JPH11176366A - Pierce type electron gun - Google Patents
Pierce type electron gunInfo
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- JPH11176366A JPH11176366A JP9356377A JP35637797A JPH11176366A JP H11176366 A JPH11176366 A JP H11176366A JP 9356377 A JP9356377 A JP 9356377A JP 35637797 A JP35637797 A JP 35637797A JP H11176366 A JPH11176366 A JP H11176366A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子線描画、露光装
置等に応用される、低輝度で高エミッタンスを有するピ
アス型電子銃に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pierced electron gun having a low luminance and a high emittance, which is applied to an electron beam lithography and exposure apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体の微細加工技術は急速な進
歩を遂げている。現在の露光装置は光を使用したものが
主流であるが、更なる微細加工を進める上では光の短波
長化が要求される。しかしながら、その短波長化には限
界がある。また、Ｘ線を使用する露光装置も考えられて
はいるが、レチクルの製作が容易ではないなどといった
問題点があり、現時点で実用化はなされていない。2. Description of the Related Art In recent years, microfabrication technology for semiconductors has made rapid progress. Currently, most exposure apparatuses use light, but in order to carry out further fine processing, a shorter wavelength of light is required. However, there is a limit to shortening the wavelength. Although an exposure apparatus using X-rays has been considered, there is a problem in that it is not easy to manufacture a reticle, and thus there is no practical use at present.
【０００３】このような背景から、電子線を使用した露
光装置が注目されており、電子線露光における光学系に
ついても様々な提案が成されている。すなわち、MOL(Mo
vingObjective Lens) (E. Goto, et al. Optik 48, 255
(1977)) 、 VAL(VariableAxis Lens) (H.C.Pfeiffer a
nd G.O.Langner, J. Vac. Sci. Technol.,19 1058(198
1))、 VAIL (Variable Axis Immersion Lens) (M. A. S
turans, et al, J.Vac. Sci. Technol.、 B8 1682 (168
2))などが、代表的なものである。また、多段偏向理論
に基づく解も理論的には可能であることが報告されてい
る（T. Hosokawa, Optik 56, 21 (1980).)。From such a background, an exposure apparatus using an electron beam has attracted attention, and various proposals have been made for an optical system in electron beam exposure. That is, MOL (Mo
vingObjective Lens) (E. Goto, et al. Optik 48, 255
(1977)), VAL (VariableAxis Lens) (HCPfeiffer a
nd GOLangner, J. Vac.Sci. Technol., 19 1058 (198
1)), VAIL (Variable Axis Immersion Lens) (MA S
turans, et al, J. Vac.Sci. Technol., B8 1682 (168
2)) are typical ones. It is also reported that a solution based on the multistage deflection theory is theoretically possible (T. Hosokawa, Optik 56, 21 (1980)).
【０００４】このように、収差を少なくする手段はいく
つか提案され、計算上実現されている。このような電子
光学系に使用される電子銃は、従来の電子線直描におい
て利用されていた低エミッタンスの電子銃とは大きく異
なる特性を持つ必要がある。すなわち、なるべく大きな
面積を一様に照明できる高エミッタンスなものでなけれ
ばならない。このような電子光学系で必要とされる高エ
ミッタンスな電子銃に関する報告もなされている(W. De
vore and S. D. Berger、 J. Vac. Sci. Technol. B 1
4、 3746 (1996).)As described above, several means for reducing aberrations have been proposed and realized by calculation. An electron gun used in such an electron optical system needs to have characteristics significantly different from those of a low emittance electron gun used in conventional electron beam direct writing. That is, it must be a high emittance that can uniformly illuminate as large an area as possible. There have been reports of high emittance electron guns required for such electron optics (W. De.
vore and SD Berger, J. Vac. Sci. Technol. B1
4, 3746 (1996).)
