JP2000285839A - Electron gun, and exposure device and exposure method using it - Google Patents

Electron gun, and exposure device and exposure method using it

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JP2000285839A
JP2000285839A JP11089172A JP8917299A JP2000285839A JP 2000285839 A JP2000285839 A JP 2000285839A JP 11089172 A JP11089172 A JP 11089172A JP 8917299 A JP8917299 A JP 8917299A JP 2000285839 A JP2000285839 A JP 2000285839A
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electron
electron gun
magnetic pole
extractor
magnetic
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Japanese (ja)
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Masakazu Hayashi
正和 林
Hidetoshi Kinoshita
秀俊 木下
Susumu Hashimoto
進 橋本
Koji Ando
厚司 安藤
Yuichiro Yamazaki
裕一郎 山崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To significantly prevent deterioration of aberration of emission electrons by forming at least one of electrodes by use of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of a specified value or more. SOLUTION: A suppressor 2 and extractor 3 which are electrodes, an outside magnetic pole 7b, and an inside magnetic pole 7c are formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability (at 0 deg.C) of 10 or more such as electromagnetic soft iron, pure iron, silicon steel, permalloy or the like. A magnetic pole unit 7 arranged in the rear of the extractor 3 is formed of a permanent magnet 7a, the outside magnetic pole 7b and the inside magnetic pole 7c. The extractor 3 is integrally formed with the outside magnetic pole 7b through an insulator 9a, and the suppressor 2 is integrally formed with the inside magnetic pole 7c through an insulator 9b. Since the flow of magnetic flux is in a narrow gap between the suppressor 2 and the extractor 3, and this position is extremely close to Z-axis, a steep magnetic field having a high peak can be applied to the vicinity of an emitter 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃と、それに
よる電子ビームを利用した観察装置(SEMやTEM
等)や半導体装置の生産用等の微細パーターン露光装置
(EB露光装置)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron gun and an observation device (SEM or TEM) using the electron beam.
Etc.) and a fine pattern exposure apparatus (EB exposure apparatus) for producing semiconductor devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体装置の生産に用いられる
微細パターン露光装置では、微細パターンを得るために
は高輝度が要求される。
2. Description of the Related Art In general, a fine pattern exposure apparatus used in the production of a semiconductor device requires high brightness in order to obtain a fine pattern.

【0003】そのためには、ウエハを高い電流密度で照
射する必要があるが、電子レンズ電極の収差のために照
射角は小さいことが望ましい。
For this purpose, it is necessary to irradiate the wafer with a high current density, but it is desirable that the irradiation angle be small due to aberration of the electron lens electrode.

【0004】輝度は単位面積当たりの電子流密度(電流
角密度)であるが、この輝度の値は電子銃以後の電子光
学系のレンズによって大きくすることはできないので、
電子銃が高い輝度を持つことが重要である。電子銃の輝
度を低下させる大きな要因は電子銃内の電子レンズ電極
の収差である。
[0004] The brightness is the electron current density (current angular density) per unit area. However, since the value of this brightness cannot be increased by the lens of the electron optical system after the electron gun,
It is important that the electron gun has high brightness. A major factor that lowers the brightness of the electron gun is the aberration of the electron lens electrode in the electron gun.

【0005】電子レンズ電極の収差は、大別すると、
(イ)幾何収差(球面収差、軸非対称収差)、(ロ)回
折収差、(ハ)色収差である。これら収差のうち微細加
工になるに従って特に重要なのが色収差(色収差はエネ
ルギー幅に比例する)の低減である。
The aberration of the electron lens electrode can be roughly classified into
(A) geometric aberration (spherical aberration, axial asymmetric aberration), (b) diffraction aberration, and (c) chromatic aberration. Of these aberrations, reduction of chromatic aberration (chromatic aberration is proportional to the energy width) is particularly important as fine processing is performed.

【0006】色収差は、電子銃の陽極の加速電圧と電子
レンズ電極のレンズ電流に変動が生じると発生し、それ
によりビーム軸からの距離に依存した倍率と回転角の変
動が生じて像がぼけてしまう。従って、色収差を小さく
するには、加速電圧電源と電子レンズ電極励磁電流電源
は、いずれも高い安定度をもつ必要がある。
[0006] Chromatic aberration occurs when the acceleration voltage of the anode of the electron gun and the lens current of the electron lens electrode fluctuate, and as a result, the magnification and the rotation angle vary depending on the distance from the beam axis, and the image is blurred. Would. Therefore, in order to reduce chromatic aberration, both the acceleration voltage power supply and the electron lens electrode excitation current power supply need to have high stability.

【0007】EB露光装置等に用いられる電子銃は、性
能からはFEG(電界放出型電子銃)/TFEG(熱電
界放出型電子銃)が従来のLaB6(六ほう化ランタ
ン)を用いた熱電子放射銃に比較してエネルギー幅が1
/5程度であるのでの好ましい性能を有している。
An electron gun used in an EB exposure apparatus or the like is a thermoelectron using a conventional LaB6 (lanthanum hexaboride) as a FEG (field emission electron gun) / TFEG (thermal field emission electron gun) in terms of performance. Energy width is 1 compared to a radiation gun
/ 5, which is a preferable performance.

【0008】しかし、電界放出型電子銃および熱電界放
出型電子銃のエミッタ(陰極)の先端は非常に小さな針
状(半径1μm以下)に形成されており、電子は陰極か
ら放射状に出射し発散する。このため、大電流を得るた
めには大きな開き角の電子ビームを集めることが必要と
なり、電子銃の持つ電子レンズ電極系の球面収差のため
に電子ビーム径が広がり、輝度が低下してしまう。
However, the tip of the emitter (cathode) of the field emission type electron gun and the thermal field emission type electron gun is formed in a very small needle shape (radius of 1 μm or less), and the electrons radiate from the cathode and diverge. I do. For this reason, in order to obtain a large current, it is necessary to collect electron beams having a large aperture angle, and the electron beam diameter increases due to the spherical aberration of the electron lens electrode system of the electron gun, and the brightness decreases.

【0009】つまり、FEG/TFEGのエミッタ陰極
は大きい角電流密度(効率よく電子ビームをアパーチャ
に集めること/換言すれば、小さい収差で電子ビームを
アパーチャに集めること)を得ることが難しい欠点があ
つた。
That is, the emitter cathode of the FEG / TFEG has a drawback that it is difficult to obtain a large angular current density (collecting the electron beam to the aperture efficiently / in other words, collecting the electron beam to the aperture with a small aberration). Was.

