JP2005127800A - Electron beam irradiation device, irradiation method, and electron beam lithography system - Google Patents

Electron beam irradiation device, irradiation method, and electron beam lithography system Download PDF

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秀俊 木下
Susumu Hashimoto
進 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam irradiation device and its method capable of inexpensive and high-throughput irradiation of a heavy current to a large irradiation area, and to provide an inexpensive and high-throughput electron beam lithography system and its method having a maintenance-free system and reduced running cost, and capable of high-resolution drawing compared with hitherto. <P>SOLUTION: An electron emission source 1 has an array formed by a plurality of micro-emitter type electron guns 1a, and a transmission part 16a of an electron flux of an electron beam taking-out window 16 has array arrangement corresponding to the array by the micro-emitter type electron guns 1a by a prescribed relation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子放出源にマイクロエミッタ型電子銃をアレイ状に配し、この電子銃から放出された電子線による電子照射あるいは電子描画を行う装置と、電子線照射方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for performing electron irradiation or electron drawing with an electron beam emitted from an electron gun, and an electron beam irradiation method.

電子線照射の技術は、被処理物の表面処理や表面改質の効果が得られることから、大気中に置かれた被処理物に電子線を照射し、電子線のエネルギーを利用して高分子化合物に架橋や重合などの反応を起こさせ、フィルムの改質、インキの乾燥あるいはオーバコート樹脂の硬化への応用等の製造工程に用いられている。   The technology of electron beam irradiation provides the effect of surface treatment and surface modification of the object to be processed, so that the object to be processed placed in the atmosphere is irradiated with an electron beam, and the energy of the electron beam is used for high efficiency. It is used in manufacturing processes such as crosslinking, polymerization, and other reactions of molecular compounds for film modification, ink drying, and overcoat resin curing.

また、飲料用や医療用に使用されている容器の滅菌の際、特に容器の外面だけでなく内面をも滅菌する場合にも用いられている。   Further, it is also used when sterilizing containers used for beverages and medical use, particularly when sterilizing not only the outer surface but also the inner surface of the container.

また、世界的に問題となっている大気汚染による地球の温暖化や酸性雨等の対策にも用いられている。それらは、例えば、火力発電所等から排出される燃焼排ガス中に存在する、ＳＯｘ、ＮＯｘ等の成分に起因していると考えられており、それらのＳＯｘ、ＮＯｘ等の有害成分を除去する方法として、燃焼排ガスに電子線を照射することによって、脱硫・脱硝（ＳＯｘ、ＮＯｘ等の有害成分の除去）を行うこともおこなわれている。   It is also used as a countermeasure for global warming and acid rain due to air pollution, which is a global problem. For example, they are considered to be caused by components such as SOx and NOx present in combustion exhaust gas discharged from a thermal power plant and the like, and a method for removing harmful components such as SOx and NOx In addition, desulfurization / denitrification (removal of harmful components such as SOx and NOx) is performed by irradiating the combustion exhaust gas with an electron beam.

電子線照射装置は、一般に、電子線を発生する電子放出源と、図１１に従来の電子線照射装置の概略断面図を示すような被処理物を移動するコンベアやＸＹステージなどで構成されている。   An electron beam irradiation apparatus is generally composed of an electron emission source that generates an electron beam, and a conveyor or an XY stage that moves an object to be processed as shown in a schematic cross-sectional view of a conventional electron beam irradiation apparatus in FIG. Yes.

すなわち、この電子線照射装置は、電子放出源１６０と、照射窓（電子線取出し窓に設けられた）部１７０と、照射室１８０とで構成されている。   That is, this electron beam irradiation apparatus includes an electron emission source 160, an irradiation window (provided on the electron beam extraction window) 170, and an irradiation chamber 180.

電子放出源１６０は、電子線を発生するターミナル１６２と、ターミナル１６２で発生した電子線を真空空間（加速空間）で加速する加速管１６４とを有する。電子放出源１６０の内部は、電子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐため、図示しない拡散ポンプ等により真空に保たれている。また、ターミナル１６２は、熱電子を放出する線状陰極としてのフィラメント１６２ａと、フィラメント１６２ａを支持するガン構造体１６２ｂと、フィラメント１６２ａで発生した熱電子をコントロールするグリッド１６２ｃとを有している。   The electron emission source 160 includes a terminal 162 that generates an electron beam, and an acceleration tube 164 that accelerates the electron beam generated at the terminal 162 in a vacuum space (acceleration space). The inside of the electron emission source 160 is kept in a vacuum by a diffusion pump (not shown) or the like in order to prevent electrons from colliding with gas molecules and losing energy. The terminal 162 includes a filament 162a as a linear cathode that emits thermoelectrons, a gun structure 162b that supports the filament 162a, and a grid 162c that controls thermoelectrons generated by the filament 162a.

照射窓部１７０は、金属箔（たとえば、チタン箔）からなる窓箔１７２と、窓枠構造体１７４とを有する。窓箔１７２は、電子放出源１６０内の真空雰囲気と照射室１８０内の照射雰囲気とを仕切るものであり、また窓箔１７２を介して照射室１８０内に電子線を取り出すものである。照射室１８０は、被処理物に電子線を照射する照射空間１８２を含むものである。被処理物は、照射室１８０内を、図示しない搬送機構により、左側から右側にローラ等により搬送される（例えば、特許文献１参照）。   The irradiation window 170 has a window foil 172 made of metal foil (for example, titanium foil) and a window frame structure 174. The window foil 172 partitions the vacuum atmosphere in the electron emission source 160 and the irradiation atmosphere in the irradiation chamber 180, and takes out an electron beam into the irradiation chamber 180 through the window foil 172. The irradiation chamber 180 includes an irradiation space 182 for irradiating an object with an electron beam. The object to be processed is transported in the irradiation chamber 180 by a roller or the like from the left side to the right side by a transport mechanism (not shown) (see, for example, Patent Document 1).

上述のような各電子線照射装置では、真空中で高速に加速した大電流の電子線をなるべく広範囲に走査しつつ大気中に放出する必要がある。このため、電子線の照射窓からの取出しには、高速電子に対して高い透過効率を有するベリリウムやチタン等の薄膜からなる照射窓（ターゲット）が一般に使用されている。   In each electron beam irradiation apparatus as described above, it is necessary to emit a high-current electron beam accelerated at high speed in a vacuum to the atmosphere while scanning as wide a range as possible. For this reason, an irradiation window (target) made of a thin film such as beryllium or titanium having high transmission efficiency with respect to high-speed electrons is generally used for taking out the electron beam from the irradiation window.

このように、電子線照射装置ではチタン箔を透過させた電子を照射する方法が一般であり、チタン箔を透過させるために、大きなエネルギーを必要としていた。また、照射される電子スキャンホーン内でビームスキャンされて、必要な照射領域に電子を走査している。このため、電子は照射に必要なエネルギー以上のエネルギーで照射されるため対象物を透過する電子があり、反応効率が悪く、また、透過した高エネルギーの電子により発生するＸ線をはじめとする放射線を除外するため、たとえば鉛遮蔽装置が必要であった。   As described above, the electron beam irradiation apparatus generally employs a method of irradiating electrons transmitted through the titanium foil, and a large amount of energy is required to transmit the titanium foil. Further, a beam is scanned in the irradiated electronic scan horn to scan the necessary irradiation region with electrons. For this reason, electrons are irradiated with an energy higher than that required for irradiation, so there are electrons that pass through the object, the reaction efficiency is poor, and radiation including X-rays generated by the transmitted high-energy electrons For example, a lead shielding device was required.

次に、電子線を用いた従来の電子線描画装置について説明する。   Next, a conventional electron beam drawing apparatus using an electron beam will be described.

電子線描画装置によるパターン描画は、光波長より短い電子線波長レべルの分解能の精度で描画可能なため、高い解像度のパターンを形成できる機能を有している。その反面、光露光によるマスク描画方式と異なり、完成パターンを小さな分割パターンビームで直接描画するため、描画に長時間かかる問題がある。しかし、高精度の細線パターンを形成できる特徴を持っており、光露光方式のリソグラフィ技術の次の技術、あるいは多品種少量生産の半導体製作に有力なツールとして発展している。   The pattern drawing by the electron beam drawing apparatus has a function of forming a pattern with a high resolution because it can be drawn with a resolution accuracy of an electron beam wavelength level shorter than the light wavelength. On the other hand, unlike the mask drawing method by light exposure, since the completed pattern is directly drawn by a small divided pattern beam, there is a problem that drawing takes a long time. However, it has the feature that it can form a high-precision fine line pattern, and has developed as a powerful tool for the production of semiconductors that are the next technology of the light exposure type lithography technology, or a variety of small-quantity production of semiconductors.

電子線で直接パターンを形成する方法としては、小さな丸ビームをＯＮ／ＯＦＦ制御しながら試料全面をスキャンしてパターンを形成する方法と、ステンシルアパーチャを通過した電子線をパターン描画するＶＳＢ描画の方式がおこなわれている。さらにＶＳＢ描画を発展させ、一定の決まった繰り返しパターンを１つのブロック的なアパーチャとして準備しておき、選択したアパーチャによるパターンを連続描画することで高速描画する電子線描画の技術も開発されている。さらに、描画精度を上げるため、高加速電子線を利用する方法も行われている。   As a method of directly forming a pattern with an electron beam, a method of forming a pattern by scanning the entire surface of a sample while controlling ON / OFF of a small round beam, and a VSB drawing method of drawing a pattern of an electron beam that has passed through a stencil aperture Has been done. Further, VSB drawing has been developed, and a technique for electron beam drawing has been developed in which a fixed pattern is prepared as a single block aperture, and high-speed drawing is performed by continuously drawing a pattern with the selected aperture. . Furthermore, in order to improve the drawing accuracy, a method using a high acceleration electron beam is also performed.

