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JP2014138163A - Electronic exposure apparatus - Google Patents

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JP2014138163A
JP2014138163A JP2013007434A JP2013007434A JP2014138163A JP 2014138163 A JP2014138163 A JP 2014138163A JP 2013007434 A JP2013007434 A JP 2013007434A JP 2013007434 A JP2013007434 A JP 2013007434A JP 2014138163 A JP2014138163 A JP 2014138163A
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surface pattern
electron
pattern
electrons
generation unit
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JP2013007434A
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Takeshi Murakami
武司 村上
Takuji Sofugawa
拓司 曽布川
Tsutomu Karimata
努 狩俣
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic exposure apparatus which allows for drastic reduction in the time required for stage movement or stage establishment, while enhancing the throughput drastically.SOLUTION: An electronic exposure apparatus 1 includes: a surface pattern electron generation unit 2 for generating electrons in planar pattern; a surface pattern control unit 3 for controlling the pattern of electrons generated from the surface pattern electron generation unit 2; and a mapping projection unit 9 for projection mapping the electrons generated from the surface pattern electron generation unit 2 to an imaging position on the exposed surface of an exposed member S. The mapping projection unit 9 is arranged in the vicinity of the surface pattern electron generation unit 2, and includes an electromagnetic lens 14 for generating magnetic field lines penetrating the surface pattern electron generation unit 2, and a magnetic field control unit 15 for making the electrons generated from the surface pattern electron generation unit 2 form an image a plurality of times by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone, by controlling the strength of a magnetic field generated from the electromagnetic lens 14.

Description

本発明は、被露光面上に電子を写像投影して露光を行う電子露光装置に関する。   The present invention relates to an electronic exposure apparatus that performs exposure by projecting electrons onto a surface to be exposed.

従来から、半導体デバイスの製造工程において、半導体ウエハなどの被露光部材に電子を写像投影して露光を行う電子露光装置が用いられている。従来の電子露光装置では、例えば、光電面から平面的なパターン(二次元的なパターン)で電子を発生させ、その電子を被露光面上に写像投影することにより、露光が行われる(例えば特許文献1および特許文献2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic exposure apparatus that performs exposure by projecting electrons onto an exposed member such as a semiconductor wafer has been used in a semiconductor device manufacturing process. In a conventional electronic exposure apparatus, for example, electrons are generated in a planar pattern (two-dimensional pattern) from a photocathode, and exposure is performed by projecting the electrons onto an exposed surface (for example, patents). Reference 1 and Patent Document 2).

このような従来の電子露光装置を用いて露光を行う場合には、一般的に、ステップ&リピート方式が採用されていた。例えば、矩形の光電面から発生した電子(矩形パターンの電子)を被露光面に写像投影すると、露光されるエリアは矩形エリアとなる。ステップ&リピート方式では、まず1つの矩形エリアの露光を行い、その露光が完了すると、ステージを移動させて、隣の矩形エリアの露光を行う。以降、この工程を繰り返すことになる。   In general, when performing exposure using such a conventional electronic exposure apparatus, a step & repeat method has been adopted. For example, when electrons generated from a rectangular photocathode (rectangular pattern electrons) are projected onto a surface to be exposed, the exposed area becomes a rectangular area. In the step-and-repeat method, one rectangular area is first exposed, and when the exposure is completed, the stage is moved and the adjacent rectangular area is exposed. Thereafter, this process is repeated.

特公平7−44144号公報Japanese Patent Publication No. 7-44144 特許第3340468号公報Japanese Patent No. 3340468

従来の電子露光装置においては、一括露光で(結像条件を変えないで)露光が行われる。ところが、一括露光(一つの結像条件)で露光をする場合、露光エリアを大きくしようとすると、軸外収差による像ボケが発生してしまう。そのため、一括露光で露光することのできる露光エリアの大きさには限界があるという問題があった。   In a conventional electronic exposure apparatus, exposure is performed by batch exposure (without changing imaging conditions). However, when exposure is performed with collective exposure (one imaging condition), image blur due to off-axis aberration occurs when the exposure area is increased. Therefore, there is a problem that there is a limit to the size of the exposure area that can be exposed by batch exposure.

