JP2009231102A - Turret electron gun, and electron beam lithography device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の側部に複数のカソードが保持されたタレット電子銃及び、これを用いた電子ビーム描画装置に関する。 The present invention relates to a turret electron gun in which a plurality of cathodes are held on a side portion of a rotating body, and an electron beam drawing apparatus using the turret electron gun.
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、ＬＳＩ等の回路パターンの微細化が要求されている。この微細な回路パターンは、リソグラフィー技術によって形成されており、このリソグラフィー技術として、優れた解像度を有する電子ビーム描画装置が利用されている。 In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, miniaturization of circuit patterns such as LSIs has been required. The fine circuit pattern is formed by a lithography technique, and an electron beam drawing apparatus having an excellent resolution is used as the lithography technique.
この電子ビーム描画装置は、主に、電子ビームを射出する電子銃と、パターンが描画される試料を載置するステージと、試料上の所望の位置に、所望のパターンを形成するために電子ビームを成形する電子ビーム制御系から構成されている。 This electron beam drawing apparatus mainly includes an electron gun for emitting an electron beam, a stage on which a sample on which a pattern is drawn is placed, and an electron beam for forming a desired pattern on a sample at a desired position. It is comprised from the electron beam control system which shape | molds.
このような電子ビーム描画装置に用いられる電子銃は、カソードと、カソードに対向配置され、カソードから放出された電子が通過する開口部を有するアノードを有している。そして、カソードに高電圧を印加し、アノードを接地することで、カソードから射出される電子を、カソードとアノードとの間に発生した電界によって加速して外部に射出している。 The electron gun used in such an electron beam drawing apparatus has a cathode and an anode having an opening disposed opposite to the cathode and through which electrons emitted from the cathode pass. Then, by applying a high voltage to the cathode and grounding the anode, electrons emitted from the cathode are accelerated by the electric field generated between the cathode and the anode and emitted outside.
カソードは、電子ビーム射出用開口部を有するウェネルトと、このウェネルトの内部に保持されたエミッタと、このエミッタに外部から電流を供給するためのフィラメントを挟みこみ、ウェネルトの他端を封止する碍子とで構成されており、側部に複数の空気抜き用開口部が設けている（例えば特許文献１など参照）。 The cathode is a insulator that seals the other end of the Wehnelt with a Wehnelt having an electron beam emission opening, an emitter held inside the Wehnelt, and a filament for supplying current to the emitter from the outside. And a plurality of air vent openings are provided on the side (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このような電子銃において、カソードに異常や故障が発生した場合には、電子ビーム描画装置の稼動を停止し、カソードを交換した後に、装置の稼動を再開する必要がある。従って、稼働率が低下してしまう。 However, in such an electron gun, when an abnormality or failure occurs in the cathode, it is necessary to stop the operation of the electron beam drawing apparatus, replace the cathode, and restart the operation of the apparatus. Therefore, the operation rate is reduced.
そこで、カソード交換時間を短縮し、装置ダウンタイムを低減させるために、一つの電子銃に複数のカソードが装着されたタレット電子銃が用いられている（例えば特許文献２など参照）。 Therefore, in order to shorten the cathode replacement time and reduce the apparatus downtime, a turret electron gun in which a plurality of cathodes are mounted on one electron gun is used (see, for example, Patent Document 2).
このようなタレット電子銃においては、カソードに異常や寿命等が発生した場合、バレルを回転させることでカソードを交換することができる。従って、長時間に渡って電子ビーム描画装置の稼動を中断させることなく描画を行うことができる。 In such a turret electron gun, the cathode can be exchanged by rotating the barrel when an abnormality or a lifetime of the cathode occurs. Therefore, it is possible to perform drawing without interrupting the operation of the electron beam drawing apparatus for a long time.
