JPS6251218A - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
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- JPS6251218A JPS6251218A JP60191630A JP19163085A JPS6251218A JP S6251218 A JPS6251218 A JP S6251218A JP 60191630 A JP60191630 A JP 60191630A JP 19163085 A JP19163085 A JP 19163085A JP S6251218 A JPS6251218 A JP S6251218A
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- Japan
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- diaphragm
- aperture
- deflector
- electron beam
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- 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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- 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
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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
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
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- H—ELECTRICITY
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2237/31776—Shaped beam
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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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、試料面上に電子ビームを照射し、微細なパタ
ーンを描く電子線描画装置に関する。
ーンを描く電子線描画装置に関する。
電子線描画装置は、近年高速処理化の要望が高まり、可
変整形ビーム方式に加え、ビームの本電流化、レジスト
感度向上等の技術開発が進められている。レジストの高
感度化やビームの大電流化は、竺料面や装置内壁におけ
る反射電子、散乱電子による試料の損傷であるかぶりの
、装置内の残留ガスに電子ビームが衝突し、残留ガスが
重合状態となって装置内に吸着する汚染等の問題を生じ
ている。、特に、一対で整形絞り間にビーム調整用の偏
り器を設け、一対の整形絞りビームにより得た共役ビ一
台を試料面に照射すや可変整形ビーム方式においては、
整形絞りエツジ部における反射電子がメインビームと同
様に試料面に集束し、か画装置の一例を示す光学系の概
略構成図である。
変整形ビーム方式に加え、ビームの本電流化、レジスト
感度向上等の技術開発が進められている。レジストの高
感度化やビームの大電流化は、竺料面や装置内壁におけ
る反射電子、散乱電子による試料の損傷であるかぶりの
、装置内の残留ガスに電子ビームが衝突し、残留ガスが
重合状態となって装置内に吸着する汚染等の問題を生じ
ている。、特に、一対で整形絞り間にビーム調整用の偏
り器を設け、一対の整形絞りビームにより得た共役ビ一
台を試料面に照射すや可変整形ビーム方式においては、
整形絞りエツジ部における反射電子がメインビームと同
様に試料面に集束し、か画装置の一例を示す光学系の概
略構成図である。
第2図において、電子銃10の下方(前方)には、第1
整形絞り12と第2整形絞り14とが配置してあり、こ
の第1整形絞り12と第2整形絞り14との間に整形偏
向器16が配設してある。第2整形絞り14の下方には
、ブランキング電極18が設けてあり、第1整形絞り1
2の開口部20と第2111形絞り14の開口部22と
を通過したメインビーム24を曲げることができるよう
になっている。ブランキング電極18の下方に設けた対
物絞り26は、メインビーム24を試料28上に導く開
口部30を有している。そして、対物絞り26の下方に
は、ビーム偏向器32が設けてあり、メインビーム24
を走査できるようになっている。なお、第2図に示した
符号34は洩れビームを示し、符号36は洩れビーム3
4による試料面−Lのかぶり露光を示す。
整形絞り12と第2整形絞り14とが配置してあり、こ
