JPH07183193A - Charged particle beam transfer device - Google Patents

Charged particle beam transfer device

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JPH07183193A
JPH07183193A JP5325031A JP32503193A JPH07183193A JP H07183193 A JPH07183193 A JP H07183193A JP 5325031 A JP5325031 A JP 5325031A JP 32503193 A JP32503193 A JP 32503193A JP H07183193 A JPH07183193 A JP H07183193A
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JP
Japan
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mask
charged particle
particle beam
aperture
projection
Prior art date
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Pending
Application number
JP5325031A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Nakasuji
護 中筋
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to minimize the effect of strain aberration and transfer with high accuracy by deviating a projection lens on a mask side by a specified amount out of a pair of projection lenses and deviating a projection lens on a sample side to the sample side for installation. CONSTITUTION:A pair of projection lenses 10 and 11 projects electron beams passing through a mask 8 with a reduction scale of 1/4 and allow the beams to pass through the opening of an aperture 12 and form an image on a wafer 14 loaded on a wafer stage 13. The aperture 12 is installed at a position at which the optical axial directions of the wafer 14 and the mask 8 are proportionally divided at a reduction ratio of the projection lenses 10 and 11. The projection lens 10 is installed at a position deviated by 12mm in the optical axial direction from the middle between the aperture 12 and the wafer 14. This construction makes it possible to reduce the effect of strain aberration produced when the projection lens is adjusted and transfer a transfer pattern with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子線転写装置に関
し、特に、高精度及び高スループットを実現する荷電粒
子線転写装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam transfer apparatus, and more particularly to a charged particle beam transfer apparatus which realizes high accuracy and high throughput.

【0002】[0002]

【従来の技術】荷電粒子線転写装置としては、電子線縮
小転写装置やイオンビーム縮小転写装置などが知られて
おり、いづれも本発明の対象になるものであるが、以下
電子線縮小転写装置を例にして説明をする。電子線縮小
転写装置は以下のように構成されていた。即ち、ウエハ
上に転写するパターンを、1回の電子線の照射により転
写を行う複数の領域に分割してマスク上に構成してい
た。この複数の領域への電子線の照射は、マスクを載置
するマスクステージの一方向への連続移動とこの連続移
動に連動した偏向器の光軸を中心とした偏向とにより行
っていた。そして、マスクを透過した電子線は、以下の
ようにして感光部材上の所定の位置に照射されていた。
即ち、電子線は、一対の投影レンズの投影比に応じて縮
小されて、アパーチャーの開口を通過し、感光部材を載
置する試料ステージは、マスクステージとは逆方向に、
マスクステージの移動速度に投影レンズの投影比を乗算
した速度で連続移動する。これにより、マスクを透過し
た電子線は、感光部材上の所定の位置に照射されてい
た。
2. Description of the Related Art As a charged particle beam transfer apparatus, an electron beam reduction transfer apparatus, an ion beam reduction transfer apparatus and the like are known, and either of them is the subject of the present invention. Will be described as an example. The electron beam reduction transfer device was configured as follows. That is, the pattern to be transferred onto the wafer is divided into a plurality of areas to be transferred by one irradiation of the electron beam, and is formed on the mask. Irradiation of the electron beams to the plurality of regions has been performed by continuous movement in one direction of the mask stage on which the mask is mounted and deflection around the optical axis of the deflector which is interlocked with this continuous movement. Then, the electron beam transmitted through the mask was applied to a predetermined position on the photosensitive member as follows.
That is, the electron beam is reduced according to the projection ratio of the pair of projection lenses, passes through the aperture of the aperture, and the sample stage on which the photosensitive member is placed is in the opposite direction to the mask stage.
The mask stage is continuously moved at a speed obtained by multiplying the moving speed of the mask stage by the projection ratio of the projection lens. As a result, the electron beam transmitted through the mask was radiated to a predetermined position on the photosensitive member.

【0003】上述のアパーチャーは、感光部材とマスク
との光軸方向を一対の投影レンズの縮小比で案分した位
置に配設されていた。また、一対の投影レンズのうちマ
スク側に配設される投影レンズは、マスクとアパーチャ
ーとの中間の位置に、レンズの主面があるように配設さ
れていた。一対の投影レンズのうち感光部材側に配設さ
れる投影レンズは、アパーチャーとウエハとの中間の位
置に、レンズの主面があるように配設されていた。
The above-mentioned aperture has been arranged at a position that takes into account the optical axis direction of the photosensitive member and the mask by the reduction ratio of the pair of projection lenses. In addition, the projection lens disposed on the mask side of the pair of projection lenses is disposed such that the main surface of the lens is located at an intermediate position between the mask and the aperture. Among the pair of projection lenses, the projection lens arranged on the photosensitive member side is arranged so that the main surface of the lens is located at an intermediate position between the aperture and the wafer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、光軸から近
い(偏向器の偏向量が小さい)マスクのパターンを転写
するときは問題ないが、光軸から遠い(偏向器の偏向量
が大きい)マスクのパターンを転写するときは、一対の
投影レンズにより発生する球面収差が大きくなるという
問題があった。また、この球面収差を補正するように一
対の投影レンズを調節すると、歪収差が発生し、転写精
度が劣化するという問題点があった。
However, there is no problem when transferring a pattern of a mask near the optical axis (the deflection amount of the deflector is small), but it is far from the optical axis (the deflection amount of the deflector is large). When transferring the pattern, there is a problem that spherical aberration generated by the pair of projection lenses becomes large. In addition, if the pair of projection lenses are adjusted so as to correct this spherical aberration, there is a problem that distortion aberration occurs and the transfer accuracy deteriorates.

