JP2000011932A - 電子銃 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
- H01J29/48—Electron guns
-
- 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
- H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
- H01J37/241—High voltage power supply or regulation circuits
-
- 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
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子ビーム露光装置における電子銃におい
て、マスクに形成された描画パターンの開口部や矩形ア
パーチャ等の周囲の領域が受ける損傷を最小限にとど
め、当該領域の溶融の問題を解消することを目的とす
る。 【解決手段】 カソードＣと第１のグリッドＧ１が高電
圧用絶縁碍子の高圧側に配置され、アノードＡが該絶縁
碍子の低圧側に配置された電子銃において、高電圧用絶
縁碍子の高圧側で且つ第１のグリッドＧ１とアノードＡ
の間に電子ビームＥＢの通過量を制限するアパーチャＡ
Ｐを有する第２のグリッドＧ２を配置し、カソードＣに
対し順バイアスとなる電圧を第２のグリッドＧ２に印加
し、該第２のグリッドのアパーチャＡＰの位置にクロス
オーバ像ＸＯを結像させるようにする。
て、マスクに形成された描画パターンの開口部や矩形ア
パーチャ等の周囲の領域が受ける損傷を最小限にとど
め、当該領域の溶融の問題を解消することを目的とす
る。 【解決手段】 カソードＣと第１のグリッドＧ１が高電
圧用絶縁碍子の高圧側に配置され、アノードＡが該絶縁
碍子の低圧側に配置された電子銃において、高電圧用絶
縁碍子の高圧側で且つ第１のグリッドＧ１とアノードＡ
の間に電子ビームＥＢの通過量を制限するアパーチャＡ
Ｐを有する第２のグリッドＧ２を配置し、カソードＣに
対し順バイアスとなる電圧を第２のグリッドＧ２に印加
し、該第２のグリッドのアパーチャＡＰの位置にクロス
オーバ像ＸＯを結像させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム等の荷
電粒子ビームを用いた露光装置に係り、特に、電子ビー
ム露光装置において被露光試料（特定的にはウエハ）上
にパターンを描画するのに用いる電子ビームを発生する
電子銃に関する。
電粒子ビームを用いた露光装置に係り、特に、電子ビー
ム露光装置において被露光試料（特定的にはウエハ）上
にパターンを描画するのに用いる電子ビームを発生する
電子銃に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム露光装置として、可変矩形露
光装置やブロック露光装置、ブランキング・アパーチャ
・アレイ（ＢＡＡ）露光装置等が知られている。これら
の露光装置においては、電子ビームの断面形状を成形す
るために矩形状の開口部、繰り返し図形の単位となる任
意形状の開口部、マトリクス状に配置された複数の開口
部がそれぞれ形成されたマスク或いはブロックマスクが
配設されており、各々マスク上の開口部の所望の範囲を
照射して電子ビームを成形することで所望のパターンを
ウエハ上に描画するようにしている。この際、ビーム照
射の均一性は、描画されるパターンの線幅に大きな影響
を与える。例えば、０．１μｍ幅のラインを描画する場
合の許容線幅精度を０．０１μｍとすれば、ビーム照射
の均一性は数％の変動しか許されない。従って、均一な
照射と見なすことができる照射範囲は狭くなり、そのた
めに露光領域が縮小されることになり、スループットを
悪化させる要因になっていた。
光装置やブロック露光装置、ブランキング・アパーチャ
・アレイ（ＢＡＡ）露光装置等が知られている。これら
の露光装置においては、電子ビームの断面形状を成形す
るために矩形状の開口部、繰り返し図形の単位となる任
意形状の開口部、マトリクス状に配置された複数の開口
部がそれぞれ形成されたマスク或いはブロックマスクが
配設されており、各々マスク上の開口部の所望の範囲を
照射して電子ビームを成形することで所望のパターンを
ウエハ上に描画するようにしている。この際、ビーム照
射の均一性は、描画されるパターンの線幅に大きな影響
を与える。例えば、０．１μｍ幅のラインを描画する場
合の許容線幅精度を０．０１μｍとすれば、ビーム照射
の均一性は数％の変動しか許されない。従って、均一な
照射と見なすことができる照射範囲は狭くなり、そのた
めに露光領域が縮小されることになり、スループットを
悪化させる要因になっていた。
【０００３】図５には従来技術に係る３極電子銃から放
出されるビームの照射の様子が模式的に示される。図
中、Ｃは負の高加速電圧を印加されて熱電子（エミッシ
ョン電流ＩＥすなわち電子ビームＥＢ）を放出するカソ
ード、Ｇ１はカソードＣに対し逆バイアスとなる電圧を
印加されて電子ビームＥＢのクロスオーバ像ＸＯ’を結
像させるグリッド、ＡはグリッドＧ１を通過した電子ビ
ームＥＢが加速されて集められるアノードを示す。ま
た、各電極を絶縁するために高電圧用絶縁碍子（図示せ
ず）が設けられており、カソードＣとグリッドＧ１はこ
の絶縁碍子の高圧側に配置され、アノードＡは当該絶縁
碍子の低圧側（一般にはグランドに接続されている）に
配置されている。また、１１はアノードＡの下流側に配
置された矩形アパーチャ又はスリットを有するマスク、
１２は描画パターンの開口部が形成されたブロックマス
ク、及び電子ビームの収束、偏向、偏向補正等を行う電
子レンズ、偏向器、コイル等を含む手段を模式的に示し
たものである。１３はブロックマスク等を含む手段１２
の下流側に配置されたラウンドアパーチャを有するマス
クを示す。
出されるビームの照射の様子が模式的に示される。図
中、Ｃは負の高加速電圧を印加されて熱電子（エミッシ
ョン電流ＩＥすなわち電子ビームＥＢ）を放出するカソ
ード、Ｇ１はカソードＣに対し逆バイアスとなる電圧を
印加されて電子ビームＥＢのクロスオーバ像ＸＯ’を結
像させるグリッド、ＡはグリッドＧ１を通過した電子ビ
