JPH11317187A - Improved particle beam imaging system with hollow beam lighting - Google Patents
Improved particle beam imaging system with hollow beam lightingInfo
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Landscapes
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はいわゆる粒子ビーム
結像システム、特には電子ビーム投影リソグラフィシス
テムに関するものである。The present invention relates to a so-called particle beam imaging system, and more particularly to an electron beam projection lithography system.
【０００２】[0002]
【発明の背景】リソグラフィシステムは集積回路の製作
に用いられ、レジスト上にパターンを露光し、その後の
処理段階において、例えばエッチング、付着、ドーピン
グ等によって、物質を付け加えたり又は除去することに
よりレジストの下にある被加工物上に回路の図形を描く
ことが出来る。リソグラフィシステムとしては、光学的
露光システム、粒子ビーム、例えば電子ビーム（ｅ−ビ
ーム）露光システムがある。BACKGROUND OF THE INVENTION Lithography systems are used in the fabrication of integrated circuits, exposing a pattern on a resist and, in subsequent processing steps, adding or removing substances, for example, by etching, depositing, doping, etc., to remove the resist. A circuit figure can be drawn on the workpiece below. Lithography systems include optical exposure systems, particle beam, eg, electron beam (e-beam), exposure systems.
【０００３】図１Ａに示されているのは典型的な通常の
電子ビームの投影システム１００であり、被加工物１２
８上に図形を描くためのものである。図１Ｂに示されて
いるのはビーム電流の分布であり、（例えば、ビーム電
流を中心軸からの半径距離の関数として示してい
る。）、中心軸に沿ったいろいろな点でのものである。
図１Ａを参考にすると、通常の電子ビーム投影システム
１００には照明光学系１１２と結像系１１２があり、こ
れらは中心軸１１０に配置され、中心軸に垂直に置かれ
たレチクル（例えば、マスク）とは距離をおいている。[0003] Illustrated in FIG. 1A is a typical conventional electron beam projection system 100 that includes a workpiece 12.
8 for drawing a figure. Shown in FIG. 1B is the distribution of the beam current (eg, showing the beam current as a function of radial distance from the central axis) at various points along the central axis. .
Referring to FIG. 1A, a typical electron beam projection system 100 includes an illumination optical system 112 and an imaging system 112, which are arranged on a central axis 110 and a reticle (for example, a mask) arranged perpendicular to the central axis. ).
【０００４】照明光学系１１２に含まれるものとして電
子銃１０１があり、電子銃には陰極１１６とビーム加速
作用と収束作用を併せ持つ電極１０２があり、これによ
り電子ビーム１１３が供給され、電子ビームはクロスオ
ーバ点１２４ａを有する。ビーム電流分布１０４（図１
Ｂ）が示しているのは近似的にガウス分布であり、これ
はクロスオーバ点１２４ａでの分布に対応するものであ
る。コンデンサレンズ１１７、照明レンズ１１８は開口
絞り１０３を介してレチクル１２０上に照射される電子
ビームの角度分布を制御している。更に、特にコンデン
サレンズ１１７は電子銃のクロスオーバ点１２４ａの拡
大像１２４ｂを開口絞り１０３に作る機能を有し、そし
て照明レンズ１１８はクロスオーバ像１２４ｂの見かけ
上の位置をレチクル１２０に対して制御する。開口絞り
１０３は個体物に開いた円形開口であり、中心部が電子
を透過させる。ビーム電流分布１４４（図１Ｂ）が示し
ているのは近似的なガウス分布であり、開口絞り１０３
で切り取られたものである。このように、開口絞り１０
３はシステムの解像力を良くするためにビーム１１３中
の電子のうち、被加工物１２８に相対的に大きな入射角
で入射するものを取り除いている。被加工物に到達する
時に相対的に大きな入射角を持つ電子は収差の原因とな
り、結果的に低質の結像となる。オプションとして照明
系に含まれるもので図１に示されていないものとしては
他のレンズや開口があり、レチクル１２０に入射するビ
ームの大きさや形状を制御している。An electron gun 101 is included in the illumination optical system 112. The electron gun includes a cathode 116 and an electrode 102 having both a beam accelerating function and a converging function, whereby an electron beam 113 is supplied. It has a crossover point 124a. Beam current distribution 104 (FIG. 1)
B) shows approximately a Gaussian distribution, which corresponds to the distribution at the crossover point 124a. The condenser lens 117 and the illumination lens 118 control the angular distribution of the electron beam irradiated on the reticle 120 via the aperture stop 103. Further, in particular, the condenser lens 117 has a function of forming an enlarged image 124b of the crossover point 124a of the electron gun on the aperture stop 103, and the illumination lens 118 controls the apparent position of the crossover image 124b with respect to the reticle 120. I do. The aperture stop 103 is a circular aperture opened to the object, and the center portion allows electrons to pass therethrough. The beam current distribution 144 (FIG. 1B) shows an approximate Gaussian distribution, and the aperture stop 103
It was cut off at Thus, the aperture stop 10
Numeral 3 eliminates electrons in the beam 113 which enter the workpiece 128 at a relatively large incident angle in order to improve the resolution of the system. Electrons having a relatively large incident angle when reaching the workpiece cause aberration, resulting in poor quality imaging. Other lenses and apertures that are optionally included in the illumination system and not shown in FIG. 1 control the size and shape of the beam incident on reticle 120.
