JPS61125126A - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS61125126A JPS61125126A JP24742584A JP24742584A JPS61125126A JP S61125126 A JPS61125126 A JP S61125126A JP 24742584 A JP24742584 A JP 24742584A JP 24742584 A JP24742584 A JP 24742584A JP S61125126 A JPS61125126 A JP S61125126A
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- Japan
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- electron
- deflector
- pattern
- electron beam
- switching
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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
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- 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
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31769—Proximity effect correction
- H01J2237/31771—Proximity effect correction using multiple exposure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nanotechnology (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ラスクスキャン方式の電子ビーム露光技術に
係わり、特に近接効果の低減をはかった電子ビーム露光
装置に関する。
係わり、特に近接効果の低減をはかった電子ビーム露光
装置に関する。
近年、半導体ウェハやマスク基板等の試料上に微細パタ
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装冒
が用いられている。そして、この装置では、パターンの
微細化に伴い、電子ビームのレジスト及び試料内での散
乱に起因する近接効果の補正が必要となりつつある。
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装冒
が用いられている。そして、この装置では、パターンの
微細化に伴い、電子ビームのレジスト及び試料内での散
乱に起因する近接効果の補正が必要となりつつある。
近接効果の補正方法としては、
■ ドーズ量を補正する
■ パターン形状を補正する
■ 多層レジストを用いる
等の3つの方法が知られている。第1の方法は補正量を
求めるのに膨大な計算量を必要とし、更にこの方法はラ
スクスキャン方式では適用が困難である。第2の方法は
、パターン寸法の極微細な調整が必要と云う欠点を持っ
ている。また、第3の方法はレジスト塗布、現像のプロ
セスが複雑化すると云う欠点を持っている。
求めるのに膨大な計算量を必要とし、更にこの方法はラ
スクスキャン方式では適用が困難である。第2の方法は
、パターン寸法の極微細な調整が必要と云う欠点を持っ
ている。また、第3の方法はレジスト塗布、現像のプロ
セスが複雑化すると云う欠点を持っている。
そこで最近、第4の近接効果補正方法として、パターン
のない部分をビーム電流の小さいボケだビームで露光し
、試料からの後方散乱電子によるレジストの感光に相当
するドーズ量をパターンのない背景部分に与えることに
よって、試料からの後方散乱電子のパターン寸法への影
響を除く方法が提案されている。この方法を、以下に簡
単に説明する。
のない部分をビーム電流の小さいボケだビームで露光し
、試料からの後方散乱電子によるレジストの感光に相当
するドーズ量をパターンのない背景部分に与えることに
よって、試料からの後方散乱電子のパターン寸法への影
響を除く方法が提案されている。この方法を、以下に簡
単に説明する。
点状ビームが試料上に塗布されたレジストに入射した場
合、レジストのエネルギー吸収量の分布は2つの成分に
分けられる。第1の成分は、入射電子そのもの及びレジ
スト内でのみ散乱された電子によるもので、前方散乱成
分と称される。第2の成分は、試料内で散乱された電子
によるもので、後方散乱成分と称される。電子ビームの
加速エネルギーにも依存するが、前方散乱成分は0.1
〜○、2[μTrL]程度の広がりを持つのに対し、後
方散乱成分は1〜10[μ77L]程度の広がりを持つ
。この後方散乱成分の大きな広がりのために、パターン
を描画した時、ある点でのレジストのエネルギー吸収量
は、その点から後方散乱成分の広がり程度の範囲内のパ
