JPS6231488B2 - - Google Patents

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JPS6231488B2
JPS6231488B2 JP53015709A JP1570978A JPS6231488B2 JP S6231488 B2 JPS6231488 B2 JP S6231488B2 JP 53015709 A JP53015709 A JP 53015709A JP 1570978 A JP1570978 A JP 1570978A JP S6231488 B2 JPS6231488 B2 JP S6231488B2
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JP
Japan
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electron beam
cross
signal
deflector
deflection
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JP53015709A
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English (en)
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JPS54108580A (en
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Hidekazu Goto
Takashi Soma
Masanori Idesawa
Nobuo Goto
Masaru Oohashi
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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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
    • H01J37/317Electron-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
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • HELECTRICITY
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    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は精度の高い露光を可能にした電子線露
光装置に関する。
最近、露光速度が速く微小回路等の製造に適し
た電子線露光装置として、第1図に示す様に、単
純な形状(例えば正方形・長方形等)の孔を有す
る二つのマスクを備えたものが提案された。すな
わち、多角形状の孔h1,h2を有する二つのマスク
m1,m2をそれぞれ電子線断面形可変用偏向器d
(実際にはx方向偏向用のものdxとy方向偏向用
のものdyから成る)の上下に配置し、前記第1
のマスクm1に電子線E1を投射して前記第2のマ
スクm2上に該第1のマスクm1の孔h1を通過した
電子線E2を投影する。この際、前記偏向器dに
よつて第1のマスクm1の孔h1を通過した電子線
を偏向制御することにより、所望の断面形状(及
び大きさ)の電子線E3を形成し、該電子線を投
影レンズ(図示せず)により試料(図示せず)上
に縮小結像させ且つ偏向器(図示せず)により該
試料上で走査させる。
さて斯くの如き露光装置において、第2マスク
m2の孔h2を通過する電子ビームE3の断面のx方
向の辺の長さ及びy方向の辺の長さは、それぞれ
x方向偏向用偏向器dx、y方向偏向用偏向器dy
へ供給される偏向信号(偏向電圧又は偏向電流)
の大きさによつて決定される。しかし乍ら、軸ず
れ・鏡体内の温度変化・偏向器dの応答精度・機
械的振動・他の電気的装置からの電気的影響等に
より試料上に照射される電子ビーム断面の寸法が
所望の寸法と多少異なる。従つて、高精度露光の
ひとつの問題となつている。
本発明はこの様な欠点を解決するためになされ
たもので、新規な電子線露光装置に関する。
第2図は本発明の一実施例を示した電子線露光
装置のブロツク図で、第1図にて用いた番号と同
じ番号を付したものは同一構成要素を示す。図中
1は電子銃で、該電子銃から射出された電子線
E1は集束レンズ2により電子線断面形状可変装
置3(第1図にて述べたビーム断面形状可変装置
に相当する)の第1マスクm1上に照射される。
該電子線断面形状可変装置は、該第1マスク
m1、第2マスクm2、両者間に置かれた電子線断
面形状可変装置偏向器d(x方向偏向用偏向器を
dx、y方向偏向用偏向器dyとする)及び集束レ
ンズ(図示せず)から構成されている。前記第
1、第2マスクにはそれぞれ特定の大きさを持つ
矩形(例えば正方形)の孔h1,h2が穿つてある。
又、前記集束レンズ(図示せず)は前記第1マス
クm1の孔h1を通過した電子線E2を第2マスクm2
上に集束する。前記電子線断面形可変用偏向器d
は孔h1を通過する電子線E2を孔h2に対して偏向す
