JPS6124231A - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
- Publication number
- JPS6124231A JPS6124231A JP14556984A JP14556984A JPS6124231A JP S6124231 A JPS6124231 A JP S6124231A JP 14556984 A JP14556984 A JP 14556984A JP 14556984 A JP14556984 A JP 14556984A JP S6124231 A JPS6124231 A JP S6124231A
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- JP
- Japan
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- pattern
- reticle
- lens
- electron beam
- distortion
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- 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
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電子線描画装置に関する。
従来、縮小露光装置を用いて、レチクルのパターンを半
導体ウェーハ面に投影する場合、第4図に示す構成を採
っている。同図において、光源lがらり、この光源1に
より光が照射されたレチクル2のパターンはレンズ3を
介して半導体ウェーハからなる試料1面に115または
1/10に縮小転写されるようになっている。前記試料
lは試料台5上に載置されておシ、この試料台5は駆動
モータ6を含む機構によってX方向およびY方向へ移動
できるようになっている。
導体ウェーハ面に投影する場合、第4図に示す構成を採
っている。同図において、光源lがらり、この光源1に
より光が照射されたレチクル2のパターンはレンズ3を
介して半導体ウェーハからなる試料1面に115または
1/10に縮小転写されるようになっている。前記試料
lは試料台5上に載置されておシ、この試料台5は駆動
モータ6を含む機構によってX方向およびY方向へ移動
できるようになっている。
一方、レーザ光源10があシ、このV−ザ光源10の光
はハーフミラ−13およびミラー14、およびハーフミ
ラ−13′を介して受光器11に投光されるようになっ
ているとともに、前記ハーフミラ−13に反射し、ハー
フミラ−13′を通過した後前記試料台s上のミラー1
2に反射するようになっている。葦た、前記ミラー12
を反射した光はハーフミラ−13′を反射した後前記受
光器11に投光されるようになっている。この受光器1
1からの出力はレーザ干渉計9によって前記試料台5の
位置を0.01μmの精度で計測するようになっている
。そしてこの計測値とコンピュータ8からのデータ罠基
づいて、試料台制御系7によシ、前記試料台5を所定の
位置に設定するため前記駆動モータ6を駆動させるよう
になっている。
はハーフミラ−13およびミラー14、およびハーフミ
ラ−13′を介して受光器11に投光されるようになっ
ているとともに、前記ハーフミラ−13に反射し、ハー
フミラ−13′を通過した後前記試料台s上のミラー1
2に反射するようになっている。葦た、前記ミラー12
を反射した光はハーフミラ−13′を反射した後前記受
光器11に投光されるようになっている。この受光器1
1からの出力はレーザ干渉計9によって前記試料台5の
位置を0.01μmの精度で計測するようになっている
。そしてこの計測値とコンピュータ8からのデータ罠基
づいて、試料台制御系7によシ、前記試料台5を所定の
位置に設定するため前記駆動モータ6を駆動させるよう
になっている。
このようにレチクル2のパターンを試料4面に縮小転写
した図を第5図に示す。同図は一試料面にレチクル2の
同一パターンが並設されて複数転写されている模様を示
している。
した図を第5図に示す。同図は一試料面にレチクル2の
同一パターンが並設されて複数転写されている模様を示
している。
しかしながら、レチクル2のパターンを縮小転写させる
゛ためのレンズ3にはそれ固有でかつ除去のできない歪
みが生じておシ、これによりレチクルパターンが完全な
正方形であるとすると転写パターンは第5図の点線に示
すように糸巻形状となってしまう。このような歪みは現
時点での技術でもってしても10闘口のパターンに対し
0.1〜0.2μmの非直線的歪みが生ずるものである
。
゛ためのレンズ3にはそれ固有でかつ除去のできない歪
みが生じておシ、これによりレチクルパターンが完全な
正方形であるとすると転写パターンは第5図の点線に示
すように糸巻形状となってしまう。このような歪みは現
時点での技術でもってしても10闘口のパターンに対し
0.1〜0.2μmの非直線的歪みが生ずるものである
。
このため、半導体装置の製造過程において、レチクル変
