JPS6133254B2

JPS6133254B2 -

Info

Publication number: JPS6133254B2
Application number: JP52135725A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kuroda; Tadasuke Munakata; Akira Yanagisawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-11-14
Filing date: 1977-11-14
Publication date: 1986-08-01
Also published as: JPS5469075A

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の利用分野本発明は、電子線描画装置において、アパーチ
ヤ像の結像による整形ビームの形成に関して、こ
の像の大きさを変化させる場合に用いる電子光学
系に関するものである。

(2) 従来技術アパーチヤ像の結像を用いた描画装置におい
て、この像の大きさを変化させるには、大きく分
けて以下の三つに分けられる。第１には、一つの
みのアパーチヤを用い、倍率を変化させる方法、
第２には、二つ以上のアパーチヤを重ね、実質上
のアパーチヤ自体の大きさを変化させる方法（例
えば、特開昭52−51871号参照。）、第３には、複
数個の大きさの異なるアパーチヤを一つづつ選択
して行なう方法である。第１の場合には、磁界型
レンズで行なうと像の回転を消去させる光学系に
する必要があり、大変難しい。静電レンズで行な
えば簡単であるが、静電レンズはよごれによる非
点が生じやすく収差が大であるという欠点があ
る。第２と第３の方法には、機械的に行なう方法
と電気的に行なう方法がある。

機械的に行なう場合には、第２の方法では、焦
点深度の問題があるが、第２、第３の方法とも、
非常な高精度が要求され、かつ描画時間の点で高
速度が要求される。この点では、電気的に電子線
を偏向させる方法の方が利用価値は高い。従来第
２の方法、第３の方法とも偏向系は一つでなく複
数個の偏向系を要している。

第３の従来方法を第１図を用いて説明する。

なお、この第３の方法は本発明者等によつて、
特願昭52−57719号として出願済である。その原
理を簡単に述べるなら、描画装置の高速化をはか
るため、実際の描画パタンを複数の基本パタンに
分割し、その基本パタンに対応した大きさ、ある
いは形状の異なるアパーチヤを有するマスクを用
意し、順次そのアパーチヤを選択して描画してい
く方法である。

さて、第１図は、電子銃と照射面（試料面）の
間に置かれた複数個の大きさの異なるアパーチヤ
を有するマスク７内の電子光学軸上からばずれた
位置に配置された14のアパーチヤを結像させる光
学系を示している。１は電子銃のクロスオーバ点
を示し、６は照射面を示している。このクロスオ
ーバ点１と照射面６の間に２，３，４の三つの電
子レンズが配置されているが、これに限るもので
はない。また、６の照射面上に電子線を走査させ
る偏向系は、ここでは、５で示す後段偏向系とし
ているが、レンズ４の前に配置した前段偏向系で
あつてもよい事は言うまでもない。クロスオーバ
点１から出た電子線は、アパーチヤ１４を照射
し、このアパーチヤ１４を通過した電子線を、レ
ンズ３，４でアパーチヤ１４が、照射面６上に結
像するように焦点合わせればよい。ただし、この
時、電子線を大きく偏向させた時や、クロスオー
バの大きさがアパーチヤ１４の大きさより小さい
時は、アパーチヤの結像１６において、電子線の
密着分布が大きく生じるため、マスク７をレンズ
２内に配置し、クロスオーバ像をレンズ３の中心
に結像させている。

なおアパーチヤ１４の選択において、該アパー
チヤ１４は電子光学的軸上にないため、アパーチ
ヤ１４を選択する偏向系１１と１２が必要、この
後、電子光学軸上に電子線をもどす偏向系１３と
が必要となる。そのため偏向系１１，１２，１３
を同期させて用いる必要がある。

すなわち、異なる複数個のアパーチヤの切り換
え時に、アパーチヤへの照射ビームを偏向させる
必要があり、このため１つ以上の偏向系を要す
る。

このように第３の方法は高速化が可能であるが
調整が容易でなく、描画パタンの位置ずれの原因
を生じさせやすい。また、鏡体の高さも、一般に
高くなる欠点を有している。

(3) 発明の目的本発明は、上述した大きさ、又は形状の異なる
複数のアパーチヤを順次選択してその結像を用い
て描画する電子線描画装置において、高速でかつ
高精度で、調整の容易な電子光学系の提供を目的
とする。

(4) 発明の総括説明上記目的を達成するため、本発明においては、
大きさ、又は形状の異なる複数個のアパーチヤを
有するマスク全面に電子線を照射し、これらの複
数個のアパーチヤから出た電子ビームを一つだけ
選択して、この電子ビームに対応するアパーチヤ
を照射面上に結像する。この具体例として、電子
銃と照射面との間に複数個のアパーチヤを有する
マスク板を有し、このマスク板をレンズ中心に配
置し、このレンズにより、電子銃のクロスオーバ
像を結像させ、この位置にアパーチヤの選択用偏
向系を配置させ、該選択用偏向系とその下段に配
置された選択用アパーチヤとを用いて、上記マス
ク板から出た複数個の電子ビームを一つだけ選択
して、それを照射面上に結像させる構成をとる。