【0005】上述の問題点を解決するために、電子光学
系のマスクから感光部材までの光軸方向の距離を長くし
たり、マスクのパターン領域を小さくして、偏向器の偏
向量を小さくして転写を行っていた。このため、電子光
学系の鏡筒が大型になったり、スループットが落ちると
いう問題点があった。
In order to solve the above problems, the distance from the mask of the electron optical system to the photosensitive member in the optical axis direction is increased, or the pattern area of the mask is decreased to reduce the deflection amount of the deflector. Was being transcribed. Therefore, there are problems that the lens barrel of the electron optical system becomes large and the throughput decreases.

【0006】そこで本発明では、光軸から遠いマスクの
パターンを感光部材上に結像させるときでも、収差の影
響を受けず精度よく転写のできる荷電粒子線転写装置を
提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a charged particle beam transfer apparatus capable of transferring accurately without being affected by aberration even when a pattern of a mask far from the optical axis is formed on a photosensitive member. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、一実施例を示す図1に対応付けて説明すると、
請求項1記載の荷電粒子線転写装置では、荷電粒子線源
(1)から射出した荷電粒子線を転写パターンを有した
マスク(8)に順次照射する照射光学系(1〜4,6,
7)と、マスク(8)を透過した荷電粒子線を試料(1
4)上に投影する、光軸方向に配設された一対の投影レ
ンズ(10,11)と、試料(14)とマスク(8)と
の間を一対の投影レンズ(10,11)の投影比で案分
した位置に配設されたアパーチャー(12)と、を具備
する荷電粒子線転写装置において、一対の投影レンズ
(10,11)のうち、投影レンズ(10)の主面をマ
スク(8)とアパーチャー(12)との中間位置からマ
スク(8)側に所定量ずらして配設し、投影レンズ(1
1)の主面をアパーチャー(12)と試料(14)との
中間位置から試料(14)側に前記所定量に前記投影比
を積算した量だけずらして配設している。
To solve the above problems, an explanation will be given in association with FIG. 1 showing an embodiment.
In the charged particle beam transfer apparatus according to claim 1, an irradiation optical system (1 to 4, 6, for sequentially irradiating a charged particle beam emitted from a charged particle beam source (1) onto a mask (8) having a transfer pattern.
7) and the charged particle beam transmitted through the mask (8) to the sample (1
4) Projection onto the pair of projection lenses (10, 11) arranged on the optical axis and between the sample (14) and the mask (8). In a charged particle beam transfer apparatus including an aperture (12) arranged at a position proportional to the ratio, a main surface of the projection lens (10) of the pair of projection lenses (10, 11) is masked ( 8) and the aperture (12) are displaced from the intermediate position on the mask (8) side by a predetermined amount, and the projection lens (1)
The main surface of 1) is arranged on the side of the sample (14) from the intermediate position between the aperture (12) and the sample (14) by an amount obtained by adding the projection ratio to the predetermined amount.

【0008】また、請求項2記載の荷電粒子線転写装置
では、マスク(8)の周辺部近傍の転写パターンを透過
した荷電粒子線が、アパーチャー(12)のほぼ中心に
クロスオーバーを形成し、かつ、試料(14)上に結像
するように一対の投影レンズ(10,11)をずらして
配設している。また、請求項3記載の荷電粒子線転写装
置では、マスク(8)は、荷電粒子線源(1)から射出
した荷電粒子線を光軸上から偏向する一対の偏向器(7
a,7b)により順次照射され、周辺部近傍よりも光軸
側の転写パターンを照射するときは、荷電粒子線源
(1)側の偏向器(7a)の偏向角度をマスク(8)側
の偏向器(7b)の偏向角度より大きくしている。
Further, in the charged particle beam transfer apparatus according to the second aspect, the charged particle beam which has passed through the transfer pattern in the vicinity of the peripheral portion of the mask (8) forms a crossover at substantially the center of the aperture (12), Moreover, a pair of projection lenses (10, 11) are arranged so as to be shifted so as to form an image on the sample (14). Further, in the charged particle beam transfer apparatus according to claim 3, the mask (8) comprises a pair of deflectors (7) for deflecting the charged particle beam emitted from the charged particle beam source (1) from the optical axis.
a, 7b), and when irradiating the transfer pattern on the optical axis side of the vicinity of the peripheral portion, the deflection angle of the deflector (7a) on the charged particle beam source (1) side is set on the mask (8) side. It is set larger than the deflection angle of the deflector (7b).