換の手間を省くため数台の縮小投影装置を用いて露光を
行なう場合、各縮小投影装置のレンズの歪みが異なるこ
とに原因して試料4面における各パターンの重ね合せが
困難であるという問題があった。
換の手間を省くため数台の縮小投影装置を用いて露光を
行なう場合、各縮小投影装置のレンズの歪みが異なるこ
とに原因して試料4面における各パターンの重ね合せが
困難であるという問題があった。
本発明の目的は、パターンをレンズを介して投影する場
合にあって、前記レンズによるパターンの歪みをなくす
ようにして上記パターンを形成する電子線描画装置を提
供するものである。
合にあって、前記レンズによるパターンの歪みをなくす
ようにして上記パターンを形成する電子線描画装置を提
供するものである。
このような目的を達成するために、本発明は、試料面に
光学レンズを介して投影するパターンを形成するため、
加速電子ビームを電子レンズを介して所望の形状と電流
密度に制御し、電子線感光剤を塗布した該パターン表面
上にあらかじめ記憶されたデータに基づいて図形を描画
する電子線描画装置において、前記光学形レンズの歪の
情報を記憶させた記憶手段と、この記憶手段の情報に基
づき前記光学形レンズを介した際に前記歪が生じないよ
うに前記図形を描画させるようにしたものである。
光学レンズを介して投影するパターンを形成するため、
加速電子ビームを電子レンズを介して所望の形状と電流
密度に制御し、電子線感光剤を塗布した該パターン表面
上にあらかじめ記憶されたデータに基づいて図形を描画
する電子線描画装置において、前記光学形レンズの歪の
情報を記憶させた記憶手段と、この記憶手段の情報に基
づき前記光学形レンズを介した際に前記歪が生じないよ
うに前記図形を描画させるようにしたものである。
第1図は本発明による電子線描画装置の一実施例を示す
構成図である。同図において、電子線16から放出され
る電子線17は絞シ18および電子レンズ19によって
所望の形状および電流密度にされるようになっている。
構成図である。同図において、電子線16から放出され
る電子線17は絞シ18および電子レンズ19によって
所望の形状および電流密度にされるようになっている。
その後、ブランカ20、絞り18′および投影レンズ1
9を通過し、偏向器21を介してレチクル2面に照射さ
れるようになっている。
9を通過し、偏向器21を介してレチクル2面に照射さ
れるようになっている。
一方、レチクル2の描画のための描画データはそれを図
示しない磁気ディスクに格納し、コンピュータ26を介
して順次偏向制御系24に送出されるようになっており
、この偏向制御系24からは前記偏向器21へ偏向位置
信号を入力するとともに、ブランカ制御系23にブラン
カ制御信号を入力するようになっている。ブランカ制御
系23からの出力信号はブランカ20に入力し、これに
よシミ子線17のオン・オフを行なっている。
示しない磁気ディスクに格納し、コンピュータ26を介
して順次偏向制御系24に送出されるようになっており
、この偏向制御系24からは前記偏向器21へ偏向位置
信号を入力するとともに、ブランカ制御系23にブラン
カ制御信号を入力するようになっている。ブランカ制御
系23からの出力信号はブランカ20に入力し、これに
よシミ子線17のオン・オフを行なっている。
また、電子線17が照射されるレチクル2面上の近傍に
は二次電子検出器22が配置され、これからレチクル2
上のマークを検出して出力される信号はマーク位置検出
回路25を介して前記コンピュータ26に出力されてい
る。さらに、レーザ発振器31があシ、このレーザ発振
器31の光はハーフミラ−32およびミラー33、およ
びノ1−フミラー32′を介して受光器30に投光され
るようになっているとともに、前記I・−フミラー32
に反射し、ノ1−フミラー32′全通過した後ステージ
34上のミラー33に反射するようになっている。また
前記ミラー33を反射した光はノ・−フミ゛ラー32′
全反射した後前記受光器30に投光されるようになって
いる。この受光器30からの出力はV−ザ干渉測長針2
8によって前記ステージ34の位置を計測するようにな
っている。
は二次電子検出器22が配置され、これからレチクル2
上のマークを検出して出力される信号はマーク位置検出
回路25を介して前記コンピュータ26に出力されてい
る。さらに、レーザ発振器31があシ、このレーザ発振
器31の光はハーフミラ−32およびミラー33、およ
びノ1−フミラー32′を介して受光器30に投光され
るようになっているとともに、前記I・−フミラー32
に反射し、ノ1−フミラー32′全通過した後ステージ
34上のミラー33に反射するようになっている。また
前記ミラー33を反射した光はノ・−フミ゛ラー32′
全反射した後前記受光器30に投光されるようになって
いる。この受光器30からの出力はV−ザ干渉測長針2
8によって前記ステージ34の位置を計測するようにな
っている。
そしてこの計測値とコンピュータ26からのデータに基
づいてステージ駆動系27によシ、前記ステージ34を
所定の位置に設定するため駆動モータ29を駆動させる