【０００５】レチクル１２０には領域１３０と１３２が
あり、そこでは電子の散乱特性が違い、それによって結
像光学系１１４がパターン露光に十分なコントラストを
有する像を作ることが出来る。例えば、領域１３０と１
３２では異なる電子透過度を有しているが、しかし他の
電子散乱特性もレチクルの領域１３０と１３２に利用さ
れていてもよい。電子ビーム１１３はレチクル１２０に
よって散乱されて物体の像分布を形成し、それが結像光
学系１１４により処理される。[0005] The reticle 120 has regions 130 and 132 where electron scattering characteristics are different, so that the imaging optics 114 can produce an image with sufficient contrast for pattern exposure. For example, regions 130 and 1
32 has a different electron transmission, but other electron scattering properties may be utilized for the reticle regions 130 and 132. Electron beam 113 is scattered by reticle 120 to form an image distribution of the object, which is processed by imaging optics 114.
【０００６】結像光学系１１４に含まれるものとして
は、クロスオーバ像１２４ｃをコントラスト開口１２３
に位置させるレンズ１２２とレチクル１２０上のパター
ンを被加工物に所望のように縮小して結像する投影レン
ズ１２６である。The crossover image 124 c is included in the imaging optical system 114 so that the contrast aperture 123
And a projection lens 126 for forming a pattern on the reticle 120 by reducing the pattern on the workpiece as desired.
【０００７】ｅ−ビーム投影システムは、例えば図１Ａ
や１Ｂに書かれているようなものであるが、一般的には
通常の光学露光システムより優れた解像度を達成出来
る。しかしながら、スループットは光露光システムより
もｅ−ビーム露光システムではかなり低く、従ってこれ
がｅ−ビーム装置を一般的な生産用としてはコスト高に
している。An e-beam projection system, for example, is shown in FIG.
And 1B, but can generally achieve better resolution than conventional optical exposure systems. However, the throughput is much lower in e-beam exposure systems than in optical exposure systems, thus making e-beam equipment more costly for general production.
【０００８】ｅ−ビームリソグラフィシステムにおいて
より高いスループットを達成するためにはｅ−ビーム電
流を大きくすることであるが、これは許容を越えた解像
度の低下をもたらす。解像度の低下の原因は電子ビーム
中での電子間の相互作用である。電子間の相互作用は、
同極性を有することによっているが、数多くの劣化効果
をもたらし、被加工物での解像度を制限する。[0008] In order to achieve higher throughput in e-beam lithography systems, increasing the e-beam current, however, results in an unacceptable loss of resolution. The cause of the reduction in resolution is the interaction between electrons in the electron beam. The interaction between electrons is
Although it has the same polarity, it has many degradation effects and limits the resolution on the workpiece.
【０００９】電子間の反発の第１の効果は電子ビーム内
でのエネルギー分布を広げることである。これをこの技
術領域では Boersch効果という。電子−電子反発による
エネルギーの広がりは色収差として解像限界を悪化させ
る。（例えば、焦点面に到達する電子のエネルギー変化
による焦点の変化）。他の効果としては、軌道のずれ、
即ち、電子−電子反発による電子の進行軌道の変化であ
る。装置によっては、Boersch 効果又は軌道ずれのどち
らかがシステムよって達成される解像度の制限要因とし
て重要になる。The first effect of repulsion between electrons is to broaden the energy distribution in the electron beam. This is called the Boersch effect in this technology area. The spread of energy due to electron-electron repulsion worsens the resolution limit as chromatic aberration. (For example, a change in focus due to a change in energy of electrons reaching the focal plane). Other effects include orbit shift,
That is, the change in the traveling trajectory of the electrons due to the electron-electron repulsion. In some devices, either the Boersch effect or the orbital shift becomes important as a limiting factor in the resolution achieved by the system.