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】電子線投影露光装置で
必要とされる電子銃は、広い範囲を一様に証明できるも
のでなければならない。このとき必要とされるエミッタ
ンスは、2000[μm・mrad]程度以上である。また、電子銃
の特性を評価する上で重要なもうひとつの物理量である
輝度は、単位断面積、単位立体角当たりの電流値で定義
され、電子線投影露光装置用電子銃としては、1000[A/c
m2/sr]程度が好ましい。The electron gun required for the electron beam projection exposure apparatus must be able to uniformly prove a wide range. The emittance required at this time is about 2000 [μm · mrad] or more. In addition, luminance, which is another physical quantity important in evaluating the characteristics of an electron gun, is defined by a unit cross-sectional area and a current value per unit solid angle. For an electron gun for an electron beam projection exposure apparatus, 1000 [ A / c
m 2 / sr].
【０００６】しかしながら、上記の文献で報告されてい
る電子銃において、輝度は十分であるが、エミッタンス
の値は700[μm・mrad]（加速電圧100kV）と、まだ一様照
明性は十分ではない。However, in the electron gun reported in the above document, the luminance is sufficient, but the emittance value is 700 [μm · mrad] (acceleration voltage 100 kV), and the uniform illumination is not yet sufficient. .
【０００７】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、ピアス型電子銃を最適に設計することによ
り、電子線投影露光装置に使用できるピアス型電子銃を
提供することを課題とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a piercing electron gun that can be used in an electron beam projection exposure apparatus by optimally designing a piercing electron gun. I do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、平面カソード、ウェネルト、第１のア
ノード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、カソードの半径をウェネルトの内側半径の0.26〜1.
0倍、ウェネルトの長さをウェネルトの内側半径の0.48
〜0.74倍としたことを特徴とするピアス型電子銃（請求
項１）である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pierce type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode. 0.26 to 1.
0 times, the length of Wehnelt is 0.48 of the inner radius of Wehnelt
A pierce-type electron gun (Claim 1) characterized in that the magnification is 0.74 times.
【０００９】カソードの半径がウェネルトの0.26倍未満
であると、エミッタンスが下がり、電子線投影露光装置
用の電子銃としては不適当なものとなってしまう。ま
た、ウェネルトの長さがウェネルトの内側半径の0.48倍
未満であると、輝度が上がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10
％にすることができない。逆に、ウェネルトの長さがウ
ェネルトの内側半径の0.74倍を超えると、輝度が下がり
すぎて1000[A/cm2/sr]±10％にすることができない。When the radius of the cathode is less than 0.26 times the Wehnelt, the emittance decreases, and the cathode becomes unsuitable as an electron gun for an electron beam projection exposure apparatus. If the length of the Wehnelt is less than 0.48 times the inner radius of the Wehnelt, the brightness will increase too much and 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10
% Can not be. Conversely, when the Wehnelt length exceeds 0.74 times the inner radius of the Wehnelt, the luminance is too low to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%.
【００１０】前記課題を解決するための第２の手段は、
平面カソード、ウェネルト、第１のアノード、第２のア
ノードを有するピアス型電子銃において、第１のアノー
ドとカソード間の距離をウェネルトの内側半径の2.9〜
4.0倍、第１のアノードの長さをウェネルトの内側半径
の0.42倍〜0.80倍、第１のアノードの内側半径をウェネ
ルトの内側半径の1.4〜2.2倍としたことを特徴とするピ
アス型電子銃（請求項２）である。[0010] A second means for solving the above-mentioned problems is as follows.
In a pierce-type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, the distance between the first anode and the cathode is set to 2.9 to the inner radius of the Wehnelt.
A pierce-type electron gun wherein the inner diameter of the first anode is 0.42 to 0.80 times the inner radius of Wehnelt, and the length of the first anode is 1.4 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt. (Claim 2).
【００１１】第１のアノードとカソード間の距離がウェ
ネルトの内側半径の2.9倍未満であると、輝度が上がり
すぎて1000[A/cm2/sr]±10％にすることができない。逆
に、第１のアノードとカソード間の距離がウェネルトの
内側半径の4.0倍を超えると、輝度が下がりすぎて1000
[A/cm2/sr]±10％にすることができない。第１のアノー
ドの長さがウェネルトの内側半径の0.42倍未満である
と、輝度が上がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10％にするこ
とができない。逆に、第１のアノードの長さがウェネル
トの内側半径の0.80倍を超えると、輝度が下がりすぎて
1000[A/cm2/sr]±10％にすることができない。第１のア
ノードの内側半径がウェネルトの内側半径の1.4倍未満
であると、輝度が下がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10％に
することができない。逆に、第１のアノードの内側半径
がウェネルトの内側半径の2.2倍を超えると、輝度が上
がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10％にすることができな
い。If the distance between the first anode and the cathode is less than 2.9 times the inner radius of Wehnelt, the luminance will be too high to achieve 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. Conversely, if the distance between the first anode and the cathode exceeds 4.0 times the inner radius of Wehnelt, the brightness will be too low and 1000
[A / cm 2 / sr] ± 10%. If the length of the first anode is less than 0.42 times the inner radius of the Wehnelt, the luminance is too high to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. Conversely, if the length of the first anode exceeds 0.80 times the inner radius of Wehnelt, the brightness will be too low.
