JPS59184524A - Electron beam exposure device - Google Patents

Electron beam exposure device

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Publication number
JPS59184524A
JPS59184524A JP58059044A JP5904483A JPS59184524A JP S59184524 A JPS59184524 A JP S59184524A JP 58059044 A JP58059044 A JP 58059044A JP 5904483 A JP5904483 A JP 5904483A JP S59184524 A JPS59184524 A JP S59184524A
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JP
Japan
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electron
lens
aperture
electron beam
electrostatic
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Pending
Application number
JP58059044A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiichi Takamoto
喜一 高本
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS59184524A publication Critical patent/JPS59184524A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002Details
    • H01J37/3007Electron or ion-optical systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the device of high accuracy and high productivity for manufacture of very LSI or the like comprising a line width of submicron order by a method wherein plural apertures are formed in an objective aperture and plural aperture lenses are formed in a screen lens in a manner that these lenses correspond to said apertures respectively. CONSTITUTION:Electromagnetic lenses 24 form a crossover image of an electron beam 50 in positions of apertures for blanking 23. The electromagnetic lenses 25 so functions that an electron beam 51 passing through the aperture for blanking 23 becomes a parallel beams and is projected onto an electrostatic-type electron lens 26. In the electrostatic-type electron lens 26, 150 of electronic lenses are formed. The electron beam passing through the electrostatic-type electron lens becomes 150 rays of electron beam 52 which are parallel beams through an electrostatic-type electron lens 27 and said rays are focused on a surface of a wafer 31 and aperture images of beam-shaping apertures 28 are reduced to form a contracted image.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はLSI (大規模集積回路)等の製造において
必要なシリコンウェハ等の試料へのノクタン描画を高速
に行うための電子ビーム露光装僅に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam exposure system for rapidly performing nocturnal drawing on a sample such as a silicon wafer, which is necessary in the manufacture of LSIs (Large Scale Integrated Circuits) and the like.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

LSI等の製造におけるパタンを露光する装置として、
紫外線、電子ビーム等を応用した露光装置が従来より開
発され、使用されている。
As a device for exposing patterns in the manufacture of LSI etc.
Exposure apparatuses that utilize ultraviolet light, electron beams, etc. have been developed and are in use.

従来より開発されている紫外線露光装置は予めパタンを
形成したマスクを用い、マスク基板上のパタンを紫外線
を媒体として光学系により1/1.115.1/10等
の倍率でウェハ上に投影してウェハ上のレジスト膜にパ
タンを霧光する。
Conventionally developed ultraviolet exposure equipment uses a mask with a pattern formed in advance, and projects the pattern on the mask substrate onto a wafer at a magnification of 1/1, 115, 1/10, etc. using an optical system using ultraviolet rays as a medium. Then, a pattern is sprayed onto the resist film on the wafer.

この紫外線露光装置はLSI等を大量に生産するのに適
している。しかし、線幅が1μm以下の微細々バタンを
露光するには適していない。まだ、新たにLSIを開発
するためのLSIの試作等に対しては、マスク基板を作
製する必要があるため、LSI製造用バタンの設計から
ウェハ上にそのパタンを露光する1でに長時間を要し、
LSI開発のターンアラウンドタイムが短縮できない。
This ultraviolet exposure apparatus is suitable for mass production of LSIs and the like. However, it is not suitable for exposing fine patterns with a line width of 1 μm or less. It is still necessary to fabricate a mask substrate for LSI prototypes for the development of new LSIs, so it takes a long time to design the LSI manufacturing button and expose the pattern onto the wafer. In short,
Turnaround time for LSI development cannot be shortened.

電子ビーム露光装置は、前記紫外線露光装置に用いるマ
スク基板へのパタン露光に使用され、またウェハ上に最
終的々パタンを直接描画できるために多品種少量生産の
LSI製造や新だなLSIの開発等に使用されている。
Electron beam exposure equipment is used to expose patterns on mask substrates used in the ultraviolet ray exposure equipment, and because it can draw the final pattern directly onto the wafer, it is useful for LSI manufacturing in high-mix, low-volume production and for the development of new LSIs. etc. is used.

しかしながら、電子ビーム露光装置の生産性が低いこと
は周知の事実で、電子ビーム露光装置をウェノ・直接描
画に適用した場合、4インチウェハを1時間当たり5〜
10枚描画描画る程度であった。
However, it is a well-known fact that the productivity of electron beam exposure equipment is low.
It was about 10 drawings.

電子ビーム露光装置の生産性の向上を狙いとして、ウェ
ハ上に描画する各チップ毎に1本の電子ビームを発生さ
せ、複数の電子ビームによりパタンを描画する電子ビー
ム露光装置が開発されている。従来のこの種の装置は、
文献[Ivor BRODIE et al; A M
ultiple−Electron−BeamExpo
sure System for High−Thro
ughput、Direct−Wrjte Submi
crometer Lithography、IEEE
TRANSACTIONS ON ELECTRON 
DEVICES、VOL、ED−28゜No、 11 
、NOVEMBER1981、p、 1422 Jに示
されている。
With the aim of improving the productivity of electron beam exposure devices, electron beam exposure devices have been developed that generate one electron beam for each chip to be drawn on a wafer and draw patterns using multiple electron beams. Conventional devices of this type are
Literature [Ivor BRODIE et al;
ultiple-Electron-BeamExpo
Sure System for High-Thro
ughput, Direct-Wrjte Submi
crometer lithography, IEEE
TRANSACTIONS ON ELECTRON
DEVICES, VOL, ED-28°No, 11
, NOVEMBER 1981, p. 1422 J.

この文献に示されている装置の構成を第1図に示す。1
はカソード、2はグリッド、3は陽極。
The configuration of the device disclosed in this document is shown in FIG. 1
is the cathode, 2 is the grid, and 3 is the anode.

4はレンズ、5はブランカ、6はビーム成形絞り、7は
第1偏向器、8は第2偏向器、9はスクリーンレンズ、
 J oハウエバ、11はスf −−)、12はビーム
制限アパーチャ、zsはレンズア・や−チャ、14は電
子ビームである。ビーム制限アミ9−チヤ12とレンズ
アパーチャ13とでアパ−チャレンズを構成する。アノ
ぐ−チャレンズは静電形の電子レンズである。対物絞シ
ロ上には5011mX 50μmのアノj−チャが形成
されている。対物絞り6に入射する電子ビームは1 k
Vの電圧で加速されており、対物絞り6を通過したこの
電子ビームはスクリーンレンズ9を一様に照射する。ス
クリーンレンズ9とウェハ10との間には9kVの電圧
がかけられている。
4 is a lens, 5 is a blanker, 6 is a beam shaping aperture, 7 is a first deflector, 8 is a second deflector, 9 is a screen lens,
11 is a beam limiting aperture, zs is a lens aperture, and 14 is an electron beam. The beam limiting mirror 9-chier 12 and the lens aperture 13 constitute an aperture lens. Anatomical lenses are electrostatic type electron lenses. A 5011 m x 50 μm aperture is formed on the objective aperture. The electron beam incident on the objective aperture 6 is 1k
This electron beam, which is accelerated by a voltage of V and passes through the objective aperture 6, uniformly irradiates the screen lens 9. A voltage of 9 kV is applied between the screen lens 9 and the wafer 10.