例えば、写像投影に用いられる電磁レンズのフォーカス(dz)が0.3μmの場合、光軸中心(光軸からの離間距離が0μm)ではビームの広がりが6nmであり、光軸からの離間距離が50μmおよび100μmではビームの広がりが6nm弱であり、光軸からの離間距離が150μmではビームの広がりが9nmであり、光軸からの離間距離が200μmではビームの広がりが18nmである(図6参照)。被露光面上での像ボケ(ビームの広がり)が7.5nmまで許容できると仮定した場合、フォーカス(dz)が0.3μmの条件では、光軸からの離間距離が0μm〜100μmの領域までしか露光(一括露光)することができないことになる。   For example, when the focus (dz) of the electromagnetic lens used for mapping projection is 0.3 μm, the beam spread is 6 nm at the center of the optical axis (the distance from the optical axis is 0 μm), and the distance from the optical axis is At 50 μm and 100 μm, the beam spread is less than 6 nm, when the separation distance from the optical axis is 150 μm, the beam spread is 9 nm, and when the separation distance from the optical axis is 200 μm, the beam spread is 18 nm (see FIG. 6). ). Assuming that the image blur (expansion of beam) on the surface to be exposed can be tolerated up to 7.5 nm, when the focus (dz) is 0.3 μm, the distance from the optical axis is 0 μm to 100 μm. Only exposure (batch exposure) can be performed.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、従来に比べて露光エリアを大きくすることが可能になり、その結果、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減でき、スループットを大幅に向上することのできる電子露光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to increase the exposure area as compared with the prior art. As a result, the time required for stage movement and stage establishment can be greatly reduced, and the throughput can be greatly increased. It is an object of the present invention to provide an electronic exposure apparatus that can be improved.

本発明の電子露光装置は、平面的なパターンで電子を発生する面パターン電子発生部と、前記面パターン電子発生部から発生させる前記電子のパターンを制御する面パターン制御部と、前記面パターン電子発生部から発生した電子を、被露光部材の被露光面上の結像位置に写像投影する写像投影部と、を備え、前記写像投影部は、前記面パターン電子発生部の近傍に配置され、前記面パターン電子発生部を貫通する磁力線を発生させる電磁レンズと、前記電磁レンズで発生させる磁場の強さを制御して、前記面パターン電子発生部から発生した電子を前期電磁レンズ単独の磁場によって少なくとも2回以上の結像を生じさせる磁場制御部と、を備える。   The electron exposure apparatus of the present invention includes a surface pattern electron generator that generates electrons in a planar pattern, a surface pattern controller that controls the pattern of electrons generated from the surface pattern electron generator, and the surface pattern electrons. A mapping projection unit that maps and projects electrons generated from the generation unit to an imaging position on an exposed surface of a member to be exposed, and the mapping projection unit is disposed in the vicinity of the surface pattern electron generation unit, An electromagnetic lens that generates a magnetic force line penetrating the surface pattern electron generator, and a strength of a magnetic field generated by the electromagnetic lens is controlled, so that electrons generated from the surface pattern electron generator are generated by a magnetic field of the previous electromagnetic lens alone. And a magnetic field control unit that causes image formation at least twice.

このように、面パターン電子発生部から発生した電子を一つのレンズで少なくとも2回以上の結像を生じさせることにより、従来のような1回の結像の場合に比べて、一括露光可能な露光エリアを大きくすることができる。したがって、従来のように小さな露光エリアでステージ移動やステージ制定を何度も行う場合に比べて、ステージ移動やステージ制定を行う回数を減らすことができる。そのため、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減することができ、スループットを大幅に向上することができる。   In this way, the electrons generated from the surface pattern electron generator can form an image at least twice with a single lens, thereby making it possible to perform batch exposure as compared with the conventional one-time image formation. The exposure area can be increased. Therefore, the number of stage movements and stage establishments can be reduced as compared with the case where stage movements and stage establishments are performed many times in a small exposure area as in the prior art. Therefore, the time required for stage movement and stage establishment can be greatly reduced, and the throughput can be greatly improved.

また、本発明の電子露光装置では、前記面パターン電子発生部は、平面的なパターンで光を発生する面パターン光発生部と、前記光を透過する透明基材と、前記透明基材を透過した光を受けて電子を放射する光電変換部材とで構成され、前記面パターン制御部は、前記面パターン光発生部から発生させる前記光のパターンを制御してもよい。   In the electronic exposure apparatus of the present invention, the surface pattern electron generation unit includes a surface pattern light generation unit that generates light in a planar pattern, a transparent base material that transmits the light, and the transparent base material. The surface pattern control unit may control the pattern of the light generated from the surface pattern light generation unit.