しかし、近接効果補正の問題や、システム巨大化の問題がある。このような電子線描画の欠点をカバーする方法として、図１２に電子線描画装置の概念図を、図１３にその電子光学系の概念図を示したような電子線描画装置が提案されている。   However, there are problems of proximity effect correction and system enlargement. As a method for covering such drawbacks of electron beam drawing, an electron beam drawing apparatus having a conceptual diagram of an electron beam drawing apparatus in FIG. 12 and a conceptual diagram of the electron optical system in FIG. 13 has been proposed. .

以下、図１２及び図１３を参照して説明すると、電子銃１から加速された電子線は、矩形または円形の開口を有する第１アパーチャ２０４に照射される。この第１アパ一チャ２０４を通過したビームは、一括露光セルアパーチャが複数配列された第２成形アパーチャ（ＣＦアパーチャ）に向かう。ビームは任意の１個セルアパーチャに対して十分大きく、かつ隣接するセルパターンに干渉しない大きさのビーム径に拡大ビーム機能をおこなう照明レンズ２２０で成形される。照明レンズは、２個の静電レンズ２２０ａ、２２０ｂで構成しており、第２照明レンズ２２０ｂのクロスオーバは、第３アパチヤ２２３の位置に結像するように構成し、２個の照明レンズ（静電レンズ）２２０ａ、２２０ｂの印加電圧を可変することで、照明光の倍率を任意に選択でき、照明光のビーム径、電流密度を制御する機能を有している。   Hereinafter, referring to FIGS. 12 and 13, the electron beam accelerated from the electron gun 1 is irradiated to the first aperture 204 having a rectangular or circular opening. The beam that has passed through the first aperture 204 is directed to a second shaping aperture (CF aperture) in which a plurality of batch exposure cell apertures are arranged. The beam is formed by an illumination lens 220 that performs an expanded beam function on a beam diameter that is sufficiently large for any one cell aperture and does not interfere with adjacent cell patterns. The illumination lens is configured by two electrostatic lenses 220a and 220b, and the crossover of the second illumination lens 220b is configured to form an image at the position of the third aperture 223, and the two illumination lenses ( By changing the applied voltage of the electrostatic lenses 220a and 220b, the magnification of the illumination light can be arbitrarily selected, and the beam diameter and current density of the illumination light are controlled.

第２照明レンズ２２０ｂを通過したビームは、セルアパーチャが複数配列された第２成形アパーチャ（ＣＰアパーチャ）２０７に対して目的とするセルアパーチャを選択できるよう、目標位置に偏向制御する第１成形偏向器２２１と、第２成形アパーチャ２０７を通過したセルズパーチヤ像を光軸上に振戻す第２成形偏向器２２２を通過する。第１成形偏向器２２１、第２成形偏向器２２２は形状を同一にして、４つの偏向器電圧連動比を十Ｖ０：８極型の偏向器になっており、それぞれの電極に独立した電圧を印加し、−Ｖ０：−Ｖ０：＋Ｖ０の連動比の電圧で制御する。   A first shaped deflection in which the beam having passed through the second illumination lens 220b is deflected to a target position so that a target cell aperture can be selected with respect to a second shaped aperture (CP aperture) 207 in which a plurality of cell apertures are arranged. And the second shaping deflector 222 for returning the cell perforated image that has passed through the second shaping aperture 207 back to the optical axis. The first shaping deflector 221 and the second shaping deflector 222 have the same shape, and the four deflector voltage interlocking ratios are ten V0: 8 pole type deflectors, and independent voltages are applied to the respective electrodes. Applied, and controlled with a voltage having an interlocking ratio of -V0: -V0: + V0.

静電偏向器２２９は、８極型の偏向器（不図示）になっており、それぞれの電極に独立した電圧を印加して偏向制御する。偏向器両端にはシールド板（不図示）が設けてあり、偏向器が連続かつ隣接して配置される場合には、相互の電場が制御に影響を及ぼさないようシールドで遮断している。   The electrostatic deflector 229 is an eight-pole deflector (not shown), and controls deflection by applying an independent voltage to each electrode. Shield plates (not shown) are provided at both ends of the deflector, and when the deflectors are arranged continuously and adjacent to each other, they are shielded by a shield so that the mutual electric field does not affect the control.

縮小レンズ２２４で縮小されたビームは、対物レンズ２２５を通過し、被処理物の試料面２１３に縮小投影される。描画パターン位置に対するビーム位置は主偏向と副偏向器で制御する。主偏向器は２２７、ＸＹステージ２４０に搭載したウエハに対して、描画領域の位置をＸＹステ一ジ２４０の位置を参照しながら偏向制御し、副偏向器はストライプ内を細かく分割した描画範囲に対してその位置制御を行う。   The beam reduced by the reduction lens 224 passes through the objective lens 225 and is reduced and projected onto the sample surface 213 of the object to be processed. The beam position with respect to the drawing pattern position is controlled by the main deflection and the sub deflector. The main deflector 227 controls the deflection of the drawing area position with reference to the position of the XY stage 240 with respect to the wafer mounted on the XY stage 240, and the sub deflector makes the drawing range finely divided within the stripe. The position control is performed for it.

主偏向器２２７は、光路の上流側にプリ主偏向器２２９を配置し、試料面でビーム偏向制御に応じて発生する各種レンズ収差および偏向収差を最小ならしめる制御を行う。主偏向領域内では、さらに微少偏向する副偏向器と、試料面２１のビーム副偏向に応じて発生する各種レンズ収差および副偏向収差を最小ならしめるプリ副偏向器の制御を行う。静電式副偏向器２２８は制御連動比を１：１の制御電圧条件で成立するようにプリ副偏向器２３０のセンタエレクトロードの軸方向長さまたは内径を設け、さらに隣接の電場の影響を無くすため偏向器両端にシールド極を有した構造を取っている。   The main deflector 227 arranges the pre-main deflector 229 on the upstream side of the optical path, and performs control to minimize various lens aberrations and deflection aberrations generated according to beam deflection control on the sample surface. In the main deflection region, a sub-deflector that further finely deflects and a pre-sub-deflector that minimizes various lens aberrations and sub-deflection aberrations generated according to the beam sub-deflection of the sample surface 21 are controlled. The electrostatic sub-deflector 228 is provided with the axial length or inner diameter of the center electrode of the pre-sub-deflector 230 so that the control interlock ratio is established under the control voltage condition of 1: 1, and further, the influence of the adjacent electric field is suppressed. In order to eliminate it, the structure which has the shield pole in the both ends of a deflector is taken.

レンズ２２６の下部には、電子線がウエハ上に照射された時に発生する２次電子や反射電子を検出する電子線検出器２１２が設けられており、この反射電子信号を処理することでＳＥＭ像の検出やビーム調整等の制御を行っている。
特開平９−６８６００号公報 （段落番号０００４乃至０００５ 図３） Below the lens 226 is provided an electron beam detector 212 for detecting secondary electrons and reflected electrons generated when the electron beam is irradiated onto the wafer. By processing the reflected electron signal, an SEM image is obtained. Control of beam detection and beam adjustment.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-68600 (paragraph numbers 0004 to 0005, FIG. 3)

上述のような電子線照射装置では、電子線は電子銃等の電子線源の一点から放出され、放出される電子量には電子線源の方式によって最大量が決定されている。   In the electron beam irradiation apparatus as described above, an electron beam is emitted from one point of an electron beam source such as an electron gun, and the maximum amount of emitted electrons is determined by the method of the electron beam source.

電子線照射装置に求められる要求は、電子線の照射領域は広く、照射される電子線量は多く、照射される電子線は途中のロスが少なく対象物に届き、対象物内でそのエネルギーが消費され、透過する電子線がないエネルギーであることがもっとも望ましい。   The requirements for electron beam irradiation equipment are that the irradiation area of the electron beam is wide, the irradiated electron dose is large, the irradiated electron beam reaches the object with little loss, and the energy is consumed in the object. It is most desirable that the energy has no electron beam to be transmitted.

一般に、電子線照射装置ではチタン箔を透過させて、電子線を照射する方法が一般に用いられており、チタン箔を透過させるために、大きなエネルギーを必要としているが、大放出量が可能な電子線源の方式は高価になる。しかも、要求を十分に満足できるものではない。   In general, an electron beam irradiation apparatus generally uses a method of transmitting a titanium foil and irradiating an electron beam. In order to transmit the titanium foil, a large amount of energy is required. The radiation source method is expensive. Moreover, it cannot satisfy the requirements sufficiently.

また、大きな照射領域を得ようとする場合、一点の電子線源から照射された電子線束では限界があるので、照射電子線束をスキャンすることで、照射物上を走査して照射領域を拡げることはできるが、その際は、大きな領域を照射するために大きな走査角度が必要となり、走査回路が大規模化しやすい。   Also, when trying to obtain a large irradiation area, there is a limit to the electron beam bundle irradiated from a single electron beam source. By scanning the irradiation electron beam bundle, the irradiation area can be scanned to expand the irradiation area. However, in that case, a large scanning angle is required to irradiate a large area, and the scale of the scanning circuit is likely to increase.