しかしながら、このようなタレット電子銃において、カソードの側部に形成された空気抜き用の開口部がバレルで塞がれているため、カソードの内部の真空度が悪化するという問題がある。そして、このようにカソードの内部の真空度が悪い場合、エミッタの蒸発速度が速くなるため、カソードの寿命が短くなるという問題がある。 However, such a turret electron gun has a problem in that the degree of vacuum inside the cathode is deteriorated because the air vent opening formed on the side of the cathode is closed by the barrel. When the degree of vacuum inside the cathode is poor as described above, there is a problem that the lifetime of the cathode is shortened because the evaporation rate of the emitter is increased.
そのため、カソードをバレルより突出させ、空気抜き用の開口部を開放することによりカソード内部の真空度を向上させることが考えられる。しかしながら、突出したカソードの端部において、電界が集中し、放電が起こりやすくなるため、カソードにダメージが生じ、カソードの寿命が短くなるという問題がある。
上述したように、タレット電子銃は、カソードの側部の空気抜き用開口部がバレルで塞がれているため、カソードの内部の真空度が悪化する、あるいは、カソードの端部が突出することにより電界集中によるダメージが生じることにより、カソード寿命が短くなるという問題がある。 As described above, in the turret electron gun, since the air vent opening on the side of the cathode is closed by the barrel, the degree of vacuum inside the cathode deteriorates or the end of the cathode protrudes. Due to the occurrence of damage due to electric field concentration, there is a problem that the cathode life is shortened.
本発明は、カソード寿命を改善させることが可能なタレット電子銃及び電子ビーム描画装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a turret electron gun and an electron beam drawing apparatus capable of improving the cathode life.
本発明のタレット電子銃は、複数の空気抜き用開口部が設けられた円筒型の側部と、この側部の一端に形成され電子ビーム射出用開口部が設けられた底部を有するウェネルトと、このウェネルトの内部に設けられたエミッタと、このエミッタに電流を供給するフィラメントを挟み込み、ウェネルトの側部の他端を封止する碍子を備える複数のカソードと、複数のカソードをそれぞれ保持し、ウェネルトの側部の空気抜き用開口部においてウェネルトとの間に所定幅の間隙を有する複数の開口部を側面に備えるバレルを具備することを特徴とするものである。 The turret electron gun of the present invention includes a Wehnelt having a cylindrical side portion provided with a plurality of air vent openings, a bottom portion formed at one end of the side portion and provided with an electron beam emission opening, A plurality of cathodes provided with an insulator provided inside the Wehnelt, a filament for supplying current to the emitter, sandwiching the other end of the side of the Wehnelt, and a plurality of cathodes, respectively. A side air vent opening is provided with a barrel having a plurality of openings on the side surface having a predetermined width gap with Wehnelt.
また、本発明のタレット電子銃において、ウェネルト内部の空間と前記ウェネルト外部の空間のコンダクタンスＣを、
Ｃ＝Ｃ０＋１［（１／Ｃ１）＋（１／Ｃ２）］
Ｃ０：電子ビーム射出用開口部のコンダクタンス
Ｃ１：所定幅の間隙のコンダクタンス
Ｃ２：複数の空気抜き用開口部のコンダクタンス
としたとき、コンダクタンスＣが、間隙の幅が無限大となるときのコンダクタンスＣ（∞）の８０％〜９５％であることが好ましい。
In the turret electron gun of the present invention, the conductance C between the space inside Wenert and the space outside the Wehnelt,
C = C 0 +1 [(1 / C 1 ) + (1 / C 2 )]
C 0 : Conductance of the opening for electron beam injection
C 1 : conductance of a gap having a predetermined width
When C 2 is the conductance of a plurality of air vent openings, the conductance C is preferably 80% to 95% of the conductance C (∞) when the width of the gap is infinite.
また、本発明のタレット電子銃において、バレルの開口部の形状は、真円または回転対称性を有する多角形であることが好ましい。 In the turret electron gun of the present invention, the shape of the opening of the barrel is preferably a perfect circle or a polygon having rotational symmetry.