1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. If the inner radius of the first anode is less than 1.4 times the inner radius of Wehnelt, the luminance is too low to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. Conversely, when the inner radius of the first anode exceeds 2.2 times the inner radius of Wehnelt, the luminance is too high to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%.
【００１２】前記課題を解決するための第３の手段は、
平面カソード、ウェネルト、第１のアノード、第２のア
ノードを有するピアス型電子銃において、第２のアノー
ドとカソード間の距離をウェネルトの内側半径の4.9〜
6.7倍、第２のアノードの長さをウェネルトの内側半径
の1.3倍以上、第２のアノードの内側半径をウェネルト
の内側半径の1.0〜2.2倍としたことを特徴とするピアス
型電子銃（請求項３）である。A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
In a pierced electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, the distance between the second anode and the cathode is set to 4.9 to less than the inner radius of the Wehnelt.
A pierce type electron gun wherein the length of the second anode is at least 1.3 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the second anode is 1.0 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt. Item 3).
【００１３】第２のアノードとカソード間の距離がウェ
ネルトの内側半径の4.9倍未満であると、輝度が上がり
すぎて1000[A/cm2/sr]±10％にすることができない。逆
に、第２のアノードとカソード間の距離がウェネルトの
内側半径の6.7倍を超えると、輝度が下がりすぎて1000
[A/cm2/sr]±10％にすることができない。第２のアノー
ドの長さがウェネルトの内側半径の1.3倍未満である
と、輝度が上がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10％にするこ
とができない。第２のアノードの内側半径がウェネルト
の内側半径の1.0倍未満であると、輝度が下がりすぎて1
000[A/cm2/sr]±10％にすることができない。逆に、第
２のアノードの内側半径がウェネルトの内側半径の2.2
倍を超えると、輝度が上がりすぎて1000[A/cm2/sr]±10
％にすることができない。If the distance between the second anode and the cathode is less than 4.9 times the inner radius of Wehnelt, the luminance is too high to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. Conversely, if the distance between the second anode and the cathode exceeds 6.7 times the inner radius of Wehnelt, the brightness will be too low and 1000
[A / cm 2 / sr] ± 10%. If the length of the second anode is less than 1.3 times the inner radius of Wehnelt, the luminance is too high to be 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. If the inner radius of the second anode is less than 1.0 times the inner radius of Wehnelt, the brightness will be too low and 1
000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. Conversely, the inner radius of the second anode is 2.2 of the inner radius of Wehnelt.
If it exceeds twice, the brightness becomes too high and 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10
% Can not be.
【００１４】以上の手段においては、輝度を1000[A/cm2
/sr]±10％とすることとしたが、その理由は、以下のよ
うなものである。すなわち、電子線投影露光装置として
は、スループットを考えると高輝度にすることが好まし
いが、電流量を増やすとクーロン効果によるボケや歪み
が生じるため、これらのボケや歪みとスループットを考
慮して、1000[A/cm2/sr]±10％の範囲とすることが好ま
しいと判断したものである。しかし、ボケや歪みが気に
ならない状況においては、輝度を900〜1400[A/cm2/sr]
の範囲にすればよい。この場合には、次の第４の手段か
ら第６の手段を採用することができる。In the above means, the luminance is set to 1000 [A / cm 2
/ sr] ± 10% for the following reasons. That is, as for the electron beam projection exposure apparatus, it is preferable to make the brightness high in consideration of throughput, but if the current amount is increased, blur or distortion due to the Coulomb effect occurs. It is determined that it is preferable to be within the range of 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%. However, in a situation where blurring or distortion is not a concern, the brightness is 900 to 1400 [A / cm 2 / sr].