ようになっている。
づいてステージ駆動系27によシ、前記ステージ34を
所定の位置に設定するため駆動モータ29を駆動させる
ようになっている。
このように構成したものにあって、電子線17の偏向に
伴なう収差あるいは偏向歪を考慮すると、電子線17を
レチクル2の全面に亘って偏向させることは困難である
。このため、数順の範囲を偏内器21による電子線の偏
向でカバーし、それ以上の領域はステージ34を移動し
、精度良く偏向位置決めを実行することによシレチクル
2の全面における描画を行なうものである。
伴なう収差あるいは偏向歪を考慮すると、電子線17を
レチクル2の全面に亘って偏向させることは困難である
。このため、数順の範囲を偏内器21による電子線の偏
向でカバーし、それ以上の領域はステージ34を移動し
、精度良く偏向位置決めを実行することによシレチクル
2の全面における描画を行なうものである。
次に、偏向位置の位置決めに関して、ステージ34はレ
ーザ干渉測長計28によって精度良く計測されておシ、
レーザ発振器31から発したレーザビームはハーフミラ
−32,32’によって基準光と計測光に分けられ、そ
れぞれミラー33で反射した後、受光器3oにより干渉
波の明暗をパルス化する。このパルスの計数を行なうこ
とにょシレーザ干渉測長針28に位置情報として認識さ
れ、さらにコンピュータ26に読み込まれるようになっ
ている。
ーザ干渉測長計28によって精度良く計測されておシ、
レーザ発振器31から発したレーザビームはハーフミラ
−32,32’によって基準光と計測光に分けられ、そ
れぞれミラー33で反射した後、受光器3oにより干渉
波の明暗をパルス化する。このパルスの計数を行なうこ
とにょシレーザ干渉測長針28に位置情報として認識さ
れ、さらにコンピュータ26に読み込まれるようになっ
ている。
さらに、ステージ34の制御に関しては、レーザ干渉測
長針28からステージ駆動系27に目標位置が与えられ
、モータ29に起動をかける。ステージ34が目標位置
に到達するとレーザ干渉測長計28はステージ駆動系2
7を停止させる。この際、コンピュータ26は停止誤差
をレーザ干渉測長計28から読み取9、偏気制御系24
に偏向位置補正データを送出する。こうすることによっ
て、ビーム偏向とステージ移動をステップアンドリピー
トで実行し、レチクル2上に精度良く所望のパターンを
描画することができる。
長針28からステージ駆動系27に目標位置が与えられ
、モータ29に起動をかける。ステージ34が目標位置
に到達するとレーザ干渉測長計28はステージ駆動系2
7を停止させる。この際、コンピュータ26は停止誤差
をレーザ干渉測長計28から読み取9、偏気制御系24
に偏向位置補正データを送出する。こうすることによっ
て、ビーム偏向とステージ移動をステップアンドリピー
トで実行し、レチクル2上に精度良く所望のパターンを
描画することができる。
なお、二次電子検出器22とマーク位置検出回路25は
レチクル2上の基準マークを検出して電子ビーム17の
位置の確認に用いるようになっている。
レチクル2上の基準マークを検出して電子ビーム17の
位置の確認に用いるようになっている。
また、第2図に示すように、レチクル2上に描かれるパ
ターンは、実線35a内に描かれるものとなるが、本実
施例では、図中点線35b内に描かれるパターンとして
設定される。この点線35b内に描かれるパターンは、
縮小露光装置を用いて半導体ウェーハの試料上に縮小転
写する際、該縮小露光装置のレンズにおける歪みを考慮
して設定されるものであり、前記レンズを介して投影さ
れた場合、レチクル2における点線35b内のパターン
はその外周部が直線上となって縮小されるものとなる。
ターンは、実線35a内に描かれるものとなるが、本実
施例では、図中点線35b内に描かれるパターンとして
設定される。この点線35b内に描かれるパターンは、
縮小露光装置を用いて半導体ウェーハの試料上に縮小転
写する際、該縮小露光装置のレンズにおける歪みを考慮
して設定されるものであり、前記レンズを介して投影さ
れた場合、レチクル2における点線35b内のパターン
はその外周部が直線上となって縮小されるものとなる。
したがって該レチクル2を115〜1/10に縮小した
際の歪量が0.1〜0.2μmであることからレチクル
2は1μm〜2μmの歪補正をして形成すればよいこと
になる。第2図においてレチクル2のパターン35aの
大きさは約100m口であり、100mm全体を3關口
ずつ破線35bに沿ってステップ移動し描画フィールド
を配列することにより描画を実行する一辺当りのフィー
ルド数は約30であり、両端での位置ずれが2μmあっ
たとしてもフィールド接続は0.07μmとなり特にこ
のことは問題とならない。
際の歪量が0.1〜0.2μmであることからレチクル
2は1μm〜2μmの歪補正をして形成すればよいこと
になる。第2図においてレチクル2のパターン35aの
大きさは約100m口であり、100mm全体を3關口
ずつ破線35bに沿ってステップ移動し描画フィールド
を配列することにより描画を実行する一辺当りのフィー
ルド数は約30であり、両端での位置ずれが2μmあっ