このように、面パターン電子発生部を、面パターン光発生部と透明基材と光電変換部材で構成することにより、面パターン光発生部から発生させる光のパターンを制御することによって、面パターン電子発生部から発生させる電子のパターン(平面的なパターン)を制御することができる。   Thus, by configuring the surface pattern electron generator with the surface pattern light generator, the transparent substrate, and the photoelectric conversion member, the surface pattern electrons are controlled by controlling the pattern of light generated from the surface pattern light generator. The pattern (planar pattern) of electrons generated from the generation unit can be controlled.

また、本発明の電子露光装置では、前記面パターン電子発生部は、平面的に配置された複数の電子源のアレイで構成され、前記面パターン制御部は、前記複数の電子源からの電子の発生を制御して、平面的なパターンで電子を発生させてもよい。   In the electron exposure apparatus of the present invention, the surface pattern electron generation unit is configured by an array of a plurality of electron sources arranged in a plane, and the surface pattern control unit is configured to transmit electrons from the plurality of electron sources. The generation may be controlled to generate electrons in a planar pattern.

このように、面パターン電子発生部を、複数の電子源のアレイで構成することにより、複数の電子源からの電子の発生を制御することによって、面パターン電子発生部から発生させる電子のパターン(平面的なパターン)を制御することができる。   In this way, by configuring the surface pattern electron generator with an array of a plurality of electron sources, the generation of electrons from the surface pattern electron generator (by controlling the generation of electrons from the plurality of electron sources ( The planar pattern) can be controlled.

本発明によれば、従来に比べて露光エリアを大きくすることが可能になり、その結果、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減でき、スループットを大幅に向上することができる。   According to the present invention, it is possible to enlarge the exposure area as compared with the prior art, and as a result, the time required for stage movement and stage establishment can be greatly reduced, and the throughput can be greatly improved.

本発明の第1の実施の形態における電子露光装置の説明図である。It is explanatory drawing of the electronic exposure apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の電子露光装置(1つのレンズで1回結像させた場合)におけるフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the focus and image blurring (beam spread) in the electronic exposure apparatus (when forming an image once with one lens) of the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態の電子露光装置(1つのレンズで2回結像させた場合)におけるフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the focus and image blurring (beam spread) in the electronic exposure apparatus of the first embodiment of the present invention (when imaging is performed twice with one lens). 本発明の第1の実施の形態の電子露光装置(1つのレンズで3回結像させた場合)におけるフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the focus and image blurring (beam spread) in the electronic exposure apparatus (when forming an image three times with one lens) of the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態における電子露光装置の説明図である。It is explanatory drawing of the electronic exposure apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 従来の電子露光装置におけるフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the focus and image blurring (beam spread) in the conventional electronic exposure apparatus.

以下、本発明の実施の形態の電子露光装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、半導体プロセス等に用いられる電子露光装置の場合を例示する。   Hereinafter, an electronic exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example of an electronic exposure apparatus used in a semiconductor process or the like is illustrated.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の電子露光装置の構成を、図面を参照して説明する。図1および図2は、本実施の形態の電子露光装置の構成を示す説明図である。図1および図2に示すように、電子露光装置1には、平面的な(二次元的な)パターンで電子を発生する面パターン電子発生部2と、面パターン電子発生部2から発生させる電子のパターンを制御する面パターン制御部3が備えられている。
(First embodiment)
The configuration of the electronic exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are explanatory views showing the configuration of the electronic exposure apparatus of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the electron exposure apparatus 1 includes a surface pattern electron generator 2 that generates electrons in a planar (two-dimensional) pattern and electrons generated from the surface pattern electron generator 2. A surface pattern control unit 3 for controlling the pattern is provided.

