JPH0152894B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0152894B2 JPH0152894B2 JP54139631A JP13963179A JPH0152894B2 JP H0152894 B2 JPH0152894 B2 JP H0152894B2 JP 54139631 A JP54139631 A JP 54139631A JP 13963179 A JP13963179 A JP 13963179A JP H0152894 B2 JPH0152894 B2 JP H0152894B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- deflection
- electron beam
- deflection means
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は雑音の影響を排除しながら描画速度を
上昇させることができる電子ビーム露光システム
に関するものである。
上昇させることができる電子ビーム露光システム
に関するものである。
電子ビームを用いて半導体素子を描画する電子
ビーム露光システムには、電子ビーム走査によつ
てラスタを形成しながら描画するラスタスキヤン
方式と、可変矩形ビームを用いて各単位パターン
ごとに描画する縮小投影方式とが知られている
が、解像度と描画速度の両面から縮小投影方式が
優れている。
ビーム露光システムには、電子ビーム走査によつ
てラスタを形成しながら描画するラスタスキヤン
方式と、可変矩形ビームを用いて各単位パターン
ごとに描画する縮小投影方式とが知られている
が、解像度と描画速度の両面から縮小投影方式が
優れている。
第１図は可変矩形ビームによる縮小投影方式の
電子ビーム露光方式の従来例および本発明の一実
施例の構成を示す図である。同図において１は電
子ビーム露光装置本体、２はレーザ干渉計、３は
減算器（SUB）、４は中央処理装置（CPU）、５，
６はそれぞれｘ方向およびｙ方向偏向用のデイジ
タルーアナログ（Ｄ／Ａ）変換器である。
電子ビーム露光方式の従来例および本発明の一実
施例の構成を示す図である。同図において１は電
子ビーム露光装置本体、２はレーザ干渉計、３は
減算器（SUB）、４は中央処理装置（CPU）、５，
６はそれぞれｘ方向およびｙ方向偏向用のデイジ
タルーアナログ（Ｄ／Ａ）変換器である。
電子ビーム露光装置本体１において、電子銃１
１から出た電子ビームは、第１のスリツト１２で
矩形状に絞られたのち収束レンズ１３を経て第２
のスリツト１４に投射されて、ビーム断面を所要
の矩形パターン形状に成形される。スリツトデフ
レクタ１５は、収束レンズ１３を通過したビーム
を偏向し、矩形状の第２スリツトに投影されるビ
ームの位置を変えることによつて、第２スリツト
を通過したビームに任意の矩形断面を与える。
１から出た電子ビームは、第１のスリツト１２で
矩形状に絞られたのち収束レンズ１３を経て第２
のスリツト１４に投射されて、ビーム断面を所要
の矩形パターン形状に成形される。スリツトデフ
レクタ１５は、収束レンズ１３を通過したビーム
を偏向し、矩形状の第２スリツトに投影されるビ
ームの位置を変えることによつて、第２スリツト
を通過したビームに任意の矩形断面を与える。
第２スリツト１４を通過した矩形電子ビーム
は、縮小レンズ１６、投影レンズ１７を経てウエ
ハ１８上に縮小投影される。この際ウエハ１８上
に投影される電子ビームは、第１の偏向装置１９
によつてｘ方向に、第２の偏向装置２０によつて
ｙ方向にそれぞれ偏向される。なおビームは常時
はブランキング電極２１によつて光路外に偏向さ
れて遮断されており、パターンの描画を行なうと
きだけウエハ１８上に投影される。
は、縮小レンズ１６、投影レンズ１７を経てウエ
ハ１８上に縮小投影される。この際ウエハ１８上
に投影される電子ビームは、第１の偏向装置１９
によつてｘ方向に、第２の偏向装置２０によつて
ｙ方向にそれぞれ偏向される。なおビームは常時
はブランキング電極２１によつて光路外に偏向さ
れて遮断されており、パターンの描画を行なうと
きだけウエハ１８上に投影される。
ウエハ１８はステージ２２上に保持されてお
り、ステージ２２はサーボモータ２３によつて一
定方向に移動できるようになつている。ステージ
２２の一端にはミラー２４が取付けられていてレ
ーザ干渉計２からのレーザ光を反射し、これによ
つてレーザ干渉計２においてステージ２２の座標
位置を知ることができるようになつている。
り、ステージ２２はサーボモータ２３によつて一
定方向に移動できるようになつている。ステージ
２２の一端にはミラー２４が取付けられていてレ
ーザ干渉計２からのレーザ光を反射し、これによ
つてレーザ干渉計２においてステージ２２の座標
位置を知ることができるようになつている。
レーザ干渉計２の座標位置の信号は、減算器
（SUB）３において中央処理装置（CPU）４から
のステージ２２のあるべき座標位置の信号と比較