スクリーンレンズ9上の各アパーチャレンズは対物絞り
6上のアパーチャ像を縮小しウェハ上に結像する。各ア
パーチャレンズは間隔5wn毎にマトリックス状に配置
されており、各アパーチャレンズの直下のウェハ10面
上には縮小された対物絞り6上のアパ−チャ像が結像さ
れている。第1偏向器7および第2偏向器8に適描5− な電圧を印加することによりウェノ・10面上のアパー
チャ像が偏向走査される。引用文献に示されている装置
ではアパーチャ像の偏向幅は200μmで、偏向方向に
垂直な方向にステージ11を移動してウェハ10を連続
移動しながらパタンを描画する。1チツプの大きさは5
調×5■で、2008mX5mmの領域のA’メタン画
が終了すると、つぎの2008mX5mmの領域にパタ
ン描画する。この過程を繰り返すことにより1チツプの
領域内にiRパタン描画する。ここで、ウエノ・10上
の各チップには1つのアパーチャ像が結像されており、
ウェハ10上の各チップには同時にパタンか描画される
。引用文献に示されている装置では、対物絞り6上の5
0μm×50μmのアパーチャを1/100に縮小し、
最小パタン寸法05μm×05μmを得ている。また、
ビーム電流値は約10nAで、感度が約0.5μC/c
m2のレジストを用いた場合、4インチウェハを1時間
当たり60枚描画することができる。
Each aperture lens on the screen lens 9 reduces the aperture image on the objective diaphragm 6 and forms the image on the wafer. The aperture lenses are arranged in a matrix at intervals of 5wn, and a reduced aperture image on the objective diaphragm 6 is formed on the surface of the wafer 10 directly below each aperture lens. By applying an appropriate voltage to the first deflector 7 and the second deflector 8, the aperture image on the plane 10 is deflected and scanned. In the apparatus shown in the cited document, the deflection width of the aperture image is 200 μm, and a pattern is drawn while continuously moving the wafer 10 by moving the stage 11 in a direction perpendicular to the deflection direction. The size of one chip is 5
When the A' methane drawing in the area of 2008 m x 5 mm is completed in the key x 5, the pattern is drawn in the next area of 2008 m x 5 mm. By repeating this process, an iR pattern is drawn within the area of one chip. Here, one aperture image is formed on each chip on Ueno-10,
A pattern is drawn on each chip on the wafer 10 at the same time. In the device shown in the cited document, 5 on the objective diaphragm 6
The aperture of 0 μm x 50 μm is reduced to 1/100,
The minimum pattern size is 05 μm×05 μm. Also,
Beam current value is approximately 10nA, sensitivity is approximately 0.5μC/c
When using a resist of m2, it is possible to write 60 4-inch wafers per hour.

このように、引用文献に示されたマルチビ一6一 ム方式の電子ビーム露光装置は生産性が非常に優れてい
るが、つぎに示すような欠点があった。
As described above, the multi-beam type electron beam exposure apparatus disclosed in the cited document has extremely high productivity, but has the following drawbacks.

第1図において、対物絞り6とスクリーンレンズ9間の
距離は1m、スクリーンレンズ9とウェハ10の表面と
の距離は2crnである。スクリーンレンズ9の中央部
のアパ−チャレンズには直 電子ビームが重接に入射するが、スクリーンレンズ9の
周辺部のアノ9−チャレンズには電子ビームが斜めに入
射する。スクリーンレンズ9の周辺部のアパーチャレン
ズへの電子ビームの入射角は3°である。第2図はこれ
らの様子を示した図である。15はウェハ10の表面、
16.17は電子ビームである。第2図(、)はスクリ
ーンレンズ9の中央部、第2図(b)はスクリーンレン
ズ9の周辺部を示す。第2図(b)において、第1偏向
器7および第2偏向器8に電圧が印加されていない場合
に、アノ9−チャレンズの光軸とウェハ表面15との交
点Oから電子ビーム17のウェハ表面15への入射点ま
での距離をLとする。
In FIG. 1, the distance between the objective aperture 6 and the screen lens 9 is 1 m, and the distance between the screen lens 9 and the surface of the wafer 10 is 2 crn. Direct electron beams are incident on the aperture lens at the center of the screen lens 9 in a superimposed manner, but electron beams are incident obliquely on the aperture lenses at the periphery of the screen lens 9. The angle of incidence of the electron beam on the aperture lens at the periphery of the screen lens 9 is 3°. FIG. 2 is a diagram showing these situations. 15 is the surface of the wafer 10;
16.17 is an electron beam. 2(,) shows the central part of the screen lens 9, and FIG. 2(b) shows the peripheral part of the screen lens 9. In FIG. 2(b), when no voltage is applied to the first deflector 7 and the second deflector 8, the electron beam 17 is directed from the intersection O of the optical axis of the anno-challenge lens and the wafer surface 15 to the wafer surface 15. Let L be the distance to the point of incidence on the surface 15.

スクリーンレンズ9に入射する電子ビームの加速電圧を
V。、スクリーンレンズ9とウェノ・表面15との間に
印加される電圧をVl、スクリーンレンズ9とウェハ表
面15との距離をH,Vo−vlのときのLの値をLo
+を子ビームのスクリーンレンズ9への入射角をθとす
る。
The acceleration voltage of the electron beam incident on the screen lens 9 is V. , the voltage applied between the screen lens 9 and the wafer surface 15 is Vl, the distance between the screen lens 9 and the wafer surface 15 is H, and the value of L when Vo-vl is Lo
+ is the incident angle of the child beam to the screen lens 9 as θ.

