JPS6063865A - 電界電離型ガスイオン源 - Google Patents
電界電離型ガスイオン源Info
- Publication number
- JPS6063865A JPS6063865A JP17245483A JP17245483A JPS6063865A JP S6063865 A JPS6063865 A JP S6063865A JP 17245483 A JP17245483 A JP 17245483A JP 17245483 A JP17245483 A JP 17245483A JP S6063865 A JPS6063865 A JP S6063865A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ion source
- ion
- electric field
- emitter chip
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0807—Gas field ion sources [GFIS]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）発明の技術分野
本発明は高密度化リソグラフィ技法に係る電界電離型ガ
スイオン源に関す。
スイオン源に関す。
（ｂ）技術の背景
イオンビーム露光は、近時のザブミクロン領域のレジス
］・パターン露光法として、電子ビーム露光に比べて高
い分解能があること、レジストに対する感度も高いこと
から着目されている。
］・パターン露光法として、電子ビーム露光に比べて高
い分解能があること、レジストに対する感度も高いこと
から着目されている。
本発明は、マスク等製作時に於りる微細加エバターンの
露光をＬｉ的とした電界電離型ガスイオン源に係る提示
である。
露光をＬｉ的とした電界電離型ガスイオン源に係る提示
である。
（Ｃ）従来技術の問題点
従来、軽質量ガスイオン源を用いるビーム露光装置に於
ては、放出のイオンエネルギ幅が小さく。
ては、放出のイオンエネルギ幅が小さく。
大イオン電流が取得され２例えば膜厚１〔μｍ〕のレジ
スト露光が可能なことから、イオン源ガスとして水素が
使用されている。
スト露光が可能なことから、イオン源ガスとして水素が
使用されている。
然し、水素ガス使用のイオン源は、その動作の１
安定化には１０ Ｔｏｒｒ以下の到達圧力の空間と。
該空間に供給する水素ガスは極めて高純度のガスを準備
せねばならない。従って、前記の如きイオン源に対する
過酷な駆動条件が必要とされるイオンビーム露光装置は
、装置のσＬ用化を阻む原因にもなっており問題がある
。また水素ガスを用いた場合、エミソクチップ表面の電
界強度が小さい為に、前記チップ表面が汚染される問題
がある。
せねばならない。従って、前記の如きイオン源に対する
過酷な駆動条件が必要とされるイオンビーム露光装置は
、装置のσＬ用化を阻む原因にもなっており問題がある
。また水素ガスを用いた場合、エミソクチップ表面の電
界強度が小さい為に、前記チップ表面が汚染される問題
がある。
（ｄ）発明の目的
本発明は、前記の問題点を解決することである。
本発明によれば、従来の前記ガスイオン源に課した過酷
な装ｒｒＬ駆動条件を緩めて、同等またはそれ以上の微
細パターン加工機能を具えると供に。
な装ｒｒＬ駆動条件を緩めて、同等またはそれ以上の微
細パターン加工機能を具えると供に。
水素ガスを用いた場合よりもエミッタチップ表面が汚染
されにくい実用性の高い電界電離型イオンビーム源を開
発することにある。
されにくい実用性の高い電界電離型イオンビーム源を開
発することにある。
（ｅ）発明の構成
前記目的は、エミッタチップと引出し電極間の空間内を
ヘリウムガスで満たずことにより達成される。
ヘリウムガスで満たずことにより達成される。
（ｆ）発明の実施例
以下１本発明のガスイオン源実施例に就いて。
これを図面に従って詳細に説明する。
第１図は電界電ｈ１１型イオンビーム露光装置全体の簡
略構成図、又第２図は両図のガスイオン源構造を示すＷ
１面図である。
略構成図、又第２図は両図のガスイオン源構造を示すＷ
１面図である。
第１図より本発明に係るビーム露光装置の構成を説明す
る。
る。
図中、１はガスイオン源をなす一方側電極形成のエミッ
タチップ、２はヘリウムガス重用を用の他方側電極を兼
ねるイオン引出し電極であり、前記エミッタチップｌと
共にヘリウムイオンの生成及び該生成のイオン放射源で
ある。３は前記電極１及び電極２から電離されたガスイ
オン径をｔＩ漬画に適するスポットとなずアパーチャ、
４はアパーチャ３背部のイオン加速レンズ、５はブラン
カ、６ば前記加速のイオンビームを集束する所謂アイン