ームＥＢが加速されて集められるアノードを示す。ま
た、各電極を絶縁するために高電圧用絶縁碍子（図示せ
ず）が設けられており、カソードＣとグリッドＧ１はこ
の絶縁碍子の高圧側に配置され、アノードＡは当該絶縁
碍子の低圧側（一般にはグランドに接続されている）に
配置されている。また、１１はアノードＡの下流側に配
置された矩形アパーチャ又はスリットを有するマスク、
１２は描画パターンの開口部が形成されたブロックマス
ク、及び電子ビームの収束、偏向、偏向補正等を行う電
子レンズ、偏向器、コイル等を含む手段を模式的に示し
たものである。１３はブロックマスク等を含む手段１２
の下流側に配置されたラウンドアパーチャを有するマス
クを示す。
【０００４】図示の構成において、３極電子銃のカソー
ドＣから放出されたエミッション電流ＩＥ（すなわち電
子ビームＥＢ）は、グリッドＧ１が作る電界によってク
ロスオーバ像ＸＯ’を形成した後、そのままアノードＡ
の開口部を通過し、矩形アパーチャを有するマスク１１
上に照射される。マスク１１上に照射された電子ビーム
は、その一部が矩形アパーチャの周囲の領域（ハッチン
グで示される部分）で遮断され、残りの部分が矩形アパ
ーチャを通過する。矩形アパーチャを通過した電子ビー
ムは、電子レンズ、偏向器、コイル等１２により適宜収
束、偏向、偏向補正等が行われた後、ラウンドアパーチ
ャを有するマスク１３上に照射される。このラウンドア
パーチャを通過した電子ビームは、主偏向器や副偏向器
等（図示せず）により適宜偏向が行われた後、ウエハ上
の所望の位置に露光される（つまりパターンが描画され
る）。
ドＣから放出されたエミッション電流ＩＥ（すなわち電
子ビームＥＢ）は、グリッドＧ１が作る電界によってク
ロスオーバ像ＸＯ’を形成した後、そのままアノードＡ
の開口部を通過し、矩形アパーチャを有するマスク１１
上に照射される。マスク１１上に照射された電子ビーム
は、その一部が矩形アパーチャの周囲の領域（ハッチン
グで示される部分）で遮断され、残りの部分が矩形アパ
ーチャを通過する。矩形アパーチャを通過した電子ビー
ムは、電子レンズ、偏向器、コイル等１２により適宜収
束、偏向、偏向補正等が行われた後、ラウンドアパーチ
ャを有するマスク１３上に照射される。このラウンドア
パーチャを通過した電子ビームは、主偏向器や副偏向器
等（図示せず）により適宜偏向が行われた後、ウエハ上
の所望の位置に露光される（つまりパターンが描画され
る）。
【０００５】このような３極電子銃に対し、別の形態と
してアパーチャカット電子銃が知られている。このアパ
ーチャカット電子銃は、基本的には３極電子銃と同様の
構成を有しており、グリッド（すなわちウエーネルト）
とアノードの間にアパーチャを有する第２のグリッドが
設けられている点で３極電子銃と異なっている。従来知
られているアパーチャカット電子銃においては、ウエー
ネルト（＝グリッド）は高電圧用絶縁碍子の高圧側に配
置され、第２のグリッドは当該絶縁碍子の低圧側（一般
にはグランドに接続されている）に配置されていた。
してアパーチャカット電子銃が知られている。このアパ
ーチャカット電子銃は、基本的には３極電子銃と同様の
構成を有しており、グリッド（すなわちウエーネルト）
とアノードの間にアパーチャを有する第２のグリッドが
設けられている点で３極電子銃と異なっている。従来知
られているアパーチャカット電子銃においては、ウエー
ネルト（＝グリッド）は高電圧用絶縁碍子の高圧側に配
置され、第２のグリッドは当該絶縁碍子の低圧側（一般
にはグランドに接続されている）に配置されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の３極電子銃の構成では、エミッション電流ＩＥがその
ままアノードＡの開口部を通過するため、矩形アパーチ
ャを有するマスク１１の受ける熱負荷が相対的に大きく
なり、そのためにマスク１１における矩形アパーチャの
周囲の領域が溶融したり、或いは溶融まで至らずともク
ラックの発生、金属被覆膜の剥離等の損傷を受けるとい
った問題があった。また、マスク１１の下流側に配置さ
れたブロックマスク等を含む手段１２においても、矩形
アパーチャを通過してきた電子ビームにより、ブロック
マスクにおける描画パターンの開口部の周囲の領域（ビ
ーム遮断部）の受けるエネルギーが相対的に大きいた
め、当該ビーム遮断部の領域が損傷を受けたり、或いは
溶融したりするといった問題があった。さらに、その下
流側に配置されたラウンドアパーチャを有するマスク１
３上では、図５にＬＢ’のハッチングで示すように無駄
な電子ビームが多くなるといった不利があった。
の３極電子銃の構成では、エミッション電流ＩＥがその
ままアノードＡの開口部を通過するため、矩形アパーチ
ャを有するマスク１１の受ける熱負荷が相対的に大きく
なり、そのためにマスク１１における矩形アパーチャの
周囲の領域が溶融したり、或いは溶融まで至らずともク
ラックの発生、金属被覆膜の剥離等の損傷を受けるとい
った問題があった。また、マスク１１の下流側に配置さ
れたブロックマスク等を含む手段１２においても、矩形
アパーチャを通過してきた電子ビームにより、ブロック
マスクにおける描画パターンの開口部の周囲の領域（ビ
ーム遮断部）の受けるエネルギーが相対的に大きいた
め、当該ビーム遮断部の領域が損傷を受けたり、或いは
溶融したりするといった問題があった。さらに、その下
流側に配置されたラウンドアパーチャを有するマスク１
３上では、図５にＬＢ’のハッチングで示すように無駄
な電子ビームが多くなるといった不利があった。
【０００７】また、従来の３極電子銃の場合、エミッシ
ョン電流ＩＥを大きくすることでビーム照射の均一性を
改善することはできるが、エミッション電流ＩＥの増大
に応じてブロックマスクのビーム遮断部の受けるエネル
ギーも大きくなるため、当該ビーム遮断部の領域が損傷
を受けたり、或いは溶融したりするといった問題が発生
し、結局、均一なビーム照射を実現することは極めて困
難であった。
ョン電流ＩＥを大きくすることでビーム照射の均一性を
改善することはできるが、エミッション電流ＩＥの増大
に応じてブロックマスクのビーム遮断部の受けるエネル
ギーも大きくなるため、当該ビーム遮断部の領域が損傷
を受けたり、或いは溶融したりするといった問題が発生