あるいは、比較的小角度で大領域を走査するためには、電子線束の偏向起点から照射点までの十分な距離が必要となるが、この場合は、距離に応じて飛翔中にガス分子との散乱損失によりエネルギーの低下が生じる。そのため、電子線束のエネルギーを予め散乱損失分を見越して高めておくことが必要となる。これは電源を大規模化する要因となっており好ましくない。   Alternatively, in order to scan a large area at a relatively small angle, a sufficient distance from the deflection start point of the electron beam bundle to the irradiation point is required. Energy loss is caused by scattering loss. Therefore, it is necessary to increase the energy of the electron beam bundle in advance in anticipation of the scattering loss. This is a factor that increases the scale of the power supply, which is not preferable.

また、照射される電子スキャンホーン内でビームスキャンされて、必要な照射領域に電子を走査した場合、電子は照射に必要なエネルギー以上のエネルギーで照射されるため被処理物を透過する電子が存在して反応効率が悪い。また、透過した高エネルギーの電子により発生するＸ線をはじめとする放射線を遮蔽するために、たとえば鉛遮蔽装置を設けるが必要であった。   In addition, when a beam is scanned in the irradiated electron scan horn and the electron is scanned in the necessary irradiation area, the electron is irradiated with an energy higher than the energy necessary for irradiation, and there is an electron that passes through the object to be processed. The reaction efficiency is poor. Further, in order to shield radiation including X-rays generated by transmitted high energy electrons, it is necessary to provide a lead shielding device, for example.

一方、上述に説明した電子線描画装置については、前述したとおり、予め用意されたセルパターンを試料上に縮小投影する電子線描画装置であるので、セルパターンは描画に必要な形状ごとに必要であり、チップ内にメモリセルの繰返しパターンを持つメモリ回路でもそのセルパターンは数百のパターンが必要とされる。さらに個別のパターンが多いシステムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｃｈｉｐ ＬＳＩ）では、そのセルパターンは数千パターン程度にまで膨れ上がる。   On the other hand, as described above, the electron beam drawing apparatus described above is an electron beam drawing apparatus that projects a cell pattern prepared in advance on a sample in a reduced scale. Therefore, a cell pattern is required for each shape necessary for drawing. In addition, even in a memory circuit having a repetitive pattern of memory cells in a chip, the cell pattern needs several hundred patterns. Further, in a system on chip LSI with many individual patterns, the cell pattern swells to about several thousand patterns.

また、予め必要なセルパターンを形成したステンシル（ＣＰアパーチャ）を用意し、電子線経路途中に設置しなければならない。ステンシルは描画中において絶えず電子線が照射されており、真空中の希ガス成分が付着・成長するコンタミネーション現象により、ステンシル形状が悪化し、描画精度を悪化させるため、ある頻度により交換作業が不可欠である。   In addition, a stencil (CP aperture) in which a necessary cell pattern is formed in advance must be prepared and installed in the middle of the electron beam path. The stencil is constantly irradiated with an electron beam during drawing, and the contamination phenomenon that the rare gas component in the vacuum adheres and grows deteriorates the stencil shape and deteriorates the drawing accuracy. It is.

前述のＶＳＢ方式の描画では、パターン形成のフレキシビリティは格段に良好になり必ずしもＣＰパターンは必要とならないが、スループットの低下はもちろんの事、パターン形成の原理上ステンシルの特定部分への電子線照射時間が長くなるため、そのステンシルの交換頻度が増大し、コストバフオーマンスはさらに低下する。   In the above-mentioned VSB method drawing, the flexibility of pattern formation is remarkably good and the CP pattern is not necessarily required. However, not only the throughput is lowered but also the irradiation of the electron beam to a specific part of the stencil on the principle of pattern formation Since the time becomes longer, the exchange frequency of the stencil increases, and the cost performance further decreases.

いずれの方法においても、ステンシル上のセルパターンを描画ショット毎に選択し、描画することは、著しいスループットの低下を招き、コストパフォーマンスを低下せしめる。   In either method, selecting and drawing a cell pattern on a stencil for each drawing shot causes a significant reduction in throughput and cost performance.

スループットの低下を抑止するためには、ウエハ搬送などのいわゆるオーバーへッド時間がほぼ限界まで短縮されてきている現在、描画速度の向上が有力な解決策となる。描画速度の向上のためには、電子線の電流量を増大させることになるが、ＣＰ方式、ＶＳＢ方式いずれにおいても、この場合には空間電荷効果による電子間の反発による照射ビームの横方向の広がりと、縦方向に電子線のエネルギーの広がりが生じ、両者ともに解像性を低下させる原理的な課題を内包しており、電流量の増大は微細化パターンでは一層困難となる。   In order to suppress a decrease in throughput, so-called overhead time such as wafer transfer has been shortened to almost the limit, and improvement of the drawing speed is an effective solution. In order to improve the drawing speed, the amount of electron beam current is increased. In both the CP method and the VSB method, in this case, the lateral direction of the irradiation beam due to repulsion between electrons due to the space charge effect is increased. The spread and the spread of the energy of the electron beam occur in the vertical direction, both of which contain the fundamental problem of reducing the resolution, and the increase in the amount of current becomes more difficult in the miniaturized pattern.

これらの課題は、従来の電子線描画装置における共通で最大の課題であり、これを解決し、スループットを確保すべく、さまざまな描画方式とその装置の検討・開発が進められている。   These problems are the greatest common problems in the conventional electron beam drawing apparatuses, and various drawing methods and apparatuses are being studied and developed in order to solve these problems and ensure throughput.

本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、大きな照射領域に大電流の照射を、低コストで、かつ、高スループットである電子線照射装置とその方法を提供すること、および、低コストで高スループットであると共に、メンテナンスフリーでランニングコストを低下させ、かつ、従来に比べて高解像度の描画を可能にする電子線描画装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made based on these circumstances, and provides an electron beam irradiation apparatus and method that can irradiate a large irradiation region with a large current at a low cost and have a high throughput, and a low cost. It is an object of the present invention to provide an electron beam drawing apparatus that has high throughput, is maintenance-free, reduces running costs, and enables drawing with higher resolution than conventional.

本発明による手段によれば、電子放出源と、この電子放出源から出射される電子束の飛翔方向の電子光学系コラム内に電子光学系を配置し、この電子光学系の前記電子束の飛翔方向の前方に電子線取出し窓を設け、この電子線取出し窓を透過した電子束により被処理体を照射する電子線照射装置であって、
前記電子放出源は、複数のマイクロエミッタ型電子銃によりアレイが形成されており、また、前記電子線取出し窓の前記電子束の透過部は前記マイクロエミッタ型電子銃によるアレイと所定の関係で対応したアレイ配置であることを特徴とする電子線照射装置である。 According to the means of the present invention, an electron optical system is disposed in an electron emission source and an electron optical system column in the flight direction of the electron bundle emitted from the electron emission source, and the flight of the electron bundle of the electron optical system is performed. An electron beam irradiation apparatus that irradiates an object to be processed with an electron bundle that has been provided with an electron beam extraction window in front of the direction and has transmitted through the electron beam extraction window,
The electron emission source has an array formed by a plurality of microemitter electron guns, and the transmission part of the electron bundle of the electron beam extraction window corresponds to the array by the microemitter electron guns in a predetermined relationship. An electron beam irradiation apparatus characterized by having an array arrangement.

また本発明による手段によれば、前記電子光学系はブランキング電極、加速用電極および集束電極で形成され、前記前記マイクロエミッタ型電子銃により形成されたアレイより放出された電子束をアレイ郡別に束ねていることを特徴とする電子線照射装置である。   According to the means of the present invention, the electron optical system is formed of a blanking electrode, an accelerating electrode and a focusing electrode, and the electron flux emitted from the array formed by the micro-emitter type electron gun is divided into array groups. It is an electron beam irradiation apparatus characterized by being bundled.

また本発明の手段によれば、前記電子光学系は、前記集束電極によりアレイ郡別に束ねられた電子束を前記電子取出し窓の近傍にフォーカスさせていることを特徴とする電子線照射装置である。   Further, according to the means of the present invention, the electron optical system is an electron beam irradiation apparatus characterized in that the electron bundles bundled for each array group by the focusing electrode are focused in the vicinity of the electron extraction window. .

また本発明の手段によれば、複数のマイクロエミッタ型電子銃によりアレイが形成された電子放出源から出射した電子線を、電子光学系により前記アレイ郡別に電子束に束ねた後に電子取出し窓を透過させて被処理物に照射する電子線照射方法であって、
前記電子光学系による前記アレイ郡別に束ねられた電子束は、前記電子光学系を形成している電極形状に対応して任意の形状に形成することができることを特徴とする電子線照射方法である。 According to the means of the present invention, the electron beam emitted from the electron emission source in which the array is formed by a plurality of microemitter electron guns is bundled into the electron bundle by the array group by the electron optical system, and then the electron extraction window is formed. An electron beam irradiation method for irradiating an object to be processed with transmission,
The electron beam bundled by the array group by the electron optical system can be formed in an arbitrary shape corresponding to the electrode shape forming the electron optical system. .

また本発明の手段によれば、前記電子光学系による前記アレイ郡別に束ねられた電子束は、それぞれの電子束が略均等の電子量を有するように制御されていることを特徴とする電子線照射方法である。   According to the means of the present invention, the electron bundles bundled for each array group by the electron optical system are controlled so that each electron bundle has a substantially equal amount of electrons. Irradiation method.

