JPS6244407B2 - - Google Patents
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- JPS6244407B2 JPS6244407B2 JP53162453A JP16245378A JPS6244407B2 JP S6244407 B2 JPS6244407 B2 JP S6244407B2 JP 53162453 A JP53162453 A JP 53162453A JP 16245378 A JP16245378 A JP 16245378A JP S6244407 B2 JPS6244407 B2 JP S6244407B2
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- electron beam
- rectangular
- current value
- exposure
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- 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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子ビーム露光方法に関し、特に矩形
電子ビームを適用した際の該矩形電子ビームの電
流値を変更した場合に生じ易い寸法の不安定化を
防止することができる電子ビーム露光方法を提供
しようとするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam exposure method, and in particular, it is possible to prevent dimensional instability that is likely to occur when the current value of the rectangular electron beam is changed when a rectangular electron beam is applied. The present invention attempts to provide an electron beam exposure method.
従来、電子線(ビーム)露光方法の一つとし
て、電子線感応物質(電子線レジスト)を塗布し
た被処理基板上にパターンを描画する際、微小径
の電子線を用いてこれを偏向走査して一点づつ塗
り滑して所望形状パターンを描画することが提案
されている。 Conventionally, as one of the electron beam (beam) exposure methods, when drawing a pattern on a substrate coated with an electron beam sensitive material (electron beam resist), a fine diameter electron beam is used to deflect and scan the pattern. It has been proposed to draw a desired shape pattern by painting and sliding one point at a time.
しかしながらこのような方式だと所望パターン
面積が大きくなつた場合には走査点数が増加して
描画時間がかかり過ぎるという欠点が存在する。 However, such a method has the drawback that when the desired pattern area becomes large, the number of scanning points increases and the drawing time becomes too long.
このため、近時、比較的大きな矩形形状断面を
有する電子線によりパターンを描画する方式が提
案されている。 For this reason, a method has recently been proposed in which a pattern is drawn using an electron beam having a relatively large rectangular cross section.
かかる矩形電子線(ビーム)の露光装置は、一
般に第1図に示されるような構成がとられてい
る。すなわち、同図において、電子銃1より発生
した電子線は照射レンズ5より電子線開口部を持
つ第一整形用スリツト6により整形され、ビーム
整形用レンズ8により、電子線開口部を持つ第二
整形用スリツト9に投映照射される。この時、ビ
ーム整形用偏向器7,7′に印加する電圧もしく
は電流を変えることにより、第一整形用スリツト
6により整形された電子線は第2整形用スリツト
9上の任意の位置に配置され、両整形用スリツト
6,9の電子線開口部を通過したビームだけが縮
小レンズ10、投映レンズ11、位置決め偏向器
12により被処理基板13に照射される。 Such a rectangular electron beam (beam) exposure apparatus generally has a configuration as shown in FIG. That is, in the figure, an electron beam generated from an electron gun 1 is shaped by a first shaping slit 6 having an electron beam opening through an irradiation lens 5, and a second shaping slit 6 having an electron beam opening by a beam shaping lens 8. The light is projected onto the shaping slit 9. At this time, by changing the voltage or current applied to the beam shaping deflectors 7, 7', the electron beam shaped by the first shaping slit 6 can be placed at an arbitrary position on the second shaping slit 9. , only the beam that has passed through the electron beam apertures of both shaping slits 6 and 9 is irradiated onto the substrate 13 to be processed by the reduction lens 10, the projection lens 11, and the positioning deflector 12.
このような電子ビーム露光装置において、ビー
ム電流値の変動を補正する為、ビーム軸調整用コ
イル3の電圧を変えると、第2図aに線21,2
2によつて示される様に電子線が微小変化する。 In such an electron beam exposure apparatus, when the voltage of the beam axis adjustment coil 3 is changed in order to correct fluctuations in the beam current value, lines 21 and 2 are shown in FIG. 2a.
As shown by 2, the electron beam changes minutely.
そして第一整形用スリツト6の電子線開口部に
より整形されたビームは、電子線軸の微少変化に
より同図bに示されるようにその位置が23→2
4と変化し、第二整形用スリツト9の開口部にお
いて整形された電子ビーム25の断面形状に変化
を生じてしまう。 The beam shaped by the electron beam aperture of the first shaping slit 6 changes its position from 23 to 2 due to a slight change in the electron beam axis.
4, resulting in a change in the cross-sectional shape of the electron beam 25 shaped at the opening of the second shaping slit 9.
なお、第1図において、2はグリツド,3はビ
ーム軸調整用コイル,4はブランキング用偏向器
(デイフレクタ)である。 In FIG. 1, 2 is a grid, 3 is a beam axis adjustment coil, and 4 is a blanking deflector.