し、結局、均一なビーム照射を実現することは極めて困
難であった。
【０００８】さらに、典型的な３極電子銃においては、
カソードに使用するＬａＢ6 単結晶のチップは、ヒータ
で加熱することで１５００℃近傍まで温度が上昇する。
従って、その加熱されたカソードを保持する材料は、高
温に耐えるもので、しかも熱的に絶縁され、さらに加熱
電流を流すため周辺部分から電気的に絶縁されている必
要がある。そのため、ヒータとカソードを組み立てる際
には構造上の工夫が必要であり、ビーム放出部であるチ
ップ先端位置を精度良く位置決めすることは、非常に困
難であった。特に、カソードのウエーネルト（＝グリッ
ド）に対する相対位置は、電子ビームの放出条件を大き
く変えることになり、取付けの度に位置の再現性が無
く、クロスオーバ条件が変化する。つまり、従来の３極
電子銃は、取付けの精度が影響を受け易いといった問題
があった。
カソードに使用するＬａＢ6 単結晶のチップは、ヒータ
で加熱することで１５００℃近傍まで温度が上昇する。
従って、その加熱されたカソードを保持する材料は、高
温に耐えるもので、しかも熱的に絶縁され、さらに加熱
電流を流すため周辺部分から電気的に絶縁されている必
要がある。そのため、ヒータとカソードを組み立てる際
には構造上の工夫が必要であり、ビーム放出部であるチ
ップ先端位置を精度良く位置決めすることは、非常に困
難であった。特に、カソードのウエーネルト（＝グリッ
ド）に対する相対位置は、電子ビームの放出条件を大き
く変えることになり、取付けの度に位置の再現性が無
く、クロスオーバ条件が変化する。つまり、従来の３極
電子銃は、取付けの精度が影響を受け易いといった問題
があった。
【０００９】実際のチップ先端サイズは直径数十μｍ程
度で、ウエーネルト（＝グリッド）のアパーチャのサイ
ズは直径１ｍｍ程度であり、非常に小さなもの同士の位
置合わせであるため、僅かな差でも放出される電子ビー
ムに大きく影響することになる。このような状況におい
て、３極電子銃から放出される電子ビームには様々な必
要条件があり、３つのパラメータで全てを同時に満足す
ることはできない。満足しなければならない必要条件
は、以下の〜である。
度で、ウエーネルト（＝グリッド）のアパーチャのサイ
ズは直径１ｍｍ程度であり、非常に小さなもの同士の位
置合わせであるため、僅かな差でも放出される電子ビー
ムに大きく影響することになる。このような状況におい
て、３極電子銃から放出される電子ビームには様々な必
要条件があり、３つのパラメータで全てを同時に満足す
ることはできない。満足しなければならない必要条件
は、以下の〜である。
【００１０】 エミッション電流ＩＥの大きさ（マス
ク１１の矩形アパーチャ周囲の領域の損傷） ビーム照射の均一性 クロスオーバ像の大きさ（マスク１３のラウンドア
パーチャ上のクロスオーバ像の大きさ） ここに、３極のうちカソード電極とアノード電極に印加
される各電圧は固定値であるため、自由に電圧を変えら
れる電極はグリッド電極（ウエーネルト）１極のみであ
る。従って、１つのパラメータで３つの条件を同時に満
たすことは原理的に困難であり、計算上又は実験上理想
に近い寸法で部品を設計し電圧を印加することで、エミ
ッション電流ＩＥの大きさを所望の値になるよう、グリ
ッド電極の印加電圧を制御することしかできなかった。
すなわち、上記の及びの条件はその時その時で変化
することになる。言い換えると、いずれか１つの条件を
正確に満たすと、その他の条件は、組み立て精度や部品
精度のずれ分だけ理想から外れることになる。クロスオ
ーバ像の大きさが大きくなることも大きな問題である。
各マスクを照射するビームのうち、結果的にマスク１３
のラウンドアパーチャで遮断されるビームの量が多い
と、無駄な電子ビーム（図５にＬＢ’のハッチングで示
す部分）がマスクを照射していることになる。
ク１１の矩形アパーチャ周囲の領域の損傷） ビーム照射の均一性 クロスオーバ像の大きさ（マスク１３のラウンドア
パーチャ上のクロスオーバ像の大きさ） ここに、３極のうちカソード電極とアノード電極に印加
される各電圧は固定値であるため、自由に電圧を変えら
れる電極はグリッド電極（ウエーネルト）１極のみであ
る。従って、１つのパラメータで３つの条件を同時に満
たすことは原理的に困難であり、計算上又は実験上理想
に近い寸法で部品を設計し電圧を印加することで、エミ
ッション電流ＩＥの大きさを所望の値になるよう、グリ
ッド電極の印加電圧を制御することしかできなかった。
すなわち、上記の及びの条件はその時その時で変化
することになる。言い換えると、いずれか１つの条件を
正確に満たすと、その他の条件は、組み立て精度や部品
精度のずれ分だけ理想から外れることになる。クロスオ
ーバ像の大きさが大きくなることも大きな問題である。
各マスクを照射するビームのうち、結果的にマスク１３
のラウンドアパーチャで遮断されるビームの量が多い
と、無駄な電子ビーム（図５にＬＢ’のハッチングで示
す部分）がマスクを照射していることになる。
【００１１】例えば、ラウンドアパーチャで遮断される
電流と該アパーチャを通過する電流の大きさの比が１：
１の場合、マスク上の不要なビーム照射が２倍あるとい
うことになる。この場合、ウエハ上の電流密度、例えば
３０Ａ／ｃｍ2 を実現するためには、６０Ａ／ｃｍ2 相
当のビーム照射を行うことになり、上述した溶融問題を
一層顕著にすることになる。
電流と該アパーチャを通過する電流の大きさの比が１：
１の場合、マスク上の不要なビーム照射が２倍あるとい
うことになる。この場合、ウエハ上の電流密度、例えば
３０Ａ／ｃｍ2 を実現するためには、６０Ａ／ｃｍ2 相
当のビーム照射を行うことになり、上述した溶融問題を
一層顕著にすることになる。
【００１２】他方、従来知られているアパーチャカット
電子銃の構成では、第１のグリッド（＝ウエーネルト）
が高電圧用絶縁碍子の高圧側に配置され、第２のグリッ
ドが当該絶縁碍子の低圧側（＝グランド側）に配置され
ているため、以下の問題があった。先ず、最終的に加速
された電子ビームの一部はラウンドアパーチャで遮断さ
れることになるため、当該アパーチャのエネルギー負荷
が大きくなり、アパーチャの周囲の領域が溶融したり、
或いは溶融まで至らずともクラックの発生等の損傷を受
けるといった問題があった。また、電子銃直下に作られ
