JPS6286718A - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS6286718A JPS6286718A JP22719885A JP22719885A JPS6286718A JP S6286718 A JPS6286718 A JP S6286718A JP 22719885 A JP22719885 A JP 22719885A JP 22719885 A JP22719885 A JP 22719885A JP S6286718 A JPS6286718 A JP S6286718A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- pattern
- picture element
- irradiation level
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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】
[産業上の利用分野]
この発明は電子ビーム露光装置に関し、特に、電子ビー
ムを照射して、集積回路のパターンをマスクまたはウェ
ハ上に形成するのに用いられるような電子ビーム露光装
置に関する。
ムを照射して、集積回路のパターンをマスクまたはウェ
ハ上に形成するのに用いられるような電子ビーム露光装
置に関する。
〔従来の技術]
第6図は、従来のラスタ走査型電子ビーム露光装置の概
略ブロック図である。まず、第6図を参照して、従来の
ラスタ走査型電子ビーム露光Satの構成について説明
する。電子銃1は電子ビームを発生するものであって、
この電子銃1から発生された電子ビームはコンデンサレ
ンズ2およびオブジェクトレンズ3かうなる電磁レンズ
によって集束され、ステージ4上に配置された基板を照
射する。偏向板5およびブランキング板6は電子ビーム
の位置を制御するものである。ステージ4はステージ制
御回路7によってIiJ ′mされ、偏向板5はビーム
偏向III 60回路8によって制御され、ブランキン
グ板6はブランキングilJ a11回路21によって
制御される。計算819.は#&置全全体動きを制御す
るものであり、画素データ制御回路10は計算機9とビ
ーム偏向制御回路8からの制御指令に基づいて、ブラン
キング1tlJ11回路21を制御するものである。な
お、画素データ制御回路10には、計算lll9から出
力される画素データを記憶するための画素アータ記憶回
路22が接続される。
略ブロック図である。まず、第6図を参照して、従来の
ラスタ走査型電子ビーム露光Satの構成について説明
する。電子銃1は電子ビームを発生するものであって、
この電子銃1から発生された電子ビームはコンデンサレ
ンズ2およびオブジェクトレンズ3かうなる電磁レンズ
によって集束され、ステージ4上に配置された基板を照
射する。偏向板5およびブランキング板6は電子ビーム
の位置を制御するものである。ステージ4はステージ制
御回路7によってIiJ ′mされ、偏向板5はビーム
偏向III 60回路8によって制御され、ブランキン
グ板6はブランキングilJ a11回路21によって
制御される。計算819.は#&置全全体動きを制御す
るものであり、画素データ制御回路10は計算機9とビ
ーム偏向制御回路8からの制御指令に基づいて、ブラン
キング1tlJ11回路21を制御するものである。な
お、画素データ制御回路10には、計算lll9から出
力される画素データを記憶するための画素アータ記憶回
路22が接続される。
第7図は第6図に示した従来の電子ビーム露光装置によ
ってパターンを形成する方法を説明する゛ための図であ
り、第8図は従来の電子ビーム露光装置によって形成さ
れた現像後のレジストパターンを示す図である。
ってパターンを形成する方法を説明する゛ための図であ
り、第8図は従来の電子ビーム露光装置によって形成さ
れた現像後のレジストパターンを示す図である。
次に、第6図ないし第8図を参照して、従来の電子ビー
ム露光装置の動作について説明する。電子銃1から発生
された電子ビームは、コンデンサレンズ2およびオブジ
ェクトレンズ3により集束され、ステージ4上に配置さ
れたマスクまたはウニ八基板上に照射される。一方、計
1’j19に蓄えられている描画データは、画素データ
制w口路10に与えられ、2値の画素データとして画素
データ記憶回路22に一旦蓄えられる。また、計算機9
に蓄えられている画素の位置データはステージ制御回路
7およびビーム偏向制御回路8に与えられる。ステージ
制御回路7はステージ4の位置を制御し、ビーム偏向制
御回路8は偏向板5の位置を制御して、マスクまたはウ
ェハ基板の所定の位置に電子ビームが照射されるように
位置制御を行なう。また、電子ビームの位111制御が
完了すると、完了情報がビーム偏向制御回路8から画素
