JPS62206828A - 荷電粒子線描画装置 - Google Patents
荷電粒子線描画装置Info
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- JPS62206828A JPS62206828A JP4971886A JP4971886A JPS62206828A JP S62206828 A JPS62206828 A JP S62206828A JP 4971886 A JP4971886 A JP 4971886A JP 4971886 A JP4971886 A JP 4971886A JP S62206828 A JPS62206828 A JP S62206828A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本廃明は電子ビームやイオノビームなどの荷電粒子線に
より集積回路製造用半導体ウェハなどのワーク上に回路
などのパターンを形成する荷電粒子線描画装置に関する
。
より集積回路製造用半導体ウェハなどのワーク上に回路
などのパターンを形成する荷電粒子線描画装置に関する
。
近来、集積回路製造プロセスにおいて半導体ウェハ（ワ
ーク〕上に回路などのパターンを形成するのに、従来の
元を用いる装置に対し、高分解能が得られるなどの利点
を持つ電子ビームやイオン金柑いる荷電粒子線描画装置
が注目されている。
ーク〕上に回路などのパターンを形成するのに、従来の
元を用いる装置に対し、高分解能が得られるなどの利点
を持つ電子ビームやイオン金柑いる荷電粒子線描画装置
が注目されている。
エッチ、シー、７アイフ丁−、アイイーイーイートラン
ザクショ／ンズ オ／ エレクトロン デバイセメ。１
９７９年６６３−６７４頁（Ｈ，Ｃ，Ｐｆ−ｅｉｆｆｅ
ｒ、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ
Ｅｌ−ｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ、ＥＤ−
２６，Ｎｏ、４゜Ａｐｒｉｌ １９７９．ＰＰ６６３
−６７４）に記載さねている第２図に示す如き電子線描
画装置は、単位パターン分ヲ一度にウェハ上に投影でき
るので、比較的高速に描画が行える。本図で、電子線１
はカソード２で生成し、グリッド３とアノード４で制御
・加速されて方形の孔を有するアパーチャ板５で電子線
１の断面を正方形状に整形する。なお、本図においては
便宜上、電子ＮＭ １の軌跡はパターン板９と第一縮小
し／ズ１２の前後の部分のみ図示している。アパーチャ
板５で整形でれた′電子線１ハ、第一コンデンサレンズ
６と第二コンデンサレンズ８の前半とによりパターン板
９に投影される。
ザクショ／ンズ オ／ エレクトロン デバイセメ。１
９７９年６６３−６７４頁（Ｈ，Ｃ，Ｐｆ−ｅｉｆｆｅ
ｒ、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ
Ｅｌ−ｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ、ＥＤ−
２６，Ｎｏ、４゜Ａｐｒｉｌ １９７９．ＰＰ６６３
−６７４）に記載さねている第２図に示す如き電子線描
画装置は、単位パターン分ヲ一度にウェハ上に投影でき
るので、比較的高速に描画が行える。本図で、電子線１
はカソード２で生成し、グリッド３とアノード４で制御
・加速されて方形の孔を有するアパーチャ板５で電子線
１の断面を正方形状に整形する。なお、本図においては
便宜上、電子ＮＭ １の軌跡はパターン板９と第一縮小
し／ズ１２の前後の部分のみ図示している。アパーチャ
板５で整形でれた′電子線１ハ、第一コンデンサレンズ
６と第二コンデンサレンズ８の前半とによりパターン板
９に投影される。
パターン板９には複数種の単位パターン（例えば文字状
パターン）の孔があけられており、そのうちのどの単位
バター７の孔の上に電子線１金投影するかは、第−選択
用偏向板７と第二選択用偏向板８とで電子線１を偏向し
て選択される０パター７板９を通過し、選択された単位
パターンの形状に整形嘔れた電子Ｍｌは、第二コンデン
サレンズ８の後半（パターン板以降の部分）の集束作用
により中心軸方間に曲げられ、第一縮小し／ズ１２の磁
１間に到達する。以下、第一縮小レンズ１２、第二縮小
レンズ１３、および投射レン、（３３１７）各集束磁界
と、静電補正偏向板３１および主偏向ヨー７３２による
偏向用電磁界とにより、選択された単位パターンに相似
の断面形状の電子線ｌをウェハ１５上の所要位置に投射
