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | Charged beam optical lens-barrel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5870529A true JPS5870529A (en) | 1983-04-27 |
Family
ID=15878044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16897681A Pending JPS5870529A (en) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | Charged beam optical lens-barrel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5870529A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60254617A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Toshiba Mach Co Ltd | Electrooptic lens-barrel |
-
1981
- 1981-10-22 JP JP16897681A patent/JPS5870529A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60254617A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-16 | Toshiba Mach Co Ltd | Electrooptic lens-barrel |
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