の第1整形絞り12と第2整形絞り14との間に整形偏
向器16が配設してある。第2整形絞り14の下方には
、ブランキング電極18が設けてあり、第1整形絞り1
2の開口部20と第2111形絞り14の開口部22と
を通過したメインビーム24を曲げることができるよう
になっている。ブランキング電極18の下方に設けた対
物絞り26は、メインビーム24を試料28上に導く開
口部30を有している。そして、対物絞り26の下方に
は、ビーム偏向器32が設けてあり、メインビーム24
を走査できるようになっている。なお、第2図に示した
符号34は洩れビームを示し、符号36は洩れビーム3
4による試料面−Lのかぶり露光を示す。
上記のごとく構成してある可変整形ビーム方式の電子線
描画装置は、第1整形絞り12を通過したメインビーム
24が整形偏向器16により調整される。すなわち、整
形偏向器16は、第1整形絞り12の開口部20の投影
像を、第2整形絞り14の開口部22に投影し、開口部
20と開口部22との共役ビームを形成する。共役ビー
ムとなったメインビーム24は、対物絞り26の開口部
30を通り試料28」−に到達する。そして、ビーム偏
向器32は、第2図に図示グない制御装置により制御さ
れた電圧が印加され、メインビーム24を試料28の面
上に走査し、試料28の面上に微細な像を描くことがで
きる。
描画装置は、第1整形絞り12を通過したメインビーム
24が整形偏向器16により調整される。すなわち、整
形偏向器16は、第1整形絞り12の開口部20の投影
像を、第2整形絞り14の開口部22に投影し、開口部
20と開口部22との共役ビームを形成する。共役ビー
ムとなったメインビーム24は、対物絞り26の開口部
30を通り試料28」−に到達する。そして、ビーム偏
向器32は、第2図に図示グない制御装置により制御さ
れた電圧が印加され、メインビーム24を試料28の面
上に走査し、試料28の面上に微細な像を描くことがで
きる。
このようにして、試料上に一つの線または像が描画され
ると、ブランキング電極18に印加されている電圧が変
えられ、メインビーム24が第2図に示すごとく偏向さ
れて、対物絞り28によりカットされる。そして、制御
装置に新たな描画データが転送され、ビーム偏向器32
の電圧制御等がおこなわれた後、ブランキング電極18
の印加電圧が元に戻され、次の描画工程が開始される。
ると、ブランキング電極18に印加されている電圧が変
えられ、メインビーム24が第2図に示すごとく偏向さ
れて、対物絞り28によりカットされる。そして、制御
装置に新たな描画データが転送され、ビーム偏向器32
の電圧制御等がおこなわれた後、ブランキング電極18
の印加電圧が元に戻され、次の描画工程が開始される。
ところが、メインビーム24が第1整形絞り12、第2
整形絞り14、対物絞り24を通過する際に、各開口部
20,22.30のエツジにおいて一部が反射、散乱さ
れ、洩れビーム34を生ずる。この洩れど−ム34は、
メインビーム24と本質的に同一の光学的結像条件によ
り、試料28の面上に収束する。しかも、各開口部のエ
ツジにおいて反射、散乱した電子は、エツジ部における
散乱条件、放射角、運動エネルギーが一様でないため、
第2図に示すように、ブランキング電極18によりメイ
ンビーム24をカットしたとしても、洩れビーム34の
一部が試料28に照射され、かぶりを生ずる。この場合
、洩れビーム34の主要部は、第2整形絞り14の開口
部22のエツジで生ずる散乱電子である。
整形絞り14、対物絞り24を通過する際に、各開口部
20,22.30のエツジにおいて一部が反射、散乱さ
れ、洩れビーム34を生ずる。この洩れど−ム34は、
メインビーム24と本質的に同一の光学的結像条件によ
り、試料28の面上に収束する。しかも、各開口部のエ
ツジにおいて反射、散乱した電子は、エツジ部における
散乱条件、放射角、運動エネルギーが一様でないため、
第2図に示すように、ブランキング電極18によりメイ
ンビーム24をカットしたとしても、洩れビーム34の
一部が試料28に照射され、かぶりを生ずる。この場合
、洩れビーム34の主要部は、第2整形絞り14の開口
部22のエツジで生ずる散乱電子である。
この洩れビーム34によるかぶり露光36は、特に、電
子ビームを長時間照射したときに残留ガスに基づく絶縁
物質(汚染物質)の堆積、または各絞りの開口部におけ
る電荷の蓄積による電界により、メインビーム24自体
の発散角やエネルギー分散の増大により顕著となる。そ
して、洩れビーム34がメインビーム24のippm(
1/106)程度であり、メインビームによるレジスト
霧光が1μ8程度であったとしても、洩れビーム34が
試料28に18照射されると、レジストが露光されるこ
とになる。このため描画データ転送等が長時間にわたる
と、洩れビーム34によるかぶり露光36のため、試料
28が損傷を受けるごとになり、洩れビーム34をブラ
ンキングすることが重要となる。このこと畝ブランキン
グ電極18のようなブランキング機構を、第1整形絞り
12上方のビーム照射系に設けても同様である。
子ビームを長時間照射したときに残留ガスに基づく絶縁
物質(汚染物質)の堆積、または各絞りの開口部におけ
