JP2002539633A - 高いスループットを有する電子ビームリソグラフィのための光電子放出源、視野レンズ、および、対物レンズを簡潔にまとめた配列 - Google Patents

高いスループットを有する電子ビームリソグラフィのための光電子放出源、視野レンズ、および、対物レンズを簡潔にまとめた配列

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マリアン マヌコス，
リー， エイチ． ヴェネクラセン，
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エテック システムズ インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 改善された小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィシステムは、光電子放出源に近接する視野レンズ（８８）を含み、この視野レンズは、有効な電子放出パターンの視野収差を最小にするように、かつ、電子間の干渉を最小にするように、対物レンズ（７８）と組み合わせて使用され、それによって、システムのスループットを改善する。必要であれば、システムの縮小率を大きくするために、視野レンズと対物レンズとの間に、縮小レンズ（１０６）が使用されてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、リソグラフィに関し、より詳細には、半導体デバイスを加工するた
めの電子ビームリソグラフィに関する。
【０００２】 （背景技術） リソグラフィの分野は、おおまかには、２つの種類がある。第１の種類は、フ
ォトリソグラフィ（光リソグラフィ）であり、これは、パターンであるマスクを
用いて、基板上、典型的には半導体ウェーハ上にパターンを描画するものであり
、光ビームが、そのマスクを通過して基板表面に投影される。基板表面は、感光
性レジストからなる層を備え、そのために、その層が、マスクパターンを介して
露光される。フォトレジストを現像し、そして、基板をエッチングするその後の
ステップが実行され、パターンが形成され、マスクの画像がウェーハ上に転写さ
れる。
【０００３】 リソグラフィの第２の種類は、電子ビーム（または、荷電粒子ビーム）リソグ
ラフィであり、これは、例えば電子からなるビームが、基板に照射される。電子
は、基板表面上のレジスト層（この場合、電子感光性レジスト）を露光する。電
子ビームリソグラフィは、「電子レンズ」と呼ばれるものを使用して、電子ビー
ムを結像させる。これらは、光学（光）レンズではなく、静電レンズかまたは電
磁レンズである。典型的には、電子ビームリソグラフィは、マスクを製作するの
に使用されるが、半導体ウェーハを直接に露光するのに使用されてもよい。フォ
トリソグラフィまたは電子ビームリソグラフィで使用されるシステムは、良く知
られており、光または電子の発生源、光学レンズまたは電子ビームレンズ、およ
び、基板およびマスク（レチクル）を支持するためのステージを含む。
【０００４】 典型的には、電子ビームリソグラフィは、パターン（マスク）を使用するので
はなく、それは、基板上に描画されるパターンを規定するために、ビームがスキ
ャンされ、そして、そのビームがオンおよびオフ（ブランキング）される「直接
描画」である。また、マスクと組み合わせて電子ビームを使用することも良く知
られている。電子ビーム直接描画リソグラフィの大きな欠点は、それの比較的に
遅い露光速度であり、そのために、それは、一般に、半導体ウェーハを加工する
には生産性の低いものとなる。
【０００５】 良く知られているように、半導体分野におけるリソグラフィの主たる目的は、
より小さいフィーチャサイズを規定することであり、ここで、フィーチャサイズ
とは、一般に、トランジスタ部分または配線部分の最小幅のことである。一般に
、フォトリソグラフィと電子ビームリソグラフィとは、異なる発展過程を辿って
きた。フォトリソグラフィは、実際の画像を規定するマスク（レチクル）を用い
たマスク技術に専念することによって、半導体デバイス製造におけるそれの現在
の支配的な地位を確立した。これらの技術は、高性能の平行投影方式を使用し、
それによって、同じ画像を半導体ウェーハの様々な部分に投影するのに、ただ１
つのレチクルが、何度も使用される。
【０００６】 それとは対照的に、高解像度電子ビームリソグラフィの典型的な用途は、直接
描画リソグラフィにおけるそれ固有の低いスループットおよび機器の高いコスト
のために、マスクの製作と、（生産量の少ない）特殊集積回路の小規模な製造と