【００１０】発明の要約 本願発明の目的はスループットを良くすることが出来る
粒子ビーム結像システムを供給することである。本願発
明の他の目的は粒子ビーム結像システムによって被加工
物に供されるビーム電流を増加させる方法と装置を供給
する際に、ｅ−ビームリソグラフィシステムのスループ
ットを増加させるが、目立った解像度の低下を伴わない
ようにすることである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a particle beam imaging system capable of improving throughput. Another object of the present invention is to increase the throughput of an e-beam lithography system while providing a method and apparatus for increasing the beam current provided to a workpiece by a particle beam imaging system, but with an increased resolution. That is, it is not accompanied by a decrease.
【００１１】本願発明の他の目的は粒子ビーム結像シス
テムに於いて、与えられたビーム電流で解像度を上げる
ための装置と方法を供給することである。本願発明の更
なる目的は電子投影システムにおいてクロスオーバー像
での電子−電子相互作用を低減させることである。It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for increasing the resolution at a given beam current in a particle beam imaging system. It is a further object of the present invention to reduce electron-electron interactions in crossover images in an electron projection system.
【００１２】本願発明はレチクルから距離をおいた照明
サブシステムと結像サブシステムを有する粒子ビーム結
像システムに関係し、照明サブシステムは粒子ビームを
形成するための荷電粒子源を有し、粒子ビームは照明サ
ブシステム中で少なくともひとつのクロスオーバー像を
形成する。照明サブシステムは更に粒子ビーム中での荷
電粒子間の平均的な距離を増加させるための手段を、少
なくともひとつは形成されている照明系のクロスオーバ
の内のひとつに有している。粒子ビーム中での荷電粒子
間の平均的な距離を増加させる手段のひとつの実施例と
しては円形開口を照明系中のクロスオーバ像のひとつに
一致させて置くことである。The present invention relates to a particle beam imaging system having an illumination subsystem and an imaging subsystem at a distance from a reticle, the illumination subsystem having a charged particle source for forming a particle beam, the particle subsystem comprising: The beam forms at least one crossover image in the illumination subsystem. The illumination subsystem further comprises means for increasing the average distance between charged particles in the particle beam, at least one of which is provided in one of the illumination system crossovers. One embodiment of a means of increasing the average distance between charged particles in a particle beam is to place a circular aperture in line with one of the crossover images in the illumination system.
【００１３】本願発明の他の側面は粒子ビーム結像シス
テムを動作させる方法であり、粒子ビーム結像システム
はレチクルから距離をおいた照明サブシステムと結像サ
ブシステムを有する粒子ビーム結像システムに関係し、
照明サブシステムは粒子ビームを形成するための荷電粒
子源を有し、該方法には工程としては、a) 照明サブシ
ステム中で粒子ビームを形成し、その粒子ビームに少な
くともひとつのクロスオーバ像を含む軌道包絡面を持た
せ、b)少なくともひとつは形成されている照明系のクロ
スオーバの内のひとつにおいて、粒子ビーム内での荷電
粒子間の平均的な距離を増加させる、ことである。[0013] Another aspect of the present invention is a method of operating a particle beam imaging system, wherein the particle beam imaging system includes an illumination subsystem and an imaging subsystem at a distance from a reticle. Related,
The illumination subsystem includes a charged particle source for forming a particle beam, the method comprising the steps of: a) forming a particle beam in the illumination subsystem and applying at least one crossover image to the particle beam. B) increasing the average distance between charged particles in the particle beam in at least one of the illumination system crossovers formed.