また本発明の手段によれば、電子線パターンを被処理物に描画するための電子線描画装置において、
複数のマイクロエミッタ型電子銃を同一平面にアレイ状に配置した電子線放出源と、前記各これらマイクロエミッタ型電子銃における電子線の放出を制御するブランキング制御回路と、前記電子線を縮小する対物レンズと、この対物レンズで縮小された電子線を試料へ偏向する偏向器とから構成される電子光学系を備えたことを特徴とする電子線描画装置である。 Further, according to the means of the present invention, in an electron beam drawing apparatus for drawing an electron beam pattern on a workpiece,
An electron beam emission source in which a plurality of microemitter electron guns are arranged in an array on the same plane, a blanking control circuit for controlling emission of electron beams in each of these microemitter electron guns, and the electron beam is reduced An electron beam drawing apparatus comprising an electron optical system including an objective lens and a deflector that deflects an electron beam reduced by the objective lens to a sample.

本発明によれば、電子線照射の際に、大きな照射領域に大電流の照射を、低コストで、かつ、高スループットで照射できる。   According to the present invention, a large current area can be irradiated with a large current at a low cost and with a high throughput during electron beam irradiation.

また、電子線描画の際に、低コストで高スループットであると共に、メンテナンスフリーでランニングコストを低下させ、かつ、従来に比べて高解像度の描画が可能になる。   In addition, at the time of electron beam drawing, the cost is low and the throughput is high, the maintenance cost is reduced, the running cost is reduced, and drawing with a higher resolution than before is possible.

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態を図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の各装置は電子放出源に複数のマイクロエミッタ型電子銃を同一平面にアレイ状に配置して用いている。図１は、複数のマイクロエミッタ型電子銃の配置（千鳥格子状配置）を示す配置図である。図１に示すように、電子放出源１は５０ｎｍスポット源からなるマイクロエミッタ型電子銃１ａを、例えば、ＸＹステージの移動方向（Ｙ方向）に１．２５μｍピッチで５０行、前記移動方向に対して直交する方向（Ｘ方向）に１．２５μｍピッチで２０００列、千鳥格子状に合計１０万個配置している。このように千鳥格子状に配置することで、ライン上に一元的に高密度で配置することが不可能なマイクロエミッタ型電子銃１ａを、実質的に０．０５μｍピッチで配置した時と同じ高密度配置を可能にしている。   Each apparatus of the present invention uses a plurality of microemitter electron guns arranged in an array on the same plane as an electron emission source. FIG. 1 is an arrangement diagram showing an arrangement (a staggered arrangement) of a plurality of microemitter electron guns. As shown in FIG. 1, the electron emission source 1 is a microemitter electron gun 1a composed of a 50 nm spot source, for example, 50 rows at a pitch of 1.25 μm in the movement direction (Y direction) of the XY stage. In a perpendicular direction (X direction), 2000 rows are arranged at a pitch of 1.25 μm, and a total of 100,000 are arranged in a staggered pattern. By arranging in a staggered pattern in this manner, the micro-emitter type electron gun 1a, which cannot be arranged at a high density on the line, is substantially the same as when arranged at a pitch of 0.05 μm. High-density arrangement is possible.

まず、上述の電子放出源１を用いた電子線照射装置について説明する。図２は本発明の電子線照射装置の構造の一実施の形態を示す模式図である。   First, an electron beam irradiation apparatus using the above-described electron emission source 1 will be described. FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of the structure of the electron beam irradiation apparatus of the present invention.

電子線照射装置は、真空容器である電子光学系コラム１１の内部に各部が収納されている。電子放出源１を形成しているマイクロエミッタ型電子銃１ａは少なくとも出射側１２が電子光学系コラム１１の内部に収納されている。マイクロエミッタ型電子銃１ａの出射側１２の前方には被処理物Ｗとの間に電子線束ｅの飛翔路に沿って、電子光学系１０としてマイクロエミッタ型電子銃１ａの出射側１２から順次ブランキング電極１３、加速用電極１４、集束電極１５が及び電子線取出し窓１６が配置されている。なお、電子線取出し窓１６の前方には被処理物Ｗを載置するテーブル１７が設けられている。また、マイクロエミッタ型電子銃１ａは高圧電源１８に接続されており、電子光学系コラム１１には配管を介して真空ポンプ１９が接続されている。   Each part of the electron beam irradiation apparatus is housed in an electron optical system column 11 that is a vacuum container. At least the emission side 12 of the micro-emitter electron gun 1 a forming the electron emission source 1 is housed in the electron optical system column 11. In front of the emission side 12 of the micro-emitter type electron gun 1a, along the flight path of the electron beam bundle e with the workpiece W, the electron optical system 10 is sequentially blocked from the emission side 12 of the micro-emitter type electron gun 1a. A ranking electrode 13, an acceleration electrode 14, a focusing electrode 15, and an electron beam extraction window 16 are disposed. A table 17 on which the workpiece W is placed is provided in front of the electron beam extraction window 16. The micro-emitter electron gun 1a is connected to a high-voltage power source 18, and a vacuum pump 19 is connected to the electron optical system column 11 through a pipe.

図３に構成模式図を示すように、マイクロエミッタ型電子銃１ａは、エミッタ（カソード）２１、グリッド２２、ブランキングアパーチャ（グリッド）２３、レンズ２４から構成されており、高電流の放出が可能である。   As shown in the schematic configuration diagram of FIG. 3, the micro-emitter type electron gun 1a includes an emitter (cathode) 21, a grid 22, a blanking aperture (grid) 23, and a lens 24, and can emit a high current. It is.

ブランキング電極１３は、各マイクロエミッタ型電子銃１ａより放出された個別の電子線に対し、個別ビームを一群に束ねる収束作用を持ち、かつ、このブランキング電極１３はビームブランキング機能をも有している。つまり、印加される電圧を隣り合わせた電極と個別に制御することにより、任意の電子線束ｅのみを下流に対してブランキングする機能をおこなっている。   The blanking electrode 13 has a converging action for bundling individual beams to individual electron beams emitted from each microemitter type electron gun 1a, and the blanking electrode 13 also has a beam blanking function. doing. That is, the function of blanking only an arbitrary electron beam bundle e to the downstream is performed by controlling the applied voltage individually with the adjacent electrodes.

加速用電極１４は、電子線束ｅを所望のエネルギーまで加速する。なお、ブランキング電極１３で、ブランキングされなかった電子線束ｅも加速用電極１４によって、所望のエネルギーまで加速される。それにより、多数の各マイクロエミッタ型電子銃１ａから放出された電子線はこれらの電極１３、１４の作用により幾つかの電子線束ｅに結束される。   The acceleration electrode 14 accelerates the electron beam e to a desired energy. Note that the electron beam e that has not been blanked by the blanking electrode 13 is also accelerated to a desired energy by the acceleration electrode 14. Thereby, the electron beams emitted from a large number of microemitter electron guns 1 a are bundled into several electron beam bundles e by the action of these electrodes 13 and 14.

集束電極１５は、磁界あるいは電界作用により、電子線束ｅを一括して偏向収束し、電子線束ｅ別に設けられた電子線取出し窓１６の近傍にフォーカスされるように制御する。   The focusing electrode 15 is controlled so that the electron beam bundle e is deflected and converged collectively by a magnetic field or electric field action, and is focused in the vicinity of the electron beam extraction window 16 provided for each electron beam bundle e.

電子線取出し窓１６は、電子光学系１０によりマイクロエミッタ型電子銃１ａのアレイから出射した電子線束ｅがアレイ郡別に束ねられて取り出しができるように、アレイ状にＢｅ製の透過部１６ａが形成されている。この透過部１６ａから束ねられた電子線束ｅは透過して、収束軌道を維持しつつ、散乱を伴ないながら大気圧あるいは減圧空間を飛翔し、被処理物Wに到達する。   The electron beam extraction window 16 is formed with a Be transmission part 16a in an array so that the electron beam bundle e emitted from the array of the microemitter electron gun 1a can be bundled and extracted by the array group by the electron optical system 10. Has been. The electron beam bundle e bundled from the transmission part 16a is transmitted and flies through the atmospheric pressure or the reduced pressure space with scattering while maintaining the convergent orbit and reaches the workpiece W.

これらの構成による電子線照射装置による電子線束の飛翔状態は、図２の構成に対応して、図４（ａ）に模式側面図を、図４（ｂ）にその模式平面図に示す。なお、両図で各状態は、（Ｓ１）〜（Ｓ６）で示す。なお、電子照射装置の構成については、図２を援用している。   FIG. 4A shows a schematic side view and FIG. 4B shows a schematic plan view of the flight state of the electron beam bundle by the electron beam irradiation apparatus having these configurations, corresponding to the configuration of FIG. In addition, each state is shown by (S1)-(S6) in both figures. In addition, FIG. 2 is used about the structure of an electron irradiation apparatus.

まず、（Ｓ１）に示すように、電子放出源１の非常に微小領域においてアレイ状に配置されたマイクロエミッタ型電子銃１ａから放出された微細な電子線束ｅは、（Ｓ２）〜（Ｓ４）に示すように、ブランキング電極１３と加速用電極１４により飛翔中に途中で幾つかが束ねられて大きな電子線束ｅとなり、従来用いられている電子銃による電子源では得られないような大きな電子量を持つ電子線束ｅとなる。（Ｓ５）に示すように、束ねられた電子線束ｅは集束電極１５により、電子線取出し窓１６の近傍にフォーカスするように収束軌道が制御される。   First, as shown in (S1), the fine electron beam bundle e emitted from the microemitter electron gun 1a arranged in an array in a very small region of the electron emission source 1 is represented by (S2) to (S4). As shown in FIG. 2, a large number of electron beams e bundled in the middle of the flight by the blanking electrode 13 and the acceleration electrode 14 to form a large electron beam bundle e, which cannot be obtained by an electron source using a conventionally used electron gun. The electron beam bundle e has a quantity. As shown in (S 5), the convergence trajectory of the bundled electron beam bundle e is controlled by the focusing electrode 15 so as to focus on the vicinity of the electron beam extraction window 16.

