JP2000251815A - ブランキング装置 - Google Patents
ブランキング装置Info
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- JP2000251815A JP2000251815A JP11054922A JP5492299A JP2000251815A JP 2000251815 A JP2000251815 A JP 2000251815A JP 11054922 A JP11054922 A JP 11054922A JP 5492299 A JP5492299 A JP 5492299A JP 2000251815 A JP2000251815 A JP 2000251815A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブランキング偏向器を１段の静電偏向器で構
成した場合であってもブランキング過渡時に成形開口像
がマスク上で動かないブランキング装置を提供する。 【解決手段】 本ブランキング装置は、成形開口１３よ
り電子銃１側に配置されたブランキング偏向器７と、成
形開口１３とマスク間３１に配置されたブランキング開
口２１を備える。ブランキング状態、非ブランキング状
態あるいは過渡的な状態のいずれを問わず、成形開口１
３がほぼ同じ強度の電子線照射を受ける。したがって、
ブランキング中でも成形開口は常に非ブランキング時と
同様に照射されており、成形開口が熱サイクルを受ける
ことがなく熱的に安定する。
成した場合であってもブランキング過渡時に成形開口像
がマスク上で動かないブランキング装置を提供する。 【解決手段】 本ブランキング装置は、成形開口１３よ
り電子銃１側に配置されたブランキング偏向器７と、成
形開口１３とマスク間３１に配置されたブランキング開
口２１を備える。ブランキング状態、非ブランキング状
態あるいは過渡的な状態のいずれを問わず、成形開口１
３がほぼ同じ強度の電子線照射を受ける。したがって、
ブランキング中でも成形開口は常に非ブランキング時と
同様に照射されており、成形開口が熱サイクルを受ける
ことがなく熱的に安定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線縮小転写装
置等におけるマスクを照明する照明光学系におけるブラ
ンキング装置に関する。特には、成形開口やマスクを均
一に照射できる、あるいはブランキング偏向器の偏向角
度が小さくてすむ等の特長を有する照明光学系に関す
る。
置等におけるマスクを照明する照明光学系におけるブラ
ンキング装置に関する。特には、成形開口やマスクを均
一に照射できる、あるいはブランキング偏向器の偏向角
度が小さくてすむ等の特長を有する照明光学系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は、特開昭５７−１２２５１８号に
開示されている電子線描画装置（可変成形ビーム方式）
光学系の構成を示す。図中には、ビーム成形開口１０
４、２段のブランキング偏向器１０５、ブランキング開
口１０６、対物レンズ１０８、試料１０９が示されてい
る。なお、ブランキング開口１０６は上記公報の図では
省略されている。この光学系では、ブランキング時の主
光線軌道は、図２で一点鎖線１１１、１１２、１１３で
示すように、１段目の偏向器１０５ａで大きく偏向し
（１１１→１１２）、２段目の偏向器１０５ｂで振り戻
し（１１２→１１３）ている。そして、対物レンズンズ
１０８に向かうビーム１１３を上方向に延長すると（破
線１１４）成形開口１０４の中心を通る。
開示されている電子線描画装置（可変成形ビーム方式）
光学系の構成を示す。図中には、ビーム成形開口１０
４、２段のブランキング偏向器１０５、ブランキング開
口１０６、対物レンズ１０８、試料１０９が示されてい
る。なお、ブランキング開口１０６は上記公報の図では
省略されている。この光学系では、ブランキング時の主
光線軌道は、図２で一点鎖線１１１、１１２、１１３で
示すように、１段目の偏向器１０５ａで大きく偏向し
（１１１→１１２）、２段目の偏向器１０５ｂで振り戻
し（１１２→１１３）ている。そして、対物レンズンズ
１０８に向かうビーム１１３を上方向に延長すると（破
線１１４）成形開口１０４の中心を通る。
【０００３】つまり、ブランキング偏向器１０５は、成
形開口より下に２段の１０５ａ、１０５ｂが設けられて
おり、偏向支点が成形開口の中心に一致するよう設計さ
れている。このようにしているのは、成形開口１０４を
熱的に安定化させるため常にビームを照射する必要があ
るのと、ブランキング過渡時に成形開口１０４の像が試