る電荷の蓄積による電界により、メインビーム24自体
の発散角やエネルギー分散の増大により顕著となる。そ
して、洩れビーム34がメインビーム24のippm(
1/106)程度であり、メインビームによるレジスト
霧光が1μ8程度であったとしても、洩れビーム34が
試料28に18照射されると、レジストが露光されるこ
とになる。このため描画データ転送等が長時間にわたる
と、洩れビーム34によるかぶり露光36のため、試料
28が損傷を受けるごとになり、洩れビーム34をブラ
ンキングすることが重要となる。このこと畝ブランキン
グ電極18のようなブランキング機構を、第1整形絞り
12上方のビーム照射系に設けても同様である。
そして、従来の電子線描画装置においては、ブランキン
グ洩れビーム34を減少させるために、ブランキング時
の偏向量、すなわちブランキング電極18の印加電圧を
高圧化する必要がある。しかし、印加電圧の高圧化は、
印加電圧の立上がり、立ち下がりに時間がかかり、ブラ
ンキング応答性の観点から問題となる欠点を有している
。
グ洩れビーム34を減少させるために、ブランキング時
の偏向量、すなわちブランキング電極18の印加電圧を
高圧化する必要がある。しかし、印加電圧の高圧化は、
印加電圧の立上がり、立ち下がりに時間がかかり、ブラ
ンキング応答性の観点から問題となる欠点を有している
。
本発明は、整形絞りの開口部における反射、散乱電子に
よる試料の損傷を防止する二件ができる電子線描画装置
を提供することを目的とする。
よる試料の損傷を防止する二件ができる電子線描画装置
を提供することを目的とする。
本発明は、ブランキング電極によるブランキング作用に
同期させて、第1整形絞りと第2III形絞りとの間に
配設した整形偏向器による電子ビームを偏向させ、電子
ビームを第2整形絞りの開口部外へ導くようにし、!2
整形絞りの開口部における反射、散乱電子を大幅に減少
して、試料の損傷を軽減できるように構成したものであ
る。
同期させて、第1整形絞りと第2III形絞りとの間に
配設した整形偏向器による電子ビームを偏向させ、電子
ビームを第2整形絞りの開口部外へ導くようにし、!2
整形絞りの開口部における反射、散乱電子を大幅に減少
して、試料の損傷を軽減できるように構成したものであ
る。
本発明に係る電子線描画装置の好ましい実施例を、添付
図面にしたがって詳説する。なお、前記従来技術におい
て説明した部分に対応する部分については、同一の符号
を付し、その説明を省略する。
図面にしたがって詳説する。なお、前記従来技術におい
て説明した部分に対応する部分については、同一の符号
を付し、その説明を省略する。
第1図は、本発明に係る電子線描画装置の実施例を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
第1図において、整形偏向器16は、整形偏向器駆動回
路38に接続されており、ブランキング電極18はブラ
ンキング電極駆動回路40に接続されている。これら整
形偏向器駆動回路38とブランキング電極駆動回路40
とは、ビーム偏向器32と同様に制御装w42に接続さ
れている。
路38に接続されており、ブランキング電極18はブラ
ンキング電極駆動回路40に接続されている。これら整
形偏向器駆動回路38とブランキング電極駆動回路40
とは、ビーム偏向器32と同様に制御装w42に接続さ
れている。
上記のごとく構成した実施例においては、メインビーム
24による試料28への描画を、前記した従来技術と同
様におこなう。通常、描画サイクルは、ビーム偏向域(
フィールド)単位をもっておこなわれ、描画データの転
送もフィールド単位におこなわれる。そして、描画を開
始する前の試料28を載置したステージの移動、試料2
Bと対物絞り30との間の距離計量(Z計81g) 、
アナログ回路が整定されているまでの間、さらには一つ
のフィールドを描画した後の次の描画データ転送時には
、メインビーム24がカットされ、メインビーム24が
試料面からはずされている。このメインビーム24を試
料からはずすブランキング操作は、一つのフィールドを
描画した後を例にとると1次のごとくしておこなわれる
。
24による試料28への描画を、前記した従来技術と同
様におこなう。通常、描画サイクルは、ビーム偏向域(
フィールド)単位をもっておこなわれ、描画データの転
送もフィールド単位におこなわれる。そして、描画を開
始する前の試料28を載置したステージの移動、試料2
Bと対物絞り30との間の距離計量(Z計81g) 、
アナログ回路が整定されているまでの間、さらには一つ
のフィールドを描画した後の次の描画データ転送時には
、メインビーム24がカットされ、メインビーム24が
試料面からはずされている。このメインビーム24を試
料からはずすブランキング操作は、一つのフィールドを
描画した後を例にとると1次のごとくしておこなわれる
。
制御装置42は、一つのフィールドの描画が終了すると
、ブランキング電極駆動回路40にブランキングオン信
号を与え、ブランキング電極18に所定のブランキング
電圧を印加すると同時に。
、ブランキング電極駆動回路40にブランキングオン信