Should be within the range. In this case, the following fourth to sixth means can be adopted.
【００１５】前記課題を解決するための第４の手段は、
平面カソード、ウェネルト、第１のアノード、第２のア
ノードを有するピアス型電子銃において、カソードの半
径をウェネルトの内側半径の0.26〜1.0倍、ウェネルト
の長さをウェネルトの内側半径の0.10〜0.74倍としたこ
とを特徴とするピアス型電子銃（請求項４）である。[0015] A fourth means for solving the above problems is as follows.
In a piercing electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, the radius of the cathode is 0.26 to 1.0 times the inner radius of the Wehnelt, and the length of the Wehnelt is 0.10 to 0.74 times the inner radius of the Wehnelt. A pierce-type electron gun (claim 4).
【００１６】前記課題を解決するための第５の手段は、
平面カソード、ウェネルト、第１のアノード、第２のア
ノードを有するピアス型電子銃において、第１のアノー
ドとカソード間の距離をウェネルトの内側半径の1.0〜
4.0倍、第１のアノードの長さをウェネルトの内側半径
の0.10倍〜0.80倍、第１のアノードの内側半径をウェネ
ルトの内側半径の1.4〜2.7倍としたことを特徴とするピ
アス型電子銃（請求項５）である。A fifth means for solving the above-mentioned problem is as follows.
In a pierced electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, the distance between the first anode and the cathode is set to 1.0 to the inner radius of the Wehnelt.
A pierce-type electron gun wherein the inner diameter of the first anode is 0.10 to 0.80 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the first anode is 1.4 to 2.7 times the inner radius of Wehnelt. (Claim 5).
【００１７】前記課題を解決するための第６の手段は、
平面カソード、ウェネルト、第１のアノード、第２のア
ノードを有するピアス型電子銃において、第２のアノー
ドとカソード間の距離をウェネルトの内側半径の3.0〜
6.7倍、第２のアノードの長さをウェネルトの内側半径
の1.3倍以上、第２のアノードの内側半径をウェネルト
の内側半径の1.0〜2.2倍としたことを特徴とするピアス
型電子銃（請求項６）である。A sixth means for solving the above-mentioned problem is:
In a pierce-type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, the distance between the second anode and the cathode is set to 3.0 to the inner radius of the Wehnelt.
A pierce type electron gun wherein the length of the second anode is at least 1.3 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the second anode is 1.0 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt. Item 6).
【００１８】これら第４の手段から第６の手段において
は、輝度の許容値の上限が1400[A/cm2/sr]となっている
ので、前記第１の手段から第３の手段に比して条件がそ
の分緩和されている他は、前記第１の手段から第３の手
段と同じ作用効果を有する。In the fourth to sixth means, the upper limit of the allowable value of the luminance is 1400 [A / cm 2 / sr]. However, except that the conditions are alleviated accordingly, the same operation and effects as those of the first to third means are obtained.
【００１９】なお、上記６つの手段に係るピアス型電子
銃は、電子銃内で10KVの加速電圧をかけて加速し、その
後電子銃外で90KVの加速電圧をかけて加速した電子線を
露光に使用する場合に、特に好適である。In the piercing type electron gun according to the above six means, the electron beam is accelerated by applying an acceleration voltage of 10 KV inside the electron gun, and then the electron beam accelerated by applying an acceleration voltage of 90 KV outside the electron gun is used for exposure. It is particularly suitable when used.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて、図１から図３を用いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００２１】本実施の形態においては、全加速電圧は10
0KVとし、電子銃において10KVの加速を構造内で実現
し、電子銃外の後段で残りの90KVの加速を達成させるこ
とにする。しかしながら、加速電圧が異なる場合には、
輝度、エミッタンスともに異なった値を示すため、10KV
でのエミッタンスを100KVに変換してこれらの値を見積
る必要がある。ここでは本発明の電子銃構造内にて10KV
まで加速された電子が、後段において、収差を与えるこ
となく（近軸的に）100KVまで加速されたと仮定し、そ
のときの値に換算した。In this embodiment, the total acceleration voltage is 10
At 0KV, 10KV acceleration will be achieved in the structure of the electron gun, and the remaining 90KV acceleration will be achieved at a later stage outside the electron gun. However, if the accelerating voltage is different,
10 KV to show different values for luminance and emittance
It is necessary to convert the emittance at to 100KV to estimate these values. Here, 10KV is used in the electron gun structure of the present invention.