たとしてもフィールド接続は0.07μmとなり特にこ
のことは問題とならない。
ステージ34の位置すなわちフィールド36の配列位置
の補正方法について説明する。一般に光学レンズの歪は
3次式で表わすことができる。
の補正方法について説明する。一般に光学レンズの歪は
3次式で表わすことができる。
ΔX=: a x3+b x2y+c x y2+d
y3+e x2+f x y+g ’/2+h x+
i y ・・・・・・・・・・・・・・・(
1)ΔY=a’ x3+b’ x2y+c’ x y2
+d’ y3+e’ x2+f’xy+g’y2+h’
x−4−iy ・・・・・・・・・・・・(2)上記
(1)、(2)式においてX、yが目的位置ΔX。
y3+e x2+f x y+g ’/2+h x+
i y ・・・・・・・・・・・・・・・(
1)ΔY=a’ x3+b’ x2y+c’ x y2
+d’ y3+e’ x2+f’xy+g’y2+h’
x−4−iy ・・・・・・・・・・・・(2)上記
(1)、(2)式においてX、yが目的位置ΔX。
ΔYがその位置における目的位置からのずれ量である。
この場合、上記係数a−i、a’〜C′はレンズ毎に求
めておく値である。
めておく値である。
描画する手段は、第3図に示すように、まずステップ3
01でレンズの種類により補正係数を外部メモリより読
出す。次に、ステップ302で描画位置(x、y)より
前述した式(1)、 (2)にX、yを代入しΔX、Δ
y(r求める。さらに、ステップ303で目的位置(X
+ΔX+Y+Δy)を設定し、これにともないステップ
304で試料台を移動する。次にステップ305で停止
誤差補正を行ないステップ306で描画を行なう、さら
に再びステップ302に戻り描画を行ないこの描画が全
フィールドに亘って終了したときは終了する。
01でレンズの種類により補正係数を外部メモリより読
出す。次に、ステップ302で描画位置(x、y)より
前述した式(1)、 (2)にX、yを代入しΔX、Δ
y(r求める。さらに、ステップ303で目的位置(X
+ΔX+Y+Δy)を設定し、これにともないステップ
304で試料台を移動する。次にステップ305で停止
誤差補正を行ないステップ306で描画を行なう、さら
に再びステップ302に戻り描画を行ないこの描画が全
フィールドに亘って終了したときは終了する。
このように、パターンをレンズを介して投影する場合に
あって、前記レンズによる歪み分を予め認識しておき、
その歪み分を補正しながら前記パターンを形成するよう
にしていることから、前記レンズによるパターンの歪み
をなくした正常なパターンを形成することができる。
あって、前記レンズによる歪み分を予め認識しておき、
その歪み分を補正しながら前記パターンを形成するよう
にしていることから、前記レンズによるパターンの歪み
をなくした正常なパターンを形成することができる。
以上説明したことから明らかなように、本発明による電
子線描画装置によれば、パターンをレンズを介して投影
する場合にあって、前記レンズによるパターンの歪みを
なくすようにして上記パターンを形成することができる
ようになる。
子線描画装置によれば、パターンをレンズを介して投影
する場合にあって、前記レンズによるパターンの歪みを
なくすようにして上記パターンを形成することができる
ようになる。
第1図は本発明による電子線描画装置の一実施例を示す
構成図、第2図は本発明による電子線描画装置によりレ
チクルを形成する方法を説明する図、第3図は本発明に
よる電子線描画装置の動作フローを示す図、第4図は、
前記レチクルを半導体ウェーハに露光させる場合の縮小
露光装置の一例を示す図、第5図は、第4図に示す縮小
露光にあっての欠点を説明するための説明図である。 1・・・光源、2・・・レチクル、3・・・縮小レンズ
、4・・・試料、5.34・・・ステージ、6.29・
・・モータ、7.27・・・ステージ制御系、8.26
・・・コンピュータ、9.28・・・レーザ測長系、1
0.31・・・レーザ光源、11.30・・・受光器、
12,14゜33・・・ミラー、13.32・・・ハー
フミラ−115・・・縮小パターン、16・・・電子銃
、17・・・電子ビーム、18・・・絞シ、19・・・
電磁レンズ、20・・・ブランカ、21・・・偏向器、
22・・・二次電子検出器、23・・・ブランカ制御系
、24・・・偏向制御系、25・・・マーク検出器、3
5・・・レチクルパターン、36・・・描画フィールド
。
構成図、第2図は本発明による電子線描画装置によりレ
チクルを形成する方法を説明する図、第3図は本発明に
よる電子線描画装置の動作フローを示す図、第4図は、
前記レチクルを半導体ウェーハに露光させる場合の縮小
露光装置の一例を示す図、第5図は、第4図に示す縮小
露光にあっての欠点を説明するための説明図である。 1・・・光源、2・・・レチクル、3・・・縮小レンズ
、4・・・試料、5.34・・・ステージ、6.29・
・・モータ、7.27・・・ステージ制御系、8.26
・・・コンピュータ、9.28・・・レーザ測長系、1
0.31・・・レーザ光源、11.30・・・受光器、