さらに（Ｓ６）に示すように、この束ねられた電子線束ｅは、電子線取出し窓１６の透過部１６ａを透過して収束軌道をほぼ維持したまま、大気圧の不活性ガス雰囲気中を飛翔して被処理物Ｗの照射面に到達する。   Further, as shown in (S6), the bundled electron beam bundle e passes through the transmission part 16a of the electron beam extraction window 16 and flies in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure while maintaining the convergence trajectory. To reach the irradiation surface of the workpiece W.

その結果、各電子線束ｅはそれぞれが保持した収束軌道により、照射面は大きく広がり、大きな領域を照射することができ、さらに隣り合った電子線取出し窓１６の透過部１６ａから取り出された多数の電子線束ｅの集積により、被処理物Ｗの大きな領域を、同時に照射密度の分布を良好に照射することが可能となる。   As a result, each of the electron beam bundles e can be irradiated with a large area due to the convergence trajectory held by each electron beam e, and can irradiate a large region. Accumulation of the electron beam bundle e makes it possible to irradiate a large area of the workpiece W with good irradiation density distribution at the same time.

また、被処理物Ｗへの電子線束ｅの照射領域は、電子線取出し窓１６と被処理物Ｗとの距離を変更することによって、変更することができる。   Further, the irradiation region of the electron beam bundle e on the workpiece W can be changed by changing the distance between the electron beam extraction window 16 and the workpiece W.

したがって、一般の電子線照射装置では得ることが出来ないような大電子量を持った電子線束ｅを、電子線束ｅの走査などの手段を用いずに、被処理物Ｗに大きな領域で、同時に、均一に照射することが可能となり、一台の電子線照射装置によって、電子線照射の均一化と高速処理、装置コストの低下などを達成することができる。   Accordingly, an electron beam bundle e having a large amount of electrons that cannot be obtained by a general electron beam irradiation apparatus can be simultaneously formed in a large area on the workpiece W without using means such as scanning of the electron beam bundle e. It is possible to irradiate uniformly, and it is possible to achieve uniform electron beam irradiation, high-speed processing, reduction in apparatus cost, and the like with a single electron beam irradiation apparatus.

また、被処理物Ｗに照射される電子線は、複数の電子放出源１から放出された電子線を束ねた電子線束ｅであるため、被処理物Ｗに対して照射される電子線の照射分布は、平均化の効果により平坦化される。また、電子線の照射の品質面でも均質化される。   Moreover, since the electron beam irradiated to the to-be-processed object W is the electron beam bundle e which bundled the electron beam emitted from the several electron emission source 1, irradiation of the electron beam irradiated with respect to the to-be-processed object W is performed. The distribution is flattened by the averaging effect. Moreover, the quality of the electron beam irradiation is also homogenized.

上述の電子線照射装置による電子線照射の技術の適用は、被処理物Ｗの表面処理や表面改質の効果が得られることから、大気中に置かれた被処理物Ｗに電子線を照射し、電子線のエネルギーを利用して高分子化合物に架橋や重合などの反応を起こさせ、フィルムの改質、インキの乾燥あるいはオーバコート樹脂の硬化への応用等の製造工程に用いることができる。   Since the application of the electron beam irradiation technique by the above-described electron beam irradiation apparatus can achieve the effect of surface treatment or surface modification of the workpiece W, the electron beam is irradiated to the workpiece W placed in the atmosphere. In addition, the energy of the electron beam can be used to cause a reaction such as crosslinking or polymerization in the polymer compound, and it can be used in manufacturing processes such as film modification, ink drying or overcoat resin curing. .

また、飲料用や医療用に使用されている容器の滅菌の際、特に容器の外面だけでなく内面をも滅菌する場合にも用いることができる。   Further, when sterilizing containers used for beverages or medical purposes, it can be used particularly when sterilizing not only the outer surface but also the inner surface of the container.

また、具体的な一例として、有機ＥＬの製造工程に適用した一例について説明する。   As a specific example, an example applied to the manufacturing process of the organic EL will be described.

例えば、特開２００２−１６３９３１号公報に開示されているような、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）の製造方法に適用できる。   For example, it can be applied to a method for producing an organic EL (electroluminescence) as disclosed in JP-A-2002-163931.

この有機ＥＬは、陽極材として積層フィルムの片面に透明導電層が形成されてなる透明導電性フィルムとして使用している。   This organic EL is used as a transparent conductive film in which a transparent conductive layer is formed on one side of a laminated film as an anode material.

その製造方法を図５乃至図６を参照して説明すると、透明導電性フィルム及びそれを用いた有機ＥＬ素子は以下の工程によって製造される。まず、透光性フィルム３１に電子線硬化性樹脂層３２を、その材料に応じて抵抗加熱蒸着法、フラッシュ蒸着法、電子線蒸着法、スパッタリング法等の蒸着法で成膜する。なかでもフラッシュ蒸着法により成膜することが好ましい。有機物を分解、重合させることなく瞬時に蒸発させることができ高純度の膜が得られるからである。   The manufacturing method will be described with reference to FIGS. 5 to 6. A transparent conductive film and an organic EL element using the transparent conductive film are manufactured by the following steps. First, the electron beam curable resin layer 32 is formed on the translucent film 31 by a vapor deposition method such as a resistance heating vapor deposition method, a flash vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, or a sputtering method according to the material. In particular, it is preferable to form a film by a flash vapor deposition method. This is because the organic substance can be instantly evaporated without being decomposed and polymerized, and a high-purity film can be obtained.

次に、電子線硬化性樹脂層３２が成膜されたフィルムと他のフィルムを張り合わせる。次に、上述の電子線照射装置により電子線を照射し、電子線硬化性樹脂層３２を硬化させる。以上の工程を目的に応じて繰り返して二層以上のフィルムを積層し、積層フィルム３３を形成する。   Next, the film on which the electron beam curable resin layer 32 is formed and another film are bonded together. Next, an electron beam is irradiated with the above-mentioned electron beam irradiation apparatus to cure the electron beam curable resin layer 32. The above steps are repeated according to the purpose, and two or more films are laminated to form a laminated film 33.

次に、スパッタリング法等により積層フィルム３３の片面に透明導電層３４を形成する。透明陽極層の材料としては、金属薄膜やＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物等が使用できる。   Next, the transparent conductive layer 34 is formed on one surface of the laminated film 33 by a sputtering method or the like. As a material for the transparent anode layer, a metal thin film, ITO (indium tin composite oxide), indium zinc composite oxide, zinc aluminum composite oxide, or the like can be used.

上述の、透光性フィルム３１に電子線硬化性樹脂層３２を成膜する工程、透光性フィルム３１を貼り合わせ積層する工程、電子線硬化性樹脂層３２を硬化させ接着させる工程、および、積層フィルム３３の片面に透明導電層３４を形成する工程は大気中で行っても良いが、異物の混入やガス発生等を防ぐためには、真空中で連続して行うことがより好ましい形態である。これらの工程により透明導電性フィルム３６が得られる。   The step of forming the electron beam curable resin layer 32 on the light transmissive film 31, the step of laminating and laminating the light transmissive film 31, the step of curing and bonding the electron beam curable resin layer 32, and The step of forming the transparent conductive layer 34 on one side of the laminated film 33 may be performed in the atmosphere, but in order to prevent the introduction of foreign substances, gas generation, etc., it is more preferable to perform it continuously in a vacuum. . The transparent conductive film 36 is obtained by these steps.

次に、図６に構成図を示すように、この透明導電性フィルム３６に、正孔輸送層および電子輸送発光層等からなる発光媒体層３７並びに陰極層３８を順次成膜し、有機ＥＬ素子を作製することができる。また、発光媒体層並びに陰極層を製膜する前に、透明導電層をフォトリソグラフィ法及びウェットエッチング法でパターニングすれば、パターニングされた有機ＥＬ素子を作製できる。   Next, as shown in the block diagram of FIG. 6, a light emitting medium layer 37 and a cathode layer 38 each comprising a hole transport layer, an electron transport light emitting layer, and the like are sequentially formed on the transparent conductive film 36 to thereby form an organic EL element. Can be produced. Further, if the transparent conductive layer is patterned by a photolithography method and a wet etching method before forming the light emitting medium layer and the cathode layer, a patterned organic EL element can be produced.

次に、上述の電子放出源１を用いた電子線描画装置について説明する。   Next, an electron beam drawing apparatus using the above-described electron emission source 1 will be described.

図７は、本発明の実施の形態に係る電子線描画装置における電子銃とビーム光学系の構成を示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the electron gun and the beam optical system in the electron beam lithography apparatus according to the embodiment of the present invention.

