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電子ビーム描画とは

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、マスクそのものを作る工程で使われます。

露光ではマスクのパターンを写します。ではそのマスクのパターンは、どうやって作るのでしょうか。写す元がない以上、直接描くしかありません。ここで電子ビーム描画が使われます。

光ではなく電子線を使う理由は、細かさにあります。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
波長が長いですこの細かさは描けません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目盛りではありません
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目盛りではありません。

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。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、それ自体が生産の制約になります。

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。

NuFlare Technologyは公式製品ページで、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/Mを掲載しています。ノードごとに機種が並んでいる構成そのものが、描画時間と要る細かさの世代進行を示しています。

ウェーハへ直接描く使い方もあります。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は公式製品ページでJBXシリーズを電子ビームリソグラフィシステムとして掲載しています。量産では描画時間が制約になるため、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。

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。

なぜ光ではなく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ます。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は公式製品ページで、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を掲載しています。

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制約になります。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は公式製品ページでJBXシリーズを電子ビームリソグラフィシステムとして掲載しています。

この記事の事実は次の一次資料を根拠とし、各URLの到達可否をこちらで実測しています。したがって、リンク先が移動または消滅した場合は、その旨をこのページへ反映します。

  • NuFlare Technology「EB Mask Writer」公式製品ページ(2026年8月22日にリンク生存を実測、200)
  • JEOL「JBX Electron Beam Lithography Systems」公式製品ページ(2026年8月22日にリンク生存を実測)
  • 装置と製造メーカーの行は intel.equipment_vendor_families(公式製品ページ由来)から生成
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