料１０９上で動かないようにするためである。
形開口より下に２段の１０５ａ、１０５ｂが設けられて
おり、偏向支点が成形開口の中心に一致するよう設計さ
れている。このようにしているのは、成形開口１０４を
熱的に安定化させるため常にビームを照射する必要があ
るのと、ブランキング過渡時に成形開口１０４の像が試
料１０９上で動かないようにするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、２段の静電偏向器電極の１段目１０５ａで光軸外
方向に偏向したビームを２段目１０５ｂで振り戻す際
に、偏向中心を成形開口１０４位置に調整する必要があ
る。したがって、成形開口１０４からブランキング開口
１０６間の距離が短い場合は、大きな偏向角を得るべく
偏向電界強度を強くしなければならない。そのために
は、左右の偏向電極間寸法を極端に小さくするか、ブラ
ンキング電圧を極端に高く（３００V 以上）する必要が
ある。そうでないと、ブランキング時のマスク照明ビー
ム強度を十分小さくできない問題が生じる。
ては、２段の静電偏向器電極の１段目１０５ａで光軸外
方向に偏向したビームを２段目１０５ｂで振り戻す際
に、偏向中心を成形開口１０４位置に調整する必要があ
る。したがって、成形開口１０４からブランキング開口
１０６間の距離が短い場合は、大きな偏向角を得るべく
偏向電界強度を強くしなければならない。そのために
は、左右の偏向電極間寸法を極端に小さくするか、ブラ
ンキング電圧を極端に高く（３００V 以上）する必要が
ある。そうでないと、ブランキング時のマスク照明ビー
ム強度を十分小さくできない問題が生じる。
【０００５】ところでマスクの露光領域を選択する方式
の電子線露光装置においては、成形開口の下には露光領
域（サブフィールド）選択のための電磁偏向器（視野選
択偏向器、図２には不図示）が配置してあり、照明ビー
ムを高速で偏向する。この偏向器の磁場影響により、ブ
ランキング偏向器にうず電流が流れ上記偏向の速度が遅
くなる恐れがある。これを防止するため、ブランキング
偏向器は絶縁物に金属膜を表面コートする構造とする必
要があり、構造が複雑となる。
の電子線露光装置においては、成形開口の下には露光領
域（サブフィールド）選択のための電磁偏向器（視野選
択偏向器、図２には不図示）が配置してあり、照明ビー
ムを高速で偏向する。この偏向器の磁場影響により、ブ
ランキング偏向器にうず電流が流れ上記偏向の速度が遅
くなる恐れがある。これを防止するため、ブランキング
偏向器は絶縁物に金属膜を表面コートする構造とする必
要があり、構造が複雑となる。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、次のようなブランキング装置を提供す
ることを目的とする。 （１）ブランキング偏向器を１段の静電偏向器で構成し
た場合であってもブランキング過渡時に成形開口像がマ
スク上で動かない。 （２）成形開口は常に同じ量のビーム照射を受ける。 （３）偏向器の対向する電極間隔を十分広くしても偏向
電圧を低くできる。
なされたもので、次のようなブランキング装置を提供す
ることを目的とする。 （１）ブランキング偏向器を１段の静電偏向器で構成し
た場合であってもブランキング過渡時に成形開口像がマ
スク上で動かない。 （２）成形開口は常に同じ量のビーム照射を受ける。 （３）偏向器の対向する電極間隔を十分広くしても偏向
電圧を低くできる。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明のブランキング装置は、
電子銃から放出される電子線で成形開口を照射し、この
成形開口の像をマスク上に結像させる照明光学系におけ
るブランキング装置であって；成形開口より電子銃側に
配置されたブランキング偏向器と、成形開口とマスク間
に配置されたブランキング開口と、を備え、電子線をブ
ランキング偏向器で偏向させてブランキング開口の開口
板で電子線を遮る状態（ブランキング状態）、電子線を
ブランキング偏向器で偏向させずブランキング開口を電
子線が通過する状態（非ブランキング状態）あるいはブ
ランキング状態と非ブランキング状態の間の過渡的な状
態（過渡状態）、のいずれを問わず、上記成形開口がほ
ぼ同じ強度の電子線照射を受けることを特徴とする。
記課題を解決するため、本発明のブランキング装置は、
電子銃から放出される電子線で成形開口を照射し、この
成形開口の像をマスク上に結像させる照明光学系におけ
るブランキング装置であって；成形開口より電子銃側に
配置されたブランキング偏向器と、成形開口とマスク間
に配置されたブランキング開口と、を備え、電子線をブ