るクロスオーバ像をレンズを用いて再結像しなければな
らないため、電子銃の規模が比較的大型となり、また電
子ビームの光路が長くなってクロスオーバ像を２回結像
することになるため、クーロン相互作用による収差を増
大させることになるといった問題があった。さらに、ア
パーチャのエネルギー負荷を減らすためには負の電圧を
印加することが考えられるが、この場合には、カソード
と同じ程度の絶縁レベルを持つ碍子を用いる必要があ
り、電子銃の規模が更に大型となる。
電子銃の構成では、第１のグリッド（＝ウエーネルト）
が高電圧用絶縁碍子の高圧側に配置され、第２のグリッ
ドが当該絶縁碍子の低圧側（＝グランド側）に配置され
ているため、以下の問題があった。先ず、最終的に加速
された電子ビームの一部はラウンドアパーチャで遮断さ
れることになるため、当該アパーチャのエネルギー負荷
が大きくなり、アパーチャの周囲の領域が溶融したり、
或いは溶融まで至らずともクラックの発生等の損傷を受
けるといった問題があった。また、電子銃直下に作られ
るクロスオーバ像をレンズを用いて再結像しなければな
らないため、電子銃の規模が比較的大型となり、また電
子ビームの光路が長くなってクロスオーバ像を２回結像
することになるため、クーロン相互作用による収差を増
大させることになるといった問題があった。さらに、ア
パーチャのエネルギー負荷を減らすためには負の電圧を
印加することが考えられるが、この場合には、カソード
と同じ程度の絶縁レベルを持つ碍子を用いる必要があ
り、電子銃の規模が更に大型となる。
【００１３】本発明は、上述した従来技術における課題
に鑑み創作されたもので、マスクに形成された描画パタ
ーンの開口部や矩形アパーチャ等の周囲の領域が受ける
損傷を最小限にとどめ、ひいては当該領域の溶融の問題
を解消することができる電子銃を提供することを目的と
する。
に鑑み創作されたもので、マスクに形成された描画パタ
ーンの開口部や矩形アパーチャ等の周囲の領域が受ける
損傷を最小限にとどめ、ひいては当該領域の溶融の問題
を解消することができる電子銃を提供することを目的と
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するため、本発明によれば、負の高加速電圧を印
加されて電子ビームを放出するカソードと、該カソード
に対し逆バイアスとなる電圧を印加されて前記電子ビー
ムのクロスオーバ像を結像させる第１のグリッドと、該
第１のグリッドを通過した電子ビームを集めるアノード
を具備し、前記カソード及び前記第１のグリッドを高電
圧用絶縁碍子の高圧側に配置し、前記アノードを前記高
電圧用絶縁碍子の低圧側に配置してなる電子銃におい
て、前記高電圧用絶縁碍子の高圧側で且つ前記第１のグ
リッドと前記アノードの間に電子ビームの通過量を制限
するアパーチャを有する第２のグリッドを配置し、前記
カソードに対し順バイアスとなる電圧を該第２のグリッ
ドに印加し、該第２のグリッドのアパーチャの位置に前
記クロスオーバ像を結像させるようにしたことを特徴と
する電子銃が提供される。
を解決するため、本発明によれば、負の高加速電圧を印
加されて電子ビームを放出するカソードと、該カソード
に対し逆バイアスとなる電圧を印加されて前記電子ビー
ムのクロスオーバ像を結像させる第１のグリッドと、該
第１のグリッドを通過した電子ビームを集めるアノード
を具備し、前記カソード及び前記第１のグリッドを高電
圧用絶縁碍子の高圧側に配置し、前記アノードを前記高
電圧用絶縁碍子の低圧側に配置してなる電子銃におい
て、前記高電圧用絶縁碍子の高圧側で且つ前記第１のグ
リッドと前記アノードの間に電子ビームの通過量を制限
するアパーチャを有する第２のグリッドを配置し、前記
カソードに対し順バイアスとなる電圧を該第２のグリッ
ドに印加し、該第２のグリッドのアパーチャの位置に前
記クロスオーバ像を結像させるようにしたことを特徴と
する電子銃が提供される。
【００１５】本発明に係る電子銃の構成によれば、第２
のグリッドのアパーチャの位置にクロスオーバ像を結像
させる（つまり第２のグリッドのアパーチャとクロスオ
ーバ像のアライメントを行う）ようにしているので、た
とえエミッション電流（つまりカソードから放出される
電子ビーム）を大きくしても、第２のグリッドのアパー
チャにより、ガウス分布特性を持つ電子ビームのうち不
要な裾の部分のビームが遮断されるため、その下流側に
配置された各マスク（矩形アパーチャを有するマスク、
描画パターンの開口部が形成されたブロックマスク等）
を照射するビームの量を相対的に抑制することができ
る。つまり、各マスク上で描画パターンの開口部や矩形
アパーチャ等の周囲の領域が受ける熱エネルギーを相対
的に減少させることができる。これによって、当該領域
が受ける損傷を最小限にとどめることができ、ひいては
溶融の問題の解消に大いに寄与することができる。
のグリッドのアパーチャの位置にクロスオーバ像を結像
させる（つまり第２のグリッドのアパーチャとクロスオ
ーバ像のアライメントを行う）ようにしているので、た
とえエミッション電流（つまりカソードから放出される
電子ビーム）を大きくしても、第２のグリッドのアパー
チャにより、ガウス分布特性を持つ電子ビームのうち不
要な裾の部分のビームが遮断されるため、その下流側に
配置された各マスク（矩形アパーチャを有するマスク、
描画パターンの開口部が形成されたブロックマスク等）
を照射するビームの量を相対的に抑制することができ
る。つまり、各マスク上で描画パターンの開口部や矩形
アパーチャ等の周囲の領域が受ける熱エネルギーを相対
的に減少させることができる。これによって、当該領域
が受ける損傷を最小限にとどめることができ、ひいては
溶融の問題の解消に大いに寄与することができる。
【００１６】また、本発明に係る電子銃において、カソ
ードから第２のグリッドのアパーチャに向けて放出され
る電子ビームを偏向させるための電磁偏向器を更に具備
してもよい。この場合、電磁偏向器は、高電圧用絶縁碍
子を介してカソード並びに第１及び第２のグリッドから
絶縁された場所で、電子ビームの流れの方向に対してカ
ソードの配置位置とほぼ一致する位置に配置されること
が望ましい。
ードから第２のグリッドのアパーチャに向けて放出され
る電子ビームを偏向させるための電磁偏向器を更に具備
