JPH039581B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH039581B2 JPH039581B2 JP59112469A JP11246984A JPH039581B2 JP H039581 B2 JPH039581 B2 JP H039581B2 JP 59112469 A JP59112469 A JP 59112469A JP 11246984 A JP11246984 A JP 11246984A JP H039581 B2 JPH039581 B2 JP H039581B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- charged particle
- image
- hole
- electron
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷電粒子レンズの像面に多極子荷電粒
子レンズを配置させた荷電粒子ビーム装置に関す
る。
子レンズを配置させた荷電粒子ビーム装置に関す
る。
最近、電子ビームやイオンビームを使つて材料
上にパターンを描画するいわゆる荷電粒子ビーム
描画装置が（超）LSI素子等の製作手段として脚
光を浴びている。電子ビーム描画装置を例に取つ
て説明すると、該装置にはスポツト状のビームを
材料上の所定の位置に結像させてパターンを描画
する方式のもの（スポツト型電子ビーム描画装
置）、ビーム通路上に正方形又は矩形状の孔を有
するマスク板を置くことにより断面形状が正方形
又は矩形状に整形されたビームを材料上の所定の
位置に結像させてパターンを描画する方式もの
（固定面積型電子ビーム描画装置）、ビーム通路上
に複数枚の前記の如きマスク板を置き、各マスク
板間に置かれた偏向器をコントロールすることに
より最終マスク板を通過するビームの断面形状及
び大きさを可変出来る様になし、該最終マスク板
を通過したビームを材料上の所定の位置に結像さ
せてパターンを描画する方式のもの（可変面積型
電子ビーム描画装置）等がある。
上にパターンを描画するいわゆる荷電粒子ビーム
描画装置が（超）LSI素子等の製作手段として脚
光を浴びている。電子ビーム描画装置を例に取つ
て説明すると、該装置にはスポツト状のビームを
材料上の所定の位置に結像させてパターンを描画
する方式のもの（スポツト型電子ビーム描画装
置）、ビーム通路上に正方形又は矩形状の孔を有
するマスク板を置くことにより断面形状が正方形
又は矩形状に整形されたビームを材料上の所定の
位置に結像させてパターンを描画する方式もの
（固定面積型電子ビーム描画装置）、ビーム通路上
に複数枚の前記の如きマスク板を置き、各マスク
板間に置かれた偏向器をコントロールすることに
より最終マスク板を通過するビームの断面形状及
び大きさを可変出来る様になし、該最終マスク板
を通過したビームを材料上の所定の位置に結像さ
せてパターンを描画する方式のもの（可変面積型
電子ビーム描画装置）等がある。
本発明は、前述のような装置において、ターゲ
ツト上に照射される荷電ビームの断面形状をマス
クの孔の形状に制約されずに任意に可変とする荷
電粒子ビームを提供することを目的としており、
そのため本発明は、荷電粒子ビーム発生手段、該
発生手段からの荷電粒子ビーム通路上に配置され
ビーム断面整形用の孔を有するマスク板、荷電粒
子ビームによる孔の像を結像させるための第１の
荷電粒子レンズ、該第１の荷電粒子レンズによつ
て結像された荷電粒子ビームによる前記孔の像を
ターゲツト上に結像する為の第２の荷電粒子レン
ズを備えた荷電粒子ビーム装置において、前記第
１のレンズによる孔の像の結像面に配置された多
極子荷電粒子レンズ、該多極子荷電粒子レンズの
各極子に供給する電気信号をコントロールして前
記ターゲツト上に結像される孔の像の形状を変え
る手段を備えることを特徴としている。
ツト上に照射される荷電ビームの断面形状をマス
クの孔の形状に制約されずに任意に可変とする荷
電粒子ビームを提供することを目的としており、
そのため本発明は、荷電粒子ビーム発生手段、該
発生手段からの荷電粒子ビーム通路上に配置され
ビーム断面整形用の孔を有するマスク板、荷電粒
子ビームによる孔の像を結像させるための第１の
荷電粒子レンズ、該第１の荷電粒子レンズによつ
て結像された荷電粒子ビームによる前記孔の像を
ターゲツト上に結像する為の第２の荷電粒子レン
ズを備えた荷電粒子ビーム装置において、前記第
１のレンズによる孔の像の結像面に配置された多
極子荷電粒子レンズ、該多極子荷電粒子レンズの
各極子に供給する電気信号をコントロールして前
記ターゲツト上に結像される孔の像の形状を変え
る手段を備えることを特徴としている。
第１図は本発明の一実施例として示した固定面
積型電子ビーム描画装置の概略図である。図中１
は電子銃で、該電子銃から発生した電子ビーム
は、マスク板２Ｍに穿たれた正方形状の開口２Ｈ
によりその断面が正方形に整形される。３は前記
マスク板２Ｍの開口面のビーム像を作る為の電子
レンズ、４は該ビーム像５の周囲（即ち、前記電
子レンズ３の像面）に配置された静電型四極子レ
ンズである。該レンズには第２図に示す様に電圧
が印加されている。即ち、静電電極板４ａ，４ｂ
にはポテンシヨメータ６からの、例えば負電圧が
ゲインＡのアンプ７を介して印加され、静電電極
板４ｃ，４ｄには前記アンプ７の出力がゲイン
（−１）のアンプ８を介して印加される。９は前
記ビーム像５を材料１０上に結像する為の電子レ
ンズである。１１は中央処理装置（図示せず）か