【0009】[0009]

【作用】本発明では一対の投影レンズ(10,11)の
うち、マスク(8)側の投影レンズ(10)を所定量だ
けマスク(8)側にずらして配設し、この所定量に一対
の投影レンズ(10,11)の投影比を積算した量だけ
試料(14)側の投影レンズ(11)を試料(14)側
にずらして配設している。これにより、球面収差を補正
するように一対の投影レンズ(10,11)を調節した
ときの歪収差の影響を少なくできるので、高精度の転写
ができる。
In the present invention, of the pair of projection lenses (10, 11), the projection lens (10) on the mask (8) side is arranged so as to be displaced by a predetermined amount toward the mask (8) side, and the pair of projection lenses (10) The projection lens (11) on the sample (14) side is arranged so as to be shifted to the sample (14) side by an amount obtained by integrating the projection ratios of the projection lenses (10, 11). As a result, the influence of the distortion aberration when the pair of projection lenses (10, 11) is adjusted so as to correct the spherical aberration can be reduced, so that highly accurate transfer can be performed.

【0010】また、マスク(8)の周辺部近傍の転写パ
ターンを透過した荷電粒子線が、アパーチャー(12)
のほぼ中心にクロスオーバーを形成し、かつ、試料(1
4)上に結像するように一対の投影レンズ(10,1
1)をずらして配設した場合には、周辺部近傍の転写パ
ターンを高精度に転写できる。また、周辺部近傍より光
軸側の前記転写パターンを照射するときは、荷電粒子線
源(1)側の偏向器(7a)の偏向角度をマスク(8)
側の偏向器(7b)の偏向角度より大きくすることによ
り、周辺部近傍より光軸側のマスク上の転写パターンを
高精度に転写できる。
Further, the charged particle beam transmitted through the transfer pattern near the peripheral portion of the mask (8) is changed to the aperture (12).
Form a crossover at approximately the center of the
4) A pair of projection lenses (10, 1) for focusing on
When the arrangement 1) is shifted, the transfer pattern in the vicinity of the peripheral portion can be transferred with high accuracy. When the transfer pattern on the optical axis side of the vicinity of the peripheral portion is irradiated, the deflection angle of the deflector (7a) on the charged particle beam source (1) side is set to the mask (8).
By making the deflection angle of the side deflector (7b) larger than that of the other side, the transfer pattern on the mask on the optical axis side of the vicinity of the peripheral portion can be transferred with high accuracy.

【0011】[0011]

【実施例】以下図1〜図3を参照して本発明の一実施例
を説明する。図1は本発明の電子線縮小転写装置の概要
図である。図1において、第1コンデンサレンズ2は、
電子銃1から射出した電子線のクロスオーバーの大きさ
を調節するとともに、アパーチャー3の開口を通過させ
る。第2コンデンサレンズ4は、アパーチャー3の開口
を通過した電子線のクロスオーバー5の形成する位置を
調節する。第3コンデンサレンズ6は、クロスオーバー
5を形成した電子線を平行光束にし、偏向器7aと偏向
器7bとからなる一対の偏向器7はこの平行光束を光軸
から偏向する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of an electron beam reduction transfer apparatus of the present invention. In FIG. 1, the first condenser lens 2 is
The size of the crossover of the electron beam emitted from the electron gun 1 is adjusted, and the electron beam is allowed to pass through the opening of the aperture 3. The second condenser lens 4 adjusts the position where the crossover 5 of the electron beam that has passed through the opening of the aperture 3 is formed. The third condenser lens 6 turns the electron beam forming the crossover 5 into a parallel light beam, and the pair of deflectors 7 including the deflector 7a and the deflector 7b deflects this parallel light beam from the optical axis.

【0012】マスク8は転写パターンを有しており、こ
の転写パターンは、電子線の一回の照射により転写され
る領域に複数分割されている。なお、本実施例では、マ
スク8の中心(光軸上)から半径40mm以内のところ
に転写パターン領域がある。この偏向器7の偏向とマス
ク8を載置するマスクステージ9の図1のY方向への連
続移動とにより、電子線をマスク8上の転写パターン領
域に順次照射することができる。
The mask 8 has a transfer pattern, and the transfer pattern is divided into a plurality of areas to be transferred by one irradiation of the electron beam. In this embodiment, there is a transfer pattern area within a radius of 40 mm from the center of the mask 8 (on the optical axis). By the deflection of the deflector 7 and the continuous movement of the mask stage 9 on which the mask 8 is placed in the Y direction in FIG. 1, the electron beam can be sequentially irradiated onto the transfer pattern area on the mask 8.

【0013】一対の投影レンズ10,11は、マスク8
を透過した電子線を1/4に縮小投影し、アパーチャー
12の開口を通過させて、ウエハステージ13に載置さ
れているウエハ14上に結像する。なお、アパーチャー
12は、ウエハ14とマスク8との光軸方向を投影レン
ズ10,11の縮小比で案分した位置に配設されてい
る。本実施例では、投影レンズ10,11の縮小比は1
/4であるから、ウエハ14とマスク8との光軸方向を
1対4で分割した位置にアパーチャー12が配設されて
いる。
The pair of projection lenses 10 and 11 includes a mask 8
The electron beam transmitted through is projected in a reduced size of 1/4, passes through the aperture of the aperture 12, and is imaged on the wafer 14 mounted on the wafer stage 13. The aperture 12 is arranged at a position where the optical axis direction between the wafer 14 and the mask 8 is divided by the reduction ratio of the projection lenses 10 and 11. In this embodiment, the reduction ratio of the projection lenses 10 and 11 is 1.
Therefore, the aperture 12 is arranged at a position where the optical axis direction between the wafer 14 and the mask 8 is divided by 1: 4.