【0010】そのため、図9(a)に横断面図を示すよ
うな電子銃も提案されている。すなわち、電子銃40は
ビーム軸42に沿って、例えば酸化ジルコニウム/タン
グステン(ZrO/W)よりなるエミッタ43が配置さ
れ、その前方にサプレッサ44、イクストラクタ45、
電子レンズ46、アノード47が順次配列され、また、
永久磁石48、外側磁極49、内側磁極50によつて構
成される磁極ユニット51の磁極先端が、絶縁物52を
介してイクストラクタ45、電子レンズ46に接続され
ている。
For this reason, an electron gun as shown in the cross-sectional view of FIG. 9A has been proposed. That is, the electron gun 40 has an emitter 43 made of, for example, zirconium oxide / tungsten (ZrO / W) arranged along the beam axis 42, and a suppressor 44, an extractor 45,
An electron lens 46 and an anode 47 are sequentially arranged.
A magnetic pole tip of a magnetic pole unit 51 constituted by a permanent magnet 48, an outer magnetic pole 49, and an inner magnetic pole 50 is connected to an extractor 45 and an electron lens 46 via an insulator 52.

【0011】図示していないが、これら電極と磁極ユニ
ット51は電子銃室内部に配置され、高真空環境におか
れている。また、エミッタ43、サプレッサ44、イク
ストラクタ45、電子レンズ46、アノード47は図示
していないリード線によって高電圧が印加されている。
Although not shown, these electrodes and the magnetic pole unit 51 are arranged inside the electron gun chamber and are placed in a high vacuum environment. A high voltage is applied to the emitter 43, the suppressor 44, the extractor 45, the electron lens 46, and the anode 47 by lead wires (not shown).

【0012】それらの高電圧は、例えば、サプレッサ4
4にはエミッタ基準で−500V、イクストラクタ45
には1〜5KV.アノード47には1〜30KV、電子
レンズ46には1〜30KVなどの電圧である。また、
電子レンズ46の電圧は図示しないアノード47の前方
に存在する小さな孔を設けた金属板で構成されたアパー
チャ面にクロスオーバ(焦点)を結ぶように調整された
電圧が印加される。これら電極と永久磁石48は、図示
しないイオンポンプなどの真空ポンプによって高真空に
設定されている。
These high voltages are, for example, the suppressors 4
4 has an emitter reference of -500 V and an extractor 45
1 to 5 KV. The anode 47 has a voltage of 1 to 30 KV, and the electron lens 46 has a voltage of 1 to 30 KV. Also,
The voltage of the electron lens 46 is adjusted such that a crossover (focus) is formed on an aperture surface formed of a metal plate having a small hole provided in front of an anode 47 (not shown). These electrodes and the permanent magnet 48 are set to a high vacuum by a vacuum pump such as an ion pump (not shown).

【0013】また、外側磁極49と内側磁極50は純鉄
や電磁軟鉄等の透磁率の高い材料で作られ、また、その
内側に配置されたはサマリュウムコバルトなどで作られ
た永久磁石48を挟むように設置されている。さらに、
間隔部分は銅などの非磁性体で充填された構造を形成し
ている。
The outer magnetic pole 49 and the inner magnetic pole 50 are made of a material having a high magnetic permeability such as pure iron or soft magnetic iron, and a permanent magnet 48 made of samarium cobalt or the like is disposed inside the outer magnetic pole 49 and the inner magnetic pole 50. It is installed so as to sandwich it. further,
The space portion forms a structure filled with a non-magnetic material such as copper.

【0014】また、このように磁極49、50をイクス
トラクタ45と電子レンズ46と一体化した構成による
Z軸上のそれぞれの電極位置に於けるの磁界分布Bを図
9(b)に示すと、Bは永久磁石によって生成される磁
界であり、これは内側磁極50と外側磁極49によって
決まる曲線となっている。
FIG. 9B shows a magnetic field distribution B at each electrode position on the Z-axis due to the configuration in which the magnetic poles 49 and 50 are integrated with the extractor 45 and the electron lens 46 as described above. , B are the magnetic fields generated by the permanent magnets, which are curves determined by the inner magnetic pole 50 and the outer magnetic pole 49.

【0015】電子銃部においては、エミッタ43から放
出された電子を、図示しないブランキングアパーチャに
収束させて用いるため、この収束の制御は、この磁界B
と電子レンズ46の印加電圧によって行う構成としてい
る。
In the electron gun section, electrons emitted from the emitter 43 are converged on a blanking aperture (not shown) for use.
And the voltage applied to the electron lens 46.

【0016】このとき、電子レンズ電圧Vlはブランキ
ングアパーチャのZ軸上の位置へ正確に収束させるため
の制御であり、逆に言うと、電子レンズ電圧では、電子
のZ軸上の収束位置だけが、制御できる構成になってい
る。
At this time, the electron lens voltage Vl is a control for accurately converging to the position on the Z axis of the blanking aperture. Conversely, in the electron lens voltage, only the convergence position of the electrons on the Z axis is obtained. However, it is configured to be controllable.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成では磁界Bの働きは、エミッタから放出された電子
(エミッタ近傍では、放射状に発散し、すなわちZ軸か
ら急速に離れようとする)を、いち早くZ軸に引き戻そ
うとする働きをなしている(電子がZ軸から離れれば離
れるほど、収差が大きい特性となってしまう。収差が大
きい状態とは、本来望ましい収束特性からずれた特性を
持つことに相当する)したがって、収差の小さい電子ビ
ームを得ようとすれば、エミッタ近傍に、強い磁界を印
加することが望まれる。
However, in the above-described structure, the action of the magnetic field B is such that electrons emitted from the emitter (radially diverging in the vicinity of the emitter, that is, rapidly moving away from the Z axis) The function of trying to quickly return to the Z-axis (the more the electron moves away from the Z-axis, the larger the aberration becomes. The larger the aberration, the more the deviation from the originally desired convergence characteristic) Therefore, in order to obtain an electron beam with small aberration, it is desired to apply a strong magnetic field near the emitter.

【0018】強い磁界をエミッタ近傍に印加するために
は、図9(a)の構成から判断してサプレッサーとエキ
ストラクタを磁極の一部にしてしまえば良いと想像され
る。しかし、従来はこれを行なわず、内側・外側磁極を
各電極に近づけ、一体化するに留まっていた。
In order to apply a strong magnetic field to the vicinity of the emitter, it is assumed that the suppressor and the extractor should be part of the magnetic pole, judging from the configuration of FIG. However, in the past, this was not performed, and the inner and outer magnetic poles were brought closer to the respective electrodes and integrated.