ターン密度に依存する。このため、パターン密度の高い
領域と低い領域とで、現像後のパターン寸法が違ってし
まう。
合、レジストのエネルギー吸収量の分布は2つの成分に
分けられる。第1の成分は、入射電子そのもの及びレジ
スト内でのみ散乱された電子によるもので、前方散乱成
分と称される。第2の成分は、試料内で散乱された電子
によるもので、後方散乱成分と称される。電子ビームの
加速エネルギーにも依存するが、前方散乱成分は0.1
〜○、2[μTrL]程度の広がりを持つのに対し、後
方散乱成分は1〜10[μ77L]程度の広がりを持つ
。この後方散乱成分の大きな広がりのために、パターン
を描画した時、ある点でのレジストのエネルギー吸収量
は、その点から後方散乱成分の広がり程度の範囲内のパ
ターン密度に依存する。このため、パターン密度の高い
領域と低い領域とで、現像後のパターン寸法が違ってし
まう。
そこで、近似的に後方散乱成分と同じエネルギー吸収量
分布を与える電子ビームで、パターンのない背景部分を
追加露光すれば、パターン部を露光した電子ビームの後
方散乱成分によるエネルギー吸収量と、背景露光による
エネルギー吸収量との和は、面内均一となり、後方散乱
成分のパターン寸法への影響を除くことができる。前方
散乱成分の広がりは加速電圧を増加する等によって十分
小さく(0,1μm以下)できるので、この方法により
近接効果補正、をされた精度の高いパターンを得ること
が可能となる。
分布を与える電子ビームで、パターンのない背景部分を
追加露光すれば、パターン部を露光した電子ビームの後
方散乱成分によるエネルギー吸収量と、背景露光による
エネルギー吸収量との和は、面内均一となり、後方散乱
成分のパターン寸法への影響を除くことができる。前方
散乱成分の広がりは加速電圧を増加する等によって十分
小さく(0,1μm以下)できるので、この方法により
近接効果補正、をされた精度の高いパターンを得ること
が可能となる。
しかしながら、上記の方法を従来の電子ビーム露光装置
で実行するには、まず最初通常のパターン描画を行い、
次にビーム条件を変えて背景部の描画を行わなければな
らない。このため、全体としての露光スルーブツトが1
/2以下に低下することになる。
で実行するには、まず最初通常のパターン描画を行い、
次にビーム条件を変えて背景部の描画を行わなければな
らない。このため、全体としての露光スルーブツトが1
/2以下に低下することになる。
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、スルーブツトの低下を招くことなく、
ラスクスキャン方式で近接効果の補正を行うことができ
、露光精度の向上をはかり得る電子ビーム露光方法を提
供することにある。
とするところは、スルーブツトの低下を招くことなく、
ラスクスキャン方式で近接効果の補正を行うことができ
、露光精度の向上をはかり得る電子ビーム露光方法を提
供することにある。
本発明の骨子は、非パターン領域(パターンのない背景
部)をパターン領域の露光の際よりもビーム電流が小さ
くビーム径若しくはビームエツジ分解能の大きい電子ビ
ームで追加露光する際に、この追加露光をパターン領域
の露光と同じビーム走査時に行うことにある。
部)をパターン領域の露光の際よりもビーム電流が小さ
くビーム径若しくはビームエツジ分解能の大きい電子ビ
ームで追加露光する際に、この追加露光をパターン領域
の露光と同じビーム走査時に行うことにある。
即ち本発明は、電子銃から放射された電子ビームを集束
偏向制御し、この電子ビームを試料上で走査して該試料
上に所望パターンを露光する電子ビーム露光装置におい
て、2つの電子銃及びビーム切換え用偏向器を用い、上
記電子銃からの各ビームを上記ビーム切換え用園向器の
偏向中心で交差させ、該偏向器で露光すべきパターンの
有無に応じてビームを切換え、この切換えられたビーム
を上記ビーム切換え用偏向器より後段の光学系により集
束偏向制御して試料上に照射するようにしたものである
。
偏向制御し、この電子ビームを試料上で走査して該試料
上に所望パターンを露光する電子ビーム露光装置におい
て、2つの電子銃及びビーム切換え用偏向器を用い、上
記電子銃からの各ビームを上記ビーム切換え用園向器の
偏向中心で交差させ、該偏向器で露光すべきパターンの
有無に応じてビームを切換え、この切換えられたビーム
を上記ビーム切換え用偏向器より後段の光学系により集
束偏向制御して試料上に照射するようにしたものである
。
そして、このビームの切換えにより、パターン領域に対
してはビーム電流が大でビーム径若しくはビーム分解能
が小のビームで露光し、非パターン領域に対してはビー
ム電流が小でビーム径若しくはビーム分解能が大のビー
ムで露光するようにしたものである。
してはビーム電流が大でビーム径若しくはビーム分解能
が小のビームで露光し、非パターン領域に対してはビー
ム電流が小でビーム径若しくはビーム分解能が大のビー
ムで露光するようにしたものである。
本発明によれば、非パターン領域を露光するのに新たに
ビーム走査する必要がなく、通常のビーム走査時に該領
域を露光することができる。このため、スルーブツトの
低下を招くことなく、近接効果の補正を行うことができ