また、本発明のタレット電子銃において、バレルの開口部の縁は、丸みを有することが好ましい。 In the turret electron gun of the present invention, the edge of the opening of the barrel is preferably rounded.
また、本発明の電子ビーム描画装置は、複数の空気抜き用開口部が設けられた円筒型の側部と、この側部の一端に形成され電子ビーム射出用開口部が設けられた底部を有するウェネルトと、このウェネルトの内部に設けられたエミッタと、このエミッタに電流を供給するフィラメントを挟み込み、ウェネルトの側部の他端を封止する碍子を備える複数のカソードと、複数のカソードをそれぞれ保持し、ウェネルトの側部の空気抜き用開口部においてウェネルトとの間に所定幅の間隙を有する複数の開口部を側面に備えるバレルと、バレルを回転させる回転機構と、カソードに加速電圧を印加する高圧端子と、カソードに対向して設けられるアノードとを具備し、電子ビームを射出するタレット電子銃と、パターンが描画される基板を載置するステージと、基板上の所定の位置に、所定のパターンを形成するために電子ビームを成形する電子ビーム制御系を備えることを特徴とするものである。 Further, the electron beam drawing apparatus of the present invention is a Wehnelt having a cylindrical side part provided with a plurality of air vent openings and a bottom part formed at one end of the side part and provided with an electron beam emission opening part. A plurality of cathodes having an insulator provided inside the Wehnelt, a filament for supplying current to the emitter, sandwiching the other end of the side of the Wehnelt, and a plurality of cathodes. , A barrel having a plurality of openings having a predetermined width between itself and the Wenelt in the air vent opening on the side of the Wehnelt, a rotating mechanism for rotating the barrel, and a high voltage terminal for applying an acceleration voltage to the cathode A turret electron gun that emits an electron beam and a substrate on which a pattern is drawn are mounted. And stage, a predetermined position on the substrate and is characterized in that it comprises an electron beam control system for shaping the electron beam to form a predetermined pattern.
本発明によれば、カソード寿命を改善させることが可能なタレット電子銃及び電子ビーム描画装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a turret electron gun and an electron beam drawing apparatus capable of improving the cathode life.
以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１（ａ）は、本実施形態のタレット電子銃の構造断面図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）の破線Ａ−Ａ´に沿った構造断面図である。図に示すように、チャンバ１１の内部に、チャンバ１１を貫通して設けられた回転機構１２により回転可能なステンレス（ＳＵＳ）、Ｔｉ、Ｍｏなどからなるバレル１３が設けられている。このようなバレル１３には、円形の開口部１３３が複数箇所、例えば４箇所に形成されており、これらの円形の開口部１３３の縁（エッジ）は、丸み（Ｒ）を有している。 FIG. 1A is a structural cross-sectional view of the turret electron gun of the present embodiment, and FIG. 1B is a structural cross-sectional view taken along a broken line AA ′ in FIG. As shown in the figure, a barrel 13 made of stainless steel (SUS), Ti, Mo, or the like that can be rotated by a rotating mechanism 12 provided through the chamber 11 is provided inside the chamber 11. In such a barrel 13, circular openings 133 are formed at a plurality of places, for example, four places, and the edges (edges) of these circular openings 133 have roundness (R).
このようなバレルの開口部１３３の内部には、カソード１４が保持されている。回転機構１２には、カソード１４に加速電圧を印加するための高圧端子２２が設けられている。そして、カソード１４の下部には、カソード１４と対向するようにアノード２３が配置され、アノード２３には、その中心部にカソード１４から放出された電子が通過する開口部２４が形成されている。 The cathode 14 is held inside the opening 133 of the barrel. The rotating mechanism 12 is provided with a high voltage terminal 22 for applying an acceleration voltage to the cathode 14. An anode 23 is disposed below the cathode 14 so as to face the cathode 14, and an opening 24 through which electrons emitted from the cathode 14 pass is formed in the anode 23.