図７の構成では、電子放出源１である複数のマイクロエミッタ型電子銃１ａから放出される各電子線（電子線束）ｅの光軸上に、静電式主偏向対物レンズ５３、偏向器５４、ＸＹステージ（不図示）が配置されている。なお、静電収束方式の静電式主偏向対物レンズ５３の代わりに、電磁収束方式の電磁式主偏向対物レンズを用いることもできる。複数のマイクロエミッタ型電子銃１ａは後述するように同一平面にアレイ状に配置され、マイクロエミッタ・アレイを構成している。各マイクロエミッタ型電子銃１ａは、図３に示したように、エミッタ（カソード）２１、グリッド２２、ブランキングアパーチャ（グリッド）２３、レンズ２４から構成されている。上記ＸＹステージ上には、被処理物Ｗであるウエハが載置されている。複数のマイクロエミッタ型電子銃１ａの配置は、図１に示した通りの千鳥格子状の配置で高密度配置を可能にしている。   In the configuration of FIG. 7, an electrostatic main deflection objective lens 53 and a deflector 54 are arranged on the optical axis of each electron beam (electron beam bundle) e emitted from a plurality of microemitter electron guns 1 a that are electron emission sources 1. XY stage (not shown) is arranged. In place of the electrostatic focusing type electrostatic main deflection objective lens 53, an electromagnetic focusing type electromagnetic main deflection objective lens can also be used. As will be described later, the plurality of micro-emitter electron guns 1a are arranged in an array on the same plane to constitute a micro-emitter array. As shown in FIG. 3, each micro-emitter electron gun 1 a includes an emitter (cathode) 21, a grid 22, a blanking aperture (grid) 23, and a lens 24. On the XY stage, a wafer as the workpiece W is placed. The plurality of micro-emitter electron guns 1a are arranged in a staggered pattern as shown in FIG.

図８は、上記電子線描画装置の構造を示す概念図である。図８において、パターン設計データ８１が入力されるパターン生成回路８２には、ブランキング制御回路８３とレンズ制御回路８４が接続されている。エミッション制御回路８５、ブランキング制御回路８３、及びレンズ制御回路８４は、マイクロエミッタ・アレイ９０をなす各マイクロエミッタ型電子銃１ａに接続されており、さらにレンズ制御回路８４は静電式主偏向対物レンズ５３に接続されている。また、ステージ制御回路８６は、ＸＹステージ９１、ブランキング制御回路８３、及びトラッキング制御回路８７に接続されており、トラッキング制御回路８７は偏向器５４に接続されている。   FIG. 8 is a conceptual diagram showing the structure of the electron beam drawing apparatus. In FIG. 8, a blanking control circuit 83 and a lens control circuit 84 are connected to a pattern generation circuit 82 to which pattern design data 81 is input. The emission control circuit 85, the blanking control circuit 83, and the lens control circuit 84 are connected to each micro-emitter type electron gun 1a forming the micro-emitter array 90. Further, the lens control circuit 84 is an electrostatic main deflection objective. It is connected to the lens 53. The stage control circuit 86 is connected to the XY stage 91, the blanking control circuit 83, and the tracking control circuit 87, and the tracking control circuit 87 is connected to the deflector 54.

図９は、電子線描画装置の構成を示すブロック図である。図９において図８と同一な部分には同符号を付してある。図９において、パターン設計データ８１が入力されるパターン生成回路８２には、エミッション制御回路８５、ブランキング制御回路８３、レンズ制御回路８４、及びステージ制御回路８６が接続されている。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the electron beam drawing apparatus. 9, the same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 9, an emission control circuit 85, a blanking control circuit 83, a lens control circuit 84, and a stage control circuit 86 are connected to a pattern generation circuit 82 to which pattern design data 81 is input.

エミッション制御回路８５は、各マイクロエミッタ型電子銃１ａのエミッタ２１とグリッド２２に接続している。ブランキング制御回路８３は、ブランキングアンプ１１１を介して各マイクロエミッタ型電子銃１ａのブランキングアパーチャ２３に接続している。レンズ制御回路８４は、レンズアンプ１１２を介して各マイクロエミッタ型電子銃１ａの静電式レンズ２４と静電式主偏向対物レンズ５３に接続している。ステージ制御回路８６は、ＸＹステージ９１に接続しているとともに、トラッキング制御回路８７と偏向器アンプ１１３を介して偏向器５４に接続している。   The emission control circuit 85 is connected to the emitter 21 and the grid 22 of each micro-emitter electron gun 1a. The blanking control circuit 83 is connected to the blanking aperture 23 of each micro-emitter electron gun 1a via a blanking amplifier 111. The lens control circuit 84 is connected to the electrostatic lens 24 and the electrostatic main deflection objective lens 53 of each micro-emitter type electron gun 1 a via the lens amplifier 112. The stage control circuit 86 is connected to the XY stage 91 and is connected to the deflector 54 via the tracking control circuit 87 and the deflector amplifier 113.

パターン生成回路８２は、パターン設計データ８１とエミッション制御回路８５から入力したエミッション情報とを基に、ブランキング制御回路８３に各マイクロエミッタ型電子銃１ａのブランキング動作をさせ、各マイクロエミッタ型電子銃１ａの点灯制御を行なう。ブランキング制御回路８３は、ステージ制御回路８６からトラッキング情報を入力し、ブランキングアンプ１１１を介して、各マイクロエミッタ型電子銃１ａのブランキングアパーチャ２３に印加する電圧を制御する。すなわちブランキング制御回路８３は、各マイクロエミッタ型電子銃１ａの各エミッタ２１毎に、設置されたブランキング電極２３とエミッタアレイ上のブランキング用配線に印加する電圧を制御する。   The pattern generation circuit 82 causes the blanking control circuit 83 to perform a blanking operation of each micro-emitter electron gun 1a based on the pattern design data 81 and the emission information input from the emission control circuit 85, and thereby each micro-emitter-type electron. The lighting control of the gun 1a is performed. The blanking control circuit 83 receives tracking information from the stage control circuit 86 and controls the voltage applied to the blanking aperture 23 of each micro-emitter electron gun 1a via the blanking amplifier 111. That is, the blanking control circuit 83 controls the voltage applied to the installed blanking electrode 23 and the blanking wiring on the emitter array for each emitter 21 of each micro-emitter electron gun 1a.

またパターン生成回路８２は、ステージ制御回路８６にコントロール情報を出力する。ステージ制御回路８６は、トラッキング情報をブランキング制御回路８３とトラッキング制御回路８７へ出力する。トラッキング制御回路８７は、偏向器５４アンプ１１３を介して、偏向器５４を制御する。レンズ制御回路８４は、レンズアンプ１１２を介して、各マイクロエミッタ型電子銃１ａの静電式レンズ２４と静電式主偏向対物レンズ５３を制御する。   The pattern generation circuit 82 outputs control information to the stage control circuit 86. The stage control circuit 86 outputs tracking information to the blanking control circuit 83 and the tracking control circuit 87. The tracking control circuit 87 controls the deflector 54 via the deflector 54 amplifier 113. The lens control circuit 84 controls the electrostatic lens 24 and the electrostatic main deflection objective lens 53 of each micro-emitter electron gun 1 a via the lens amplifier 112.

次に、以上のように構成された電子線描画装置の動作を、図１０を参照して説明する。一例として、ウエハ６を搭載したＸＹステージ９１が１００ｍｍ／ｓｅｃで移動する場合の描画方法と描画時間の見積を以下に示す。   Next, the operation of the electron beam drawing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. As an example, a drawing method and a drawing time estimate when the XY stage 91 mounted with the wafer 6 moves at 100 mm / sec are shown below.

まず、マイクロエミッタ・アレイによるライン描画を例にして、本実施の形態による描画方法を説明する。ラインＡは、まずマイクロエミッタ型電子銃１ａ（０，０）、マイクロエミッタ型電子銃１ａ（１，０）、…マイクロエミッタ型電子銃１ａ（ｎ，０）を同時に点灯させることで、点線状に描画される。次に、連続移動しているＸＹステージ９１が２．５μｍ移動に達した時点で、マイクロエミッタ型電子銃１ａ（０，１）、マイクロエミッタ型電子銃１ａ（１，１）、…マイクロエミッタ型電子銃１ａ（ｍ，１）を同時に点灯させる事によりラインＡ−ｍが描画される。これを２．５μｍピッチで５０回繰返し行なうことで、直線状のラインＡが描画される。つまり、ステージ移動が１．２５μｍ×５０回＝６２．５μｍ完了した時点で、ラインＡはステージ移動方向に対して直交する方向に２．５ｍｍのストライプ幅で完成する。   First, the drawing method according to the present embodiment will be described using line drawing by a microemitter array as an example. In line A, first, the micro-emitter electron gun 1a (0, 0), the micro-emitter electron gun 1a (1, 0),... Drawn on. Next, when the continuously moving XY stage 91 reaches 2.5 μm, the micro-emitter type electron gun 1a (0, 1), the micro-emitter type electron gun 1a (1, 1),. A line Am is drawn by simultaneously lighting the electron gun 1a (m, 1). By repeating this 50 times at a pitch of 2.5 μm, a straight line A is drawn. That is, when the stage movement is completed 1.25 μm × 50 times = 62.5 μm, the line A is completed with a stripe width of 2.5 mm in a direction orthogonal to the stage movement direction.