LO== Htanθ         (1)の関係
がある。まだ、裏克己著:電子光学(共立出版株式会社
、共立全書228)のp、71式(2,5)によると、 の関係がある。H= 2 cm 、θ=3°であるから
、式(1)よpL6=1mとなる。Vo= 1 kV、
 v1=9 kVであるから、式(2)よりL/Lo=
o、5となる。したがって、L=0.5mmと々る。以
上のことは、ウェハ表面15上において、アパーチャレ
ンズの光軸とウェハ表面15との交点0からのビーム偏
向中心までの距離がスクリーンレンズ9の中央部と周辺
部とで05瓢異なることを示している。ビームを偏向す
る場合には偏向歪が存在するため、±100μmをビー
ム偏向中心を中心として偏向した場合、ビーム偏向中心
の位置が05論も異なるとビーム偏向幅200μmの正
確な値は、スクリーンレンズ9の中央部と周辺部とで異
なってくる。このため、引用文献に記述されているよう
に、この装置では、となシあう200μmX5m+nの
領域間のパタンのつなぎあわせ精度が0.2μm程度し
か得られていない。さらに、この装置の原理から、各ア
パーチャレンズの電子ビームについて、各々独立にビー
ム照射位置を補正することが不可能である。パタンのつ
なぎあわせ精度が02μmであることは、最小バタン寸
法0.5μmX0.5μmのバタン描画においては不充
分ガ値で、引用文献に記述されているようなマルチビー
ム方式の電子ビーム露光装置を実用に供するためには、
つなぎあわせ精度を向上することが必要である。さらに
、引用文献に記述されているようなマルチビーム方式の
電子ビーム露光装置では、ウェハに照射される複数の電
子ビームの各々の電流値を一定にすることが必9− 要であるが、これは電子銃から発生する電子ビームの放
射角分布を一様(でするしか手段がなかった。また、電
子銃を一つしか備えていないため、ウェハに照射される
複数の電子ビームの各々の電流値を増大し露光速度を向
−ヒさせる上で限界があった。
There is a relationship: LO==Htanθ (1). However, according to formula 71 (2, 5) of Katsumi Ura: Electronic Optics (Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., Kyoritsu Zensho 228), there is the following relationship. Since H=2 cm and θ=3°, pL6=1 m according to equation (1). Vo=1 kV,
Since v1=9 kV, from equation (2), L/Lo=
o, 5. Therefore, L=0.5 mm. The above shows that on the wafer surface 15, the distance from the intersection point 0 of the optical axis of the aperture lens and the wafer surface 15 to the beam deflection center differs by 0.5 degrees between the central part and the peripheral part of the screen lens 9. ing. When deflecting a beam, there is a deflection distortion, so if the beam is deflected by ±100 μm around the beam deflection center, the exact value of the beam deflection width of 200 μm will be determined by the screen lens The central part and the peripheral part of 9 are different. For this reason, as described in the cited document, with this device, the accuracy of joining patterns between adjacent 200 μm x 5 m+n areas is only about 0.2 μm. Further, due to the principle of this device, it is impossible to independently correct the beam irradiation position of each electron beam of each aperture lens. The pattern joining accuracy of 0.2 μm is insufficient for pattern drawing with the minimum pattern size of 0.5 μm x 0.5 μm, and a multi-beam type electron beam exposure device as described in the cited document is used. In order to serve
It is necessary to improve the stitching accuracy. Furthermore, in the multi-beam type electron beam exposure apparatus as described in the cited document, it is necessary to keep the current value of each of the multiple electron beams irradiated onto the wafer constant; The only way to do this was to make the radiation angle distribution of the electron beam generated from the electron gun uniform.Also, since it was equipped with only one electron gun, the current of each of the multiple electron beams irradiating the wafer There were limitations in increasing the value and increasing the exposure speed.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は従来のマルチビーム方式の電子ビーム露光装置
の改良に関するもので、従来のマルチビーム方式の電子
ビーム露光装置ではつなぎあわせ精度が不充分であった
という欠点を除去するため、ビーム成形絞り上に複数の
アパーチャを形成し、このアパーチャとアパーチャレン
ズとを1対1に対応させるようにビーム成形絞りとスク
リーンレンズを配置するようにし、各アパーチャレンズ
に入射する電子ビームの入射角が同じになるようにし、
さらにウェハに照射される複数の電子ビームについてビ
ーム電流値の増大、ビーム電流値の均一性の改善等を可
能とする手段を備えるようにしたもので、以下図1F 面について詳細に説明する。
The present invention relates to an improvement on a conventional multi-beam type electron beam exposure apparatus. A plurality of apertures are formed in the electron beam, and the beam shaping diaphragm and screen lens are arranged so that the apertures and the aperture lenses correspond one to one, so that the incident angle of the electron beam entering each aperture lens is the same. So,
Furthermore, it is equipped with means for increasing the beam current value and improving the uniformity of the beam current values for the plurality of electron beams irradiated onto the wafer.The plane shown in FIG. 1F will be described in detail below.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の実施例であるマルチビーム方式の電子ビーム露
光装置の構成を第3図に示す。このマルチビーム方式の
電子ビーム露光装置は、4インチ径のウェハへのパタン
描画を行うだめの装置で、1チノゾの大きさが6 wn
 X 5 gBで4インチウェハ当たり150チノフ0
を描画するため、各チップ毎に1本の集束された電子ビ
ームを形成し、合計150本の集束された電子ビームに
よりウェハ上にノeタン描画する。2θは電子銃。
FIG. 3 shows the configuration of a multi-beam type electron beam exposure apparatus which is an embodiment of the present invention. This multi-beam type electron beam exposure device is designed to draw patterns on wafers with a diameter of 4 inches, and the size of one chinozo is 6 wn.
150 Tinov 0 per 4 inch wafer at x 5 gB
In order to write the wafer, one focused electron beam is formed for each chip, and a total of 150 focused electron beams are used to write the electron beam on the wafer. 2θ is an electron gun.

21は陽極、22はブランカ、23はブランキング用絞
り、24.25は電磁レンズ、26.27は静電形電子
レンズ、28はビーム成形絞り。
21 is an anode, 22 is a blanker, 23 is a blanking aperture, 24.25 is an electromagnetic lens, 26.27 is an electrostatic electron lens, and 28 is a beam shaping aperture.

29は2段構成の静電形ビーム偏向器、30はスクリー
ンレンズ、311d’jエバ、32td、ステー・ゾ、
4θは制御用計算機、41は偏向制御回路、42はステ
ージ制御回路、50.51,52゜53.54は電子ビ
ームである。静電形電子レンズ26.27、ビーム成形
絞り28およびスクリーンレンズ30の外径は約105
wnである。電子銃20より発生した電子ビーム5oは
、陽極21に印加される3kVの電圧により加速される
29 is a two-stage electrostatic beam deflector, 30 is a screen lens, 311d'j Eva, 32td, Stay-Zo,
4θ is a control computer, 41 is a deflection control circuit, 42 is a stage control circuit, and 50.51, 52° and 53.54 are electron beams. The outer diameter of the electrostatic electron lens 26, 27, beam shaping aperture 28 and screen lens 30 is approximately 105
It is wn. The electron beam 5o generated by the electron gun 20 is accelerated by a voltage of 3 kV applied to the anode 21.