る。ざらに、各種レンズ条件等を予め設定しておけば、
ビーム切換え用偏向器の偏向電圧を切換えるのみで、パ
ターン領黛の露光に用いるビームと非パターン領域の露
光に用いるビームとをビーム走査中に容易に切換えるこ
とができる。
ビーム走査する必要がなく、通常のビーム走査時に該領
域を露光することができる。このため、スルーブツトの
低下を招くことなく、近接効果の補正を行うことができ
る。ざらに、各種レンズ条件等を予め設定しておけば、
ビーム切換え用偏向器の偏向電圧を切換えるのみで、パ
ターン領黛の露光に用いるビームと非パターン領域の露
光に用いるビームとをビーム走査中に容易に切換えるこ
とができる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム露光装置の光
学系を示す概略構成図である。図中11は第1の電子銃
であり、この電子銃11から放出された電子ビームはレ
ンズ12.13.14゜15を介して試料面16上に照
射される。即ち、電子銃11の作るクロスオーバPIが
コンデンサレンズ12,13.14により縮小され、さ
らに対物レンズ15により縮小されて試料面16上に結
像されるものとなっている。レンズ13.14間のクロ
スオーバ像P3の位置には、ビームを0N−OFFする
ためのブランキング電極17が配置されている。また、
レンズ14,151i1には、ビームを試料面16上で
X方向(紙面左右方向)及びY方向(紙面表裏方向)に
走査するビーム走査用偏向器18が配置されている。
学系を示す概略構成図である。図中11は第1の電子銃
であり、この電子銃11から放出された電子ビームはレ
ンズ12.13.14゜15を介して試料面16上に照
射される。即ち、電子銃11の作るクロスオーバPIが
コンデンサレンズ12,13.14により縮小され、さ
らに対物レンズ15により縮小されて試料面16上に結
像されるものとなっている。レンズ13.14間のクロ
スオーバ像P3の位置には、ビームを0N−OFFする
ためのブランキング電極17が配置されている。また、
レンズ14,151i1には、ビームを試料面16上で
X方向(紙面左右方向)及びY方向(紙面表裏方向)に
走査するビーム走査用偏向器18が配置されている。
ここまでの基本構成は従来と同様であり、本装置がこれ
と異なる点は、第2の電子銃21.電子レンズ22.偏
向コイル23及びビーム切換え用偏向器24を設けたこ
とにある。即ち、前記レンズ12゜13間のクロスオー
バ@Pzの位置付近には、高速静電偏向器等からなるビ
ーム切換え用偏向器24が配置されている。そして、電
子銃21からの電子ビームはレンズ22及びコイル23
を介してビーム切換え用偏向器24の偏向中心を通り、
前記第1の電子銃11からの電子ビームと交差するもの
となっている。
と異なる点は、第2の電子銃21.電子レンズ22.偏
向コイル23及びビーム切換え用偏向器24を設けたこ
とにある。即ち、前記レンズ12゜13間のクロスオー
バ@Pzの位置付近には、高速静電偏向器等からなるビ
ーム切換え用偏向器24が配置されている。そして、電
子銃21からの電子ビームはレンズ22及びコイル23
を介してビーム切換え用偏向器24の偏向中心を通り、
前記第1の電子銃11からの電子ビームと交差するもの
となっている。
次に、上記構成された実施例装置の作用について説明す
る。
る。
まず、ビーム切換え用偏向器24に偏向電圧を印加しな
い状態にすると、図中実線に示す如く第1の電子銃11
からのビームが選択され、このビームがビーム切換え用
偏向器24より下方の光学系により集束偏向制御されて
試料面16上に照射される。ここで、第1の電子銃11
側の電子レンズ12及びレンズ13.14.15を調節
して、試料面16上に結像されるクロスオーバ像の大き
さくビーム径)及びビーム電流を所定の値に設定する。
い状態にすると、図中実線に示す如く第1の電子銃11
からのビームが選択され、このビームがビーム切換え用
偏向器24より下方の光学系により集束偏向制御されて
試料面16上に照射される。ここで、第1の電子銃11
側の電子レンズ12及びレンズ13.14.15を調節
して、試料面16上に結像されるクロスオーバ像の大き
さくビーム径)及びビーム電流を所定の値に設定する。
つまり、クロスオーバ像P2が試料面16上に結像され
る条件に設定する。このときのビーム(第1のビーム)
は、従来の電子ビーム露光装置で用いるビームと同様で
あり、パターン領域の露光に用いる。
る条件に設定する。このときのビーム(第1のビーム)
は、従来の電子ビーム露光装置で用いるビームと同様で
あり、パターン領域の露光に用いる。
一方、ビーム切換え用偏向器24に所定の偏向電圧を印
加すると、図中破線で示す如く第2の電子銃21からの
電子ビームが選択され、このビームがビーム切換え用偏
向器24より下方の光学系により集束偏向制御されて試
料面16上に照射される。ここで、第2の電子銃21側
の電子レンズ22を調節して、クロスオーバ像P2’
が前記クロスオーバ像P2より下方に形成されるように
し、試料面16上に照射されるビームのビーム電流及び
ビーム径が別に定めた所定の値になるようにする。この
ときのビーム(第2のビーム)は、ビーム切換え用偏向