され、差の出力がＤ／Ａ変換器５を経て電圧また
は電流信号に変換されて第１の偏向装置１９に与
えられ、これによつてウエハ１８上の電子ビーム
はｘ方向に所要の距離偏向される。ｙ方向につい
ても同様な座標測定装置（図示されず）を有し、
その出力信号によつて減算器３から中央処理装置
４の信号との差の出力がＤ／Ａ変換器６を経て電
圧または電流に変換されて第２の偏向装置２０に
与えられ、これによつてウエハ１８上の電子ビー
ムはｙ方向に所要の距離偏向される。
（SUB）３において中央処理装置（CPU）４から
のステージ２２のあるべき座標位置の信号と比較
され、差の出力がＤ／Ａ変換器５を経て電圧また
は電流信号に変換されて第１の偏向装置１９に与
えられ、これによつてウエハ１８上の電子ビーム
はｘ方向に所要の距離偏向される。ｙ方向につい
ても同様な座標測定装置（図示されず）を有し、
その出力信号によつて減算器３から中央処理装置
４の信号との差の出力がＤ／Ａ変換器６を経て電
圧または電流に変換されて第２の偏向装置２０に
与えられ、これによつてウエハ１８上の電子ビー
ムはｙ方向に所要の距離偏向される。
このようなシステムにおいて、偏向装置１９，
２０は電磁偏向方式の場合は偏向コイルからな
り、偏向用の電流によつて駆動される。また静電
偏向方式の場合は偏向電極からなり、偏向用の電
圧によつて駆動される。
２０は電磁偏向方式の場合は偏向コイルからな
り、偏向用の電流によつて駆動される。また静電
偏向方式の場合は偏向電極からなり、偏向用の電
圧によつて駆動される。
従来、偏向装置はｘ方向、ｙ方向とも電磁偏向
方式または静電偏向方式のいずれか一種類の偏向
方式によつて駆動されるように構成されていた。
しかしながら電磁偏向方式の場合は収差が少く大
きな偏向幅をとることができる反面、高速偏向に
はあまり適しない。これに反し静電偏向方式の場
合は高速偏向に適しているが収差が多く、大きな
偏向幅をとることができない。このように電磁偏
向方式と静電偏向方式とは相反する傾向を有して
いる。
方式または静電偏向方式のいずれか一種類の偏向
方式によつて駆動されるように構成されていた。
しかしながら電磁偏向方式の場合は収差が少く大
きな偏向幅をとることができる反面、高速偏向に
はあまり適しない。これに反し静電偏向方式の場
合は高速偏向に適しているが収差が多く、大きな
偏向幅をとることができない。このように電磁偏
向方式と静電偏向方式とは相反する傾向を有して
いる。
またステツプアンドリピート方式の場合、ウエ
ハを保持するステージの移動は、間けつ的に行な
われていた。これはフイールドごとに描画を行な
い、１つのフイールドの描画が終了したときステ
ージを移動して次に描画を行なうべきフイールド
を視野に位置させるのが、走査およびステージの
移動の制御が容易なためである。しかしながら、
ステージの移動は機械的に行なわれるためフイー
ルドの切替えにかなりの時間を必要とし、結局、
全体としての処理時間が長くなる欠点があつた。
ハを保持するステージの移動は、間けつ的に行な
われていた。これはフイールドごとに描画を行な
い、１つのフイールドの描画が終了したときステ
ージを移動して次に描画を行なうべきフイールド
を視野に位置させるのが、走査およびステージの
移動の制御が容易なためである。しかしながら、
ステージの移動は機械的に行なわれるためフイー
ルドの切替えにかなりの時間を必要とし、結局、
全体としての処理時間が長くなる欠点があつた。
本発明はこのような従来技術の欠点を除去しよ
うとするものであつて、その目的はステージの移
動を連続的に行なうとともに、電磁偏向方式と静
電偏向方式とを組合わせて電子ビームの偏向を行
なうことによつて、雑音の影響を排除しながら描
画速度を向上させることができる露光方式を提供
することにある。この目的を達成するため本発明
の電子ビーム露光方式においては、可変矩形電子
ビームを用いてステージ上のウエハに描画する電
子ビーム露光方式において、ステージの移動を連
続的に行うとともに、静電偏向手段と電磁偏向手
段を具え、ステージの座標位置を測定するレーザ
干渉計の信号と、CPUからのステージのあるべ
き座標位置の信号との差分をとる減算器による差
の出力をそれぞれＤ／Ａ変換器を経て該静電偏向
手段と電磁偏向手段とに印加し、該静電偏向手段
により該ステージ移動方向と平行な方向への高速
で小振幅の第１の走査を行ない、該電磁偏向手段
により該ステージ移動方向と直角な方向に低速で
大振幅の第２の走査を行なう様にしたことを特徴
としている。
うとするものであつて、その目的はステージの移
動を連続的に行なうとともに、電磁偏向方式と静
電偏向方式とを組合わせて電子ビームの偏向を行
なうことによつて、雑音の影響を排除しながら描
画速度を向上させることができる露光方式を提供
することにある。この目的を達成するため本発明
の電子ビーム露光方式においては、可変矩形電子
ビームを用いてステージ上のウエハに描画する電
子ビーム露光方式において、ステージの移動を連
続的に行うとともに、静電偏向手段と電磁偏向手