ランキング偏向器で偏向させてブランキング開口の開口
板で電子線を遮る状態（ブランキング状態）、電子線を
ブランキング偏向器で偏向させずブランキング開口を電
子線が通過する状態（非ブランキング状態）あるいはブ
ランキング状態と非ブランキング状態の間の過渡的な状
態（過渡状態）、のいずれを問わず、上記成形開口がほ
ぼ同じ強度の電子線照射を受けることを特徴とする。
【０００８】すなわち、成形開口よりも電子線上流側に
ブランキング偏向器があるにもかかわらず、成形開口は
ブランキング状態の如何を問わずほぼ同じ強度の電子線
照射を受ける。したがって、ブランキング中でも成形開
口は常に非ブランキング時と同様に照射されており、成
形開口が熱サイクルを受けることがなく熱的に安定す
る。なお、強度一様性のあるビームが成形開口周囲に比
較的広いマージンを持って当っており、少々ビームが揺
れても成形開口を通過するビームの一様性を確保できる
場合であっても、ブランキング時にブランキング開口上
でのビームの移動に比べて成形開口面でのビームの移動
を十分小さくなるよう設計しておけば、成形開口面を偏
向支点としなくても、マスク上での成形開口像の移動を
完全に止めることができる。
ブランキング偏向器があるにもかかわらず、成形開口は
ブランキング状態の如何を問わずほぼ同じ強度の電子線
照射を受ける。したがって、ブランキング中でも成形開
口は常に非ブランキング時と同様に照射されており、成
形開口が熱サイクルを受けることがなく熱的に安定す
る。なお、強度一様性のあるビームが成形開口周囲に比
較的広いマージンを持って当っており、少々ビームが揺
れても成形開口を通過するビームの一様性を確保できる
場合であっても、ブランキング時にブランキング開口上
でのビームの移動に比べて成形開口面でのビームの移動
を十分小さくなるよう設計しておけば、成形開口面を偏
向支点としなくても、マスク上での成形開口像の移動を
完全に止めることができる。
【０００９】本発明のブランキング装置においては、上
記ブランキング偏向器が１段の静電偏向器からなること
が好ましい。上述の従来技術とは異なり、ビームを折り
返さず、１段の静電偏向器での偏向のみの場合は、偏向
器長を長く取れる。またビームを折り返さない分、効率
よくビームを偏向できるので、偏向電極間隔をあまり小
さくしなくても１００V 程度でブランキング可能であ
る。さらにブランキング偏向器の位置の近く（成形開口
の電子銃側）には高速で偏向する電磁偏向器はないの
で、バルク金属で偏向器電極を作れる。
記ブランキング偏向器が１段の静電偏向器からなること
が好ましい。上述の従来技術とは異なり、ビームを折り
返さず、１段の静電偏向器での偏向のみの場合は、偏向
器長を長く取れる。またビームを折り返さない分、効率
よくビームを偏向できるので、偏向電極間隔をあまり小
さくしなくても１００V 程度でブランキング可能であ
る。さらにブランキング偏向器の位置の近く（成形開口
の電子銃側）には高速で偏向する電磁偏向器はないの
で、バルク金属で偏向器電極を作れる。
【００１０】本発明のブランキング装置においては、上
記成形開口のブランキング偏向器側に、成形開口よりわ
ずかに大きい開口部を有し光軸から離れた電子線を遮る
開口が配置されていることが好ましい。このやや広い開
口で光軸から離れた周辺部のビームを遮って、成形開口
に当てないようにする。そのため、成形開口の入熱量を
低下するとともに一様化することができる。なお、上記
やや広い開口は、水冷ヒートシンクを設けたり厚い銅板
製とすることにより、熱が逃げやすい構造とすることが
好ましい。
記成形開口のブランキング偏向器側に、成形開口よりわ
ずかに大きい開口部を有し光軸から離れた電子線を遮る
開口が配置されていることが好ましい。このやや広い開
口で光軸から離れた周辺部のビームを遮って、成形開口
に当てないようにする。そのため、成形開口の入熱量を
低下するとともに一様化することができる。なお、上記
やや広い開口は、水冷ヒートシンクを設けたり厚い銅板
製とすることにより、熱が逃げやすい構造とすることが
好ましい。
【００１１】本発明のブランキング装置においては、上
記ブランキング偏向器の外側に磁気レンズ（コンデンサ
レンズ）が配置されていることが好ましい。このコンデ
ンサレンズの収束作用により、光軸から離れた軌道を通
る電子線が光軸方向に曲げられるので、ブランキング開
口上でのブランキング偏向器による振り幅を小さくする
ことができる。
記ブランキング偏向器の外側に磁気レンズ（コンデンサ
レンズ）が配置されていることが好ましい。このコンデ
ンサレンズの収束作用により、光軸から離れた軌道を通
る電子線が光軸方向に曲げられるので、ブランキング開