器24より下方の光学系がクロスオーバ像P2を試料面
16上に結像する条件となっているので、ぼけたものと
なる。従って、前記パターン領域を露光する第1のビー
ムに比してビーム径が大きく且つビーム電流が小さいも
ので、この第2のビームを非パターン領域の露光に用い
る。
加すると、図中破線で示す如く第2の電子銃21からの
電子ビームが選択され、このビームがビーム切換え用偏
向器24より下方の光学系により集束偏向制御されて試
料面16上に照射される。ここで、第2の電子銃21側
の電子レンズ22を調節して、クロスオーバ像P2’
が前記クロスオーバ像P2より下方に形成されるように
し、試料面16上に照射されるビームのビーム電流及び
ビーム径が別に定めた所定の値になるようにする。この
ときのビーム(第2のビーム)は、ビーム切換え用偏向
器24より下方の光学系がクロスオーバ像P2を試料面
16上に結像する条件となっているので、ぼけたものと
なる。従って、前記パターン領域を露光する第1のビー
ムに比してビーム径が大きく且つビーム電流が小さいも
ので、この第2のビームを非パターン領域の露光に用い
る。
このようにビーム切換え用偏向器24に印加する偏向電
圧を切換えることにより、2種類のビームを取出すこと
ができる。従って、ビーム走査用偏向器18によって、
電子ビームを試料面16上を一定速度で走査しながら、
パターン領域を第1のビームで描画し、パターンのない
部分(背景部)を第2のビームで描画することができる
。これにより、近接効果の補正を行うことができ、描画
精度の向上をはかり得る。
圧を切換えることにより、2種類のビームを取出すこと
ができる。従って、ビーム走査用偏向器18によって、
電子ビームを試料面16上を一定速度で走査しながら、
パターン領域を第1のビームで描画し、パターンのない
部分(背景部)を第2のビームで描画することができる
。これにより、近接効果の補正を行うことができ、描画
精度の向上をはかり得る。
このように本実施例装置によれば、ビーム切換え用偏向
器24の偏向電圧をパターンデータに従って切換えるこ
とにより、ビーム径が小さくビーム電流が大きい第1の
ビームと、ビーム径が大きくビーム電流が小さい第2の
ビームに切換えることができる。そしてこの場合、ビー
ムの一走査中に上記切換えを行い得るので、非パターン
領域の描画をパターン領域の描画時のビーム走査で同時
に行うことができる。このため、近接効果補正のために
同一ラインで2回のビーム走査を行う必要がなく、換言
すれば描画スルーブツトを低下させることなく、近接効
果の補正を行うことができる。
器24の偏向電圧をパターンデータに従って切換えるこ
とにより、ビーム径が小さくビーム電流が大きい第1の
ビームと、ビーム径が大きくビーム電流が小さい第2の
ビームに切換えることができる。そしてこの場合、ビー
ムの一走査中に上記切換えを行い得るので、非パターン
領域の描画をパターン領域の描画時のビーム走査で同時
に行うことができる。このため、近接効果補正のために
同一ラインで2回のビーム走査を行う必要がなく、換言
すれば描画スルーブツトを低下させることなく、近接効
果の補正を行うことができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記第2の電子銃側に設けた偏向コイルは
、第1及び第2の電子銃からの各ビームの光軸の交差角
を小さくするものであり、必ずしもなくてもよい。また
、第2の電子銃側のビームが作るクロスオーバP2’
のクロスオーバP2とのずれ量は、第2のビームとして
必要なビーム電流及びビーム径等の条件に応じて適宜窓
めればよい。さらに、ビーム切換え用偏向器より後段の
光学系の構造は前記図面に同等限定されるものではなく
、仕様に応じて適宜変更可能である。
い。例えば、前記第2の電子銃側に設けた偏向コイルは
、第1及び第2の電子銃からの各ビームの光軸の交差角
を小さくするものであり、必ずしもなくてもよい。また
、第2の電子銃側のビームが作るクロスオーバP2’
のクロスオーバP2とのずれ量は、第2のビームとして
必要なビーム電流及びビーム径等の条件に応じて適宜窓
めればよい。さらに、ビーム切換え用偏向器より後段の
光学系の構造は前記図面に同等限定されるものではなく
、仕様に応じて適宜変更可能である。
その他、本発賦・の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形
して寅施することができる。
して寅施することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム露光装置の光
学系を示す概略構成図である。 11・・・第1の電子銃、12.13.14.15゜2
2・・・レンズ、16・・・試料面、17・・・ブラン
キング電極、18・・・ビーム走査用偏向器、21・・
・第2の電子銃、23・・・偏向コイル、24・・・ビ
ーム切換え用偏向器。
学系を示す概略構成図である。 11・・・第1の電子銃、12.13.14.15゜2
2・・・レンズ、16・・・試料面、17・・・ブラン
キング電極、18・・・ビーム走査用偏向器、21・・
・第2の電子銃、23・・・偏向コイル、24・・・ビ
ーム切換え用偏向器。