データ制御回路10に与えられ、画素データIll a
11回路10は画素データ記憶回路22に記憶された画
素データをブランキング1tlJtl11回路21に与
える。ブランキング制御回路21は与えられた画素デー
タに基づいて、ブランキング板6のオン、オフ制御を行
なう。
ム露光装置の動作について説明する。電子銃1から発生
された電子ビームは、コンデンサレンズ2およびオブジ
ェクトレンズ3により集束され、ステージ4上に配置さ
れたマスクまたはウニ八基板上に照射される。一方、計
1’j19に蓄えられている描画データは、画素データ
制w口路10に与えられ、2値の画素データとして画素
データ記憶回路22に一旦蓄えられる。また、計算機9
に蓄えられている画素の位置データはステージ制御回路
7およびビーム偏向制御回路8に与えられる。ステージ
制御回路7はステージ4の位置を制御し、ビーム偏向制
御回路8は偏向板5の位置を制御して、マスクまたはウ
ェハ基板の所定の位置に電子ビームが照射されるように
位置制御を行なう。また、電子ビームの位111制御が
完了すると、完了情報がビーム偏向制御回路8から画素
データ制御回路10に与えられ、画素データIll a
11回路10は画素データ記憶回路22に記憶された画
素データをブランキング1tlJtl11回路21に与
える。ブランキング制御回路21は与えられた画素デー
タに基づいて、ブランキング板6のオン、オフ制御を行
なう。
ところで、電子銃1から発生されている電子ビームは円
形ビームであり、第7図に示すように、基板を所定数に
分割した各画素のうち、画素データに基づく所望のパタ
ーン内の画素のみに、同一照射lで照射される。電子ビ
ームの照射量は、一般に任意の点(x 、 y )での
蓄積照射量ε(X。
形ビームであり、第7図に示すように、基板を所定数に
分割した各画素のうち、画素データに基づく所望のパタ
ーン内の画素のみに、同一照射lで照射される。電子ビ
ームの照射量は、一般に任意の点(x 、 y )での
蓄積照射量ε(X。
y)は次式で与えられる。
ε(x、y)−JSd (x’ 、ν′)・h (X
−X’ 、y−y’ )dx’ dy’ ”(1)で表
わされ、α、β、ηは電子ビームと基板の特徴を表わす
パラメータCある。
−X’ 、y−y’ )dx’ dy’ ”(1)で表
わされ、α、β、ηは電子ビームと基板の特徴を表わす
パラメータCある。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、各画素を照射する光ビームのエネルギ分布は
、円形ビームの中心はどエネルギが強く、周辺部分にい
くほどエネルギが弱く、いわゆる放物線状の特性を有し
ている。このため、iJ7図に示した分割パターンにお
いて、電子ビームが隣接して照@される領域では、円形
ビームの周辺同士が互いに罐なるため、円形ビームの周
辺部分にJ5いてもエネルギが強いが、角の領域では隣
接して光ビームが照射されないので、周辺部分に8ける
エネルギが弱くなる。
、円形ビームの中心はどエネルギが強く、周辺部分にい
くほどエネルギが弱く、いわゆる放物線状の特性を有し
ている。このため、iJ7図に示した分割パターンにお
いて、電子ビームが隣接して照@される領域では、円形
ビームの周辺同士が互いに罐なるため、円形ビームの周
辺部分にJ5いてもエネルギが強いが、角の領域では隣
接して光ビームが照射されないので、周辺部分に8ける
エネルギが弱くなる。
一方、光ビームの蓄積照射量がレジスト& a mする
ための許容値以上に達した鎖酸のみがレジストパターン
として現われる現象がある。上述のごとく、第7図に示
したパターンの角の部分では、周辺部分のエネルギが弱
いため、蓄積照射量がレジストを剥離するための許容値
以上に達せず、第8図に示すように所望のパターンとは
異なった歪んだパターンしか得ることができない。この
現象は、一般に近接効果といわれており、2μ膳以下の
パターン形成において大きくなり、電子ビームによるパ
ターン形成の限界を決定りるファクタとなっている。
ための許容値以上に達した鎖酸のみがレジストパターン
として現われる現象がある。上述のごとく、第7図に示
したパターンの角の部分では、周辺部分のエネルギが弱
いため、蓄積照射量がレジストを剥離するための許容値
以上に達せず、第8図に示すように所望のパターンとは
異なった歪んだパターンしか得ることができない。この
現象は、一般に近接効果といわれており、2μ膳以下の
パターン形成において大きくなり、電子ビームによるパ
ターン形成の限界を決定りるファクタとなっている。
そこで、所望のレジストパターンを得るために何らかの
方法により補正操作な行なう必要がある。
方法により補正操作な行なう必要がある。
従来は、電子ビームを1u走査した後、蓄積照射量の少
ない角の部分にのみ、再度光ビームを照射することによ
って、上述の近接効果による欠点を解消していた。しか