してもよい。この場合、電磁偏向器は、高電圧用絶縁碍
子を介してカソード並びに第１及び第２のグリッドから
絶縁された場所で、電子ビームの流れの方向に対してカ
ソードの配置位置とほぼ一致する位置に配置されること
が望ましい。
【００１７】かかる電磁偏向器を設けることにより、カ
ソードから第２のグリッドのアパーチャに向けて放出さ
れる電子ビームを磁場によって容易に偏向させることが
できるので、カソードの先端と第２のグリッドのアパー
チャとをメカ的に高精度にアライメントすることが可能
となる。
ソードから第２のグリッドのアパーチャに向けて放出さ
れる電子ビームを磁場によって容易に偏向させることが
できるので、カソードの先端と第２のグリッドのアパー
チャとをメカ的に高精度にアライメントすることが可能
となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態に係
る４極電子銃の電極部の構造が一部断面図の形で模式的
に示され、図２にはその４極電子銃から放出されるビー
ムの照射の様子が模式的に示される。図１及び図２にお
いて、参照符号Ｃ、Ｇ１、Ａ、ＩＥ、ＥＢ、１１、１２
及び１３で示される要素は、それぞれ図５に用いられた
同じ参照符号で示される要素に対応しており、その説明
については省略する。
る４極電子銃の電極部の構造が一部断面図の形で模式的
に示され、図２にはその４極電子銃から放出されるビー
ムの照射の様子が模式的に示される。図１及び図２にお
いて、参照符号Ｃ、Ｇ１、Ａ、ＩＥ、ＥＢ、１１、１２
及び１３で示される要素は、それぞれ図５に用いられた
同じ参照符号で示される要素に対応しており、その説明
については省略する。
【００１９】本実施形態に係る４極電子銃の構成上の特
徴は、第１のグリッドＧ１とアノードＡの間に電子ビ
ームＥＢの通過量を制限するアパーチャＡＰを有する第
２のグリッドＧ２を配置したこと（図１及び図２参
照）、第２のグリッドＧ２を、カソードＣ及び第１の
グリッドＧ１と同様に、高電圧用絶縁碍子（図１に参照
符号１で示す要素）の高圧側に配置したこと、第２の
グリッドＧ２に、カソードＣの印加電圧（すなわち負の
高加速電圧）ＶＣに対し順バイアスとなる電圧ＶＧ２
（＞ＶＣ）を印加するようにしたこと（図２参照）、
第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの位置にクロスオ
ーバ像ＸＯを結像させるようにしたこと（図２参照）、
である。本実施形態では、カソードＣの先端の径は例え
ば数十μｍに選定され、第２のグリッドＧ２のアパーチ
ャＡＰの径は例えば６０μｍに選定されている。
徴は、第１のグリッドＧ１とアノードＡの間に電子ビ
ームＥＢの通過量を制限するアパーチャＡＰを有する第
２のグリッドＧ２を配置したこと（図１及び図２参
照）、第２のグリッドＧ２を、カソードＣ及び第１の
グリッドＧ１と同様に、高電圧用絶縁碍子（図１に参照
符号１で示す要素）の高圧側に配置したこと、第２の
グリッドＧ２に、カソードＣの印加電圧（すなわち負の
高加速電圧）ＶＣに対し順バイアスとなる電圧ＶＧ２
（＞ＶＣ）を印加するようにしたこと（図２参照）、
第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの位置にクロスオ
ーバ像ＸＯを結像させるようにしたこと（図２参照）、
である。本実施形態では、カソードＣの先端の径は例え
ば数十μｍに選定され、第２のグリッドＧ２のアパーチ
ャＡＰの径は例えば６０μｍに選定されている。
【００２０】また、更なる構成上の特徴は、カソードＣ
から第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰに向けて放出
される電子ビームＥＢを偏向させるために電磁偏向器３
ａ及び３ｂを設けたことである（図１参照）。電磁偏向
器３ａ及び３ｂは、高電圧用絶縁碍子１を介してカソー
ドＣ、第１のグリッドＧ１及び第２のグリッドＧ２から
絶縁された場所で、電子ビームＥＢの流れの方向に対し
てカソードＣの配置位置とほぼ一致する位置に配置され
ている。
から第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰに向けて放出
される電子ビームＥＢを偏向させるために電磁偏向器３
ａ及び３ｂを設けたことである（図１参照）。電磁偏向
器３ａ及び３ｂは、高電圧用絶縁碍子１を介してカソー
ドＣ、第１のグリッドＧ１及び第２のグリッドＧ２から
絶縁された場所で、電子ビームＥＢの流れの方向に対し
てカソードＣの配置位置とほぼ一致する位置に配置され
ている。
【００２１】なお、図１において２はカソードＣを加熱
するためのヒータを示し、図２においてＩＢは第２のグ
リッドＧ２のアパーチャＡＰを通過する電流を示す。ま
た、第１のグリッドＧ１にはカソードＣの印加電圧ＶＣ
に対し逆バイアスとなる電圧ＶＧ１（＜ＶＣ）が印加さ
れており、アノードＡは高電圧用絶縁碍子１の低圧側と
共通のグランドに接続されている。
するためのヒータを示し、図２においてＩＢは第２のグ
リッドＧ２のアパーチャＡＰを通過する電流を示す。ま
た、第１のグリッドＧ１にはカソードＣの印加電圧ＶＣ
に対し逆バイアスとなる電圧ＶＧ１（＜ＶＣ）が印加さ
れており、アノードＡは高電圧用絶縁碍子１の低圧側と
共通のグランドに接続されている。
【００２２】かかる本実施形態の構成において、４極電
子銃のカソードＣから放出されたエミッション電流ＩＥ
は、第１のグリッドＧ１の印加電圧ＶＧ１と第２のグリ
ッドＧ２の印加電圧ＶＧ２の大きさによって決まる電界
により、第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの位置に
クロスオーバ像ＸＯを形成する。この時、アパーチャＡ
Ｐの径は比較的小さい６０μｍであるため、照射された
ガウス分布特性を持つ電子ビームのうち裾の部分のビー
ムは遮断される。
子銃のカソードＣから放出されたエミッション電流ＩＥ
は、第１のグリッドＧ１の印加電圧ＶＧ１と第２のグリ
ッドＧ２の印加電圧ＶＧ２の大きさによって決まる電界
により、第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの位置に
クロスオーバ像ＸＯを形成する。この時、アパーチャＡ
