JPH11168059A - 荷電粒子線投影光学系 - Google Patents
荷電粒子線投影光学系Info
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- JPH11168059A JPH11168059A JP9347324A JP34732497A JPH11168059A JP H11168059 A JPH11168059 A JP H11168059A JP 9347324 A JP9347324 A JP 9347324A JP 34732497 A JP34732497 A JP 34732497A JP H11168059 A JPH11168059 A JP H11168059A
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- 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
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
- H01J37/1472—Deflecting along given lines
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動電源のリップル、雑音、ドリフトがあっ
ても、転写像の位置変動等の不具合の生じにくい荷電粒
子線投影光学系を提供する。 【解決手段】 本光学系は、マスク１を通過してパター
ン化された荷電粒子線を感応基板４上に縮小投影結像さ
せてパターンを縮小転写する装置である。本光学系は、
マスク１と感応基板４との間を縮小比で内分する点のク
ロスオーバ５を中心として相似点対称に配置された対を
なす複数の偏向器Ｄ１〜Ｄｎ及びｄ１〜ｄｎを備え、該
対をなす偏向器が同一偏向感度を有するように構成され
ているとともに、同一の駆動電源Ｅ１〜Ｅｎにより駆動
される。
ても、転写像の位置変動等の不具合の生じにくい荷電粒
子線投影光学系を提供する。 【解決手段】 本光学系は、マスク１を通過してパター
ン化された荷電粒子線を感応基板４上に縮小投影結像さ
せてパターンを縮小転写する装置である。本光学系は、
マスク１と感応基板４との間を縮小比で内分する点のク
ロスオーバ５を中心として相似点対称に配置された対を
なす複数の偏向器Ｄ１〜Ｄｎ及びｄ１〜ｄｎを備え、該
対をなす偏向器が同一偏向感度を有するように構成され
ているとともに、同一の駆動電源Ｅ１〜Ｅｎにより駆動
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線を用い
てマスク上のパターンを感応基板（ウェハ等）に転写す
る荷電粒子線投影光学系に関する。特には、偏向器の駆
動電源の安定度及びノイズに関する要求を緩和でき、高
精度・高スループットの転写を実現できる荷電粒子線光
学系に関する。
てマスク上のパターンを感応基板（ウェハ等）に転写す
る荷電粒子線投影光学系に関する。特には、偏向器の駆
動電源の安定度及びノイズに関する要求を緩和でき、高
精度・高スループットの転写を実現できる荷電粒子線光
学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線露光を例に採って従来技術を説明
する。電子線露光は高精度ではあるがスループットが低
いのが欠点とされており、その欠点を解消すべく様々な
技術開発がなされてきた。現在では、セルプロジェクシ
ョン、キャラクタープロジェクションあるいはブロック
露光と呼ばれる図形部分一括露光方式が実用化されてい
る。図形部分一括露光方式では、繰り返し性のある回路
の小パターン（ウェハ上で５μm 角程度）を、同様の小
パターンが複数種類形成されたマスクを用いて、１個の
小パターンを一単位として繰り返し転写露光を行う。し
かし、この図形部分一括露光方式では非繰り返し部の描
画に長時間を要するため、本格的な半導体集積回路装置
（ＤＲＡＭ等）の実生産におけるウェハ露光に応用する
にはスループットが１桁程度低い。また最近生産量が増
えてきているマイクロプロセッサーでは上記部分一括露
光方式のメリットはほとんどない。
する。電子線露光は高精度ではあるがスループットが低
いのが欠点とされており、その欠点を解消すべく様々な
技術開発がなされてきた。現在では、セルプロジェクシ
ョン、キャラクタープロジェクションあるいはブロック
露光と呼ばれる図形部分一括露光方式が実用化されてい
る。図形部分一括露光方式では、繰り返し性のある回路
の小パターン（ウェハ上で５μm 角程度）を、同様の小
パターンが複数種類形成されたマスクを用いて、１個の