らの位置指令信号により前記材料１０上のビーム
像の結像位置をコントロールする偏向レンズであ
る。
積型電子ビーム描画装置の概略図である。図中１
は電子銃で、該電子銃から発生した電子ビーム
は、マスク板２Ｍに穿たれた正方形状の開口２Ｈ
によりその断面が正方形に整形される。３は前記
マスク板２Ｍの開口面のビーム像を作る為の電子
レンズ、４は該ビーム像５の周囲（即ち、前記電
子レンズ３の像面）に配置された静電型四極子レ
ンズである。該レンズには第２図に示す様に電圧
が印加されている。即ち、静電電極板４ａ，４ｂ
にはポテンシヨメータ６からの、例えば負電圧が
ゲインＡのアンプ７を介して印加され、静電電極
板４ｃ，４ｄには前記アンプ７の出力がゲイン
（−１）のアンプ８を介して印加される。９は前
記ビーム像５を材料１０上に結像する為の電子レ
ンズである。１１は中央処理装置（図示せず）か
らの位置指令信号により前記材料１０上のビーム
像の結像位置をコントロールする偏向レンズであ
る。
斯くの如き装置において、電子銃１から射出さ
れた電子ビームはマスク板２Ｍの開口により断面
が正方形状に整形される。該開口を出たビームは
電子レンズ３により静電型四極子レンズ４の大略
中心に結像される。該正方形状のビーム像は、該
四極子レンズにより次の様に長方形状に整形され
る。
れた電子ビームはマスク板２Ｍの開口により断面
が正方形状に整形される。該開口を出たビームは
電子レンズ３により静電型四極子レンズ４の大略
中心に結像される。該正方形状のビーム像は、該
四極子レンズにより次の様に長方形状に整形され
る。
該四極子レンズは第２図に示す如きフイールド
を作る。この様なフイールドの中心部に断面が正
方形状のビームが通過しようとすると、矢印に示
す如き電気力線の方向に力を受けてビームの軌道
は変化する。この力は、フイールドの中心、即ち
光軸上では零に等しく、光軸からの距離に大略比
例した強さで働く。即ち、第３図に示す様に、正
方形のビーム像（空間像）は電極板４ｃ，４ｄか
ら吸引力を受けると同時に電極板４ａ，４ｂから
反撥力を受ける。この為、電子レンズ９の絞り面
を通過する像はa′，b′，c′，d′の如き正方形状に
はならず、ABCDの如き長方形状となり、該電
子レンズにより材料１０上に結像される像も、
a″，b″，c″，d″の如き正方形状とはならず、A′，
B′，C′，D′の如き長方形状となる。この長方形
の縦横の長さ比は四極子レンズ４の静電電極板に
印加する電圧の強さによりコントロールすること
が出来る。又、静電電極板４ａ，４ｂに正の電圧
を４ｃ，４ｄに負の電圧を夫々印加すれば整形さ
れる像の縦横が逆になる。
を作る。この様なフイールドの中心部に断面が正
方形状のビームが通過しようとすると、矢印に示
す如き電気力線の方向に力を受けてビームの軌道
は変化する。この力は、フイールドの中心、即ち
光軸上では零に等しく、光軸からの距離に大略比
例した強さで働く。即ち、第３図に示す様に、正
方形のビーム像（空間像）は電極板４ｃ，４ｄか
ら吸引力を受けると同時に電極板４ａ，４ｂから
反撥力を受ける。この為、電子レンズ９の絞り面
を通過する像はa′，b′，c′，d′の如き正方形状に
はならず、ABCDの如き長方形状となり、該電
子レンズにより材料１０上に結像される像も、
a″，b″，c″，d″の如き正方形状とはならず、A′，
B′，C′，D′の如き長方形状となる。この長方形
の縦横の長さ比は四極子レンズ４の静電電極板に
印加する電圧の強さによりコントロールすること
が出来る。又、静電電極板４ａ，４ｂに正の電圧
を４ｃ，４ｄに負の電圧を夫々印加すれば整形さ
れる像の縦横が逆になる。
さて、ここで非常に重要なポイントは、四極子
レンズ４を電子レンズ３の像面に配置したことで
ある。該配置により、第４図に示す様に該電子レ
ンズ３の空間像abcd中の一点から出るビームは
Ｘ方向に進むビームもＹ方向に進むビームも同じ
強さで曲げられるので、材料１０上に到達した
時、何れから来たビームも１点で交わる。即ち、
非点収差によるポケを発生しない。尚、９′，１
０′は夫々電子レンズ９の絞り面、材料面である。
レンズ４を電子レンズ３の像面に配置したことで
ある。該配置により、第４図に示す様に該電子レ
ンズ３の空間像abcd中の一点から出るビームは
Ｘ方向に進むビームもＹ方向に進むビームも同じ
強さで曲げられるので、材料１０上に到達した
時、何れから来たビームも１点で交わる。即ち、
非点収差によるポケを発生しない。尚、９′，１
０′は夫々電子レンズ９の絞り面、材料面である。
前記例では非点収差によるボケを発生しない
で、正方形ビームを長方形ビームに整形するもの
を示したが、マスク板を光軸に垂直な面で例えば
45゜回転させ、四極子レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄの中心に第５図の実線に示す如きビーム像を
作れば、材料１０上には破線で示す如き菱形の像
が結像される。又、四極子レンズを45゜ずらして
２組設け、電気的にこれらのレンズが作るフイー
ルドを適宜回転させ、材料上に菱形状の像が平行
四辺形状の像を結像させる様にしてもよい。又、
前記実施例では静電型の四極子レンズを例に上げ
たが、電磁型の四極子を使用してもよい。又、四
極子レンズは八極子レンズを重ねて、整形の精度
を上げる様にしてもよい。又、本発明は四極子に
限定されない。例えばスポツト状ビーム（丸型ビ
ーム）を六極子レンズで三角形ビームに整形する
ことも可能である。
で、正方形ビームを長方形ビームに整形するもの
