JPH0778742A - 荷電粒子線転写装置 - Google Patents
荷電粒子線転写装置Info
- Publication number
- JPH0778742A JPH0778742A JP5221210A JP22121093A JPH0778742A JP H0778742 A JPH0778742 A JP H0778742A JP 5221210 A JP5221210 A JP 5221210A JP 22121093 A JP22121093 A JP 22121093A JP H0778742 A JPH0778742 A JP H0778742A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- charged particle
- particle beam
- transfer apparatus
- condenser lens
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスク上の小領域を選択する時、コンデンサ
レンズの条件を補正する必要のない荷電粒子線転写装置
を得る。 【構成】 電子銃１からの電子線をコンデンサレンズ
２、３によって平行ビームにした後、２段の偏向器４、
５によって、マスク７の小領域の１つを照射する。マス
ク７の小領域を透過した電子線は、投影レンズ８、９に
よりマスク７と共役な感光基板１０上に小領域のパター
ンを形成する。
レンズの条件を補正する必要のない荷電粒子線転写装置
を得る。 【構成】 電子銃１からの電子線をコンデンサレンズ
２、３によって平行ビームにした後、２段の偏向器４、
５によって、マスク７の小領域の１つを照射する。マス
ク７の小領域を透過した電子線は、投影レンズ８、９に
よりマスク７と共役な感光基板１０上に小領域のパター
ンを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子線によりマスク
上に形成したパターンを半導体用のウエハ等の感光基板
に転写する装置に関し、特に、１ギガビットＤＲＡＭ以
降のリソグラフィに適用して好適なものである。
上に形成したパターンを半導体用のウエハ等の感光基板
に転写する装置に関し、特に、１ギガビットＤＲＡＭ以
降のリソグラフィに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、１枚のマスクのパターン面を複数
の小領域に分割し、この小領域を一括露光しうる大きさ
の荷電粒子線の位置を偏向器により偏向することによ
り、小領域を順次露光して、小領域のパターンを感光基
板に転写する荷電粒子線転写装置が提案されている。
の小領域に分割し、この小領域を一括露光しうる大きさ
の荷電粒子線の位置を偏向器により偏向することによ
り、小領域を順次露光して、小領域のパターンを感光基
板に転写する荷電粒子線転写装置が提案されている。
【０００３】従来この種の装置では、コンデンサレンズ
が作るクロスオーバの位置に副視野選択用の偏向器を設
け、偏向器の後に設けた別のコンデンサレンズにより平
行な荷電粒子線を形成してマスクの領域を照射し、マス
クを透過した荷電粒子線を２つの投影レンズによって感
光基板上に集束し、感光基板上にマスクのパターンを転
写していた。
が作るクロスオーバの位置に副視野選択用の偏向器を設
け、偏向器の後に設けた別のコンデンサレンズにより平
行な荷電粒子線を形成してマスクの領域を照射し、マス
クを透過した荷電粒子線を２つの投影レンズによって感
光基板上に集束し、感光基板上にマスクのパターンを転
写していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
に於いては光軸近くの小領域を選択した時と光軸から離
れた小領域を選択した時で、最終コンデンサレンズ（荷
電粒子線を平行にしてマスクを照射させるレンズ）を通
る位置が異なるため、このレンズでは球面収差が発生す
る。従って、２つの投影レンズの中間に形成されるクロ
スオーバのＺ方向位置が移動する。これを補正するた
め、最終コンデンサレンズの励磁を変える等の補正を行
う必要があった。
に於いては光軸近くの小領域を選択した時と光軸から離
れた小領域を選択した時で、最終コンデンサレンズ（荷
電粒子線を平行にしてマスクを照射させるレンズ）を通
る位置が異なるため、このレンズでは球面収差が発生す
る。従って、２つの投影レンズの中間に形成されるクロ
スオーバのＺ方向位置が移動する。これを補正するた
め、最終コンデンサレンズの励磁を変える等の補正を行
う必要があった。
【０００５】本発明はこの従来の問題点に鑑みてなされ
たもので小領域を選択する時コンデンサレンズの条件を
補正する必要のない荷電粒子線転写装置を提供すること