【0019】この理由は、TFE(Thermal F
ield Emitter)は、実使用条件では、18
00Kという高温状態で使用するため、サプッレッサー
やエキストラクタはこの高温状態でも使用でき、なおか
つ電子の衝突による発熱にも耐えうる材料、具体的には
モリブデンMoやその合金(タングステンWやチタンT
iの合金も用いられることがある)などの耐熱合金を用
いる必要があるためである。
The reason for this is that TFE (Thermal F
field Emitter) is 18 in actual use conditions.
Since it is used at a high temperature of 00K, the suppressor and the extractor can be used at this high temperature and can withstand heat generated by electron collision, specifically, molybdenum Mo and its alloys (tungsten W and titanium T).
This is because it is necessary to use a heat-resistant alloy such as i.

【0020】実際にTFEGとして市場に供給される部
品の構成では、針状のエミッタを中心に、これを取り囲
むようにぺルジャー状のサプレッサー電極から構成され
ている。すなわち、現状では、エミッタとサプレッサー
は、一体部品として供給されている。これは、エミッタ
が非常に小さく取り扱いが難しいのと同時に、サプレッ
サー材料にMoを用いるという制約があり(Moは高温
に耐える材料であるが、極めて加工性が悪い)、一般的
には、製作が非常に難しい点を考慮してこのような供給
形態がとられいる。
In a component actually supplied to the market as a TFEG, a needle-shaped emitter is formed at the center, and a plunger-like suppressor electrode is formed so as to surround the emitter. That is, at present, the emitter and the suppressor are supplied as an integral part. This is because the emitter is extremely small and difficult to handle, and at the same time, there is a restriction that Mo is used as a suppressor material (Mo is a material that can withstand high temperatures, but is extremely poor in workability). Such a supply form is taken in consideration of a very difficult point.

【0021】これに対し一方、磁極として用いられる材
料は、電磁軟鉄やパーマロイなどの透磁率の高い材料を
用いる必要があり、これら金属は1800K程度の耐熱
性がなく、結果として、サプツレッサーやイクストラク
タそのものを磁極にすることができなかった。
On the other hand, it is necessary to use a material having a high magnetic permeability such as electromagnetic soft iron or permalloy as a material used for the magnetic pole, and these metals do not have heat resistance of about 1800 K, and as a result, a sub-lesser or an extractor is required. It could not be turned into a magnetic pole.

【0022】本発明はこれらの事情に基づいて成された
もので、サプッレッサーやイクストラクタに磁性材料
(例えば電磁軟鉄)を用いた電子銃と、その電子銃を搭
載した露光装置と、その露光方法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 an electron gun using a magnetic material (for example, electromagnetic soft iron) for a suppressor or an extractor, an exposure apparatus having the electron gun mounted thereon, and an exposure method thereof It is intended to provide.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明による手
段によれば、真空容器と、この真空容器内に配置され電
子ビームを発生する陰極と、この陰極で発生した電子ビ
ームに磁場を印加する磁極ユニットと、前記陰極で発生
した電子ビームをビーム軸方向に加速して電子ビームの
通路を形成する陽極と、この陽極と前記陰極との間に配
置されて前記陽極で加速された電子ビームを前記ビーム
軸上に収束させる電界を発生する電子レンズとを有する
電子銃において、前記電極の少なくとも一つは、透磁率
が10以上の高透磁率材料により形成されていることを
特徴とした電子銃である。
According to the first aspect of the present invention, a vacuum vessel, a cathode disposed in the vacuum vessel for generating an electron beam, and a magnetic field applied to the electron beam generated by the cathode are provided. A magnetic pole unit, an anode for accelerating an electron beam generated at the cathode in a beam axis direction to form an electron beam path, and an electron beam disposed between the anode and the cathode and accelerated by the anode. An electron lens that generates an electric field that causes the electric field to converge on the beam axis, wherein at least one of the electrodes is formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of 10 or more. It is a gun.

【0024】また請求項2の発明による手段によれば、
前記電極のうちサプレッサーとイクストラクタは、透磁
率が10以上の高透磁率材料で形成されていることを特
徴とする電子銃である。
According to the second aspect of the present invention,
The electron gun is characterized in that the suppressor and the extractor among the electrodes are formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of 10 or more.

【0025】また請求項3の発明による手段によれば、
前記サプレッサーとイクストラクタは、絶縁材料に石英
ガラスを使用したことを特徴とする電子銃である。
According to the third aspect of the present invention,
The suppressor and the extractor are electron guns using quartz glass as an insulating material.

【0026】また請求項4の発明による手段によれば、
前記電極のうち、高透磁率材料の電極の内部に冷却装置
を装備したことを特徴とする電子銃である。
According to the means of the invention of claim 4,
An electron gun, wherein a cooling device is provided inside an electrode of a high magnetic permeability material among the electrodes.

【0027】また請求項5の発明による手段によれば、
前記冷却装置は、円周状冷却パイプであることを特徴と
する電子銃である。
According to the invention of claim 5,
The cooling device is a circumferential cooling pipe, and is an electron gun.

【0028】また請求項6の発明による手段によれば、
上記のいずれかに記載の電子銃を搭載したことを特徴と
する露光装置である。
According to the means of the invention of claim 6,
An exposure apparatus equipped with any one of the above-described electron guns.

【0029】また請求項7の発明による手段によれば、
真空容器内に配置された陰極で電子ビームを発生させ、
この陰極で発生した電子ビームに磁極ユニットから磁場
を印可して電子レンズがビーム軸上に収束される電界を
調整する電子銃により発生した電子ビームで被処理体を
露光する露光方法において、前記電子銃は電極の少なく
とも一つは、透磁率が10以上の高透磁率材料により形
成されているものを用いることを特徴とする露光方法で
ある。
According to the means of the invention of claim 7,
The electron beam is generated by the cathode arranged in the vacuum vessel,
In an exposure method for exposing an object to be processed with an electron beam generated by an electron gun, a magnetic field is applied to the electron beam generated by the cathode from a magnetic pole unit to adjust an electric field converged on a beam axis by an electron lens. The gun is an exposure method characterized in that at least one of the electrodes uses a material formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of 10 or more.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図1は本発明の電子銃の横断面図で、図2
はイクストラクタ部の模式斜視図である。
FIG. 1 is a cross sectional view of the electron gun of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of an extractor unit.