るので、第2マスクm2の孔h2を通過する電子線
E3の断面の大きさが変化する。この変化の度
合、すなわち電子線断面のx方向及びy方向の辺
の大きさは、デイジタルコンピユータ4の指令に
基づいたx方向辺及びy方向辺の大きさデータを
レジスタ5x,5yに設定し、それぞれのデータ
をD―A変換器6x,6y及び増幅器7x,7y
を介してx方向偏向用偏向器dx・y方向偏向用
偏向器dyに偏向信号として供給することにより
決定される。
8は投影レンズで、前記第2マスクm2の孔h2
を通過した電子線E3を試料の設けられる位置に
縮小結像する。図の状態では、本来試料が設置さ
れるべき位置に電子線を検知するための検出手段
9が試料と交換して試料移動機構(図示せず)上
に載置されている。
該検知手段は互いに直交する二本のタングステ
ン又は金等を材質とする針金状体10(x方向の
ものが10X、Y方向のものが10Y)からなる
マーカ物体、その下方に設けられた電子線検出用
半導体検出器11及び前記針金状体10によつて
大角度で散乱された電子線が検出されるのを防止
する絞り板12から構成される。13は走査用の
偏向器で、前記コンピユータ4の走査開始指令に
基づいて作動するクロツクパルス発生器14から
のクロツクパルスがカウンタ15、D―A変換器
16及び増幅器17を介して供給されることによ
り、前記投影レンズ8を通過した電子線を前記針
金状体10上において第3図に示す如くX又はY
方向に直線的に偏向させる。該偏向により前記半
導体検出器11に検出された信号は増幅器18を
介して微分回路19,20に順次供給され、順次
一次、二次微分される。21は前記二次微分回路
20からの微分信号のピークと次のピークとの間
の時間を検出し、該時間に等しい幅のパルスを発
生するピーク間検出回路である。
22は一方の入力端子に前記クロツクパルス発
生器14からクロツクパルスが供給されているゲ
ート回路で、他方の入力端子に前記ピーク間検出
回路21からパルスが供給されている間だけゲー
トを開いてクロツクパルスをカウンタ23に供給
する。該カウンタ23の計数値は前記レジスタ5
x又は5yの設定値が供給されている比較回路2
4に供給される。該比較回路は前記ゲート回路2
2が閉じてから作動を開始し、前記レジスタから
の値を基準にした前記カウント値との差を前記増
幅器7x,7yの利得を制御する利得制御回路2
5へ供給する。
斯くの如き露光装置の動作を便宜上ビーム断面
のx方向の辺の長さを例にとつて以下に説明す
る。
前述した露光装置において、x方向偏向用偏向
器dx及びy方向偏向用偏向器dyに偏向信号を供
給しないとき、孔h1を通過した電子線E2は全く
偏向力を受けないので、孔h2からは該孔h2と同形
の寸法の電子線(最大寸法)が得られ、x方向偏
向用偏向器dx及びy方向偏向用偏向器dyに供給
する偏向信号を大きくしていくと、それにつれて
第1図に示す様に、孔h1から電子線E2がX、Y
方向に該偏向信号の大きさに比例した強さの偏向
力を受け、孔h2からは該偏向力に反比例した寸法
の電子線が得られるものとする。
さて、コンピユータ4の指令に基づいて、レジ
スタ5xにビーム断面のx方向の長さをx1にする
ようなデータDx1を設定する。(前述した様に、
今、y方向の長さを考慮しない)該データはD―
A変換器6x及び増幅器7xを介してx方向偏向
用偏向器dxへ供給される。これと同時に、コン
ピユータ4の走査開始指令によりクロツクパルス
発生器14はゲート回路22及びカウンタ15に
クロツクパルスを送り、該カウンタのカウント値
はD―A変換器16及び増幅器17を介して走査
用偏向器13に供給される。従つて、第2マスク
m2の孔h2を通過したビームは、該偏向器により
針金状体10X上において、例えば、第4図に示
す様に左から右へ(X方向)へ一定速度で偏向さ
せられる。この時、ビーム周辺部から徐々に針金
状体10Yを照射し始めるため、検出器11に到
達する電子線量は次第に減少して零となる。今、
電子線断面における電子線の強度分布が第5図の
如く均一であると仮定すれば、この様な断面を有
する電子線を針金状体10Y上で走査させると、
検出器11には第6図aに示す如き波形を有する
電子線電流信号が検出される。該電子線電流は微
分回路19,20により順次第一次、第二次微分
され、それぞれ第6図b及びcに示す様な信号波
形になる。該第二次微分された信号がピーク間検
出回路21に供給されると、該回路は該信号の最
初のピークP1と次のピークP2との時間的長さに等
しいパルス幅のパルス信号P0(第6図d)を発生
する。該パルス信号がゲート回路22に供給され
ると、該回路はこのパルス信号のパルス幅Px1
相当する時間ゲートをオープンするので、この
間、クロツクパルス発生回路14からのクロツク
パルスをカウンタ23に通す。該カウンタが計数
した値Cx1は前記パルス信号のパルス幅Px1に相
当し、又、これはマークm2の孔h2を通過したビ
ームE3の針金状体上での電子線断面のx方向の
辺の長さEx1に相当する。該カウント値Cx1は前
記レジスタ5xから電子線断面のx方向の辺の長
さデータDx1が設定信号として供給されている比
較回路24に供給される。該回路は設定値Dx1
カウント値の差(Dx1―Cx1)を算出し、これを利
得制御回路25へ供給する。該制御回路はDx1
