JPS62273720A - 荷電ビ−ム描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発眠は、荷電ビーム描画装置に係り、特に走査用偏向
器の改良をはかった荷電ビーム描画装置に関する。

（従来の技術） 近年、超ＬＳＩ等の微細で且つ高密度のパターンを形成
する装置としては電子ビーム描画装置が用いられている
。電子ビーム描画装置の内で、特に可変寸法ビーム方式
のものは、高精度で且つ高スループツトの描画が可能で
ある。このため、光で転写することが不可能な０．５〔
μｍ〕以下の設計ルールの超ＬＳＩパターンを、ウェハ
上に直接描画する装置として適している。

第４図にこの種の従来装置の電子光学系の一例を示す。

図中３１は電子銃、３５は成形アパーチャを有する第１
の成形アパーチャマスク、３３゜３４はマスク３５を照
明するためのコンデンサレンズ、３８は第２の成形アパ
ーチャマスク、３７はマスク２のアパーチャ像をマスク
３８の上ｉこ投影し合成されたアパーチャ像を作るため
の投影レンズ、３６はマスク３５のアパーチャ像とマス
ク３８のアパーチャとの重なりを変化して合成されたア
パーチャ像の寸法を可変するための寸法可変用偏向器、
３９は縮小レンズ、４ｎは縮小された合成アパーチャ像
を試料面４２上に投影するための対物レンズ、４ｎは試
料面４２上のビーム位置を位置決めするための走査偏向
器、４３は非点補正コイルである。ところでこのような
装置において、偏向器として偏向歪が小さく、Ｘ、Ｙ方
向の偏向中心が一致していて、描画精度の向上をはかり
得るという利点をもつ多重極偏向器が高精度描画を目的
とする描画装置に用いられる。

しかし多重極偏向器を用いた場合でも、電子ビームの偏
向走査によって発生する非点収差のため、走査領域全域
において一様で充分な分解能が得られない事がある。特
に高スループツトで描画するため偏向領域を拡大した時
、上記の偏向走査に伴う非点収差は無視できない量とな
る。

従来非点補正は第４図中に示したように、非点補正コイ
ル４３の励磁を変化させて行ってきたが、コイルの励磁
に伴うヒステリシスのため上記のような偏向走査に伴う
非点を高速に補正する事は困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、偏向走査によって起る電子ビームの非
点収差を容易にかつ高速し補正することができ、大偏向
する装置においても高精細なパターンを形成することが
可能な荷電ビーム描画装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

ｃ問題点を解決するための手段） 本発明の骨子は、多重極偏向器の各電極に偏向電界を発
生するための電圧に加えて、荷電ビームの非点補正を行
うための電圧を重畳し、かつ荷電ビームの偏向走査に伴
って、その電圧の値を変化させることにある。

即ち本発明は、荷電ビーム放射源から放射された荷電ビ
ームを試料上に集束し、走査偏向器によって試料上を走
査することによって核試料上に所望のパターンを描画す
る荷電ビーム描画装置において、前記走査偏向器を４ｎ
（ｎは正の整数）個の偏向用電極から構成して偏向電圧
を印加すると共に、前記４ｎ個の各電極に２回対称ある
いは４回対称の非点補正電圧を重畳し、かつ前記ビーム
の走査偏向に伴って重畳する電圧の値を変化させたもの
である。

（作用） 本発明によれば、多重極偏向器において荷電ビームの非
点補正を行うので、非点補正コイル等の非点補正用の手
段を別に設けることなく試料上における荷電ビームの分
解能を向上できる。さらに、走査偏向に伴って重畳する
非点補正電圧を変化させることにより、偏向時の分解能
の向上をはかることができる。また、ヒステリシスの心
配のない静電偏向器を用いているので高速な動作が可能
であり、高速、大偏向かつ高精細な描画を行い得る。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る電子ビーム描画装置を
示す概略構成図である。図中１１は電子銃であり、この
電子銃１１から放射された電子ビームは、各種レンズ１
２〜１６を介して試料部１７に照射される。ここで１２
．１３はコンデンサレンズ、１４は投影レンズ、１５は
縮小レンズ、１６は対物レンズである。コンデンサレン
ズ１３と投影レンズ１４の間には第１の成形アパーチャ
マスク２１が配置され、投影レンズ１４と縮小レンズ１
５の間には第２のアパーチャマスク２２が配置されてい
る。また第１のアパーチャマスク２１と投影レンズ１４
との間には、マスク２１゜２２の各アパーチャの重なり
を変化してアパーチャ像の寸法を可変するための寸法可
変用偏向器２３が配置されている。