【0032】電子銃はビーム軸であるZ軸に沿って、エ
ミッタ1、サプレッサー2、イクストラクタ3、電子レ
ンズ4、アノード5、ブランキングアパーチャ8が配列
している。
In the electron gun, an emitter 1, a suppressor 2, an extractor 3, an electron lens 4, an anode 5, and a blanking aperture 8 are arranged along a Z axis which is a beam axis.

【0033】また、磁極ユニット(マグネットアセンブ
リ)7がイクストラクタ電極の後方に配置している。こ
の磁極ユニット7は、永久磁石7a、外側磁極7b、内
側磁極7cによって構成されており、イクストラクタ3
は外側磁極7bとの間に絶縁物9aを介して一体的に構
成され、サプレッサー2は内側磁極7cとの間に絶縁物
9bを介して一体的に構成されている。
Further, a magnetic pole unit (magnet assembly) 7 is arranged behind the extractor electrode. The magnetic pole unit 7 includes a permanent magnet 7a, an outer magnetic pole 7b, and an inner magnetic pole 7c.
Is integrally formed with the outer magnetic pole 7b via an insulator 9a, and the suppressor 2 is integrally formed with the inner magnetic pole 7c via an insulator 9b.

【0034】これらの構成のうち、電極であるサプレッ
サー2とイクストラクタ3、および、外側磁極7bと内
側磁極7cは電磁軟鉄などの高透磁率材料で構成されて
いる。
Of these configurations, the suppressors 2 and extractors 3, which are electrodes, and the outer and inner magnetic poles 7b and 7c are made of a material having high magnetic permeability such as electromagnetic soft iron.

【0035】これらの高透磁率材料は、透磁率(0℃で
の)が10以上であり、電磁軟鉄の他にも純鉄やケイ素
鋼やパーマロイ等を用いることが可能である。
These high-permeability materials have a magnetic permeability (at 0 ° C.) of 10 or more, and it is possible to use pure iron, silicon steel, permalloy, etc. in addition to electromagnetic soft iron.

【0036】図示していないが、これら電極2、3と磁
極ユニット7は電子銃室内部に配置され、高真空環境に
おかれている。また、エミッタ1、サプレッサー2、イ
クストラクタ3、電子レンズ4、アノード5は図示して
いないリード線によって高電圧が印加されている。
Although not shown, the electrodes 2, 3 and the magnetic pole unit 7 are arranged inside the electron gun chamber and are placed in a high vacuum environment. A high voltage is applied to the emitter 1, the suppressor 2, the extractor 3, the electron lens 4, and the anode 5 by lead wires (not shown).

【0037】それらの高電圧は、例えば、サプレッサー
2にはエミッタ1基準で−500V、イクストラクタ3
には1〜5KV.アノード5には1〜30KV、電子レ
ンズ4には1〜30KVなどの電圧である。また、電子
レンズ4の電圧は図示しないアノード5の前方に存在す
る小さな孔を設けた金属等の板で構成されたアパーチャ
面にクロスオーバ(焦点)を結ぶように調整された電圧
が印加される。これら電極と永久磁石7aは、図示しな
いイオンポンプなどの真空ポンプによって高真空に設定
されている。
For example, the high voltage is supplied to the suppressor 2 by -500 V with respect to the emitter 1 and the extractor 3
1 to 5 KV. The anode 5 has a voltage of 1 to 30 KV, and the electron lens 4 has a voltage of 1 to 30 KV. The voltage of the electron lens 4 is adjusted such that a crossover (focal point) is formed on an aperture surface formed of a metal plate or the like provided with a small hole in front of the anode 5 (not shown). . These electrodes and the permanent magnet 7a are set to a high vacuum by a vacuum pump such as an ion pump (not shown).

【0038】さらに、図1に示すように、イクストラク
タ3の内部で、絶縁物9aの界面付近に冷却パイプ10
aが円周状に配置されている。また、サプレッサー2の
上部にも同様に円周状冷却パイプ10bが配置されてい
る。そして、これら円周状冷却パイプ10a、10b
は、配管10aa、10bbを介して、大気側から供給
されるたとえば低温水などの冷却液によって、循環的に
冷却される構成となっている。
Further, as shown in FIG. 1, a cooling pipe 10 is provided inside the extractor 3 near the interface of the insulator 9a.
a are arranged circumferentially. Similarly, a circumferential cooling pipe 10b is arranged above the suppressor 2. And these circumferential cooling pipes 10a, 10b
Is configured to be cooled cyclically by a cooling liquid, such as low-temperature water, supplied from the atmosphere side via the pipes 10aa and 10bb.

【0039】図2はイクストラクタ3の冷却構成をに示
したもので、冷却パイプ10aに接続した配管10aa
は、冷却水の供給側パイプと排水側パイプより構成され
ており、冷却液が循環するようになっている。これら
は、サプレッサー2の冷却構成も同様である。
FIG. 2 shows a cooling structure of the extractor 3 in which a pipe 10aa connected to a cooling pipe 10a is shown.
Is composed of a cooling water supply side pipe and a drain side pipe, so that the cooling liquid circulates. These also apply to the cooling configuration of the suppressor 2.

【0040】なお、絶縁物9a、9bの材料はアルミナ
セラミミックス等を使用している。などではなく石英ガ
ラス等の熱伝導率が小さく、電気抵抗の大きな材料を用
いている。
The insulators 9a and 9b are made of alumina ceramic mix or the like. Instead, a material having a low thermal conductivity such as quartz glass and a large electric resistance is used.

【0041】次に、これらの構成による作用として電子
銃の動作と、その磁束の流れについて、従来の電子銃の
場合と対比して図3(a)、(b)と図4(a)(b)
を参照して説明する。
Next, the operation of the electron gun and the flow of the magnetic flux as an effect of these configurations will be described with reference to FIGS. 3A, 3B and 4A, 4A and 4A in comparison with the case of the conventional electron gun. b)
This will be described with reference to FIG.

【0042】図3(a)は従来の電子銃の構成における
磁束の流れの説明図である。また、図4(a)は図2に
示した本発明の電子銃の構成における磁束の流れの説明
図である。
FIG. 3A is an explanatory diagram of the flow of magnetic flux in the configuration of a conventional electron gun. FIG. 4A is an explanatory diagram of the flow of magnetic flux in the configuration of the electron gun of the present invention shown in FIG.