【００１４】図の簡単な説明 図１Ａは典型的な通常の電子ビーム投影システムを模式
的に記述したものである。（尺度はきちんとしてはいな
い。） 図１Ｂはビーム電流分布であり、図１Ａに記された示さ
れた電子ビーム投影システムの中心軸に沿ったいろいろ
な点での分布である。図２Ａは典型的な改良された電子
ビーム投影システムの模式図であ、中空ビーム照明を有
している。（尺度は正確ではない）。図２Ｂはビーム電
流分布であり、図２Ａに記された示された電子ビーム投
影システムの中心軸に沿ったいろいろな点での分布であ
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A schematically describes a typical conventional electron beam projection system. (The scale is not to scale.) FIG. 1B is the beam current distribution at various points along the central axis of the illustrated electron beam projection system depicted in FIG. 1A. FIG. 2A is a schematic diagram of a typical improved electron beam projection system having hollow beam illumination. (Scale is not accurate). FIG. 2B is the beam current distribution, at various points along the central axis of the illustrated electron beam projection system shown in FIG. 2A.
【００１５】実施例の詳細な説明 本発明は粒子ビーム結像システム中での荷電粒子間の相
互作用を低減するための方法と装置に関するものであ
り、相互作用の例としては、電子ビーム投影システムで
の電子−電子相互作用である。その相互作用は像のぼけ
につながる、又は別の言葉で言えば、被加工物上での分
解能の低下につながる。明瞭性のため、また冗長性防止
のために、本発明の記述ではひとつの例として、電子ビ
ームシステムを用いる。しかしながら、当業者であれ
ば、発明が電子ビーム投影システムに限定されないこ
と、いかなる粒子ビーム結像システムも包含することを
理解するはずである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for reducing interactions between charged particles in a particle beam imaging system, including, as an example, an electron beam projection system. Electron-electron interaction. The interaction can lead to image blur or, in other words, reduced resolution on the workpiece. For clarity and to prevent redundancy, the description of the invention uses an electron beam system as an example. However, those skilled in the art will appreciate that the invention is not limited to electron beam projection systems, but encompasses any particle beam imaging system.
【００１６】電子−電子間の相互作用の問題の解消には
以下の点の理解がある意味では必要である。即ち、電子
銃から被加工物上の像までのビームの軌道の全ての部分
が等しく像のぼけに関与するのではない、という点であ
る。ｅ−ビーム投影システムではビーム行路内で電子軌
道の包絡面内にあって、ビームの断面積が局所的に最小
になっている中心軸に垂直な一連の平面がある。図１を
参照すると、そのような面の例としては、点１２４ａ、
１２４ｂと１２４ｃにある面である。点１２４ｂと１２
４ｃの面にある像は電子銃１０１のクロスオーバー像１
２４ａと共役である。電子間の平均的な距離は電子ビー
ムに沿った他の点よりもクロスオーバー像１２４ｂと１
２４ｃにおいてより小さい。従って、電子−電子相互作
用による効果は電子ビームに沿った他の点よりもクロス
オーバー像１２４ｂと１２４ｃにおいてより大きい。そ
れ故、全体的な電子−電子相互作用の効果のかなりの部
分がこのようなクロスオーバー像の近傍のビーム行路よ
り生じている。In order to solve the problem of the electron-electron interaction, it is necessary to understand the following points in a sense. That is, not all parts of the beam trajectory from the electron gun to the image on the workpiece are equally involved in image blur. In an e-beam projection system, there is a series of planes in the beam path, within the envelope of the electron trajectory, perpendicular to the central axis where the cross-sectional area of the beam is locally minimized. Referring to FIG. 1, examples of such surfaces include points 124a,
Surfaces at 124b and 124c. Points 124b and 12
4c is a crossover image 1 of the electron gun 101.
Conjugate to 24a. The average distance between the electrons is greater than the other points along the electron beam at crossover images 124b and 1b.
Smaller at 24c. Thus, the effect of the electron-electron interaction is greater in the crossover images 124b and 124c than at other points along the electron beam. Therefore, a significant portion of the effects of the overall electron-electron interaction arise from beam paths near such crossover images.
【００１７】図２を参照すると、模式的に典型的なｅ−
ビーム投影システムで、本発明を具体的に示すものが記
載されている。図１Ａと２Ａにおいて似たような数字は
同様な特徴のものであることを示す。図２Ａのシステム
では照明光学系２１２と結像光学系２１４とがほぼ中心
軸２１０に配置され、中心軸２１０に垂直に置かれたレ
チクル（例えばマスク）２２０からは距離をおかれてい
る。照明光学系２１２と結像光学系２１４の機能として
は、図１で参照して説明した先行技術の対応部分ののも
と似たものである。Referring to FIG. 2, a schematic typical e-
A beam projection system is described that illustrates the invention. Similar numbers in FIGS. 1A and 2A indicate similar features. In the system of FIG. 2A, the illumination optics 212 and the imaging optics 214 are located approximately on the central axis 210 and are spaced from a reticle (eg, mask) 220 that is perpendicular to the central axis 210. The functions of the illumination optical system 212 and the imaging optical system 214 are similar to those of the corresponding parts of the prior art described with reference to FIG.