カソード１４の断面図を図２に示す。図に示すように、円筒型の側部１５１と、この側部１５１の一端に形成された円板状の底部１５２より構成されたウェネルト１５の底部１５２の中心部に電子ビーム射出用開口部１６が形成されている。ウェネルト１５の内部には、エミッタ１７が保持されている。エミッタ１７には、外部から電流を供給するためのフィラメント１８が接続され、碍子１９によりこのフィラメント１８を挟みこみ、ウェネルト１５の他端が封止されている。このカソード１４において、ウェネルト１５の側部１５１には複数箇所、例えば４箇所に、例えば円柱状に空気抜き用開口部２０が設けられている。 A sectional view of the cathode 14 is shown in FIG. As shown in the drawing, an electron beam emitting opening 16 is formed at the center of a bottom 152 of Wehnelt 15 composed of a cylindrical side 151 and a disk-shaped bottom 152 formed at one end of the side 151. Is formed. An emitter 17 is held inside the Wehnelt 15. A filament 18 for supplying current from the outside is connected to the emitter 17, the filament 18 is sandwiched by an insulator 19, and the other end of the Wehnelt 15 is sealed. In the cathode 14, the side portions 151 of the Wehnelt 15 are provided with air vent openings 20 in a plurality of places, for example, four places, for example, in a cylindrical shape.
図３にバレル１３にカソード１４が保持された状態の断面図を示す。カソード１４は、バレルの開口部１３３において、空気抜き用開口部２０がバレル１３によって塞がれないように、この開口部の直径ｄ１がカソード１４の直径ｄ２より大きくなっている。すなわち、ウェネルトの側部の空気抜き用開口部において、ウェネルトとの間に所定幅の間隙ｄ１−ｄ２を有している。そして、カソード１４は、カソードの底部１５２が、バレルの側壁１３１で定まる周２１より内側に位置している。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the barrel 13 with the cathode 14 held thereon. In the cathode 14, the diameter d 1 of the opening is larger than the diameter d 2 of the cathode 14 so that the air vent opening 20 is not blocked by the barrel 13. In other words, the air vent opening on the side of the Wehnelt has a gap d 1 -d 2 having a predetermined width with the Wehnelt. The cathode 14 has a cathode bottom portion 152 located on the inner side of the circumference 21 determined by the side wall 131 of the barrel.
このとき、ウェネルト内部の空間とウェネルト外部の空間のコンダクタンスＣの関係は、次の関係式で示される。 At this time, the relationship between the conductance C in the space inside Wenert and the space outside Wenert is expressed by the following relational expression.
Ｃ＝Ｃ０＋１/[（１/Ｃ１）＋（１/Ｃ２）]
このとき、Ｃ０は電子ビーム射出用開口部１６のコンダクタンス、Ｃ２は空気抜き用開口部２０のコンダクタンスを示す。そして、Ｃ１は、バレルの開口部１３３とカソード１４との間の間隙のコンダクタンスを示しており、例えば次式で近似することができる。
C = C 0 +1 / [(1 / C 1 ) + (1 / C 2 )]
At this time, C 0 represents the conductance of the electron beam emitting opening 16, and C 2 represents the conductance of the air vent opening 20. Then, C 1 shows the conductance of the gap between the opening 133 and the cathode 14 of the barrel, it can be approximated for example by the following equation.
Ｃ１＝１２１Ｋ（ｄ１−ｄ２）２(ｄ１＋ｄ２)/Ｌ
ここで、Ｋ＝０．８５４（ｄ２/ｄ１）２−０．２１２（ｄ２/ｄ１）＋１．０３、Ｌはカソードの底部１５２から空気抜き用開口部２０までの距離を示す。
C 1 = 121K (d 1 -d 2 ) 2 (d 1 + d 2 ) / L
Here, K = 0.854 (d 2 / d 1 ) 2 −0.212 (d 2 / d 1 ) +1.03, L represents the distance from the bottom 152 of the cathode to the air vent opening 20.
