JPH0822940A - 電子線描画装置 - Google Patents

電子線描画装置

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JPH0822940A
JPH0822940A JP6153274A JP15327494A JPH0822940A JP H0822940 A JPH0822940 A JP H0822940A JP 6153274 A JP6153274 A JP 6153274A JP 15327494 A JP15327494 A JP 15327494A JP H0822940 A JPH0822940 A JP H0822940A
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JP
Japan
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mask
electron beam
blanking
thick film
electron
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Pending
Application number
JP6153274A
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English (en)
Inventor
Yasunari Hayata
康成 早田
Yasuhiro Someta
恭宏 染田
Norio Saito
徳郎 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】散乱体を用いた電子線描画装置のブランキング
手法を提案する。 【構成】厚さの異なる散乱体もしくは吸収体と開口部か
らなるマスクを用いる電子線描画装置において厚い散乱
体もしくは吸収体上に電子ビームを移動することによる
ブランキング機能を有する。 【効果】散乱体を用いた電子線描画装置においてレジス
トへの意図しない露光を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】電子線描画装置に係わり、特に散
乱体を用いた電子線描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のブランキングについてジャーナル
オブバキュウムサイエンスアンドテクノロジービー11
巻11号1993年の服部等の報告の図2を用いて説明
する。従来のブランキングは鏡体上部で電子ビームを偏
向し、縮小レンズ近傍のアパーチャーにより遮断する。
これはブランキングの偏向中心を拡大系としブランキン
グの感度を高くすることを目的とするためである。図2
では上下のブランカーにより第1アパーチャを偏向中心
とし偏向する。従って、電子ビームは縮小レンズ近傍の
アパーチャー上では大きく移動するが、ウエハ上と第2
アパーチャー(図2のキャラクターアパーチャー)上で
は電子ビームの偏向は小さい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術を散乱体
を用いた電子線描画装置に用いると以下のような問題点
が生じる。なお、ここで散乱体とは電子を完全に遮断す
ることは出来ないが、弾性散乱や非弾性散乱を起こす固
体を示している。通常の電子線描画装置では電子をほと
んど遮断する吸収体を用いていており、その厚さは電子
の固体中の飛程と同程度かそれ以上の厚さを有する。例
えば50kVの電子とシリコンを用いた場合、吸収体は
20μm程度の厚さを持つことになる。散乱体は厚さが
吸収体より薄いために、加工が容易である等の利点があ
る。しかし散乱体では電子を遮断できないために、例え
ば50kVの電子でシリコン1μmの散乱体を用いた場
合、大部分の電子は縮小レンズ近傍のアパ−チャ−で遮
断されるが10のー4乗から10のー7乗程度の割合で
透過する電子も存在する。散乱電子は大きく広がってい
るために従来のブランキングを行っても透過する割合は
余り変化しない。この場合例えば、1ショットのレジス
ト露光時間を100nsecとすると、ショットとショ
ットの間に1msec時間が空くとブランキングを行っ
ていてもレジストは感光されてしまう。このことは電磁
偏向やステージ移動の待ち時間で十分起こりえる時間で
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この問題点はマスクにパ
ターン形成のための散乱体以外にそれより厚い膜を設
け、その上に電子ビームを移動することでブランキング
を行うことにより解決される。これは特に通常のマスク
以外の絞りでブランキングする機能を同時に含むことが
より有効である。この厚膜部上に電子ビームを移動する
ことによるブランキングはショット待ち時間の長い場合
に有効であり、決められた時間を待ち時間が越える場合
のみ用いることが良い。従って、整定に時間の要する電
磁偏向やステージ移動の間に用いることが有効となる。
これらの電子ビームの移動は専用の偏向器を設けてもよ