【００１８】照明光学系２１２に含まれるものとして
は、陰極２１６を有する電子銃２０１、複合電極２０
２、コンデンサレンズ２１７と照明レンズ２１８があ
る。コンデンサレンズ２１７と照明レンズ２１８の間
で、クロスオーバー像２２４ｂに、中心軸に垂直に挿入
されているのが開口２４０である。開口２４０の機能は
クロスオーバー像２２４ｂを変化させて共役なクロスオ
ーバー像、例えばクロスオーバー像２２４ｃ、での電子
間の平均距離を増加させることである。The illumination optical system 212 includes an electron gun 201 having a cathode 216 and a composite electrode 20.
2. There is a condenser lens 217 and an illumination lens 218. The opening 240 is inserted between the condenser lens 217 and the illumination lens 218 in the crossover image 224b perpendicular to the center axis. The function of aperture 240 is to change crossover image 224b to increase the average distance between electrons in a conjugate crossover image, for example, crossover image 224c.
【００１９】開口２４０は好ましくは輪帯であり、中心
の円形部が本質的に電子に対して不透明（非透過性）
で、その周囲を囲むリング形状の部分は本質的に電子に
対して透明で、さらにその外側は電子に対して本質的に
不透明である。開口２４０の透過部は十分薄い膜であっ
て実質的に透明であるようにしても良く、この場合、中
心部の不透明部は膜によって保持される。別の方法とし
て、透過部が素通しである場合には中心の不透明部は例
えば開口部の外側の不透明部から延びる梁によって保持
されなければならない。梁を持った輪帯開口の製作法は
公知であり、ここで詳しく説明しない。開口２４０は耐
火性のある金属または高い融点を持つ貴金属、例えばプ
ラチナで作られるのが好ましい。理由は、輪帯開口での
エネルギー消失が高いからである。The opening 240 is preferably an annular zone, with the central circular portion being essentially opaque to electrons (impermeable).
The ring-shaped portion surrounding the periphery is essentially transparent to electrons, and the outside is essentially opaque to electrons. The transmissive portion of the opening 240 may be a sufficiently thin film and be substantially transparent, in which case the central opaque portion is retained by the film. Alternatively, if the transmissive portion is transparent, the central opaque portion must be retained, for example, by a beam extending from the opaque portion outside the opening. The fabrication of an orifice with a beam is well known and will not be described in detail here. The opening 240 is preferably made of a refractory metal or a noble metal with a high melting point, such as platinum. The reason is that the energy loss at the annular opening is high.
【００２０】輪帯開口２４０は電子ビームを中実型（so
lid ）から中空型に変える。これによってクロスオーバ
像２２４ｂとそれに続く共役像において電子ビーム中で
の電子間の平均的な距離を増加させる。（例えば２２４
ｃ）。図２Ｂには、ビーム電流の分布（例えば、中心軸
２１０からの動径距離の関数としてのビーム電流）がシ
ステム２００の中心軸２１０に沿っていろいろな点で示
されている。ビーム電流分布２４２が示しているのは電
子銃２０１によって形成された、電子銃のクロスオーバ
ー点２４２ａでの中実的なビームであり、近似的にはガ
ウス分布である。ビーム電流分布２４２が示すように、
ビーム電流は中心軸２１０で最大値をとり、軸からの動
径距離が増すに従って減少する。従って、電子間の平均
距離は中心軸近くで最も小さくなり、軸からの動径距離
が増加すると平均距離も増加する。中空ビーム２４４と
２４６が示しているのは、上述したように輪帯開口を置
いた時にそれそれのクロスオーバー像２４４ａと２４４
ｃでの電流分布に与える効果である。更に、特にはクロ
スオーバー像２２４ｂにおいて中心軸に最も近い電子は
開口２４０によって透過させられず、従ってクロスオー
バー像２２４ａ及び共役像２２４ｃにおける電子間の平
均距離は増加する。The annular aperture 240 transmits the electron beam to a solid type (so
Change from lid) to hollow type. This increases the average distance between electrons in the electron beam in the crossover image 224b and the subsequent conjugate image. (For example, 224
c). FIG. 2B illustrates the distribution of beam current (eg, beam current as a function of radial distance from central axis 210) at various points along central axis 210 of system 200. The beam current distribution 242 shows a solid beam formed by the electron gun 201 at the crossover point 242a of the electron gun, which is approximately a Gaussian distribution. As shown by the beam current distribution 242,
The beam current has a maximum at the central axis 210 and decreases as the radial distance from the axis increases. Accordingly, the average distance between the electrons is smallest near the central axis, and the average distance increases as the radial distance from the axis increases. Hollow beams 244 and 246 show the crossover images 244a and 244, respectively, when zonal apertures are placed as described above.