【0014】また、投影レンズ10は、マスク8とアパ
ーチャー12との中間から光軸方向に12mmだけマス
ク8側にずれた位置に、レンズの主面があるように配設
されている。投影レンズ11は、アパーチャー12とウ
エハ14との中間から光軸方向に4mmだけウエハ14
側にずれた位置に、レンズの主面があるように配設され
ている。
Further, the projection lens 10 is arranged so that the main surface of the lens is located at a position displaced from the middle of the mask 8 and the aperture 12 by 12 mm toward the mask 8 in the optical axis direction. The projection lens 11 is mounted on the wafer 14 by 4 mm in the optical axis direction from the center between the aperture 12 and the wafer 14.
It is arranged so that the main surface of the lens is located at a position displaced to the side.

【0015】図2はマスク8を透過した電子線を一対の
投影レンズ10,11が、アパーチャー12の中心にク
ロスオーバーを形成する励磁条件(点線)と、ウエハ1
4上に結像する励磁条件(実線)とを示した図である。
同図において、縦軸は投影レンズ10,11に与える励
磁電流を表し、横軸は、光軸とマスク8上との距離を表
しており、横軸が0のときが光軸上にあるパターンであ
る。
FIG. 2 shows an excitation condition (dotted line) for forming a crossover at the center of the aperture 12 by the pair of projection lenses 10 and 11 for the electron beam transmitted through the mask 8 and the wafer 1.
4 is a diagram showing an excitation condition (solid line) for forming an image on FIG.
In the figure, the vertical axis represents the exciting current applied to the projection lenses 10 and 11, the horizontal axis represents the distance between the optical axis and the mask 8, and the pattern in which the horizontal axis is 0 is on the optical axis. Is.

【0016】図2において、α=0のときが従来の一対
の投影レンズ10,11の配置であり、投影レンズ10
のレンズ主面をマスク8とアパーチャー12との中間に
配設し、投影レンズ11のレンズ主面をアパーチャー1
2とウエハ14との中間に配設している。α=12のと
きが本実施例であり、投影レンズ10のレンズ主面をマ
スク8とアパーチャー12との中間から12mmだけマ
スク8側にずらして配設している。投影レンズ11のレ
ンズ主面は、アパーチャー12とウエハ14との中間か
ら投影レンズ10のレンズ主面をずらした量に投影比を
積算した量だけウエハ14側にずらして配設している。
即ち、投影比が1/4であるから3mmだけウエハ14
側にずらして配設されている。
In FIG. 2, when α = 0, the conventional arrangement of a pair of projection lenses 10 and 11 is used.
The main lens surface of the projection lens 11 is disposed in the middle of the mask 8 and the aperture 12, and the main lens surface of the projection lens 11 is set to the aperture 1
2 and the wafer 14 are arranged in the middle. In the present embodiment, when α = 12, the lens main surface of the projection lens 10 is arranged so as to be displaced from the middle of the mask 8 and the aperture 12 by 12 mm toward the mask 8 side. The lens main surface of the projection lens 11 is arranged so as to be shifted to the wafer 14 side by an amount obtained by adding a projection ratio to an amount obtained by shifting the lens main surface of the projection lens 10 from the middle of the aperture 12 and the wafer 14.
That is, since the projection ratio is 1/4, the wafer 14
It is arranged to be shifted to the side.

【0017】α=13のときが後述する変形例であり、
投影レンズ10のレンズ主面をマスク8とアパーチャー
12との中間から13mmだけマスク8側にずらし、投
影レンズ11のレンズ主面をアパーチャー12とウエハ
14との中間から3.25mmだけウエハ14側にずら
して配設されている。本実施例の一対の投影レンズ1
0,11の配置では、光軸から30mm離れた転写パタ
ーン領域で、クロスオーバーを形成する励磁条件とウエ
ハ14上で結像する条件とが一致している。
The case where α = 13 is a modification described later, and
The lens main surface of the projection lens 10 is displaced from the center between the mask 8 and the aperture 12 by 13 mm toward the mask 8 side, and the lens main surface of the projection lens 11 is moved from the center between the aperture 12 and the wafer 14 toward the wafer 14 side by 3.25 mm. They are arranged in a staggered manner. A pair of projection lenses 1 of this embodiment
In the arrangements of 0 and 11, the excitation condition for forming the crossover and the condition for forming an image on the wafer 14 coincide with each other in the transfer pattern region 30 mm away from the optical axis.

【0018】ウエハステージ13は、マスク8を透過し
た光束が投影レンズ10,11により反転するので、マ
スクステージ9と逆方向に連続移動する。位置補正偏向
器15は、マスク8を透過した電子線を偏向することに
より、ウエハ14に結像される電子線の位置を補正して
いる。CPU16は、マスク8上の転写パターンをウエ
ハ14に転写するための種々の演算を行うとともに、電
子光学系(電子銃1、レンズ2,4,6,10,11、
偏向器7,15)とステージ駆動装置17とを制御す
る。
Since the light beam transmitted through the mask 8 is inverted by the projection lenses 10 and 11, the wafer stage 13 continuously moves in the direction opposite to the mask stage 9. The position correction deflector 15 corrects the position of the electron beam imaged on the wafer 14 by deflecting the electron beam transmitted through the mask 8. The CPU 16 performs various calculations for transferring the transfer pattern on the mask 8 onto the wafer 14, and also performs electron optical system (electron gun 1, lenses 2, 4, 6, 10, 11,
It controls the deflectors 7 and 15) and the stage driving device 17.