小パターンを一単位として繰り返し転写露光を行う。し
かし、この図形部分一括露光方式では非繰り返し部の描
画に長時間を要するため、本格的な半導体集積回路装置
（ＤＲＡＭ等）の実生産におけるウェハ露光に応用する
にはスループットが１桁程度低い。また最近生産量が増
えてきているマイクロプロセッサーでは上記部分一括露
光方式のメリットはほとんどない。
【０００３】一方、図形部分一括露光方式よりも飛躍的
に高スループットをねらいかつマイクロプロセッサーで
も有利な電子線転写露光方式として、一個の半導体チッ
プ全体の回路パターンを備えたマスクに電子線を照射
し、その照射範囲のパターンの像を二段の投影レンズに
より縮小転写する電子線縮小転写装置が提案されている
（例えば特開平５−１６００１２号参照）。この種の装
置では、マスクの全範囲に一括して電子線を照射して一
度にパターンを転写できるほどの視野は得られないの
で、光学系の視野を多数の小領域（主視野さらに副視
野）に分割し、副視野毎に電子線光学系の条件を変えな
がらパターンを順次転写し、ウェハ上では各副視野の像
をつなげて配列することにより全回路パターンを転写す
る、との提案もなされている（分割転写方式、例えば米
国特許第５２６０１５１号参照）。
に高スループットをねらいかつマイクロプロセッサーで
も有利な電子線転写露光方式として、一個の半導体チッ
プ全体の回路パターンを備えたマスクに電子線を照射
し、その照射範囲のパターンの像を二段の投影レンズに
より縮小転写する電子線縮小転写装置が提案されている
（例えば特開平５−１６００１２号参照）。この種の装
置では、マスクの全範囲に一括して電子線を照射して一
度にパターンを転写できるほどの視野は得られないの
で、光学系の視野を多数の小領域（主視野さらに副視
野）に分割し、副視野毎に電子線光学系の条件を変えな
がらパターンを順次転写し、ウェハ上では各副視野の像
をつなげて配列することにより全回路パターンを転写す
る、との提案もなされている（分割転写方式、例えば米
国特許第５２６０１５１号参照）。
【０００４】また、電子光学系の収差を相当程度低減さ
せうる対称磁気ダブレット型レンズ系も公知である。対
称磁気ダブレット型レンズ系は、投影光学系の２段の投
影レンズの形状（磁極ボーア径、レンズギャップ）を入
射瞳を中心として相似形点対称（マスク側投影レンズを
縮小率倍縮小したとき点対称）とし、各レンズの磁性を
逆とし、両レンズの励磁コイルのアンペアターンを等し
くとったものである（J. Vac. Sci. Technol., Vol.12,
No.6, Nov. Dec. 1975)。この光学配置により、すべて
のθ方向収差と歪及び倍率色収差がキャンセルされて０
となる。
せうる対称磁気ダブレット型レンズ系も公知である。対
称磁気ダブレット型レンズ系は、投影光学系の２段の投
影レンズの形状（磁極ボーア径、レンズギャップ）を入
射瞳を中心として相似形点対称（マスク側投影レンズを
縮小率倍縮小したとき点対称）とし、各レンズの磁性を
逆とし、両レンズの励磁コイルのアンペアターンを等し
くとったものである（J. Vac. Sci. Technol., Vol.12,
No.6, Nov. Dec. 1975)。この光学配置により、すべて
のθ方向収差と歪及び倍率色収差がキャンセルされて０
となる。
【０００５】電子線露光装置において、ＭＯＬやＶＡＬ
等の軸移動型の電磁レンズを用いることにより軸外収差
を小さくできることも公知である（ＭＯＬ（Moving Obj
ective Lens, H. Ohiwa ら、Electron Commun. Jpn, 54
-B, 44(1971)）、ＶＡＬ（Variable Axis Lens, H. C.
Pfeifferら、Appl. Phys. Lett. Vol. 39, No.9.1 Nov.
1981)）。さらに、投影光学系中に複数の偏向器を設け
て３次の幾何光学収差を除去する技術も公知である（T.
Hosokawa, Optik, 56, No.1 (1980) 21-30 ）。
等の軸移動型の電磁レンズを用いることにより軸外収差
を小さくできることも公知である（ＭＯＬ（Moving Obj
ective Lens, H. Ohiwa ら、Electron Commun. Jpn, 54
-B, 44(1971)）、ＶＡＬ（Variable Axis Lens, H. C.
Pfeifferら、Appl. Phys. Lett. Vol. 39, No.9.1 Nov.
1981)）。さらに、投影光学系中に複数の偏向器を設け
て３次の幾何光学収差を除去する技術も公知である（T.