号を与え、ブランキング電極18に所定のブランキング
電圧を印加すると同時に。
整形偏向器駆動回路38に描画終了信号を与える。
整形偏向器駆動回路38は、描画終了信号が与えられる
と、あらかじめ設定してあるビームカット電圧を整形偏
向器16に印加し、第1整形絞り12を通過したメイン
ビーム24を、第2整形絞り14の開口部22外に導き
、メインビーム24を第2幅形絞り14によってカット
する。このようにしてメインブーム24を第2整形□絞
り14をもってカットすると、洩れビーム34の主要部
は、第1整形絞り12の開口部20において反射、散乱
した電子によるものとなる。このため、第1整形絞り1
2の開口部20において発生した洩れど−434は、第
2整形絞り14を通過した後、ブランキング電極18の
作用により、対物絞り26の開口部30の外側に偏向さ
れ、試料28へ到達することがない、したがって、洩れ
ビーム34のメインビーム24に対する従来の相対強度
をI BLKとすると、本実施例による相対強度はI
8LK”のオーダ、すなわち従来10−6のオーダであ
ったものを l Q−111のオーダに減少させること
ができ、はぼ完全にビームのカットをすることができる
。しかも、洩れビーム34が、第1整形絞り12と第2
整形絞り14とにおいて2回の散乱を受けた電子である
ため、エネルギー分散が増大し、試料面に集束しにくく
なり、かぶり現象を大幅に軽減することができる。
と、あらかじめ設定してあるビームカット電圧を整形偏
向器16に印加し、第1整形絞り12を通過したメイン
ビーム24を、第2整形絞り14の開口部22外に導き
、メインビーム24を第2幅形絞り14によってカット
する。このようにしてメインブーム24を第2整形□絞
り14をもってカットすると、洩れビーム34の主要部
は、第1整形絞り12の開口部20において反射、散乱
した電子によるものとなる。このため、第1整形絞り1
2の開口部20において発生した洩れど−434は、第
2整形絞り14を通過した後、ブランキング電極18の
作用により、対物絞り26の開口部30の外側に偏向さ
れ、試料28へ到達することがない、したがって、洩れ
ビーム34のメインビーム24に対する従来の相対強度
をI BLKとすると、本実施例による相対強度はI
8LK”のオーダ、すなわち従来10−6のオーダであ
ったものを l Q−111のオーダに減少させること
ができ、はぼ完全にビームのカットをすることができる
。しかも、洩れビーム34が、第1整形絞り12と第2
整形絞り14とにおいて2回の散乱を受けた電子である
ため、エネルギー分散が増大し、試料面に集束しにくく
なり、かぶり現象を大幅に軽減することができる。
このように、本実施例においては、整形偏向器16とブ
ランキング電極18とによる実質的な2段ブランキング
機構により、従来のかぶり現象において特に重要な要因
であった、第2整形絞り14の開口部20による電子の
エツジ散乱を防止でき、比較的偏向角の小さなブランキ
ング機構をもって、十分なビームカットをおこなうこと
ができる。また、第2整形絞り14下方の壁面や、特に
対物絞り16へのビーム照射が軽減され、対物絞り26
等における電荷の蓄積によるビームドリフトや非点収差
の低減、汚染の防止等、装置の信頼性を向上することが
できる。
ランキング電極18とによる実質的な2段ブランキング
機構により、従来のかぶり現象において特に重要な要因
であった、第2整形絞り14の開口部20による電子の
エツジ散乱を防止でき、比較的偏向角の小さなブランキ
ング機構をもって、十分なビームカットをおこなうこと
ができる。また、第2整形絞り14下方の壁面や、特に
対物絞り16へのビーム照射が軽減され、対物絞り26
等における電荷の蓄積によるビームドリフトや非点収差
の低減、汚染の防止等、装置の信頼性を向上することが
できる。
なお、前記実施例においては、ブランキング電極18が
第2整形絞り14の下方に設けられている場合について
説明したが、ブランキング電極18が第1整形絞り12
の上方等他の位置に設けられている場合についても適用
することができる。
第2整形絞り14の下方に設けられている場合について
説明したが、ブランキング電極18が第1整形絞り12
の上方等他の位置に設けられている場合についても適用
することができる。
また、整形(Af’=il器駆動回路38にタイマ機能
を付加し、トラブルにより描画が中断して、ブランキン
グ電極18による長時間のビームブランキングがおこな
われた場合に、自動的に整形偏向器駆動回路38を作動
させることも可能である。さらに、前記実施例において
は、整形偏向器駆動回路38に描画終了信号を与え、整
形偏向器駆動回路38を作動させるようにしたが、描画
終了信号の代りにメインビーム24がカットできるよう
な整形ビームサイズのデータを、描画データの形式で描
画データブロックの最後に付加し、ビームをカットする
ことも可能である。
を付加し、トラブルにより描画が中断して、ブランキン
グ電極18による長時間のビームブランキングがおこな
われた場合に、自動的に整形偏向器駆動回路38を作動
させることも可能である。さらに、前記実施例において