に限定される。しかしながら、最小フィーチャサイズをだんだんに小さくしよう
とするのが、半導体製造における一般的な傾向であるので、約１０年後には、典
型的な最小フィーチャサイズは、１００ナノメーター（ｎｍ）以下となることが
予想され、その時には、光リソグラフィは、コストがかかりすぎるものとなり、
かつ、光の比較的に長い波長のために、満足できる解像力を提供しないであろう
。
【０００７】 しかしながら、現在の電子ビーム技術は、たとえ長期間にわたり半導体デバイ
スを大量生産するとしても、経済的であるとは考えられない。
【０００８】 高いスループットを有するフォトリソグラフィと高い空間解像度を有する電子
ビームリソグラフィとを利用した、光と電子とを組み合わせた改善されたリソグ
ラフィプロセスが、「電子ビームリソグラフィのためのタンデム型光学スキャナ
／ステッパおよび光電子放出変換器(Tandem Optical Scanner/Stepper And Phot
oemission Converter For Electron Beam Lithography)」と称する１９９８年３
月２０日に出願された親出願第Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ０９／０４５、７２８号に開示さ
れている。この親出願は、２つのサブシステムを組み合わせることによって、組
み合わせられた方法を実行するためのシステムを開示し、第１のサブシステムは
、例えばステッパまたはスキャナのような従来のフォトリソグラフィツールであ
り、第２のサブシステムは、縮小電子ビームカラムである。これらの２つのサブ
システムは、光電子放出カソードによって結合される。
【０００９】 フォトサブシステムおよび電子ビームサブシステムは、直列に配列される。フ
ォトリソグラフィサブシステムは、従来のマスク（レチクル）による１対１の画
像または縮小された画像（例えば４から５の倍率で縮小された）を、フォトサブ
システムを電子ブームサブシステムに結合する光電子放出カソード上に転写する
。光電子放出カソードは、入射光（光子）を電子ビーム放射パターンに変換し、
電子・光学システムが、マスクの縮小電子画像をウェーハ表面に投影する。
【００１０】 光子サブシステムは、例えば、今日市販されているような従来型形態のステッ
パまたはスキャナに基づくものであり、電子ビームサブシステムは、光電子放出
カソード、引出電極、および、縮小レンズを含み、それらのそれぞれは、本質的
に良く知られているものである。光子サブシステムにおいて、スキャナが使用さ
れる場合、ウェーハは、オンザフライで描画される。すなわち、マスク（レチク
ル）およびウェーハの両方が、総縮小率に応じて、一定速度で移動する。ステッ
パが、光子サブシステムとして使用される以外の場合においては、ウェーハは、
マスクおよびウェーハの両方が停止したときに描画される。マスクおよびウェー
ハが適切な位置に動かされた後、露光が開始される。
【００１１】 親出願に開示される複合システムの独特な特徴は、フォトリソグラフィサブシ
ステムの光学レンズを、電子ビームレンズにおけるひずみ収差を補正するのに使
用できることである（あるいは、その逆も同様に）。親出願に基づいたシステム
および方法の用途には、露光のためにフォトリソグラフィと高解像度電子ビーム
リソグラフィとを組み合わせることによって、高いスループットで、ウェーハに
電子ビーム直接描画するのに用いられる電子ビームリソグラフィツールと、マス
クを製作するのに用いられる電子ビームリソグラフィツールとが含まれる。
【００１２】 （発明の開示） 本発明によれば、改善された小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィ
システムが提供される。この改善されたシステムは、光電子放出源に近接する視
野レンズを含み、この視野レンズは、有効な電子放出パターンの視野収差を最小
にするように、かつ、電子間の干渉を最小にするように、対物レンズと組み合わ
せて使用され、それによって、システムのスループットを改善する。必要であれ
ば、システムの縮小率を大きくするために、視野レンズと対物レンズとの間に、
縮小レンズが使用されてもよい。
【００１３】 （発明を実施するための最良の形態） 図面を通して同じ符号を使用したものは、構造的および／または機能的に類似
または同一の構成要素を示す。
【００１４】 図１は、２つのサブシステムを含む親出願第Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ０９／０４５、７
２８号に基づいたタンデム型の光子および電子ビームリソグラフィシステム（「