Hosokawa, Optik, 56, No.1 (1980) 21-30 ）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の装置では、転写像の位置精度や収差補正精度を確保
するため、偏向器（電磁コイルからなる）の駆動電源と
して、出力の制御精度が１０-6以上の高精度を有する電
源を、各偏向器のコイルに接続する必要があった。ま
た、偏向器の駆動電源がドリフトしたりリップル（ノイ
ズ）を持ったりすると、転写像位置がドリフトしたり振
動したりし、転写像の繋ぎ合わせ精度や線幅精度の劣化
を起こしていた。
種の装置では、転写像の位置精度や収差補正精度を確保
するため、偏向器（電磁コイルからなる）の駆動電源と
して、出力の制御精度が１０-6以上の高精度を有する電
源を、各偏向器のコイルに接続する必要があった。ま
た、偏向器の駆動電源がドリフトしたりリップル（ノイ
ズ）を持ったりすると、転写像位置がドリフトしたり振
動したりし、転写像の繋ぎ合わせ精度や線幅精度の劣化
を起こしていた。
【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、駆動電源のリップル、雑音、ドリフ
トがあっても、転写像の位置変動等の不具合の生じにく
い荷電粒子線投影光学系を提供することを目的とする。
また、偏向器の駆動電源の安定度及びノイズに関する要
求を緩和でき、高精度・高スループットの転写を実現で
きる荷電粒子線光学系を提供することを目的とする。
てなされたもので、駆動電源のリップル、雑音、ドリフ
トがあっても、転写像の位置変動等の不具合の生じにく
い荷電粒子線投影光学系を提供することを目的とする。
また、偏向器の駆動電源の安定度及びノイズに関する要
求を緩和でき、高精度・高スループットの転写を実現で
きる荷電粒子線光学系を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明の第１態様の荷電粒子線
投影光学系は、マスクを通過してパターン化された荷電
粒子線を感応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮
小転写する荷電粒子線投影光学系であって； マスクと
感応基板との間を縮小比で内分する点のクロスオーバを
中心として相似点対称に配置された対をなす複数の偏向
器を備え、 該対をなす偏向器が同一偏向感度を有する
ように構成されているとともに、同一の駆動電源により
駆動されることを特徴とする。
記課題を解決するため、本発明の第１態様の荷電粒子線
投影光学系は、マスクを通過してパターン化された荷電
粒子線を感応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮
小転写する荷電粒子線投影光学系であって； マスクと
感応基板との間を縮小比で内分する点のクロスオーバを
中心として相似点対称に配置された対をなす複数の偏向
器を備え、 該対をなす偏向器が同一偏向感度を有する
ように構成されているとともに、同一の駆動電源により
駆動されることを特徴とする。
【０００９】この態様の荷電粒子線投影光学系の作用に
ついて、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の
１実施例に係る荷電粒子線投影光学系（電子線）の機器
配置を模式的に示す図である。図の最上部に示されてい
るマスク１は、上部から、図示せぬ照明光学系により電
子線照明を受けている。マスク１の下には、順に、レン
ズ２、レンズ３、ウェハ（感応基板）４が光軸に沿って
配置されており、マスク１を通過してパターン化された
電子線はレンズ２、３によってウェハ４上に縮小転写さ
れる。マスク１とウェハ４との間を縮小比で内分する点
をクロスオーバ５としている。
ついて、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の
１実施例に係る荷電粒子線投影光学系（電子線）の機器
配置を模式的に示す図である。図の最上部に示されてい
るマスク１は、上部から、図示せぬ照明光学系により電
子線照明を受けている。マスク１の下には、順に、レン
ズ２、レンズ３、ウェハ（感応基板）４が光軸に沿って
配置されており、マスク１を通過してパターン化された
電子線はレンズ２、３によってウェハ４上に縮小転写さ
れる。マスク１とウェハ４との間を縮小比で内分する点
をクロスオーバ５としている。
【００１０】この投影光学系には、クロスオーバ５から
マスク側及びウェハ側にｎ個ずつの収差補正用偏向器Ｄ
１〜Ｄｉ〜Ｄｎ及びｄ１〜ｄｉ〜ｄｎが配置されてい