を目的とする。
たもので小領域を選択する時コンデンサレンズの条件を
補正する必要のない荷電粒子線転写装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点の解決の為に
本発明では、１枚のマスクのパターン面を１つ以上の小
領域（副視野）に分割し、この小領域を一括露光する荷
電粒子線転写装置において、最終コンデンサレンズとマ
スクとの間に設けた２段の偏向器で小領域の選択を行う
ようにした。
本発明では、１枚のマスクのパターン面を１つ以上の小
領域（副視野）に分割し、この小領域を一括露光する荷
電粒子線転写装置において、最終コンデンサレンズとマ
スクとの間に設けた２段の偏向器で小領域の選択を行う
ようにした。
【０００７】また、投影レンズ系を少くとも２段の投影
レンズで構成し、この投影レンズの間に形成された最終
クロスオーバの位置に非点補正装置を設けることによっ
て各小領域毎の非点補正を行うようにした。
レンズで構成し、この投影レンズの間に形成された最終
クロスオーバの位置に非点補正装置を設けることによっ
て各小領域毎の非点補正を行うようにした。
【０００８】
【作用】本発明では小領域（副視野）を選択する偏向器
とマスクとの間にはコンデンサレンズは無いので、コン
デンサレンズの球面収差は発生しない。言いかえれば、
どの小領域を選択しても、コンデンサレンズ部では荷電
粒子線は同じ軌道を通るため、余分な補正は必要がな
い。
とマスクとの間にはコンデンサレンズは無いので、コン
デンサレンズの球面収差は発生しない。言いかえれば、
どの小領域を選択しても、コンデンサレンズ部では荷電
粒子線は同じ軌道を通るため、余分な補正は必要がな
い。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の荷電粒子線転写装置の実施例
である電子線縮小転写装置の光学系の断面を片側のみ示
したものである。電子銃１から放出された電子線は、コ
ンデンサレンズ２で位置１１にクロスオーバを形成す
る。このクロスオーバを通過した電子線は最終コンデン
サレンズ３によって平行ビーム１２にされ、コア６を有
する偏向器４、５に入射する。偏向器４、５は偏向量が
同じで偏向方向が反対であるから、電子線を平行移動さ
せる働きをする。マスク７のパターン面は１つ以上の主
視野に分割され、この主視野はさらに複数の副視野に分
割されている。このようなマスク７の主視野と副視野と
の関係を図２に示し、その機能についての詳細は後述す
る。最終コンデンサレンズ３により平行ビーム１２にさ
れた電子線は偏向された副視野の一つを照射する。すな
わち、平行ビーム１２の横断面形状は、副視野の外形状
にほぼ一致している。一つの副視野を通過した電子線は
軌道１３で示されているように、投影レンズ８によっ
て、２つの投影レンズ８、９の間にクロスオーバを作
る。このクロスオーバ位置には非点補正コイル１４が設
けられており、各副視野の非点補正が行われる。その
後、投影レンズ９によりマスクの副視野のパターンが感
光基板１０上に縮小投影され、露光が行なわれる。
である電子線縮小転写装置の光学系の断面を片側のみ示
したものである。電子銃１から放出された電子線は、コ
ンデンサレンズ２で位置１１にクロスオーバを形成す
る。このクロスオーバを通過した電子線は最終コンデン
サレンズ３によって平行ビーム１２にされ、コア６を有
する偏向器４、５に入射する。偏向器４、５は偏向量が
同じで偏向方向が反対であるから、電子線を平行移動さ
せる働きをする。マスク７のパターン面は１つ以上の主
視野に分割され、この主視野はさらに複数の副視野に分
割されている。このようなマスク７の主視野と副視野と
の関係を図２に示し、その機能についての詳細は後述す
る。最終コンデンサレンズ３により平行ビーム１２にさ
れた電子線は偏向された副視野の一つを照射する。すな
わち、平行ビーム１２の横断面形状は、副視野の外形状
にほぼ一致している。一つの副視野を通過した電子線は
軌道１３で示されているように、投影レンズ８によっ
て、２つの投影レンズ８、９の間にクロスオーバを作
る。このクロスオーバ位置には非点補正コイル１４が設
けられており、各副視野の非点補正が行われる。その
後、投影レンズ９によりマスクの副視野のパターンが感
光基板１０上に縮小投影され、露光が行なわれる。
【００１０】図２に示したように、マスク７は主視野Ｍ
Ｆと呼ばれる１以上の四角形領域に分割され、この主視
野ＭＦはさらに副視野ＳＦと呼ばれる複数の四角形領域
に分割されており、副視野ＳＦが一括露光される。上述
した転写装置では、感光基板７の大型化や回路パターン
の微細化に対応して各副視野ＳＦ毎に露光条件を調整し
つつ感光基板７へ露光を繰り返すものである。
