JPS59169130A - 電子ビ−ム描画装置用アパ−チヤの製造方法 - Google Patents
電子ビ−ム描画装置用アパ−チヤの製造方法Info
- Publication number
- JPS59169130A JPS59169130A JP4234283A JP4234283A JPS59169130A JP S59169130 A JPS59169130 A JP S59169130A JP 4234283 A JP4234283 A JP 4234283A JP 4234283 A JP4234283 A JP 4234283A JP S59169130 A JPS59169130 A JP S59169130A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aperture
- ion
- ion beam
- drawing device
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
- H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components
-
- 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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、電子ビーム描画装置の荷電ビーム光学鏡筒に
用いるアパーチャの製造方法に関する。
用いるアパーチャの製造方法に関する。
電子ビーム描画装置は、１μｍ以下のバタン形成に有力
な手段とされている。しかし、現在広く利用されている
加速型１圧１０〜２５ｋＶの箱、子ビーム描画装置では
、（１）精度のよい超微細加工に必要な垂直断面のレジ
ストバタン形成が困難、（２）バタン寸法が小畑くなる
に従って、近接効果：Ｃよってバタン寸法精度が低下す
る、（３）高精度のｉ ｈ ａｔ＝せ露光が困難、など
の問題があり、実用上０．５μｍ以下のバタン形成は困
難であった。
な手段とされている。しかし、現在広く利用されている
加速型１圧１０〜２５ｋＶの箱、子ビーム描画装置では
、（１）精度のよい超微細加工に必要な垂直断面のレジ
ストバタン形成が困難、（２）バタン寸法が小畑くなる
に従って、近接効果：Ｃよってバタン寸法精度が低下す
る、（３）高精度のｉ ｈ ａｔ＝せ露光が困難、など
の問題があり、実用上０．５μｍ以下のバタン形成は困
難であった。
ところで、発明者らは、加速電圧を従来の１０〜２５ｋ
Ｖから５０ｋＶとすることで、上記間頚が一挙に解決し
、０．５μｍ以下の高精度バタン、・＞ヨ形成できるこ
とをみいだした。
Ｖから５０ｋＶとすることで、上記間頚が一挙に解決し
、０．５μｍ以下の高精度バタン、・＞ヨ形成できるこ
とをみいだした。
しかし、加速電圧をあげると、それに伴（電子ビーム電
流も増加し、光学鏡筒内の散乱防止、ｊパーチャやビー
ム整形アパーチャが熔融する問題があった。アパーチャ
に入力する′電力を計算すると次の通シである。
流も増加し、光学鏡筒内の散乱防止、ｊパーチャやビー
ム整形アパーチャが熔融する問題があった。アパーチャ
に入力する′電力を計算すると次の通シである。
ただし、Ｋは定数、Ｉｇはエミッション電流である。従
って、加速電圧の平方に比例して増加することが判る。
って、加速電圧の平方に比例して増加することが判る。
従って高電圧電子ビーム描画装置、ではアパーチャの耐
熱化がキーポイントとなる。
熱化がキーポイントとなる。
従来、アパーチャは（１）モリブデン等の重金属−や（
２）シリコンなどを溶液エツチングして製作されていた
。第１図に従来法で製造したモリブデンアパーチャを示
す。１０１はモリブデン板、１０２はアパーチャ部であ
る。溶液エツチング法ではアパーチャ直径ｄよりもモリ
ブテン板厚ｔを大きくできなかった。一般に板厚ｔとし
て１５〜３０μｍのものが用いられていた。耐熱アパー
チャとしては板厚ｔが太きければ大きい程有利であるが
製造法の制約で厚い板厚のアパーチャは製造不可能であ
った。第２図はシリコンを異方性エツチングして製作し
た矩形アパーチャである。２０１は（１００）方位をも
つシリコン板、２０２は矩形アパーチャ部である。この
ようなアパーチャは精度よく作ることが可能なので可変
整形霜、子ビーム描画装置で用いられている。シリコン
は熱伝導性が小さいので、熔融しやすく、耐熱アパーチ
ャとしては不適肖である。
２）シリコンなどを溶液エツチングして製作されていた
。第１図に従来法で製造したモリブデンアパーチャを示
す。１０１はモリブデン板、１０２はアパーチャ部であ
る。溶液エツチング法ではアパーチャ直径ｄよりもモリ
ブテン板厚ｔを大きくできなかった。一般に板厚ｔとし
て１５〜３０μｍのものが用いられていた。耐熱アパー
チャとしては板厚ｔが太きければ大きい程有利であるが
製造法の制約で厚い板厚のアパーチャは製造不可能であ
った。第２図はシリコンを異方性エツチングして製作し
た矩形アパーチャである。２０１は（１００）方位をも
つシリコン板、２０２は矩形アパーチャ部である。この
ようなアパーチャは精度よく作ることが可能なので可変
整形霜、子ビーム描画装置で用いられている。シリコン
は熱伝導性が小さいので、熔融しやすく、耐熱アパーチ
ャとしては不適肖である。
しかし、シリコンアパーチャに代る高精度な耐熱アパー
