JPH05198492A - マルチ荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents
マルチ荷電粒子ビーム露光装置Info
- Publication number
- JPH05198492A JPH05198492A JP4032774A JP3277492A JPH05198492A JP H05198492 A JPH05198492 A JP H05198492A JP 4032774 A JP4032774 A JP 4032774A JP 3277492 A JP3277492 A JP 3277492A JP H05198492 A JPH05198492 A JP H05198492A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged particle
- particle beam
- lens
- deflector
- aperture
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 描画すべきパターンの大小に対応して、１チ
ップの描画に使用するスクリーンレンズ孔の数を変更可
能とし、スループットの向上を図る。 【構成】 荷電粒子ビーム源１から出射される荷電粒子
ビーム１０１は、ブランカ２、オブジェクトアパーチャ
３、偏向器４、スクリーンレンズ６を介して試料（被露
光物）７に照射される。偏向器４とスクリーンレンズ６
との間には、マスク駆動装置１６及びモータ１８によっ
て移動可能なマスキングアパーチャ５が設けられてお
り、スクリーンレンズ６のレンズ孔が適宜選択して使用
される。
ップの描画に使用するスクリーンレンズ孔の数を変更可
能とし、スループットの向上を図る。 【構成】 荷電粒子ビーム源１から出射される荷電粒子
ビーム１０１は、ブランカ２、オブジェクトアパーチャ
３、偏向器４、スクリーンレンズ６を介して試料（被露
光物）７に照射される。偏向器４とスクリーンレンズ６
との間には、マスク駆動装置１６及びモータ１８によっ
て移動可能なマスキングアパーチャ５が設けられてお
り、スクリーンレンズ６のレンズ孔が適宜選択して使用
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路素子等の製造
工程においてウェハやマスク基板の試料に微細パターン
を描画する荷電粒子ビーム露光装置に関し、特に多数の
チップを同時に描画し得るマルチ荷電粒子ビーム露光装
置の改良に関する。
工程においてウェハやマスク基板の試料に微細パターン
を描画する荷電粒子ビーム露光装置に関し、特に多数の
チップを同時に描画し得るマルチ荷電粒子ビーム露光装
置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマルチ荷電粒子ビーム露光装置と
して、荷電粒子ビームの引出し電極と偏向器との間に
アインツェルレンズを設け、アインツェルレンズの中段
電極の電位を変化させてビームの広がりを制御するよう
にしたもの（特開平２−２０５０１２号公報）、あるい
は荷電粒子ビームの断面形状を容易に変更可能とすべ
く、可変アパーチャを設けたもの（特開平２−７９４１
１号公報）などが知られている。
して、荷電粒子ビームの引出し電極と偏向器との間に
アインツェルレンズを設け、アインツェルレンズの中段
電極の電位を変化させてビームの広がりを制御するよう
にしたもの（特開平２−２０５０１２号公報）、あるい
は荷電粒子ビームの断面形状を容易に変更可能とすべ
く、可変アパーチャを設けたもの（特開平２−７９４１
１号公報）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のマルチ荷電
粒子ビーム露光装置は、偏向器を通過したビームを、描
画すべき複数のチップに対応した複数のビームに分割す
るスクリーンレンズを用い、スクリーンレンズの１つの
レンズ孔で１つのチップの描画を行うものである。その
ため、特に大きな矩形パターンを描画する場合には、被
露光物のステップ移動（微少距離の移動）又はビームの
偏向を多数回繰り返す必要があり、スループットを低下
させる要因となっていた。
粒子ビーム露光装置は、偏向器を通過したビームを、描
画すべき複数のチップに対応した複数のビームに分割す
るスクリーンレンズを用い、スクリーンレンズの１つの
レンズ孔で１つのチップの描画を行うものである。その
ため、特に大きな矩形パターンを描画する場合には、被
露光物のステップ移動（微少距離の移動）又はビームの