る。ここでｉ番目の偏向器Ｄｉ、ｄｉ同士は相似点対称
の関係に構成・配置されている。すなわち、クロスオー
バ５からマスク１間を縮小率倍に相似縮小すると、クロ
スオーバ５からマスク１側に配置されている収差補正用
の偏向器Ｄ１〜Ｄｎが、クロスオーバ５からウェハ４側
に配置されている収差補正用の偏向器ｄ１〜ｄｎにたい
して、クロスオーバ５を中心として上下点対称となる。
このように偏向器をクロスオーバを中心として相似点対
称とすることにより、偏向器が発生する収差がクロスオ
ーバの前後で互いに打ち消し合って低収差を実現でき
る。
マスク側及びウェハ側にｎ個ずつの収差補正用偏向器Ｄ
１〜Ｄｉ〜Ｄｎ及びｄ１〜ｄｉ〜ｄｎが配置されてい
る。ここでｉ番目の偏向器Ｄｉ、ｄｉ同士は相似点対称
の関係に構成・配置されている。すなわち、クロスオー
バ５からマスク１間を縮小率倍に相似縮小すると、クロ
スオーバ５からマスク１側に配置されている収差補正用
の偏向器Ｄ１〜Ｄｎが、クロスオーバ５からウェハ４側
に配置されている収差補正用の偏向器ｄ１〜ｄｎにたい
して、クロスオーバ５を中心として上下点対称となる。
このように偏向器をクロスオーバを中心として相似点対
称とすることにより、偏向器が発生する収差がクロスオ
ーバの前後で互いに打ち消し合って低収差を実現でき
る。
【００１１】図中には、電子線軌道の例が実線３１で示
されている。軌道３１は、マスク１上の一点をほぼ垂直
（光軸と平行）に出て下に下がり、レンズ２によってク
ロスオーバ５に導かれ、レンズ３によってウェハ４上に
ほぼ垂直に入射する。今クロスオーバ５からマスク側へ
ｉ番目の偏向器（コイル）Ｄｉの駆動電源の出力が、絶
対値の小さい方へドリフトした場合を考える。この場
合、軌道は破線３３の如く、Ｄｉにおける偏向角が少し
ゆるやかになる。この軌道３３を逆方向に延長したマス
ク面との交点３７と最初の出射点３５との寸法差をΔＭ
とする。また、軌道３３と軌道３１のウェハ面への入射
点の寸法差をΔｍとすると、ΔＭとΔｍの間には Δｍ＝ΔＭ／Ｋ …………（１） の関係がある。ここで、Ｋは（縮小率）-1である（１／
４縮小の場合はｈ＝４）。
されている。軌道３１は、マスク１上の一点をほぼ垂直
（光軸と平行）に出て下に下がり、レンズ２によってク
ロスオーバ５に導かれ、レンズ３によってウェハ４上に
ほぼ垂直に入射する。今クロスオーバ５からマスク側へ
ｉ番目の偏向器（コイル）Ｄｉの駆動電源の出力が、絶
対値の小さい方へドリフトした場合を考える。この場
合、軌道は破線３３の如く、Ｄｉにおける偏向角が少し
ゆるやかになる。この軌道３３を逆方向に延長したマス
ク面との交点３７と最初の出射点３５との寸法差をΔＭ
とする。また、軌道３３と軌道３１のウェハ面への入射
点の寸法差をΔｍとすると、ΔＭとΔｍの間には Δｍ＝ΔＭ／Ｋ …………（１） の関係がある。ここで、Ｋは（縮小率）-1である（１／
４縮小の場合はｈ＝４）。
【００１２】次にクロスオーバ５からウェハ側へｉ番目
の偏向器ｄｉの駆動電源の出力も絶対値の小さい方へド
リフトすると、そのドリフトがちょうど適当だと、上記
Δｍ＝０となる条件が存在しうる。ｉ番目の偏向器とマ
スク又はウェハへの距離をＡ又はａとすると ａβ＝Δｍ …………（２） Ａα＝ΔＭ …………（３） （２）、（３）を（１）に代入すると ａβ＝Ａα／Ｋ………（４） ａ＝Ａ／Ｋとすると、α＝βであればΔｍ＝０となる。
の偏向器ｄｉの駆動電源の出力も絶対値の小さい方へド
リフトすると、そのドリフトがちょうど適当だと、上記
Δｍ＝０となる条件が存在しうる。ｉ番目の偏向器とマ
スク又はウェハへの距離をＡ又はａとすると ａβ＝Δｍ …………（２） Ａα＝ΔＭ …………（３） （２）、（３）を（１）に代入すると ａβ＝Ａα／Ｋ………（４） ａ＝Ａ／Ｋとすると、α＝βであればΔｍ＝０となる。
【００１３】この検討結果から以下の３条件が成り立て
ば、偏向器駆動電源にドリフト等の偏向感度が生じても
マスク像のウェハ上における位置変動は生じない。 （１）偏向器Ｄｉとｄｉとをクロスオーバを中心として
相似点対称な位置に配置する。 （２）両偏向器Ｄｉとｄｉの駆動電源に同時に同じ量の
偏向感度が生じるようにする。すなわち、両偏向器を同
一の電源Ｅｉで駆動する。 （３）両偏向器Ｄｉとｄｉの偏向感度を同じにする。 これが、本発明の第１態様の荷電粒子線投影光学系の原
理である。
ば、偏向器駆動電源にドリフト等の偏向感度が生じても
マスク像のウェハ上における位置変動は生じない。 （１）偏向器Ｄｉとｄｉとをクロスオーバを中心として
相似点対称な位置に配置する。 （２）両偏向器Ｄｉとｄｉの駆動電源に同時に同じ量の
偏向感度が生じるようにする。すなわち、両偏向器を同