ツール」）１０の側面図を示し、第１のサブシステムは、例えばステッパまたは
スキャナのような従来型フォトリソグラフィツールであり、第２のサブシステム
は、電子ビーム縮小カラムであり、これらの２つのサブシステムは、光電子放出
カソードによって結合される。
【００１５】 フォトリソグラフィで今日使用されているような形態の従来型マスク（レチク
ル）１８が、従来型ステージ２４上に配置され、このステージ２４は、フォトリ
ソグラフィサブシステムの種類に応じて、図示されるｘ軸およびｙ軸のどちらか
一方または両方に沿って動かすことができてもよく、あるいは、できなくてもよ
い。光源は、例えば、フォトリソグラフィで今日使用されているような形態の従
来型ＵＶ光源またはレーザ照射システム１４であり、これは、マスク１８の透明
部分を通過する例えば紫外線（ＵＶ）からなる比較的に大きな直径を有するビー
ム１６を提供する。マスクは、その表面に不透明な領域が配置された、入射光１
６を通過させる基板であることを理解されたい。基板の透明部分は、マスク１８
によって転写されるべき画像を規定する。典型的には、１つのそのようなマスク
は、１つの集積回路チップに含まれる１つの層の全パターンを含む。一般に、マ
スクは、それのｘｙ方向の寸法で考えれば、描画される実際のチップの寸法に都
合のよい倍数を掛けた寸法を有する。
【００１６】 光、光学レンズシステム２８（これは、実際には、多くの個別レンズ素子を含
むレンズシステムである）は、マスク１８を通過した光２６を結像させる。光、
光学レンズシステム２８は、１：１のレンズシステム、あるいは、例えば、そこ
に入射する画像２６を４かまたは５の倍率で縮小して画像３０を形成する縮小レ
ンズシステムのいずれかであり、そして、その画像３０が、対象物上へ投影され
る。１：１の比は、マスクの寸法が限定されている場合には、より都合がよい。
この場合、対象物は、半導体基板ではなく、光電子放出カソード３２の感光性の
ある裏面である。光電子放出カソード３２は、例えば、０．５マイクロメーター
かまたはそれ以下の最小フィーチャサイズを規定し、当然ながら、この最小フィ
ーチャサイズは、システムのパラメータによって決まるものである。光電子放出
カソード３２は、例えば、透明な基板にメッキされた金（または、その他の金属
）の薄い層である。
【００１７】 光電子放出カソード３２（ここでは、その他の部材と同様に、簡略化して示さ
れる）は、入射光子２６を吸収して光電子放出層３４に存在する電子を層３４か
ら放出させる光電子放出カソード層３４を含む。光電子放出層３４から飛び出す
に足るエネルギーを保持する一部の電子３８が、光電子放出層３４の下流側にあ
る光電子放出カソードの真空部分４０の中へ放射される。電圧（典型的には、数
十キロボルト）が、光電子放出カソード３２に結合された引出電極４２に印加さ
れる。引出電極４２は、光電子放出層３４から飛び出した電子３８を引き寄せ、
そして、それらを加速する。したがって、加速された電子４６は、入射光子３０
の虚画像を形成する。要するに、光電子放出カソード３２と引出電極４２とは、
発散レンズを構成する。
【００１８】 さらに、収差を減少させるために、電磁（または、静電）レンズ（図示しない
）が、引出電極４２のすぐ下流に存在してもよい（電磁レンズは、良く知られて
いるように、一組のコイルおよびポールピースと、電子ビームを結像させるヨー
クとからなる）。そのような電子ビームシステムは、１０ｎｍ以下の解像度を提
供することが知られている。システムのこの部分のすぐあとに続くのは（この部
分の下流側にあるのは）、偏向システム５２（図１にほんの概略的に示されるに
すぎない）を構成する１つかまたはそれ以上の構成要素からなる従来型電子、光
学レンズシステム５０である。
【００１９】 このレンズシステムは、ウェーハ５８（基板）の主表面からなる平面である描
画平面において、所望の最小フィーチャサイズを達成するように定められた倍率
で、虚像４６をさらに縮小する。例えば、光電子放出カソードにおいて、０．５
μｍの最小フィーチャサイズが解像される場合、ウェーハ５８上で１００ナノメ
ーターの最小フィーチャサイズを得るには、５倍の電子ビーム縮小率が必要であ
る。これは、約１ｍｍ×１ｍｍの総面積が、ウェーハ５８上で露光される場合、
５ｍｍ×５ｍｍの総照射面積が、光電子放出カソード層３４上で必要とされるこ
とを意味する。それに対応して、４：１の光／光学縮小率を得るには、２０ｍｍ
×２０ｍｍの面積が、マスク１８上で照射され、また、１：１の比を得るには、
５ｍｍ×５ｍｍの面積が、照射される。当然ながら、これらは、説明のためのパ
ラメータにすぎない。
【００２０】 総縮小率および露光されるウェーハ面積は、所望の最小フィーチャサイズを達
