JP2003324050A

JP2003324050A - 露光装置及びカソード製造方法

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Publication number: JP2003324050A
Application number: JP2002127211A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yasuda; 洋安田; Takeshi Haraguchi; 岳士原口
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来のカソードにおいては、電子ビームの照
射により先端部が消耗して先端の平面の形状が変化する
結果、電子ビームの照射特性が変化するという問題があ
った。この課題を解決して、電子ビームを安定に生成す
る電子ビーム露光装置を提供する。【解決手段】ウェハに所望のパターンを露光する露光
装置であって、ジルコニウムを表面に拡散したタングス
テンにより形成され、先端が略平面であるカソードを有
し、電子ビームを生成する電子銃を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及びカソ
ード製造方法に関する。特に本発明は、ウェハに所望の
パターンを露光する露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高い均一性を有する電子ビームを
生成するため、先端を平面で構成したカソードから電子
ビームを引き出す電子ビーム露光方法が知られている。
例えば、特開平３−１１４２１５号公報には、ランタン
ヘキサボーラサイド、硼化物単結晶等により形成された
カソードを用いる方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカソー
ドにおいては、電子ビームの照射により先端部が消耗し
て先端の平面の形状が変化する結果、電子ビームの照射
特性が変化するという問題があった。例えば、ランタン
ヘキサボーラサイドは昇華性を有するため、カソードを
ランタンヘキサボーラサイドにより形成した場合、先端
の平面の形状が消耗により変化する。そのため、高い均
一性を有する電子ビームを長期間安定して生成する電子
ビーム露光装置を提供するのは困難であった。

【０００４】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる露光装置及びカソード製造方法を提供するこ
とを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独
立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また
従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第１の形
態によると、ウェハに所望のパターンを露光する露光装
置であって、ジルコニウムを表面に拡散したタングステ
ンにより形成され、先端が略平面であるカソードを有
し、電子ビームを生成する電子銃を備える。開口部を有
し、電子ビームを所望の矩形に成形するマスクを更に備
え、カソードの先端の略平面の面積は、当該開口部の面
積の１／４〜１／２５であってよい。

【０００６】開口部を有し、電子ビームを所望の矩形に
成形するマスクを更に備え、カソードの先端の略平面
は、当該開口部の形状と類似した形状を有してよい。カ
ソードの先端の略平面は、四角形状であってよい。先端
の略平面は、タングステンの結晶の＜１，０，０＞面に
対応してよい。

【０００７】本発明の第２の形態によると、複数の電子
ビームにより、ウェハに所望のパターンを露光する露光
装置であって、ジルコニウムを表面に拡散したタングス
テンにより形成され、先端が略平面であるカソードを有
し、電子ビームを生成する複数の電子銃を備える。複数
の電子ビームを収束する複数のレンズを更に備え、カソ
ードの先端の略平面は円形状であり、カソードの先端の
略平面の直径は、複数のレンズの間隔の１／３１２５〜
１／６２５であってよい。先端の略平面は、タングステ
ンの結晶の＜１，０，０＞面に対応してよい。

【０００８】本発明の第３の形態によると、電子ビーム
を生成する電子銃のカソードを製造するカソード製造方
法であって、タングステンのワイヤを準備する準備工程
と、当該ワイヤを電解研磨して、当該ワイヤの先端を錐
形状にする電解研磨工程と、当該ワイヤの先端を研磨
し、当該錐形状の先端に、当該ワイヤの直径方向におけ
る断面と平行な略平面を形成する先端研磨工程とを備え
る。

【０００９】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。

【００１１】図１は、本発明の一実施形態に係る露光装
置の一例である電子ビーム露光装置１００の構成を示
す。電子ビーム露光装置１００は、複数の電子ビームに
より、ウェハ４４に所望のパターンを露光する。電子ビ
ーム露光装置１００は、電子ビームによりウェハ４４に
所定の露光処理を施す露光部１５０と、露光部１５０に
含まれる各構成の動作を制御する制御系１４０とを備え
る。