一の電源Ｅｉで駆動する。 （３）両偏向器Ｄｉとｄｉの偏向感度を同じにする。 これが、本発明の第１態様の荷電粒子線投影光学系の原
理である。
【００１４】両偏向器Ｄｉとｄｉの偏向感度を同じにす
るには、両偏向器が同一の型の電磁偏向器の場合には、
通常は、両偏向器のコイルの内外径比、光軸方向高さを
縮小率比とし、巻き数を同一にする。
るには、両偏向器が同一の型の電磁偏向器の場合には、
通常は、両偏向器のコイルの内外径比、光軸方向高さを
縮小率比とし、巻き数を同一にする。
【００１５】本発明の第２態様の荷電粒子線投影光学系
は、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮小転写する
荷電粒子線投影光学系であって； マスクと感応基板と
の間を縮小比で内分する点のクロスオーバを中心として
相似点対称に配置された対をなす複数の偏向器を備え、
該対をなす偏向器が同一の駆動電源により駆動され、
該対をなす偏向器が、同じ電流値が流れた場合に、収
差補正に適当なアンペアターン数（ＡＴ）となるような
ターン数（Ｔ）とされていることを特徴とする。
は、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮小転写する
荷電粒子線投影光学系であって； マスクと感応基板と
の間を縮小比で内分する点のクロスオーバを中心として
相似点対称に配置された対をなす複数の偏向器を備え、
該対をなす偏向器が同一の駆動電源により駆動され、
該対をなす偏向器が、同じ電流値が流れた場合に、収
差補正に適当なアンペアターン数（ＡＴ）となるような
ターン数（Ｔ）とされていることを特徴とする。
【００１６】この態様においては、対をなす偏向器を同
一駆動電源で駆動することにより、上記のマスク像の位
置変動ができるだけ起きにくいようにしている。そうな
ると、対をなす偏向器には同じ電流が流れるが、そこで
両偏向器のターン数を調整して最も収差補正に適したも
のとすれば、きわめて好ましい。
一駆動電源で駆動することにより、上記のマスク像の位
置変動ができるだけ起きにくいようにしている。そうな
ると、対をなす偏向器には同じ電流が流れるが、そこで
両偏向器のターン数を調整して最も収差補正に適したも
のとすれば、きわめて好ましい。
【００１７】本発明の第３態様の荷電粒子線投影光学系
は、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮小転写する
荷電粒子線投影光学系であって； マスクと感応基板と
の間を縮小比で内分する点をクロスオーバとし、 該ク
ロスオーバとマスクの間に設けた少なくとも１つの偏向
器のコイルをＡＴ数の大きい主コイルとＡＴ数の小さい
副コイルに分割し、上記主コイルと、上記クロスオーバ
と感応基板間に設けた偏向器のコイルの少なくとも一つ
を同一の駆動電源で駆動することを特徴とする。
は、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮小転写する
荷電粒子線投影光学系であって； マスクと感応基板と
の間を縮小比で内分する点をクロスオーバとし、 該ク
ロスオーバとマスクの間に設けた少なくとも１つの偏向
器のコイルをＡＴ数の大きい主コイルとＡＴ数の小さい
副コイルに分割し、上記主コイルと、上記クロスオーバ
と感応基板間に設けた偏向器のコイルの少なくとも一つ
を同一の駆動電源で駆動することを特徴とする。
【００１８】上記第２態様においては、対をなす偏向器
のＡＴ数が同じになるようにターン数を初めから調整し
ておいたのであるが、第３態様では、マスク側の偏向器
のコイルを主コイルと副コイルの２つに分けて、対をな
す偏向器のＡＴ数を転写状態に合わせて調整できるよう
にした。この場合でも、対をなす偏向器については、マ
スク側偏向器の主コイルとウェハ側の偏向器のコイルを
同一の駆動電源で駆動するので、電源の偏向感度による
マスク像の位置変動は比較的小さい。この観点からは、
上記偏向器の主コイルと副コイルの巻き数の比は、５：
１〜５００：１程度が好ましい。なお、マスク側の偏向
器をコイル分割することとしたのは、マスク側機器の方
が寸法が大きい（通常、ウェハ側の縮小率の逆数倍）の
で工作がやりやすいからである。
のＡＴ数が同じになるようにターン数を初めから調整し
ておいたのであるが、第３態様では、マスク側の偏向器
のコイルを主コイルと副コイルの２つに分けて、対をな
す偏向器のＡＴ数を転写状態に合わせて調整できるよう
にした。この場合でも、対をなす偏向器については、マ
スク側偏向器の主コイルとウェハ側の偏向器のコイルを