本実施の形態では、面パターン電子発生部2は、平面的な(二次元的な)パターンで光を発生する面パターン光発生部4と、光を透過する透明基材5と、透明基材5を透過した光を受けて電子を放射する光電変換部材6とで構成されている。面パターン制御部3は、面パターン光発生部4から発生させる光のパターンを制御する。面パターン光発生部4は、二次元的に選択的な明暗のある面パターン光を照射する。光電変換部材6は、例えば、光を受けて光電効果により電子を放出する薄膜(光電変換膜)である。面パターン光発生部4と光電変換部材6とが離間している場合には、面パターン光発生部4から発生したパターン光を光電変換部材6の上に投影するための光学系が設けられる。なお、面パターン光発生部4と光電変換部材6が密着している場合、あるいは、直進性の良い光(レーザー光など)を用いる場合には、光学系は不要である。   In the present embodiment, the surface pattern electron generator 2 includes a surface pattern light generator 4 that generates light in a planar (two-dimensional) pattern, a transparent substrate 5 that transmits light, and a transparent substrate. And a photoelectric conversion member 6 that emits electrons upon receiving the light transmitted through 5. The surface pattern control unit 3 controls the pattern of light generated from the surface pattern light generation unit 4. The surface pattern light generating unit 4 irradiates surface pattern light having two-dimensionally selective brightness. The photoelectric conversion member 6 is, for example, a thin film (photoelectric conversion film) that receives light and emits electrons by a photoelectric effect. When the surface pattern light generator 4 and the photoelectric conversion member 6 are separated from each other, an optical system for projecting the pattern light generated from the surface pattern light generator 4 onto the photoelectric conversion member 6 is provided. In addition, when the surface pattern light generation unit 4 and the photoelectric conversion member 6 are in close contact with each other, or when light having good straightness (laser light or the like) is used, an optical system is unnecessary.

また、電子露光装置1には、被露光部材Sが載置されるステージ7と、ステージ7の移動を制御するステージ移動制御部8と、面パターン電子発生部2から発生した電子を被露光部材Sの被露光面上の結像位置に写像投影する写像投影部9と、写像投影部9の結像条件を制御する結像条件制御部10が備えられている。被露光部材Sは、半導体ウエハなどの被露光基板である。ステージ7は、基板ステージと呼ぶこともできる。   The electronic exposure apparatus 1 also includes a stage 7 on which the exposed member S is placed, a stage movement control unit 8 that controls the movement of the stage 7, and electrons generated from the surface pattern electron generating unit 2. A mapping projection unit 9 that performs projection projection onto an imaging position on the surface to be exposed S and an imaging condition control unit 10 that controls the imaging conditions of the mapping projection unit 9 are provided. The exposed member S is a substrate to be exposed such as a semiconductor wafer. The stage 7 can also be called a substrate stage.

写像投影部9は、円筒形状で電位印加可能な等電位管11と、等電位管11の外側に等電位管11と同軸に形成される電磁レンズ12と、結像電子光学系の開き角を規定する開口絞り13を備えている。等電位管11は、面パターン電子発生部2と離間して配置されている。等電位管11と面パターン電子発生部2と直流電源に接続されており、等電位管11が面パターン電子発生部2に対して正の電位になるように電圧Vaccが印加されている。また、等電位管11は、被露光基板Sとも離間して配置されている。そして、等電位管11と被露光基板Sは直流電源に接続されており、等電位管11が被露光基板Sに対して正の電位になるように電圧Vrtdが印加されている。電磁レンズ12は、面パターン電子発生部2から放出された電子を、被露光基板Sの被露光表面に結像するようにコイルに電流を印加する。結像条件制御部10は、電磁レンズ12のコイルに印加する電流を制御し、これにより、電磁レンズ12の結像条件(フォーカス)が制御される。なお、より素早く結像条件を変えるために、電磁レンズ12の内周にミニレンズ(図示せず)を設け、結像条件制御部10は、そのミニレンズのコイルに印加する電流を制御してもよい。   The projection unit 9 is a cylindrical equipotential tube 11 to which a potential can be applied, an electromagnetic lens 12 formed coaxially with the equipotential tube 11 outside the equipotential tube 11, and an opening angle of the imaging electron optical system. An aperture stop 13 is provided. The equipotential tube 11 is arranged away from the surface pattern electron generator 2. The equipotential tube 11, the surface pattern electron generator 2 and the DC power supply are connected, and the voltage Vacc is applied so that the equipotential tube 11 has a positive potential with respect to the surface pattern electron generator 2. In addition, the equipotential tube 11 is arranged away from the substrate S to be exposed. The equipotential tube 11 and the substrate S to be exposed are connected to a DC power source, and a voltage Vrtd is applied so that the equipotential tube 11 has a positive potential with respect to the substrate S to be exposed. The electromagnetic lens 12 applies a current to the coil so that the electrons emitted from the surface pattern electron generator 2 are imaged on the exposed surface of the substrate S to be exposed. The imaging condition control unit 10 controls the current applied to the coil of the electromagnetic lens 12, thereby controlling the imaging condition (focus) of the electromagnetic lens 12. In order to change the imaging conditions more quickly, a mini lens (not shown) is provided on the inner periphery of the electromagnetic lens 12, and the imaging condition control unit 10 controls the current applied to the coil of the mini lens. Also good.