This is an effect on the current distribution at c. Further, especially the electrons closest to the central axis in the crossover image 224b are not transmitted by the aperture 240, thus increasing the average distance between the electrons in the crossover image 224a and the conjugate image 224c.
【００２１】注意すべきことは輪帯開口２４０は中実型
に比べて電子ビームの全体的な電流を低減するという他
の効果を持っている。しかしながら、このビーム電流の
減少はエミッション電流の増加により補われなくてはな
らず、（例えば電子銃２０１より出る電流量である。）
それにより必要な電流が被加工品に達する。例えば、も
し被加工物での必要なビーム電流がＩで輪帯開口２４０
がビーム電流の５０％を取り除くとしたら、エミッショ
ン電流の大きさは２Ｉでなければいけない。そのように
補償することによってシステムのスループットが保た
れ、一方同時に解像力が上がる。通常の電子ビーム投影
システムと本発明に基づくシステムに対して数値計算を
行うと、それぞれ被加工物には同じビーム電流を入射さ
せるとして、本発明によってシステムの軌道ずれ収差の
３０％が低減されることが判る。It should be noted that the annular aperture 240 has the additional effect of reducing the overall current of the electron beam as compared to a solid type. However, this decrease in beam current must be compensated for by an increase in emission current (for example, the amount of current emitted from the electron gun 201).
As a result, the required current reaches the workpiece. For example, if the required beam current at the workpiece is I and the annular aperture 240
If we remove 50% of the beam current, the magnitude of the emission current must be 2I. Such compensation maintains the throughput of the system, while at the same time increasing the resolution. Numerical calculations on a conventional electron beam projection system and a system according to the present invention, assuming that the same beam current is incident on each of the workpieces, the present invention reduces the orbital aberration of the system by 30%. You can see that.
【００２２】開口２４０をどこに置けば好ましいかは、
全体システム２００の特性に依存する。例えば、もし特
定システムにおいてBoersch 効果が軌道ずれよりもさら
に大きく全体の収差に影響すれば、開口２４０は照明光
学系２１２の第１のクロスオーバ像に置く、即ち陰極２
１６に最も近いクロスオーバ像に置くのが好ましい。反
対に特定のシステムにおいて軌道ずれがBoersch 効果よ
り大きくないと判れば開口２４０を照明光学系２１２の
どのクロスオーバ像に置いても良く、それによって結像
光学系のクロスオーバ像２２４ｃは中空になる。さら
に、電子軌道の包絡面は図２に例示のシステムではレチ
クル２２０の平行照明であり、そのシステムでは結像系
２１２のクロスオーバー像はレンズ２２２の背面焦点面
にあるが、本発明は非平行照明を用いているシステムに
も使用できる。非平行照明を用いているシステムでは、
結像系のクロスオーバーは違った位置に生じる。しかし
ながら、もし輪帯開口が上述したように照明系のクロス
オーバーに正しく配置されれば、結像系のクロスオーバ
ー像はその場合でも中空である。Where to place the opening 240 is preferable
It depends on the characteristics of the whole system 200. For example, if in a particular system the Boersch effect affects the overall aberrations even more than the orbital misalignment, the aperture 240 is placed in the first crossover image of the illumination optics 212, ie the cathode 2
Preferably, it is located at the crossover image closest to 16. Conversely, if in a particular system the orbital deviation is found not to be greater than the Boersch effect, the aperture 240 may be placed at any crossover image of the illumination optics 212, thereby leaving the crossover image 224c of the imaging optics hollow. . Further, the envelope of the electron trajectory is a parallel illumination of the reticle 220 in the system illustrated in FIG. 2, in which the crossover image of the imaging system 212 is at the back focal plane of the lens 222, but the invention is non-parallel. It can also be used in systems that use lighting. In systems using non-parallel illumination,
Crossovers of the imaging system occur at different positions. However, if the annular aperture is correctly positioned at the illumination system crossover as described above, then the imaging system crossover image is still hollow.