Ｆと呼ばれる１以上の四角形領域に分割され、この主視
野ＭＦはさらに副視野ＳＦと呼ばれる複数の四角形領域
に分割されており、副視野ＳＦが一括露光される。上述
した転写装置では、感光基板７の大型化や回路パターン
の微細化に対応して各副視野ＳＦ毎に露光条件を調整し
つつ感光基板７へ露光を繰り返すものである。
【００１１】すなわち、露光時には、図３に矢印Ｆｍ、
Ｆｗで示すようにマスク７と感光基板１０とが、不図示
のマスク駆動装置、感光基板駆動装置により互いに逆方
向へ連続的に同期移動せしめられる（実際には２つの駆
動装置を制御する制御装置がある）。この際、マスク７
に対する荷電粒子線の照射位置は、偏向器５、６によ
り、マスク７と感光基板１０との相対移動方向と直交す
る方向へ副視野ＳＦの１個分ずつステップ状に変更され
る。したがって、図２のマスク７が不図示のマスク駆動
装置により同図の矢印Ｆｍ方向に移動するならば、同図
に矢印Ｅで示す順序で各副視野ＳＦに荷電粒子線が照射
されてそれぞれのパターンが感光基板１０上に転写され
る。
Ｆｗで示すようにマスク７と感光基板１０とが、不図示
のマスク駆動装置、感光基板駆動装置により互いに逆方
向へ連続的に同期移動せしめられる（実際には２つの駆
動装置を制御する制御装置がある）。この際、マスク７
に対する荷電粒子線の照射位置は、偏向器５、６によ
り、マスク７と感光基板１０との相対移動方向と直交す
る方向へ副視野ＳＦの１個分ずつステップ状に変更され
る。したがって、図２のマスク７が不図示のマスク駆動
装置により同図の矢印Ｆｍ方向に移動するならば、同図
に矢印Ｅで示す順序で各副視野ＳＦに荷電粒子線が照射
されてそれぞれのパターンが感光基板１０上に転写され
る。
【００１２】このような構成であるから、電子銃１から
放出された電子線は２つのコンデンサレンズ２、３によ
り平行ビーム１２とされた後、２つの偏向器４、５によ
って、マスク７の選択した副視野の位置に応じて平行移
動させられることになる。従って、コンデンサレンズ
２、３を通る電子線は、２つの偏向器４、５の励磁条件
が変化してもその経路を偏向することがないから、コン
デンサレンズ２、３の球面収差が発生することはない。
マスク７の副視野の一つを照射した電子線は、例えばパ
ターンの形成された部分を透過し、投影レンズ８で集光
されてクロスオーバを形成した後、投影レンズ８、９で
マスク７と共役な位置に配設された感光基板１０上に、
マスク７のパターンの縮小像を形成する。
放出された電子線は２つのコンデンサレンズ２、３によ
り平行ビーム１２とされた後、２つの偏向器４、５によ
って、マスク７の選択した副視野の位置に応じて平行移
動させられることになる。従って、コンデンサレンズ
２、３を通る電子線は、２つの偏向器４、５の励磁条件
が変化してもその経路を偏向することがないから、コン
デンサレンズ２、３の球面収差が発生することはない。
マスク７の副視野の一つを照射した電子線は、例えばパ
ターンの形成された部分を透過し、投影レンズ８で集光
されてクロスオーバを形成した後、投影レンズ８、９で
マスク７と共役な位置に配設された感光基板１０上に、
マスク７のパターンの縮小像を形成する。
【００１３】なお、以上述べた実施例では荷電粒子線の
一つである電子線を用いた電子線縮小転写装置を例に上
げたが、イオンビーム等他の荷電粒子線を用いた縮小転
写装置に本発明を適用することができることは当然であ
る。また、以上の実施例では、マスク７と露光基板１０
とを逆方向に移動させながら、マスク７の移動方向に直
交する方向へ電子線（荷電粒子線）を偏向していたので
小さなレンズ径で大きな領域の露光が可能であるが、マ
スク７と露光基板１０とを移動させることなしに、偏向
器によって電子線（荷電粒子線）を２次元的に偏向よる
ことにより、副視野を選択するようにレンズ径を大きく
構成した転写装置にも本発明を適用できることは言うま
でもない。
一つである電子線を用いた電子線縮小転写装置を例に上
げたが、イオンビーム等他の荷電粒子線を用いた縮小転
写装置に本発明を適用することができることは当然であ
る。また、以上の実施例では、マスク７と露光基板１０
とを逆方向に移動させながら、マスク７の移動方向に直
交する方向へ電子線（荷電粒子線）を偏向していたので
小さなレンズ径で大きな領域の露光が可能であるが、マ
スク７と露光基板１０とを移動させることなしに、偏向
器によって電子線（荷電粒子線）を２次元的に偏向よる
ことにより、副視野を選択するようにレンズ径を大きく
構成した転写装置にも本発明を適用できることは言うま
でもない。
【００１４】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば小領域（副視
野）を選択した時にコンデンサレンズを補正する必要が