同一の駆動電源で駆動するので、電源の偏向感度による
マスク像の位置変動は比較的小さい。この観点からは、
上記偏向器の主コイルと副コイルの巻き数の比は、５：
１〜５００：１程度が好ましい。なお、マスク側の偏向
器をコイル分割することとしたのは、マスク側機器の方
が寸法が大きい（通常、ウェハ側の縮小率の逆数倍）の
で工作がやりやすいからである。
【００１９】図２は、本発明の第３態様の１実施例に係
る電子線投影光学系の機器配置を模式的に示す図であ
る。この投影光学系においても図の最上部に示されてい
るマスク１は、上部から、図示せぬ照明光学系により電
子線照明を受けている。マスク１の下には、順に、レン
ズ２、レンズ３、ウェハ（感応基板）４が光軸に沿って
配置されており、マスク１を通過してパターン化された
電子線はレンズ２、３によってウェハ４上に縮小転写さ
れる。
る電子線投影光学系の機器配置を模式的に示す図であ
る。この投影光学系においても図の最上部に示されてい
るマスク１は、上部から、図示せぬ照明光学系により電
子線照明を受けている。マスク１の下には、順に、レン
ズ２、レンズ３、ウェハ（感応基板）４が光軸に沿って
配置されており、マスク１を通過してパターン化された
電子線はレンズ２、３によってウェハ４上に縮小転写さ
れる。
【００２０】この投影光学系においては、軸外収差を低
減する目的で、クロスオーバ５からマスク側に４台の偏
向器６〜９が設置されており、クロスオーバ５からウェ
ハ側に同じく４台の偏向器１４〜１７が設置されてい
る。これらのうち、偏向器６と１７、７と１６、８と１
５、９と１４が対をなし、クロスオーバ５を中心として
相似点対称に配置されている。
減する目的で、クロスオーバ５からマスク側に４台の偏
向器６〜９が設置されており、クロスオーバ５からウェ
ハ側に同じく４台の偏向器１４〜１７が設置されてい
る。これらのうち、偏向器６と１７、７と１６、８と１
５、９と１４が対をなし、クロスオーバ５を中心として
相似点対称に配置されている。
【００２１】マスク側の４台の偏向器６〜９は、各々主
コイル６ａ〜９ａと副コイル６ｂ〜９ｂの２個のコイル
を有する。各副コイル６ｂ〜９ｂは、各主コイル６ａ〜
９ａの外側に巻かれている。副コイル６ｂ〜９ｂの巻き
数は主コイル６ａ〜９ａの１／５〜１／５００である。
コイル６ａ〜９ａと副コイル６ｂ〜９ｂの２個のコイル
を有する。各副コイル６ｂ〜９ｂは、各主コイル６ａ〜
９ａの外側に巻かれている。副コイル６ｂ〜９ｂの巻き
数は主コイル６ａ〜９ａの１／５〜１／５００である。
【００２２】各偏向器６〜９の主コイル６ａ〜９ａは、
対をなすウェハ側の偏向器１７〜１４と同一偏向感度を
有するように構成されている。そして、主コイル６ａと
偏向器１７は同一の主駆動電源１０に直列に接続されて
おり駆動される。同様に主コイル７ａと偏向器１６、主
コイル８ａと偏向器１５、主コイル９ａと偏向器１４
は、それぞれ主駆動電源１１、１２、１３に直列に接続
されており駆動される。
対をなすウェハ側の偏向器１７〜１４と同一偏向感度を
有するように構成されている。そして、主コイル６ａと
偏向器１７は同一の主駆動電源１０に直列に接続されて
おり駆動される。同様に主コイル７ａと偏向器１６、主
コイル８ａと偏向器１５、主コイル９ａと偏向器１４
は、それぞれ主駆動電源１１、１２、１３に直列に接続
されており駆動される。
【００２３】マスク側の偏向器６〜９の副コイル６ｂ〜
９ｂは、収差を有効に低減するのに必要な偏向を得るの
に必要なＡＴ数を有する。各副コイル６ｂ〜９ｂは、別
の単独副駆動電源２２〜２５に接続されており駆動され
る。これにより、副視野が変わった時の収差最小の条件
を与える偏向コイル電流比を可変にできる。
９ｂは、収差を有効に低減するのに必要な偏向を得るの
に必要なＡＴ数を有する。各副コイル６ｂ〜９ｂは、別
の単独副駆動電源２２〜２５に接続されており駆動され
る。これにより、副視野が変わった時の収差最小の条件
を与える偏向コイル電流比を可変にできる。
【００２４】主コイル６ａ〜９ａの巻き数と副コイル６
ｂ〜９ｂの巻き数の比や、副駆動電源２２〜２５の駆動
電流は、シミュレーションや実際の試験の結果に基づい
て決定することができる。そのようなシミュレーション
等において、いずれか特定の偏向器の電源の偏向感度に
対するビーム位置変動が大きいことが明らかになった場
合には、当該偏向器のみを他の適当なコイルと共通の駆
動電源で駆動してもよい。さらに、マスク側とウェハ側
で異なる数の偏向器（コイル）をペアとして同一電源で
駆動することとしてもよい。
ｂ〜９ｂの巻き数の比や、副駆動電源２２〜２５の駆動
電流は、シミュレーションや実際の試験の結果に基づい