Ｐの径は比較的小さい６０μｍであるため、照射された
ガウス分布特性を持つ電子ビームのうち裾の部分のビー
ムは遮断される。
【００２３】第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰを通
過した電子ビームは、アノードＡに向かって加速され、
そのままアノードＡの開口部を通過して、矩形アパーチ
ャを有するマスク１１上に照射される。この後、図５に
関連して説明したように、マスク１１の矩形アパーチャ
を通過した電子ビームは、電子レンズ、偏向器、コイル
等１２により適宜収束、偏向、偏向補正等が行われた
後、ラウンドアパーチャを有するマスク１３上に照射さ
れ、さらにラウンドアパーチャを通過した電子ビーム
は、主偏向器や副偏向器等（図示せず）により適宜偏向
が行われた後、ウエハ上の所望の位置に露光される。
過した電子ビームは、アノードＡに向かって加速され、
そのままアノードＡの開口部を通過して、矩形アパーチ
ャを有するマスク１１上に照射される。この後、図５に
関連して説明したように、マスク１１の矩形アパーチャ
を通過した電子ビームは、電子レンズ、偏向器、コイル
等１２により適宜収束、偏向、偏向補正等が行われた
後、ラウンドアパーチャを有するマスク１３上に照射さ
れ、さらにラウンドアパーチャを通過した電子ビーム
は、主偏向器や副偏向器等（図示せず）により適宜偏向
が行われた後、ウエハ上の所望の位置に露光される。
【００２４】このように本実施形態の構成によれば、た
とえエミッション電流ＩＥを大きくしても、第２のグリ
ッドＧ２の作用により、ガウス分布特性を持つ電子ビー
ムのうち不要な裾の部分のビームが遮断されるため、従
来の３極電子銃の場合と比べて、矩形アパーチャを有す
るマスク１１を照射するビームの量を抑制することがで
きる。つまり、マスク１１上で矩形アパーチャの周囲の
領域（ビーム遮断部）の受ける熱エネルギーを相対的に
減少させることができる。これによって、当該ビーム遮
断部が受ける損傷を最小限にとどめ、ひいては溶融の問
題を解消することが可能となる。
とえエミッション電流ＩＥを大きくしても、第２のグリ
ッドＧ２の作用により、ガウス分布特性を持つ電子ビー
ムのうち不要な裾の部分のビームが遮断されるため、従
来の３極電子銃の場合と比べて、矩形アパーチャを有す
るマスク１１を照射するビームの量を抑制することがで
きる。つまり、マスク１１上で矩形アパーチャの周囲の
領域（ビーム遮断部）の受ける熱エネルギーを相対的に
減少させることができる。これによって、当該ビーム遮
断部が受ける損傷を最小限にとどめ、ひいては溶融の問
題を解消することが可能となる。
【００２５】また、カソードＣから放出されるエミッシ
ョン電流ＩＥを大きくすることができるので、矩形アパ
ーチャを有するマスク１１に対するビーム照射の均一性
も改善されるという利点がある。さらに、ラウンドアパ
ーチャを有するマスク１３上にはクロスオーバ像が投影
されるが、このクロスオーバ像を構成するビームは、図
２の右側にビーム強度分布曲線として示すように、裾の
部分が無いガウス分布特性を呈する。図示の例では、ラ
ウンドアパーチャの周囲の領域で遮断される部分的なビ
ーム（ＬＢのハッチングで示す部分）が存在するが、実
際上は第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの大きさで
ビーム径を調整することができるため、マスク１３上で
遮断される無駄なビームＬＢを無くすことができる。
ョン電流ＩＥを大きくすることができるので、矩形アパ
ーチャを有するマスク１１に対するビーム照射の均一性
も改善されるという利点がある。さらに、ラウンドアパ
ーチャを有するマスク１３上にはクロスオーバ像が投影
されるが、このクロスオーバ像を構成するビームは、図
２の右側にビーム強度分布曲線として示すように、裾の
部分が無いガウス分布特性を呈する。図示の例では、ラ
ウンドアパーチャの周囲の領域で遮断される部分的なビ
ーム（ＬＢのハッチングで示す部分）が存在するが、実
際上は第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰの大きさで
ビーム径を調整することができるため、マスク１３上で
遮断される無駄なビームＬＢを無くすことができる。
【００２６】また、電子銃本体に各電極を取り付ける際
に、カソードＣの先端（数十μｍの径）に対して第２の
グリッドＧ２のアパーチャＡＰ（６０μｍの径）をメカ
的に高精度にアライメントすることは、実際問題として
非常に困難である。つまり、メカ的なアライメント精度
の狂いが生じる可能性がある。しかし本実施形態では、
電磁偏向器３ａ及び３ｂが設けられているので、カソー
ドＣから第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰに向けて
放出される電子ビームＥＢを磁場によって適宜偏向させ
ることで、メカ的なアライメント精度の狂いを補正する
ことができる。
に、カソードＣの先端（数十μｍの径）に対して第２の
グリッドＧ２のアパーチャＡＰ（６０μｍの径）をメカ
的に高精度にアライメントすることは、実際問題として
非常に困難である。つまり、メカ的なアライメント精度
の狂いが生じる可能性がある。しかし本実施形態では、
電磁偏向器３ａ及び３ｂが設けられているので、カソー
ドＣから第２のグリッドＧ２のアパーチャＡＰに向けて
放出される電子ビームＥＢを磁場によって適宜偏向させ
ることで、メカ的なアライメント精度の狂いを補正する
ことができる。
【００２７】図３には本実施形態の４極電子銃の電気的
及び物理的特性が例示される。図中、（ａ）は第１のグ
リッドＧ１の印加電圧ＶＧ１を一定にした状態（図示の
例ではＶＧ１＝−５００Ｖ）で第２のグリッドＧ２の印
加電圧ＶＧ２を変化させた時のＩＢ（第２のグリッドＧ
２のアパーチャＡＰを通過する電流）及びＩＥ（カソー
ドＣから放出されるエミッション電流）の変化を示した
もので、（ｂ）は同じく印加電圧ＶＧ１を一定にした状
態で印加電圧ＶＧ２を変化させた時のＩＢとＩＥとの比
（ＩＢ／ＩＥ）の変化を示したものである。また、
（ｃ）は印加電圧ＶＧ２を変化させた時に得られる、カ
ソードＣから放出される電子ビームの物理的特性を模式
的に示したものである。
