JPS59124720A - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS59124720A JPS59124720A JP23377582A JP23377582A JPS59124720A JP S59124720 A JPS59124720 A JP S59124720A JP 23377582 A JP23377582 A JP 23377582A JP 23377582 A JP23377582 A JP 23377582A JP S59124720 A JPS59124720 A JP S59124720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- sample
- focusing lens
- focusing
- coil
- 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.)
- Granted
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１） 発明の技術分野
本発明は電子ビーム露光装置に係り、特に電子ビーム露
光装置の偏向集束用の投影レンズ系の改良に関する。
光装置の偏向集束用の投影レンズ系の改良に関する。
（２） 技術の背景
近時、電子ビーム露光装置に於ては、可変矩形電子ビー
ム露光装置が知られている。
ム露光装置が知られている。
この電子ビーム露光装置では電子ビーム源から放出した
電子ビームを集束レンズによって矩形状の通過口を有す
るマスクに照射し、上記通過口を通過した矩形状ビーム
を偏向、集束系の投影レンズ系によって露光試料上にコ
ンピュータ制御によってデジタル的に°矩形状のビーム
を照射する様になされている。
電子ビームを集束レンズによって矩形状の通過口を有す
るマスクに照射し、上記通過口を通過した矩形状ビーム
を偏向、集束系の投影レンズ系によって露光試料上にコ
ンピュータ制御によってデジタル的に°矩形状のビーム
を照射する様になされている。
これら電子ビーム露光装置では上記投影レンズとして偏
向角を大きくするために電子ビーム電流を大きくする必
要があった。
向角を大きくするために電子ビーム電流を大きくする必
要があった。
このため投影レンズ系は第１図に示すように構成してい
た。
た。
同図に於て１は陰極から上述した集束レンズや矩形の通
過口を有するマスクを通過して集束された電子ビームで
、第１の偏向コイル２並に試料４へ電子ビームを集束さ
せる集束レンズ５によって電子ビームが立ち上がる部分
に第２の偏向コイル６を設け、これら第１及び第２の偏
向コイルは互に直列に接続すると共に互に直交（９０°
±２５°前後）配置する。
過口を有するマスクを通過して集束された電子ビームで
、第１の偏向コイル２並に試料４へ電子ビームを集束さ
せる集束レンズ５によって電子ビームが立ち上がる部分
に第２の偏向コイル６を設け、これら第１及び第２の偏
向コイルは互に直列に接続すると共に互に直交（９０°
±２５°前後）配置する。
この様な電子ビーム露光装置の収束半角αは７ｍｗｒａ
ｄ程度である。
ｄ程度である。
電子ビームの電流密度Ｊは
Ｊ−πβα２・・・・・ （１）
で与えられ、βは輝度で陰極に硼化ランタン（Ｌ ａ
Ｂ ６）を用いると３Ｘ１０ Ａ／ｃ＋（／ｓｒ程度
の値を得る。
Ｂ ６）を用いると３Ｘ１０ Ａ／ｃ＋（／ｓｒ程度
の値を得る。
今、試料４の露光面より集束レンズの中心部迄の距離を
５０田にとるとＪの値は（１）式から５０Ａ／ｃｏ？程
度で色収差や球面収差は０．１〜０．２μ程度の値とな
る。
５０田にとるとＪの値は（１）式から５０Ａ／ｃｏ？程
度で色収差や球面収差は０．１〜０．２μ程度の値とな
る。
（３） 従来技術と問題点
上記した投影レンズ系の電流密度で０．５μ程度の詳細
パターンを描画するような電子ビーム露光装置では電流
密度を２００ Ａ／ｃＪ程度迄程度る必要がある。
パターンを描画するような電子ビーム露光装置では電流
密度を２００ Ａ／ｃＪ程度迄程度る必要がある。
然し、 （１）式から解る様にβは陰極の材質等で定ま
り、αを大きく取る結果となる。然しαを１５ｔｍｒａ