て決定することができる。そのようなシミュレーション
等において、いずれか特定の偏向器の電源の偏向感度に
対するビーム位置変動が大きいことが明らかになった場
合には、当該偏向器のみを他の適当なコイルと共通の駆
動電源で駆動してもよい。さらに、マスク側とウェハ側
で異なる数の偏向器（コイル）をペアとして同一電源で
駆動することとしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、駆動電源のリップル、雑音、ドリフトがあっ
ても、転写像の位置変動等の不具合の生じにくい荷電粒
子線投影光学系を提供できる。また、偏向器の駆動電源
の安定度及びノイズに関する要求を緩和でき、高精度・
高スループットの転写を実現できる荷電粒子線光学系を
提供できる。
によれば、駆動電源のリップル、雑音、ドリフトがあっ
ても、転写像の位置変動等の不具合の生じにくい荷電粒
子線投影光学系を提供できる。また、偏向器の駆動電源
の安定度及びノイズに関する要求を緩和でき、高精度・
高スループットの転写を実現できる荷電粒子線光学系を
提供できる。
【図１】本発明の第１態様の１実施例に係る電子線投影
光学系の機器配置を模式的に示す図である。
光学系の機器配置を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第３態様の１実施例に係る電子線投影
光学系の機器配置を模式的に示す図である。
光学系の機器配置を模式的に示す図である。
１ マスク ２ レンズ ３ レンズ ４ ウェハ ５ クロスオーバ ６、７、８、９
偏向器 ６ａ、７ａ、８ａ、９ａ 主コイル ６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂ 副コイル １０、１１、１２、１３ 主駆動電源 １４、１５、１６、１７ 偏向器 ２２、２３、２４、２５ 副駆動電源 ３１、３３ 軌道 ３５ 出射点 ３７ 交点
偏向器 ６ａ、７ａ、８ａ、９ａ 主コイル ６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂ 副コイル １０、１１、１２、１３ 主駆動電源 １４、１５、１６、１７ 偏向器 ２２、２３、２４、２５ 副駆動電源 ３１、３３ 軌道 ３５ 出射点 ３７ 交点
Claims (4)
- 【請求項１】 マスクを通過してパターン化された荷電
粒子線を感応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮
小転写する荷電粒子線投影光学系であって；マスクと感
応基板との間を縮小比で内分する点のクロスオーバを中
心として相似点対称に配置された対をなす複数の偏向器
を備え、 該対をなす偏向器が同一偏向感度を有するように構成さ
れているとともに、同一の駆動電源により駆動されるこ
とを特徴とする荷電粒子線投影光学系。 - 【請求項２】 マスクを通過してパターン化された荷電
粒子線を感応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮
小転写する荷電粒子線投影光学系であって；マスクと感
応基板との間を縮小比で内分する点のクロスオーバを中
心として相似点対称に配置された対をなす複数の偏向器
を備え、 該対をなす偏向器が同一の駆動電源により駆動され、 該対をなす偏向器が、同じ電流値が流れた場合に、収差
補正に適当なアンペアターン数（ＡＴ）となるようなタ
ーン数（Ｔ）とされていることを特徴とする荷電粒子線
投影光学系。 - 【請求項３】 マスクを通過してパターン化された荷電
粒子線を感応基板上に縮小投影結像させてパターンを縮
小転写する荷電粒子線投影光学系であって；マスクと感
応基板との間を縮小比で内分する点をクロスオーバと
し、 該クロスオーバとマスクの間に設けた少なくとも１つの
偏向器のコイルをＡＴ数の大きい主コイルとＡＴ数の小
さい副コイルに分割し、 上記主コイルと、上記クロスオーバと感応基板間に設け
た偏向器のコイルの少なくとも一つを同一の駆動電源で
駆動することを特徴とする荷電粒子線投影光学系。 - 【請求項４】 上記マスクとクロスオーバの間に設けた
少なくとも１つの偏向器のコイルをＡＴ数の大きい主コ
イルとＡＴ数の小さい副コイルに分割し、 上記ＡＴ数の大きいコイルと、クロスオーバと感応基板
間に設けた少なくとも１つの偏向器のコイルを同一の駆
動電源で駆動することを特徴とする請求項１又は２記載
の荷電粒子線投影光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347324A JPH11168059A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 荷電粒子線投影光学系 |