いが可変成形や図形選択の偏向器を兼用してもよい。更
に第1マスクは吸収体で形成しても散乱体を用いた電子
線描画装置の利点は失わないため、第1マスク上の吸収
体上に電子ビームを移動しブランキングを行っても良
い。
【0005】
【作用】マスクにパターン形成のための散乱体以外にそ
れより厚い膜を設け、その上に電子ビームを移動すれば
マスクを通過する電子そして最終的に絞りを透過する電
子数は大幅に減少することになる。これにより10のー
8乗以下の電流量の減衰を図ることができる。マスク上
での電子ビームの偏向はマスクが電子線鏡体の上方に存
在するために偏向感度が低くなることが多い。従って通
常のマスク以外の絞りでブランキングする機能を同時に
含み、高速のショット待ち時間の場合は通常のブランキ
ング方法を用い、長いショット待時間ではマスク上での
ブランキング方法単独、若しくは従来のブランキング方
法と併用することでブランキングの効率的な活用ができ
る。静電偏向のように整定が10μsec以下の場合は
10のー4乗程度の電流の減衰である従来のブランキン
グ方式で十分にブランキングの機能を果たすことができ
る。長いショット待ち時間は渦電流等の影響がある電磁
偏向や振動が生じるステージ移動で生じやすく、これら
の動作の時に本発明のブランキングを用いることが有効
となる。更に、電子ビームの偏向を既存の偏向器により
行なえば装置の構成を簡単にすることが出来る。
【0006】また、第1マスクに厚い吸収体を用いれば
第1マスク上の吸収体上に電子ビームを移動しブランキ
ングを行うことが有効であることは上記の議論からも明
らかである。
【0007】
【実施例】
実施例1 図2に実施例1の電子光学系を示す。電子源1から放出
された電子は第1マスク3の開口を照射し、第1マスク
像は2つの転写レンズ4、5により第2マスク6上に形
成される。第2マスクの構造を図3に示す。第2マスク
は1μm厚さのシリコン薄膜部と20μm厚のシリコン
厚膜部からなる。1μmと薄くした理由はマスクの加工
精度を向上させるために必要である。第2マスク像は縮
小レンズ9により1/25に縮小され、対物レンズ12
により最終的に試料上に投影される。対物レンズ内には
静電偏向器52と電磁偏向器53がありそれぞれウエハ
上の描画位置を規定する。薄膜部に照射された電子は大
きく散乱され、遮断絞り11により遮断されるために、
試料上にはほとんど到達しない。50kVの電子ビーム
と1mmの径の遮断絞りを用いた結果、薄膜部では10
のー6乗以下の比率でウエハに到達する電子数が減衰し
た。従来のブランキングのための電極は第1マスク上に
位置し第1マスクを偏向中心として電子ビームを偏向す
る。偏向された電子は図2の軌道18のように遮断絞り
により遮断される。しかし、薄膜部で散乱された電子は
様々な角度を持つために従来のブランキングを行なって
も10のー6乗の減衰率はほとんど変化しない。従って
従来に替わるブランキング方法が必要となる。本実施例
の電子光学系はブランキング電極16を有し、これによ
り電子軌道を第2マスク上の厚膜部15へと偏向する。
厚膜部の厚さは20μmであり、電子の飛程より厚いた
めに電子数の減衰比率を10ー8とすることが出来た。
【0008】この電子光学系を用いて図4のフローに従
って描画を行なった。即ち、ショット待ちの短い静電偏
向待ちでは従来のブランキングを行ない、待ち時間の長
い電磁偏向とステージ移動の際には本発明によるブラン
キング方法を行なう。これにより、6インチウエハ全面
でブランキングによる電子ビーム漏れなく描画すること
が出来た。
【0009】ブランキング電極16は第2マスク上にあ
り第2マスク上で充分な感度を持てば任意の形状で良
い。更に、本実施例ではブランキング電極16のみでマ
スク上のブランキングを行なったが、可変成形用偏向器
や図形選択偏向器を併用することも可能であり、マスク
上ブランキングを補助することが出来る。また、マスク
構造も薄膜部や厚膜部は本実施例の厚さに限ったもので
はない。薄膜部は開口パターン形成の要求精度により主
に厚さが決まり、厚膜部は必要な減衰比率が得られれば
厚さは限定されず、均一である必要もない。
【0010】実施例2 図5に電子光学系を示す。本実施例では新たにブランキ
ング用の電極を設けていない。替わりに図形選択偏向器
を用いて電子ビームを厚膜部へ偏向している。これは装
置構成の簡単化に寄与することが出来る。図形選択偏向
器に描画の際に必要な偏向電圧以上の電圧を加えればよ
い。これにより実施例1と同様に10のー8乗以下の減
衰比率を得ることが出来た。なお、本実施例ではブラン
キングの際の偏向量を小さくするために厚膜部分を薄膜
部分の近傍まで形成している。薄膜部の厚さは1μm、
厚膜部の厚さは最大500μmである。
【0011】本実施例ではショット待ち時間が1mse
c以上の場合にマスクでのブランキングを行なうことと
した。本電子光学系では静電偏向待ち時間が3μse
c、主偏向の隣接ジャンプの待ち時間が100μse
c、主偏向の非隣接ジャンプ待ち時間が2msec、で
