JPS62114226A - イオンビ−ム露光装置 - Google Patents
イオンビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPS62114226A JPS62114226A JP60255412A JP25541285A JPS62114226A JP S62114226 A JPS62114226 A JP S62114226A JP 60255412 A JP60255412 A JP 60255412A JP 25541285 A JP25541285 A JP 25541285A JP S62114226 A JPS62114226 A JP S62114226A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- ion source
- ion
- exposure
- ion beam
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0807—Gas field ion sources [GFIS]
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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】
〔概要〕
イオン源に対向しイオン源から放射されるイオンの放射
方向による強度分布を検知する検知手段を具え、イオン
ビームの軸合わせが可能なイオンビーム露光装置におい
て、 イオン源と検知手段との間の距離を可変にすることによ
り、 イオンビームの軸合わせの精度向上を可能にしたもので
ある。
方向による強度分布を検知する検知手段を具え、イオン
ビームの軸合わせが可能なイオンビーム露光装置におい
て、 イオン源と検知手段との間の距離を可変にすることによ
り、 イオンビームの軸合わせの精度向上を可能にしたもので
ある。
本発明は、イオンビームの軸合わせが可能なイオンビー
ム露光装置の構成に関す。
ム露光装置の構成に関す。
イオンと一ム（ＩＢ）露光は、半導体装置の製造などに
おいて微細パターンの露光に現在多用されている電子ビ
ーム（ＥＢ）露光のＥＢをＩＢに変えたもので、ＥＢＷ
光に見られる固体中での電子の散乱による近接効果が殆
どないため、非常に高い分解能を持つ特徴があり、更に
ビームがイオンであるところからイオン注入機能やエツ
チング加工機能をも兼ね備えている。
おいて微細パターンの露光に現在多用されている電子ビ
ーム（ＥＢ）露光のＥＢをＩＢに変えたもので、ＥＢＷ
光に見られる固体中での電子の散乱による近接効果が殆
どないため、非常に高い分解能を持つ特徴があり、更に
ビームがイオンであるところからイオン注入機能やエツ
チング加工機能をも兼ね備えている。
そしてＩＢ露光装置は、電子銃がイオン源に変わる点を
除けば、ＥＢ露光装置と略同じ構成をなしている。
除けば、ＥＢ露光装置と略同じ構成をなしている。
イオン源には、液体金属をイオン化する液体金属イオン
源と、ガスをイオン化する電界電離型ガスイオン源があ
り、何れも先端が鋭くとがった（半径が、液体金属イオ
ン源にあっては１〜１０μｍ程度、電界電離型ガスイオ
ン源にあっては１０２〜１０３人程度）高融点金属例え
ばタングステンのエミッタチップを具え、エミッタチッ
プの先端からＩＢを放射する。
源と、ガスをイオン化する電界電離型ガスイオン源があ
り、何れも先端が鋭くとがった（半径が、液体金属イオ
ン源にあっては１〜１０μｍ程度、電界電離型ガスイオ
ン源にあっては１０２〜１０３人程度）高融点金属例え
ばタングステンのエミッタチップを具え、エミッタチッ
プの先端からＩＢを放射する。
特に後者は、ＩＢのエネルギー分布幅が狭く （１ｅＶ
程度以下）、且つ集束性に優れ（試算上１００人φまで
到達）、またかなり長時間にわたり電流が安定している
ので、ＩＢリソグラフィ用に適している。
程度以下）、且つ集束性に優れ（試算上１００人φまで
到達）、またかなり長時間にわたり電流が安定している
ので、ＩＢリソグラフィ用に適している。
しかしながらこのイオン源は、エミッタチップ先端の形
状や原子レベルの凹凸を反映した電界分布により、大小
様々の強度（即ち角電流密度）を有する複数のＩＢを離
散的に放射するので、露光に使用するのに通した強度の
高いＩＢの方向は、エミッタチップの軸方向に一致しな
いことが多い。
状や原子レベルの凹凸を反映した電界分布により、大小
様々の強度（即ち角電流密度）を有する複数のＩＢを離
散的に放射するので、露光に使用するのに通した強度の
高いＩＢの方向は、エミッタチップの軸方向に一致しな
いことが多い。
このため所望のＩＢを露光に使用するためには、エミッ
タチップの軸方向を調整して該ＩＢの軸合わせを行う必
要があるが、この軸合わせは精度を良くすることが望ま
れる。
タチップの軸方向を調整して該ＩＢの軸合わせを行う必