本発明はこのような矩形電子ビーム露光におけ
る該電子ビームの電流値あるいは面積の変更ある
いは変動によつて生ずる寸法の不安定化を防止し
ようとするものである。 The present invention aims to prevent dimensional instability caused by changes or fluctuations in the current value or area of the electron beam in such rectangular electron beam exposure.
このため、本発明によれば、露光用電子ビーム
として断面形状を矩形とされた電子ビームを用い
る電子ビーム露光方法において、該矩形電子ビー
ムの被照射面近傍に該矩形電子ビームの面積対電
流値の関係を検出する第1の手段を配設し、また
前記被照射面に該矩形電子ビームの寸法を検出す
る第2の手段を配設し、該第1の手段により該面
積対電流値の関係を検出してこれを所望の関係に
調整した後、該第2の手段により該寸法を検出し
て所望の寸法に調整するようにしたことを特徴と
する電子ビーム露光方法が提供される。 Therefore, according to the present invention, in an electron beam exposure method using an electron beam having a rectangular cross section as an exposure electron beam, the area-to-current value of the rectangular electron beam is and a second means for detecting the dimension of the rectangular electron beam on the irradiated surface, and the first means detects the area versus current value. There is provided an electron beam exposure method characterized in that after detecting the relationship and adjusting it to a desired relationship, the second means detects the dimension and adjusts it to the desired dimension.
次に本発明を実施例を詳細に説明しよう。 Next, the present invention will be described in detail with reference to embodiments.
すなわち第3図に示されるように当該電子ビー
ム31の被処理基板13への露光域(露光フイー
ルド)32の外側にフアラデイー・ゲージ33を
配設し、該フアラデイー・ゲージ33内へ該電子
ビーム31を入射する。該電子ビーム31のフア
ラデイー・ゲージ33内への偏向は位置決め偏向
器12へ印加する電圧によつて行ない得る。 That is, as shown in FIG. 3, a Faraday gauge 33 is disposed outside an exposure field 32 of the electron beam 31 onto the substrate 13 to be processed, and the electron beam 31 is placed inside the Faraday gauge 33. is incident. The electron beam 31 can be deflected into the Faraday gauge 33 by applying a voltage to the positioning deflector 12.
この時、該フアラデイー・ゲージ33へ入射す
る電子ビームの面積を、第4図aに示される如く
例えば細帯(リボン)状から除々にステツプ状に
広くしてゆくと、フアラデイー・ゲージ33によ
つて観測される電流値はステツプ状に増加して観
測される。 At this time, if the area of the electron beam incident on the Faraday gauge 33 is gradually widened, for example, from a ribbon shape to a step shape as shown in FIG. The observed current value increases stepwise.
従つて露光用電子ビームにおいて、該電子ビー
ムの面積対電流値が規定値のまま一定であれば、
同図bに示される如く電子ビームの寸法に比例し
て電流値も増加することが観測される。ところ
が、該露光用電子ビームの面積が変化しても、同
図cに示される如く電流値が電子ビームの寸法変
化に比例しない状態が生ずることが観測される場
合がある。 Therefore, in the exposure electron beam, if the area versus current value of the electron beam remains constant at the specified value,
As shown in Figure b, it is observed that the current value also increases in proportion to the size of the electron beam. However, even if the area of the exposing electron beam changes, a situation may occur in which the current value is not proportional to the change in the dimensions of the electron beam, as shown in FIG.
なお、同図b及びcにおいて、横軸Sは矩形電
子ビームの面積、縦軸Iはビーム電流値を示す。
かかる場合には、該電子ビームの面積対電流値が
規定値となるよう、前記電子ビーム露光装置のビ
ーム軸調整用コイル3に与える電圧を調整する。
この時、該ビーム軸調整用コイル3の電圧を変更
すると前述の如く電子ビームの軸が微かに変化し
該電子ビームの面積,寸法が変化してしまう場合
がある。 In the figures b and c, the horizontal axis S represents the area of the rectangular electron beam, and the vertical axis I represents the beam current value.
In such a case, the voltage applied to the beam axis adjustment coil 3 of the electron beam exposure apparatus is adjusted so that the area versus current value of the electron beam becomes a specified value.
At this time, if the voltage of the beam axis adjustment coil 3 is changed, the axis of the electron beam may change slightly as described above, and the area and dimensions of the electron beam may change.
そこで本発明によればかかる場合に該電子ビー
ムの面積,寸法を測定し、これを補正する。 Therefore, according to the present invention, in such a case, the area and dimensions of the electron beam are measured and corrected.
すなわち、第5図に示されるように、被処理基
板13の配設される平面とほぼ等しい平面に例え
ば細線(ワイヤ)51を配設し、矩形電子ビーム
52を位置決め偏向器12により該細線51の延
在方向と直角の方向に偏向走査する。 That is, as shown in FIG. 5, for example, a thin wire 51 is disposed on a plane substantially equal to the plane on which the substrate to be processed 13 is disposed, and a rectangular electron beam 52 is directed to the thin wire 51 by the positioning deflector 12. Deflection scans in a direction perpendicular to the direction in which the beam extends.