【0043】図3(a)に示した従来の電子銃の場合の
磁束の流れは各矢印で示しているように、まず永久磁石
17aを出た磁束は、内側磁極17cを透過し、磁極先
端から磁束B1→B2→B3となって、外側磁極17b
の先端に入る。さらに、外側磁極17bの内部を透過し
て永久磁石17aに戻る。このとき、磁束B1→B2→
B3の経路は、空間的距離が比較的長いため、エミッタ
18に印加されるZ軸上の磁束密度Bは図3(b)のよ
うな比較的なだらかな曲線になる。
The flow of magnetic flux in the case of the conventional electron gun shown in FIG. 3 (a) is indicated by arrows, the magnetic flux that first exits the permanent magnet 17a passes through the inner magnetic pole 17c, and the magnetic pole tip. From the magnetic flux B1 → B2 → B3, the outer magnetic pole 17b
Enter the tip of. Further, the light passes through the inside of the outer magnetic pole 17b and returns to the permanent magnet 17a. At this time, the magnetic flux B1 → B2 →
Since the path of B3 has a relatively long spatial distance, the magnetic flux density B on the Z axis applied to the emitter 18 has a relatively gentle curve as shown in FIG.

【0044】一方、図4(a)に示す本発明の実施の形
態では、磁束流れは各矢印で示しているように、永久磁
石7aを出た磁束は、高透磁率の内側磁極7cを透過す
る。しかし、従来の電子銃と異なって、サプレッサー2
も高透磁率材料であるため、磁束B4はサプレッサー2
に沿って流れる。サプレッサー2から真空中に出た磁束
B5は、やはり高透磁率のイクストラクタ3の先端に入
り、磁束B6となって外側磁極7bの先端に入る。さら
に、外側磁極7bの内部を透過して永久磁石7aに戻
る。
On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 4A, the magnetic flux flowing out of the permanent magnet 7a passes through the inner magnetic pole 7c having a high magnetic permeability, as indicated by arrows. I do. However, unlike conventional electron guns, suppressor 2
Is also a high magnetic permeability material, the magnetic flux B4 is
Flows along. The magnetic flux B5 emitted from the suppressor 2 into the vacuum enters the tip of the extractor 3 also having high magnetic permeability, and becomes the magnetic flux B6 to enter the tip of the outer magnetic pole 7b. Further, the light passes through the inside of the outer magnetic pole 7b and returns to the permanent magnet 7a.

【0045】このとき、磁束B4→B5→B6の経路
は、従来の電子銃の場合とは異なり、各電極の構造に沿
って流れている。特に、エミッタ1に印加されるZ軸上
の磁束密度Bは図4(b)のような急峻な曲線になる。
At this time, the path of the magnetic fluxes B4 → B5 → B6 flows along the structure of each electrode unlike the conventional electron gun. In particular, the magnetic flux density B on the Z axis applied to the emitter 1 has a steep curve as shown in FIG.

【0046】すなわち、磁束密度のカーブで図3(b)
の場合は、エミッタ1にピークを持つ比較的なだらけな
曲線になるが、図4(b)の場合は、エミッタ1の位置
にピークを持ち、かつ非常に急峻な曲線となっている。
That is, the curve of the magnetic flux density is shown in FIG.
In the case of (1), a relatively gently curved line having a peak at the emitter 1 is obtained. However, in the case of FIG. 4B, the curve has a peak at the position of the emitter 1 and is very steep.

【0047】この理由は、磁束の流れが図4(a)では
高透磁率のサプレッサー2とイクストラクタ3の間の狭
いギャップを飛んでいて、なおかつ、この位置がZ軸に
極めて近い位置で起こっているためである。
The reason for this is that the flow of the magnetic flux flies in a narrow gap between the suppressor 2 having a high magnetic permeability and the extractor 3 in FIG. 4 (a), and this position occurs very close to the Z axis. Because it is.

【0048】このような結果、Z軸上の磁束密度Bは、
ピークの高い急峻な曲線となり、なおかつ、ピーク位置
はエミッタ1の近傍にすることができるといえる。この
ように、エミッタ1近傍にピークの高い急峻な磁界を印
加できることにより、エミッタ1の近傍では、放射状に
発散しようとする放出電子を、いち早くZ軸に引き戻
し、収差の劣化を大幅に防止することができるようにな
る。
As a result, the magnetic flux density B on the Z axis becomes
It can be said that a steep curve having a high peak is obtained, and the peak position can be located near the emitter 1. As described above, since a steep magnetic field having a high peak can be applied to the vicinity of the emitter 1, the emitted electrons that are going to diverge radially near the emitter 1 are quickly returned to the Z-axis, and the deterioration of aberration is largely prevented. Will be able to

【0049】なお、上述の実施の形態では、サプレッサ
ー2とイクストラクタ3は絶縁物9a、9bを介して、
内部・外部の磁極7c、7bと締結したが、図5に示す
ようにサプレッサー2と内部磁極7cとを一体に形成し
てもよく、この場合は、内部磁極7cにサプレッサー2
と同電圧を印加されることになる。
In the above embodiment, the suppressor 2 and the extractor 3 are connected via the insulators 9a and 9b.
Although the inner and outer magnetic poles 7c and 7b are fastened, the suppressor 2 and the inner magnetic pole 7c may be integrally formed as shown in FIG. 5, and in this case, the suppressor 2 is connected to the inner magnetic pole 7c.
And the same voltage is applied.

【0050】また、図6に示すようにイクストラクタ3
と外部磁極7cとを一体にしてもよい。この場合は、外
部磁極7bにはイクストラクタ3と同電圧が印加される
ことになる。
Further, as shown in FIG.
And the external magnetic pole 7c may be integrated. In this case, the same voltage as that of the extractor 3 is applied to the external magnetic pole 7b.

【0051】また、図7に示すように、永久磁石7aに
調整コイル11を付加すれば、上述のタイプの永久磁石
による磁界を、調整コイル11で微調整することが可能
になる。
Further, as shown in FIG. 7, if the adjusting coil 11 is added to the permanent magnet 7a, the magnetic field of the above-described type of permanent magnet can be finely adjusted by the adjusting coil 11.