さらに、電子露光装置1は、面パターン電子発生部2の近傍に配置され、面パターン電子発生部2を磁力線が貫通する磁力線を発生させる電磁レンズ14と、電磁レンズ14で発生させる磁場の強さを制御する磁場制御部15を備えている。そして、磁場制御部15は、電磁レンズ14で発生させる磁場の強さを制御して、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により少なくとも2回以上の結像を生じさせる。電磁レンズ14は、インレズで構成されてもよく、セミインレンズで構成されてもよい。また、電磁レンズ14は、複数の電磁レンズで構成されてもよい。例えば、面パターン電子発生部2の電子発生位置を挟む2つの電磁レンズ(磁場の向きが同じ2つの電磁レンズ)で構成されてもよい。   Furthermore, the electron exposure apparatus 1 is disposed in the vicinity of the surface pattern electron generator 2, and generates an electromagnetic lens 14 that generates a magnetic force line penetrating through the surface pattern electron generator 2, and the strength of the magnetic field generated by the electromagnetic lens 14. Is provided with a magnetic field control unit 15 for controlling. Then, the magnetic field control unit 15 controls the strength of the magnetic field generated by the electromagnetic lens 14 and causes the electrons generated from the surface pattern electron generating unit 2 to form an image at least twice by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. Let The electromagnetic lens 14 may be constituted by an in-lens or a semi-in lens. The electromagnetic lens 14 may be composed of a plurality of electromagnetic lenses. For example, it may be configured by two electromagnetic lenses (two electromagnetic lenses having the same magnetic field direction) sandwiching the electron generation position of the surface pattern electron generation unit 2.

例えば、図1の例では、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により3回結像させている。電磁レンズ14で発生させる磁場の強さを変えることにより、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により結像する回数を制御することができる。   For example, in the example of FIG. 1, the electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged three times by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. By changing the strength of the magnetic field generated by the electromagnetic lens 14, it is possible to control the number of times the electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone.

図2は、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により1回結像させた場合のフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。図2に示すように、この場合には、600μmΦの有効照野が得られる。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between focus and image blur (beam spread) when electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged once by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. As shown in FIG. 2, in this case, an effective illumination field of 600 μmΦ is obtained.

また、図3は、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により2回結像させた場合のフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。図3に示すように、この場合には、800μmΦの有効照野が得られる。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between focus and image blur (beam spread) when electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged twice by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. As shown in FIG. 3, in this case, an effective illumination field of 800 μmΦ is obtained.

また、図4は、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により3回結像させた場合のフォーカスと像ボケ(ビームの広がり)の関係を示すグラフである。図4に示すように、この場合には、1000μmΦの有効照野が得られる。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between focus and image blur (beam spread) when electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged three times by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. As shown in FIG. 4, in this case, an effective illumination field of 1000 μmΦ is obtained.

図2〜4でみられるとおり、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により複数回結像させると、フォーカス変化による被露光面におけるビームの広がりの変化が緩慢になり、また、物高が大きい箇所での被露光面におけるビームの広がりの最小値が低下するという2つの効果によって、有効照野が拡大する事がわかる。   As seen in FIGS. 2 to 4, when the electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged a plurality of times by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone, the change in the beam spread on the exposed surface due to the focus change becomes slow. In addition, it can be seen that the effective illumination field is expanded by two effects that the minimum value of the spread of the beam on the surface to be exposed at the position where the object height is large is lowered.