しながら、そのような方法では、電子ビームの照射を2
回の走査によりて行なわなければならず、煩雑にな、る
という欠点があった。
ない角の部分にのみ、再度光ビームを照射することによ
って、上述の近接効果による欠点を解消していた。しか
しながら、そのような方法では、電子ビームの照射を2
回の走査によりて行なわなければならず、煩雑にな、る
という欠点があった。
それゆえに、この発明の王たる目的は、1回の走査で所
望のパターンと完全に一致するレジストパターンを得る
ことができるような電子ビーム露光装置を提供すること
である。
望のパターンと完全に一致するレジストパターンを得る
ことができるような電子ビーム露光装置を提供すること
である。
[問題点を解決するための手段]
この発明にかかる電子ビーム露光装置は、上述の近接効
果を補正するために、パターンを形成するための画素デ
ータを記憶手段に記憶しておき、記憶されている画素デ
ータに基づいて、画素単位の照射量を演算し、電子ビー
ムの照射量を画素単位で演算された照射量となるように
照射量変調手段によって変調するようにしたものである
。
果を補正するために、パターンを形成するための画素デ
ータを記憶手段に記憶しておき、記憶されている画素デ
ータに基づいて、画素単位の照射量を演算し、電子ビー
ムの照射量を画素単位で演算された照射量となるように
照射量変調手段によって変調するようにしたものである
。
[作用]
この発明における電子ビーム露光装置は、近接効果を補
正するために、全画素の照射量を演算し、各画素に対す
る電子ビームの照射に際して自動的に照射量を変調する
ようにしたものである。
正するために、全画素の照射量を演算し、各画素に対す
る電子ビームの照射に際して自動的に照射量を変調する
ようにしたものである。
[発明の実施例]
第1図はこの発明の一実施例の概略ブロック図である。
この第1図に示した電子ビーム露光装置は、前述の第6
図に示した従来の電子ビーム露光装置におけるブランキ
ング制御回路21に代えて照射量変調回路13を設ける
とともに、画素データ記憶回路22に代えて照射量演算
回路11と照射量記憶回路12とを設け、さらに電子銃
1の近傍にグリッド板14を設けるようにしたものであ
る。照射量演算回路11は照射量記憶回路12に記憶さ
れている画素データに対して、照射量の補正演算を行な
うものである。照射量変調回路13は画素データ制御回
路10からの制御指令に基づいて、ブランキング板6お
よびグリッド板14を制御して照射量の変調を行なうも
のである。
図に示した従来の電子ビーム露光装置におけるブランキ
ング制御回路21に代えて照射量変調回路13を設ける
とともに、画素データ記憶回路22に代えて照射量演算
回路11と照射量記憶回路12とを設け、さらに電子銃
1の近傍にグリッド板14を設けるようにしたものであ
る。照射量演算回路11は照射量記憶回路12に記憶さ
れている画素データに対して、照射量の補正演算を行な
うものである。照射量変調回路13は画素データ制御回
路10からの制御指令に基づいて、ブランキング板6お
よびグリッド板14を制御して照射量の変調を行なうも
のである。
第2図はこの発明の一実施例による荷電ビームによるパ
ターン形成方法を説明するための図であり、第3図は第
2図に示した■−■に沿う断面の照射量分布を示す図で
あり、第4図はこの発明の一実施例によって得られる蓄
積照射量を示す図であり、第5図は第4図に示した線v
−■に沿う断面のレジスト剥離しきい値を示す図である
。
ターン形成方法を説明するための図であり、第3図は第
2図に示した■−■に沿う断面の照射量分布を示す図で
あり、第4図はこの発明の一実施例によって得られる蓄
積照射量を示す図であり、第5図は第4図に示した線v
−■に沿う断面のレジスト剥離しきい値を示す図である
。
第2図に示すように、レジストが塗布された基板31は
、ラスタ走査方式で電子ビームを照射して所定のパター
ンを形成するために、たとえば基盤目状に複数の画素に
分割されている。また、形成すべきパターン33は、た
とえば四角形であり、第4図では、その部分に斜線が施
されている。このようなパターンを得るために第5図に
示すようなレジスト剥離のための照射量しきい値が必要
となる。したがって、所定のパターン33内に位置゛す
る画素の蓄積照射1をしきい値以上にすれば、現像侵に
第4図に示す所望のパターン31と一致したレジストパ
ターンが得られる。
、ラスタ走査方式で電子ビームを照射して所定のパター
ンを形成するために、たとえば基盤目状に複数の画素に
分割されている。また、形成すべきパターン33は、た
とえば四角形であり、第4図では、その部分に斜線が施
されている。このようなパターンを得るために第5図に
示すようなレジスト剥離のための照射量しきい値が必要
となる。したがって、所定のパターン33内に位置゛す
る画素の蓄積照射1をしきい値以上にすれば、現像侵に
第4図に示す所望のパターン31と一致したレジストパ