It was assumed that the electrons accelerated to 100 KV without any aberrations (paraxial) at the subsequent stage, and the values were converted to the values at that time.
【００２２】加速電圧φ1 [V]において輝度B1[A/cm2/s
r]、エミッタンスE1[μm・mrad]であったとすると、加速
電圧φ2での輝度B2、エミッタンスE2は、それぞれ、 B2 = (φ2／φ1)B1 …(1) E2 = (φ1／φ2)1/2E1 …(2) となる。Brightness B1 [A / cm 2 / s] at acceleration voltage φ1 [V]
r] and emittance E1 [μm · mrad], the luminance B2 and the emittance E2 at the accelerating voltage φ2 are B2 = (φ2 / φ1) B1 ... (1) E2 = (φ1 / φ2) 1 / 2 E1 ... (2)
【００２３】本実施の形態では、φ2=100kVで、B2≒100
0[A/cm2/sr]、E2≒2000[μm mrad]が要求されているの
で、φ1=10kVでは、式(1)、(2)により、B1≒100[A/cm2/
sr]、E1≒6300[μm mrad]となればよい。以下、特に指
定のない場合を除いて、100kVに換算した輝度、エミッ
タンスを用いることにする。In this embodiment, when φ2 = 100 kV, B2 ≒ 100
0 [A / cm2 / sr] and E2 ≒ 2000 [μm mrad] are required, so for φ1 = 10 kV, according to equations (1) and (2), B1 ≒ 100 [A / cm2 /
sr] and E1 ≒ 6300 [μm mrad]. Hereinafter, unless otherwise specified, the luminance and emittance converted to 100 kV will be used.
【００２４】図１に、本発明の実施の形態であるピアス
型電子銃の構造の例を示す。図１において、１はカソー
ド面、２はウェネルト、３は第１のアノード、４は第２
のアノードを示し、ｒ1はカソードの半径、ｒ2はウェネ
ルトの内径、ｒ3はウェネルトの外径、ｒ４は電子銃の
内径、ｒ5は第１のアノードの内径、ｒ6は第２のアノー
ドの内径、Ｚ1はウェネルトの高さ、Ｚ2はカソード面か
ら第１のアノードまでの距離、Ｚ3−Ｚ2は第１のアノー
ドの長さ、Ｚ4はカソード面から第２のアノードまでの
距離、Ｚ5−Ｚ4は第２のアノードの長さを示す。FIG. 1 shows an example of the structure of a pierced electron gun according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a cathode surface, 2 is Wehnelt, 3 is a first anode, and 4 is a second anode.
Where r 1 is the radius of the cathode, r 2 is the inner diameter of Wehnelt, r 3 is the outer diameter of Wehnelt, r 4 is the inner diameter of the electron gun, r 5 is the inner diameter of the first anode, and r 6 is the second diameter of the second anode. Inner diameter of anode, Z 1 is Wehnelt height, Z 2 is distance from cathode surface to first anode, Z 3 -Z 2 is length of first anode, Z 4 is second anode from cathode surface , Z 5 -Z 4 indicates the length of the second anode.
【００２５】ここでの電子銃は、空間電荷制限領域で使
用するため、これらの銃の特性の材料依存性（例えば仕
事関数など）はほとんどない。ただし、2000Kの高温で
使用するため、その温度に耐え得る材料を用いなければ
ならない。温度を比較的高めに設定したのは、カソード
の温度を高くすることにより、電子の横方向の初速度を
大きな値になり、その結果比較的大きなエミッタンスを
得ることができるためである。Since the electron gun here is used in the space charge limited region, the characteristics of these guns hardly depend on the material (for example, work function). However, since it is used at a high temperature of 2000K, a material that can withstand that temperature must be used. The reason for setting the temperature to be relatively high is that by raising the temperature of the cathode, the initial velocity of electrons in the lateral direction becomes large, and as a result, a relatively large emittance can be obtained.