このように、本発明の第1の実施の形態の電子露光装置1によれば、従来に比べて露光エリアを大きくすることが可能になり、その結果、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減でき、スループットを大幅に向上することができる。   As described above, according to the electronic exposure apparatus 1 of the first embodiment of the present invention, the exposure area can be increased as compared with the conventional case, and as a result, the time required for stage movement and stage establishment is greatly increased. The throughput can be greatly improved.

すなわち、本実施の形態では、面パターン電子発生部2から発生した電子を電磁レンズ14単独の磁場により少なくとも2回以上の結像を生じさせる。これにより、従来のような1回の結像の場合に比べて、一括露光可能な露光エリアを大きくすることができる(図2〜図4参照)。したがって、従来のように小さな露光エリアでステージ移動やステージ制定を何度も行う場合に比べて、ステージ移動やステージ制定を行う回数を減らすことができる。そのため、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減することができ、スループットを大幅に向上することができる。   That is, in the present embodiment, the electrons generated from the surface pattern electron generator 2 are imaged at least twice or more by the magnetic field of the electromagnetic lens 14 alone. Thereby, the exposure area which can be exposed collectively can be enlarged compared with the case of the conventional image formation of 1 time (refer FIGS. 2-4). Therefore, the number of stage movements and stage establishments can be reduced as compared with the case where stage movements and stage establishments are performed many times in a small exposure area as in the prior art. Therefore, the time required for stage movement and stage establishment can be greatly reduced, and the throughput can be greatly improved.

また、一括露光可能な露光エリアが大きくなるため、像ボケ(空間電荷効果による像ボケ)を許容する最大発生電流も大きくなる。つまり、同じ発生電流における像ボケ(空間電荷効果による像ボケ)を低減することができる。   Further, since the exposure area that can be collectively exposed increases, the maximum generated current that allows image blur (image blur due to space charge effect) also increases. That is, image blur (image blur due to space charge effect) at the same generated current can be reduced.

また、本実施の形態では、面パターン電子発生部2を、面パターン光発生部4と透明基材5と光電変換部材6で構成している。したがって、面パターン光発生部4から発生させる光のパターンを制御することによって、面パターン電子発生部2から発生させる電子のパターン(平面的なパターン)を制御することができる。   Moreover, in this Embodiment, the surface pattern electron generation part 2 is comprised with the surface pattern light generation part 4, the transparent base material 5, and the photoelectric conversion member 6. FIG. Therefore, by controlling the pattern of light generated from the surface pattern light generator 4, the electron pattern (planar pattern) generated from the surface pattern electron generator 2 can be controlled.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態の電子露光装置1について説明する。ここでは、第2の実施の形態の電子露光装置1が、第1の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, an electronic exposure apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described. Here, the electronic exposure apparatus 1 according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment. Unless otherwise specified, the configuration and operation of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.

図5は、本実施の形態の電子露光装置1の構成を示す説明図である。図5に示すように、本実施の形態では、面パターン電子発生部2が、平面的に配置された複数の電子源のアレイ20で構成される。そして、面パターン制御部3は、複数の電子源からの電子の発生を制御して、平面的なパターンで電子を発生させる。つまり、面パターン電子発生部2は、二次元的に配置され、個々に選択的に電子を放出/非放出可能な電子源アレイ20である。そして、面パターン制御部3は、電子源アレイ20の各電子源の放出/非放出を制御する。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the electronic exposure apparatus 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the surface pattern electron generator 2 is constituted by an array 20 of a plurality of electron sources arranged in a plane. Then, the surface pattern control unit 3 controls the generation of electrons from a plurality of electron sources to generate electrons in a planar pattern. That is, the surface pattern electron generator 2 is an electron source array 20 that is two-dimensionally arranged and can selectively emit / non-emit electrons individually. Then, the surface pattern control unit 3 controls the emission / non-emission of each electron source of the electron source array 20.

このような本発明の第2の実施の形態の電子露光装置1によっても、第1の実施の形態と同様の作用効果が奏される。   Such an electronic exposure apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention also provides the same operational effects as the first embodiment.