Cx1なら、|Dx1−Cx1|に相当する分のゲインを
下げるように、Dx1<Cx1なら|Dx1−Cx1|に相
当する分のゲインを上げるように増幅器7xをコ
ントロールするので、第1マスクm1の孔h1を通
過したビームは、x方向偏向用偏向器dxから該
ゲイン分減増した偏向力を受け、第2マスクm2
の孔h1を通過して針金状体10Y上で走査される
ビームの断面のx方向の辺の長さはx1になる。
以上は電子線断面のx方向の辺の長さを設定す
る場合について述べたが、y方向の辺の長さを設
定する場合も同様に行なわれる。
尚、本発明の実施例では電子ビーム検知手段の
構成要素として針金状体が用いられているが、こ
れに限らず、要するに直線状の縁を有するものな
ら何んでもよく、例えばナイフエツヂを用いても
よい。
以上述べた様に、本発明によれば、軸ずれ・鏡
体内の温度変化・偏向器dの応答精度・機械的振
動・他の電気的装置からの電気的影響等により生
じる試料上に照射される電子ビーム断面の寸法と
所望のビーム断面寸法とのズレが完全に補正され
るので、高精度な露光が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子線の断面形状を可変する装置の説
明図、第2図は本発明の一実施例を示した電子線
露光装置のブロツク図、第3図及び第4図は第2
図の装置の一部を示す略図、第5図及び第6図は
第2図の装置の動作を説明するための略図であ
る。 1…電子銃、3…電子線断面形状可変装置、
m1…第1マスク、m2…第2マスク、dx,dy…x
方向・y方向偏向用偏向器、4…デイジタルコン
ピユータ、5x,5y…レジスタ、7x,7y…
増幅器、9…電子線検知手段、10…針金状体、
11…電子線検出用半導体検出器、13…走査用
偏向器、14…クロツクパルス発生器、19,2
0…微分回路、21…ピーク間検出回路、22…
ゲート回路、23…カウンタ、24…比較回路、
25…利得制御回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電子線通過孔を有する複数のマスクと、該マ
    スク間に配置された電子線偏向手段と、試料に照
    射する電子線の断面の長さを指定するための設定
    信号を増幅して前記電子線偏向手段に供給するた
    めの増幅器とを備え、前記設定信号を変えること
    により試料に照射する電子線の断面形状を可変す
    るようになした装置において、前記試料と置換可
    能に配置される直線状の縁を有するマーカ物体
    と、該マーカ物体を前記電子線で走査する走査手
    段と、該走査手段による前記マーカ物体の走査に
    よつて得られる信号を検出する検出手段と、該検
    出手段の出力を2回微分することにより前記電子
    線断面の長さに対応する信号を発生する手段と、
    該手段から得られる断面の長さに対応する信号と
    前記設定信号とを比較し双方の信号の差に対応し
    た信号を発生する比較回路と、該比較回路の出力
    信号に基づいて該双方の信号を一致させるように
    前記増幅器の増幅率を制御するための回路とより
    なる電子線露光装置。
JP1570978A 1978-02-13 1978-02-13 Electron-beam exposure device Granted JPS54108580A (en)

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JPS54108580A JPS54108580A (en) 1979-08-25
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5683029A (en) * 1979-12-11 1981-07-07 Jeol Ltd Adjusting method of beam measurement
JPS5760841A (en) * 1980-09-30 1982-04-13 Toshiba Corp Exposure device for electron beam
JPS62295419A (ja) * 1987-05-29 1987-12-22 Toshiba Corp 電子ビ−ム露光装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5251871A (en) * 1975-10-23 1977-04-26 Rikagaku Kenkyusho Projecting method for charge particle beams

Patent Citations (1)

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JPS5251871A (en) * 1975-10-23 1977-04-26 Rikagaku Kenkyusho Projecting method for charge particle beams

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JPS54108580A (en) 1979-08-25

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