【００１２】露光部１５０は、筐体８内部において複数
の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に
成形する電子ビーム成形手段１１０と、複数の電子ビー
ムをウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビ
ームに対して独立に切替える照射切替手段１１２と、ウ
ェハ４４に転写されるパターンの像の向き及びサイズを
調整するウェハ用投影系１１４とを含む電子光学系を備
える。また、露光部１５０は、パターンを露光すべきウ
ェハ４４を載置するウェハステージ４６と、ウェハステ
ージ４６を駆動するウェハステージ駆動部４８とを含む
ステージ系を備える。

【００１３】電子ビーム成形手段１１０は、複数の電子
ビームを発生させる電子ビーム発生部１０と、電子ビー
ムを通過させることにより、照射された電子ビームの断
面形状を成形する複数の開口部を有する第１電子ビーム
成形部１４及び第２電子ビーム成形部２２と、複数の電
子ビームをそれぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの
焦点を調整する第１多軸電子レンズ１６と、第１電子ビ
ーム成形部１４を通過した複数の電子ビームを独立に偏
向する第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部２０とを
有する。そして、第２電子ビーム成形部２２は、基板
と、基板に設けられた複数の成形開口部と、基板を加熱
する基板加熱部とを含む。

【００１４】ここで、電子ビーム発生部１０、第１電子
ビーム成形部１４、及び第２電子ビーム成形部２２につ
いて更に詳しく説明する。電子ビーム発生部１０は、電
子ビームを生成する複数の電子銃１０４と、電子銃１０
４が形成される基材１０６とを有する。また、電子銃１
０４は、熱電子を発生させるカソード１２と、カソード
１２を囲むように形成され、カソード１２で発生した熱
電子を安定させるグリッド１０２とを含む。カソード１
２とグリッド１０２とは、電気的に絶縁されることが望
ましい。また、電子ビーム発生部１０は、基材１０６
に、複数の電子銃１０４を、所定の間隔に有することに
より、電子銃アレイを形成する。

【００１５】第１電子ビーム成形部１４及び第２電子ビ
ーム成形部２２は、複数の開口部を有し、複数の電子銃
１０４が生成した複数の電子ビームをそれぞれ所望の矩
形に成形するマスクの一例である。本実施形態におい
て、第１電子ビーム成形部１４及び第２電子ビーム成形
部２２は、可変矩形露光マスクである。別の実施例にお
いて、第１電子ビーム成形部１４及び第２電子ビーム成
形部２２は、例えばブロック露光マスクであってもよ
い。

【００１６】照射切替手段１１２は、複数の電子ビーム
を独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整する第
２多軸電子レンズ２４と、複数の電子ビームをそれぞれ
独立に偏向させることにより、それぞれの電子ビームを
ウェハ４４に照射するか否かを、それぞれの電子ビーム
に対して独立に切替えるブランキング電極アレイ２６
と、電子ビームを通過させる複数の開口部を含み、ブラ
ンキング電極アレイ２６で偏向された電子ビームを遮蔽
する電子ビーム遮蔽部材２８とを有する。他の例におい
てブランキング電極アレイ２６は、ブランキング・アパ
ーチャ・アレイ・デバイスであってもよい。

【００１７】ウェハ用投影系１１４は、複数の電子ビー
ムをそれぞれ独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小
する第３多軸電子レンズ３４と、複数の電子ビームをそ
れぞれ独立に集束し、複数の電子ビームの焦点を調整す
る第４多軸電子レンズ３６と、複数の電子ビームをウェ
ハ４４の所望の位置に、それぞれの電子ビームに対して
独立に偏向する偏向部３８と、ウェハ４４に対する対物
レンズとして機能し、複数の電子ビームをそれぞれ独立
に集束する第５多軸電子レンズ５２とを有する。