あるために主偏向の非隣接ジャンプが生じるとマスク上
でのブランキングを行なうことになる。2μC/cm2
の感度のレジストを20A/cm2の電流密度で描画し
た結果、8インチウエハ全面を良好に描画することが出
来た。
【0012】また、本実施例では図形選択偏向器の下の
偏向器を用いたが、可変成形用偏向器や上段の図形選択
偏向器を用いてもよい。
【0013】実施例3 実施例3の電子光学系を図7に示す。本実施例では第1
マスク上にブランキング電極54を設け、第1マスク上
の電子ビームを移動することによりブランキングを行な
う。第1マスクは第2マスクほど複雑な加工を行なわな
いために、全て20μmの厚膜で形成している。従って
第1マスク上で電子ビームを厚膜上に偏向することによ
りブランキングを行なうことが出来る。もちろん第1マ
スクを薄膜と厚膜に組み合わせにより形成することも可
能であり、この場合も厚膜部上に偏向すればよい。本電
子光学系を用いることにより上記実施例と同様に、ウエ
ハ全面を意図しない露光を行なうことなく描画すること
が出来た。
【0014】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば散乱体を用い
た電子線描画装置において効率の良いブランキングが可
能となりレジストへの意図しない露光を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブランキング方法を搭載した電子光学
系の図。
【図2】実施例1の電子光学系の図。
【図3】実施例1のマスクの図。
【図4】実施例1の描画フローの図。
【図5】実施例2の電子光学系の図。
【図6】実施例2のマスクの図。
【図7】実施例3の電子光学系の図。
【符号の説明】
1ー電子源、2ー電子軌道、3ー第1マスク、4ー第1
転写レンズ、5ー第2転写レンズ、6ー第2マスク、9
ー縮小レンズ、11ー遮断絞り、12ー対物レンズ、1
3ーウエハ、14ー薄膜部、15ー厚膜部、16ー本発
明のブランキング電極、17ー本発明のブランキングさ
れた軌道、18ー従来のブランキング電極、19ーブラ
ンキングされた軌道、20ー厚膜部、21ー薄膜部、2
2ー第1マスク像、23ーブランキング時の第1マスク
像、24ー一括図形開口、25ー矩形開口、50ー可変
成形用偏向器、51ー図形選択偏向器、52ー静電偏向
器、53ー電磁偏向器、54ー第1マスク上のブランキ
ング電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 37/09 A 37/305 A 9508−2G

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】開口部を有するマスクの非開口部が薄膜部
    と厚膜部よりなるマスクを用いる電子線描画装置におい
    て厚い散乱体もしくは吸収体上に電子ビームを移動する
    ことによるブランキング機能を有する電子線描画装置。
  2. 【請求項2】請求項1においてマスク以外の絞りでブラ
    ンキングする機能を有することを特徴とする電子線描画
    装置。
  3. 【請求項3】請求項2において決められた時間よりショ
    ット待ち時間が長い場合に厚膜部上に電子ビームを移動
    することによりブランキングを行うことを特徴とする電
    子線描画装置。
  4. 【請求項4】請求項2において電磁偏向時に厚膜部上に
    電子ビームを移動することによりブランキングを行うこ
    とを特徴とする電子線描画装置。
  5. 【請求項5】請求項2においてステージ移動時に厚膜部
    上に電子ビームを移動することによりブランキングを行
    うことを特徴とする電子線描画装置。
  6. 【請求項6】マスクで電子ビームを遮断あるいは散乱す
    るブランキング方法とマスク以外の絞りでブランキング
    する機能を有することを特徴とする電子線描画装置。
  7. 【請求項7】請求項1または2においてマスク上の電子
    ビームの移動に可変成形もしくは図形選択用の偏向器も
    しくはその両方を用いることを特徴とする電子線描画装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051370A1 (ja) * 2002-12-03 2004-06-17 Dai Nippon Printing Co., Ltd. 転写マスクブランク、転写マスク並びにその転写マスクを用いた転写方法
JP2007048804A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Nuflare Technology Inc 荷電ビーム描画装置及び荷電ビームの成形方法
JP2016002139A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 株式会社ジェイ・エム・エス カテーテルのフレア加工方法及びその装置

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