ここで、間隙ｄ１−ｄ２は、例えば、バレルの開口部１３３の間隙ｄ１−ｄ２が無限大である場合におけるコンダクタンスＣ（∞）を１００％としたとき、コンダクタンスＣが９０％となるように決定される。 Here, a gap d 1 -d 2, for example, when the gap d 1 -d 2 of the barrel openings 133 defined as 100% conductance C (∞) in the case of infinite, and the conductance C 90% To be determined.
例えば、電子ビーム射出用開口部１６の直径を４ｍｍ、空気抜き用開口部２０の直径を３ｍｍ、カソード１４の断面の直径ｄ２を２０ｍｍ、カソードの底部１５２から空気抜き用開口部２０までの距離Ｌを１０ｍｍとし、さらに空気抜き用開口部２０が４箇所に設けられているとする。この場合において、バレルの開口部１３３の直径ｄ１とコンダクタンスＣは、図４に示すような関係になる。この結果より、コンダクタンスＣが、コンダクタンスＣ（∞）、すなわちコンダクタンスＣの収束値（Ｃ（１００））の９０％となるように（Ｃ（９０））、バレルの開口部１３３の直径ｄ１を求めると、ｄ１は２７ｍｍとなる。 For example, the diameter of the electron beam emission opening 16 is 4 mm, the diameter of the air vent opening 20 is 3 mm, the diameter d 2 of the cross section of the cathode 14 is 20 mm, and the distance L from the cathode bottom 152 to the air vent opening 20 is Suppose that it is 10 mm, and furthermore, air vent openings 20 are provided at four locations. In this case, the diameter d 1 of the barrel opening 133 and the conductance C have a relationship as shown in FIG. From this result, the diameter d 1 of the opening 133 of the barrel is set so that the conductance C is 90% of the conductance C (∞), that is, the convergence value of the conductance C (C (100)) (C (90)). As a result, d 1 is 27 mm.
このように構成されたタレット電子銃において、バレル１３の外部からフィラメント１８に電流を流し、エミッタ１７を加熱することにより、電子が放出される。そして、カソード出た電子は、高圧端子２２により例えば−５０Ｖの加速電圧が印加されたカソード１４と、接地されたアノード２３との間に発生する電界によって加速され、開口部２４を通過して、射出される。 In the turret electron gun configured in this way, electrons are emitted by applying current to the filament 18 from outside the barrel 13 and heating the emitter 17. Then, the electrons emitted from the cathode are accelerated by an electric field generated between the cathode 14 to which an acceleration voltage of, for example, −50 V is applied by the high voltage terminal 22 and the grounded anode 23, pass through the opening 24, It is injected.
そして、このようなタレット電子銃は、例えば図５に示すような電子ビーム描画装置に用いられる。 Such a turret electron gun is used in, for example, an electron beam drawing apparatus as shown in FIG.
図に示すように、タレット電子銃６１と、この電子銃６１から射出した電子ビーム６２を二等辺三角形または正方形に成形する電子ビーム制御系６３と、この電子ビーム制御系６３によって成形された電子ビーム６２が照射され、描画処理されるガラス基板などの基板６４が載置されるステージ６５より構成されている。 As shown in the figure, a turret electron gun 61, an electron beam control system 63 that shapes an electron beam 62 emitted from the electron gun 61 into an isosceles triangle or a square, and an electron beam shaped by the electron beam control system 63 62 is configured by a stage 65 on which a substrate 64 such as a glass substrate to be drawn is applied.