口上でのブランキング偏向器による振り幅を小さくする
ことができる。
【００１２】本発明のブランキング装置においては、ブ
ランキング過渡時にマスク上で成形開口像が動かないこ
とが好ましい。ブランキング過渡時にも、成形開口から
全ての方向へ出射したビームは、レンズによってマスク
上における非ブランキング時の入射点に戻されるので、
ブランキング過渡時にマスクが照射ムラを生じることが
ない。
ランキング過渡時にマスク上で成形開口像が動かないこ
とが好ましい。ブランキング過渡時にも、成形開口から
全ての方向へ出射したビームは、レンズによってマスク
上における非ブランキング時の入射点に戻されるので、
ブランキング過渡時にマスクが照射ムラを生じることが
ない。
【００１３】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明の１実施例に係るブランキング装置を有する
電子線照明光学系の構成及び結像関係を説明するための
図である。まず光学系の各機器の配置及び個別の作用を
説明する。図の最上部に符号１で示すのが電子銃のカソ
ードである。このカソード１は図の下方に向けて電子線
を放出する。なお、本明細書においては、電子線（荷電
粒子線）の上流側を上、下流側を下という。
は、本発明の１実施例に係るブランキング装置を有する
電子線照明光学系の構成及び結像関係を説明するための
図である。まず光学系の各機器の配置及び個別の作用を
説明する。図の最上部に符号１で示すのが電子銃のカソ
ードである。このカソード１は図の下方に向けて電子線
を放出する。なお、本明細書においては、電子線（荷電
粒子線）の上流側を上、下流側を下という。
【００１４】電子銃の下には、電磁レンズである第１コ
ンデンサレンズ３が配置されている。この第１コンデン
サレンズ３は、カソード１から放出された電子線を収束
させ、後述する第２コンデンサレンズ１１と協働して成
形開口１３にカソード像を結像させる。第１コンデンサ
レンズ３の下にはトリム開口５が配置されている。この
トリム開口５と同じ位置には、カソード１から放出され
第１コンデンサレンズ３によって収束された電子線のク
ロスオーバ像C.O.が形成される。トリム開口５では、ビ
ーム強度はガウス分布をなし、光軸からある程度遠くま
でビーム強度が０にならない。トリム開口５の直径をク
ロスオーバ直径と同程度にすると５０％ビーム量は減る
が、ブランキング開口２１上でブランキング時にビーム
を偏向する量を半分以下に減らせる。
ンデンサレンズ３が配置されている。この第１コンデン
サレンズ３は、カソード１から放出された電子線を収束
させ、後述する第２コンデンサレンズ１１と協働して成
形開口１３にカソード像を結像させる。第１コンデンサ
レンズ３の下にはトリム開口５が配置されている。この
トリム開口５と同じ位置には、カソード１から放出され
第１コンデンサレンズ３によって収束された電子線のク
ロスオーバ像C.O.が形成される。トリム開口５では、ビ
ーム強度はガウス分布をなし、光軸からある程度遠くま
でビーム強度が０にならない。トリム開口５の直径をク
ロスオーバ直径と同程度にすると５０％ビーム量は減る
が、ブランキング開口２１上でブランキング時にビーム
を偏向する量を半分以下に減らせる。
【００１５】トリム開口５の下（第２コンデンサレンズ
１１と同じ位置）にはブランキング偏向器７が配置され
ている。この偏向器７は静電偏向器であり、光軸を挟ん
で対向する２枚の電極板を有する。同偏向器７は、マス
ク３１に電子線（照明ビーム）を当てたくない時に、電
子線の向きを大きく変えて電子線（符号４３）をブラン
キング開口２１の開口板に当てる。
１１と同じ位置）にはブランキング偏向器７が配置され
ている。この偏向器７は静電偏向器であり、光軸を挟ん
で対向する２枚の電極板を有する。同偏向器７は、マス
ク３１に電子線（照明ビーム）を当てたくない時に、電
子線の向きを大きく変えて電子線（符号４３）をブラン
キング開口２１の開口板に当てる。
【００１６】第２コンデンサレンズ１１も電磁レンズで
あり、上述のように第１コンデンサレンズ３と協働して
成形開口１３にカソード像を結像させる（二点鎖線４５
参照）。第２コンデンサレンズ１１は、ブランキング偏
向器７と同じ光軸方向位置でブランキング偏向器７の外
側に配置されている。
あり、上述のように第１コンデンサレンズ３と協働して
成形開口１３にカソード像を結像させる（二点鎖線４５
参照）。第２コンデンサレンズ１１は、ブランキング偏
向器７と同じ光軸方向位置でブランキング偏向器７の外
側に配置されている。
【００１７】第２コンデンサレンズ１１の下で、ブラン
キング偏向器７の下には、ヒートシンク開口１２及び成