成するために、変化させてもよい。ウェーハ５８は、それの電子ビームレジスト
層６０を含み、良く知られているように、典型的には、ｘ軸およびｙ軸に沿って
移動することのできる（オプションとして、ｚ軸に沿っても移動することができ
る）ステージ６４上に支持される。フォトサブシステムおよび電子ビームサブシ
ステムの従来型その他の構成要素は、図示しないが、リソグラフィの分野で良く
知られたあらゆる形態の、マスクおよびウェーハのそれのステージ上での正確な
位置を決定するための例えばレーザ干渉計を用いた位置決め測定システム、真空
システム、ステージの支持体、周囲への影響を抑制するための様々な振動吸収遮
断機構、および、適切な制御システムを含む。偏向システム５２は、マスク／ウ
ェーハのずれ、振動、加熱、および、その他の作用による位置的誤差を補正する
のに使用されてもよく、それは、きわめて小さな偏向振幅を使用するにすぎない
。
【００２１】 フォトサブシステムが、ステッパ型のシステムであれば、ウェーハ５８上の必
要とされる面積が、静止位置にあるマスクステージ２４およびウェーハステージ
６４の両方を用いて、露光される。したがって、一つ一つの露光の後に、マスク
ステージおよびウェーハステージの両方が、次の位置へ移動させられ（ステップ
され）、そして、さらなる露光が開始される前に、停止させられる。それぞれの
露光は、ウェーハ５８上のただ１つのチップ領域を露光することができるが、通
常、視野の大きさが制限されるために、チップは、いくつかのステップを用いて
形成されなければならない。スキャナの場合、スキャンニングリソグラフィとし
て良く知られているように、マスクステージ２４およびウェーハステージ６４の
両方が、使用される縮小率において、一定の速度で移動し、露光は、連続的であ
る。ステージ速度の比は、良く知られているように、総縮小率で決まる。
【００２２】 図１に示されるこのタンデム配列は、光・光学レンズシステム２８において、
電子・光学レンズシステム５０のひずみを光学的に補正するのに使用されてもよ
い。これは、より大きな露光視野を提供し、それは、システム全体のスループッ
トを増加させる。
【００２３】 ここで、図２を参照すると、レイ（ray）パスを説明するタンデム型光子およ
び電子ビームリソグラフィシステムの具体例７０が示される。システム７０の基
本的な構成要素は、ツール１０の類似する構成要素と同一かまたは等価であり、
すべての構成要素が示されているわけではないが、同一の符号が、説明のために
使用される。必要であれば、光学マスク１８が、光源１４とレンズシステム２８
との間で使用されてもよい。カソード３２および光電子放出層３４上に転写され
る画像３０は、電子３８を発生させ、それが、引出レンズまたは引出電極４２に
よって引き寄せられ、加速された電子４６によって、画像３０の虚画像を形成す
る。
【００２４】 加速された電子４６は、複数の発散電子ビーム７２、７４、および、７６を形
成し、そのそれぞれが、フォトカソード３２の様々な部分から放射される。発散
ビーム７２、７４、および、７６は、対物レンズ７８に入射するが、それは、レ
ンズ７８の異なる部分である。したがって、外側のビーム７２および７６は、対
物レンズ７８のそれぞれ異なる外側部分を通過するので、中央のビーム７４より
もぼやける。
【００２５】 ここで、図３を参照すると、本発明による改善された小型のタンデム型光子お
よび電子ビームリソグラフィシステムが図示され、その全体が、符号８０によっ
て示される。繰り返すと、システム８０の基本構成要素は、ツール１０の類似す
る構成要素と同一かまたは等価であり、すべての構成要素が示されているわけで
はないが、同一の符号が、説明のために使用される。上述したように、カソード
３２上へ入射する光の画像は、電子３８を発生させ、それが、引出電極４２の作
用を受けて、複数の発散ビーム８４、８４、および、８６を形成する。しかしな
がら、本発明によれば、システム８０には、視野レンズ８８が、引出レンズ４２
と対物レンズ７８との間に付加されている。
【００２６】 視野レンズ８８は、様々な構成で、電磁レンズまたは静電レンズに重ね合わせ
られてもよく、この視野レンズ８８は、電子４６によって形成された発散ビーム
を複数の収束ビーム８４、８４、および、８６として結像させ、そして、それら
は、対物レンズ７８のコマのない面または後方焦点面において、重なり合う。こ
れによって、ビーム８２、８４、および、８６のそれぞれは、レンズ７８の同じ
箇所または部分を通過する。そこでは、外側のビーム８２および８６が、中央の
ビーム８４と同じ量だけぼやける。これは、対物レンズ７８の必要最小限の中央