要があるが、この軸合わせは精度を良くすることが望ま
れる。
〔従来の技術〕
第２図は上記軸合わせが可能な従来のＩＢ露光装置例の
模式側断面図である。
模式側断面図である。
同図において、１はイオン源、１ａはイオン源１のエミ
ッタチップ、２と３はレンズ、４はブランキング電極、
５はスキャニング電極、６はステージ、Ｗはウェーハな
どの被露光体である。
ッタチップ、２と３はレンズ、４はブランキング電極、
５はスキャニング電極、６はステージ、Ｗはウェーハな
どの被露光体である。
また、７は例えば電子増倍板（通称マイクロチャンネル
プレート）付き螢光スクリーンからなりイオン源１から
放射されるイオンの放射方向による強度分布を可視の影
像に変換する検知手段、８は上記影像を窓９から観察出
来るようにするミラー、１０はイオン源１の軸方向を可
変にする方向調整機構（通称ジンバル）、１１は方向調
整機構１０の操作により動くイオン源１に追随し露光装
置の真空を保つベローズ、である。
プレート）付き螢光スクリーンからなりイオン源１から
放射されるイオンの放射方向による強度分布を可視の影
像に変換する検知手段、８は上記影像を窓９から観察出
来るようにするミラー、１０はイオン源１の軸方向を可
変にする方向調整機構（通称ジンバル）、１１は方向調
整機構１０の操作により動くイオン源１に追随し露光装
置の真空を保つベローズ、である。
この露光装置は、エミッタチップ１ａから放射したＩＢ
を、レンズ２と３とによりステージ６に載置された被露
光体Ｗ上に集束し、スキャニング電極５により偏向させ
ながら露光する。非露光の際偏向させる。この操作を行
う際には、検知手段７とミラー８をＩＢの通路から退避
させておく。
を、レンズ２と３とによりステージ６に載置された被露
光体Ｗ上に集束し、スキャニング電極５により偏向させ
ながら露光する。非露光の際偏向させる。この操作を行
う際には、検知手段７とミラー８をＩＢの通路から退避
させておく。
この露光に先立ち、先に述べたＩＢの軸合わせを行う。
即ち、検知手段７とミラー８をイオン源１の下に位置さ
せて、先ずイオン源１から離散的に放射される複数のＩ
Ｂの強度分布を観察する。強度分布は、検知手段７の下
面に第３図のような影像として現れ、影像面Ｓ上のパタ
ーンや輝度により各ＩＢの強度の違いと位置が判る。
せて、先ずイオン源１から離散的に放射される複数のＩ
Ｂの強度分布を観察する。強度分布は、検知手段７の下
面に第３図のような影像として現れ、影像面Ｓ上のパタ
ーンや輝度により各ＩＢの強度の違いと位置が判る。
露光軸に軸が合致しているＩＢが影像面Ｓの中心Ｃに位
置するが、露光に使用するのに適した強度の高い所望の
ＩＢは、中心Ｃから外れている場合が多い。これは、エ
ミッタチップ１ａが例えばタングステンの場合、通常タ
ングステン結晶の（１１１）面から放射されるＩＢに所
望のＩＢが存在するからである。
置するが、露光に使用するのに適した強度の高い所望の
ＩＢは、中心Ｃから外れている場合が多い。これは、エ
ミッタチップ１ａが例えばタングステンの場合、通常タ
ングステン結晶の（１１１）面から放射されるＩＢに所
望のＩＢが存在するからである。
次いで、方向調整機構１０を操作して所望のＩＢが影像
面Ｓの中心Ｃに合致するようにイオン源１の軸方向を調
整する。方向調整機構１０は、その操作にかかわらずエ
ミッタチップ１ａの先端位置を変化させないようになっ
ている。この調整が終了したところで露光に先立つＩＢ
の軸合わせを完了する。
面Ｓの中心Ｃに合致するようにイオン源１の軸方向を調
整する。方向調整機構１０は、その操作にかかわらずエ
ミッタチップ１ａの先端位置を変化させないようになっ
ている。この調整が終了したところで露光に先立つＩＢ
の軸合わせを完了する。
しかしながら上記ＩＢの軸合わせを行うに際して、影像
面Ｓの中心Ｃに対する所望のＩＢの合致状態の判定は、
影像面Ｓの観察で行われるため精度に限界がある。
面Ｓの中心Ｃに対する所望のＩＢの合致状態の判定は、
影像面Ｓの観察で行われるため精度に限界がある。
一方上記ＩＢ露光装五は、収差を小さくするためエミッ
タチップ１ａの先端（ＩＢの放射点）からレンズ２まで
の距離が小さく設定されており、これに伴い検知手＠７
までの距離しも小さくなっている。
タチップ１ａの先端（ＩＢの放射点）からレンズ２まで
の距離が小さく設定されており、これに伴い検知手＠７
までの距離しも小さくなっている。
このため上記構成のＩＢ露光装置では、精度の良い軸合
わせが困難である問題がある。
わせが困難である問題がある。
上記問題点は、上述した方向調整機構１０と検知手段７
とを具えるＩＢ露光装置に、イオン源１と検知手段７と
の間の距離を可変にする移動機構を付加した本発明のＩ
Ｂｉ光装置によって解決される。
とを具えるＩＢ露光装置に、イオン源１と検知手段７と
の間の距離を可変にする移動機構を付加した本発明のＩ
Ｂｉ光装置によって解決される。
影像面Ｓの観察による中心Ｃに対する所望のＩＢの合致