【００１８】制御系１４０は、個別制御部１２０及び統
括制御部１３０を備える。個別制御部１２０は、電子ビ
ーム制御部８０と、多軸電子レンズ制御部８２と、成形
偏向制御部８４と、ブランキング電極アレイ制御部８６
と、偏向制御部９２と、ウェハステージ制御部９６とを
有する。統括制御部１３０は、例えばワークステーショ
ンであって、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統
括制御する。

【００１９】電子ビーム制御部８０は、電子ビーム発生
部１０を制御する。多軸電子レンズ制御部８２は、第１
多軸電子レンズ１６、第２多軸電子レンズ２４、第３多
軸電子レンズ３４、第４多軸電子レンズ３６及び第５多
軸電子レンズ５２に供給する電流を制御する。成形偏向
制御部８４は、第１成形偏向部１８及び第２成形偏向部
２０を制御する。ブランキング電極アレイ制御部８６
は、ブランキング電極アレイ２６に含まれる偏向電極に
印加する電圧を制御する。偏向制御部９２は、偏向部３
８に含まれる複数の偏向器が有する偏向電極に印加する
電圧を制御する。ウェハステージ制御部９６は、ウェハ
ステージ駆動部４８を制御し、ウェハステージ４６を所
定の位置に移動させる。

【００２０】本実施形態に係る電子ビーム露光装置１０
０の動作について説明する。まず、電子ビーム発生部１
０は、複数の電子ビームを生成する。第１電子ビーム成
形部１４は、電子ビーム発生部１０により発生され、第
１電子ビーム成形部１４に照射された複数の電子ビーム
を、第１電子ビーム成形部１４に設けられた複数の開口
部を通過させることにより成形する。他の例において
は、電子ビーム発生部１０において発生した電子ビーム
を複数の電子ビームに分割する手段を更に有することに
より、複数の電子ビームを生成してもよい。

【００２１】第１多軸電子レンズ１６は、矩形に成形さ
れた複数の電子ビームを独立に集束し、第２電子ビーム
成形部２２に対する電子ビームの焦点を、電子ビーム毎
に独立に調整する。第１成形偏向部１８は、第１電子ビ
ーム成形部１４において矩形形状に成形された複数の電
子ビームを、第２電子ビーム成形部における所望の位置
に照射するように、それぞれ独立に偏向する。

【００２２】第２成形偏向部２０は、第１成形偏向部１
８で偏向された複数の電子ビームを、第２電子ビーム成
形部２２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２
電子ビーム成形部２２に照射する。そして矩形形状を有
する複数の開口部を含む第２電子ビーム成形部２２は、
第２電子ビーム成形部２２に照射された矩形の断面形状
を有する複数の電子ビームを、ウェハ４４に照射すべき
所望の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。
このとき、第２電子ビーム成形部２２において、基板加
熱部は、ウェハ４４に照射されるべき電子ビームの断面
形状に基づいて、成形開口部が設けられた基板を加熱
し、基板の形状を一定に保つ。

【００２３】第２多軸電子レンズ２４は、複数の電子ビ
ームを独立に集束して、ブランキング電極アレイ２６に
対する電子ビームの焦点を、それぞれ独立に調整する。
そして、第２多軸電子レンズ２４により焦点がそれぞれ
調整された複数の電子ビームは、ブランキング電極アレ
イ２６に含まれる複数のアパーチャを通過する。

【００２４】ブランキング電極アレイ制御部８６は、ブ
ランキング電極アレイ２６における各アパーチャの近傍
に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御す
る。ブランキング電極アレイ２６は、偏向電極に印加さ
れる電圧に基づいて、電子ビームをウェハ４４に照射さ
せるか否かを切替える。