部分だけを使用することによって、広い描画領域全体にわたり、視野収差を最小
限に抑え、かつ、最善の解像度および最小の画像のひずみを対物レンズ７８が保
証するのを実現する。そして、対物レンズ７８は、光電子放出パターンを縮小し
、ウェーハ５８上に形成されたレジスト層６０上に複数の画像パターンビーム９
０を結像させる。
【００２７】 レンズシステム５０を備えたツール１０は、電極４２とレジスト６０との間に
約５０から８０センチメーター（ｃｍ）のカラム長を提供する。電子は、それら
が電極４２とレジスト層６０との間を移動するとき、お互いに、作用および干渉
することがあるため、長いカラムは、さらなるぼやけを発生させる。また、従来
型システム５０は、一般に、４つのレンズを含む。
【００２８】 電極４２にきわめて近接した視野レンズ８８の配置は、約１０から３０ｃｍの
きわめて小型のカラムを提供する。本発明の小型カラム８０は、ツール１０のカ
ラム長よりも少なくとも２から３倍は短いカラム長を提供する。これは、きわめ
て少ない電子間干渉によって、より鋭いビーム焦点を提供する。これは、より速
い描画速度およびより小さいフィーチャサイズの両方をシステム８０にもたらす
。
【００２９】 偏向システム５２（図示しない）が、２つのレンズ７８および８８間にオプシ
ョンとして配置されてもよい。また、システム５２は、両側に、かつ、対物レン
ズ７８の一部として、構成要素を含んでもよい。
【００３０】 ここで、図４を参照すると、さらなる改善された縮小システムの具体例が、符
号１００によって示される。システム１００は、対物レンズ７８によって、約５
の縮小率を提供する。０．１ミクロンのフィーチャサイズを得るには、約１０の
システム縮小率を必要とする。
【００３１】 システム１００においては、この場合もやはり、複数の電子ビーム１０２が、
引出電極４２から生成される。しかしながら、ビーム１０２は、視野レンズ８８
によって、収束ビームとして形成され、それが、ビーム制限アパーチャ１０４を
介して、縮小レンズ１０６上に結像する。縮小レンズ１０６は、中間画像１１０
を形成する複数のビーム１０８を形成し、そして、ビーム１０８は、システム８
０と同様に、対物レンズ７８上に結像する。そして、対物レンズ７８は、上述し
たように、複数の画像ビーム１１２をウェーハ５８上に結像させて、画像を形成
する。
【００３２】 視野寸法が大きくなるにつれて、引出電極４２の発散作用による収差も著しい
ものになる。これらの収差は、１００ナノメーター以下の解像度を実現するには
大きすぎる。これらの収差は、引出電極４２にきわめて近接して配置された視野
レンズ８８を使用することによって、大幅に減少する。レンズ８８は、軸からず
れた放射線４６のほぼすべてを、対物レンズ７８の中心の近傍にある最適点に結
像させる。
【００３３】 視野レンズ８８および対物レンズ７８を用いた結果として得られるデザインは
、パターン３０の有効寸法を最大にし、それは、カラムの長さを最小にし、非点
収差およびコマのようなひずみおよび軸ずれによる収差を大幅に減少させるのに
利用することができる。より短いカラム長によって電子間干渉を減少させること
によって、システムの総ビーム電流を増加させ、それによって、視野レンズシス
テム８０および１００のスループットを増大させる。
【００３４】 ここで、図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃを参照すると、本発明による改善さ
れた小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィシステムのさらなる視野レ
ンズの具体例が示される。
【００３５】 図５Ａにおいて、トライオード型視野レンズの構成またはシステムが図示され
、その全体が符号１２０で示される。画像３０は、フォトカソード３２上に結像
されたものとして示される。この構成において、視野レンズの収差を最小にする
ために、フォトカソード３２は、負の加速電圧に維持され、アノード１２２は、
グランド電位に維持される。トライオード型構成は、フォトカソード３２とアノ
ード１２２との間に配置されたもう１つの電極１２４を含む。電極１２４は、フ
ォトカソード３２の電圧よりも小さい負の加速電圧に維持され、対物レンズ７８
の近辺の位置１２６に交差結像されたビームを形成する。交差結像点の位置は、
電極１２４の形状および電圧を調節することによって、変更することもできる。
【００３６】 図５Ｂにおいて、テトロード型視野レンズの構成またはシステムが図示され、
その全体が符号１３０で示される。この構成１３０は、システム１２０にきわめ