【0019】ステージ駆動装置17は、不図示のモータ
を介して、マスクステージ9とウエハステージ13とが
同期するように制御している。以上のように構成された
電子線縮小転写装置の作用を以下に記す。図3はCPU
16のフローチャートであり、以下このフローチャート
を用いて本実施例の転写動作を説明する。
The stage driving device 17 controls the mask stage 9 and the wafer stage 13 so as to synchronize with each other via a motor (not shown). The operation of the electron beam reduction transfer device configured as described above will be described below. Figure 3 CPU
16 is a flowchart of FIG. 16, and the transfer operation of this embodiment will be described below using this flowchart.

【0020】CPU16は、マスク8上の照射位置を認
識する。(ステップ101) ここで、光軸から40mm離れたマスク8上のパターン
領域が次の照射位置として認識されている。CPU16
は、光軸から40mm離れたマスク8上のパターン領域
を転写するように電子光学系を調節する。(ステップ1
02) ついで、CPU16は転写を行う。(ステップ103) 即ち、一対の偏向器7は、電子線を光軸から40mm離
れたマスク8上のパターン領域を照射するように偏向す
る。即ち、偏向器7aは偏向角が大きくなるように偏向
し、偏向器7bは偏向器7aの偏向角が相殺されるよう
に逆方向に同じ偏向角で偏向する。これにより、マスク
8上を照射する電子線はほぼ平行光束となる。
The CPU 16 recognizes the irradiation position on the mask 8. (Step 101) Here, the pattern area on the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis is recognized as the next irradiation position. CPU16
Adjusts the electron optical system so as to transfer the pattern area on the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis. (Step 1
02) Next, the CPU 16 performs transfer. (Step 103) That is, the pair of deflectors 7 deflects the electron beam so as to irradiate the pattern area on the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis. That is, the deflector 7a deflects so that the deflection angle becomes large, and the deflector 7b deflects at the same deflection angle in the opposite direction so as to cancel the deflection angle of the deflector 7a. As a result, the electron beam irradiating the mask 8 becomes a substantially parallel light beam.

【0021】光軸から40mm離れたマスク8上のパタ
ーン領域を透過した電子線を、投影レンズ10,11が
1/4に縮小し、マスクステージ9の前述の連続移動に
よりマスク上に転写される。なお、投影レンズ10,1
1は、球面収差を補正するために、ウエハ14上で結像
するように励磁電流が設定されている。即ち、図2に示
してあるように、(α=12)光軸から40mm離れた
位置に対応している励磁電流が投影レンズ10,11に
与えられている。このため、クロスオーバーをアパーチ
ャー12の中心に形成するための励磁電流よりも小さい
励磁電流が一対の投影レンズに流れているので、クロス
オーバーは、アパーチャー12の中心よりウエハ14側
の光軸上に形成される。このため歪収差が発生するが、
従来に比べて、クロスオーバーの形成される位置のずれ
が小さいので歪収差の量も少なく転写ができる。これに
より、光軸から遠い転写パターン領域を精度よく転写す
ることができる。
An electron beam transmitted through a pattern area on the mask 8 40 mm away from the optical axis is reduced to 1/4 by the projection lenses 10 and 11 and transferred onto the mask by the continuous movement of the mask stage 9 described above. . The projection lenses 10 and 1
In No. 1, the exciting current is set so as to form an image on the wafer 14 in order to correct the spherical aberration. That is, as shown in FIG. 2, an exciting current corresponding to a position 40 mm away from the (α = 12) optical axis is applied to the projection lenses 10 and 11. Therefore, an exciting current smaller than the exciting current for forming the crossover at the center of the aperture 12 is flowing through the pair of projection lenses, so that the crossover is on the optical axis on the wafer 14 side from the center of the aperture 12. It is formed. This causes distortion, but
As compared with the conventional case, the displacement of the position where the crossover is formed is smaller, so that the amount of distortion aberration is small and transfer is possible. This makes it possible to accurately transfer the transfer pattern area far from the optical axis.

【0022】次に、光軸から10mm離れた光軸近傍の
転写パターン領域を転写する場合について説明する。電
子光学系が調節されたのち転写が開始される。即ち、偏
向器7aは偏向角度が小さくなるように偏向し、偏向器
7bは偏向器7aの偏向角度が相殺されるように逆方向
に同じ偏向角度で偏向する。これにより、マスク8上を
照射する電子線はほぼ平行光束となる。
Next, the case of transferring a transfer pattern region in the vicinity of the optical axis 10 mm away from the optical axis will be described. The transfer is started after the electron optical system is adjusted. That is, the deflector 7a deflects so that the deflection angle becomes smaller, and the deflector 7b deflects at the same deflection angle in the opposite direction so as to cancel the deflection angle of the deflector 7a. As a result, the electron beam irradiating the mask 8 becomes a substantially parallel light beam.