ツエルレンズ、７は集束レンズ６を経たイオンを偏向制
御する静電デフレクク、該デフレクタによりステージ上
基板に対しパターン描画がされる。
タチップ、２はヘリウムガス重用を用の他方側電極を兼
ねるイオン引出し電極であり、前記エミッタチップｌと
共にヘリウムイオンの生成及び該生成のイオン放射源で
ある。３は前記電極１及び電極２から電離されたガスイ
オン径をｔＩ漬画に適するスポットとなずアパーチャ、
４はアパーチャ３背部のイオン加速レンズ、５はブラン
カ、６ば前記加速のイオンビームを集束する所謂アイン
ツエルレンズ、７は集束レンズ６を経たイオンを偏向制
御する静電デフレクク、該デフレクタによりステージ上
基板に対しパターン描画がされる。
又、８は前記パターン描画をなす加工基板を固着するタ
ーゲットステージである。尚、ターゲットステージは該
ステージのＸＹ平面を高精度に位置決めする機構を具え
る。図示されないが、前記ターゲットステージ８下方に
は、高真空排気系が連接される。
ーゲットステージである。尚、ターゲットステージは該
ステージのＸＹ平面を高精度に位置決めする機構を具え
る。図示されないが、前記ターゲットステージ８下方に
は、高真空排気系が連接される。
前記のイオンビーム露光装置に於いて、ヘリウムイオン
の放射源となるイオン源構成要部をなすエミッタチップ
１とイオン引出し電極２との電極配置の詳細構造図が第
２図断面図である。
の放射源となるイオン源構成要部をなすエミッタチップ
１とイオン引出し電極２との電極配置の詳細構造図が第
２図断面図である。
第２図のイオン源電極配置に於いて、前記エミッタチッ
プ１は恰も鉛筆のキャンプ形状とされ。
プ１は恰も鉛筆のキャンプ形状とされ。
その先端ＩＯはヘリウムガスをイオン化する高電界強度
を取ｆＵＬやすい構成とされる。他方、前記引出し電極
２は、前記エミ・ノタチ・ノブ電極と同軸状に電極を囲
め配置され且つ前記電極先端１０の電離イオンを射出す
る為の細孔１１を有する円柱体電極として形成される。
を取ｆＵＬやすい構成とされる。他方、前記引出し電極
２は、前記エミ・ノタチ・ノブ電極と同軸状に電極を囲
め配置され且つ前記電極先端１０の電離イオンを射出す
る為の細孔１１を有する円柱体電極として形成される。
前記配置の電極間は、熱伝導１生の高いサファイヤ１１
色縁体で隔＋ｉ！＋ｔされる。８亥隔呂１ｔされた空間
９は、」三方からガス源をなすヘリウムボンへからのガ
スが供給される。
色縁体で隔＋ｉ！＋ｔされる。８亥隔呂１ｔされた空間
９は、」三方からガス源をなすヘリウムボンへからのガ
スが供給される。
エミッタチップ１は、タングステンより形成され、先端
１０の曲率半径は、 ６０ｎｍの平滑な曲率面が例えは
電解１ｉ１Ｆ Ｉγ（或いは電界蒸発）法によりイ（１
与しである。これはヘリウムガスのイオン化電界強度、
３〜５×１♂Ｖ／ｃｍを伺与する為である。
１０の曲率半径は、 ６０ｎｍの平滑な曲率面が例えは
電解１ｉ１Ｆ Ｉγ（或いは電界蒸発）法によりイ（１
与しである。これはヘリウムガスのイオン化電界強度、
３〜５×１♂Ｖ／ｃｍを伺与する為である。
８−７
面し°ζ４図示のイオン源空間９は、１０ 〜１０ Ｔ
０＋’ｒに真空排気され１次いでイオン源空間９を１０
〜１０ Ｔｏｒｒの圧力にヘリウム充填がされる。更に
、エミッタチップ電４ｆＡ１を絶対温度２０に以下に冷
却して、ターゲ、ト体（接地）に対して電極端子１２に
略１０ｋＶ （曲率半径６０ｎｍのエミッタチップ電極
の場合）の電圧を印加すればヘリウムイオンが放出され
る。
０＋’ｒに真空排気され１次いでイオン源空間９を１０
〜１０ Ｔｏｒｒの圧力にヘリウム充填がされる。更に
、エミッタチップ電４ｆＡ１を絶対温度２０に以下に冷
却して、ターゲ、ト体（接地）に対して電極端子１２に
略１０ｋＶ （曲率半径６０ｎｍのエミッタチップ電極
の場合）の電圧を印加すればヘリウムイオンが放出され
る。
係るへ・リウムガスイオン源駆動用の電圧は、前記・ｌ
る水素ガスの場合に比べ高くなるが、該エミッタ表面に
吸着若しくは近接するヘリウム以外の原子又は分子は、
タングステンチップ表面に近イ′：Ｊく前にイオン化さ
れエミッタチップ１に到達・けず。
る水素ガスの場合に比べ高くなるが、該エミッタ表面に
吸着若しくは近接するヘリウム以外の原子又は分子は、
タングステンチップ表面に近イ′：Ｊく前にイオン化さ
れエミッタチップ１に到達・けず。
チップ電極の先端部を汚染分子或いは原子から１ｈ；設
することが出来る。即ち、前記汚染ガスの吸着によりη
ｒしく損なわれるイオン源の安定性を取１！Ｐすること
が出来る。
することが出来る。即ち、前記汚染ガスの吸着によりη
ｒしく損なわれるイオン源の安定性を取１！Ｐすること
が出来る。
斯槌な高いイオン化電界強度が必要とされる本 −発明