【００２５】ブランキング電極アレイに２６により偏向
されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３４を通過
する。そして第３多軸電子レンズ３４は、第３多軸電子
レンズ３４を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小
する。縮小された電子ビームは、電子ビーム遮蔽部材２
８に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽
部材２８は、ブランキング電極アレイ２６により偏向さ
れた電子ビームを遮蔽する。電子ビーム遮蔽部材２８を
通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３６に入射
される。そして第４多軸電子レンズ３６は、入射された
電子ビームをそれぞれ独立に集束し、偏向部３８に対す
る電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。第４多軸電子
レンズ３６により焦点が調整された電子ビームは、偏向
部３８に入射される。

【００２６】偏向制御部９２は、偏向部３８に含まれる
複数の偏向器を制御し、偏向部３８に入射されたそれぞ
れの電子ビームを、ウェハ４４に対して照射すべき位置
にそれぞれ独立に偏向する。第５多軸電子レンズ５２
は、第５多軸電子レンズ５２を通過するそれぞれの電子
ビームのウェハ４４に対する焦点を調整する。そしてウ
ェハ４４に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子
ビームは、ウェハ４４に対して照射すべき所望の位置に
照射される。

【００２７】露光処理中、ウェハステージ駆動部４８
は、ウェハステージ制御部９６からの指示に基づき、一
定方向にウェハステージ４６を連続移動させるのが好ま
しい。そして、ウェハ４４の移動に合わせて、電子ビー
ムの断面形状をウェハ４４に照射すべき形状に成形し、
ウェハ４４に照射すべき電子ビームを通過させるアパー
チャを定め、さらに偏向部３８によりそれぞれの電子ビ
ームをウェハ４４に対して照射すべき位置に偏向させる
ことにより、ウェハ４４に所望の回路パターンを露光す
ることができる。

【００２８】図２は、本実施形態に係るカソード１２の
一例を示す。カソード１２は、ジルコニウムを表面に拡
散したタングステンにより形成される。カソード１２
は、台部２０６、中間部２０４、及び先端平面２０２を
有する。カソード１２は、先端平面２０２からウェハ４
４（図１参照）に対する方向である照射方向に電子ビー
ムを照射する。

【００２９】台部２０６、中間部２０４、及び先端平面
２０２は一体に形成される。台部２０６は、一端２１０
が基材１０６（図１参照）の表面に固定され、一端２１
０から照射方向に延伸して形成された略円柱体である。
中間部２０４は、台部２０６の他端から照射方向に延伸
して形成された略円錐台体であり、底面において台部２
０６と接続する。従って、中間部２０４における照射方
向に垂直な断面積は、照射方向に対して漸減する。

【００３０】カソード１２の先端の略平面である先端平
面２０２は、中間部２０４における、照射方向に略垂直
な円形状の端面である。先端平面２０２は、中間部２０
４を挟んで台部２０６と対向する。尚、先端平面２０２
の面積は、第１電子ビーム成形部１４における開口部の
面積の１／４〜１／２５であるのが好ましい。この場
合、カソード１２は、適切な断面積を有する電子ビーム
を生成することができる。更には、先端平面２０２の面
積は、第２電子ビーム成形部２２における開口部の面積
の１／４〜１／２５であってよい。

【００３１】本実施形態において、先端平面２０２は、
タングステンの結晶の＜１，０，０＞面に対応する略平
面である。そのため、カソード１２は高い輝度を有する
電子ビームを生成することができる。

【００３２】また、先端平面２０２は、ジルコニウムを
表面に拡散したタングステンの面である。ここで、ジル
コニウムが表面に拡散されたタングステンの仕事函数
は、例えば、ランタンヘキサボーラサイドの仕事函数
（約２．６ｅＶ）と同程度である。そのため、本実施形
態によれば、高い輝度を有する電子ビームを生成するこ
とができる。

【００３３】また、本実施形態において、カソード１２
は約１６００度の温度において電子ビームを照射する。
ここで、タングステンの融点は約４０００度であり、約
１６００度の温度において、タングステンの形状は安定
である。そのため、カソード１２は、電子ビームの照射
による先端部の消耗が小さい。