| US09/204,753 US6525324B1 (en) | 1997-12-03 | 1998-12-02 | Charged-particle-beam projection optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9347324A JPH11168059A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 荷電粒子線投影光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168059A true JPH11168059A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18389458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9347324A Pending JPH11168059A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | 荷電粒子線投影光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6525324B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11168059A (ja) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4544847A (en) * | 1983-07-28 | 1985-10-01 | Varian Associates, Inc. | Multi-gap magnetic imaging lens for charged particle beams |
| US5173582A (en) * | 1988-10-31 | 1992-12-22 | Fujitsu Limited | Charged particle beam lithography system and method |
| GB9112290D0 (en) * | 1991-06-07 | 1991-07-24 | Nat Res Dev | Methods and apparatus for nqr imaging |
| JPH05160012A (ja) | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Nikon Corp | 電子線縮小転写装置 |
| US5260151A (en) | 1991-12-30 | 1993-11-09 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving step-and-scan delineation |
| US5770863A (en) * | 1995-10-24 | 1998-06-23 | Nikon Corporation | Charged particle beam projection apparatus |
| JPH09180987A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-11 | Nikon Corp | 荷電粒子線転写装置 |
| US5912469A (en) * | 1996-07-11 | 1999-06-15 | Nikon Corporation | Charged-particle-beam microlithography apparatus |
| JPH10275581A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Nikon Corp | 荷電粒子光学系 |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP9347324A patent/JPH11168059A/ja active Pending
-
1998
- 1998-12-02 US US09/204,753 patent/US6525324B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6525324B1 (en) | 2003-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040720 |