て類似するが、さらにもう１つの結像電極１３２が付加され、それ単独で交差位
置１２６を制御する。
【００３７】 図５Ｃにおいて、電磁視野レンズの構成およびシステムが図示され、その全体
が符号１４０で示される。この構成１４０は、交差位置１２６を配置するのに、
良く知られているシュノーケル型電磁レンズ１４２と組み合わせたただ１つのア
ノード１２２のみを使用する。システム１３０および１４０によれば、システム
１２０よりも大きな電界強度をフォトカソード３２に印加することができ、それ
によって、より高い解像度を得ることができる。しかしながら、システム１２０
が、３つの構成の中で最も小さいひずみを有するかもしれない。
【００３８】 図１に示されてはいるが、光学マスク１８を使用するとき、光源１４は、米国
特許第４、７９６、０３８号および第５、３８６、２２１号に開示されるような
レーザパターンジェネレータであってもよい。これらの例においては、パターン
は、マスク１８を使用せずに、カソード３２で直接に生成される。
【００３９】 特定の実施の形態を参照して、本発明を説明したが、説明された実施の形態は
、本発明の例であり、本発明を限定するものと考えるべきではない。当業者には
明らかなように、ここで説明された実施の形態の様々なその他の適合および組み
合わせは、本発明の請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 親出願第Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／０４５、７２８号によるタンデム型光子およ
び電子ビームリソグラフィシステムの概略側面図である。
【図２】 タンデム型光子および電子ビームリソグラフィシステムの電子レイパスを示す
概略側面図である。
【図３】 本発明の一実施の形態による改善された小型のタンデム型光子および電子ビー
ムリソグラフィシステムの概略側面図である。
【図４】 本発明による改善された小型のタンデム型光子および電子ビームリソグラフィ
システムの第２の実施の形態の概略側面図である。
【図５Ａ】 本発明による改善された小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィシス
テムのさらなる実施の形態の概略側面図である。
【図５Ｂ】 本発明による改善された小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィシス
テムのさらなる実施の形態の概略側面図である。
【図５Ｃ】 本発明による改善された小型のタンデム型光子・電子ビームリソグラフィシス
テムのさらなる実施の形態の概略側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｔ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヴェネクラセン， リー， エイチ． アメリカ合衆国， カリフォルニア州， キャストロ ヴァレー， バッディング ロード 3445 Ｆターム(参考） 2H097 CA16 GB01 LA10 5C030 BB02 BB06 BB17 BC06 5C033 CC01 5C034 BB01 BB02 5F056 FA03 FA07 FA10

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に画像を結像させる方法であって、 フォトカソード上に画像を形成する段階と、 前記フォトカソードにおいて、前記画像を電子放出パターンに変換する段階と
    、 前記電子放出パターンの前記電子を加速して、電子ビームを形成する段階と、 視野レンズ構成を前記フォトカソードに近接して配置することによって、前記
    電子ビームを収束ビームとして結像させる段階と、 基板上に前記収束ビームを縮小して結像させて、そこに前記画像を形成する段
    階と、 を備えた方法。
  2. 【請求項２】 ひずみおよび視野収差を最小にする位置に焦点合わせされた
    視野レンズによって前記電子を結像させる段階を含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 対物レンズによって前記ビームを縮小する段階と、前記視野
    レンズを使用して、前記対物レンズの近傍の位置に結像する収束ビームを形成す
    る段階とを含む請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 画像を形成する段階が、光子に対して不透明な部分および透
    明な部分を含むマスクを照射して、画像を規定する段階と、前記画像を前記フォ