のヘリウムイオン源を使用すれば、エミッタチップ電極
自体の清浄効果があるため、供給のヘリウムガス純度は
９９．９９９９％以下で良い。
のヘリウムイオン源を使用すれば、エミッタチップ電極
自体の清浄効果があるため、供給のヘリウムガス純度は
９９．９９９９％以下で良い。
又装置駆動の到達圧力は、 １０ Ｔｏｒｒあるいはそ
れ以下の真空度に緩めることが出来る。
れ以下の真空度に緩めることが出来る。
（ｇ＞発明の効果
以上、 ８’ｆ’＆ＩＩＩに説明した本発明のイオン源
を用いるイオンビーム露光装置ば、従来問題とされたビ
ーム露光装置に要求される超高真空の到達真空度が緩和
される。また不純物分子による放射イオン源の不安定性
が解消され、長時間にわたって安定した微細パターン描
画用の露光イオンが供給される。更に又、レジスト露光
に伴うガス放出に対しても、イオン源が安定に動作する
等の利点がある。
を用いるイオンビーム露光装置ば、従来問題とされたビ
ーム露光装置に要求される超高真空の到達真空度が緩和
される。また不純物分子による放射イオン源の不安定性
が解消され、長時間にわたって安定した微細パターン描
画用の露光イオンが供給される。更に又、レジスト露光
に伴うガス放出に対しても、イオン源が安定に動作する
等の利点がある。
第１図は電界電離型イオンビーム露光装置全体の簡略構
成図、又第２図は本発明のガスイオン源構造を説明する
図である。 図中、１は一方の電極をなずエミッタチップ。 ２はガス電＆１［用の他方電極を兼ねる引出し電極。 ３は電離されたガスイオンを絞るアバーチ中、イは・ｆ
オン加速レンズ、５はブランカ、６はイオンビームを集
束するアインツエルレンズ、７は集束レンズ６後のイオ
ンビームデフレクタ、及び８はパターン（Ｗ画のターゲ
ットステージ、９ばイオン源空間、１０は１の先（７１
＋Ａ ＋ １１は細孔、及び１２は電圧印加ｉＩｊ：ｌ
子である。
成図、又第２図は本発明のガスイオン源構造を説明する
図である。 図中、１は一方の電極をなずエミッタチップ。 ２はガス電＆１［用の他方電極を兼ねる引出し電極。 ３は電離されたガスイオンを絞るアバーチ中、イは・ｆ
オン加速レンズ、５はブランカ、６はイオンビームを集
束するアインツエルレンズ、７は集束レンズ６後のイオ
ンビームデフレクタ、及び８はパターン（Ｗ画のターゲ
ットステージ、９ばイオン源空間、１０は１の先（７１
＋Ａ ＋ １１は細孔、及び１２は電圧印加ｉＩｊ：ｌ
子である。
Claims (1)
- エミンタチップと引出し電極間の空間内をヘリウムガス
で満たしたことを特徴とする電界電離型ガスイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17245483A JPS6063865A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界電離型ガスイオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17245483A JPS6063865A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界電離型ガスイオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063865A true JPS6063865A (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=15942284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17245483A Pending JPS6063865A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電界電離型ガスイオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656991U (ja) * | 1991-11-01 | 1994-08-05 | 住友電装株式会社 | フレキシブル配線板のコネクタ接続構造 |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17245483A patent/JPS6063865A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656991U (ja) * | 1991-11-01 | 1994-08-05 | 住友電装株式会社 | フレキシブル配線板のコネクタ接続構造 |
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