電磁レンズ24は電子銃2oよシ発生した電子ビーム5
0のクロスオーバ像をブランキング用絞り23の位置に
形成する。電磁レンズ25はその焦点の位置がブランキ
ング用絞り23の位置と一致するように励磁し、ブラン
キング用絞り23を通過した電子ビーム51が平行ビー
ムとなって静電形電子レンズ26を照射するようにする
。静電形電子レンズ26には、150個の電子レンズが
形成されており、各電子レンズの内径は600μmであ
る。静電形電子レンズ26を通過した電子ビームは、静
電形電子レンズ27に入射し、静電形電子レンズ27か
らは各々の電子ビームが平行ビームである150本の電
子ビーム52が出てくる。静電形電子レンズ27には、
150個の電子レンズが形成されており、各電子レンズ
の内径は100μmである。ここで、静電形電子レンズ
26.27の断面図を第4図に示す。60.61は外側
電極板、62は内側電極板である。外側電極板60.6
1.内側電極板62を一組として静電形電子レンズを構
成する。外側電極板50,61 、内側°電極板62に
は静電形電子レンズ26の場合直径600μm、静電形
電子レンズ27の場合直径100μmの孔が6咽間隔で
150個形成されている。外側電極板60゜61の電位
はアースとし、内側電極板62には一2kV〜−3kV
の電圧を印加する。内側電極板62への印加電圧を調整
することによって、各静電レンズの焦点距離を所望の値
にする。ビーム成形絞り28には40μm×40μmの
正方形のアパーチャ間隔6Wnで150個配置されてい
る。
The electromagnetic lens 24 receives the electron beam 5 generated by the electron gun 2o.
A crossover image of 0 is formed at the position of the blanking aperture 23. The electromagnetic lens 25 is excited so that its focal point coincides with the position of the blanking aperture 23, and the electron beam 51 that has passed through the blanking aperture 23 becomes a parallel beam and irradiates the electrostatic electron lens 26. Do it like this. 150 electron lenses are formed in the electrostatic type electron lens 26, and the inner diameter of each electron lens is 600 μm. The electron beam that has passed through the electrostatic electron lens 26 enters the electrostatic electron lens 27, and 150 electron beams 52, each of which is a parallel beam, come out from the electrostatic electron lens 27. . The electrostatic electron lens 27 includes
150 electron lenses are formed, and the inner diameter of each electron lens is 100 μm. Here, a sectional view of the electrostatic type electron lenses 26 and 27 is shown in FIG. 60 and 61 are outer electrode plates, and 62 is an inner electrode plate. Outer electrode plate 60.6
1. A set of inner electrode plates 62 constitutes an electrostatic electron lens. In the outer electrode plates 50, 61 and the inner electrode plate 62, 150 holes each having a diameter of 600 μm in the case of the electrostatic type electron lens 26 and 100 μm in diameter in the case of the electrostatic type electron lens 27 are formed at six holes. The potential of the outer electrode plate 60°61 is grounded, and the potential of the inner electrode plate 62 is -2 kV to -3 kV.
Apply a voltage of By adjusting the voltage applied to the inner electrode plate 62, the focal length of each electrostatic lens is set to a desired value. In the beam shaping aperture 28, 150 square apertures of 40 μm×40 μm are arranged at a spacing of 6Wn.

スクリーンレンズ30にはビーム成形絞す28の各アパ
ーチャに対応した位置にアパーチャレンズが形成されて
いる。ビーム成形絞り28上の各アノR−チャを通過し
た電子ビーム53は、スクリーンレンズ30上の各アパ
ーチャレンズによってウェハ31面上に集束し、ビーム
成形絞り28の各アパーチャ像を縮小して結像する。
Aperture lenses are formed on the screen lens 30 at positions corresponding to each aperture of the beam shaping diaphragm 28. The electron beam 53 that has passed through each aperture on the beam shaping aperture 28 is focused onto the surface of the wafer 31 by each aperture lens on the screen lens 30, and each aperture image of the beam shaping aperture 28 is reduced and formed into an image. do.

13− 各電子ビーム53は互いに平行になっている。13- Each electron beam 53 is parallel to each other.

静電形ビーム偏向器29はXおよびY方向に配置し、電
圧を印加することによってウェハ31面上に照射される
電子ビーム54の照射位置を制御する。ブランカ22に
印加する電圧をオンオフしてウェハ31面上に照射され
る電子ビームをオン・オフし、電子ビームの偏向走査と
合わせてパタンを発生する。ビーム偏向幅は200μm
とし、この偏向方向に直角の方向にステージ32を連続
移動し、パタンを描画する。本実施例の場合、チップ寸
法は6 mm X 6 trsで、チアゾ内の200μ
mX6mm毎にパタンを描画する。ウェハ3ノ上の各チ
ップには1つの電子ビームが形成されており、これらの
電子ビームによって各チップには同時にパタンか描画さ
れる。ビーム成形絞り28とスクリーンレンズ3oとの
距離zoは200 wn 、スクリーンレンズ30とウ
ェハ3Iの表面との曲の距離z1は5咽である。この場
合、ビーム成形絞り28上のア・ぐ−チャをウェハ31
の表面に結像したときの倍率Mは、14− 前記引用文献より、M = (Z t /z o )/
 2で与えられる。したがって、本実施例の場合には、
M−1/80と寿り、ビーム成形絞り28上の40μm
X40μmのアノ々−チャはウェハ31の表面では05
μmX0.5μmの電子ビーム像となり0.5μm×0
.5μmのバタンか描画できる。スクリーンレンズ30
上に形成されている各アパーチャレンズは、半径a−3
5μmのビーム制限アパーチャと半径R=70μmのレ
ンズアパーチャより構成されている。また、ビーム成形
絞り28に入射する電子ビーム52の加速電圧は3 ]
cV +スクリーンレンズ30とウェハ31の表面との
間に印加する電圧は25.7kVであり、Z 6 + 
21の値とともにフォーカス条件を満足する。さらに、
ZOIZlの値、アパーチャレンズの寸法、ビームの加
速電圧等から、球面収差は0028μm1色収差0.1
μmと々す、0.5μmのノRタン形成に対して充分な
ビームの特性である。まだ、本実施例では、電子銃20
にはタングステン電子銃を用いており、外径約105嘗
の静電形電子レンズ26を一様に照射する電子ビーム5
1の全ビーム電流値は約2mAで、静電形電子レンズ2
6を一様に照射する電子ビーム51のビーム電流密度は
約25臥A−m2となる。静電形電子レンズ26と27
とを通過すると、ビーム電流密度は36倍とな如、ビー
ム成形絞り28上の40μmX40μmの各アtR−チ
ャには約13nAのビーム電流が入射する。さらに、ウ
ェハ3ノ上に照射される電子ビーム54のビーム電流値
を制限するビーム開き角αは4、7mradであり、輝
度が5 X 10 A/crn/srのタングステン電
子銃を用いた本実施例では約8nAのビーム電流値がと
れ、感度1μC/cm2のレジストを用いると、4イン
チウェノ・当たりの実露光時間は約0.8分となり、1
時間当たり50枚以上のウェハの描画ができる。ここで
、ビーム成形絞り28上の各アパーチャを通過した各々
の電子ビーム53は互いに平行になっているため、静電
形ビーム偏向器29により電子ビーム53を偏向した場
合にも互いに平行であり、スクリーンレンズ30におけ
る各々のアパ−チャレンズに入射する電子ビーム53の
入射角は同一になる。しだがって、ビーム成形絞り28
.スクリーンレンズ30等を精度良く製作し組み立てる
ことによって、スクリーンレンズ30における各々のア
パーチャレンズに入射する電子ビーム53の偏向におい
て生ずる偏向歪は同一になる。このため、発明の技術的
背景とその問題点において述べたスクリーンレンズの中
央部と周辺部とにおけるビーム偏向幅の相違を無視でき
る程度まで小さくすることができる。また、各アパーチ
ャレンズについて偏向歪が同一であることから、偏向歪
を補正することが可能となシ、(偏向幅)×(チップの
一辺の長さ)のバタン描画領域間におけるパタンのつな
ぎあわせ精度を、0.5μmツヤタン描画に要求される
0、 1μm以内まで向上することができる。なお、静
電形電子レンズ26.27.  ビーム成形絞り28.
スクリーンレンズ30には、各々に150個の孔を形成
するが、これらの各孔は各々150個の同一の光軸を中
心として形成し、150本の電子ビーム17− が6諭間隔で4インチウェハをカバーするようにする。
The electrostatic beam deflector 29 is arranged in the X and Y directions, and controls the irradiation position of the electron beam 54 onto the surface of the wafer 31 by applying a voltage. The voltage applied to the blanker 22 is turned on and off to turn on and off the electron beam irradiated onto the surface of the wafer 31, and a pattern is generated in conjunction with deflection scanning of the electron beam. Beam deflection width is 200μm
Then, the stage 32 is continuously moved in a direction perpendicular to this deflection direction to draw a pattern. In the case of this example, the chip size is 6 mm x 6 trs, and the 200μ inside the thiazo
Draw a pattern every mx6mm. One electron beam is formed on each chip on the wafer 3, and a pattern is simultaneously drawn on each chip by these electron beams. The distance zo between the beam shaping aperture 28 and the screen lens 3o is 200 wn, and the curved distance z1 between the screen lens 30 and the surface of the wafer 3I is 5 wn. In this case, the aperture on the beam shaping aperture 28 is connected to the wafer 31.
The magnification M when an image is formed on the surface of
It is given by 2. Therefore, in the case of this example,
M-1/80 and 40 μm on beam shaping aperture 28
An annular diameter of 40 μm is 0.5 μm on the surface of wafer 31.
The electron beam image is 0.5μm×0.5μm
.. It is possible to draw 5μm bumps. screen lens 30
Each aperture lens formed above has a radius a-3
It consists of a beam limiting aperture of 5 μm and a lens aperture with radius R=70 μm. Further, the acceleration voltage of the electron beam 52 incident on the beam shaping aperture 28 is 3]
cV + The voltage applied between the screen lens 30 and the surface of the wafer 31 is 25.7 kV, and Z 6 +
The focus condition is satisfied with the value of 21. moreover,
From the value of ZOIZl, the dimensions of the aperture lens, the beam acceleration voltage, etc., the spherical aberration is 0.028 μm, and the chromatic aberration is 0.1.
The beam characteristics are sufficient for the formation of a diameter of 0.5 μm. However, in this embodiment, the electron gun 20
A tungsten electron gun is used to uniformly irradiate an electrostatic electron lens 26 with an outer diameter of about 105 mm with an electron beam 5.
The total beam current value of 1 is about 2 mA, and the electrostatic electron lens 2
The beam current density of the electron beam 51 that uniformly irradiates the electron beam 6 is approximately 25 A-m2. Electrostatic electron lenses 26 and 27
, the beam current density is 36 times greater, and a beam current of approximately 13 nA is incident on each 40 μm×40 μm atR-cha on the beam shaping aperture 28. Furthermore, the beam aperture angle α that limits the beam current value of the electron beam 54 irradiated onto the wafer 3 is 4.7 mrad, and this implementation was performed using a tungsten electron gun with a brightness of 5 × 10 A/crn/sr. In the example, if a beam current value of about 8 nA is obtained and a resist with a sensitivity of 1 μC/cm2 is used, the actual exposure time per 4-inch wax is about 0.8 minutes, which is 1
Capable of drawing more than 50 wafers per hour. Here, since the electron beams 53 that have passed through each aperture on the beam shaping aperture 28 are parallel to each other, even when the electron beams 53 are deflected by the electrostatic beam deflector 29, they are parallel to each other. The incident angles of the electron beams 53 entering each aperture lens in the screen lens 30 are the same. Therefore, the beam shaping aperture 28
.. By accurately manufacturing and assembling the screen lens 30 and the like, the deflection distortion caused in the deflection of the electron beam 53 incident on each aperture lens in the screen lens 30 becomes the same. Therefore, the difference in beam deflection width between the center and peripheral parts of the screen lens described in the technical background of the invention and its problems can be reduced to a negligible extent. In addition, since the deflection distortion is the same for each aperture lens, it is possible to correct the deflection distortion. Accuracy can be improved to within 0.1 μm, which is required for 0.5 μm glossy drawing. In addition, electrostatic type electron lens 26.27. Beam shaping aperture28.
Each screen lens 30 has 150 holes formed around the same optical axis, and 150 electron beams 17- are formed at 4-inch intervals at 6-point intervals. Make sure to cover the wafer.