する。
パターン）の孔があけられており、そのうちのどの単位
バター７の孔の上に電子線１金投影するかは、第−選択
用偏向板７と第二選択用偏向板８とで電子線１を偏向し
て選択される０パター７板９を通過し、選択された単位
パターンの形状に整形嘔れた電子Ｍｌは、第二コンデン
サレンズ８の後半（パターン板以降の部分）の集束作用
により中心軸方間に曲げられ、第一縮小し／ズ１２の磁
１間に到達する。以下、第一縮小レンズ１２、第二縮小
レンズ１３、および投射レン、（３３１７）各集束磁界
と、静電補正偏向板３１および主偏向ヨー７３２による
偏向用電磁界とにより、選択された単位パターンに相似
の断面形状の電子線ｌをウェハ１５上の所要位置に投射
する。
次にパターン板９上の同一または別個の単位パターンを
選択し、ウェハ１５の所望場所に投射する。久々と同様
な操作をくり返し、ウェハ１５上に回路その他のパター
ンを合成・描画する。
選択し、ウェハ１５の所望場所に投射する。久々と同様
な操作をくり返し、ウェハ１５上に回路その他のパター
ンを合成・描画する。
〔発明が解決しようとしている問題点〕第２図に示す従
来の−ｓ、ｆＭは１次のような問題点がある。先ず、電
子線１（荷電粒子線）は、パターン板９を通過後、第一
縮小レンズ１２の領域に入る前に、電子線１が中心軸（
第一および第二選択用偏向板７，８による偏同作用全受
けない場合の電子線１の通路）に一致し中心軸に沿って
進行するようにはしてないので、第一縮小レンズ１２゜
第二縮小レンズ１３．投射レンズ３３、静電補正偏向板
３１、主偏向ヨーク３２の各電磁界がそれぞれ電子線１
のウェハ１５上への投射位１を奮変える要素になってい
る。従ってこれらの総合作用を勘案して、静電補正偏向
板３１で適当な偏向電界を発生させ補正しなけれはなら
ず、調節が複雑で位置再現性も劣るという問題があった
。また、第一縮小レンズ１２や第二縮小し７ズ１３を通
る電子ＩＩｉ！１が中心軸を通らない（これらレンズの
回転対称中心線から外れたり、斜めに交差して入射した
りする）ので、収差の小さい近軸電子線の条件からのず
れが大きくなり易い。従って、第一と第二選択用偏向板
７，８であまり電子線１を振らさないようにして、第一
縮小レンズ１２−？第二縮小レンズ１３でのレンズ収差
の発生を抑える必要があり、パターン板９に設ける単位
パターンは比較的少種類に限定せざるを得ないという問
題点もあった。
来の−ｓ、ｆＭは１次のような問題点がある。先ず、電
子線１（荷電粒子線）は、パターン板９を通過後、第一
縮小レンズ１２の領域に入る前に、電子線１が中心軸（
第一および第二選択用偏向板７，８による偏同作用全受
けない場合の電子線１の通路）に一致し中心軸に沿って
進行するようにはしてないので、第一縮小レンズ１２゜
第二縮小レンズ１３．投射レンズ３３、静電補正偏向板
３１、主偏向ヨーク３２の各電磁界がそれぞれ電子線１
のウェハ１５上への投射位１を奮変える要素になってい
る。従ってこれらの総合作用を勘案して、静電補正偏向
板３１で適当な偏向電界を発生させ補正しなけれはなら
ず、調節が複雑で位置再現性も劣るという問題があった
。また、第一縮小レンズ１２や第二縮小し７ズ１３を通
る電子ＩＩｉ！１が中心軸を通らない（これらレンズの
回転対称中心線から外れたり、斜めに交差して入射した
りする）ので、収差の小さい近軸電子線の条件からのず
れが大きくなり易い。従って、第一と第二選択用偏向板
７，８であまり電子線１を振らさないようにして、第一
縮小レンズ１２−？第二縮小レンズ１３でのレンズ収差
の発生を抑える必要があり、パターン板９に設ける単位
パターンは比較的少種類に限定せざるを得ないという問
題点もあった。
本発明の目的は、荷電粒子線の軌道の制御や調節が容易
で、投射位置再現性が良く、比較的多種類の単位パター
ン使用し得る荷電粒子線描画装置を提供することにある
。
で、投射位置再現性が良く、比較的多種類の単位パター
ン使用し得る荷電粒子線描画装置を提供することにある
。
本発明によれば、複数種の単位パターンを飛び飛びに穿
ったパターン板と、このパターン板上の選択した単位パ
ターンに荷電粒子線を向ける手段と、該単位パターンの
形に断面が成形されてパターン板を通過する荷電粒子線
を一定軌道に沿わせるようにする集束側同系と１次々に
選択した単位パターンによりワーク上に所定のパターン
状に荷電粒子線投射跡を合成せしめる機構とを備えた荷
’ｉｘ粒子線描画装置が得られる。
ったパターン板と、このパターン板上の選択した単位パ
ターンに荷電粒子線を向ける手段と、該単位パターンの