段を具え、ステージの座標位置を測定するレーザ
干渉計の信号と、CPUからのステージのあるべ
き座標位置の信号との差分をとる減算器による差
の出力をそれぞれＤ／Ａ変換器を経て該静電偏向
手段と電磁偏向手段とに印加し、該静電偏向手段
により該ステージ移動方向と平行な方向への高速
で小振幅の第１の走査を行ない、該電磁偏向手段
により該ステージ移動方向と直角な方向に低速で
大振幅の第２の走査を行なう様にしたことを特徴
としている。
以下実施例について説明する。
第１図に示された本発明の電子ビーム露光方式
の一実施例において、ウエハ１８を保持するステ
ージ２２は、サーボモータ２３によつてｙ方向に
一定速度で連続的に移動するように構成されてい
る。また第１の偏向装置１９は偏向コイルからな
り、Ｄ／Ａ変換器５から偏向電流を与えられて、
電子ビームをｘ方向、すなわちステージの移動方
向と直角の方向に偏向させる。第２の偏向装置２
０は偏向電極からなり、Ｄ／Ａ変換器６から偏向
電圧を与えられて、電子ビームをｙ方向、すなわ
ちステージの移動方向と平行な方向に偏向させ
る。
の一実施例において、ウエハ１８を保持するステ
ージ２２は、サーボモータ２３によつてｙ方向に
一定速度で連続的に移動するように構成されてい
る。また第１の偏向装置１９は偏向コイルからな
り、Ｄ／Ａ変換器５から偏向電流を与えられて、
電子ビームをｘ方向、すなわちステージの移動方
向と直角の方向に偏向させる。第２の偏向装置２
０は偏向電極からなり、Ｄ／Ａ変換器６から偏向
電圧を与えられて、電子ビームをｙ方向、すなわ
ちステージの移動方向と平行な方向に偏向させ
る。
第２図は本発明の電子ビーム露光方式の一実施
例におけるウエハ上の描画フイールドの配置を示
す図である。同図において３０はウエハを示して
いる。３１−1，３１−2，３１−3，…はｘ方向
におけるフイールド列を示し、３２−1，３２−
２，３２−3，…は１つのフイールド列例えば３１
−1上におけるｙ方向のフイールドの配列を示し
ている。
例におけるウエハ上の描画フイールドの配置を示
す図である。同図において３０はウエハを示して
いる。３１−1，３１−2，３１−3，…はｘ方向
におけるフイールド列を示し、３２−1，３２−
２，３２−3，…は１つのフイールド列例えば３１
−1上におけるｙ方向のフイールドの配列を示し
ている。
第３図は本発明の電子ビーム露光方式における
フイールドの構成例を示している。フイールドは
ｘ方向に長く、例えば５mm程度に選ばれ、ｙ方向
に短く、例えば100μ程度に選ばれる。フイール
ドにおける電子ビームの描画は、ｙ方向に静電偏
向で高速に走査をくり返すとともに、ｘ方向に電
磁偏向で低速で走査し、ｘ方向の終端まで走査し
たとき次のフイールドの始端に戻つて再び走査を
くり返すことによつて行なわれる。ステージの移
動はこれと同期して電子ビームのｘ方向の１走査
期間にｙ方向の１走査距離を移動するように行な
われる。
フイールドの構成例を示している。フイールドは
ｘ方向に長く、例えば５mm程度に選ばれ、ｙ方向
に短く、例えば100μ程度に選ばれる。フイール
ドにおける電子ビームの描画は、ｙ方向に静電偏
向で高速に走査をくり返すとともに、ｘ方向に電
磁偏向で低速で走査し、ｘ方向の終端まで走査し
たとき次のフイールドの始端に戻つて再び走査を
くり返すことによつて行なわれる。ステージの移
動はこれと同期して電子ビームのｘ方向の１走査
期間にｙ方向の１走査距離を移動するように行な
われる。
このように小振幅の偏向を高速で行なうことが
できる静電偏向方式でｙ方向に走査しながら、大
振幅の走査を行なうことができる電磁偏向方式で
ｘ方向に走査を行なうので、広い範囲のフイール
ドを最も高速に走査できる。
できる静電偏向方式でｙ方向に走査しながら、大
振幅の走査を行なうことができる電磁偏向方式で
ｘ方向に走査を行なうので、広い範囲のフイール
ドを最も高速に走査できる。
これらの偏向装置を駆動するＤ／Ａ変換器およ
びこれに含まれる増幅器のＳ／Ｎ比は１／√
（ｆは帯域幅）に比例することが知れており、従
つてｙ方向の偏向は小振幅で高速に行ない、ｘ方
向の偏向は大振幅で低速に行なうことによつて描
画されるパターンにおけるノイズをｘ、ｙ両方向
についてほぼ同程度に小さく抑えることができて
好都合である。
びこれに含まれる増幅器のＳ／Ｎ比は１／√
（ｆは帯域幅）に比例することが知れており、従
つてｙ方向の偏向は小振幅で高速に行ない、ｘ方
向の偏向は大振幅で低速に行なうことによつて描
画されるパターンにおけるノイズをｘ、ｙ両方向
についてほぼ同程度に小さく抑えることができて
好都合である。
またステージの移動をｘ、ｙ両方向の走査によ
るフイールドの形成と同期して連続して行なうの
で、従来の装置におけるごときフイールドの切替
えに伴なう時間の無駄がなく、さらに高速化され
る。
るフイールドの形成と同期して連続して行なうの
で、従来の装置におけるごときフイールドの切替
えに伴なう時間の無駄がなく、さらに高速化され
る。
以上説明したように本発明の電子ビーム露光方