【００２６】図１における電子銃の具体的な寸法を表１
に示す。このうちr4、 z5に関しては、表の値程度を下
限とし、これより大きくなったとしても結果にほとんど
影響を与えない。またr3に関しても、±30％程度の誤差
は許される。Table 1 shows the specific dimensions of the electron gun in FIG.
Shown in Of these, r 4 and z 5 are set to the lower limit of the values in the table, and even if they are larger than the lower limit, the results are hardly affected. Also with respect to r 3, an error of about ± 30% is allowed.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】さらに各電極での電位を表２に示す。Table 2 shows the potential at each electrode.
【００２９】[0029]
【表２】 [Table 2]
【００３０】このような構造のピアス型電子銃において
形成される等ポテンシャル面とカソードから出射される
電子の軌道のいくつかをプロットしたものを図２に示
す。図２において、５は等ポテンシャル面を示す線、６
は電子ビーム軌道を示す線である。FIG. 2 shows a plot of equipotential surfaces formed in the pierce type electron gun having such a structure and some orbits of electrons emitted from the cathode. In FIG. 2, reference numeral 5 denotes a line indicating an equipotential surface;
Is a line indicating the electron beam orbit.
【００３１】さらにこのピアス型電子銃構造における輝
度の開き角依存性を図３に示す。図３における横軸はビ
ームの開き半角、縦軸は輝度を示す。通常エミッタンス
と呼ばれる量は、物理的には２次元エミッタンスを表
し、その値は、２次元位相空間(x、x')において、ほと
んどの点が含まれるような閉平面の面積を表すが、通常
簡便的に、開き角が0のところの輝度の±１％変化した
輝度を示す開き角にクロスオーバー径をかけたもので表
している。本実施の形態において、図３から計算により
求めたエミッタンスは2335μm mrad、輝度は1092A/cm2/
srであった。FIG. 3 shows the opening angle dependence of luminance in the pierce type electron gun structure. In FIG. 3, the horizontal axis represents the half angle of the beam, and the vertical axis represents the luminance. The quantity usually called emittance physically represents the two-dimensional emittance, and its value represents the area of a closed plane that contains most points in the two-dimensional phase space (x, x '). For simplicity, it is represented by multiplying the crossover diameter by the opening angle indicating the luminance that has changed by ± 1% of the luminance at the opening angle of 0. In this embodiment, the emittance calculated from FIG. 3 is 2335 μm mrad, and the luminance is 1092 A / cm 2 /
was sr.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１から請求項３までに係る発明においては、電子線投
影露光装置に必要な高エミッタンスと、適当な輝度であ
る1000[A/cm2/sr]±10％の範囲の輝度が得られる。As described above, according to the first to third aspects of the present invention, the high emittance required for the electron beam projection exposure apparatus and the appropriate luminance of 1000 [A / cm 2 / sr] ± 10%.
【００３３】また、請求項４から請求項６までにかかる
発明においては、電子線投影露光装置に必要な高エミッ
タンスと、900〜1400[A/cm2/sr]の範囲の輝度が得られ
る。Further, in the invention according to claims 4 to 6, a high emittance required for an electron beam projection exposure apparatus and a luminance in the range of 900 to 1400 [A / cm 2 / sr] can be obtained.
【図１】本発明の実施の形態であるピアス型電子銃の構
造の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a structure of a pierced electron gun according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態であるピアス型電子銃の等
ポテンシャル面と電子の軌道を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an equipotential surface and electron trajectories of a pierced electron gun according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態であるピアス型電子銃の輝
度の開き角依存性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the opening angle dependence of the brightness of the pierced electron gun according to the embodiment of the present invention.
１…カソード ２…ウェネルト ３…第１のアノード ４…第２のアノード ５…等ポテンシャル面 ６…電子ビーム軌道 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cathode 2 ... Wehnelt 3 ... 1st anode 4 ... 2nd anode 5 ... Equipotential surface 6 ... Electron beam orbit
Claims (6)
ド、第２のアノードを有するピアス型電子銃において、
カソードの半径をウェネルトの内側半径の0.26〜1.0
倍、ウェネルトの長さをウェネルトの内側半径の0.48〜
0.74倍としたことを特徴とするピアス型電子銃。1. A piercing electron gun having a flat cathode, Wehnelt, a first anode, and a second anode,
The radius of the cathode is 0.26 to 1.0 of the inner radius of Wehnelt.