ｄ程度にしてＪ＝２００八／ｄにすると球面収差はαの
３乗に比例して大きくなるために０．１〜０．２μの球
面収差は０．Ｂμと大きくなる欠点があった。
り、αを大きく取る結果となる。然しαを１５ｔｍｒａ
ｄ程度にしてＪ＝２００八／ｄにすると球面収差はαの
３乗に比例して大きくなるために０．１〜０．２μの球
面収差は０．Ｂμと大きくなる欠点があった。
更に第２図に示す様に試料４に高さ方向の変動Ｔ（１，
Ｈ２があると電子ビーノ、１は角度θで試料４に集束さ
れるとすれば実際に試料４を露光すべき位置に対し誤差
Ｄ１又はＤ２を発生する欠点がある。
Ｈ２があると電子ビーノ、１は角度θで試料４に集束さ
れるとすれば実際に試料４を露光すべき位置に対し誤差
Ｄ１又はＤ２を発生する欠点がある。
（４） 発明の目的
本発明は上記欠点に鑑みなされたものであり電子ビーム
の電流密度を大きくとって偏向角を大きくすると共に試
料前面で電子ビームを垂直入射させるようにして試料の
高さ方向の誤差に基く露光パターン寸法誤差を無くすよ
うにした電子ビーム露光装置を提供することを目的とす
るものである。
の電流密度を大きくとって偏向角を大きくすると共に試
料前面で電子ビームを垂直入射させるようにして試料の
高さ方向の誤差に基く露光パターン寸法誤差を無くすよ
うにした電子ビーム露光装置を提供することを目的とす
るものである。
（５） 発明の構成
そして上記目的は本発明によれば電子源より出射した電
子ビームの偏向手段と、該偏向手段の外側に第１のボー
ルビごスギャソブが位置する第１の電子ビーム集束用コ
イルと、該第１のポールピースギャップより試用面に近
い位置に配置された第２のポールピースギャップを有す
る第２の電子ビーム集束用コイルを備え、該第１．第２
電子ビーム集束用コイルを通過した該電子ビームを該試
料に照射するようにしたことを特徴とする電子ビーム露
光装置によって達成される。
子ビームの偏向手段と、該偏向手段の外側に第１のボー
ルビごスギャソブが位置する第１の電子ビーム集束用コ
イルと、該第１のポールピースギャップより試用面に近
い位置に配置された第２のポールピースギャップを有す
る第２の電子ビーム集束用コイルを備え、該第１．第２
電子ビーム集束用コイルを通過した該電子ビームを該試
料に照射するようにしたことを特徴とする電子ビーム露
光装置によって達成される。
（６） 発明の実施例
以下９本発明の一実施例を第３図乃至第５図について詳
記する。
記する。
第３図は本発明の電子ビーム露光装置に用いる集束、偏
向用の投影レンズ系の原理的構成を示すものであり、第
１の偏向コイル２及び第２の偏向コイル６は直交して互
に直列接続され、第１の集束レンズ５の磁束の多く発生
する部分に即ち電子ビームの曲げられる部分に第２の偏
向コイルが配設され、更に第１の集束レンズ５の次段に
第１の集束レンズと同様の第２の集束レンズ７を試料４
と第１の集束レンズ間に設けると、第１の集束レ５− ンズ５のコイル５ａによってポールピース５ｂ。
向用の投影レンズ系の原理的構成を示すものであり、第
１の偏向コイル２及び第２の偏向コイル６は直交して互
に直列接続され、第１の集束レンズ５の磁束の多く発生
する部分に即ち電子ビームの曲げられる部分に第２の偏
向コイルが配設され、更に第１の集束レンズ５の次段に
第１の集束レンズと同様の第２の集束レンズ７を試料４
と第１の集束レンズ間に設けると、第１の集束レ５− ンズ５のコイル５ａによってポールピース５ｂ。
５０間に生ずる漏洩磁束によって生ずる磁界８と第２の
集束レンズ７のコイル７ａによってポールピース７ｂ、
７ｃ間に生ずる漏洩磁束によって生ずる磁界９の作用に
より電子ビーム１は試料４に対し、符号】０で示す様に
略々垂直入射し、第２図で述べた誤差ＤＩ、Ｄ２を生じ
ず第１及び第２の集束レンズにより電流密度Ｊを高める
ことが可能となる。
集束レンズ７のコイル７ａによってポールピース７ｂ、
７ｃ間に生ずる漏洩磁束によって生ずる磁界９の作用に
より電子ビーム１は試料４に対し、符号】０で示す様に
略々垂直入射し、第２図で述べた誤差ＤＩ、Ｄ２を生じ
ず第１及び第２の集束レンズにより電流密度Ｊを高める
ことが可能となる。