また、電子ビーム制御系６３は、正方形の開口部を有する第１のアパーチャー６３１と、この第１のアパーチャー６３１全体に電子ビームを照射するための第１のレンズ６３２とを有している。さらにこの第１のアパーチャー６３１の下方には、カギ穴型の開口部を有し、正方形に成形された電子ビーム６２をさらに成形するための第２のアパーチャー６３３と、この第２のアパーチャー６３３の任意の箇所に電子ビームを照射するための第１の偏向器６３４及び第２のレンズ６３５とを有している。さらに、第２のアパーチャー６３３の下方には、正方形または二等辺三角形に成形された電子ビームを縮小するための第３、第４のレンズ６３６、６３７と、これらのレンズ６３６、６３７によって縮小された電子ビームをステージ６５上に載置された基板６４の所定の箇所に照射するための第２の偏向器６３８とを有している。 In addition, the electron beam control system 63 includes a first aperture 631 having a square opening, and a first lens 632 for irradiating the entire first aperture 631 with an electron beam. Further, below the first aperture 631, a second aperture 633 for further shaping the square shaped electron beam 62 having a keyhole-shaped opening, and the second aperture 633 is provided. A first deflector 634 and a second lens 635 for irradiating an arbitrary position with an electron beam are provided. Further, below the second aperture 633, the third and fourth lenses 636 and 637 for reducing the electron beam formed into a square or an isosceles triangle are reduced by these lenses 636 and 637. And a second deflector 638 for irradiating a predetermined portion of the substrate 64 placed on the stage 65 with an electron beam.
このような電子ビーム描画装置を用いて、以下のようにして、基板６４に描画処理が施される。先ず、タレット電子銃６１から射出された電子ビーム６２は、初めに、第１のレンズ６３２によって第１のアパーチャー６３１全体に照射され、第１のアパーチャー６３１が有する正方形の開口部に対応した正方形に成形される。 Using such an electron beam drawing apparatus, drawing processing is performed on the substrate 64 as follows. First, the electron beam 62 emitted from the turret electron gun 61 is first irradiated onto the entire first aperture 631 by the first lens 632, and has a square shape corresponding to the square opening of the first aperture 631. Molded.
次に、正方形に成形された電子ビーム６２は、第１の偏向器６３４及び第２のレンズ６３５によって、第２のアパーチャー６３３が有するカギ穴型の開口部の所定の箇所に照射され、正方形または二等辺三角形に成形される。 Next, the electron beam 62 formed into a square is irradiated to a predetermined portion of the keyhole-shaped opening of the second aperture 633 by the first deflector 634 and the second lens 635, and the square or Molded into isosceles triangles.
そして、正方形または二等辺三角形に成形された電子ビーム６２は、第３、第４のレンズ６３６、６３７によって縮小され、さらに第２の偏向器６３８によって基板６４の所定の箇所に照射される。 Then, the electron beam 62 formed into a square or an isosceles triangle is reduced by the third and fourth lenses 636 and 637 and further irradiated to a predetermined portion of the substrate 64 by the second deflector 638.
これら一連の動作を、ステージ６５をＸ−Ｙ方向に制御して移動しながら行うことで、基板６４上に、所望のパターンが描画される。 By performing a series of these operations while controlling the stage 65 in the XY directions, a desired pattern is drawn on the substrate 64.
本実施形態によれば、タレット電子銃のカソードの側部に形成された空気抜き用開口部が、このカソードを保持するバレルによって塞がれていないため、カソードの内部の真空度を高く維持することができ、エミッタの蒸発速度を遅くすることができる。また、カソードがバレルの側壁で定まる周より内側に位置しているため、カソード端部における放電を、カソードを突出させたときの１／１０程度まで抑制することができる。従って、カソードの寿命を改善させること可能となる。 According to this embodiment, since the air vent opening formed on the side of the cathode of the turret electron gun is not blocked by the barrel holding the cathode, the degree of vacuum inside the cathode can be maintained high. And the emitter evaporation rate can be reduced. Further, since the cathode is positioned inside the circumference determined by the side wall of the barrel, the discharge at the cathode end can be suppressed to about 1/10 when the cathode is protruded. Therefore, it is possible to improve the life of the cathode.