を示したが、マスク板を光軸に垂直な面で例えば
45゜回転させ、四極子レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄの中心に第５図の実線に示す如きビーム像を
作れば、材料１０上には破線で示す如き菱形の像
が結像される。又、四極子レンズを45゜ずらして
２組設け、電気的にこれらのレンズが作るフイー
ルドを適宜回転させ、材料上に菱形状の像が平行
四辺形状の像を結像させる様にしてもよい。又、
前記実施例では静電型の四極子レンズを例に上げ
たが、電磁型の四極子を使用してもよい。又、四
極子レンズは八極子レンズを重ねて、整形の精度
を上げる様にしてもよい。又、本発明は四極子に
限定されない。例えばスポツト状ビーム（丸型ビ
ーム）を六極子レンズで三角形ビームに整形する
ことも可能である。
本発明によれば、多極子レンズの中心に結像さ
れるビームの断面形状を、該多極子レンズのレン
ズ作用により三角形状、長方形状、菱形状又は平
行四辺形状に、材料上で非点収差によるボケを発
生しないで整形することが出来る。又、他のレン
ズ系で発生する形状変化を多極子レンズで非点収
差によるボケを発生せずに修正できる。
れるビームの断面形状を、該多極子レンズのレン
ズ作用により三角形状、長方形状、菱形状又は平
行四辺形状に、材料上で非点収差によるボケを発
生しないで整形することが出来る。又、他のレン
ズ系で発生する形状変化を多極子レンズで非点収
差によるボケを発生せずに修正できる。
第１図は本発明の一実施例を示した固定面積型
電子ビーム描画装置の概略図、第２図〜第４図は
該装置の動作の説明を補促する為に用いた図、第
５図は四極子レンズの中心に出来るビーム像を第
３図に示す実施例に対し、45゜回転させた時に材
料上に結像されるビーム像の形状を示すものであ
る。 １……電子銃、３……電子レンズ、４……静電
型四極子レンズ、５……ビーム像、９……電子レ
ンズ、１０……材料。
電子ビーム描画装置の概略図、第２図〜第４図は
該装置の動作の説明を補促する為に用いた図、第
５図は四極子レンズの中心に出来るビーム像を第
３図に示す実施例に対し、45゜回転させた時に材
料上に結像されるビーム像の形状を示すものであ
る。 １……電子銃、３……電子レンズ、４……静電
型四極子レンズ、５……ビーム像、９……電子レ
ンズ、１０……材料。
Claims (1)
- １ 荷電粒子ビーム発生手段、該発生手段からの
荷電粒子ビーム通路上に配置されビーム断面整形
用の孔を有するマスク板、荷電粒子ビームによる
孔の像を結像させるための第１の荷電粒子レン
ズ、該第１の荷電粒子レンズによつて結像された
荷電粒子ビームによる前記孔の像をターゲツト上
に結像する為の第２の荷電粒子レンズを備えた荷
電粒子ビーム装置において、前記第１のレンズに
よる孔の像の結像面に配置された多極子荷電粒子
レンズ、該多極子荷電粒子レンズの各極子に供給
する電気信号をコントロールして前記ターゲツト
上に結像される孔の像の形状を変える手段を備え
る荷電粒子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112469A JPS60257053A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 荷電粒子ビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112469A JPS60257053A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 荷電粒子ビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257053A JPS60257053A (ja) | 1985-12-18 |
| JPH039581B2 true JPH039581B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=14587417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59112469A Granted JPS60257053A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 荷電粒子ビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257053A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102123887B1 (ko) * | 2016-07-14 | 2020-06-17 | 주식회사 히타치하이테크 | 이온 밀링 장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835852A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 荷電ビ−ム用レンズ |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59112469A patent/JPS60257053A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60257053A (ja) | 1985-12-18 |
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