上記実施例では第１及び第２集束レンズを電子ビームの
放出軸方向に縦に並べた場合を説明したがこれらの数は
必要に応じ適宜選択することが出来ると共に試料４の露
光面から第１の集束レンズ５の中心位置迄の距離りを極
力小に選択する必要がある。
放出軸方向に縦に並べた場合を説明したがこれらの数は
必要に応じ適宜選択することが出来ると共に試料４の露
光面から第１の集束レンズ５の中心位置迄の距離りを極
力小に選択する必要がある。
この様な距１ｉ１１ｔＬを小さく選択するためには集束
レンズを特別に工夫する必要がある。この構成を第４図
及び第５図について説明する。
レンズを特別に工夫する必要がある。この構成を第４図
及び第５図について説明する。
第４図は第２の集束レンズ７のコイル７ａを電子ビーム
軸方向と直交する方向に第１の集束レン６− ズ５のコイル５ａの外側に巻回させ、第１の集束レンズ
５のポールピース５ｂ、５ａ間に生ずる磁束近傍に第２
の偏向コイル６を配設すると共に第２の集束レンズ７の
コイル７ａの外側より第１の集束レンズのポールピース
５Ｃの下方に延設したポールピース７Ｃとで第２の漏洩
磁束を作る様にし、第１の集束レンズ用のポールピース
５Ｃと第２の集束レンズ用のポールピース７ｂを共用し
た場合であり、これら各ポールピースはフェライト等で
構成させるを可とし、ポールピース５Ｃにコイル５ａを
覆う様に設けた突部１１は過電流防止用の覆い部分であ
る。
軸方向と直交する方向に第１の集束レン６− ズ５のコイル５ａの外側に巻回させ、第１の集束レンズ
５のポールピース５ｂ、５ａ間に生ずる磁束近傍に第２
の偏向コイル６を配設すると共に第２の集束レンズ７の
コイル７ａの外側より第１の集束レンズのポールピース
５Ｃの下方に延設したポールピース７Ｃとで第２の漏洩
磁束を作る様にし、第１の集束レンズ用のポールピース
５Ｃと第２の集束レンズ用のポールピース７ｂを共用し
た場合であり、これら各ポールピースはフェライト等で
構成させるを可とし、ポールピース５Ｃにコイル５ａを
覆う様に設けた突部１１は過電流防止用の覆い部分であ
る。
又、各ポールピース部分のアパチャＤ３．Ｄ４Ｄ５は試
料４方向に近いポールピースはどその径を大としＤ３＜
Ｄ４＜Ｄ５の関係に選択する。
料４方向に近いポールピースはどその径を大としＤ３＜
Ｄ４＜Ｄ５の関係に選択する。
第４乃至第ｎのポールピースを第３のポールピース７ｃ
と試料４間に第３乃至第ｎ−１個のコイルを巻回した集
束レンズの外方より延設させることが可能である。
と試料４間に第３乃至第ｎ−１個のコイルを巻回した集
束レンズの外方より延設させることが可能である。
第５図に示すものは本発明の他の実施例であり集束用コ
イルを電子ビーム軸方向に第３図と同様に重ねて配置し
、各集束レンズのポールピース５ｂ、５ｃ、７ｂ、７ｃ
を電子ビーム１の軸方向に且つ試料４に近い方向に延設
して集束磁界を発生させる様に構成させたものである。
イルを電子ビーム軸方向に第３図と同様に重ねて配置し
、各集束レンズのポールピース５ｂ、５ｃ、７ｂ、７ｃ
を電子ビーム１の軸方向に且つ試料４に近い方向に延設
して集束磁界を発生させる様に構成させたものである。
かくすれば試料４と第１の隼東レンズ５の中心迄の距ｌ
ｉ！ｔＬは５ｆｌ〜２，５ ｔｍに選択することが可能
であり１球面収差を大きくすることなく電流密度Ｊを大
きくすることが可能となった。
ｉ！ｔＬは５ｆｌ〜２，５ ｔｍに選択することが可能
であり１球面収差を大きくすることなく電流密度Ｊを大
きくすることが可能となった。
（７） 発明の効果
本発明は上記した様に構成させたので色収差や球面収差
を増加させずに電流密度を２００ Ａ ／ ｍと大きく
することが出来ると共に電子ビームを試料４に対し垂直
入射させることが可能で入射誤差ＤＩ、Ｄ２をなくすこ
とが出来る電子ビーム露光装置を提供し得る特徴を有す
る。
を増加させずに電流密度を２００ Ａ ／ ｍと大きく
することが出来ると共に電子ビームを試料４に対し垂直
入射させることが可能で入射誤差ＤＩ、Ｄ２をなくすこ
とが出来る電子ビーム露光装置を提供し得る特徴を有す
る。
第１図は従来の電子ビーム露光装置の投影レンズ系の構
成図、第２図は従来の試料に高さ方向の誤差が生じた時