また、第3図に示した構成ではビーム偏向器として静電
形の偏向器29を用いだが、これは電磁形の偏向器を用
いてもよい。
Further, in the configuration shown in FIG. 3, an electrostatic deflector 29 is used as the beam deflector, but an electromagnetic deflector may be used instead.

つぎに、本発明におけるもう1つの実施例であるマルチ
ビーム方式の電子ビーム露光装置の構成を第5図に示す
。120は電子銃、121は陽極、122はブランカ、
123はブランキング用絞り、124,125は電磁レ
ンズ、126゜127は静電形電子レンズ、128はビ
ーム成形絞り、129は2段構成の電磁形ビーム偏向器
、130はスクリーンレンズ、160はシールド用筒、
131はウェハ、132はステージ、140は制御用計
算機、141は偏向制御回路、142はステージ制御回
路である。第3図にしめしだ本発明の実施例であるマル
チビーム方式の電子ビーム露光装置において、ビーム成
形絞り28を通過した各電子ビーム53のひとつづつの
電子ビームについて平行性が悪い場合、あるいはビーム
成形絞り28とスクリーンレンズ18− 30とのあいだの距離を長くしてビーム成形絞シ28の
ア・や−チャ像の縮小率を増大する場合には、ビーム成
形絞り28のアノ+−チャを通過した電子ビームがその
アパーチャに対応するスクリーンレンズ30のアパーチ
ャレンズタケでなく他のアパーチャレンズにも入射し、
ウェノ\31上に結像されるビーム成形絞り28のアパ
ーチャ像の輪郭がぼけてくる。このようなことを避ける
場合に第5図に示した本発明におけるもう1つの実施例
が有効である。シールド用筒160の平面図の一部を第
6図に示す。シールド用筒160はアリミニラム、銅等
の非磁性の金属の薄板を用い、所謂ノ・二カム構造とし
、ビーム成形絞り128の各アパーチャを通過した電子
ビームの各々がシールド用筒160のある1つの筒の中
央付近を通過するようにする。このようにして、ビーム
成形絞シ128のア/? −チャを通過した電子ビーム
がそのアパーチャに対応するスクリーンレンズ130の
アノ9−チャレンズだけでなく他のアノクーチャレンズ
にも入射することを避けることができる。シールド用筒
を用いた場合には静電形の偏向器は使用できなく、電子
ビームの偏向は電磁形の偏向器129によって行う。第
5図に示した本発明の実施例において、シールド用筒1
60を用い、静電形偏向器を電磁形偏向器129に変え
たこと以外は、第3図に示した本発明の実施例と同様で
あ如、第3図に示した本発明の実施例において説明した
のと同様な性能を第5図に示した本発明の実施例におい
ても得ることができる。
Next, FIG. 5 shows the configuration of a multi-beam type electron beam exposure apparatus which is another embodiment of the present invention. 120 is an electron gun, 121 is an anode, 122 is a blanker,
123 is a blanking aperture, 124 and 125 are electromagnetic lenses, 126° and 127 are electrostatic electron lenses, 128 is a beam shaping diaphragm, 129 is a two-stage electromagnetic beam deflector, 130 is a screen lens, and 160 is a shield. Cylinder,
131 is a wafer, 132 is a stage, 140 is a control computer, 141 is a deflection control circuit, and 142 is a stage control circuit. In the multi-beam type electron beam exposure apparatus which is an embodiment of the present invention as shown in FIG. When increasing the reduction ratio of the aperture image of the beam shaping aperture 28 by increasing the distance between the aperture 28 and the screen lens 18-30, the beam passing through the aperture of the beam shaping aperture 28 is The electron beam is incident not only on the aperture lens bracket of the screen lens 30 corresponding to the aperture but also on other aperture lenses,
The outline of the aperture image of the beam shaping aperture 28 formed on the Weno\31 becomes blurred. Another embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is effective in avoiding such a situation. A portion of a plan view of the shield tube 160 is shown in FIG. The shielding tube 160 is made of a thin plate of non-magnetic metal such as aluminium or copper, and has a so-called two-cam structure, so that each of the electron beams passing through each aperture of the beam shaping aperture 128 passes through one of the shielding tubes 160. Make sure it passes near the center of the tube. In this way, the a/? - It is possible to prevent the electron beam passing through the aperture from being incident not only on the anno-cuture lens of the screen lens 130 corresponding to the aperture but also on other anno-cuture lenses. When a shield tube is used, an electrostatic deflector cannot be used, and the electron beam is deflected by an electromagnetic deflector 129. In the embodiment of the present invention shown in FIG.
The embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is similar to the embodiment of the present invention shown in FIG. Performance similar to that described in Figure 5 can be obtained with the embodiment of the invention shown in Figure 5.