【0023】前述のように、光軸から近いマスク8上の
パターン領域を透過した電子線を投影レンズ10,11
が1/4に縮小し、マスクステージ9の前述の連続移動
によりマスク上に転写される。なお、投影レンズ10,
11は、球面収差を補正するために、ウエハ14上で結
像するように励磁電流が設定されている。このため、図
2に示してあるように、(α=12)クロスオーバーを
アパーチャー12の中心に形成するための励磁電流より
も大きい励磁電流が一対の投影レンズに流れているの
で、クロスオーバーは、アパーチャー12の中心よりマ
スク8側の光軸上に形成される。また、従来の場合に比
べクロスオーバーの形成される位置のずれが大きくなる
ので歪収差の量も大きくなるが、歪収差は光軸からの距
離の3乗に比例して発生するため、光軸近傍での歪収差
の影響は少ない。このため、マスク8上の光軸近傍の転
写パターン領域も問題なく転写することができる。この
ため、転写パターン領域全体を従来より精度よく転写す
ることができる。
As described above, the electron beam transmitted through the pattern area on the mask 8 near the optical axis is projected onto the projection lenses 10 and 11.
Is reduced to 1/4 and is transferred onto the mask by the continuous movement of the mask stage 9 described above. The projection lens 10,
In 11, the exciting current is set so as to form an image on the wafer 14 in order to correct the spherical aberration. Therefore, as shown in FIG. 2, since an exciting current larger than the exciting current for forming the (α = 12) crossover in the center of the aperture 12 is flowing to the pair of projection lenses, the crossover is caused. , Is formed on the optical axis closer to the mask 8 than the center of the aperture 12. Further, the displacement of the position where the crossover is formed is larger than that in the conventional case, and the amount of distortion aberration is also large, but since the distortion aberration occurs in proportion to the cube of the distance from the optical axis, the optical axis The effect of distortion aberration in the vicinity is small. Therefore, the transfer pattern area on the mask 8 near the optical axis can be transferred without any problem. Therefore, the entire transfer pattern area can be transferred more accurately than in the past.

【0024】つぎに、本実施例の変形例について以下説
明する。本変形例では、投影レンズ10、11を配設す
る位置のみを変えて、他の構成は図1の電子線転写装置
と同じである。本変形例では、投影レンズ10のレンズ
の主面は、マスク8とアパーチャー13との中間の位置
から13mmだけマスク8側にずらして配設している。
これに伴い、投影レンズ11のレンズの主面は、アパー
チャー13とウエハ16との中間の位置から3.25m
mだけウエハ16側にずらして配設している。
Next, a modified example of this embodiment will be described below. In this modification, only the positions where the projection lenses 10 and 11 are arranged are changed, and the other configurations are the same as those of the electron beam transfer apparatus of FIG. In the present modification, the main surface of the lens of the projection lens 10 is displaced by 13 mm from the middle position between the mask 8 and the aperture 13 toward the mask 8 side.
Along with this, the principal surface of the lens of the projection lens 11 is 3.25 m from the intermediate position between the aperture 13 and the wafer 16.
It is arranged so as to be shifted by m toward the wafer 16 side.

【0025】図2に示すように(α=13)本変形例で
は、光軸から40mm離れた位置で、クロスオーバーを
形成する励磁条件とウエハ14上で結像する条件とが一
致しているので、マスク8上の周辺部近傍を精度よく転
写することができる。また、上述したように、マスク8
上の光軸近傍では歪収差の影響は少ないので、マスク8
上の転写パターン領域全体を精度よく転写することがで
きる。
As shown in FIG. 2, in this modification (α = 13), at the position 40 mm away from the optical axis, the excitation condition for forming a crossover and the condition for forming an image on the wafer 14 match. Therefore, the vicinity of the peripheral portion on the mask 8 can be accurately transferred. In addition, as described above, the mask 8
Since the influence of distortion is small in the vicinity of the upper optical axis, the mask 8
The entire upper transfer pattern area can be accurately transferred.

【0026】つぎに、本実施例の第2変形例について以
下説明する。第2変形例では、本実施例と同じ装置構成
になっている。図4は、図1の一対の偏向器7以下を表
した図面であり、同じ部番が付してある。電子線の軌跡
EB1は、マスク8上の光軸から40mm離れた位置を
照射する電子線の軌跡であり、上述の実施例と同じ軌跡
である。電子線の軌跡EB2は、電子線の軌跡EB1と
逆方向にマスク8上の光軸から40mm離れた位置を照
射する電子線の軌跡である。なお、投影レンズ10,1
1には、どちらの電子線の軌跡EB1,EB2が通過す
るときにもマスク8に結像する電流が与えられている。
Next, a second modification of this embodiment will be described below. The second modification has the same device configuration as that of this embodiment. FIG. 4 is a drawing showing the pair of deflectors 7 and below in FIG. 1, and the same reference numerals are given. A locus EB1 of the electron beam is a locus of the electron beam irradiating a position on the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis, and is the same as the above-mentioned embodiment. The electron beam locus EB2 is a locus of the electron beam that irradiates a position on the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis in the opposite direction to the electron beam locus EB1. The projection lenses 10 and 1
1 is supplied with a current that forms an image on the mask 8 when the trajectories EB1 and EB2 of either electron beam pass.