及び物理的特性が例示される。図中、（ａ）は第１のグ
リッドＧ１の印加電圧ＶＧ１を一定にした状態（図示の
例ではＶＧ１＝−５００Ｖ）で第２のグリッドＧ２の印
加電圧ＶＧ２を変化させた時のＩＢ（第２のグリッドＧ
２のアパーチャＡＰを通過する電流）及びＩＥ（カソー
ドＣから放出されるエミッション電流）の変化を示した
もので、（ｂ）は同じく印加電圧ＶＧ１を一定にした状
態で印加電圧ＶＧ２を変化させた時のＩＢとＩＥとの比
（ＩＢ／ＩＥ）の変化を示したものである。また、
（ｃ）は印加電圧ＶＧ２を変化させた時に得られる、カ
ソードＣから放出される電子ビームの物理的特性を模式
的に示したものである。
【００２８】図３（ａ）に示すように、エミッション電
流ＩＥは、第２のグリッドＧ２の印加電圧ＶＧ２に比例
して増加する。一方、第２のグリッドＧ２のアパーチャ
ＡＰを通過する電流ＩＢについては、極大値を持つ。極
大値を持つ理由は、印加電圧ＶＧ２の大きさに依存して
クロスオーバ像の形成条件が変化するからである。図３
（ｃ）に示すようにクロスオーバ像が第２のグリッドＧ
２のアパーチャの位置に形成された時（図中、実線で表
示される電子ビーム）、図３（ｂ）に示すようにＩＢ／
ＩＥは極大となる。従って、図３（ｂ）においてＲ２で
示す領域が、最も均一なビーム照射を行える条件とな
る。これは、４極電子銃の基本的な設定条件である。
流ＩＥは、第２のグリッドＧ２の印加電圧ＶＧ２に比例
して増加する。一方、第２のグリッドＧ２のアパーチャ
ＡＰを通過する電流ＩＢについては、極大値を持つ。極
大値を持つ理由は、印加電圧ＶＧ２の大きさに依存して
クロスオーバ像の形成条件が変化するからである。図３
（ｃ）に示すようにクロスオーバ像が第２のグリッドＧ
２のアパーチャの位置に形成された時（図中、実線で表
示される電子ビーム）、図３（ｂ）に示すようにＩＢ／
ＩＥは極大となる。従って、図３（ｂ）においてＲ２で
示す領域が、最も均一なビーム照射を行える条件とな
る。これは、４極電子銃の基本的な設定条件である。
【００２９】図４には本実施形態の４極電子銃に対する
電極電圧制御部の構成が概略的に示される。図中、２０
は第２のグリッドＧ２に印加電圧ＶＧ２を供給するため
の＋２ｋＶ昇圧回路、３０はカソードＣに印加電圧ＶＣ
を供給するためのフィラメント整流回路を示し、両回路
とも、カソードＣに印加されるべき負の高加速電圧ＶＣ
（＝−５０ｋＶ）を発生する昇圧回路（図示せず）に接
続されている。＋２ｋＶ昇圧回路２０は、−５０ｋＶに
対し電圧的に＋２ｋＶを加算して印加電圧ＶＧ２（＝−
４８ｋＶ）を生成する＋２ｋＶ発生回路２１と、第２の
グリッドＧ２から流出する電流ＩＧ２を検出する電流検
出回路２２と、後述する差分検出回路の出力に基づいて
印加電圧ＶＧ２を制御するＶＧ２制御回路２３とを有し
ている。一方、フィラメント整流回路３０は、−５０ｋ
Ｖの交流電圧を整流してカソードＣに供給する整流回路
３１と、カソードＣから放出されるエミッション電流Ｉ
Ｅを検出する電流検出回路３２とを有している。
電極電圧制御部の構成が概略的に示される。図中、２０
は第２のグリッドＧ２に印加電圧ＶＧ２を供給するため
の＋２ｋＶ昇圧回路、３０はカソードＣに印加電圧ＶＣ
を供給するためのフィラメント整流回路を示し、両回路
とも、カソードＣに印加されるべき負の高加速電圧ＶＣ
（＝−５０ｋＶ）を発生する昇圧回路（図示せず）に接
続されている。＋２ｋＶ昇圧回路２０は、−５０ｋＶに
対し電圧的に＋２ｋＶを加算して印加電圧ＶＧ２（＝−
４８ｋＶ）を生成する＋２ｋＶ発生回路２１と、第２の
グリッドＧ２から流出する電流ＩＧ２を検出する電流検
出回路２２と、後述する差分検出回路の出力に基づいて
印加電圧ＶＧ２を制御するＶＧ２制御回路２３とを有し
ている。一方、フィラメント整流回路３０は、−５０ｋ
Ｖの交流電圧を整流してカソードＣに供給する整流回路
３１と、カソードＣから放出されるエミッション電流Ｉ
Ｅを検出する電流検出回路３２とを有している。
【００３０】また、４０はフィラメント整流回路３０に
おける電流検出回路３２で検出された電流（ＩＥ）と＋
２ｋＶ昇圧回路２０における電流検出回路２２で検出さ
れた電流（ＩＧ２）の差分を算出する差分検出回路を示
す。この差分検出回路４０の出力はＶＧ２制御回路２３
に入力される。図示の構成から明らかなように、カソー
ドＣから放出されるエミッション電流ＩＥと第２のグリ
ッドＧ２から流出する電流ＩＧ２の差分は、第２のグリ
ッドＧ２のアパーチャを通過する電流ＩＢを形成する
（ＩＥ−ＩＧ２＝ＩＢ）。図示の構成では、差分検出回
路４０でＩＢを検出し、その検出結果に基づいてＶＧ２
制御回路２３により、ＩＢが変化しないように（つまり
一定となるように）第２のグリッドＧ２の印加電圧ＶＧ
２を制御している。
おける電流検出回路３２で検出された電流（ＩＥ）と＋
２ｋＶ昇圧回路２０における電流検出回路２２で検出さ
れた電流（ＩＧ２）の差分を算出する差分検出回路を示
す。この差分検出回路４０の出力はＶＧ２制御回路２３
に入力される。図示の構成から明らかなように、カソー
ドＣから放出されるエミッション電流ＩＥと第２のグリ
ッドＧ２から流出する電流ＩＧ２の差分は、第２のグリ
ッドＧ２のアパーチャを通過する電流ＩＢを形成する
（ＩＥ−ＩＧ２＝ＩＢ）。図示の構成では、差分検出回
路４０でＩＢを検出し、その検出結果に基づいてＶＧ２
制御回路２３により、ＩＢが変化しないように（つまり
一定となるように）第２のグリッドＧ２の印加電圧ＶＧ
２を制御している。
【００３１】なお、図４の構成例ではＩＢが一定となる
ように制御しているが、一定とするべき制御対象はこれ
に限定されない。例えば、カソードＣから放出されるエ
ミッション電流ＩＥを一定とするよう制御してもよい
し、或いは第２のグリッドＧ２から流出する電流ＩＧ２
を一定に保つよう制御してもよい。また、図４の構成例
では、差分検出回路４０の出力は第２のグリッドＧ２用
の昇圧回路２０におけるＶＧ２制御回路２３に入力され
ているが、差分検出回路４０の出力の帰還先はこれに限
定されない。例えば、第１のグリッドＧ１用の昇圧回路
（図示せず）に差分検出回路４０の出力を入力して、Ｉ
Ｂが一定となるように第１のグリッドＧ１の印加電圧Ｖ
Ｇ１を制御するようにしてもよい。
ように制御しているが、一定とするべき制御対象はこれ
に限定されない。例えば、カソードＣから放出されるエ