対物レンズ１６の内部には、ビームを試料面１７上で走
査するための走査用偏向器２４が配置されている。ここ
で走査用偏向器２４は第２図に示すように８個の棒状電
極２４ａ〜２４ｈを同一円周上に等間隔に配置して構成
した８１極偏向器からなり、各電極２４ｎ〜２４ｈには
同図中に示す如く偏向電圧発生器２５から所定の偏向電
圧が印加されている。即ち、対向する電極間では逆極性
の電圧が印加され、Ｘ方向に対向した電極２４ａ、２４
ｅにはＸ方向偏向電圧■８．Ｖｘが、Ｘ方向に対向した
電極２４ｃ、２４ｇにはｙ方向偏向’１１１　圧ｖｙ　
ｒ　Ｖｙ　カ、中ｆｉＪ１（７）ｔｉ２４　ｂ　、　２
４ｄ。

２４ｆ、２４ｈには隣接する電極の中間電圧がそれぞれ
印加されている。

Ｘ方向に対向した電極２４ａ、２４ｅおよびＸ方向に対
向した電極２４Ｃ，２４ｇには前記の偏向電圧■８．−
人、　ｖ、　、−ｖ、に重畳して、２回対称の非点補正
電圧ｖ、　、　ｖａ、−ｖａ、　−ｖａがそれぞれ非点
電圧発生器２６から印加されている。

上記のような電圧を８重量偏向器２４の各電極２４８〜
２４ｈに印加することにより、偏向器２４の内部には第
２図中に電気力線２７で示した偏向電界と共に、同図中
の電気力線２８で示した非点補正電界を発生する。従っ
て非点補正電圧■８の値を適切にすることにより、走査
偏向と非点補正を同時に行うことができる。走査偏向に
伴って発生する非点収差は走査偏向方向及び走査偏向量
に依存するので、補正電圧■８の値はＸ方向偏向電圧＆
およびＸ方向偏向電圧への値に従って変化させる必要が
ある。第３図の曲線２９は代表的なＸ方向偏向型圧入と
補正電圧入の関係を、曲線３０はｙ方向偏向電圧外と補
正電圧Ｖ８の関係を示す。

上述のように本実施例では、非点補正を８重量偏向器で
行うため、従来例で問題となったヒステリシスの影響が
ないので、走査偏向に伴う非点収差を高速に補正できる
。

前述では偏向器１こ８重量偏向器を用いた場合について
説明したが、４電極あるいは１６重衡量と４ｎ（ｎは正
の整数）重量偏向器一般に本発明は適用できる。また前
記説明では電子ビーム描画装置に本発明を適用した場合
について述べたが、イオンビーム描画装置などの荷電ビ
ーム描画装置に本発明を適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明による荷電ビーム描画装置は走
査偏向−こ伴う非点収差を高速に補正でき、高速、高精
度の荷電ビーム描画装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の一実施例に係る電子ビーム描画装置を
示す概略構成図、第２図は第１図の装置に用いた８重量
偏向器の電圧配分を示す図、第３図は第２図の８重量偏
向器に印加される偏向電圧と非点補正電圧の関係の代表
的な例を示す図、第４図は従来の電子ビーム描画装置を
示す概略構成図である。 ］　１．３１・・・電子銃、１２〜１６，３３，３４゜
３７．３９．４ｎ・・・レンズ、２４．４ｎ・・・走査
偏向器、２４　ａ〜２４ｈ・・・走査偏向器（８重量偏
向器）電極。 代理人　弁理士　則　近　唐　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第　　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電ビーム放射源から放射された荷電ビームを試料上に
   集束する対物レンズと、上記ビームを試料上で走査する
   同心円上に等間隔に配置された４ｎ個（ｎは正の整数）
   の電極からなる走査偏向器を備えた荷電ビーム描画装置
   において、前記４ｎ個の走査偏向電極に偏向電圧と印加
   すると共に、前記４ｎ個の各電極に２回対称あるいは４
   回対称の非点補正電圧を重畳し、かつ前記ビームの走査
   偏向に伴って重畳する補正電圧の値を変化させることを
   特徴とする荷電ビーム描画装置。