次に、描画時間の見積を説明する。２．５ｍｍストライプ幅で２００ｍｍ（ウエハ長さ）を描画するための時間は、０．５μｓｅｃ（ショットインターバル＝セトリング＋ショット時間＋待ち時間）×２００ｍｍ（ウエハ最大長さ）／０．０５μｍ（エミッタピッチ）＝２ｓｅｃである。ウエハ全体の描画時間は、ウエハを２００×２００ｍｍ２とすると、ストライプの長さ方向に対して直交する方向２００ｍｍにおけるストライプの本数は、ストライプ幅が２．５ｍｍであるから、２００ｍｍ／２．５ｍｍ＝８０本である。よって、ウエハ全体の描画時間は２ｓｅｃ×８０本＝１６０ｓｅｃ＝２．７分／枚である。スループット換算では、２２枚／時間となる。先にウエハを２００×２００ｍｍ２と仮定したが、φ２００との比率は約８０％であるから、２２枚／時間×１．２５＝２７．５枚／時間となる。これは、従来実用化されている電子線描画装置を凌駕するスループットである。 Next, the estimation of the drawing time will be described. The time for drawing 200 mm (wafer length) with a 2.5 mm stripe width is 0.5 μsec (shot interval = settling + shot time + waiting time) × 200 mm (maximum wafer length) /0.05 μm (emitter pitch) ) = 2 sec. The drawing time of the entire wafer is 200 × 200 mm 2. Since the stripe width in the direction 200 mm perpendicular to the stripe length direction is 2.5 mm, the stripe width is 200 mm / 2.5 mm = 80. Therefore, the drawing time of the entire wafer is 2 sec × 80 = 160 sec = 2.7 min / sheet. In terms of throughput, it is 22 sheets / hour. First, the wafer is assumed to be 200 × 200 mm 2 , but since the ratio with φ200 is about 80%, 22 wafers / hour × 1.25 = 27.5 wafers / hour. This is a throughput that surpasses conventional electron beam lithography systems in practical use.

なお、図１０では、ライン間のピッチは０．１μｍ（ライン間隔＝０．０５μｍ）となっている。これは、ブランキング制御回路８３によって制御されるブランキング電圧が必要な電圧値に昇圧するまでに要する時間であるセトリング時間と、実ショット時間と、ステージ移動速度とにより、制御可能な最小間隔として決定される。   In FIG. 10, the pitch between the lines is 0.1 μm (line interval = 0.05 μm). This is the minimum controllable interval based on the settling time, which is the time required for boosting the blanking voltage controlled by the blanking control circuit 83 to the required voltage value, the actual shot time, and the stage moving speed. It is determined.

本実施の形態では、説明を分かりやすくするために、ＸＹステージ９１の移動速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとし、ショットインターバル（ショット時間＋セトリング時間＋待ち時間）を０．５μｓｅｃとした場合について記述した。つまり、ＸＹステージ９１の移動速度が１００ｍｍ／ｓｅｃの時に、ウエハ６は０．５μｓｅｃあたり０．０５μｍ移動する事を示している。このうち実ショット時間は０．０５μｓｅｃ程度であり、ショット中のステージ移動（描画パターンの裾引き）は０．００５μｍ、すなわち５ｎｍ程度となり、十分に高精度な描画を行なうことができる。   In the present embodiment, in order to make the explanation easy to understand, the case where the moving speed of the XY stage 91 is 100 mm / sec and the shot interval (shot time + settling time + waiting time) is 0.5 μsec is described. That is, when the moving speed of the XY stage 91 is 100 mm / sec, the wafer 6 moves 0.05 μm per 0.5 μsec. Among these, the actual shot time is about 0.05 μsec, and the stage movement (drawing pattern tailing) during the shot is 0.005 μm, that is, about 5 nm, so that sufficiently accurate drawing can be performed.

次に、ショットの制御について、図９を基にブランキング動作を説明する。ショットは、常時点灯しているマイクロエミッタ型電子銃１ａの個々に設けられたブランキングアパーチャ（電極）２３へ印加するブランキング電圧を制御することで行なう。描画を行なう時は、パターン設計データ８１とエミッション制御回路８５により制御されて点灯しているマイクロエミッタ型電子銃１ａの電流密度やグリッド電圧の情報とから、パターン生成回路８２で、ＸＹステージ９１の移動速度を決定するとともに、ショット時間やショット待ち時間などのショットインターバルと、電子を照射するマイクロエミッタ型電子銃１ａが決定される。   Next, blanking operation for shot control will be described with reference to FIG. The shot is performed by controlling the blanking voltage applied to the blanking aperture (electrode) 23 provided for each of the micro-emitter electron guns 1a that is always lit. When performing drawing, the pattern generation circuit 82 uses the pattern design data 81 and information on the current density and grid voltage of the micro-emitter type electron gun 1 a that is lit and controlled by the emission control circuit 85 to perform the XY stage 91. In addition to determining the moving speed, the shot interval such as the shot time and the shot waiting time, and the micro-emitter electron gun 1a that irradiates electrons are determined.

この情報は、既に移動中のＸＹステージ９１のトラッキング情報とともにブランキング制御回路８３に送られ、描画したショットが高精度に繋がるようにブランキングのタイミングが演算されて、ブランキング指令値がブラナンキングアンプ１１１に送られる。ブランキングアンプ１１１は、送られた指令値に基づいてブランキング電圧をブランキングアパーチャ２３に印加する。これによりブランキングが行なわれ、その結果、任意のパターンに成形されたビームが被処理物Ｗであるウエハ上に照射される。   This information is sent to the blanking control circuit 83 together with the tracking information of the already moving XY stage 91, the blanking timing is calculated so that the drawn shot is connected with high accuracy, and the blanking command value is blanked. It is sent to the amplifier 111. The blanking amplifier 111 applies a blanking voltage to the blanking aperture 23 based on the sent command value. As a result, blanking is performed, and as a result, a beam formed into an arbitrary pattern is irradiated onto the wafer as the workpiece W.

また、パターン生成回路８２により求められたエミッタの点灯制御において、ブランキングの他、ショットサイズ、照射エリアの形状変更を行なう指令値がレンズ制御回路８４に送られる。レンズ制御回路８４は、各マイクロエミッタ型電子銃１ａのエミッタ２１で生成されるビームサイズとパターンサイズとを適切な形状サイズに変更するために、適切なタイミングで、レンズアンプ１１２にレンズ励起条件の指令値を送る。レンズアンプ１１２は、この指令値によりレンズ励起条件を変更してレンズ２４と対物レンズ５３を駆動する。   In addition, in the emitter lighting control obtained by the pattern generation circuit 82, in addition to blanking, a command value for changing the shot size and the shape of the irradiation area is sent to the lens control circuit 84. In order to change the beam size and pattern size generated by the emitter 21 of each micro-emitter type electron gun 1a to an appropriate shape size, the lens control circuit 84 sends the lens excitation condition of the lens excitation condition to the lens amplifier 112 at an appropriate timing. Send command value. The lens amplifier 112 changes the lens excitation condition according to this command value and drives the lens 24 and the objective lens 53.

また、トラッキング制御回路８７は、ステージ制御回路８６より送られるトラッキング情報により、電子線の光路上の偏向器５４を制御して照射位置のトラッキング補正を行こない、ショットが高精度に繋がるようにビーム照射位置を制御する。   The tracking control circuit 87 controls the deflector 54 on the optical path of the electron beam based on the tracking information sent from the stage control circuit 86 to perform tracking correction of the irradiation position, so that the shot is connected with high accuracy. Control the irradiation position.

なお、ブランキング電圧として＋Ｖを印加することで、ビーム偏向によるブランキングが行なえる。また、ブランキング電圧として−Ｖを印加することで、エミッタ先端の電界集中が緩和され、エミッションＯＦＦによるブランキングが行なえる。   Note that blanking by beam deflection can be performed by applying + V as a blanking voltage. Further, by applying -V as a blanking voltage, the electric field concentration at the tip of the emitter is alleviated, and blanking by emission OFF can be performed.

高速ブランキングアンプにおける既存技術では、０．１μｓｅｃ程度のセトリング時間は十分に達成されており、ＸＹステージ９１の移動速度１００ｍｍ／ｓｅｃにおける移動量はセトリング時間中には０．０１μｍとなり、この場合に１０ｎｍ間隔でラインを描画することが可能である。   In the existing technology in the high-speed blanking amplifier, the settling time of about 0.1 μsec is sufficiently achieved, and the moving amount at the moving speed of 100 mm / sec of the XY stage 91 is 0.01 μm during the settling time. It is possible to draw lines at 10 nm intervals.

次に、描画精度（ショット繋ぎ精度）について説明する。前述したようにパターンは各マイクロエミッタ型電子銃１ａの千鳥格子状の配置により、それぞれ別の時間に別のステージ位置での描画（ショット）が繰返されて、徐々に繋がってゆく。ショット間の繋ぎを高精度で行なうことは、微細配線描画では重要となる。本実施の形態では、ＸＹステージ９１の移動時の現在位置をレーザ干渉計を使った既知の方法により検出する。そして、この位置情報を元にトラッキング補正を行ない、トラッキング制御回路８７と電子線の経路中に設けた偏向器５４により、ビーム照射位置のトラッキング補正を実施することで、高精度なショット繋ぎ精度を確保している。   Next, drawing accuracy (shot joining accuracy) will be described. As described above, the patterns are successively connected by repeating drawing (shots) at different stage positions at different times due to the staggered arrangement of the micro-emitter electron guns 1a. Connecting the shots with high accuracy is important in fine wiring drawing. In the present embodiment, the current position when the XY stage 91 is moved is detected by a known method using a laser interferometer. Tracking correction is performed based on this position information, and tracking correction of the beam irradiation position is performed by the tracking control circuit 87 and the deflector 54 provided in the electron beam path, thereby achieving high-precision shot joining accuracy. Secured.