形に断面が成形されてパターン板を通過する荷電粒子線
を一定軌道に沿わせるようにする集束側同系と１次々に
選択した単位パターンによりワーク上に所定のパターン
状に荷電粒子線投射跡を合成せしめる機構とを備えた荷
’ｉｘ粒子線描画装置が得られる。
以下本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図１ａｌは本発明の一実施例の要部を示す断面斜視
図であり、本図において電子線１、カソード２、グリッ
ド３、アノード４．アパーチャ板５Ｊ選択用静電偏同板
７、パターン板９、予備補正用側同板１０．主補正用偏
同板１１、ウェハ１５、ブランキング用偏向板１６．ブ
ランキング用アパーチャ板１７は高度の真空状態の空間
内を占めている。カソード２％グリッド３、アノード４
からなる三極電子銃は電子線１を発生し、四角形の孔を
有するアパーチャ板５を通過した電子線１は第一コンデ
ンサレンズ６と第二コンデンサレンズ８の前半部分とに
よりパターン板９に投影される。
図であり、本図において電子線１、カソード２、グリッ
ド３、アノード４．アパーチャ板５Ｊ選択用静電偏同板
７、パターン板９、予備補正用側同板１０．主補正用偏
同板１１、ウェハ１５、ブランキング用偏向板１６．ブ
ランキング用アパーチャ板１７は高度の真空状態の空間
内を占めている。カソード２％グリッド３、アノード４
からなる三極電子銃は電子線１を発生し、四角形の孔を
有するアパーチャ板５を通過した電子線１は第一コンデ
ンサレンズ６と第二コンデンサレンズ８の前半部分とに
よりパターン板９に投影される。
パターン板９には種々の単位パターン形状に電子線１金
成形する孔が飛ひ飛びにあけられており、アパーチャ板
５で四角形断面となった電子線１がこの内の一つの単位
パター７部分う大きさの四角形となってパターン板９上
に当たる。選択用静電−同板７が電子線１を偏向して所
妥の単位バターノ上へ電子線ｌｔ導く。選択された単位
バター７の形状に成形さｎｆｃ電子線１は第二コンデン
サレンズ８の麦半部分の本末作用で電子銃の中心軸延長
線上の方向に戻され、予備補正用偏向板１０と主補正用
ｌ＃４同板とに１選択される単位バター７毎に予め設定
された適当な偏量電圧？ｔ：Ｉ］ノ用することにより上
述中心軸に沿って電子趣１を進行させるようにする。こ
の第二コンデンサレンズ８の後半部分によりレンズ作用
は単位パターン形状の電子線１の拡大（虚）像を形成す
るが％続く第一縮小し／ズ１２および第二縮小レンズ１
３によりクエ・・１５上に縮小像をＭはせる。“位置決
め用偏同コイル１４がウェハ１５における電子線１の照
射位置ン・制御する。ブランキング用偏向板１６とブラ
ンキング用アパーチャ板１７により電子線１をウェハ１
５上に照射させたり遮断（ブランキング）したりする。
成形する孔が飛ひ飛びにあけられており、アパーチャ板
５で四角形断面となった電子線１がこの内の一つの単位
パター７部分う大きさの四角形となってパターン板９上
に当たる。選択用静電−同板７が電子線１を偏向して所
妥の単位バターノ上へ電子線ｌｔ導く。選択された単位
バター７の形状に成形さｎｆｃ電子線１は第二コンデン
サレンズ８の麦半部分の本末作用で電子銃の中心軸延長
線上の方向に戻され、予備補正用偏向板１０と主補正用
ｌ＃４同板とに１選択される単位バター７毎に予め設定
された適当な偏量電圧？ｔ：Ｉ］ノ用することにより上
述中心軸に沿って電子趣１を進行させるようにする。こ
の第二コンデンサレンズ８の後半部分によりレンズ作用
は単位パターン形状の電子線１の拡大（虚）像を形成す
るが％続く第一縮小し／ズ１２および第二縮小レンズ１
３によりクエ・・１５上に縮小像をＭはせる。“位置決
め用偏同コイル１４がウェハ１５における電子線１の照
射位置ン・制御する。ブランキング用偏向板１６とブラ
ンキング用アパーチャ板１７により電子線１をウェハ１
５上に照射させたり遮断（ブランキング）したりする。
第１図（ｂｌおよびＩｃＩが第１図１２１の装置での電
子光学的結像関係を示し、パターン板５で成形された電
子線断面形状が中間結像位置２１で結像後ウェハ１５に
縮小結像するようにしている。一方、電子線１は電子銃
付近のクロスオーバー２２で細く絞られるが、第一コン
デンサレンズ６でその像ヲ選択用静電偏同板７付近に結
ばせている。そして第二コンデンサレンズ８により主補
正用偏向板１１付近で再結像させ、更に第一縮小レンズ
１２と第二縮小レンズ１３とによりその再々結像位を全
位置決め用偏向コイル１４に合わせ、各偏向板や偏向コ
イルにおける電子線１をなるべく細くして偏向による歪