チャ製造は不可能であった。
チャ製造は不可能であった。
この発明の目的は、熱耐性のある散乱切土アパーチャあ
るいは電子ビーム整形用のアパーチャの製造方法を提供
することである。
るいは電子ビーム整形用のアパーチャの製造方法を提供
することである。
本発明の骨子は、微細収束イオンビーＪ・描画装置を用
いて、重金属を材料とする板厚が厚いアパーチャを製造
することである。
いて、重金属を材料とする板厚が厚いアパーチャを製造
することである。
本発明で製作したアパーチャは次の特長を有する。■ア
パーチャ径ｄよりアパーチャ板厚【が大きいアパーチャ
の製作が可能になった。■溶液エツチング法では直径５
μｍ以下のアパーチャ、） ｙｌ：作は不可能であった
が、本発明の方法で１μＩｎ以下のアパーチャの製作が
不能になった。■従来技術では不可能な、グラファイト
や高吋１点金属材料の板に精度がよく、エッテテ７不ス
が小さり、シかもコーナーが直角な矩形アパーチャが製
作可能となった。
パーチャ径ｄよりアパーチャ板厚【が大きいアパーチャ
の製作が可能になった。■溶液エツチング法では直径５
μｍ以下のアパーチャ、） ｙｌ：作は不可能であった
が、本発明の方法で１μＩｎ以下のアパーチャの製作が
不能になった。■従来技術では不可能な、グラファイト
や高吋１点金属材料の板に精度がよく、エッテテ７不ス
が小さり、シかもコーナーが直角な矩形アパーチャが製
作可能となった。
以上のように、高電圧電子ビーム描画装置用の散乱防止
アパーチャや高精度なビーム整形アパーチャの製作が可
能になった。
アパーチャや高精度なビーム整形アパーチャの製作が可
能になった。
第３図は微細収束イオンビーム描画装置である。
３０１は液体金属イオン銃のアノード、３０２はイオン
電流制御電極、３０３はイオン引き出し電極。
電流制御電極、３０３はイオン引き出し電極。
３０４ハコンデンサレンズ、３０５はブランキングＭイ
。
。
極、３０６はブランキングアパーチャ、３０７は対物レ
ンズ、３０８は偏向系、３０９は２次電子検出器。
ンズ、３０８は偏向系、３０９は２次電子検出器。
３１０は被加工アパーチャホルダー、３１１はＸＹテー
ブルである。３１２はイオン銃のフィラメント加熱電源
、３１３はバイアス電源、３１４は高圧電源。
ブルである。３１２はイオン銃のフィラメント加熱電源
、３１３はバイアス電源、３１４は高圧電源。
３１５はコンデンサレンズの高圧を源、３１６は対物レ
ンズの高圧電源である。３２１はＸＹテーブルの駆動電
源、３２３はレーザ測長システム、３２４は２次電子信
号処理回路、３２５は偏向回路、３２６は描画回路、３
３０はインタフェース、３３１は計算様である。このよ
うな装置で微細な収束イオンビームを形成し、スパッタ
エツチングにより直接微細な線を描くことができる。イ
オンビームの直径は０１μｍφ程度まで容易に絞ること
ができる。描画パタンの精度はほぼビーム径と等しいと
考えられるので、０．１μｍ程度の加ニオ・前庭が得ら
れる。
ンズの高圧電源である。３２１はＸＹテーブルの駆動電
源、３２３はレーザ測長システム、３２４は２次電子信
号処理回路、３２５は偏向回路、３２６は描画回路、３
３０はインタフェース、３３１は計算様である。このよ
うな装置で微細な収束イオンビームを形成し、スパッタ
エツチングにより直接微細な線を描くことができる。イ
オンビームの直径は０１μｍφ程度まで容易に絞ること
ができる。描画パタンの精度はほぼビーム径と等しいと
考えられるので、０．１μｍ程度の加ニオ・前庭が得ら
れる。
次に第４図を用いて具体的なアパーチャの製作工程を説
明する。まず、厚さ１００μｍのタングステン内板を用
量する。この円板の直径はｌＱｍｍφでその誤差は３μ
ｍ以下である。この円板をイメンヒーム描画装置に入れ
、イオンビームが衝突した際に発生する２次イオンを利
用し、アパーチャのエツジを検出する。まず、卯２４図
ａに示すようにイオンビームを４０２に沿って走査し、
エツジ４０３と４０４を検出する。エツジの位置４０３
と４ｅ′２から、金属円板の中心と４０５（４０３と４
０２（・、）中点）を結ぶ直線が得られる。同様にして
、金属円板の中心と４０９ （４０７と４０８の中点）
を結ぶ１ｆＸ種４１２が得られる。直線４１１と４１２
がこの円板の中心である。なお、イオンビームの走査範
囲が円板の直径より狭い場合には、ＸＹテーブルを移動
し、その移動量をレーザ測長系で計測する手法とイオン
ビームによるエツジ位置検出法を組み合わせてもよい。
明する。まず、厚さ１００μｍのタングステン内板を用
量する。この円板の直径はｌＱｍｍφでその誤差は３μ
ｍ以下である。この円板をイメンヒーム描画装置に入れ
、イオンビームが衝突した際に発生する２次イオンを利
用し、アパーチャのエツジを検出する。まず、卯２４図
ａに示すようにイオンビームを４０２に沿って走査し、
エツジ４０３と４０４を検出する。エツジの位置４０３
と４ｅ′２から、金属円板の中心と４０５（４０３と４
０２（・、）中点）を結ぶ直線が得られる。同様にして
、金属円板の中心と４０９ （４０７と４０８の中点）
を結ぶ１ｆＸ種４１２が得られる。直線４１１と４１２
がこの円板の中心である。なお、イオンビームの走査範
囲が円板の直径より狭い場合には、ＸＹテーブルを移動
し、その移動量をレーザ測長系で計測する手法とイオン
ビームによるエツジ位置検出法を組み合わせてもよい。