【0027】電子線の軌跡EB1は、図2にあるように
(α=12)、クロスオーバーをアパーチャー12の中
心形成するための電流値がウエハ14に結像するための
電流値より大きい。このため、クロスオーバーはアパー
チャーの中心よりウエハ14側の光軸上に形成される。
本変形例の電子線の軌跡EB2では、一対の偏向器7の
偏向器7aと偏向器7bとの偏向角度を以下のように調
節している。即ち、偏向器7aは、その偏向角度を偏向
器7bの偏向角度より小さくして光軸から40mm離れ
たマスク8上を照射する。このため、光軸に近づく角度
をもった電子線がマスク8を照射する。マスク8を透過
した電子線が形成するクロスオーバーの位置は、電子線
の軌跡EB1に比べて、アパーチャーの中心の光軸に近
づいている。これにより、歪収差の影響を更に減少する
ことができる。
As shown in FIG. 2 (α = 12), the locus EB1 of the electron beam has a current value for forming the center of the crossover 12 that is larger than the current value for forming an image on the wafer 14. Therefore, the crossover is formed on the optical axis on the wafer 14 side with respect to the center of the aperture.
In the trajectory EB2 of the electron beam of this modification, the deflection angles of the deflectors 7a and 7b of the pair of deflectors 7 are adjusted as follows. That is, the deflector 7a makes the deflection angle smaller than that of the deflector 7b and irradiates the mask 8 which is 40 mm away from the optical axis. Therefore, the electron beam having an angle approaching the optical axis irradiates the mask 8. The position of the crossover formed by the electron beam that has passed through the mask 8 is closer to the optical axis of the center of the aperture than the locus EB1 of the electron beam. Thereby, the influence of distortion aberration can be further reduced.

【0028】なお、クロスオーバーを形成する励磁条件
とウエハ14上で結像する条件とが一致しているマスク
8上から光軸に離れている転写パターン領域を照射する
ときは、上述のように、偏向器7aの偏向角度を偏向器
7bの偏向角度より小さくして偏向すればいい。また、
クロスオーバーを形成する励磁条件とウエハ14上で結
像する条件とが一致しているマスク8上から光軸に近い
転写パターンを照射領域するときは、偏向器7aの偏向
角度を偏向器7bの偏向角度より大きくして偏向すれば
いい。
When irradiating the transfer pattern area distant from the mask 8 on the optical axis where the excitation condition for forming the crossover and the condition for forming an image on the wafer 14 are the same, as described above. The deflection angle of the deflector 7a may be smaller than that of the deflector 7b. Also,
When irradiating a transfer pattern near the optical axis on the mask 8 on which the excitation condition for forming the crossover and the image forming condition on the wafer 14 are the same, the deflection angle of the deflector 7a is set to that of the deflector 7b. It suffices if the deflection is made larger than the deflection angle.

【0029】即ち、光軸から離れていく角度をもった電
子線がマスク8を照射するので、マスク8を透過した電
子線が形成するクロスオーバーの位置は、アパーチャー
の中心の光軸に近づいている。これにより、歪収差の影
響を更に減少することができる。クロスオーバーを形成
する励磁条件とウエハ14上で結像する条件とが一致し
ていないマスク8上の転写パターンを照射する場合で
も、上述のように偏向器7aと偏向器7bの偏向角度を
調節することにより、歪収差の影響を更に減少できるの
で、精度の高い転写が可能となる。また、上述のよう
に、球面収差と歪収差の影響を減少させたことにより、
マスク8上の転写パターン領域を広げることができるた
め、従来よりも高いスループットのが実現できる。
That is, since the electron beam having an angle away from the optical axis irradiates the mask 8, the position of the crossover formed by the electron beam transmitted through the mask 8 approaches the optical axis at the center of the aperture. There is. Thereby, the influence of distortion aberration can be further reduced. Even when a transfer pattern on the mask 8 in which the excitation condition for forming the crossover does not match the imaging condition on the wafer 14 is irradiated, the deflection angles of the deflectors 7a and 7b are adjusted as described above. By doing so, the influence of the distortion aberration can be further reduced, so that highly accurate transfer is possible. Further, as described above, by reducing the effects of spherical aberration and distortion,
Since the transfer pattern area on the mask 8 can be expanded, higher throughput than before can be realized.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、本発明では一対の投影レンズのうち、マスク側の投
影レンズを所定量だけマスク側にずらして配設し、この
所定量に一対の投影レンズの投影比を積算した量だけ試
料側の投影レンズをウエハ側にずらして配設している。
これにより、一対の投影レンズを調節したときに発生す
る歪収差を影響が減少するので、転写パターン領域を精
度よく転写できる。
As described above, according to the present invention, in the present invention, of the pair of projection lenses, the projection lens on the mask side is arranged so as to be shifted to the mask side by a predetermined amount, and the projection lens on the mask side The projection lens on the sample side is arranged shifted to the wafer side by an amount obtained by integrating the projection ratio of the projection lens.
As a result, the influence of the distortion aberration generated when the pair of projection lenses is adjusted is reduced, so that the transfer pattern area can be transferred with high accuracy.