の発生を少なくしてい−る。なお、第一コンデンサレン
ズ６と第二コンデンサレンズ８の前半部とにより、アパ
ーチャ板５のアパーチャ（四角形）の像をパターン板９
上に形成している。
子光学的結像関係を示し、パターン板５で成形された電
子線断面形状が中間結像位置２１で結像後ウェハ１５に
縮小結像するようにしている。一方、電子線１は電子銃
付近のクロスオーバー２２で細く絞られるが、第一コン
デンサレンズ６でその像ヲ選択用静電偏同板７付近に結
ばせている。そして第二コンデンサレンズ８により主補
正用偏向板１１付近で再結像させ、更に第一縮小レンズ
１２と第二縮小レンズ１３とによりその再々結像位を全
位置決め用偏向コイル１４に合わせ、各偏向板や偏向コ
イルにおける電子線１をなるべく細くして偏向による歪
の発生を少なくしてい−る。なお、第一コンデンサレン
ズ６と第二コンデンサレンズ８の前半部とにより、アパ
ーチャ板５のアパーチャ（四角形）の像をパターン板９
上に形成している。
収差などの対策として、ダイナミ９クフォーカスや（ダ
イナミック）スティグマトール用のコイル等全適宜追設
してもよいことは勿論である。また、本実施例ではアパ
ーチャ板５で予め電子線１を四角形に成形しているが、
四角形の代りに他の形状、ｆｌｌえは円形にしてもよい
。あるいはアパーチャ板５をここに設けないで、バター
７板９からウェハ１５までの間の適当な箇所に設けるよ
うにすることもできる。その他、本発明の基本構成を変
えないでいろいろな変形が考えられる。
イナミック）スティグマトール用のコイル等全適宜追設
してもよいことは勿論である。また、本実施例ではアパ
ーチャ板５で予め電子線１を四角形に成形しているが、
四角形の代りに他の形状、ｆｌｌえは円形にしてもよい
。あるいはアパーチャ板５をここに設けないで、バター
７板９からウェハ１５までの間の適当な箇所に設けるよ
うにすることもできる。その他、本発明の基本構成を変
えないでいろいろな変形が考えられる。
なお、単位パターン（群の組み合わせ）だけでは描き切
れないバター７部分に対しては、パターン板に円形また
は四角形のアパーチャのみからなる単位パターンも設け
ておき、それ全通過させた荷電粒子線により従来式の描
画法によりその部分のバター７を形成してもよい。
れないバター７部分に対しては、パターン板に円形また
は四角形のアパーチャのみからなる単位パターンも設け
ておき、それ全通過させた荷電粒子線により従来式の描
画法によりその部分のバター７を形成してもよい。
本装置によるパターン形成の実施例としては。
電子ビームやイオンビームによるフォトレジストの露光
、イオンビームによる直接ウェハへの（レジスト・マス
クなしての）イオン注入やエツチングなどが考えられる
。そして半導体集積回路メモリやゲートアレイなどはウ
ェハプロセスで形成ｆべきパターンが比較的単純なので
、単位パターンの種類をそれほど多く用意しないですみ
、本発明装＋ｔ’に応用する対象として轡に適している
。
、イオンビームによる直接ウェハへの（レジスト・マス
クなしての）イオン注入やエツチングなどが考えられる
。そして半導体集積回路メモリやゲートアレイなどはウ
ェハプロセスで形成ｆべきパターンが比較的単純なので
、単位パターンの種類をそれほど多く用意しないですみ
、本発明装＋ｔ’に応用する対象として轡に適している
。
本発明は、単位バター７の選択後、荷電粒子線を一旦中
心軸上に再合致するようにしているので。
心軸上に再合致するようにしているので。
それ以降のレンズや偏向系による荷電粒子線の制御や調
節が単純化されるという効果をもたらす。
節が単純化されるという効果をもたらす。
また％荷電粒子縁がこｎらのレンズの中心軸を通りレン
ズ収差の発生が少なく、投射位置の再現性も同上するた
め、多種の単位パターンを取り扱えて応用範囲が広くな
るという効果も得られる。
ズ収差の発生が少なく、投射位置の再現性も同上するた
め、多種の単位パターンを取り扱えて応用範囲が広くな
るという効果も得られる。
第１図（ａｔは本発明の一実施例の要部の断面斜視図、
第１図１２１ 、 （ｃｌは第１図（ａｌの装置の′ｄ
子元学的ａ像の関係図、第２図Ｆｉ、従来の装置の要部
の断面斜初図である。 １・・・・・・電子線、２・・・・・・カンード、５・
・・・・・アパーチャ板、６・・・・・・第一コンデン
サレンズ、７・・・・・・選択用静１１Ｌ４１Ｍ同板、
８・・・・・・第二コンデンサレンズ。 ９・・・・・・パターン板、１０・・・・・・予備補正
用例同板、１１・・・・・・主補正用偏向板、１２・・
・・・・第一縮小レンズ、１３・・・・・・第二縮小レ