Claims (3)
- (1)電子銃から放射された電子ビームを集束偏向制御
し、この電子ビームを試料上で走査して該試料上に所望
パターンを露光する電子ビーム露光装置において、2つ
の電子銃及びビーム切換え用偏向器を用い、上記電子銃
からの各ビームを上記ビーム切換え用偏向器の偏向中心
で交差させ、該偏向器により露光すべきパターンの有無
に応じてビームを切換えることを特徴とする電子ビーム
露光装置。 - (2)前記ビーム切換え用偏向器として、高速静電偏向
器を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の電子ビーム露光装置。 - (3)前記ビーム切換え用偏向器により、パターン領域
に対してはビーム電流が大でビーム径若しくはビーム分
解能が小さいビームに切換え、非パターン領域に対して
はビーム電流が小でビーム径若しくはビーム分解能が大
のビームに切換えることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電子ビーム露光装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24742584A JPS61125126A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 電子ビ−ム露光装置 |
DE8585114709T DE3571290D1 (en) | 1984-11-22 | 1985-11-19 | A system for continuously exposing desired patterns and their backgrounds on a target surface |
EP85114709A EP0182360B1 (en) | 1984-11-22 | 1985-11-19 | A system for continuously exposing desired patterns and their backgrounds on a target surface |
US07/168,605 US4868395A (en) | 1984-11-22 | 1988-03-04 | Electron beam lithography system for delineating a desired pattern on a target by means of electron beams |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24742584A JPS61125126A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61125126A true JPS61125126A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17163243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24742584A Pending JPS61125126A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61125126A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017168848A (ja) * | 2009-05-20 | 2017-09-21 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. | デュアルパス走査 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58201240A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-24 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 電子ビ−ム・ポテンシヤル切換装置 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24742584A patent/JPS61125126A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58201240A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-24 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 電子ビ−ム・ポテンシヤル切換装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017168848A (ja) * | 2009-05-20 | 2017-09-21 | マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. | デュアルパス走査 |
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