偏向を多数回繰り返す必要があり、スループットを低下
させる要因となっていた。
【０００４】本発明はこの点に鑑みなされたものであ
り、描画すべきパターンの大小に対応して１チップの描
画に使用するスクリーンレンズ孔の数を変更可能とし、
スループットの向上を図ることができるマルチ荷電粒子
ビーム露光装置を提供することを目的とする。
り、描画すべきパターンの大小に対応して１チップの描
画に使用するスクリーンレンズ孔の数を変更可能とし、
スループットの向上を図ることができるマルチ荷電粒子
ビーム露光装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム源
と、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、該偏向器と被
露光物との間に設けられ、複数のレンズ孔を有するスク
リーンレンズとを備えたマルチ荷電粒子ビーム露光装置
において、前記偏向器とスクリーンレンズとの間に、前
記スクリーンレンズの複数のレンズ孔のうち荷電粒子ビ
ームを通過させるべきレンズ孔を選択するマスキングア
パーチャを設けるようにしたものである。
本発明は、荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム源
と、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、該偏向器と被
露光物との間に設けられ、複数のレンズ孔を有するスク
リーンレンズとを備えたマルチ荷電粒子ビーム露光装置
において、前記偏向器とスクリーンレンズとの間に、前
記スクリーンレンズの複数のレンズ孔のうち荷電粒子ビ
ームを通過させるべきレンズ孔を選択するマスキングア
パーチャを設けるようにしたものである。
【０００６】
【作用】マスキングアパーチャによって、１つのチップ
の描画に使用するスクリーンレンズ孔が選択され、描画
すべきパターンの大きさに応じた数のレンズ孔を用いて
１チップの描画が行われる。
の描画に使用するスクリーンレンズ孔が選択され、描画
すべきパターンの大きさに応じた数のレンズ孔を用いて
１チップの描画が行われる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【０００８】図１は、本発明の一実施例に係るマルチ荷
電粒子ビーム露光装置要部の構成図である。同図中１は
荷電粒子ビーム１０１を出力する荷電粒子ビーム源であ
り、該荷電粒子ビーム源１の下方にブランカ２、オブジ
ェクトアパーチャ３、偏向器４、マスキングアパーチャ
５、及びスクリーンレンズ６がこの順序で配されてい
る。荷電粒子ビーム１０１はブランカ２、オブジェクト
アパーチャ３、偏向器４、マスキングアパーチャ５、及
びスクリーンレンズ６を介して、試料（被露光物、例え
ばシリコンウェハ）７に照射され、該試料７にパターン
を描画する。試料７は、ＸＹステージ８上に載置され、
固定されている。
電粒子ビーム露光装置要部の構成図である。同図中１は
荷電粒子ビーム１０１を出力する荷電粒子ビーム源であ
り、該荷電粒子ビーム源１の下方にブランカ２、オブジ
ェクトアパーチャ３、偏向器４、マスキングアパーチャ
５、及びスクリーンレンズ６がこの順序で配されてい
る。荷電粒子ビーム１０１はブランカ２、オブジェクト
アパーチャ３、偏向器４、マスキングアパーチャ５、及
びスクリーンレンズ６を介して、試料（被露光物、例え
ばシリコンウェハ）７に照射され、該試料７にパターン
を描画する。試料７は、ＸＹステージ８上に載置され、
固定されている。
【０００９】荷電粒子ビーム源は、荷電粒子を発生させ
る荷電粒子源、集束レンズ等より成り、本実施例におい
ては正電荷の荷電粒子ビームを発生する。ブランカ２は
一種の偏向器であり、必要に応じて荷電粒子ビーム１０
１を偏向させ、荷電粒子ビーム１０１がオブジェクトア
パーチャ３によって遮断されるようにして、荷電粒子ビ
ーム１０１のオン（試料７への照射）、オフ（遮断）を
行う。オブジェクトアパーチャ３は荷電粒子ビーム１０
１の形状を成形するものであり、オブジェクトアパーチ
ャ３のビーム成形孔３ａの形状に応じた像が試料７上に
投影される。偏向器４は、第１の電極４ａと第２の電極
４ｂとにより構成され、試料７上のビーム成形孔３ａの
結像範囲を調整するために使用される。
る荷電粒子源、集束レンズ等より成り、本実施例におい
ては正電荷の荷電粒子ビームを発生する。ブランカ２は
一種の偏向器であり、必要に応じて荷電粒子ビーム１０
１を偏向させ、荷電粒子ビーム１０１がオブジェクトア