形開口１３が配置されている。成形開口１３は、マスク
３１に当てる電子線束（照明ビーム）の外形を成形する
ものである。例えば、照明ビームの外形をマスク３１上
で１mm強の正方形に成形する。成形開口１３の位置に
は、上述のように、カソード像が結像する。ヒートシン
ク開口１２は、上記成形開口のブランキング偏向器側
に、成形開口よりわずかに大きい開口部を有し光軸から
離れた電子線を遮る。このやや広い開口１２で光軸から
離れた周辺部のビームを遮って、成形開口１３に当てな
いようにする。そのため、成形開口１３の入熱量を低下
するとともに一様化することができる。このヒートシン
ク開口１２は、水冷ヒートシンクを設けたり厚い銅板性
とすることにより、熱が逃げやすい構造としている。
キング偏向器７の下には、ヒートシンク開口１２及び成
形開口１３が配置されている。成形開口１３は、マスク
３１に当てる電子線束（照明ビーム）の外形を成形する
ものである。例えば、照明ビームの外形をマスク３１上
で１mm強の正方形に成形する。成形開口１３の位置に
は、上述のように、カソード像が結像する。ヒートシン
ク開口１２は、上記成形開口のブランキング偏向器側
に、成形開口よりわずかに大きい開口部を有し光軸から
離れた電子線を遮る。このやや広い開口１２で光軸から
離れた周辺部のビームを遮って、成形開口１３に当てな
いようにする。そのため、成形開口１３の入熱量を低下
するとともに一様化することができる。このヒートシン
ク開口１２は、水冷ヒートシンクを設けたり厚い銅板性
とすることにより、熱が逃げやすい構造としている。
【００１８】視野選択偏向器２０は、成形開口１３とブ
ランキング開口２１の間に２段、ブランキング開口２１
とマスク３１間に３段配置されている。これらの偏向器
は、偏向可能視野内でマスク３１上において成形開口像
（照明ビーム）の位置を変え、マスク３１上に多数形成
されているサブフィールド（単位露光領域、図示され
ず）を選択的に照明する。
ランキング開口２１の間に２段、ブランキング開口２１
とマスク３１間に３段配置されている。これらの偏向器
は、偏向可能視野内でマスク３１上において成形開口像
（照明ビーム）の位置を変え、マスク３１上に多数形成
されているサブフィールド（単位露光領域、図示され
ず）を選択的に照明する。
【００１９】成形開口１３の下には、第１照明レンズ１
９が配置されている。この第１照明レンズ１９は、成形
開口１３の中心を通る主光線を光軸と平行なビームに収
束させる。そして、後述する第２照明レンズ２５と協働
して成形開口像をマスク３１上に結像する。
９が配置されている。この第１照明レンズ１９は、成形
開口１３の中心を通る主光線を光軸と平行なビームに収
束させる。そして、後述する第２照明レンズ２５と協働
して成形開口像をマスク３１上に結像する。
【００２０】第１照明レンズ１９の下には、ブランキン
グ開口２１が配置されている。ブランキング開口２１
は、上述のように照明不要時にビームを遮蔽するための
ものである。ブランキング開口２１の中央部には、カソ
ード１のクロスオーバ像が結像する。
グ開口２１が配置されている。ブランキング開口２１
は、上述のように照明不要時にビームを遮蔽するための
ものである。ブランキング開口２１の中央部には、カソ
ード１のクロスオーバ像が結像する。
【００２１】ブランキング開口２１の下には第２照明レ
ンズ２５が配置されている。この第２照明レンズ２５
は、光軸に平行に入射するビームをマスク３１上に収束
させる。これら２段の照明レンズ１９、２５は、成形開
口１３の像をマスク３１上に縮投影する。この例では投
影率は１／１である。
ンズ２５が配置されている。この第２照明レンズ２５
は、光軸に平行に入射するビームをマスク３１上に収束
させる。これら２段の照明レンズ１９、２５は、成形開
口１３の像をマスク３１上に縮投影する。この例では投
影率は１／１である。
【００２２】図１の照明光学系における全体的な結像作
用について説明する。二点鎖線４５は成形開口１３の共
役面を示す。二点鎖線４５の上端は、カソード１の虚像
位置４１（中心位置）である。二点鎖線４５はカソード
虚像の光軸部から出て、第１コンデンサレンズ３で光軸
に平行に曲がり、成形開口１３の位置で光軸と交わる。
その後、照明レンズ２５で曲がりマスク３１面上で光軸
と交わり結像する。結局、カソード虚像面４１、成形開
口１３、マスク面３１が互いに共役である。
用について説明する。二点鎖線４５は成形開口１３の共
役面を示す。二点鎖線４５の上端は、カソード１の虚像
位置４１（中心位置）である。二点鎖線４５はカソード
虚像の光軸部から出て、第１コンデンサレンズ３で光軸
に平行に曲がり、成形開口１３の位置で光軸と交わる。