Double the Wehnelt length from 0.48 of the inner radius of Wehnelt
Pierce type electron gun characterized by 0.74 times.
ード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、第１のアノードとカソード間の距離をウェネルトの
内側半径の2.9〜4.0倍、第１のアノードの長さをウェネ
ルトの内側半径の0.42倍〜0.80倍、第１のアノードの内
側半径をウェネルトの内側半径の1.4〜2.2倍としたこと
を特徴とするピアス型電子銃。2. A pierce type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, wherein the distance between the first anode and the cathode is 2.9 to 4.0 times the inner radius of the Wehnelt, A pierce type electron gun wherein the length of the anode is 0.42 to 0.80 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the first anode is 1.4 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt.
ード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、第２のアノードとカソード間の距離をウェネルトの
内側半径の4.9〜6.7倍、第２のアノードの長さをウェネ
ルトの内側半径の1.3倍以上、第２のアノードの内側半
径をウェネルトの内側半径の1.0〜2.2倍としたことを特
徴とするピアス型電子銃。3. A pierce type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, wherein the distance between the second anode and the cathode is 4.9 to 6.7 times the inner radius of the Wehnelt, A pierce-type electron gun wherein the length of the anode is at least 1.3 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the second anode is 1.0 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt.
ード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、カソードの半径をウェネルトの内側半径の0.26〜1.
0倍、ウェネルトの長さをウェネルトの内側半径の0.10
〜0.74倍としたことを特徴とするピアス型電子銃。4. A pierce type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, wherein the radius of the cathode is 0.26 to 1.16 times the inner radius of the Wehnelt.
0 times the Wehnelt length to 0.10 of the inner radius of Wehnelt
A pierce-type electron gun characterized by being 0.74 times.
ード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、第１のアノードとカソード間の距離をウェネルトの
内側半径の1.0〜4.0倍、第１のアノードの長さをウェネ
ルトの内側半径の0.10倍〜0.80倍、第１のアノードの内
側半径をウェネルトの内側半径の1.4〜2.7倍としたこと
を特徴とするピアス型電子銃。5. A pierced electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, wherein the distance between the first anode and the cathode is 1.0 to 4.0 times the inner radius of the Wehnelt, A pierce-type electron gun wherein the length of the anode is 0.10 to 0.80 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the first anode is 1.4 to 2.7 times the inner radius of Wehnelt.
ード、第２のアノードを有するピアス型電子銃におい
て、第２のアノードとカソード間の距離をウェネルトの
内側半径の3.0〜6.7倍、第２のアノードの長さをウェネ
ルトの内側半径の1.3倍以上、第２のアノードの内側半
径をウェネルトの内側半径の1.0〜2.2倍としたことを特
徴とするピアス型電子銃。6. A pierce-type electron gun having a flat cathode, a Wehnelt, a first anode, and a second anode, wherein the distance between the second anode and the cathode is 3.0 to 6.7 times the inner radius of the Wehnelt, A pierce-type electron gun wherein the length of the anode is at least 1.3 times the inner radius of Wehnelt, and the inner radius of the second anode is 1.0 to 2.2 times the inner radius of Wehnelt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356377A JPH11176366A (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Pierce type electron gun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356377A JPH11176366A (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Pierce type electron gun |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176366A true JPH11176366A (en) | 1999-07-02 |
Family
ID=18448716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9356377A Pending JPH11176366A (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Pierce type electron gun |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176366A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007335125A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Ebara Corp | Electron beam device |
| JP2009110971A (en) * | 2006-07-26 | 2009-05-21 | Mamoru Nakasuji | Electron beam device |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP9356377A patent/JPH11176366A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007335125A (en) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Ebara Corp | Electron beam device |
| JP2009110971A (en) * | 2006-07-26 | 2009-05-21 | Mamoru Nakasuji | Electron beam device |
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