パーチャ３によって遮断されるようにして、荷電粒子ビ
ーム１０１のオン（試料７への照射）、オフ（遮断）を
行う。オブジェクトアパーチャ３は荷電粒子ビーム１０
１の形状を成形するものであり、オブジェクトアパーチ
ャ３のビーム成形孔３ａの形状に応じた像が試料７上に
投影される。偏向器４は、第１の電極４ａと第２の電極
４ｂとにより構成され、試料７上のビーム成形孔３ａの
結像範囲を調整するために使用される。
【００１０】マスキングアパーチャ５は、スクリーンレ
ンズ６に入射される荷電粒子ビームの一部を遮断するも
のであり、モータ１８により互いに直交するＸ及びＹ方
向に移動可能に構成されている。マスキングアパーチャ
５の位置はスケール１７により計測される。スケール１
７及びモータ１８はマスク駆動装置１６に接続されてお
り、マスク駆動装置１６により、マスキングアパーチャ
５の位置の検出及び駆動が行われる。
ンズ６に入射される荷電粒子ビームの一部を遮断するも
のであり、モータ１８により互いに直交するＸ及びＹ方
向に移動可能に構成されている。マスキングアパーチャ
５の位置はスケール１７により計測される。スケール１
７及びモータ１８はマスク駆動装置１６に接続されてお
り、マスク駆動装置１６により、マスキングアパーチャ
５の位置の検出及び駆動が行われる。
【００１１】スクリーンレンズ６は、シリコン又はアル
ミニウムに酸化しにくい金属（例えば金）を蒸着したも
のであって、多数のレンズ孔（例えば直径１mmの円形
孔）が設けられている。このスクリーンレンズ６によ
り、レンズ孔６ａのそれぞれに対応して試料７上に前記
オブジェクトアパーチャ３のビーム成形孔３ａの像（例
えば直径１μｍの円形の像あるいは１μｍ×１μｍの矩
形の像）が投影され、同じパターンが複数同時に試料７
上に描画される。
ミニウムに酸化しにくい金属（例えば金）を蒸着したも
のであって、多数のレンズ孔（例えば直径１mmの円形
孔）が設けられている。このスクリーンレンズ６によ
り、レンズ孔６ａのそれぞれに対応して試料７上に前記
オブジェクトアパーチャ３のビーム成形孔３ａの像（例
えば直径１μｍの円形の像あるいは１μｍ×１μｍの矩
形の像）が投影され、同じパターンが複数同時に試料７
上に描画される。
【００１２】ＸＹステージ８は、モータ２１により、互
いに直交するＸ軸とＹ軸の方向に移動可能なテーブルで
あり、試料７を所定の照射位置に移動させる。ＸＹステ
ージ８の位置はスケール２０により計測される。スケー
ル２０及びモータ２１はステージ駆動装置１９に接続さ
れており、ステージ駆動装置１９は、ＸＹステージ８の
位置の検出及び駆動を行う。
いに直交するＸ軸とＹ軸の方向に移動可能なテーブルで
あり、試料７を所定の照射位置に移動させる。ＸＹステ
ージ８の位置はスケール２０により計測される。スケー
ル２０及びモータ２１はステージ駆動装置１９に接続さ
れており、ステージ駆動装置１９は、ＸＹステージ８の
位置の検出及び駆動を行う。
【００１３】上述した各構成要素のうち１〜８は、真空
チェンバ１４内に収容され、該真空チェンバ１４は排気
装置１５により所定圧力（例えば１０-6〜１０-5［ｔｏ
ｒｒ])まで排気される。なお、本明細書中のおける１０
-6、１０-5等は１／１０6、１／１０5等を意味するもの
とする。
チェンバ１４内に収容され、該真空チェンバ１４は排気
装置１５により所定圧力（例えば１０-6〜１０-5［ｔｏ
ｒｒ])まで排気される。なお、本明細書中のおける１０
-6、１０-5等は１／１０6、１／１０5等を意味するもの
とする。
【００１４】荷電粒子ビーム源１、ブランカ２、偏向器
４、及び排気装置１５には、それぞれ荷電粒子ビーム源
コントローラ２２、ブランカコントローラ２３、ビーム
偏向コントローラ２４、及び排気コントローラ２５が接
続され、これらのコントローラ２２〜２５は、荷電粒子
ビーム源１、ブランカ２、偏向器４、及び排気装置１５
をそれぞれ駆動制御する。
４、及び排気装置１５には、それぞれ荷電粒子ビーム源
コントローラ２２、ブランカコントローラ２３、ビーム
偏向コントローラ２４、及び排気コントローラ２５が接
続され、これらのコントローラ２２〜２５は、荷電粒子
ビーム源１、ブランカ２、偏向器４、及び排気装置１５
をそれぞれ駆動制御する。
【００１５】前記各コントローラ２２〜２５、マスク駆
動装置１６及びステージ駆動装置１７は、ＣＰＵインタ
フェース制御回路２６を介して制御用計算機２７に接続
されており、該制御用計算機２７により露光装置全体の
作動が制御される。制御用計算機２７には入出力装置２