    トカソード上に転写する段階とを含む請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記基板上に収束ビームを縮小して結像させる段階の前に、
    まず、前記ビームを縮小して結像させる段階を含む請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 トライオード型視野レンズ構成を形成する段階を含む請求項
    １に記載の方法。
  7. 【請求項７】 テトロード型視野レンズ構成を形成する段階を含む請求項１
    に記載の方法。
  8. 【請求項８】 電磁視野レンズ構成を形成する段階を含む請求項１に記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 基板上に画像を結像させるシステムであって、 フォトカソード上に画像を形成する手段と、 前記フォトカソードにおいて、前記画像を電子放出パターンに変換する手段と
    、 電子ビームを形成する手段を含み、前記電子放出パターンの前記電子を加速す
    る手段と、 視野レンズ構成を前記フォトカソードに近接して配置することによって、前記
    電子ビームを収束ビームとして結像させる手段と、 基板上に前記収束ビームを縮小して結像させて、そこに前記画像を形成する手
    段と、 を備えたシステム。
  10. 【請求項１０】 ひずみおよび視野収差を最小にする位置に焦点合わせされ
    た視野レンズによって前記電子を結像させる手段を含む請求項９に記載のシステ
    ム。
  11. 【請求項１１】 対物レンズによって前記ビームを縮小する手段と、前記視
    野レンズを使用して、前記対物レンズの近傍の位置に結像する収束ビームを形成
    する手段とを含む請求項１０に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 画像を形成する前記手段が、光子に対して不透明な部分お
    よび透明な部分を含むマスクを照射して、画像を規定する手段と、前記画像を前
    記フォトカソード上に転写する手段とを含む請求項９に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記基板上に収束ビームを縮小して結像させる前に、まず
    、前記ビームを縮小して結像させる手段を含む請求項９に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 トライオード型視野レンズ構成で形成された前記視野レン
    ズ構成を含む請求項９に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 テトロード型視野レンズ構成で形成された前記視野レンズ
    構成を含む請求項９に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 電磁視野レンズ構成で形成された前記視野レンズ構成を含
    む請求項９に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 基板上に画像を結像させるシステムであって、 光源と、 前記光源によって照射されたときに画像を規定するマスクを保持するためのホ
    ルダーと、 前記画像を電子放出パターンに変換する光変換装置と、 前記電子放出パターンの前記電子を加速する引出装置と、 前記電子ビームを結像させる視野レンズと、 前記基板上に前記電子ビームを縮小して結像させて、そこに前記画像を形成す
    る対物レンズと、 を備えたシステム。
  18. 【請求項１８】 前記視野レンズが、電磁視野レンズを備えた請求項１７に
    記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記視野レンズが、静電視野レンズを備えた請求項１７に
    記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記視野レンズが、トライオード型視野レンズを備えた請
    求項１７に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記視野レンズが、テトロード型視野レンズを備えた請求
    項１７に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記視野レンズが、電磁視野レンズを備えた請求項１７に
    記載のシステム。
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