ないため次の効果がある。(1) コンデンサレンズをフ
ェライトではなく鉄やパーマロイのような金属で作れる
ので安価にできる。(2) 小領域（副視野）を照射する
アパーチャ像が回転することがないので、最小限の大き
さの照射領域にできるのでマスクを必要以上に加熱する
ことがない。(3) 小領域（副視野）間のダミー領域照
射ビームが隣接する小領域にはみ出すことを防ぐための
つなぎの領域を小さい幅にできるため、ビーム位置を補
正する偏向器は小さい能力でよく、その精度も甘くても
高精度の描画ができる。(4) どの小領域（副視野）を
選択してもクロスオーバ位置が同じになるので非点補正
装置によって非点補正を行った時に、ビーム位置移動等
が無く、高精度の描画ができる。
野）を選択した時にコンデンサレンズを補正する必要が
ないため次の効果がある。(1) コンデンサレンズをフ
ェライトではなく鉄やパーマロイのような金属で作れる
ので安価にできる。(2) 小領域（副視野）を照射する
アパーチャ像が回転することがないので、最小限の大き
さの照射領域にできるのでマスクを必要以上に加熱する
ことがない。(3) 小領域（副視野）間のダミー領域照
射ビームが隣接する小領域にはみ出すことを防ぐための
つなぎの領域を小さい幅にできるため、ビーム位置を補
正する偏向器は小さい能力でよく、その精度も甘くても
高精度の描画ができる。(4) どの小領域（副視野）を
選択してもクロスオーバ位置が同じになるので非点補正
装置によって非点補正を行った時に、ビーム位置移動等
が無く、高精度の描画ができる。
【図１】本発明の荷電粒子線縮小転写装置の一実施例の
電子線縮小転写装置の電子光学系の半断面図である。
電子線縮小転写装置の電子光学系の半断面図である。
【図２】マスクの視野分割の例を示す図である。
【図３】マスクと感光基板の露光時の移動を説明する図
である。
である。
１ 電子銃 ２、３ コンデンサレンズ ４、５ 偏向器 ７ マスク ８、９ 投影レンズ １０ 感光基板
Claims (2)
- 【請求項１】 パターン面を複数の小領域に分割したマ
スクを用いる荷電粒子線転写装置であって、荷電粒子線
源からの荷電粒子線を前記小領域の一つを照射する断面
形状の平行ビームにするコンデンサレンズ系と、前記平
行ビームの前記マスク上での照射位置を選択するための
２段の偏向器と、前記マスクと感光基板とを共役になす
投影レンズ系とを少くとも備えた荷電粒子線転写装置に
おいて、前記偏向器を２段の偏向器で構成すると共に、
該２段の偏向器を前記コンデンサレンズ系と前記マスク
との間に設けたことを特徴とする荷電粒子線転写装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の荷電粒子線転写装置に
おいて、前記投影レンズ系を少くとも２段の投影レンズ
で構成し、この投影レンズの間に最終クロスオーバを形
成するようになし、前記最終クロスオーバの位置に非点
補正装置を設けて、前記小領域毎に非点補正を行うこと
を特徴とする荷電粒子線縮小転写装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221210A JPH0778742A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 荷電粒子線転写装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221210A JPH0778742A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 荷電粒子線転写装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778742A true JPH0778742A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16763194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5221210A Pending JPH0778742A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 荷電粒子線転写装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778742A (ja) |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP5221210A patent/JPH0778742A/ja active Pending
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