つぎに、本発明におけるもう1つの実施例として、第5
図で説明した本発明の実施例において、1組の電磁形ビ
ーム偏向器129で150本の電子ビームを偏向するの
ではなく、150本の電子ビームの各々に対して1組の
ビーム偏向器を備えだマルチビーム方式の電子ビーム露
光装置について説明する。この実施例では、第5図で説
明した本発明の実施例におけるシールド用筒160の各
部の内に1組の静電形ビーム偏向器を設置する。その他
は第3図、第5図で説明した本発明の実施例と同じであ
る。本発明におけるもう1つの実施例におけるシールド
用筒の平面図の一部を第7図に示す。260はシールド
用筒、261は静電偏向板である。シールド用筒26θ
の各々の筒の内に静電偏向板261を8枚設置してxy
力方向2段より成るビーム偏向器を構成する。シールド
用筒260の各々の筒の内を通過する電子ビームは、各
々のビーム偏向器によって独立に偏向制御することがで
きる。しだがって、ツクタンを描画する150本の電子
ビームの各々について、偏向歪の補正等を独立に施すこ
とができるだめ、電子ビームのウェハ上への照射位置を
高精度に位置決めでき、精度の高いバタン描画が可能と
なる。
Next, as another embodiment of the present invention, the fifth
In the illustrated embodiment of the invention, instead of using one set of electromagnetic beam deflectors 129 to deflect 150 electron beams, one set of beam deflectors is used for each of the 150 electron beams. A multi-beam type electron beam exposure apparatus will be explained. In this embodiment, a set of electrostatic beam deflectors is installed in each part of the shield tube 160 in the embodiment of the present invention described in FIG. The rest is the same as the embodiment of the present invention explained in FIGS. 3 and 5. FIG. 7 shows a part of a plan view of a shield tube in another embodiment of the present invention. 260 is a shield tube, and 261 is an electrostatic deflection plate. Shield tube 26θ
Eight electrostatic deflection plates 261 are installed in each cylinder of xy
The beam deflector consists of two stages in the force direction. The electron beams passing through each of the shielding tubes 260 can be deflected and controlled independently by each beam deflector. Therefore, it is possible to independently correct deflection distortion for each of the 150 electron beams used to write a pattern, and the irradiation position of the electron beam onto the wafer can be determined with high precision. It becomes possible to draw high-sounding strokes.

捷だ、ビーム偏向幅を、第3図で説明した実施例におけ
る200μmよりも大きくできるため、ステージの移動
方向を反転する回数が減少でき、生産性を向上できる。
Moreover, since the beam deflection width can be made larger than 200 μm in the embodiment described in FIG. 3, the number of times the stage movement direction is reversed can be reduced, and productivity can be improved.

つぎに、静電形電子レンズ26あるいは126を照射す
る電子ビームの電流密度分布が一様で21− なく、静電形電子レンズ26あるいは126に形成した
複数の電子レンズの各々に入射する電子ビームの電流値
のばらつきが許容範囲を越える場合がある。このような
場合は、電子銃2゜あるいは120から放出される電子
ビームの放射角分布の一様性が劣っていたり、電子銃の
特性が劣化したりした場合に起こる。第8図(a)、(
b)において、226−227はそれぞれ26あるいは
126.27あるは127の静電形電子レンズに形成し
た1つの電子レンズをモデル的に示したものである。第
8図(a)において、電子レンズ226に入射した電子
ビーム251は、すべて電子レンズ227から出射する
ように、電子レンズ226および227の各焦点距離を
調整している。第8図(b)では、電子レン、ズ226
に入射した電子ビーム251の一部分が電子レンズ22
7から出射するように、電子レンズ226および227
の各焦点距離を調整している。このように、電子レンズ
226,227の焦点距離を調整することによって、電
子レンズ227がら22− 出射する電子ビームの量を制御することができる。第3
図に示しだ本発明の実施例において、静電形電子レンズ
26あるいは27に形成した複数の電子レンズを個々に
、あるいは幾つかの電子レンズを1組とした各組毎に電
子レンズの焦点距離を調整するように、静電形電子レン
ズ26あるいは27における複数の電子レンズを構成し
制御することによって、ウェハ31に照射される各電子
ビームの電流値を一様にすることができる。これは、第
5図に示した本発明の実施例にも同様に適用できる。
Next, the current density distribution of the electron beam irradiating the electrostatic electron lens 26 or 126 is not uniform 21-, and the electron beam is incident on each of the plurality of electron lenses formed on the electrostatic electron lens 26 or 126. The variation in the current value may exceed the permissible range. Such a case occurs when the uniformity of the radiation angle distribution of the electron beam emitted from the electron gun 2° or 120 is poor, or when the characteristics of the electron gun deteriorate. Figure 8(a), (
In b), 226-227 are modeled representations of one electron lens formed from 26, 126.27, or 127 electrostatic electron lenses. In FIG. 8(a), the focal lengths of the electron lenses 226 and 227 are adjusted so that the electron beam 251 incident on the electron lens 226 is entirely emitted from the electron lens 227. In FIG. 8(b), the electron lens 226
A part of the electron beam 251 incident on the electron lens 22
7, the electron lenses 226 and 227
Each focal length is adjusted. In this manner, by adjusting the focal lengths of the electron lenses 226 and 227, the amount of electron beams emitted from the electron lens 227 can be controlled. Third
In the embodiment of the present invention shown in the figure, a plurality of electron lenses formed in the electrostatic type electron lens 26 or 27 are individually formed, or each set of several electron lenses is set to have a focal length of the electron lens. By configuring and controlling a plurality of electron lenses in the electrostatic electron lens 26 or 27 so as to adjust the current value of each electron beam irradiated onto the wafer 31, it is possible to make the current value of each electron beam irradiated onto the wafer 31 uniform. This is equally applicable to the embodiment of the invention shown in FIG.