ミッション電流ＩＥを一定とするよう制御してもよい
し、或いは第２のグリッドＧ２から流出する電流ＩＧ２
を一定に保つよう制御してもよい。また、図４の構成例
では、差分検出回路４０の出力は第２のグリッドＧ２用
の昇圧回路２０におけるＶＧ２制御回路２３に入力され
ているが、差分検出回路４０の出力の帰還先はこれに限
定されない。例えば、第１のグリッドＧ１用の昇圧回路
（図示せず）に差分検出回路４０の出力を入力して、Ｉ
Ｂが一定となるように第１のグリッドＧ１の印加電圧Ｖ
Ｇ１を制御するようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
銃によれば、マスクに形成された描画パターンの開口部
や矩形アパーチャ等の周囲の領域が受ける損傷を最小限
にとどめることができ、また当該領域の溶融の問題の解
消に大いに寄与することができる。
銃によれば、マスクに形成された描画パターンの開口部
や矩形アパーチャ等の周囲の領域が受ける損傷を最小限
にとどめることができ、また当該領域の溶融の問題の解
消に大いに寄与することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る４極電子銃の電極部
の構造を一部断面図の形で模式的に示した図である。
の構造を一部断面図の形で模式的に示した図である。
【図２】図１の４極電子銃からのビーム照射の様子を示
す図である。
す図である。
【図３】図１の４極電子銃の電気的及び物理的特性を示
す図である。
す図である。
【図４】図１の４極電子銃に対する電極電圧制御部の構
成を概略的に示したブロック図である。
成を概略的に示したブロック図である。
【図５】従来技術に係る３極電子銃からのビーム照射の
様子を示す図である。
様子を示す図である。
Ａ…アノード ＡＰ…第２のグリッドのアパーチャ Ｃ…カソード ＥＢ…電子ビーム Ｇ１…第１のグリッド Ｇ２…第２のグリッド ＩＥ…カソードから放出されるエミッション電流 ＩＢ…第２のグリッドのアパーチャを通過する電流 ＩＧ２…第２のグリッドから流出する電流 ＶＣ…カソードの印加電圧（負の高加速電圧） ＶＧ１…第１のグリッドの印加電圧（＜ＶＣ） ＶＧ２…第２のグリッドの印加電圧（＞ＶＣ） ＸＯ…クロスオーバ像 １…高電圧用絶縁碍子 ２…ヒータ ３ａ，３ｂ…電磁偏向器 １１…矩形アパーチャ（スリット）を有するマスク １２…描画パターンの開口部が形成されたブロックマス
ク、及び電子ビームの収束、偏向、偏向補正等を行う電
子レンズ、偏向器、コイル等を含む手段 １３…ラウンドアパーチャを有するマスク ２２，３２…電流検出回路 ２３…ＶＧ２制御回路 ４０…差分検出回路
ク、及び電子ビームの収束、偏向、偏向補正等を行う電
子レンズ、偏向器、コイル等を含む手段 １３…ラウンドアパーチャを有するマスク ２２，３２…電流検出回路 ２３…ＶＧ２制御回路 ４０…差分検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 章夫 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 安田 洋 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 Ｆターム(参考） 5C030 BB05 BB17 BC06 5F056 CB02 EA02 EA04
Claims (6)
- 【請求項１】 負の高加速電圧を印加されて電子ビーム
を放出するカソードと、該カソードに対し逆バイアスと
なる電圧を印加されて前記電子ビームのクロスオーバ像
を結像させる第１のグリッドと、該第１のグリッドを通
過した電子ビームを集めるアノードを具備し、前記カソ
ード及び前記第１のグリッドを高電圧用絶縁碍子の高圧
側に配置し、前記アノードを前記高電圧用絶縁碍子の低
圧側に配置してなる電子銃において、 前記高電圧用絶縁碍子の高圧側で且つ前記第１のグリッ
ドと前記アノードの間に電子ビームの通過量を制限する
アパーチャを有する第２のグリッドを配置し、前記カソ
ードに対し順バイアスとなる電圧を該第２のグリッドに
印加し、該第２のグリッドのアパーチャの位置に前記ク
ロスオーバ像を結像させるようにしたことを特徴とする
電子銃。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電子銃において、前記
カソードから前記第２のグリッドのアパーチャに向けて
放出される電子ビームを偏向させるための電磁偏向器を
更に具備し、該電磁偏向器が、前記高電圧用絶縁碍子を
介して前記カソード並びに前記第１及び第２のグリッド
から絶縁された場所で、前記電子ビームの流れの方向に
対して前記カソードの配置位置とほぼ一致する位置に配
置されていることを特徴とする電子銃。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電子銃におい
て、前記第２のグリッドのアパーチャを通過する電流を
前記カソードから放出されるエミッション電流と前記第
２のグリッドから流出する電流の差分から算出する回路
を更に具備し、該算出された電流を一定に保つように前
記第１及び第２のグリッドの各印加電圧の少なくとも一
方を制御することを特徴とする電子銃。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の電子銃におい
て、前記カソードから放出されるエミッション電流を一
定に保つように前記第１及び第２のグリッドの各印加電
圧の少なくとも一方を制御することを特徴とする電子
銃。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の電子銃におい
て、前記第２のグリッドから流出する電流を一定に保つ
ように前記第１及び第２のグリッドの各印加電圧の少な
くとも一方を制御することを特徴とする電子銃。 - 【請求項６】 請求項１又は２に記載の電子銃におい
て、前記第２のグリッドのアパーチャを通過する電流と
前記カソードから放出されるエミッション電流との比が
最大となるように前記第１及び第２のグリッドの各印加
電圧を決定することを特徴とする電子銃。
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