その後、照明レンズ２５で曲がりマスク３１面上で光軸
と交わり結像する。結局、カソード虚像面４１、成形開
口１３、マスク面３１が互いに共役である。
【００２３】実線４３は、ブランキング時の主光線の軌
道を示す。成形開口より下ブランキング時の軌道は実線
４３のようになることは容易に理解できる。成形開口よ
り上ではこの実線４３を上流側へ延長したものとして理
解できる。軌道４３は、第２コンデンサレンズ１２で発
散方向から光軸方向に曲げられ、成形開口１３の位置で
は光軸を通る。その後光軸から離れる方向に進み、第１
照明レンズ１９で光軸と平行に曲げられ、ブランキング
開口２１に遮られる。
道を示す。成形開口より下ブランキング時の軌道は実線
４３のようになることは容易に理解できる。成形開口よ
り上ではこの実線４３を上流側へ延長したものとして理
解できる。軌道４３は、第２コンデンサレンズ１２で発
散方向から光軸方向に曲げられ、成形開口１３の位置で
は光軸を通る。その後光軸から離れる方向に進み、第１
照明レンズ１９で光軸と平行に曲げられ、ブランキング
開口２１に遮られる。
【００２４】ここでトリム開口５から光軸上を進んでき
たビーム４６を対象にしないのは、図示のようにヒート
シンク開口１２で遮蔽されるからである。つまり、最も
遮断し難いビームを対象に検討する必要がある。ブラン
キング時の強度を１／１０4にするにはブランキング開
口２１上でクロスオ−バ−直径の３倍程度偏向できれば
十分である。もし第２コンデンサレンズ１１が無けれ
ば、トリム開口５の中心を通ってきたビームはブランキ
ングされないと破線５１の軌道を取るが、偏向器７と同
位置に第２コンデンサレンズ１１があるため破線４９の
如く光軸に平行な軌道となる。つまり第２コンデンサレ
ンズ１１がないと、第一照明レンズ１９の位置で振り幅
５７だけブンキング時に偏向する必要があるのを、振り
幅５５で示したように半減する。
たビーム４６を対象にしないのは、図示のようにヒート
シンク開口１２で遮蔽されるからである。つまり、最も
遮断し難いビームを対象に検討する必要がある。ブラン
キング時の強度を１／１０4にするにはブランキング開
口２１上でクロスオ−バ−直径の３倍程度偏向できれば
十分である。もし第２コンデンサレンズ１１が無けれ
ば、トリム開口５の中心を通ってきたビームはブランキ
ングされないと破線５１の軌道を取るが、偏向器７と同
位置に第２コンデンサレンズ１１があるため破線４９の
如く光軸に平行な軌道となる。つまり第２コンデンサレ
ンズ１１がないと、第一照明レンズ１９の位置で振り幅
５７だけブンキング時に偏向する必要があるのを、振り
幅５５で示したように半減する。
【００２５】成形開口１３の真上にヒ−トシング開口７
があるため、ブランキング偏向時、ヒ−トシング開口を
照明する照射領域は移動するが、照射領域はヒ−トシン
グ開口より十分広いから、ブランキング過渡時はもちろ
ん、ブランキング時も成形開口は露光時と同様に照射さ
れているので成形開口が熱変動を受けない。また、図の
ように、成形開口１３とブランキング開口２１間は距離
がある（一例で１５０mm）ので、少しのブランキング角
でビームは大きくブランキング開口２１上で移動するた
め、偏向器７の偏向感度は比較的小さくて済む。
があるため、ブランキング偏向時、ヒ−トシング開口を
照明する照射領域は移動するが、照射領域はヒ−トシン
グ開口より十分広いから、ブランキング過渡時はもちろ
ん、ブランキング時も成形開口は露光時と同様に照射さ
れているので成形開口が熱変動を受けない。また、図の
ように、成形開口１３とブランキング開口２１間は距離
がある（一例で１５０mm）ので、少しのブランキング角
でビームは大きくブランキング開口２１上で移動するた
め、偏向器７の偏向感度は比較的小さくて済む。
【００２６】成形開口が余裕を持って照明されている
（強度一様性のあるビームが開口周囲に比較的広いマー
ジンをもって当っており、少々ビームが揺れても成形開
口を通過するビームの一様性を確保できる状態）とし、
ブランキング時、ブランキング開口上でのビームの移動
に比べて成形開口面でのビームの移動を十分小さくなる
よう設計しておけば、成形開口面を偏向支点としなくて
も、マスク上での成形開口像の移動を止められる。
（強度一様性のあるビームが開口周囲に比較的広いマー
ジンをもって当っており、少々ビームが揺れても成形開
口を通過するビームの一様性を確保できる状態）とし、
ブランキング時、ブランキング開口上でのビームの移動
に比べて成形開口面でのビームの移動を十分小さくなる
よう設計しておけば、成形開口面を偏向支点としなくて
も、マスク上での成形開口像の移動を止められる。
【００２７】次に具体的な設計数値例を説明する。ウエ