つぎに、本発明におけるもう1つの実施例であるマルチ
ビーム方式の電子ビーム露光装置の構成を第9図に示す
。320は電子銃、321は陽極、326は静電形電子
レンズ、322はブランカ、328はビーム成形絞シ、
329は2段構成の静電形偏向器、33oはスクリーン
レンズ、331はウェハ、332はステージ、340は
制御用計算機、341は偏向制御回路、342はステー
ジ制御回路である。第3図に示した本発明の実施例と同
様に、4インチ径のウェハへのパタン描画を行うだめの
装置で、1チツプの大きさが6 in X 6 ttr
mで4インチウェハ当たり150チツプを描画するため
、各チップ毎に1本の集束された電子ビームを形成し、
合計150本の集束された電子ビームによりウェハ上に
ツクタン描画する。電子銃320は150個の電子銃で
構成し、150個の電子銃の各々から発生される150
本の各電子ビームに対して、静電形電子レンズ326上
の電子レンズ、ブランカ322、ビーム成形絞り328
上のアパーチャ、スクリーンレンズ、930上のアパー
チャレンズを1つづつ備えるようにしている。電子銃3
20のなかの1つの電子銃に着目した場合、この電子銃
から発生した電子ビームは陽極321で加速され、静電
形電子レンズ326により平行な電子ビームとなる。こ
の平行な電子ビームはビーム成形絞り328に形成した
アパーチャに入射し、スクリーンレンズ33θに形成し
たアパーチャレンズによってビーム成形絞す328に形
成したアノクーチャの縮小像をウェハ33ノ上に結像す
る。ブランカ322は電子ビームをオン・オフする。そ
の他のパタン描画方法等は、第3図、第5図に示した実
施例と同様である。
Next, FIG. 9 shows the configuration of a multi-beam type electron beam exposure apparatus which is another embodiment of the present invention. 320 is an electron gun, 321 is an anode, 326 is an electrostatic electron lens, 322 is a blanker, 328 is a beam shaping aperture,
329 is a two-stage electrostatic deflector, 33o is a screen lens, 331 is a wafer, 332 is a stage, 340 is a control computer, 341 is a deflection control circuit, and 342 is a stage control circuit. Similar to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, this is a device for drawing patterns on a wafer with a diameter of 4 inches, and the size of one chip is 6 inches x 6 ttr.
To write 150 chips per 4-inch wafer at m, one focused electron beam is formed for each chip;
A total of 150 focused electron beams are used to draw patterns on the wafer. The electron gun 320 is composed of 150 electron guns, and 150 electrons are generated from each of the 150 electron guns.
For each electron beam of the book, an electron lens on an electrostatic electron lens 326, a blanker 322, a beam shaping aperture 328
One upper aperture, one screen lens, and one upper aperture lens 930 are provided. electron gun 3
When focusing on one of the electron guns 20, an electron beam generated from this electron gun is accelerated by an anode 321 and turned into a parallel electron beam by an electrostatic electron lens 326. This parallel electron beam is incident on an aperture formed in the beam shaping aperture 328, and a reduced image of the anoructure formed in the beam shaping aperture 328 is formed on the wafer 33 by an aperture lens formed in the screen lens 33θ. Blanker 322 turns the electron beam on and off. Other pattern drawing methods and the like are the same as the embodiments shown in FIGS. 3 and 5.