８が接続され、照射位置データ、マスキングアパーチャ
位置データ、偏向器４の偏向量データ等が入力される。
動装置１６及びステージ駆動装置１７は、ＣＰＵインタ
フェース制御回路２６を介して制御用計算機２７に接続
されており、該制御用計算機２７により露光装置全体の
作動が制御される。制御用計算機２７には入出力装置２
８が接続され、照射位置データ、マスキングアパーチャ
位置データ、偏向器４の偏向量データ等が入力される。
【００１６】以上のように構成されるマルチ荷電粒子ビ
ーム露光装置におけるマスキングアパーチャ５の作用を
図２、３を参照して説明する。
ーム露光装置におけるマスキングアパーチャ５の作用を
図２、３を参照して説明する。
【００１７】図２は図１の一部を拡大して示す図であ
り、荷電粒子ビーム１０１は、マスキングアパーチャ５
によりその一部が遮断され、窓５ａを通過したビームの
み、スクリーンレンズ６に入射される。その結果、図示
例では、４つ並んだレンズ孔６ａのうち、右側の２つの
レンズ孔６ａを通過するビームによって、試料７が露光
される。マスキングアパーチャ５を移動することによ
り、４つのレンズ孔の１つのみ、あるいは全部を使用す
るようにすることもできる。
り、荷電粒子ビーム１０１は、マスキングアパーチャ５
によりその一部が遮断され、窓５ａを通過したビームの
み、スクリーンレンズ６に入射される。その結果、図示
例では、４つ並んだレンズ孔６ａのうち、右側の２つの
レンズ孔６ａを通過するビームによって、試料７が露光
される。マスキングアパーチャ５を移動することによ
り、４つのレンズ孔の１つのみ、あるいは全部を使用す
るようにすることもできる。
【００１８】図３（ａ）〜（ｄ）の上段は、マスキング
アパーチャ５の窓５ａとスクリーンレンズ６のレンズ孔
６ａとの位置関係を示し、同図（ａ）〜（ｄ）の下段
は、上段の位置関係に対応する試料７上の露光パターン
を示している。
アパーチャ５の窓５ａとスクリーンレンズ６のレンズ孔
６ａとの位置関係を示し、同図（ａ）〜（ｄ）の下段
は、上段の位置関係に対応する試料７上の露光パターン
を示している。
【００１９】同図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ９個のレ
ンズ孔全部を使用する場合、右上のレンズ孔のみ使用す
る場合、右側の３つのレンズ孔のみ使用する場合及び上
側の３つのレンズ孔のみ使用する場合を示している。
ンズ孔全部を使用する場合、右上のレンズ孔のみ使用す
る場合、右側の３つのレンズ孔のみ使用する場合及び上
側の３つのレンズ孔のみ使用する場合を示している。
【００２０】ここで、試料上に露光されるドット７ａの
直径が１μｍであって、ドットピッチ３μｍで１×９μ
ｍの線を描画する場合を考えると、同図（ｂ）に示すよ
うに１つのレンズ孔のみ使用するときには、荷電粒子ビ
ームの照射と試料７の移動を９回繰り返す必要がある。
これに対し、同図（ｃ）に示すように直線上に並んだ３
つのレンズ孔のみを使用するときには、ビームの照射と
試料の移動は３回でよい。
直径が１μｍであって、ドットピッチ３μｍで１×９μ
ｍの線を描画する場合を考えると、同図（ｂ）に示すよ
うに１つのレンズ孔のみ使用するときには、荷電粒子ビ
ームの照射と試料７の移動を９回繰り返す必要がある。
これに対し、同図（ｃ）に示すように直線上に並んだ３
つのレンズ孔のみを使用するときには、ビームの照射と
試料の移動は３回でよい。
【００２１】したがって、１つのレンズ孔のみを使用し
て１つのチップにパターンを描画する場合に比べて、１
／３の時間で露光を行うことができ、スループットの大
幅な向上を図ることができる。もちろん１×９μｍのパ
ターンより微細なパターンを描画する場合には、１つの
レンズ孔のみによって露光することも必要であり、パタ
ーンの方向によっては、図３（ｃ）と（ｄ）とを使い分
ける必要もあるが、本実施例のようにマスキングアパー
チャ５を移動可能とすることにより、パターンの大き
さ、方向に応じて使用するレンズ孔の数や並びを適切に
選択することができる。
て１つのチップにパターンを描画する場合に比べて、１
／３の時間で露光を行うことができ、スループットの大
幅な向上を図ることができる。もちろん１×９μｍのパ
ターンより微細なパターンを描画する場合には、１つの
レンズ孔のみによって露光することも必要であり、パタ
ーンの方向によっては、図３（ｃ）と（ｄ）とを使い分
ける必要もあるが、本実施例のようにマスキングアパー
チャ５を移動可能とすることにより、パターンの大き
さ、方向に応じて使用するレンズ孔の数や並びを適切に