金属内板の中心４１０が求められたならば、第４図すに
示すように、描画すべき矩形アパーチャの位ＦＭ、を予
測し矩形アパーチャを塗りつぶすように微細なイオンビ
ームを照射する。０５μｍφ。
示すように、描画すべき矩形アパーチャの位ＦＭ、を予
測し矩形アパーチャを塗りつぶすように微細なイオンビ
ームを照射する。０５μｍφ。
１００ｎＡのイオンビームで５００μｍ寸法の矩形アパ
ーチャが約１０時間で形成できた。
ーチャが約１０時間で形成できた。
なお、矩形の周辺部分のみのエツチングを行なってもア
パーチャの製作は可能である。
パーチャの製作は可能である。
このような方法で形成された矩形アパーチャは辺のエッ
ヂラフ坏スが０．１μｍ以下、コーナーの丸みが１μｍ
以下２辺の面交度が１“以下と極めて高精度であった。
ヂラフ坏スが０．１μｍ以下、コーナーの丸みが１μｍ
以下２辺の面交度が１“以下と極めて高精度であった。
■試料室に反応性ガスを導入し、イオンアシストエツチ
ング技術を利用してもよい。この場合、加工時間が約１
ケ月短かく斤る。
ング技術を利用してもよい。この場合、加工時間が約１
ケ月短かく斤る。
■アパーチャ板の形状は円形でなく任意の形状でよい。
■大きな寸法の板に、アパーチャを加工［２、次にイオ
ンビームを用いて外形の加工を行なってもよい。
ンビームを用いて外形の加工を行なってもよい。
■アパーチャの形状は矩形でなく任意の形状でよい。
第１図は、従来のモリブデンの散乱電子防止アパーチャ
を示す説明図、第２１シｌは、従来の電子ビーム整形用
のシリコン矩形アパーチャを示す詣明図、第３図は、微
細収束イオンビーム描画装置の一例を示す構成図、第４
図は、微細収束イオノビーム描画装置によるアパーチャ
の製造方法の説明図である。 ３０１・・・アノード、３０３・・・イオン引出し′串
７極、３１０・・・被加工アパーチャホルダー。 代理人 弁理士 則 近 慈 佑 （ほか１名）第
１ 図 １θｌ グ 第２図 乙々 第３図 ５−り７
を示す説明図、第２１シｌは、従来の電子ビーム整形用
のシリコン矩形アパーチャを示す詣明図、第３図は、微
細収束イオンビーム描画装置の一例を示す構成図、第４
図は、微細収束イオノビーム描画装置によるアパーチャ
の製造方法の説明図である。 ３０１・・・アノード、３０３・・・イオン引出し′串
７極、３１０・・・被加工アパーチャホルダー。 代理人 弁理士 則 近 慈 佑 （ほか１名）第
１ 図 １θｌ グ 第２図 乙々 第３図 ５−り７
Claims (1)
- 微細な寸法のイオンビームを作るためのイオン銃及びイ
オン光学系と、イオンと一ムを試料面上で走査する偏向
機能及び被加工物体の位置を検出するためのレジストレ
ーション機能又はＸＹステージの一位置検出手段とを備
えたイオンビーム加工装置を用い、電子ビーム描画装置
の散乱電子防止アパーチャあるいはビーム整形アパーチ
ャをイオンビームによるエツチングにより形成すること
を特徴とする電子ビーム描画装置用アパーチャの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234283A JPS59169130A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 電子ビ−ム描画装置用アパ−チヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234283A JPS59169130A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 電子ビ−ム描画装置用アパ−チヤの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169130A true JPS59169130A (ja) | 1984-09-25 |
Family
ID=12633340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234283A Pending JPS59169130A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 電子ビ−ム描画装置用アパ−チヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031770A1 (en) * | 1998-11-19 | 2000-06-02 | Etec Systems, Inc. | Precision alignment of microcolumn tip to a micron-size extractor aperture |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP4234283A patent/JPS59169130A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031770A1 (en) * | 1998-11-19 | 2000-06-02 | Etec Systems, Inc. | Precision alignment of microcolumn tip to a micron-size extractor aperture |
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