の電子ビームの入射位置の誤差を説明するための説明図
、第３図は本発明の電子ビーノ・露光装置の投影レンズ
系の原理構成図、第４図は本発明の電子ビーム露光装置
の投影レンズの一実施例を示す構成図、第５図は本発明
の電子ビーム露光装置の投影レンズの他の実施例を示す
側断面図である。 １・・・電子ビーム ２・・・第１の偏向コイル
４・・・試料 ５・・・第１の集束レンズ
６・・・第２の偏向コイル７・・・第２の集束レンズ ５ａ、７ａ・・・コイル ５ｂ、 ５ｃ、 ７ｂ、 ７ｃ −・・ポールピ
ース８．９・・・磁界 ＝９− 第１図 第 ２図 特開昭５９−１２４７２０ （４） 第５図
成図、第２図は従来の試料に高さ方向の誤差が生じた時
の電子ビームの入射位置の誤差を説明するための説明図
、第３図は本発明の電子ビーノ・露光装置の投影レンズ
系の原理構成図、第４図は本発明の電子ビーム露光装置
の投影レンズの一実施例を示す構成図、第５図は本発明
の電子ビーム露光装置の投影レンズの他の実施例を示す
側断面図である。 １・・・電子ビーム ２・・・第１の偏向コイル
４・・・試料 ５・・・第１の集束レンズ
６・・・第２の偏向コイル７・・・第２の集束レンズ ５ａ、７ａ・・・コイル ５ｂ、 ５ｃ、 ７ｂ、 ７ｃ −・・ポールピ
ース８．９・・・磁界 ＝９− 第１図 第 ２図 特開昭５９−１２４７２０ （４） 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電子源より出射した電子ビームの偏向手段と。 該偏向手段の外側に第１のポールピースギヤツブが位置
する第１の電子ビーム集束用コイルと、該第１のポール
ピースギャップより試用面に近い位置に配置された第２
のポールピースギャップを有する第２の電子ビーム集束
用コイルを備え、該第１、第２の電子ビーム集束用コイ
ルを通過した該電子ビームを該試料に照射するようにし
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 |
|---|---|---|---|
| JP23377582A JPS59124720A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23377582A JPS59124720A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59124720A true JPS59124720A (ja) | 1984-07-18 |
| JPH055163B2 JPH055163B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=16960372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23377582A Granted JPS59124720A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59124720A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678051A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Jeol Ltd | Electron beam device |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23377582A patent/JPS59124720A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678051A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Jeol Ltd | Electron beam device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055163B2 (ja) | 1993-01-21 |
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