ターンが得られる。
各画素に対する蓄積照射量は、前述した第(1)式を変
形して、次式で示される。
形して、次式で示される。
ここで、
LAXh向に分別された画素数
M:Y方向に分割された画素数
εiJ:X方向では1番目で、Y方向では1番目の画素
の蓄積照射量 dfLl:X方向では庭番目で、Y方向では一番目の画
素に対する照rI4M h (u−i、a−J):X方向では1番目で、Y方向
では1番目の画素と、X方向では庭番目でY方向では一
番目の画素との間の距離によって決まる開数(EID関
数) 次に、第1図ないし第5図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。
の蓄積照射量 dfLl:X方向では庭番目で、Y方向では一番目の画
素に対する照rI4M h (u−i、a−J):X方向では1番目で、Y方向
では1番目の画素と、X方向では庭番目でY方向では一
番目の画素との間の距離によって決まる開数(EID関
数) 次に、第1図ないし第5図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。
電子l1t1から発射された電子ビームは、コンデンサ
レンズ2およびオブジェクトレンズ3により集束され、
ステージ4上に配置されたマスクまたはウェハ基板に照
射される。また、計算19に蓄えられている描画データ
は画素データ制御回路10に与えられ、浮動小数点の画
素データとして照射量記憶回路12に記憶される。計算
機9から一連の描画データが画素データ制御回路10に
転送されると、照射■演算回路11は照射m記憶回路1
2に2隠されている画素データに対して、前述の照射量
の補正演算を行なう。
レンズ2およびオブジェクトレンズ3により集束され、
ステージ4上に配置されたマスクまたはウェハ基板に照
射される。また、計算19に蓄えられている描画データ
は画素データ制御回路10に与えられ、浮動小数点の画
素データとして照射量記憶回路12に記憶される。計算
機9から一連の描画データが画素データ制御回路10に
転送されると、照射■演算回路11は照射m記憶回路1
2に2隠されている画素データに対して、前述の照射量
の補正演算を行なう。
したがって、第5図に示すような蓄積照射量を得られる
ように各画素に対する照射量d 1mを決定すれば、所
望パターン31に一致したレジ7トパターンが得られる
。上述の第(3)式は連立方程式であるので、(LXM
)行x(LxM)列の行列を解くことにより、荷電ビー
ムの各画素における照o15)d l+を得ることがで
きる。あるいは、第(3)式は、螢込み関数の1種であ
るので、フーリエ変換を利用することによって行列法と
同様の解が得られる。
ように各画素に対する照射量d 1mを決定すれば、所
望パターン31に一致したレジ7トパターンが得られる
。上述の第(3)式は連立方程式であるので、(LXM
)行x(LxM)列の行列を解くことにより、荷電ビー
ムの各画素における照o15)d l+を得ることがで
きる。あるいは、第(3)式は、螢込み関数の1種であ
るので、フーリエ変換を利用することによって行列法と
同様の解が得られる。
こうして、第4図および第5図に示されるようなパター
ンを得るためには、基板31上の全画素に対して、第2
図および第3図に示すような荷電ビームの照射量のi制
御が必要となる。なお、12図は、第4図に示した基板
31上の各画素に対して円形ビーム32がどのように照
射されているかを示したものであり、第3図は第2図の
■−mに沿う領域に位置する各画素に対する照射量を示
したものである。
ンを得るためには、基板31上の全画素に対して、第2
図および第3図に示すような荷電ビームの照射量のi制
御が必要となる。なお、12図は、第4図に示した基板
31上の各画素に対して円形ビーム32がどのように照
射されているかを示したものであり、第3図は第2図の
■−mに沿う領域に位置する各画素に対する照射量を示
したものである。
次に、計l1機9に蓄えられている画素位置データはス
テージ制御回路7および髄内制御回路8に送られ、ステ
ージ4および偏向板5を制御して、電子ビームを基板上
の指定された位置に移l1lIξせる。移動が完了する
と、画素データ制御回路10は、照射層記憶回路11に
記憶されている移動位置に対応する照射mを照射量変調
回路13に与える。照射!変調回路13はブランキング
板6およびグリッド板14を制御して照射量の変調を行
なう。
テージ制御回路7および髄内制御回路8に送られ、ステ
ージ4および偏向板5を制御して、電子ビームを基板上
の指定された位置に移l1lIξせる。移動が完了する
と、画素データ制御回路10は、照射層記憶回路11に
記憶されている移動位置に対応する照射mを照射量変調
回路13に与える。照射!変調回路13はブランキング
板6およびグリッド板14を制御して照射量の変調を行
なう。
な6、上述の実施例では、この発明をラスク走査型電子