式によれば、雑音の影響を排除しながら描画速度
を向上させることができるので極めて効果的であ
る。
式によれば、雑音の影響を排除しながら描画速度
を向上させることができるので極めて効果的であ
る。
第１図は可変矩形ビームによる電子ビーム露光
方式の従来例および本発明の一実施例の構成を示
す図、第２図は本発明の電子ビーム露光方式の一
実施例におけるウエハ上の描画フイールドの配置
を示す図、第３図は本発明の電子ビーム露光方式
におけるフイールドの構成例を示す図である。 １：電子ビーム露光装置本体、２：レーザ干渉
計、３：減算器（SUB）、４：中央処理装置
（CPU）、５，６：デイジタル−アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、１１：電子銃、１２：スリツト、１
３：収束レンズ、１４：スリツト、１５：スリツ
トデフレクタ、１６：縮小レンズ、１７：投影レ
ンズ、１８：ウエハ、１９：第１の偏向装置、２
０：第２の偏向装置、２１：ブランキング電極、
３０：ウエハ、３１−1，３１−2，３１−3，
…：フイールド列、３２−1，３２−2，３２−3，
…：フイールド。
方式の従来例および本発明の一実施例の構成を示
す図、第２図は本発明の電子ビーム露光方式の一
実施例におけるウエハ上の描画フイールドの配置
を示す図、第３図は本発明の電子ビーム露光方式
におけるフイールドの構成例を示す図である。 １：電子ビーム露光装置本体、２：レーザ干渉
計、３：減算器（SUB）、４：中央処理装置
（CPU）、５，６：デイジタル−アナログ（Ｄ／
Ａ）変換器、１１：電子銃、１２：スリツト、１
３：収束レンズ、１４：スリツト、１５：スリツ
トデフレクタ、１６：縮小レンズ、１７：投影レ
ンズ、１８：ウエハ、１９：第１の偏向装置、２
０：第２の偏向装置、２１：ブランキング電極、
３０：ウエハ、３１−1，３１−2，３１−3，
…：フイールド列、３２−1，３２−2，３２−3，
…：フイールド。
Claims (1)
- １ 可変矩形電子ビームを用いてステージ上のウ
エハに描画する電子ビーム露光方式において、ス
テージの移動を連続的に行うとともに、静電偏向
手段と電磁偏向手段を具え、ステージの座標位置
を測定するレーザ干渉計の信号と、CPUからの
ステージのあるべき座標位置の信号との差分をと
る減算器による差の出力をそれぞれＤ／Ａ変換器
を経て該静電偏向手段と電磁偏向手段とに印加
し、該静電偏向手段により該ステージ移動方向と
平行な方向への高速で小振幅の第１の走査を行な
い、該電磁偏向手段により該ステージ移動方向と
直角な方向に低速で大振幅の第２の走査を行なう
様にしたことを特徴とする電子ビーム露光方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963179A JPS5664433A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Electron beam exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13963179A JPS5664433A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Electron beam exposure system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5664433A JPS5664433A (en) | 1981-06-01 |
| JPH0152894B2 true JPH0152894B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=15249770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13963179A Granted JPS5664433A (en) | 1979-10-29 | 1979-10-29 | Electron beam exposure system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5664433A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146931A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-15 | Hitachi Ltd | Depicting method by electronic beam |
-
1979
- 1979-10-29 JP JP13963179A patent/JPS5664433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5664433A (en) | 1981-06-01 |
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