【0052】また、上述の実施の形態では、電極(サプ
レッサー2、イクストラクタ3)に円周状の冷却パイプ
10a、10bを埋め込んだが、冷却パイプ10a、1
0bを埋め込む箇所は、電極(サプレッサー2、イクス
トラクタ3)に限らず、絶縁物9a、9bでも可能であ
る。また、内側・外側の磁極7b、7cでも電極(サプ
レッサー2、イクストラクタ3)の冷却作用を満足する
箇所であれば同様に可能である。
In the above-described embodiment, the circumferential cooling pipes 10a and 10b are embedded in the electrodes (suppressor 2 and extractor 3).
The place where 0b is embedded is not limited to the electrodes (suppressor 2, extractor 3), but may be made of insulators 9a and 9b. The same applies to the inner and outer magnetic poles 7b and 7c as long as they satisfy the cooling action of the electrodes (suppressor 2 and extractor 3).

【0053】また、冷却パイプ10a、10bの形状
は、円周状に限らず、種々の形状が可能である。それら
は、パイプを組み込む構造のものだけではなく電極(サ
プレッサー2、イクストラクタ3)等の所定の個所に溝
を刻設して管路を形成したものでもよい。
Further, the shape of the cooling pipes 10a and 10b is not limited to the circumferential shape, and various shapes are possible. They may have not only a structure in which a pipe is incorporated, but also a structure in which a groove is engraved at a predetermined location such as an electrode (suppressor 2, extractor 3) or the like.

【0054】また、内部に冷却液を流す形式のものでな
く、ヒートパイプなど、高い効率の熱輸送体を組込み、
電極の近くでない場所で熱交換を行う構造でもよい。
Also, instead of a type in which a cooling liquid flows inside, a highly efficient heat transporter such as a heat pipe is incorporated.
A structure in which heat exchange is performed in a place that is not near the electrodes may be used.

【0055】また、上述の実施の形態では、サプレッサ
ー2とイクストラクタ3の材料を電磁軟鉄にしたが、電
磁軟鉄を使用する範囲を、サプレッサー2、イクストラ
クタ3、電子レンズ4、アノード5の各電極の任意の一
つ以上の電極に適応することでもそれに応じた作用が得
られる。
In the above embodiment, the material of the suppressor 2 and the extractor 3 is made of electromagnetic soft iron. However, the range in which the electromagnetic soft iron is used is limited to each of the suppressor 2, the extractor 3, the electron lens 4, and the anode 5. Adapting to any one or more of the electrodes also provides a corresponding effect.

【0056】以上に述べたように、磁極に電磁軟鉄を用
いることによって、Z軸上磁界を高く急峻にすることが
できるので、このことにより放射状に発散しようとする
電子を、いち早くZ軸に引き戻すことがでる。その結
果、収差の劣化を大幅に防止し、大きな電流密度を得る
ことができた。
As described above, since the magnetic field on the Z-axis can be made high and steep by using the electromagnetic soft iron for the magnetic pole, electrons which are going to diverge radially are quickly returned to the Z-axis. I can do it. As a result, the deterioration of aberration was largely prevented, and a large current density was obtained.

【0057】また、冷却パイプをサプレッサー2とイク
ストラクタ3に装備することによって、電磁軟鉄などの
磁性材料をこれれら電極に用いることができるようにな
った。さらに、電流による効果と共に、加工性の悪いモ
リブデン等の材料を避けることができので安価な電極を
構成できた。
Further, by equipping the suppressor 2 and the extractor 3 with a cooling pipe, a magnetic material such as electromagnetic soft iron can be used for these electrodes. Furthermore, in addition to the effect of the current, materials such as molybdenum having poor workability can be avoided, so that an inexpensive electrode can be formed.

【0058】また、磁極と電極の間に挿入した絶縁物に
アルミナセラミックスだけでなく石英ガラス等の材料を
使用することもできる。
Further, not only alumina ceramics but also materials such as quartz glass can be used for the insulator inserted between the magnetic pole and the electrode.

【0059】上述の電子銃から発射された電子線を用い
た露光技術は、直接描画や縮小投影とステップアンドリ
ピートや等倍一括投影等に用いることができる。以下に
電子ビーム描画装置に用いた一例を示す。
The above-described exposure technique using the electron beam emitted from the electron gun can be used for direct drawing, reduced projection, step-and-repeat, one-time batch projection, and the like. An example used in an electron beam writing apparatus will be described below.

【0060】図8は、電子銃20を搭載した電子光学系
の構造を示す構成図である。筐体の内部には、上から電
子銃20、第一成形アパーチャ21、成形偏向器22、
第二成形アパーチャ23、振リ戻し偏向器24、ブラン
キング電極25、倍率補正レンズ26、偏向器および集
束レンズ27、加工室2Bが順に設けられている。
FIG. 8 is a structural view showing the structure of an electron optical system on which the electron gun 20 is mounted. Inside the housing, from above, an electron gun 20, a first forming aperture 21, a forming deflector 22,
A second shaping aperture 23, a swing-back deflector 24, a blanking electrode 25, a magnification correcting lens 26, a deflector and a focusing lens 27, and a processing chamber 2B are provided in this order.

【0061】加工室28の内部には、図示しない試料の
移動ステージが設けられ、このステージは、やはリ図示
しないレーザ干渉計でXYの座標が正確に計測され、モ
ータ駆動によリ数十から数nmの精度で位置決めが行わ
れる。また、位置決めは移動台や試料に設けられたマー
クを、検出することで行われる。
A moving stage (not shown) for moving the sample is provided inside the processing chamber 28. This stage is a laser interferometer (not shown) that accurately measures the XY coordinates. The positioning is performed with an accuracy of several nm from. The positioning is performed by detecting a mark provided on the moving table or the sample.

【0062】ここで、電子銃20で電流を長時間安定に
取り出すために、試料であるウエハから発生するガスの
影響を少なくする必要があり、差動排気によって、電子
銃室を5×10−9Torr以上の高真空に保つように
構成している。
[0062] Here, in order to take out the current long stable in the electron gun 20, it is necessary to reduce the influence of the gas generated from the wafer as a sample, the differential pumping, the electron gun chamber 5 × 10 - It is configured to maintain a high vacuum of 9 Torr or more.

【0063】制御系は、図示しない計算機からデータを
インターフェィスを介して、描画制御系に転送する.描
画制御系は、ウエハに描画するパターンに応じたアパー
チャ図形を、先の第二成形アパーチャ23よリ選択し、
これを選択できる所要の電圧を成形偏向器22に入力
し、かつ振リ戻し偏向器24によって、ビームを軸上に
戻す。この、選択された描画パターンは、倍率補正レン
ズ26と集束レンズ27を用いて、試料(ウエハ)面に
結像する。
The control system transfers data from a computer (not shown) to the drawing control system via an interface. The drawing control system selects an aperture figure corresponding to the pattern to be drawn on the wafer from the second forming aperture 23,
The required voltage from which this can be selected is input to the shaping deflector 22, and the beam is returned on-axis by the swing-back deflector 24. The selected drawing pattern is imaged on the sample (wafer) surface using the magnification correction lens 26 and the focusing lens 27.