第9図に示した実施例の場合、ウェハ331にパタンを
描画する150本の電子ビームについて、各々1つの電
子銃を備えているので、1つの電子銃を用いる第3図、
第5図に示した実施例と比較して、電子ビームの電流値
を増大することができ、生産性を向上することが可能と
なる。なお、第9図に示した実施例では、ビーム偏向器
として2段構成の静電形偏向器329を用いているが、
これを電磁形偏向器、あるいはシールド用筒と電磁形偏
向器の組合せ、あるいは静電形偏向器を個々に備えたハ
ニカム構造のシールド用筒とすることもできる。
In the case of the embodiment shown in FIG. 9, one electron gun is provided for each of the 150 electron beams that draw a pattern on the wafer 331, so the embodiment shown in FIG.
Compared to the embodiment shown in FIG. 5, the current value of the electron beam can be increased, making it possible to improve productivity. In the embodiment shown in FIG. 9, a two-stage electrostatic deflector 329 is used as the beam deflector.
This can also be an electromagnetic deflector, a combination of a shielding tube and an electromagnetic deflector, or a honeycomb-structured shielding tube including individual electrostatic deflectors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、対物絞りに複数のア・ぐ−チャを
形成し、この各々のアノクーチャと1対1に対応するよ
うにスクリーンレンズに複数の25− アパーチャレンズを形成するようにしたので、(1)各
々のアパーチャレンズに入射する電子ビームの入射角を
同一にすることができ、各アノや一チャレンズにおいて
電子ビームを偏向した場合の偏向歪がほぼ同一となる、
(2)前記(1)項のため、ウェハに照射される複数の
電子ビームについて偏向歪の補正を施すことが可能とな
り、つなぎあわせ精度の優れた高精度庁バタン描画がで
きる、(3)パタンを描画する各電子ビームに対して各
々1組のビーム偏向器を設置した場合には、ウェハに照
射される複数の電子ビームの各々について偏向歪等の補
正を施すことができ、パタンの位置決め精度の優れた高
精度なバタン描画ができる、(4)複数の電子レンズを
形成した静電形レンズを2組用いた場合には、ウェハに
照射される複数の電子ビームの各電流値を増大させるこ
とができ、また、複数の電子レンズを個別にその焦点が
調整できるように静電形レンズを構成することによりウ
ェハに照射される複数の電子ビームの各電流値を均一に
することができ26− る、(5)複数の電子銃を備えることによって、1つの
市、子銃だけを備えた装置よりもウェハに照射される複
数の電子ビームの各電流値を増大させることができ、露
光速度を向上できる、等の利点があシ、サブミクロン領
域の線幅を有する超LSI等の製造に対して、高精度で
生産性の高い電子ビーム露光装置を提供できる。
As explained above, a plurality of aperture lenses are formed in the objective diaphragm, and a plurality of 25-aperture lenses are formed in the screen lens in one-to-one correspondence with each of the apertures. (1) The incident angle of the electron beam entering each aperture lens can be made the same, and the deflection distortion when the electron beam is deflected by each aperture lens is almost the same.
(2) Due to item (1) above, it is possible to correct deflection distortion for multiple electron beams irradiated onto the wafer, and high-precision pattern drawing with excellent splicing accuracy is possible. (3) Pattern If one set of beam deflectors is installed for each electron beam that writes a pattern, it is possible to correct deflection distortion, etc. for each of the multiple electron beams that are irradiated onto the wafer, thereby improving pattern positioning accuracy. (4) When two sets of electrostatic lenses formed with multiple electron lenses are used, the current value of each of the multiple electron beams irradiated onto the wafer can be increased. Furthermore, by configuring an electrostatic lens so that the focus of a plurality of electron lenses can be adjusted individually, it is possible to make the current values of the plurality of electron beams irradiated onto the wafer uniform26. - (5) By having multiple electron guns, the current value of each of the multiple electron beams irradiated to the wafer can be increased compared to an apparatus equipped with only one sub-gun, and the exposure speed can be increased. The present invention has advantages such as improved performance, and can provide a highly accurate and highly productive electron beam exposure apparatus for manufacturing VLSIs and the like having line widths in the submicron range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のマルチビーム方式の電子ビーム露光装置
の構成説明図、第2図は従来のマルチビーム方式の電子
ビーム露光装置において、スクリーンレンズの中央部と
周辺部とのアパーチャレンズに入射する電子ビームの状
態を示した図、第3図は本発明の実施例であるマルチビ
ーム方式の電子ビーム露光装置の構成説明図、第4図は
第3図の静電形電子レンズの一例を示す断面図、第5図
は本発明のもう1つの実施例であるマルチビーム方式の
電子ビーム露光装置の構成説明図、第6図、第7図は第
5図のシールド用筒の一例の一部を示す平面図、第8図
は第5°図のビーム電流値を調整する方法の例を説明す
るための図、第9図は本発明のもう1つの実施例である
マルチビーム方式の電子ビーム露光装置の構成説明図で
ある。 1・・・カソード、2・・・グリッド、3,21,12
1゜321・・・陽極、4・・・レンズ、5,22,1
22.322・・・ブランカ、6,28,128,32
8・・ビーム成形絞り、7・・・第1偏向器、8・・・
第2偏向器、9,30゜130.330・・・スクリー
ンレンズ、10 、31.131゜331・・・ウェハ
、11,32,132,332・ステージ、12・・・
ビーム制限アパーチャ、13・・・レンズア3 ノぐ一チャ、14,16,17,50,51,52.A
庶54・・・電子ビーム、15・・・ウェハ10の表面
、2o。 120.320・・・電子銃、23.123・・・ブラ
ンキング用絞り、24.25,124.125・・・電
磁レンズ、26.27.126,127.326・・・
静電形電子レンズ、29,329・・・静電形ビーム偏
向器、40,140゜340・・制御用計算機、41,
141,341・・・偏向制御回路、42,142.3
42・・・ステージ制御回路、60.61・・・外側電
極板、62・・・内側電極板、129・・・電磁形ビー
ム偏向器、160,260・・・シールド用筒、226
,227・・・電子レンズ、261・・・静電偏向板。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦29− 第1図 第2図 7 =99   =□9 /15     y乃15 L\、 第6図 第 (a) 第7図 8図 (b)
Figure 1 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional multi-beam type electron beam exposure apparatus, and Figure 2 is a diagram showing the configuration of a conventional multi-beam type electron beam exposure apparatus. A diagram showing the state of an electron beam, FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of a multi-beam type electron beam exposure apparatus that is an embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows an example of the electrostatic electron lens shown in FIG. 3. A cross-sectional view, FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration of a multi-beam type electron beam exposure apparatus which is another embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are a part of an example of the shield tube shown in FIG. 5. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for adjusting the beam current value in FIG. FIG. 2 is a configuration explanatory diagram of an exposure apparatus. 1... Cathode, 2... Grid, 3, 21, 12
1゜321...Anode, 4...Lens, 5,22,1
22.322... Blanca, 6, 28, 128, 32
8... Beam shaping aperture, 7... First deflector, 8...
Second deflector, 9,30°130.330... Screen lens, 10, 31.131°331... Wafer, 11,32,132,332 Stage, 12...
Beam limiting aperture, 13... Lens aperture 3, aperture, 14, 16, 17, 50, 51, 52. A
54...Electron beam, 15...Surface of wafer 10, 2o. 120.320...electron gun, 23.123...blanking aperture, 24.25,124.125...electromagnetic lens, 26.27.126,127.326...
Electrostatic electron lens, 29,329... Electrostatic beam deflector, 40,140°340... Control computer, 41,
141,341...deflection control circuit, 42,142.3
42... Stage control circuit, 60. 61... Outer electrode plate, 62... Inner electrode plate, 129... Electromagnetic beam deflector, 160, 260... Shield cylinder, 226
, 227...electronic lens, 261...electrostatic deflection plate. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue 29- Figure 1 Figure 2 Figure 7 =99 =□9 /15 yno15 L\, Figure 6 (a) Figure 7 Figure 8 (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 18  複数本の電子ビームを用いて試料にバタン描画
を行うだめのマルチビーム方式の電子ビーム露光装置に
おいて、複数のアノf−チャを有するビーム成形絞りと
、このビーム成形絞りの複数のア・ぐ−チャと1対1に
対応する位置に複数のアパーチャレンズを配置したスク
リーンレンズと、電子ビームを偏向するビーム偏向器と
を具備したことを特徴とする電子ビーム露光装置。 2 ビーム成形絞りとスクリーンレンズとの間にシール
ド用筒を設置し、ビーム偏向器は電磁形としたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子ビーム露光装
置。 3、 シールド用筒はハニカム構造とし、電磁形ビーム
偏向器の代わシに電磁形または静電1形の偏向器をハニ
カム構造の各シールド用筒毎に設置したことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の電子ビーム露光装置。 4、複数の電子レンズを形成した静電形電子レンズを2
組備えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第3項のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。 5、複数の電子銃を備えだことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の電子ビーム露光装置。 6.2組の静電形電子レンズの内の少なくとも1組の静
電形電子レンズに形成した複数の電子レンズを複数の組
に分割し、分割された各々の電子レンズの組は各々独立
にレンズ作用の強度を制御できるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第4項記載の電子ビーム露光装置
[Scope of Claims] 18 In a multi-beam type electron beam exposure apparatus for performing flash writing on a sample using a plurality of electron beams, a beam shaping aperture having a plurality of apertures, and the beam shaping aperture 1. An electron beam exposure apparatus comprising: a screen lens having a plurality of aperture lenses arranged in one-to-one correspondence with the plurality of apertures; and a beam deflector for deflecting an electron beam. 2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein a shielding tube is installed between the beam shaping aperture and the screen lens, and the beam deflector is of an electromagnetic type. 3. A claim characterized in that the shield tube has a honeycomb structure, and instead of an electromagnetic beam deflector, an electromagnetic or electrostatic type 1 deflector is installed for each shield tube of the honeycomb structure. The electron beam exposure apparatus according to item 2. 4. Electrostatic type electron lens formed with multiple electron lenses 2.
An electron beam exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electron beam exposure apparatus is equipped with: 5. An electron beam exposure apparatus according to claim 1, comprising a plurality of electron guns. 6. Divide the plurality of electron lenses formed in at least one set of electrostatic electron lenses among the two sets of electrostatic electron lenses into a plurality of sets, and each divided set of electron lenses is 5. The electron beam exposure apparatus according to claim 4, wherein the intensity of the lens action can be controlled.
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