次に、ショットするビームサイズと照射エリアの変更について説明する。各マイクロエミッタ型電子銃１ａの静電式レンズ２４と静電式主偏向対物レンズ５３の励起バランスを変更することで、照射エリアの大きさを変更することなくショットサイズを変更すること、また照射エリアの大きさを変更しショットサイズを変更しないこと、あるいは両者を変更することが可能である。   Next, changes in the shot beam size and irradiation area will be described. By changing the excitation balance between the electrostatic lens 24 and the electrostatic main deflection objective lens 53 of each micro-emitter electron gun 1a, the shot size can be changed without changing the size of the irradiation area. It is possible to change the size of the area and not change the shot size, or to change both.

また、以上のように構成された電子線描画装置において、同一構成のマイクロエミッタ型電子銃１ａを多数アレイ状に配置することで、予備のマイクロエミッタ型電子銃１ａのアレイとして使用することも可能である。何らかの原因で、マイクロエミッタ型電子銃１ａのうち故障したエミッタが生じた場合、エミッタレイ駆動回路を予備側に切り替えることで、即座に描画を再開することができるため、装置の解体／修理／調整などの事態を回避することが可能になる。   Further, in the electron beam drawing apparatus configured as described above, a large number of microemitter electron guns 1a having the same configuration can be arranged in an array to be used as an array of spare microemitter electron guns 1a. It is. If for some reason a faulty emitter occurs in the micro-emitter type electron gun 1a, the drawing can be resumed immediately by switching the emitter-ray drive circuit to the spare side, so the device is disassembled / repaired / adjusted. It becomes possible to avoid such a situation.

上述の実施の形態によれば、０．０５μｍデザインルール以上の任意パターン成形において、ビーム成形絞りをあらかじめに用意する必要が全く、無いマスクレス描画を可能にし、空間電荷効果による解像性の劣化を全く受けずに、すべて同一のスループットを確保することができる。   According to the above-described embodiment, it is possible to perform maskless drawing without any need to prepare a beam shaping aperture in advance in arbitrary pattern shaping of 0.05 μm design rule or more, and resolution degradation due to space charge effect All the same throughput can be ensured without receiving any.

また、レジスト感度を低下させても必要十分なスループットを維持しうるため、ショットノイズあるいはカンタムノイズと呼ばれるような、現像処理後のレジスト・ラフネスに関与するような成形パターンのヨタリ不良を回避することが可能となり、微細配線パターンのリソグラフィの品位の向上が可能となる。   In addition, the necessary and sufficient throughput can be maintained even if the resist sensitivity is lowered, so that it is possible to avoid defects in molding patterns that are related to resist roughness after development processing, such as shot noise or quantum noise. Thus, the lithography quality of the fine wiring pattern can be improved.

以上に説明したように、上述の各実施の形態によれば、電子放出源に複数のマイクロエミッタ型電子銃１ａを用いているので、大きな照射領域に大電流の照射をおこなうことができる電子線照射装置や、空間電荷効果による解像度の低下を防止しつつ大電流ビームを用いて高解像度の描画を可能にする電子線描画装置を実現することができる。   As described above, according to each of the above-described embodiments, since a plurality of micro-emitter electron guns 1a are used as the electron emission source, an electron beam that can irradiate a large irradiation region with a large current. An irradiation apparatus and an electron beam drawing apparatus that enables high-resolution drawing using a large current beam while preventing a reduction in resolution due to the space charge effect can be realized.

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施することができる。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can deform | transform suitably and implement in the range which does not change a summary.

複数のマイクロエミッタ型電子銃によるエミッタレイ・レイアウトを示す配置図。FIG. 5 is a layout view showing an emitter ray layout by a plurality of micro-emitter electron guns. 本発明の電子線照射装置の構造の一実施の形態を示す模式図。The schematic diagram which shows one Embodiment of the structure of the electron beam irradiation apparatus of this invention. マイクロエミッタ型電子銃の模式図。The schematic diagram of a micro emitter type electron gun. （ａ）電子線束の飛翔状態を説明する模式側面図、（ｂ）その模式平面図。(A) The schematic side view explaining the flight state of an electron beam bundle, (b) The schematic plan view. 有機ＥＬの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of organic EL. 有機ＥＬの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of organic EL. 本発明の実施の形態に係る電子線描画装置における電子銃とビーム光学系の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the electron gun and beam optical system in the electron beam drawing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 電子線描画装置の構造を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structure of an electron beam drawing apparatus. ブランキング動作の説明図。Explanatory drawing of blanking operation | movement. 電子線描画装置の動作の説明図。Explanatory drawing of operation | movement of an electron beam drawing apparatus. 従来の電子線照射装置の概略断面図。Schematic sectional view of a conventional electron beam irradiation apparatus. 従来の電子線描画装置の概念図。The conceptual diagram of the conventional electron beam drawing apparatus. 従来の電子線描画装置の電子光学系の概念図。The conceptual diagram of the electron optical system of the conventional electron beam drawing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１…電子放出源、１ａ…マイクロエミッタ型電子銃、１０…電子光学系、１１…電子光学系コラム、１３…ブランキング電極、１４…加速用電極、１５…集束電極、１６…電子線取出し窓、２１…エミッタ、２２…グリッド、２３…ブランキングアパーチャ、２４…レンズ、５３…対物レンズ、５４…偏向器、９１…ＸＹステージ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron emission source, 1a ... Micro emitter electron gun, 10 ... Electron optical system, 11 ... Electron optical system column, 13 ... Blanking electrode, 14 ... Accelerating electrode, 15 ... Focusing electrode, 16 ... Electron beam extraction window , 21 ... Emitter, 22 ... Grid, 23 ... Blanking aperture, 24 ... Lens, 53 ... Objective lens, 54 ... Deflector, 91 ... XY stage

Claims (6)

電子放出源と、この電子放出源から出射される電子束の飛翔方向の電子光学系コラム内に電子光学系を配置し、この電子光学系の前記電子束の飛翔方向の前方に電子線取出し窓を設け、この電子線取出し窓を透過した電子束により被処理体を照射する電子線照射装置であって、
前記電子放出源は、複数のマイクロエミッタ型電子銃によりアレイが形成されており、また、前記電子線取出し窓の前記電子束の透過部は前記マイクロエミッタ型電子銃によるアレイと所定の関係で対応したアレイ配置であることを特徴とする電子線照射装置。 An electron optical system is disposed in an electron optical system column in the flight direction of an electron bundle emitted from the electron emission source and the electron bundle, and an electron beam extraction window is disposed in front of the electron bundle in the flight direction of the electron optical system. An electron beam irradiation apparatus that irradiates the object to be processed with an electron bundle that has passed through the electron beam extraction window,
The electron emission source has an array formed by a plurality of microemitter electron guns, and the transmission part of the electron bundle of the electron beam extraction window corresponds to the array by the microemitter electron guns in a predetermined relationship. An electron beam irradiation apparatus characterized by having an array arrangement. 前記電子光学系はブランキング電極、加速用電極および集束電極で形成され、前記前記マイクロエミッタ型電子銃により形成されたアレイより放出された電子束をアレイ郡別に束ねていることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置。   The electron optical system includes a blanking electrode, an accelerating electrode, and a focusing electrode, and bundles electron bundles emitted from an array formed by the micro-emitter electron gun for each array group. Item 2. An electron beam irradiation apparatus according to Item 1. 前記電子光学系は、前記集束電極によりアレイ郡別に束ねられた電子束を前記電子取出し窓の近傍にフォーカスさせていることを特徴とする請求項２記載の電子線照射装置。   3. The electron beam irradiation apparatus according to claim 2, wherein the electron optical system focuses an electron bundle bundled by the array group by the focusing electrode in the vicinity of the electron extraction window. 複数のマイクロエミッタ型電子銃によりアレイが形成された電子放出源から出射した電子線を、電子光学系により前記アレイ郡別に電子束に束ねた後に電子取出し窓を透過させて被処理物に照射する電子線照射方法であって、
前記電子光学系による前記アレイ郡別に束ねられた電子束は、前記電子光学系を形成している電極形状に対応して任意の形状に形成することができることを特徴とする電子線照射方法。 An electron beam emitted from an electron emission source in which an array is formed by a plurality of micro-emitter electron guns is bundled into an electron bundle by the array group by an electron optical system, and then transmitted through an electron extraction window to irradiate an object to be processed. An electron beam irradiation method,
The electron beam irradiation method according to claim 1, wherein the electron bundle bundled by the array group by the electron optical system can be formed in an arbitrary shape corresponding to the shape of the electrode forming the electron optical system. 前記電子光学系による前記アレイ郡別に束ねられた電子束は、それぞれの電子束が略均等の電子量を有するように制御されていることを特徴とする請求項４記載の電子線照射方法。   5. The electron beam irradiation method according to claim 4, wherein the electron bundles bundled by the array group by the electron optical system are controlled so that each electron bundle has a substantially equal amount of electrons. 電子線パターンを被処理物に描画するための電子線描画装置において、複数のマイクロエミッタ型電子銃を同一平面にアレイ状に配置した電子線放出源と、前記各これらマイクロエミッタ型電子銃における電子線の放出を制御するブランキング制御回路と、前記電子線を縮小する対物レンズと、この対物レンズで縮小された電子線を試料へ偏向する偏向器とから構成される電子光学系を備えたことを特徴とする電子線描画装置。   In an electron beam drawing apparatus for drawing an electron beam pattern on an object to be processed, an electron beam emission source in which a plurality of microemitter electron guns are arranged in an array on the same plane, and an electron in each of the microemitter electron guns An electron optical system comprising a blanking control circuit for controlling the emission of the beam, an objective lens for reducing the electron beam, and a deflector for deflecting the electron beam reduced by the objective lens to the sample is provided. An electron beam drawing apparatus.
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