【0064】このとき、集束レンズ27から試料までの
あらかじめ測られた正確な距離に基づいて、集束レンズ
27のフォーカスを正確に調整した後、結像するのであ
る。また、集束レンズ27の中に構成した偏向器によっ
て、軸以外の部分についても描画パターンを結像するの
である。描画できるパターンの最小寸法は、電子光学系
の収差やぼけによって制限されており、おおよそ0.1
μm以下の寸法が可能である。
At this time, an image is formed after the focus of the focusing lens 27 is accurately adjusted based on the accurate distance measured in advance from the focusing lens 27 to the sample. The deflector formed in the focusing lens 27 also forms an image of the drawing pattern on a portion other than the axis. The minimum size of a pattern that can be drawn is limited by aberrations and blurs of the electron optical system, and is approximately 0.1%.
Dimensions below μm are possible.

【0065】この時、試料上の単一の描画パターンはた
とえばLμm×Lμm(3μm×3μm)で露光し、先
の集束レンズ内偏向器によって、N・N′固分(たとえ
ば10×12個)偏向し、露光を行う。この結果、N・
Lμm×N′・Lμm(30μm×36μm)の領域の
露光が完了する。次に、試料を移動ステージで移動し、
軸上露光、偏向露光を繰リ返し、試料全体(たとえば1
2インチウエハ全面)の露光を完了するよう動作する。
At this time, a single drawing pattern on the sample is exposed at, for example, L μm × L μm (3 μm × 3 μm), and N · N ′ solid components (eg, 10 × 12) are deflected by the deflector in the focusing lens. It deflects and performs exposure. As a result, N ·
The exposure of the area of L μm × N ′ · L μm (30 μm × 36 μm) is completed. Next, the sample is moved on the moving stage,
The on-axis exposure and the deflection exposure are repeated until the entire sample (for example, 1
The operation is performed to complete the exposure of the entire 2-inch wafer).

【0066】以上に述べたように、電子ビーム描画装置
に本発明の電子銃を搭載することにより、電子銃が小型
化し、かつ、安価になるので電子ビーム描画装置等の露
光装置も小型化とコストダウンが可能になった。
As described above, by mounting the electron gun of the present invention on an electron beam lithography apparatus, the electron gun can be reduced in size and inexpensive, so that an exposure apparatus such as an electron beam lithography apparatus can be reduced in size. Cost reduction has become possible.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明によれば、電子銃においてサプッ
レッサー電極やエキストラクタ電極(両方もしくは一
方)に電磁軟鉄のような磁性材料を使用できるようにな
り、また、サプッレッサー電極やエキストラクタ電極
(両方もしくは一方)の材料を、モリブテン、タングス
テン、チタンとその合金等の耐熱合金だけでなく、通常
の導電性材料が使用できるようになり、加工性がよくコ
ストが安価な電極がえられるようになった。
According to the present invention, a magnetic material such as electromagnetic soft iron can be used for the suppressor electrode and / or the extractor electrode (both or one) in the electron gun, and the suppressor electrode and the extractor electrode (both) can be used. Alternatively, as the material, not only heat-resistant alloys such as molybdenum, tungsten, titanium and their alloys, but also ordinary conductive materials can be used, so that an electrode with good workability and low cost can be obtained. Was.

【0068】また、電気的絶縁物にガラスなどを用いる
ことによって、熱伝導を低減して冷却効率を向上させ、
細い冷却パイプでも所望の冷却を実現することが可能に
なった。
Further, by using glass or the like as an electrical insulator, heat conduction is reduced and cooling efficiency is improved.
The desired cooling can be realized even with a thin cooling pipe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子銃の横断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electron gun according to the present invention.

【図2】本発明の電子銃のイクストラクタ部の模式斜視
図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view of an extractor section of the electron gun of the present invention.

【図3】(a)は従来の電子銃の構成における磁束の流
れの説明図、(b)はエミッタに印加されるZ軸上の磁
束密度を示す説明図。
FIG. 3A is an explanatory diagram of a magnetic flux flow in a configuration of a conventional electron gun, and FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating a magnetic flux density on a Z-axis applied to an emitter.

【図4】(a)は本発明の実施の形態の電子銃の構成に
おける磁束の流れの説明図、(b)はエミッタに印加さ
れるZ軸上の磁束密度を示す説明図。
FIG. 4A is an explanatory diagram of a flow of a magnetic flux in the configuration of the electron gun according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing a magnetic flux density on a Z axis applied to an emitter.

【図5】本発明の実施の形態の変形例。FIG. 5 is a modified example of the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態の変形例。FIG. 6 is a modified example of the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の変形例。FIG. 7 is a modified example of the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の電子銃を搭載した電子ビーム描画装置
の電子光学系の構造を示す構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a structure of an electron optical system of an electron beam writing apparatus equipped with the electron gun of the present invention.

【図9】(a)は従来の電子銃の横断面図、(b)はそ
の磁界分布を示す説明図。
9A is a cross-sectional view of a conventional electron gun, and FIG. 9B is an explanatory diagram showing a magnetic field distribution thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エミッタ、2…サプレッサー、3…イクストラク
タ、4…電子レンズ、5…アノード、6…磁気ユニッ
ト、7a…永久磁石、7b…外側磁極、7c…内側磁
極、9a…絶縁物、9b…絶縁物、10a…冷却パイ
プ、10b…冷却パイプ、10aa…配管、10bb…
配管、20…電子銃
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Emitter, 2 ... Suppressor, 3 ... Extractor, 4 ... Electron lens, 5 ... Anode, 6 ... Magnetic unit, 7a ... Permanent magnet, 7b ... Outer magnetic pole, 7c ... Inner magnetic pole, 9a ... Insulator, 9b ... Insulation Object, 10a ... cooling pipe, 10b ... cooling pipe, 10aa ... piping, 10bb ...
Piping, 20 ... electron gun