(5) 実施例以下、本発明を実施例を用いて詳述する。

第２図は、本発明の実施例を示したものであ
る。

図において、第１図と同一符号は相当物を示
す。本実施例においてはレンズ３の中心と選択用
偏向系２２（静電型、電磁型のいずれでもよ
い。）の偏向中心を一致させて配置し、レンズ３
によるマスク７のアパーチヤの像の結像面に選択
用アパーチヤ１５を有するアパーチヤ板１７を配
置して構成している。このように構成されたもの
においては、電子銃を出た電子線は、複数個のア
パーチヤ１４を有するマスク板７に一度に照射さ
れる。この結果、複数個のアパーチヤ１４からそ
れぞれのアパーチヤ形状に応じた電子線が通過し
てくる。アパーチヤ１４を通過後、一度レンズ３
で選択用アパーチヤ１５が配置された結像面上に
結像させる。更に、レンズ２により、クロスオー
バ１の像は、レンズ３の中心を通り選択用偏向系
２２の動作によりマスク板７上のアパーチヤ１４
のいずれかが選択され試料面６上に結像される。
このようにする事により、偏向系２２が動作し、
マスク板７上のアパーチヤ１４のいずれを選択し
た場合であつても、電子線は常に電子光学軸をは
ずれる事はない。たとえば、軸上のアパーチヤに
関しては説明するまでもないが、軸外のアパーチ
ヤ１４を選択する場合を考えてみる。クロスオー
バ１から出た電子線は、アパーチヤ１４を照射
し、レンズ３中心で結像される。この点では、複
数個のアパーチヤのいずれを通過した電子線も同
様にクロスオーバ１の像として結像する。このレ
ンズ３を通過後は、アパーチヤの位置に応じて電
子線は発散し、アパーチヤ板１７上でマスク板７
上のアパーチヤの像を結ぶ。アパーチヤ１４は軸
外であるため、この位置でも軸外で点線２０で示
すように結像する。

選択用アパーチヤ１５内にこの像を選択用偏向
系２２で移動させれば、このアパーチヤ１４を選
択した事になるが、その時の電子線の軌道２１
は、あたかもアパーチヤ１４が軸上にあつたかの
ような軌道となる。すなわち、選択用偏向系２２
は、マスク板７上のアパーチヤの選択のみなら
ず、同時に軸ズレも補正されるものとなつてい
る。この選択用偏向系２２と選択用アパーチヤ１
５は、同時に電子線の照射オン、オフにも利用さ
れてもよい。これらの事は実用上、調整が非常に
楽となるばかりではなく、電子光学系の簡素化、
小型化、等の点で利用価値は高い。

第３図は、本発明の実施例を説明するための図
面である。基本的な電子光学系は、第２図を用い
て説明した。マスク７の個々のアパーチヤは軸対
称でないものも含まれているため、アパーチヤの
形状を回転させないように、すなわち回転レスに
各レンズを構成するのが望ましい。そのため、本
実施例ではレンズ２，３によりその励磁方向を互
いに反対することにより回転レスとなるように構
成されており、レンズ４は、ここでは２８と２９
のレンズで構成されており回転レスになつてい
る。焦点合わせはこのレンズで行なう。また、ア
パーチヤ選択用偏向系２２は、Ｘ，Ｙの２対あ
り、ブランキング系２６は１対のみである。２５
はアライナーで、電子銃から出た電子線の軸合わ
せに用いられ、２７はブランキングアパーチヤで
ある。

まず、マスク７のあるアパーチヤに選択用偏向
系２２によりセツトされたとする。これは、計算
機４０より、インタフエース３９を通して、アン
プ３２よりなされる。この状態で必要な描画を偏
向系５とブランキング系２６を同期して行なわれ
る。偏向系５への信号は、計算機４０より、イン
タフエース３９を通して、パターン発生器３７を
通して、Ｄ／Ａ変換器３８でデイジタルアナログ
変換され、偏向アンプ３４を通して行なわれる。
この描画が終ると次にマスク７上の別のアパーチ
ヤに選択偏向系２２により切り換えられる。そし
て同様に描画を行なう。このようにして、マスク
７上のアパーチヤを順次切り換え、描画するので
ある。この後、試料台３１は移動され、別の描画
フイールドにセツトされる。このときの制御は、
レーザ側長器３６によりなされる。このフイール
ドも同様に順次マスク７上のアパーチヤを順次切
り換える事により描画が行なわれる。かくして、
試料６の描画をすべて行なう事ができる。なお、
２３は電子銃、２４はアノード、１８は電子銃か
ら出た電子線の拡がり、１９はアパーチヤ１４を
通過する軌道、３０は反射電子検出器、３３，３
４，３５はアンプ、３８はＡ／Ｄ変換器と説明し
たが直線発生器を含んでも良い。

以上、本発明を実施例に基づき詳述してきた
が、なんら上述した実施例に限定されるものでは
ない。

例えば、以上の実施例においては複数個のアパ
ーチヤを有するマスク板と、選択用アパーチヤと
を有する構成であるから、選択用アパーチヤを矩
形とし従来例の第２の方法を併用して、さらに高
速化をはかつても良い。

又、第２、第３図において選択用偏向系２２の
中心にレンズ２によりクロスオーバ１像をもつて
きたが、選択用偏向系２２は必ずしもその位置に
なくとも良い。ただし、この場合、選択用偏向系
を２段にすることが必要である。この場合であつ
ても第１図と比較すると偏向系は１個省略でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の理解を助けるために用いた
図、第２図、第３図は、本発明の実施例を示した
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１電子銃と照射面との間に設置した異なる複数
個のアパーチヤを有するマスク板に電子線を一度
に照射し結像せしめる手段と、前記アパーチヤか
ら出た複数個の電子ビームを一つだけ選択し、こ
の電子ビームに対応するアパーチヤ像を照射面に
結像せしめる手段を備することを特徴とする電子
線描画装置。