【００２３】発明を特定の場合に対して説明し、その実
施例を記したが、本発明の基本的な考えや概念から逸脱
すること無しに形態や詳細な点においていろいろと変更
できる事が、当業者には容易に次の事が判るはずであ
る。While the invention has been described with respect to particular embodiments and embodiments thereof, it will be understood that various changes can be made in form and detail without departing from the basic idea and concept of the invention. Those skilled in the art will readily know the following.
【図１】Ａは従来の電子ビーム投影システムを模式的に
示す（寸法の関係は正確ではない）。ＢはＡに示された
電子ビーム投影システムの中心軸に沿ったいろいろな点
でのビーム電流の分布を示す。FIG. 1A schematically shows a conventional electron beam projection system (dimensions are not exact). B shows the distribution of the beam current at various points along the central axis of the electron beam projection system shown in A.
【図２】Ａは中空ビームを有する改良された電子ビーム
投影システムの例を模式的に示す。ＢはＡに示されたシ
ステムの中心軸に沿ったいろいろな点でのビーム電流分
布を示す。FIG. 2A schematically illustrates an example of an improved electron beam projection system having a hollow beam. B shows the beam current distribution at various points along the central axis of the system shown in A.
Claims (18)
クルによって分離されている照明サブシステムと結像サ
ブシステムを有し、照明サブシステムには荷電粒子源が
あって粒子ビームを形成し、該粒子ビームは少なくとも
１つのクロスオーバ像を照明系サブシステム中に形成
し、照明サブシステムは更に以下のものを有する；少な
くとも１つの照明クロスオーバ像において粒子ビーム内
の荷電粒子間の平均距離を増加させる手段。1. A particle beam imaging system, comprising: an illumination subsystem and an imaging subsystem separated by a reticle, wherein the illumination subsystem includes a charged particle source for forming a particle beam. The particle beam forms at least one crossover image in the illumination subsystem, the illumination subsystem further comprising: increasing an average distance between charged particles in the particle beam in the at least one illumination crossover image. Means to make.
ビーム内で荷電粒子間の平均距離を増加させる手段がク
ロスオーバ像と合致して置かれた輪帯開口であるシステ
ム。2. The system of claim 1, wherein the means for increasing the average distance between charged particles in the particle beam is an annular aperture positioned in alignment with the crossover image.
ビームは少なくとも２つのクロスオーバを形成し、輪帯
開口が粒子源に近い方のクロスオーバ像に合致するよう
に配置されたシステム。3. The system of claim 2, wherein the particle beam forms at least two crossovers and the annular aperture is positioned to match a crossover image closer to the particle source.
帯開口は実質的に荷電粒子ビームに対して非透過な中央
の円形部、その回りを囲む、荷電粒子に対して透明な第
１のリング状領域、第１のリング状領域を囲む実質的に
荷電粒子ビームに対して非透過な第２のリング状領域を
有するシステム。4. The system of claim 2, wherein the annular aperture is substantially centrally opaque to the charged particle beam, and surrounds a central circular portion that is substantially transparent to the charged particle beam. A system having one ring-shaped region, a second ring-shaped region surrounding the first ring-shaped region and substantially impermeable to a charged particle beam.
開口が耐熱性の金属によって作られているシステム。5. The system of claim 4, wherein the zonal aperture is made of a refractory metal.
開口が貴金属から作られたシステム。6. The system of claim 4, wherein the zonal aperture is made from a noble metal.
クルによって分離されている照明サブシステムと結像サ
ブシステムを有し、照明サブシステムには電子源があっ
て電子ビームを形成し、該電子ビームは少なくとも１つ
のクロスオーバ像を照明サブシステム中に形成し、照明
サブシステムは更に以下のものを有する；少なくとも１
つの照明クロスオーバ像において、電子ビーム内の電子
間の平均距離を増加させる手段。7. An electron beam imaging system, comprising: an illumination subsystem and an imaging subsystem separated by a reticle, wherein the illumination subsystem includes an electron source for forming an electron beam; The beam forms at least one crossover image in the illumination subsystem, the illumination subsystem further comprising: at least one
Means for increasing the average distance between electrons in the electron beam in one illumination crossover image.