【００３４】更に、本実施形態において、ジルコニウム
は、タングステン表面を拡散する。そのため、本実施形
態によれば、カソード１２からジルコニウムの一部が蒸
発した場合であっても、安定な電子発生効率で電子ビー
ムを生成することができる。

【００３５】また、ジルコニウムが表面に拡散されたタ
ングステンは、非昇華性である。そのため、例えばラン
タンヘキサボーラサイド等の昇華性の材料により形成さ
れたカソードと異なり、高い温度においても安定に、高
い輝度を有する電子ビームを生成することができる。す
なわち、本実施形態によれば、高い均一性を有する電子
ビームを安定して生成する電子ビーム露光装置を提供す
ることができる。

【００３６】図３は、露光部１５０の詳細を示す。本実
施形態において、第５多軸電子レンズ５２は、複数の電
子ビームを収束する複数のレンズ２０８を含む。複数の
レンズ２０８のそれぞれは、複数の電子ビームのそれぞ
れに対応し、対応する電子ビームを収束することによ
り、当該電子ビームの焦点を調整する。本実施形態にお
いて、複数のレンズ２０８は、約２５ｍｍの間隔（Ｌ）
で配列して形成される。これにより、レンズ２０８は、
電子ビームを、約４ｍｒａｄの収束角αでウェハ４４に
入射させる。

【００３７】以下、カソード１２が生成する電子ビーム
の輝度βについて説明する。カソード１２は、ウェハ４
４の表面に塗布されたレジストを適切に感光させるた
め、ウェハ４４の表面における電流密度ｊが適切にレジ
ストを感光させる範囲となる輝度βの電子ビームを生成
する。本実施形態において、カソード１２は、電流密度
ｊが約２５〜４００Ａ／ｃｍ^２となる輝度βの電子ビー
ムを生成する。更には、カソード１２は、電流密度ｊが
約１００〜３５０Ａ／ｃｍ^２となる輝度βの電子ビーム
を生成するのが好ましい。

【００３８】ここで、ウェハ４４の表面における電流密
度ｊは、電子ビームの輝度β、及び電子ビームがウェハ
４４に入射する収束角αと、ｊ＝π×α^２×βの関係を
有する。すなわち、本実施形態において、カソード１２
は、約０．５〜８Ａ／ｃｍ^２・Ｓｔｒの輝度βの電子ビ
ームを生成する。更には、カソード１２は、約２〜７Ａ
／ｃｍ^２・Ｓｔｒの輝度βの電子ビームを生成するのが
好ましい。

【００３９】図４は、電子ビームに対する加速電圧を５
０ｋＶとし、カソード１２の温度を約１６００度とした
場合に実験的に得られた、先端平面２０２（図２参照）
の直径と、カソード１２（図２参照）が生成する電子ビ
ームの輝度βとの関係の一例を示すグラフである。図４
に示すように、電子ビームの輝度βは、先端平面２０２
の直径に対して漸減する。

【００４０】ここで、カソード１２は、先端平面２０２
の面積に対応する輝度βの電子ビームを生成する。従っ
て、本実施形態において、約０．５〜８Ａ／ｃｍ^２・Ｓ
ｔｒの輝度βの電子ビームを生成するカソード１２の先
端平面２０２は、約５〜５０μｍの直径を有する。従っ
て、先端平面２０２の直径は、複数のレンズ２０８（図
３参照）の間隔（Ｌ＝２５ｍｍ）の約１／５０００〜１
／５００となる。

【００４１】更には、先端平面２０２は、約２〜７Ａ／
ｃｍ^２・Ｓｔｒの輝度βに対応する約８〜４０μｍの直
径を有するのが好ましい。この場合、平面先端平面２０
２の直径は、複数のレンズ２０８の間隔（Ｌ＝２５ｍ
ｍ）の約１／３１２５〜１／６２５である。本実施形態
によれば、適切な輝度βの電子ビームを生成するカソー
ドを備える露光装置を提供することができる。