この結果、細線51の下に配設された電流測定
子53には、細線51の部分だけ遮蔽された電流
が測定される。この電流を電流−電圧変換回路5
4により電圧値に変換し、電圧波形54′を得
る。 As a result, the current measuring element 53 disposed below the thin wire 51 measures a current that is shielded only in the portion of the thin wire 51. This current is converted into a current-voltage conversion circuit 5
4 to obtain a voltage waveform 54'.
電圧波形54′の底部54″が細線51により遮
蔽された部分であり、該細線51の幅が表わされ
る。次に該電圧波形54′を一次微分回路55に
よつて微分し一次微分波形55′を得る。該一次
微分波形55′の突出部55″が電子ビーム52の
細線51と直交する方向の電流密度分布となる。
さらに該一次微分波形55′を二次微分回路56
によつて微分し、二次微分波形56′を得る。該
二次微分波形56′が閾値電圧57を越える点を
56″,56とすると、該点56″と56との
間の間隔が電子ビーム52の細線51と直交する
方向の長さとなる。 The bottom 54'' of the voltage waveform 54' is the part shielded by the thin line 51, and represents the width of the thin line 51. Next, the voltage waveform 54' is differentiated by a first-order differentiation circuit 55 to obtain a first-order differential waveform 55'. The protrusion 55'' of the first-order differential waveform 55' forms a current density distribution in a direction perpendicular to the thin line 51 of the electron beam 52.
Furthermore, the first-order differential waveform 55' is converted into a second-order differential circuit 56.
A second-order differential waveform 56' is obtained. If the point at which the second-order differential waveform 56' exceeds the threshold voltage 57 is 56'', 56, then the distance between the points 56'' and 56 is the length of the electron beam 52 in the direction perpendicular to the thin line 51.
従つて該二次微分波形56′においてその値が
閾値電圧57を越える点56″,56の間隔、
即ち矩形電子ビーム52の一辺の長さが、規定値
と異なる場合が生じたら、該矩形電子ビームの一
辺の長さが規定値となるよう、前記電子ビーム露
光装置のビーム整形用偏向器7及び7′の偏向回
路の出力電圧又は電流を調整して、矩形該電子ビ
ームの一辺の長さを修正する。 Therefore, the interval between points 56'', 56 whose value exceeds the threshold voltage 57 in the second-order differential waveform 56',
That is, if the length of one side of the rectangular electron beam 52 differs from a specified value, the beam shaping deflector 7 of the electron beam exposure apparatus and The output voltage or current of the deflection circuit 7' is adjusted to modify the length of one side of the rectangular electron beam.
なお、以上に述べた第5図に示す方法によれば
細線が1本であるため矩形電子ビームの一方向
(一辺)の長さが測定されるのみであるので、第
6図に示される如く該細線を2本準備しこれを直
交させて配設すれば矩形電子ビームの両方向(直
交する2辺)の長さを測定することができる。 In addition, according to the method shown in FIG. 5 described above, since there is only one thin wire, only the length of the rectangular electron beam in one direction (one side) is measured, so as shown in FIG. By preparing two thin wires and arranging them orthogonally, it is possible to measure the lengths of a rectangular electron beam in both directions (two orthogonal sides).
あるいは該直交する細線に代えて、第7図に示
される如き直交するナイフエツジ部を有する部材
71を適用しても同じく矩形電子ビームの両方向
(直交する2辺)の長さを測定することができ
る。 Alternatively, instead of the orthogonal thin wires, a member 71 having orthogonal knife edge portions as shown in FIG. 7 may be used to similarly measure the lengths of the rectangular electron beam in both directions (two orthogonal sides). .
実際の露光処理にあたつては、かかる手段によ
り矩形電子ビームの両方向(直交する2辺)の長
さを測定し、これらの長さが規定値と異つていた
ならば、前述の如くビーム整形用偏向器7及び
7′の偏向回路の出力電圧又は電流を調整して、
該矩形電子ビームを規定の寸法に修正する。 In actual exposure processing, the lengths of the rectangular electron beam in both directions (two orthogonal sides) are measured using this method, and if these lengths differ from the specified values, the beam is adjusted as described above. Adjusting the output voltage or current of the deflection circuit of the shaping deflectors 7 and 7',
The rectangular electron beam is modified to a specified size.
以上の本発明による電子ビーム露光方法の構成
を第8図フローチヤートをもつて示す。 The structure of the electron beam exposure method according to the present invention described above is shown in a flowchart of FIG.