12,14゜33・・・ミラー、13.32・・・ハー
フミラ−115・・・縮小パターン、16・・・電子銃
、17・・・電子ビーム、18・・・絞シ、19・・・
電磁レンズ、20・・・ブランカ、21・・・偏向器、
22・・・二次電子検出器、23・・・ブランカ制御系
、24・・・偏向制御系、25・・・マーク検出器、3
5・・・レチクルパターン、36・・・描画フィールド
。
Claims (1)
- 1、試料面に光学形レンズを介して投影するパターンを
形成するため、加速電子ビームを電子レンズを介して所
望の形状と電流密度に制御し、電子線感光剤を塗布した
該パターン表面上にあらかじめ記憶されたデータに基づ
いて図形を描画する電子線描画装置において、前記光学
形レンズの歪の情報を記憶させた記憶手段と、この記憶
手段の情報に基づき前記光学形レンズを介した際に前記
歪が生じないように前記図形を描画する手段とを具備し
てなることを特徴とする電子線描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14556984A JPH0715874B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 電子線描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14556984A JPH0715874B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124231A true JPS6124231A (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0715874B2 JPH0715874B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15388145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14556984A Expired - Lifetime JPH0715874B2 (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 電子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715874B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5251873A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-26 | Jeol Ltd | Electron beam exposure device |
| JPS56161641A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Fujitsu Ltd | Exposure apparatus to electron beam |
| JPS57186331A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Jeol Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS59178726A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Toshiba Corp | パタ−ン転写用マスクの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14556984A patent/JPH0715874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5251873A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-26 | Jeol Ltd | Electron beam exposure device |
| JPS56161641A (en) * | 1980-05-16 | 1981-12-12 | Fujitsu Ltd | Exposure apparatus to electron beam |
| JPS57186331A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Jeol Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS59178726A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Toshiba Corp | パタ−ン転写用マスクの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715874B2 (ja) | 1995-02-22 |
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