ンズ、１４・・印・位置決め用偏向コイル、１５・・・
・・・ウェハ、２１・・・・・・中間結像位置、２２・
・・・・・クロスオーバ。 つｆ５ｆＴジ”Ｊｔａノ 筋２図
第１図１２１ 、 （ｃｌは第１図（ａｌの装置の′ｄ
子元学的ａ像の関係図、第２図Ｆｉ、従来の装置の要部
の断面斜初図である。 １・・・・・・電子線、２・・・・・・カンード、５・
・・・・・アパーチャ板、６・・・・・・第一コンデン
サレンズ、７・・・・・・選択用静１１Ｌ４１Ｍ同板、
８・・・・・・第二コンデンサレンズ。 ９・・・・・・パターン板、１０・・・・・・予備補正
用例同板、１１・・・・・・主補正用偏向板、１２・・
・・・・第一縮小レンズ、１３・・・・・・第二縮小レ
ンズ、１４・・印・位置決め用偏向コイル、１５・・・
・・・ウェハ、２１・・・・・・中間結像位置、２２・
・・・・・クロスオーバ。 つｆ５ｆＴジ”Ｊｔａノ 筋２図
Claims (1)
- 複数種の単位パターンを飛び飛びに穿ったパターン板と
、このパターン板上の選択した単位パターンに荷電粒子
線を向ける手段と、単位パターンの形に断面が成形され
てパターン板を通過する成形荷電粒子線を一定軌道に沿
わせるようにする集束偏向系と、次々と選択した単位パ
ターンによりワーク上に所定のパターン状に荷電粒子線
入射跡を合成せしめる機構を備えたことを特徴とする荷
電粒子線描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4971886A JPS62206828A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 荷電粒子線描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4971886A JPS62206828A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 荷電粒子線描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62206828A true JPS62206828A (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=12838966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4971886A Pending JPS62206828A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 荷電粒子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62206828A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03119717A (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-22 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子露光装置および露光方法 |
| US5757015A (en) * | 1995-06-08 | 1998-05-26 | Fujitsu Limited | Charged-particle-beam exposure device and charged-particle-beam exposure method |
| JP2007188937A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429981A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Ibm | Device for radiating electron beam |
| JPS59169131A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Hitachi Ltd | 電子線描画方法および装置 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP4971886A patent/JPS62206828A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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