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電子ビーム描画とは

THEME 02 パターン形成 · 露光・リソグラフィElectron Beam Lithography
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電子ビーム描画とは、電子線を走らせてマスクやウェーハの上へ直接パターンを描く方法です。 マスクを使わずにパターンを作れるため、フォトマスクそのものを作る工程で使われます。

写す元のマスクは、電子線で直接描く

Section titled “写す元のマスクは、電子線で直接描く”

露光ではマスクのパターンを写します。写す元のマスクはゼロから作る必要があるため、直接描くことになります。

光の代わりに電子線を使う理由は細かさです。マスク上のパターンは縮小投影のぶん実際の回路より大きいとはいえ、光で描くには細かすぎます。電子の波長は光より格段に短いため、要る細かさを描けます。

光では細かすぎるので、電子線で描きます
光波長が長いですこの細かさには粗すぎますマスクに要るパターン電子線波長が格段に短いです要る細かさを描けますマスクのパターンは縮小投影のぶん回路より大きいですそれでも光には細かすぎます電子の波長は光より格段に短いです図の点の大きさの比は
マスクのパターンは縮小投影のぶん回路より大きいとはいえ、光で描くには細かすぎます。電子の波長は光より格段に短いため、要る細かさを描けます。図の点の大きさの比は模式的なものです。

1本で走査するので、描画時間が生産の上限になる

Section titled “1本で走査するので、描画時間が生産の上限になる”

代償は時間です。マスク全体を走査して1つずつ描くため、描画面積とパターンの複雑さがそのまま時間になります。プロセスノードが進むほどパターンは複雑になり、補正のための微細な図形も増えます。1枚のマスクを描く時間が伸び続ければ、それ自体が生産の上限になります。電子ビームを多数本に分けて同時に描くマルチビームは、同じ面積を短い時間で仕上げます。

シングルビームとマルチビーム ─ 描画時間の壁
シングルビーム1本で順に走査するため時間がかかるマルチビーム多数本を同時に走らせ、時間を抑える
シングルビームはマスク全体を1本で順に走査するため、パターンが複雑になるほど時間が伸びます。マルチビームは電子ビームを多数本に分けて同時に描くことで、同じ面積を短い時間で仕上げます。

マスク描画装置は、ノードの世代ごとに機種が並ぶ

Section titled “マスク描画装置は、ノードの世代ごとに機種が並ぶ”

ニューフレアテクノロジーは、3nm+ノードのデザインルール向けのマルチ電子ビームマスク描画装置MBM-2000PLUS、3nmノード向けのMBM-2000、7nmノード量産向けのEBM-9500PLUS、16/14nmおよび45から20nmノード量産向けのEBM-8000P/HとEBM-8000P/M1を出しています。ノードごとに機種が並ぶ構成そのものが、描画時間と要る細かさの世代進行を示しています。

ウェーハへの直描きは、研究開発と少量生産に向く

Section titled “ウェーハへの直描きは、研究開発と少量生産に向く”

ウェーハへ直接描けばマスクを作らずに済むため、研究開発や少量生産に向きます。JEOLのJBXシリーズは電子ビームリソグラフィシステムです2。量産では描画時間が生産の上限になるため、マスクを作って光で写す方式が使われます。

この用語に対応する装置と製造メーカー

Section titled “この用語に対応する装置と製造メーカー”

装置カタログDBから、この用語に一致する製品familyを持つメーカー 2社／2family を引いています。 各行は各社の公式製品ページを出典とします。 DBからの生成日: 2026-08-22

出典は各社の公式製品ページです。 装置カタログDB では、同じ製品familyを工程・メーカー横断で検索できます。

関連するデータ・ツール

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よくある質問（FAQ）

Section titled “よくある質問（FAQ）”
電子ビーム描画とは何ですか？

電子線を走らせてマスクやウェーハの上へ直接パターンを描く方法です。マスクを使わずにパターンを作れるため、マスクそのものを作る工程で使われます。

なぜ光の代わりに電子線を使うのですか？

電子の波長が光より格段に短いためです。マスク上のパターンは、そのマスクを使って作る回路より大きいとはいえ、光で描くには細かすぎます。電子線なら要る細かさを描けます。

弱点は何ですか？

時間がかかることです。マスク全体を1本ずつ走査して描くため、描画面積とパターンの複雑さがそのまま時間になり、1枚のマスクの描画に長い時間を要します。

マルチビームとは何ですか？

電子ビームを多数本に分けて同時に描く方式です。NuFlare Technologyは、3nm+ノードのデザインルール向けにMBM-2000PLUS、3nmノード向けにMBM-2000というマルチ電子ビームマスク描画装置を出しています。

なぜマルチビームが要るのですか？

ノードが進むほどパターンが複雑になり、描画時間が伸びるためです。1本のビームで描き続ければ、マスク1枚に要する時間が生産の上限になります。同時に描くビームの本数を増やすことで、時間を抑えます。

ウェーハへ直接描くこともありますか？

あります。研究開発や少量生産では、マスクを作らずウェーハへ直接描く使い方があります。JEOLのJBXシリーズは電子ビームリソグラフィシステムです。

比較・違いを学ぶ

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出典

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