このような本発明によれば、矩形電子ビームを
適用する電子ビーム露光方法において、該矩形電
子ビームの電流値を一定とすることができ、しか
も該電流値を変更する際に生じ易い矩形電子ビー
ムの寸法の不安化を修正し、より安定な電子ビー
ム露光処理を行なうことができる。 According to the present invention, in an electron beam exposure method that uses a rectangular electron beam, the current value of the rectangular electron beam can be kept constant, and the rectangular electron beam that is likely to occur when changing the current value can be It is possible to correct the instability of the dimensions of the electron beam and perform more stable electron beam exposure processing.
そして、以上の本発明による電子ビーム露光処
理は、被処理基板への所望の露光処理を行なう際
の露光空き時間を利用すれば、本発明による電子
ビーム露光処理に要する時間に基づく露光処理能
率の低下も招かず、しかも被処理基板への次なる
所望の露光処理を正確に行なうことができる。 The electron beam exposure processing according to the present invention described above can improve the exposure processing efficiency based on the time required for the electron beam exposure processing according to the present invention by utilizing the exposure free time when performing the desired exposure processing on the substrate to be processed. Further, the next desired exposure process on the substrate to be processed can be performed accurately without causing any deterioration.
第1図は矩形電子ビーム露光装置の構成の概略
を示す断面図、第2図はかかる電子ビーム露光装
置における電子ビームの変動を示す部分断面図及
び平面図、第3図及び第4図は本発明にかかる電
子ビームの面積−電流値の関係を検出する手段の
構成を示す電子ビーム露光装置の部分断面図及び
曲線図、第5図は本発明にかかる電子ビームの寸
法を検出する手段の構成を示す電子ビーム露光装
置の部分断面図及び波形図、第6図及び第7図は
第5図に示した電子ビームの寸法検出手段の他の
実施例を示す平面図、第8図は本発明による電子
ビーム露光方法の構成を示すフローチヤートであ
る。
第1図乃至第7図において、3……ビーム軸調
整用コイル、6……第1整形用スリツト、9……
第2整形用スリツト、12……位置決め偏向器、
13……被処理基板、33……フアラデイーゲー
ジ、51……細線、53……電流測定子、71…
…直交するナイフエツジを有する部材。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a rectangular electron beam exposure apparatus, FIG. 2 is a partial cross-sectional view and a plan view showing variations in the electron beam in such an electron beam exposure apparatus, and FIGS. A partial sectional view and a curve diagram of an electron beam exposure apparatus showing the configuration of a means for detecting the relationship between the area and current value of an electron beam according to the present invention, and FIG. 5 shows the configuration of a means for detecting the dimensions of an electron beam according to the present invention. FIGS. 6 and 7 are plan views showing other embodiments of the electron beam size detection means shown in FIG. 5, and FIG. 1 is a flowchart showing the configuration of an electron beam exposure method according to the present invention. 1 to 7, 3...beam axis adjustment coil, 6...first shaping slit, 9...
Second shaping slit, 12... positioning deflector,
13... Substrate to be processed, 33... Faraday gauge, 51... Thin wire, 53... Current measuring element, 71...
...A member having orthogonal knife edges.
Claims (1)
れた電子ビームを用いる電子ビーム露光方法にお
いて、該矩形電子ビームの被照射面近傍に該矩形
電子ビームの面積対電流値の関係を検出する第1
の手段を配設し、また前記被照射面に該矩形電子
ビームの寸法を検出する第2の手段を配設し、該
第1の手段により該面積対電流値の関係を検出し
てこれを所望の関係に調整した後、該第2の手段
により該寸法を検出して所望の寸法に調整するよ
うにしたことを特徴とする電子ビーム露光方法。1. In an electron beam exposure method using an electron beam having a rectangular cross-sectional shape as an exposure electron beam, a first step is carried out to detect the relationship between the area of the rectangular electron beam and the current value near the irradiated surface of the rectangular electron beam.
Further, a second means for detecting the dimensions of the rectangular electron beam is disposed on the irradiated surface, and the first means detects the relationship between the area and the current value. An electron beam exposure method characterized in that after adjusting to a desired relationship, the second means detects the dimension and adjusts to the desired dimension.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16245378A JPS5588330A (en) | 1978-12-27 | 1978-12-27 | Exposing method for electron beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16245378A JPS5588330A (en) | 1978-12-27 | 1978-12-27 | Exposing method for electron beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5588330A JPS5588330A (en) | 1980-07-04 |
| JPS6244407B2 true JPS6244407B2 (en) | 1987-09-21 |
Family
ID=15754892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16245378A Granted JPS5588330A (en) | 1978-12-27 | 1978-12-27 | Exposing method for electron beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5588330A (en) |
-
1978
- 1978-12-27 JP JP16245378A patent/JPS5588330A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5588330A (en) | 1980-07-04 |
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