ビーム露光装at、:適用した場合について説明したが
、ベクタ走査型電子ビーム露光装置についてもこの発明
を適用することもできる。
ビーム露光装at、:適用した場合について説明したが
、ベクタ走査型電子ビーム露光装置についてもこの発明
を適用することもできる。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、画素データに基づい
て、画素単位の照射量を演算し、その演算結果に基づい
て電子ビームの照射量を画素taCで変調するようにし
たので、近接効果によるパターン歪の補正を自動的に行
なうことができ、高精度の超微細パターンを得ることが
できる。
て、画素単位の照射量を演算し、その演算結果に基づい
て電子ビームの照射量を画素taCで変調するようにし
たので、近接効果によるパターン歪の補正を自動的に行
なうことができ、高精度の超微細パターンを得ることが
できる。
第1図はこの発明の一実施例の概略ブロック図である。
W42図はこの発明の一実施例によるパターンの形成方
法を説明するための図である。第3図は第1図に示した
線■−■に沿う断面の照射量分布を示す図である。第4
図はこの発明の一実施例によって得られる蓄積照射量を
示す図である。 第5図は第4図に示した線v−vに沿う断面図である。 第6図は従来の電子ビーム露光装置の概略ブロック図で
ある。第7図は従来の電子ビームによるパターン形成方
法を説明するための因である。 第8図は第7図に示したパターン形成方法によって得ら
れる現像後のレジストパターンを示す図である。 図において、1は電子銃、2はフンアンサセンズ、3は
オブジェクトレンズ、4はステージ、5は偏向板、6は
ブランキング板、7はステージIII御回路、8はビー
ム偏向制御回路、9は計棹機、10は画素データ制御回
路、11は照射量演算回路、12は照射層記憶回路、1
3は照射量変調回路、14はグリッド板を示す。
法を説明するための図である。第3図は第1図に示した
線■−■に沿う断面の照射量分布を示す図である。第4
図はこの発明の一実施例によって得られる蓄積照射量を
示す図である。 第5図は第4図に示した線v−vに沿う断面図である。 第6図は従来の電子ビーム露光装置の概略ブロック図で
ある。第7図は従来の電子ビームによるパターン形成方
法を説明するための因である。 第8図は第7図に示したパターン形成方法によって得ら
れる現像後のレジストパターンを示す図である。 図において、1は電子銃、2はフンアンサセンズ、3は
オブジェクトレンズ、4はステージ、5は偏向板、6は
ブランキング板、7はステージIII御回路、8はビー
ム偏向制御回路、9は計棹機、10は画素データ制御回
路、11は照射量演算回路、12は照射層記憶回路、1
3は照射量変調回路、14はグリッド板を示す。
Claims (2)
- (1)レジスト材料が塗布された基板上に電子銃から発
生した電子ビームを照射してパターンを形成するための
電子ビーム露光装置であって、前記パターンを形成する
ための画素データを記憶する記憶手段、 前記記憶手段に記憶されている画素データに基づいて、
画素単位の照射量を演算する演算手段、および 前記電子ビームの照射量を画素単位で変調する照射量変
調手段を備えた、電子ビーム露光装置。 - (2)前記演算手段は、前記電子ビームを前記レジスト
材料に照射したときに生じる散乱および前記基板からの
反射によるパターン歪を除去するための補正演算を行な
うようにした、特許請求の範囲第1項記載の電子ビーム
露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22719885A JPS6286718A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22719885A JPS6286718A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6286718A true JPS6286718A (ja) | 1987-04-21 |
Family
ID=16857029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22719885A Pending JPS6286718A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6286718A (ja) |
Cited By (3)
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-
1985
- 1985-10-11 JP JP22719885A patent/JPS6286718A/ja active Pending
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