【００４２】図５は、本実施形態に係るカソード１２を
製造するカソード製造方法を示すフローチャートであ
る。カソード製造方法は、準備工程Ｓ１０２、電解研磨
工程Ｓ１０４、先端研磨工程Ｓ１０６、及びジルコニウ
ム付加工程Ｓ１０８を備える。

【００４３】準備工程Ｓ１０２は、タングステンのワイ
ヤを準備する。本実施形態において、準備工程Ｓ１０２
は、断面の形状が円形状であるワイヤを準備する。別の
実施例において、準備工程１０２は、断面の形状が四角
形状であるワイヤを準備してよい。この場合、準備工程
１０２は、断面の形状が正方形状であるワイヤを準備す
るのが好ましい。

【００４４】電解研磨工程Ｓ１０４は、当該ワイヤを電
解研磨し、当該ワイヤの先端を錐形状にすることによ
り、中間部２０４（図２参照）の側面に対応する面を形
成する。また、先端研磨工程Ｓ１０６は、当該ワイヤの
先端を研磨して、当該錐形状の先端に、当該ワイヤの直
径方向における断面と平行な先端平面２０２（図２参
照）に対応する面を形成する。

【００４５】ジルコニウム付加工程Ｓ１０８は、ワイヤ
の表面にジルコニウムを付加する。ジルコニウム付加工
程Ｓ１０８は、例えば、台部２０６（図２参照）の側面
に対応する面にジルコニウムを含むレザバ（蓄積器）を
取り付けることにより、ジルコニウムを付加する。この
場合、例えば、環状の、ジルコニウムを含むレザバを当
該側面に取り付けてよい。細線状の、ジルコニウムを含
むレザバを当該側面に対応する面に巻き付けることによ
り当該取り付けを行ってもよい。別の実施例において
は、ジルコニウムのワイヤを当該側面に対応する面に巻
き付けてもよい。

【００４６】本実施形態においては、電子ビーム露光装
置１００の使用時にカソード１２を加熱することにより
先端平面２０２に対応する面にジルコニウムを拡散させ
る。別の実施例においては、ワイヤを加熱することによ
り、先端平面２０２に対応する面にジルコニウムを拡散
させるジルコニウム拡散工程を更に備えてもよい。

【００４７】図６は、本実施形態に係るカソード１２の
別の例を示す。図６において、図２と同じ符号を付した
構成は、図２における構成と同一又は同様の機能を有す
る。

【００４８】図６（ａ）において、カソード１２は、直
方体状の台部２０６と、四角錐台体状の中間部２０４
と、四角形状の先端平面２０２とを有する。本例におい
て、第１電子ビーム成形部１４（図１参照）の開口部
は、先端平面２０２と類似した形状である四角形状を有
するのが好ましい。この場合、カソード１２は、断面形
状が四角形状の電子ビームを、四角形状の開口部を有す
る第１電子ビーム成形部１４に対して照射する。そのた
め、第１電子ビーム成形部１４は、効率よく、電子ビー
ムを所望の矩形に成形することができる。尚、先端平面
２０２は、第１電子ビーム成形部１４の開口部の形状と
相似形に類似してもよく、第１電子ビーム成形部１４の
開口部と大きさが異なってもよい。

【００４９】図６（ｂ）において、カソード１２は、直
方体状の台部２０６と、四角形状の底面及び円形状の上
面を有する錐台体状の中間部２０４と、円形状の先端平
面２０２とを有する。本例においては、先端平面２０２
が円形状であるため、電解研磨工程Ｓ１０４（図５参
照）における電解研磨を容易に行うことができる。ま
た、台部２０６は直方体状であるため、製造時の取扱を
容易に行うことができる。

【００５０】以上、本発明を実施形態を用いて説明した
が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に
は限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改
良を加えることができる。そのような変更または改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。

【００５１】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば電子ビームを安定に生成する電子ビーム露光装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置
１００の構成を示す図である。