【0031】また、マスクの周辺部近傍の転写パターン
を透過した荷電粒子線が、アパーチャーのほぼ中心にク
ロスオーバーを形成し、かつ、試料上に結像するように
一対の投影レンズをずらして配設した場合には、周辺部
近傍の転写パターンを高精度に転写できる。更に、周辺
部近傍より光軸側の転写パターン領域を照射するとき
は、荷電粒子線源側の偏向器の偏向角度をマスク側の偏
向器の偏向角度より大きくすることにより、周辺部近傍
より光軸側の転写パターン領域も高精度で転写ができ
る。
Further, the charged particle beam that has passed through the transfer pattern near the periphery of the mask forms a crossover at approximately the center of the aperture, and is arranged with the pair of projection lenses displaced so that it forms an image on the sample. When provided, the transfer pattern near the peripheral portion can be transferred with high accuracy. Further, when irradiating the transfer pattern area on the optical axis side from the vicinity of the peripheral portion, by setting the deflection angle of the deflector on the charged particle beam source side larger than the deflection angle of the mask side deflector, The transfer pattern area on the shaft side can be transferred with high accuracy.

【0032】また、歪収差の影響が減少したことによ
り、マスク上の転写パターン領域を広げることができる
ので、スループットも向上する。
Further, since the influence of the distortion aberration is reduced, the transfer pattern area on the mask can be expanded, and the throughput is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である電子線縮小転写装置で
ある。
FIG. 1 is an electron beam reduction transfer apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】クロスオーバーを形成する励磁電流とウエハに
結像する励磁電流とを示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing an exciting current that forms a crossover and an exciting current that forms an image on a wafer.

【図3】CPU16のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a CPU 16.

【図4】本発明の第2変形例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a second modification of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2 第1コンデンサレンズ 3,12 アパーチャー 4 第2コンデンサレンズ 6 第3コンデンサレンズ 7 偏向器 8 マスク 10,11 投影レンズ 14 ウエハ 1 Electron Gun 2 1st Condenser Lens 3, 12 Aperture 4 2nd Condenser Lens 6 3rd Condenser Lens 7 Deflector 8 Mask 10, 11 Projection Lens 14 Wafer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷電粒子線源から射出した荷電粒子線を転
写パターンを有したマスクに順次照射する照射光学系
と、 前記マスクを透過した荷電粒子線を試料上に投影する、
光軸方向に配設された一対の投影レンズと、 前記試料と前記マスクとの間を前記一対の投影レンズの
投影比で案分した位置に配設されたアパーチャーと、を
具備する荷電粒子線転写装置において、 前記一対の投影レンズのうち、前記マスク側の投影レン
ズの主面を前記マスクと前記アパーチャーとの中間位置
から前記マスク側に所定量ずらして配設し、 前記試料側の投影レンズの主面を前記アパーチャーと前
記試料との中間位置から前記試料側に前記所定量に前記
投影比を積算した量だけずらして配設したことを特徴と
する荷電粒子線転写装置。
1. An irradiation optical system for sequentially irradiating a mask having a transfer pattern with a charged particle beam emitted from a charged particle beam source, and projecting the charged particle beam transmitted through the mask onto a sample.
Charged particle beam comprising a pair of projection lenses arranged in the optical axis direction, and an aperture arranged between the sample and the mask at a position determined by the projection ratio of the pair of projection lenses In the transfer device, of the pair of projection lenses, the main surface of the projection lens on the mask side is arranged so as to be displaced from the intermediate position between the mask and the aperture to the mask side by a predetermined amount, and the projection lens on the sample side. The charged particle beam transfer apparatus is characterized in that the main surface of is shifted from the intermediate position between the aperture and the sample to the sample side by an amount obtained by integrating the projection ratio with the predetermined amount.
【請求項2】請求項1記載の荷電粒子線転写装置におい
て、 前記マスクの周辺部近傍の転写パターンを透過した荷電
粒子線が、前記アパーチャーのほぼ中心にクロスオーバ
ーを形成し、かつ、前記試料上に結像するように前記一
対の投影レンズをずらして配設したことを特徴とする荷
電粒子線転写装置。
2. The charged particle beam transfer apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam that has passed through the transfer pattern in the vicinity of the peripheral portion of the mask forms a crossover at approximately the center of the aperture, and the sample. A charged particle beam transfer apparatus, wherein the pair of projection lenses are arranged so as to be shifted so as to form an image on the top.
【請求項3】請求項2記載の荷電粒子線転写装置におい
て、 前記マスクは、荷電粒子線源から射出した荷電粒子線を
光軸上から偏向する一対の偏向器により順次照射され、 前記周辺部近傍より前記光軸側の転写パターンを照射す
るときは、前記荷電粒子線源側の偏向器の偏向角度を前
記マスク側の偏向器の偏向角度より大きくすることを特
徴とする荷電粒子線転写装置。
3. The charged particle beam transfer apparatus according to claim 2, wherein the mask is sequentially irradiated with a pair of deflectors for deflecting a charged particle beam emitted from a charged particle beam source from an optical axis, and the peripheral portion. When irradiating the transfer pattern on the optical axis side from the vicinity, the deflection angle of the deflector on the charged particle beam source side is made larger than the deflection angle of the deflector on the mask side. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10172879A (en) * 1996-12-06 1998-06-26 Canon Inc Electron beam exposure apparatus and device manufacturing method using the same

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