ビーム内で電子間平均距離を増加させる手段がクロスオ
ーバ像と合致して置かれた輪帯開口であるシステム。8. The system according to claim 7, wherein the means for increasing the average distance between electrons in the electron beam is an annular aperture placed in register with the crossover image.
ビームは少なくとも２つのクロスオーバ像を形成し、輪
帯開口が電子源に近い方のクロスオーバに合致するよう
に配置されたシステム。9. The system according to claim 8, wherein the electron beam forms at least two crossover images and the annular aperture is positioned to match the crossover closer to the electron source.
輪帯開口は実質的に電子ビームに対して非透過な中央の
円形部、その回りを囲む、電子に対して透明な第１のリ
ング状領域、第１のリング状領域を囲む、実質的に電子
ビームに対して非透過な第２のリング状領域を有するシ
ステム。10. The system according to claim 8, wherein the annular aperture is a central circular portion substantially non-transparent to the electron beam, surrounding the first circular portion transparent to the electron beam. A system having a ring-shaped region, a second ring-shaped region surrounding the first ring-shaped region and substantially impermeable to electron beams.
輪帯開口が耐熱性の金属によって作られているシステ
ム。11. The system according to claim 10, wherein:
A system in which the annular opening is made of heat-resistant metal.
輪帯開口が貴金属から作られたシステム。12. The system according to claim 10, wherein
A system in which the orifice is made of precious metal.
法であって、該粒子ビーム結像システムはレチクルによ
って分離されている照明サブシステムと結像サブシステ
ムを有し、照明システムには粒子ビームを形成する荷電
粒子源があり、以下の工程を有する：照明サブシステム
内に粒子ビームを形成し、該ビームは軌道包絡面を有
し、この軌道包絡面は少なくとも１つのクロスオーバ像
を照明サブシステムに有するようにする工程；少なくと
も１つの照明クロスオーバ像において、粒子ビーム内の
荷電粒子間の平均距離を増加させる工程。13. A method of operating a particle beam imaging system, comprising: an illumination subsystem and an imaging subsystem separated by a reticle, wherein the illumination system includes a particle beam. There is a charged particle source that forms and has the following steps: forming a particle beam in an illumination subsystem, the beam having a trajectory envelope, the trajectory envelope providing at least one crossover image to the illumination subsystem Increasing the average distance between charged particles in the particle beam in at least one illumination crossover image.
粒子間の平均距離を増加させる工程がクロスオーバ像と
合致して輪帯開口を配置することである方法。14. The method of claim 13, wherein the step of increasing the average distance between charged particles is to place an annular aperture consistent with the crossover image.
粒子間の平均距離を増加させる工程が輪帯開口を粒子源
に最も近いクロスオーバに合致するように配置すること
である方法。15. The method of claim 14, wherein the step of increasing the average distance between charged particles is to position the annular aperture to match a crossover closest to the particle source.
帯開口が実質的に荷電粒子ビームに対して非透過な中央
の円形部、その回りを囲む、荷電粒子に対して透明な第
１のリング状領域、第１のリング状の領域を囲む実質的
に荷電粒子ビームに対して非透過な第２のリング状領域
を有する方法。16. The method according to claim 14, wherein said annular aperture is substantially non-transmissive to the charged particle beam, and surrounds a central circular portion, said second circular portion being transparent to the charged particles. A method comprising: a first ring-shaped region; a second ring-shaped region surrounding the first ring-shaped region and substantially impermeable to a charged particle beam.
開口が耐熱性の金属によって作られている方法。17. The method of claim 16, wherein the annular opening is made of a refractory metal.
開口が貴金属から作られている方法。18. The method according to claim 16, wherein the annular opening is made of a noble metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156539A JPH11317187A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Improved particle beam imaging system with hollow beam lighting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156539A JPH11317187A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Improved particle beam imaging system with hollow beam lighting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317187A true JPH11317187A (en) | 1999-11-16 |
Family
ID=15630015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10156539A Pending JPH11317187A (en) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | Improved particle beam imaging system with hollow beam lighting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11317187A (en) |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP10156539A patent/JPH11317187A/en active Pending
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