【図２】本実施形態に係るカソード１２の一例を示す図
である。

【図３】露光部１５０の詳細を示す図である。

【図４】先端平面２０２の直径と、カソード１２が生成
する電子ビームの輝度βとの関係の一例を示すグラフで
ある。

【図５】本実施形態に係るカソード１２を製造するカソ
ード製造方法を示すフローチャートである。

【図６】本実施形態に係るカソード１２の別の例を示す
図である。図６(ａ)は、カソード１２の別の例を示す図
である。図６(ｂ)は、カソード１２の別の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

８・・・筐体、１０・・・電子ビーム発生部、１２・・
・カソード、１４・・・第１電子ビーム成形部、１６・
・・第１多軸電子レンズ、１８・・・第１成形偏向部、
２０・・・第２成形偏向部、２２・・・第２電子ビーム
成形部、２４・・・第２多軸電子レンズ、２６・・・ブ
ランキング電極アレイ、２８・・・電子ビーム遮蔽部
材、３４・・・第３多軸電子レンズ、３６・・・第４多
軸電子レンズ、３８・・・偏向部、４４・・・ウェハ、
４６・・・ウェハステージ、４８・・・ウェハステージ
駆動部、５２・・・第５多軸電子レンズ、８０・・・電
子ビーム制御部、８２・・・多軸電子レンズ制御部、８
４・・・成形偏向制御部、８６・・・ブランキング電極
アレイ制御部、９２・・・偏向制御部、９６・・・ウェ
ハステージ制御部、１００・・・電子ビーム露光装置、
１０２・・・グリッド、１０４・・・電子銃、１０６・
・・基材、１１０・・・電子ビーム成形手段、１１２・
・・照射切替手段、１１４・・・ウェハ用投影系、１２
０・・・個別制御系、１３０・・・統括制御部、１４０
・・・制御系、１５０・・・露光部、２０２・・・先端
平面、２０４・・・中間部、２０６・・・台部、２０８
・・・レンズ、２１０・・・一端、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C030 BB02 5C034 BB01 BB02 5F056 EA02 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェハに所望のパターンを露光する露光
装置であって、ジルコニウムを表面に拡散したタングステンにより形成
され、先端が略平面であるカソードを有し、電子ビーム
を生成する電子銃を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】開口部を有し、前記電子ビームを所望の
矩形に成形するマスクを更に備え、前記カソードの先端の略平面の面積は、前記開口部の面
積の１／４〜１／２５であることを特徴とする請求項１
に記載の露光装置。
【請求項３】開口部を有し、前記電子ビームを所望の
矩形に成形するマスクを更に備え、前記カソードの先端の略平面は、前記開口部の形状と類
似した形状を有することを特徴とする請求項１に記載の
露光装置。
【請求項４】前記カソードの先端の略平面は、四角形
状であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】複数の電子ビームにより、ウェハに所望
のパターンを露光する露光装置であって、ジルコニウムを表面に拡散したタングステンにより形成
され、先端が略平面であるカソードを有し、電子ビーム
を生成する複数の電子銃を備えることを特徴とする露光
装置。
【請求項６】前記複数の電子ビームを収束する複数の
レンズを更に備え、前記カソードの先端の略平面は円形状であり、前記カソ
ードの先端の略平面の直径は、前記複数のレンズの間隔
の１／３１２５〜１／６２５であることを特徴とする請
求項５に記載の露光装置。
【請求項７】前記先端の略平面は、前記タングステン
の結晶の＜１，０，０＞面に対応することを特徴とする
請求項1又は５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項８】電子ビームを生成する電子銃のカソード
を製造するカソード製造方法であって、タングステンのワイヤを準備する準備工程と、前記ワイヤを電解研磨して、前記ワイヤの先端を錐形状
にする電解研磨工程と、前記ワイヤの先端を研磨し、前記錐形状の先端に、前記
ワイヤの直径方向における断面と平行な略平面を形成す
る先端研磨工程とを備えることを特徴とするカソード製
造方法。