また、タレット電子銃のカソードの寿命が改善されることにより、これを電子ビーム描画装置に用いたとき、カソードの交換頻度を低減することができるため、さらにカソードの交換時間を短縮し、装置ダウンタイムを低減させることができる。 In addition, since the life of the cathode of the turret electron gun is improved, when it is used in an electron beam lithography system, the frequency of cathode replacement can be reduced, further reducing the cathode replacement time and reducing the equipment downtime. Time can be reduced.
以上に本発明の実施の形態について述べたが、実施の形態はこれに限るものではなく、様々に変形可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment is not limited to this and can be variously modified.
例えば、本実施形態においては、一例として、間隙ｄ１−ｄ２をコンダクタンスＣ（∞）を１００％としたとき、コンダクタンスＣが９０％となるように決定しているが、８０％〜９５％に設定すればよい。８０％未満であると十分なコンダクタンスが得られず、カソード内部の真空度が低下してしまう。一方、９５％を越えると、カソード端部での放電を十分押さえることが困難となる。 For example, in the present embodiment, as an example, the gap d 1 -d 2 is determined so that the conductance C is 90% when the conductance C (∞) is 100%, but it is 80% to 95%. Should be set. If it is less than 80%, sufficient conductance cannot be obtained, and the degree of vacuum inside the cathode decreases. On the other hand, if it exceeds 95%, it becomes difficult to sufficiently suppress the discharge at the cathode end.
また、本実施形態においては、バレルの側壁に設けられた開口部の形状を真円としたが、バレルの開口部の形状は、回転対称性を有する多角形であってもよい。 In this embodiment, the shape of the opening provided on the side wall of the barrel is a perfect circle. However, the shape of the opening of the barrel may be a polygon having rotational symmetry.
また、本実施形態においては、バレルの開口部を４箇所としたが、４箇所以上であってもよく、例えば８箇所に設けられていてもよい。 Moreover, in this embodiment, although the opening part of the barrel was made into four places, it may be four or more places, for example, may be provided in eight places.
さらに、本実施形態においては、エミッタの空気抜き用開口部を４箇所に設けているが、４箇所以上であってもよく、例えば８箇所に設けられていてもよい。また、開口部の形状についても、円柱状に限定されるものではなく、十分なコンダクタンスが取れれば、円錐状など、他の形状であってもよい。 Furthermore, in this embodiment, although the opening part for air venting of an emitter is provided in four places, it may be four or more places, for example, may be provided in eight places. Also, the shape of the opening is not limited to a cylindrical shape, and may be another shape such as a conical shape as long as sufficient conductance is obtained.
また、本実施形態においては、エミッタは電子放出源であった。しかし、エミッタは、イオン放出源であってもよい。 In the present embodiment, the emitter is an electron emission source. However, the emitter may be an ion emission source.
１１…チャンバ
１２…回転機構
１３…バレル
１３１…バレルの側壁
１３３…バレルの開口部
１４…カソード
１５…ウェネルト
１５１…ウェネルトの側部
１５２…ウェネルトの底部
１６…電子ビーム射出用開口部
１７…エミッタ
１８…フィラメント
１９…碍子
２０…空気抜き用開口部
２１…バレルの側壁で定まる周
２２…高圧端子
２３…アノード
２４…開口部
６１…タレット電子銃
６２…電子ビーム
６３…電子ビーム制御系
６４…基板
６５…ステージ
６３１…第１のアパーチャー
６３２…第１のレンズ
６３３…第２のアパーチャー
６３４…第１の偏向器
６３５…第２のレンズ
６３６…第３のレンズ
６３７…第４のレンズ
６３８…第２の偏向器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Chamber 12 ... Rotation mechanism 13 ... Barrel 131 ... Barrel side wall 133 ... Barrel opening 14 ... Cathode 15 ... Wehnelt 151 ... Wehnelt side 152 ... Wehnelt bottom 16 ... Electron beam emission opening 17 ... Emitter 18 ... Filament 19 ... Insulator 20 ... Air vent opening 21 ... Circumference 22 determined by side wall of barrel ... High voltage terminal 23 ... Anode 24 ... Opening 61 ... Turret electron gun 62 ... Electron beam 63 ... Electron beam control system 64 ... Substrate 65 ... Stage 631 ... first aperture 632 ... first lens 633 ... second aperture 634 ... first deflector 635 ... second lens 636 ... third lens 637 ... fourth lens 638 ... second deflection vessel