は、整形偏向器駆動回路38に描画終了信号を与え、整
形偏向器駆動回路38を作動させるようにしたが、描画
終了信号の代りにメインビーム24がカットできるよう
な整形ビームサイズのデータを、描画データの形式で描
画データブロックの最後に付加し、ビームをカットする
ことも可能である。
〔発明の効果〕
以上に説明したごとく1本発明によれば、ブランキング
電極と整形偏向器とによりビームのブランキングをおこ
なうことにより、洩れビームによる試料の損傷をなくす
ことができる。
電極と整形偏向器とによりビームのブランキングをおこ
なうことにより、洩れビームによる試料の損傷をなくす
ことができる。
第1図は本発明に係る電子線描画装置の実施例を示す概
略構成図、第2図は従来の電子線描画装置の一例を示す
光学系の概略構成図である。 10・・・電子銃、12・・・第1整形絞り、14・・
・第2整形絞り、16・・・整形偏向器、18・・・ブ
ランキング電極、24・・・メインビーム、26・・・
対物絞り、28・・・試料、32・・・ビーム偏向器、
34・・・洩れビーム、38・・・整形偏向器駆動回路
、40・・・ブランキング電極駆動回路、42・・・制
御装置。
略構成図、第2図は従来の電子線描画装置の一例を示す
光学系の概略構成図である。 10・・・電子銃、12・・・第1整形絞り、14・・
・第2整形絞り、16・・・整形偏向器、18・・・ブ
ランキング電極、24・・・メインビーム、26・・・
対物絞り、28・・・試料、32・・・ビーム偏向器、
34・・・洩れビーム、38・・・整形偏向器駆動回路
、40・・・ブランキング電極駆動回路、42・・・制
御装置。
Claims (1)
- 1、電子ビームを発生する電子銃と、この電子銃の前方
に配置され、前記電子ビームが通過する開口部を備えた
第1整形絞りと、この第1整形絞りを通過した前記電子
ビームが通過する開口部が形成してある第2整形絞りと
、前記第1整形絞りと前記第2整形絞りとの間に配設さ
れ、前記第1整形絞りを通過した前記電子ビームの進行
方向を制御する整形偏向器と、この整形偏向器を駆動す
る整形偏向器駆動回路と、前記第2整形絞りを通過した
前記電子ビームを試料上に導く開口が形成してある対物
絞りと、一つの描画工程の終了時に、前記試料上に照射
されている前記電子ビームを、前記試料外に導くブラン
キング電極と、このブランキング電極を駆動するブラン
キング電極駆動回路とを有する電子線描画装置において
、前記一つの描画工程の終了時に、前記ブランキング電
極駆動回路を制御すると同時に、前記整形偏向器駆動回
路を制御して前記整形偏向器を駆動し、前記第1整形絞
りを通過した前記電子ビームを、前記第2整形絞りの開
口部外に導く制御装置を設けたことを特徴とする電子線
描画装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60191630A JPS6251218A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電子線描画装置 |
US06/900,423 US4777369A (en) | 1985-08-30 | 1986-08-26 | Electron beam lithographic method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60191630A JPS6251218A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6251218A true JPS6251218A (ja) | 1987-03-05 |
JPH0587014B2 JPH0587014B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=16277842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60191630A Granted JPS6251218A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 電子線描画装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1985-08-30 JP JP60191630A patent/JPS6251218A/ja active Granted
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1986
- 1986-08-26 US US06/900,423 patent/US4777369A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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US4777369A (en) | 1988-10-11 |
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