JP4721798B2 - 電子線装置 - Google Patents
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Description
T.Komagata,Y.Nakagawa,H.Takemura,N.Goto,"Development of electron beam optional column for mask lithography system" H.Rose,Nuclear Instrument and Methods 187(1981)187.
(6)請求項6記載の発明は、前記追加レンズは、電子源の像を拡大して対物レンズの節面位置に形成されるように配置され、制御されることを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明によれば、球面収差補正装置と対物レンズとの間に少なくとも1個以上の追加レンズを配置し、球面収差補正装置2つの6極子の中心面付近が対物レンズの節点(又は主点)付近と共役になり、かつビーム成形用の2つのスリットが試料面に結像するように、前記追加レンズを制御するようにしたため、スリットの開口に対して発生する3次のコマ収差を実用上十分小さな値に低減することができ、かつ対物レンズの電源の僅かな変動に対しても、ビーム照射位置の変動が軽減され、安定な描画ができるようになる。また、5次の開口収差を低減でき、より鮮明な成形ビームを試料に照射することができる。
図1は本発明の一実施の形態例を示す構成図である。図7と同一のものは、同一の符号を付して示す。本発明の基本的な構成は、電子ビームを試料面SS(或いは描画される材料の表面)に照射する電子線装置において、
a.電子ビームを発生させるための電子源Sと、
b.電子ビームを集束し、前記電子源Sの像IF,1を結ぶための集束レンズCL1と、
c.電子ビームを成形するための第1のスリットSL1と、第2のスリットSL2と、
d.前記2つのスリットを共役に結び、前記像IF,1を物体として後方に像IF,S1を結ぶための集束レンズCL2と、
e.球面収差を補正するための2つの共役な第1の6極子S1と、第2の6極子S2と、
f.第1及び第2の6極子S1,S2の中心面を共役に結ぶ第1のトランスファーレンズL1と第2のトランスファーレンズL2と、
g.電子源Sの像IF,S1を第1の6極子S1の中心面付近に結び、スリットSL2の中心から出たビームを平行に極子S1に入射させる制御レンズACLと、
h.S1に平行に入射したビームを集束し、スリットSL1及びSL1の像を縮小し、かつ第2の6極子S2の中心面付近に形成された電子源Sの像を拡大して対物レンズOLの節面(或いは主面)位置付近に像IF,OLとして形成するための、第1の追加レンズAL1及び第2の追加レンズAL2と、
i.試料面SSに前記スリットSL1とSL2の像を結ぶ対物レンズOLと、
を備えたことを特徴としている。
(1)電子源Sの像を球面収差補正装置Cの2つの6極子の中心面付近に形成するように球面収差補正装置Cを含む光学系を構成したので、電子源の像を所定の位置に厳密に集束させる条件と、2つの6極子S1,S2とこの間に配置された2つのトランスファーレンズによる2次のコマ収差を低減させるための制御条件を同時に満たすことができるため、第2スリットSL2を出射するビームに対して効率よく高性能の収差補正ができるようになり、鮮明な成形ビームが試料面で得られるようになる。また、スリットを通過したビームの開口角が大きくなっても、収差補正装置Cによる球面収差が補正できるため、ビーム電流を大きくしても、鮮明で電流密度の高い成形ビームが試料面に照射できるようになる。これにより、描画のスループットが向上する。
(3)球面収差補正装置Cと対物レンズとの間に少なくとも1個以上の追加レンズALを配置し、球面収差補正装置Cの2つの6極子S1,S2の中心面付近が対物レンズの節点(又は主点)付近と共役になり、かつビーム成形用の2つのスリットSL1,SL2が試料面に結像するように、前記追加レンズALを制御するようにしたため、スリットの開口に対して発生する3次のコマ収差を実用上十分小さな値に低減することができ、かつ対物レンズOLの電源の僅かな変動に対しても、ビーム照射位置の変動が軽減され、安定な描画ができるようになる。また、5次の開口収差を低減でき、より鮮明な成形ビームを試料に照射することができる。
CL1 第1の集束レンズ
SL1 第1のスリット
CL2 第2の集束レンズ
SL2 第2のスリット
ACL 制御レンズ
S1 第1の6極子
S2 第2の6極子
L1 第1のトランスファーレンズ
L2 第2のトランスファーレンズ
AL1 第1の追加レンズ
AL2 第2の追加レンズ
OL 対物レンズ
SS 試料面
Claims (8)
- 電子ビームを成形して試料に照射する装置であって、
電子ビームを発生させるための電子源と、
電子ビームを集束し、前記電子源の第1の像を形成するための第1の集束レンズと、
電子ビームを成形するための第1及び第2のスリットと、
前記2つのスリットを共役に結び、前記第1の像を物体として後方に第2の像を結ぶための第2の集束レンズと、
前記第1及び第2スリットの縮小像を対物レンズの前方に結像し、前記第2の像を拡大して対物レンズの節面位置に第3の像を結像するための追加レンズと、
前記スリットの像を最終的に試料面に結像するための対物レンズと、
を備えた電子線装置において、
6極子場を発生させる多極子を備えた収差補正装置を、前記第2の像を6極子の中心面付近に形成させるように配置したことを特徴とする電子線装置。 - 前記6極子場を発生することができる少なくとも2個の多極子と、前記2個の多極子の中心が共役になるように、多極子の間に配置した2個のトランスファーレンズを備えたことを特徴とする請求項1記載の電子線装置。
- 前記球面収差補正装置と対物レンズの間に少なくとも1個以上の追加レンズを配置し、球面収差補正装置の多極子の中心付近が対物レンズの節点付近と共役になり、かつビーム成形用スリットの像が試料面に結像されるように、前記追加レンズを制御することを特徴とする請求項1記載の電子線装置。
- 前記多極子の中心面とこの多極子に隣接するトランスファーレンズの主面との距離、及びこのトランスファーレンズの主面と主面に近い方の多極子の中心面付近に形成されているビーム成形用スリットの像面位置との距離が、このトランスファーレンズの焦点距離と異なるようにすると共に、少なくとも一方のトランスファーレンズの焦点距離を変更して、2次のコマ収差が最小になるようにしたことを特徴とする請求項2記載の電子線装置。
- 前記追加レンズは、ビーム成形用のスリットの縮小像が試料面に結像するように配置され、制御されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電子線装置。
- 前記追加レンズは、電子源の像を拡大して対物レンズの節面位置に形成されるように配置され、制御されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電子線装置。
- 前記球面収差補正装置と対物レンズの間に配置する追加レンズを2個以上とし、収差補正装置内の2つの多極子は異なる大きさと異なる強さを持ち、この多極子の中心を共役に結ぶ2つのレンズの後段の焦点距離を前段の焦点距離よりも長くし、試料面に投影するスリットの像が収差補正装置内のレンズと前記追加レンズにより縮小されるように構成したことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の電子線装置。
- ビーム成形用スリットが収差補正装置よりも前方にあることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の電子線装置。
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