本実施の形態では、面パターン電子発生部2を、複数の電子源のアレイ20で構成している。そのため、複数の電子源からの電子の発生を制御することによって、面パターン電子発生部2から発生させる電子のパターン(平面的なパターン)を制御することができる。   In the present embodiment, the surface pattern electron generator 2 is constituted by an array 20 of a plurality of electron sources. Therefore, by controlling the generation of electrons from a plurality of electron sources, the pattern of electrons (planar pattern) generated from the surface pattern electron generator 2 can be controlled.

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and can be changed or modified according to the purpose within the scope of the claims. is there.

以上のように、本発明にかかる電子露光装置は、ステージ移動やステージ制定に要する時間を大幅に削減でき、スループットを大幅に向上することができるという効果を有し、半導体デバイスの製造工程等で用いられ、有用である。   As described above, the electronic exposure apparatus according to the present invention has the effect that the time required for stage movement and stage establishment can be greatly reduced, and the throughput can be greatly improved. Used and useful.

1 電子露光装置
2 面パターン電子発生部
3 面パターン制御部
4 面パターン光発生部
5 透明基材
6 光電変換部材
7 ステージ
8 ステージ移動制御部
9 写像投影部
10 結像条件制御部
11 等電位管
12 電磁レンズ
13 開口絞り
14 電磁レンズ
15 磁場制御部
20 アレイ
S 被露光部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic exposure apparatus 2 Surface pattern electron generation part 3 Surface pattern control part 4 Surface pattern light generation part 5 Transparent base material 6 Photoelectric conversion member 7 Stage 8 Stage movement control part 9 Mapping projection part 10 Imaging condition control part 11 Equipotential tube 12 Electromagnetic lens 13 Aperture stop 14 Electromagnetic lens 15 Magnetic field control unit 20 Array S Exposed member

Claims (3)

平面的なパターンで電子を発生する面パターン電子発生部と、
前記面パターン電子発生部から発生させる前記電子のパターンを制御する面パターン制御部と、
前記面パターン電子発生部から発生した電子を、被露光部材の被露光面上の結像位置に写像投影する写像投影部と、
を備え、
前記写像投影部は、
前記面パターン電子発生部の近傍に配置され、前記面パターン電子発生部を貫通する磁力線を発生させる電磁レンズと、
前記電磁レンズで発生させる磁場の強さを制御して、前記面パターン電子発生部から発生した電子を前期電磁レンズ単独の磁場によって少なくとも2回以上の結像を生じさせる磁場制御部と、
を備えることを特徴とする電子露光装置。
A surface pattern electron generator that generates electrons in a planar pattern;
A surface pattern control unit that controls a pattern of the electrons generated from the surface pattern electron generation unit;
A mapping projection unit that maps and projects electrons generated from the surface pattern electron generation unit to an imaging position on an exposed surface of an exposed member;
With
The map projection unit
An electromagnetic lens that is disposed in the vicinity of the surface pattern electron generation unit and generates lines of magnetic force penetrating the surface pattern electron generation unit;
A magnetic field control unit that controls the intensity of the magnetic field generated by the electromagnetic lens, and causes the electrons generated from the surface pattern electron generation unit to form an image at least twice by the magnetic field of the previous electromagnetic lens alone;
An electronic exposure apparatus comprising:
前記面パターン電子発生部は、平面的なパターンで光を発生する面パターン光発生部と、前記光を透過する透明基材と、前記透明基材を透過した光を受けて電子を放射する光電変換部材とで構成され、
前記面パターン制御部は、前記面パターン光発生部から発生させる前記光のパターンを制御する、請求項1に記載の電子露光装置。
The surface pattern electron generator includes a surface pattern light generator that generates light in a planar pattern, a transparent substrate that transmits the light, and a photoelectric that emits electrons by receiving light transmitted through the transparent substrate. It consists of a conversion member,
The electronic exposure apparatus according to claim 1, wherein the surface pattern control unit controls a pattern of the light generated from the surface pattern light generation unit.
前記面パターン電子発生部は、平面的に配置された複数の電子源のアレイで構成され、
前記面パターン制御部は、前記複数の電子源からの電子の発生を制御して、平面的なパターンで電子を発生させる、請求項1に記載の電子露光装置。
The surface pattern electron generator is composed of an array of a plurality of electron sources arranged in a plane,
The electron exposure apparatus according to claim 1, wherein the surface pattern control unit controls generation of electrons from the plurality of electron sources to generate electrons in a planar pattern.
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