状態の判定精度が従来と同じであっても、エミッタチッ
プｌａの先端から検知手段７までの距離りを大きくすれ
ば影像面Ｓの影像が拡大されるので、ＩＢＯ軸合わせ精
度を向上させることが出来る。
状態の判定精度が従来と同じであっても、エミッタチッ
プｌａの先端から検知手段７までの距離りを大きくすれ
ば影像面Ｓの影像が拡大されるので、ＩＢＯ軸合わせ精
度を向上させることが出来る。
従って上記移動機構を付加して距離りを大きくすること
が出来るようにしたＩＢ露光装置は、精度の良い軸合わ
せが可能になる。
が出来るようにしたＩＢ露光装置は、精度の良い軸合わ
せが可能になる。
以下本発明の実施例について第１図の模式側断面図によ
り説明する。全図を通じ同一符号は同一対象物を示す。
り説明する。全図を通じ同一符号は同一対象物を示す。
第１図に示す実施例なるＩＢ露光装置は、第２図図示の
従来例に、イオン源１の検知手段７からの距離を可変に
するよう方向調整機構１０を矢印方向に移動させる移動
機構１２を付加したものである。
従来例に、イオン源１の検知手段７からの距離を可変に
するよう方向調整機構１０を矢印方向に移動させる移動
機構１２を付加したものである。
゛これに伴いベローズ（従来例の１１）は、伸縮範囲を
大きくしたｌｌａに変わっている。その他は基本的に従
来例と同じである。
大きくしたｌｌａに変わっている。その他は基本的に従
来例と同じである。
移動機構１２は、例えば油圧で駆動されるものであり、
方向調整機構１０の移動可能範囲は、エミッタチップ１
ａ先端の検知手段７からの距％１ｔＬが露光時の状態か
らその５〜１０倍程度に至る範囲、例えば露光時におい
て約２０鶴の場合１００〜２００Ｈ程度まで大きく出来
る範囲である。
方向調整機構１０の移動可能範囲は、エミッタチップ１
ａ先端の検知手段７からの距％１ｔＬが露光時の状態か
らその５〜１０倍程度に至る範囲、例えば露光時におい
て約２０鶴の場合１００〜２００Ｈ程度まで大きく出来
る範囲である。
このＩＢｎ光装置におけるＩＢＯ軸合わせは次の手順で
行う。
行う。
即ち、先ず距離りを小さく例えば露光時と同じにして従
来例で説明した軸合わせ（第３図参照）を行う。次いで
距離りを太き（例えば最大にする。
来例で説明した軸合わせ（第３図参照）を行う。次いで
距離りを太き（例えば最大にする。
さすれば影像面Ｓの影像は距％ｌＩＬが増加した倍率に
拡大され、所望のＩＢの中心Ｃに対する合致状態がより
精度良く観察出来るようになる。そこで再度方向調整機
構１０を操作して合致不足分の調整を行う。次いで距離
りを露光時の状態に復帰させてＩＢの軸合わせを完了す
る。
拡大され、所望のＩＢの中心Ｃに対する合致状態がより
精度良く観察出来るようになる。そこで再度方向調整機
構１０を操作して合致不足分の調整を行う。次いで距離
りを露光時の状態に復帰させてＩＢの軸合わせを完了す
る。
この軸合わせは、影像面Ｓの観察による判定精度が従来
と同じであっても従来より拡大された影像で判定出来る
ので、ＩＢの軸合わせ精度が従来より上記倍率に応じて
向上する。
と同じであっても従来より拡大された影像で判定出来る
ので、ＩＢの軸合わせ精度が従来より上記倍率に応じて
向上する。
またこの軸合わせにおいて、最初から距離りを大きくし
ても良いが、その場合は影像面Ｓの視野が狭まっている
ので最適な所望のＩＢが視野外に来て見落とされる恐れ
がある。このため面倒でも上に述べたようにするのが望
ましい。
ても良いが、その場合は影像面Ｓの視野が狭まっている
ので最適な所望のＩＢが視野外に来て見落とされる恐れ
がある。このため面倒でも上に述べたようにするのが望
ましい。
なお上記実施例では距離りの最短を露光時と同じにし拡
大倍率を５〜１０にしたがそれに限定されるものではな
く、また移動機構１２は油圧駆動にしたが他の手段によ
っても良いことは、本発明の原理からして容易に理解出
来る。
大倍率を５〜１０にしたがそれに限定されるものではな
く、また移動機構１２は油圧駆動にしたが他の手段によ
っても良いことは、本発明の原理からして容易に理解出
来る。
以上説明したように本発明の構成によれば、ＩＢＯ軸合
わせが可能なＩＢ露光装置において、軸合わせの精度を
向上させる効果がある。
わせが可能なＩＢ露光装置において、軸合わせの精度を
向上させる効果がある。
第１図は本発明実施例の模式側断面図、第２図は従来の
ＩＢｉ光装置例の模式側断面図、第３図はイオンの強度
分布影像の説明図、である。 図において、 １はイオン源、 １ａはエミッタチップ、 ２．３はレンズ、 ４はブランキング電極、 ５はスキャニング電極、 ６はステージ、 ７は検知手段、 ８はミラー、 ９は窓、 １０は方向調整機構、 １１、ｌｌａはベローズ、 １２は移動機構、 Ｌは１ａ先端と７との間の距離、 Ｗは被露光体、 Ｓは影像面、 ＣはＳの中心、 である。 図Ｉの浄３（内容に変更なし） 木ノ角≦ ９１４ ｔ Ｑ＋ｌ ｄ） オヂ ｊ久