ハ上で８mradの収束半角、縮小率１／４、第２照明レン
ズ２５の焦点距離を１１０mmとすると、ブランキング開
口２１上のクロスオーバ直径Ｄは以下となる。Ｄ＝２×
２mrad×１１０mm＝０．４４mm したがって、第１照明
レンズ１９における偏向幅５５は、３×０．４４＝１．
３２mmとなる。
ハ上で８mradの収束半角、縮小率１／４、第２照明レン
ズ２５の焦点距離を１１０mmとすると、ブランキング開
口２１上のクロスオーバ直径Ｄは以下となる。Ｄ＝２×
２mrad×１１０mm＝０．４４mm したがって、第１照明
レンズ１９における偏向幅５５は、３×０．４４＝１．
３２mmとなる。
【００２８】加速電圧１００KV、ブランキング電圧±１
００V 、偏向器長さ１０cm、偏向器中心からレンズ９の
主面まで１６１mm、とすると静電偏向器の電極間隔ｄは
以下となる。ｄ＝５０mm／１．３２mm×１６１mm×２０
０／１０5 ＝８．２５mmとなり、十分間隔の大きい静電
偏向器が使える。
００V 、偏向器長さ１０cm、偏向器中心からレンズ９の
主面まで１６１mm、とすると静電偏向器の電極間隔ｄは
以下となる。ｄ＝５０mm／１．３２mm×１６１mm×２０
０／１０5 ＝８．２５mmとなり、十分間隔の大きい静電
偏向器が使える。
【００２９】成形開口１３上でブランキング時のビーム
の移動量５３は以下となる。 １．３２mm×５１／１６１＝０．４２mm 成形開口１３（１．１mm角）の電子銃側にヒートシンク
開口７（１．２mm角）を設けることとする。その場合、
成形開口上で１．２mm×（２）1/2 ＋０．４２mm＝２．
１２mmだけ直径より大きい領域でビーム強度がほぼ一様
であれば、ヒートシンク開口１２を通過するビーム量は
ほぼ一定である。したがって、この場合は、成形開口１
３はブランキングの如何にかかわらず常に一定の照射を
受ける。なおブンラキング過渡時の軌道は破線５９の如
くになり、成形開口像はマスク３１上で動かない。
の移動量５３は以下となる。 １．３２mm×５１／１６１＝０．４２mm 成形開口１３（１．１mm角）の電子銃側にヒートシンク
開口７（１．２mm角）を設けることとする。その場合、
成形開口上で１．２mm×（２）1/2 ＋０．４２mm＝２．
１２mmだけ直径より大きい領域でビーム強度がほぼ一様
であれば、ヒートシンク開口１２を通過するビーム量は
ほぼ一定である。したがって、この場合は、成形開口１
３はブランキングの如何にかかわらず常に一定の照射を
受ける。なおブンラキング過渡時の軌道は破線５９の如
くになり、成形開口像はマスク３１上で動かない。
【００３０】また本ブランキング装置では、上の１段の
偏向器でブランキングできるので、成形開口からマスク
間に静電偏向器は不要である。そのためこの位置に設け
た電磁偏向器やダイナミックフォーカスレンズは渦電流
の問題なく高速動作が可能である。
偏向器でブランキングできるので、成形開口からマスク
間に静電偏向器は不要である。そのためこの位置に設け
た電磁偏向器やダイナミックフォーカスレンズは渦電流
の問題なく高速動作が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電子線縮小転写装置等におけるマスクを照明
する照明光学系におけるブランキング装置であって、成
形開口やマスクを均一に照射できる、あるいはブランキ
ング偏向器の偏向角度が低くてすむ等の特長を有する照
明光学系を提供できる。
によれば、電子線縮小転写装置等におけるマスクを照明
する照明光学系におけるブランキング装置であって、成
形開口やマスクを均一に照射できる、あるいはブランキ
ング偏向器の偏向角度が低くてすむ等の特長を有する照
明光学系を提供できる。
【図１】本発明の１実施例に係る電子線照明光学系の構
成及び結像関係を説明するための図である。
成及び結像関係を説明するための図である。
【図２】特開昭５７−１２２５１８号に開示されている
マスク照明光学系の構成を示す。
マスク照明光学系の構成を示す。
１ カソード ３ 第１コンデン
サレンズ ５ トリム開口 ７ ブランキング
偏向器 １１ 第２コンデンサレンズ １２ ヒートシン
ク開口 １３ 成形開口 １９ 第１照明レ
ンズ ２１ ブランキング開口 ２５ 第２照明レ
ンズ ３１ マスク ４１ カソード虚
像 ５３ 成形開口におけるブランキング時ビーム移動量 ５５、５７ 偏向幅
サレンズ ５ トリム開口 ７ ブランキング
偏向器 １１ 第２コンデンサレンズ １２ ヒートシン
ク開口 １３ 成形開口 １９ 第１照明レ
ンズ ２１ ブランキング開口 ２５ 第２照明レ
ンズ ３１ マスク ４１ カソード虚
像 ５３ 成形開口におけるブランキング時ビーム移動量 ５５、５７ 偏向幅