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 進 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 安藤 厚司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山崎 裕一郎 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 2H097 AA03 BB01 CA01 CA16 EA01 LA10 5C030 BB05 BB06 BB12 BB17 CC01 CC03 5F056 CB02 CD05 EA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Susumu Hashimoto 33, Shinisogocho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Production Technology Research Institute (72) Inventor Atsushi Ando 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (72) Inventor Yuichiro Yamazaki 8th Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 2H097 AA03 BB01 CA01 CA16 EA01 LA10 5C030 BB05 BB06 BB12 BB17 CC01 CC03 5F056 CB02 CD05 EA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器と、この真空容器内に配置され
電子ビームを発生する陰極と、この陰極で発生した電子
ビームに磁場を印加する磁極ユニットと、前記陰極で発
生した電子ビームをビーム軸方向に加速して電子ビーム
の通路を形成する陽極と、この陽極と前記陰極との間に
配置されて前記陽極で加速された電子ビームを前記ビー
ム軸上に収束させる電界を発生する電子レンズとを有す
る電子銃において、 前記電極の少なくとも一つは、透磁率が10以上の高透
磁率材料により形成されていることを特徴とした電子
銃。
1. A vacuum vessel, a cathode disposed in the vacuum vessel for generating an electron beam, a magnetic pole unit for applying a magnetic field to the electron beam generated by the cathode, and a beam axis for generating an electron beam by the cathode. An anode that accelerates in the direction to form an electron beam path, and an electron lens that is disposed between the anode and the cathode and generates an electric field that causes the electron beam accelerated by the anode to converge on the beam axis. The electron gun according to claim 1, wherein at least one of the electrodes is formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of 10 or more.
【請求項2】 前記電極のうちサプレッサーとイクスト
ラクタは、透磁率が10以上の高透磁率材料で形成され
ていることを特徴とする請求項1記載の電子銃。
2. The electron gun according to claim 1, wherein the suppressor and the extractor among the electrodes are formed of a high magnetic permeability material having a magnetic permeability of 10 or more.
【請求項3】 前記サプレッサーとイクストラクタは、
絶縁材料に石英ガラスを使用したことを特徴とする請求
項2記載の電子銃。
3. The suppressor and the extractor according to claim 1,
3. The electron gun according to claim 2, wherein quartz glass is used as the insulating material.
【請求項4】 前記電極のうち、高透磁率材料の電極の
内部に冷却装置を装備したことを特徴とする請求項1記
載の電子銃。
4. The electron gun according to claim 1, wherein a cooling device is provided inside the electrode made of a material having a high magnetic permeability among the electrodes.
【請求項5】 前記冷却装置は、円周状冷却パイプであ
ることを特徴とする請求項4記載の電子銃。
5. The electron gun according to claim 4, wherein said cooling device is a circumferential cooling pipe.
【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の電子
銃を搭載したことを特徴とする露光装置。
6. An exposure apparatus comprising the electron gun according to claim 1.
【請求項7】 真空容器内に配置された陰極で電子ビー
ムを発生させ、この陰極で発生した電子ビームに磁極ユ
ニットから磁場を印可して電子レンズがビーム軸上に収
束される電界を調整する電子銃により発生した電子ビー
ムで被処理体を露光する露光方法において、前記電子銃
は電極の少なくとも一つは、透磁率が10以上の高透磁
率材料により形成されているものを用いることを特徴と
する露光方法。
7. An electron beam is generated by a cathode disposed in a vacuum vessel, and a magnetic field is applied to the electron beam generated by the cathode from a magnetic pole unit to adjust an electric field by which an electron lens is converged on a beam axis. In an exposure method for exposing an object to be processed with an electron beam generated by an electron gun, at least one of the electrodes of the electron gun uses a material having a high magnetic permeability of 10 or more. Exposure method.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005038638A (en) * 2003-07-16 2005-02-10 Toshiba Corp Electron gun and electron beam irradiation apparatus using the same
WO2005124815A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-29 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam source, and electron-beam application device
CN1293592C (en) * 2003-04-21 2007-01-03 佳能株式会社 Electron gun
EP1941527A2 (en) * 2005-09-10 2008-07-09 Applied Materials, Inc. Electron beam source for use in electron gun
WO2008120341A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Advantest Corporation Electron gun and electron beam exposure system
JPWO2008120412A1 (en) * 2007-03-29 2010-07-15 株式会社アドバンテスト Electron gun and electron beam exposure apparatus
JP2011192732A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Hitachi High-Technologies Corp Magnetic field immersion type electron gun and electron beam apparatus
DE112010002063T5 (en) 2009-05-22 2012-07-19 Hitachi High-Technologies Corp. electron gun
US20220108862A1 (en) * 2020-10-05 2022-04-07 Kla Corporation Electron source with magnetic suppressor electrode

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1293592C (en) * 2003-04-21 2007-01-03 佳能株式会社 Electron gun
JP2005038638A (en) * 2003-07-16 2005-02-10 Toshiba Corp Electron gun and electron beam irradiation apparatus using the same
JP4601923B2 (en) * 2003-07-16 2010-12-22 株式会社東芝 Electron gun and electron beam irradiation device using the same
WO2005124815A1 (en) * 2004-06-16 2005-12-29 Hitachi High-Technologies Corporation Electron beam source, and electron-beam application device
EP1941527A4 (en) * 2005-09-10 2010-03-24 Applied Materials Inc Electron beam source for use in electron gun
EP1941527A2 (en) * 2005-09-10 2008-07-09 Applied Materials, Inc. Electron beam source for use in electron gun
WO2008120412A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Advantest Corporation Electron gun and electron beam exposure system
WO2008120341A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Advantest Corporation Electron gun and electron beam exposure system
JPWO2008120412A1 (en) * 2007-03-29 2010-07-15 株式会社アドバンテスト Electron gun and electron beam exposure apparatus
US8330344B2 (en) 2007-03-29 2012-12-11 Advantest Corp. Electron gun minimizing sublimation of electron source and electron beam exposure apparatus using the same
DE112010002063T5 (en) 2009-05-22 2012-07-19 Hitachi High-Technologies Corp. electron gun
US8669535B2 (en) 2009-05-22 2014-03-11 Hitachi High-Technologies Corporation Electron gun
DE112010002063B4 (en) 2009-05-22 2018-10-04 Hitachi High-Technologies Corporation Field emission electron gun and electron beam device with such a field emission electron gun
JP2011192732A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Hitachi High-Technologies Corp Magnetic field immersion type electron gun and electron beam apparatus
US20220108862A1 (en) * 2020-10-05 2022-04-07 Kla Corporation Electron source with magnetic suppressor electrode

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