選択することができる。
【００２２】なお、スクリーンレンズ６のレンズ孔６ａ
の形状をスリット状にしたものと、通常の円形のものと
を設けておき、マスキングアパーチャ５によってそれら
を使い分けるようにしてもよい。
の形状をスリット状にしたものと、通常の円形のものと
を設けておき、マスキングアパーチャ５によってそれら
を使い分けるようにしてもよい。
【００２３】また、マスキングアパーチャ５を固定とす
るとともに、マスキングアパーチャ５とスクリーンレン
ズ６との間に偏向器を設けてビームを変更することよ
り、使用するレンズ孔６ａを選択可能としてもよい。
るとともに、マスキングアパーチャ５とスクリーンレン
ズ６との間に偏向器を設けてビームを変更することよ
り、使用するレンズ孔６ａを選択可能としてもよい。
【００２４】また、マスキングアパーチャ５を固定と
し、スクリーンレンズ６を移動可能としてもよい。
し、スクリーンレンズ６を移動可能としてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、マ
スキングアパーチャによって、１つのチップの描画に使
用するスクリーンレンズ孔が選択され、描画すべきパタ
ーンの大きさに応じた数のレンズ孔を用いて１チップの
描画が行われるので、大きなパターンの露光時間を低減
し、スループットの向上を図ることができる。
スキングアパーチャによって、１つのチップの描画に使
用するスクリーンレンズ孔が選択され、描画すべきパタ
ーンの大きさに応じた数のレンズ孔を用いて１チップの
描画が行われるので、大きなパターンの露光時間を低減
し、スループットの向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係るマルチ荷電粒子ビーム
露光装置要部の構成図である。
露光装置要部の構成図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す図である。
【図３】マスキングアパーチャの作用を説明するための
図である。
図である。
１ 荷電粒子ビーム源 ４ 偏向器 ５ マスキングアパーチャ ６ スクリーンレンズ ７ 試料（被露光物）
Claims (1)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビー
ム源と、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、該偏向器
と被露光物との間に設けられ、複数のレンズ孔を有する
スクリーンレンズとを備えたマルチ荷電粒子ビーム露光
装置において、前記偏向器とスクリーンレンズとの間
に、前記スクリーンレンズの複数のレンズ孔のうち荷電
粒子ビームを通過させるべきレンズ孔を選択するマスキ
ングアパーチャを設けたことを特徴とするマルチ荷電粒
子ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032774A JPH05198492A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | マルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4032774A JPH05198492A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | マルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198492A true JPH05198492A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=12368189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4032774A Pending JPH05198492A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | マルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198492A (ja) |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4032774A patent/JPH05198492A/ja active Pending
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