Claims (6)
- 【請求項１】 電子銃から放出される電子線で成形開口
を照射し、この成形開口の像をマスク上に結像させる照
明光学系におけるブランキング装置であって；成形開口
より電子銃側に配置されたブランキング偏向器と、 成形開口とマスク間に配置されたブランキング開口と、
を備え、 電子線をブランキング偏向器で偏向させてブランキング
開口の開口板で電子線を遮る状態（ブランキング状
態）、 電子線をブランキング偏向器で偏向させずブランキング
開口を電子線が通過する状態（非ブランキング状態）、 あるいはブランキング状態と非ブランキング状態の間の
過渡的な状態（過渡状態）、のいずれを問わず、 上記成形開口がほぼ同じ強度の電子線照射を受けること
を特徴とするブランキング装置。 - 【請求項２】 上記ブランキング偏向器が１段の静電偏
向器からなることを特徴とする請求項１記載のブランキ
ング装置。 - 【請求項３】 上記成形開口のブランキング偏向器側
に、成形開口よりわずかに大きい開口部を有し光軸から
離れた電子線を遮る開口が配置されていることを特徴と
する請求項１又は２記載のブランキング装置。 - 【請求項４】 上記ブランキング偏向器の外側に磁気レ
ンズ（コンデンサレンズ）が配置されていることを特徴
とする請求項１又は２記載のブランキング装置。 - 【請求項５】 ブランキング過渡時にマスク上で成形開
口像がほぼ動かないことを特徴とする請求項１又は２記
載のブランキング装置。 - 【請求項６】 上記ブランキング偏向器の外側に磁気レ
ンズ（コンデンサレンズ）が配置されているとともに、 ブランキング過渡時にマスク上で成形開口像がほぼ動か
ないことを特徴とする請求項１又は２記載のブランキン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054922A JP2000251815A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ブランキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054922A JP2000251815A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ブランキング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000251815A true JP2000251815A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12984122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11054922A Pending JP2000251815A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ブランキング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000251815A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021462A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム描画装置 |
| US9881764B2 (en) | 2016-01-09 | 2018-01-30 | Kla-Tencor Corporation | Heat-spreading blanking system for high throughput electron beam apparatus |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP11054922A patent/JP2000251815A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010021462A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム描画装置 |
| US9881764B2 (en) | 2016-01-09 | 2018-01-30 | Kla-Tencor Corporation | Heat-spreading blanking system for high throughput electron beam apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040629 |