こ イロ１１ 珪ｊｉ レフ第 １ 図 第２ 図 イオン６１強廣４巧ト景うイ楡０説叫Ｕ図％ ３ 図 手続補正書（旗 ０年月日 ６１．２．１？ 昭和６０年特許願第２５５４１２号 １の名称 イオンビームＭＯ装置 二をする者 二との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地（５
２２）名称富士通株式会社 埋入 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中１０１５番地富士
通株式会社内 昭和６１年 １月２８日 （発送日） 三の対象 図面（全１ ７、補正の内容
ｌＯ。
ＩＢｉ光装置例の模式側断面図、第３図はイオンの強度
分布影像の説明図、である。 図において、 １はイオン源、 １ａはエミッタチップ、 ２．３はレンズ、 ４はブランキング電極、 ５はスキャニング電極、 ６はステージ、 ７は検知手段、 ８はミラー、 ９は窓、 １０は方向調整機構、 １１、ｌｌａはベローズ、 １２は移動機構、 Ｌは１ａ先端と７との間の距離、 Ｗは被露光体、 Ｓは影像面、 ＣはＳの中心、 である。 図Ｉの浄３（内容に変更なし） 木ノ角≦ ９１４ ｔ Ｑ＋ｌ ｄ） オヂ ｊ久
こ イロ１１ 珪ｊｉ レフ第 １ 図 第２ 図 イオン６１強廣４巧ト景うイ楡０説叫Ｕ図％ ３ 図 手続補正書（旗 ０年月日 ６１．２．１？ 昭和６０年特許願第２５５４１２号 １の名称 イオンビームＭＯ装置 二をする者 二との関係 特許出願人 住所 神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地（５
２２）名称富士通株式会社 埋入 住所 神奈川県川崎市中原区上小田中１０１５番地富士
通株式会社内 昭和６１年 １月２８日 （発送日） 三の対象 図面（全１ ７、補正の内容
ｌＯ。
Claims (1)
- イオン源の軸方向を可変にする方向調整機構と、該イオ
ン源に対向し該イオン源から放射されるイオンの放射方
向による強度分布を検知する検知手段と、該イオン源と
該検知手段との間の距離を可変にする移動機構とを具え
ることを特徴とするイオンビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255412A JPS62114226A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | イオンビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255412A JPS62114226A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | イオンビ−ム露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114226A true JPS62114226A (ja) | 1987-05-26 |
Family
ID=17278405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255412A Pending JPS62114226A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | イオンビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114226A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH02192727A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Sony Corp | 集束イオンビーム装置 |
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| JP2011524072A (ja) * | 2008-06-13 | 2011-08-25 | カール ツァイス エヌティーエス エルエルシー | イオン源、システムおよび方法 |
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| US11320011B2 (en) | 2017-09-06 | 2022-05-03 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Caliper for opposed piston-type disc brake |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP60255412A patent/JPS62114226A/ja active Pending
Cited By (19)
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