Claims (5)
前記複数のカソードをそれぞれ保持し、前記ウェネルトの側部の前記空気抜き用開口部において前記ウェネルトとの間に所定幅の間隙を有する複数の開口部を側面に備えるバレルを具備することを特徴とするタレット電子銃。 Wenelt having a cylindrical side portion provided with a plurality of air vent openings, a bottom portion formed at one end of the side portion and provided with an electron beam emission opening, and an emitter provided inside the Wehnelt And a plurality of cathodes having an insulator for sandwiching the other end of the side of the Wehnelt sandwiching a filament for supplying current to the emitter,
Each of the plurality of cathodes is held, and a barrel having a plurality of openings on a side surface having a predetermined width gap with the Wehnelt in the air vent opening on the side of the Wehnelt is provided. Turret electron gun.
Ｃ＝Ｃ０＋１［（１／Ｃ１）＋（１／Ｃ２）］
Ｃ０：電子ビーム射出用開口部のコンダクタンス
Ｃ１：所定幅の間隙のコンダクタンス
Ｃ２：複数の空気抜き用開口部のコンダクタンス
としたとき、コンダクタンスＣが、前記間隙の幅が無限大となるときのコンダクタンスＣ（∞）の８０％〜９５％であることを特徴とする請求項１に記載のタレット電子銃。 Conductance C between the space inside the Wehnelt and the space outside the Wehnelt,
C = C 0 +1 [(1 / C 1 ) + (1 / C 2 )]
C 0 : Conductance of the opening for electron beam emission
C 1 : conductance of a gap having a predetermined width
C 2: when a plurality of conductance of the air evacuation opening, claims conductance C, characterized in that the width of the gap is 80% to 95% of the conductance C (∞) when the infinite The turret electron gun according to 1.
前記複数のカソードをそれぞれ保持し、前記ウェネルトの側部の前記空気抜き用開口部において前記ウェネルトとの間に所定幅の間隙を有する複数の開口部を側面に備えるバレルと、
前記バレルを回転させる回転機構と、
前記カソードに加速電圧を印加する高圧端子と、
前記カソードに対向して設けられるアノードと、
を具備し、電子ビームを射出するタレット電子銃と、
パターンが描画される基板を載置するステージと、
前記基板上の所定の位置に、所定のパターンを形成するために前記電子ビームを成形する電子ビーム制御系を備えることを特徴とする電子ビーム描画装置。 Wenelt having a cylindrical side portion provided with a plurality of air vent openings, a bottom portion formed at one end of the side portion and provided with an electron beam emission opening, and an emitter provided inside the Wehnelt And a plurality of cathodes having an insulator for sandwiching the other end of the side of the Wehnelt sandwiching a filament for supplying current to the emitter,
Each of the plurality of cathodes, and a barrel having a plurality of openings on a side surface having a predetermined width gap with the Wehnelt in the air vent opening at the side of the Wehnelt;
A rotating mechanism for rotating the barrel;
A high voltage terminal for applying an acceleration voltage to the cathode;
An anode provided facing the cathode;
A turret electron gun for emitting an electron beam;
A stage on which a substrate on which a pattern is drawn is placed;
An electron beam drawing apparatus comprising: an electron beam control system that shapes the electron beam to form a predetermined pattern at a predetermined position on the substrate.
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| JP2008076023A JP2009231102A (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Turret electron gun, and electron beam lithography device |
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| JP2020177757A (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Charged particle generator |
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2008
- 2008-03-24 JP JP2008076023A patent/JP2009231102A/en active Pending
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