JP2003332204A - 露光装置、及び電子銃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハを効率よく且つ精度よく露光できる露
光装置を提供する。 【解決手段】 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、電子ビームを生成す
る電子銃と、電子ビームから、複数のサブ電子ビームを
生成するビームスプリッタと、複数のサブ電子ビームの
それぞれを所望の形状に成形する第１アパーチャと、ビ
ームスプリッタの表面における、電子ビームの電流分布
のピークが、開口部内に位置するように、電子ビームを
偏向する第１偏向部とを備え、電子銃は、電子ビームを
照射するべき方向に突出した突出部を複数のサブ電子ビ
ームと同数含む、カソードを有する。また、

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハを露光する
露光装置、及び電子ビームを生成する電子銃に関する。
特に本発明は、複数の電子ビームによりウェハを露光す
る露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェハを露光する露光装置は、１
つの電子銃から１つの電子ビームを生成し、ウェハを露
光していた。このため、複数の電子ビームによってウェ
ハを露光する場合、電子ビームと同数の電子銃が必要で
あった。また、１つの電子ビームを複数の電子ビームに
分割して露光する露光装置があるが、それぞれの電子ビ
ームの形状及び偏向量を制御することが困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、１つ
の電子銃から１つの電子ビームを生成する露光装置の場
合、電子ビームと同数の電子銃が必要となるため、電子
ビームの本数を増やし、ウェハ露光のスループットを向
上させることが困難であった。また、１つの電子ビーム
を複数の電子ビームに分割して露光する露光装置の場
合、それぞれの電子ビームを制御することが困難である
ため、ウェハを精度よく露光することが困難であった。

【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電子銃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、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、電子ビームを生成する
電子銃と、電子ビームから、複数のサブ電子ビームを生
成するビームスプリッタと、複数のサブ電子ビームのそ
れぞれを所望の形状に成形する第１アパーチャとを備え
ることを特徴とする露光装置を提供する。

【０００６】電子銃は、電子ビームを照射するべき方向
に突出した突出部を複数のサブ電子ビームと同数含む、
カソードを有することが好ましい。また、ビームスプリ
ッタは、電子ビームから、複数のサブ電子ビームを生成
するための複数の開口部を有し、露光装置は、ビームス
プリッタの表面における、電子ビームの電流分布のピー
クが、開口部内に位置するように、電子ビームを偏向す
る第１偏向部を更に備えることが好ましい。

【０００７】複数の突出部はそれぞれ電子ビームを生成
し、ビームスプリッタは、それぞれが複数の突出部のい
ずれかに対応する複数の開口部を有し、第１偏向部は、
ビームスプリッタにおける、複数の突出部がそれぞれ生
成した電子ビームの電流分布のピークが、対応する開口
部内に位置するように、それぞれの電子ビームを偏向し
てよい。

【０００８】露光装置は、複数の突出部が生成する電子
ビームの強度に基づいて、サブ電子ビームがウェハに照
射される照射時間を制御するブランキングアレイを更に
備えてよい。ブランキングアレイは、それぞれのサブ電
子ビームによる露光量が略一定になるように、照射時間
を制御することが好ましい。

【０００９】第１偏向部は、電子銃が生成した電子ビー
ムの照射範囲が拡大するように、電子ビームを偏向する
第１レンズと、第１レンズが偏向した電子ビームの照射
方向が、サブ電子ビームの照射方向と平行になるよう
に、電子ビームを偏向する第２レンズとを有してよい。
１偏向部は、複数の突出部が生成した電子ビームを、対
応する開口部に偏向する第１レンズと、第１レンズが偏
向した複数の電子ビームの照射方向が、サブ電子ビーム
の照射方向と平行になるように、複数の電子ビームを偏
向して、開口部に照射する第２レンズとを有してよい。

【００１０】複数の突出部は、共通の電極に電気的に接
続され、露光装置は、共通の電極に電気的に接続される
電源を更に備えてよい。第１アパーチャは、それぞれが
複数のサブ電子ビームのいずれかに対応し、対応するサ
ブ電子ビームを所望の形状に成形する複数のマスクを有
し、複数のマスクは、複数のマスクが配列された方向に
対して、それぞれ異なる角度で設けられてよい。マスク
は、対応するサブ電子ビームがウェハに照射されるべき
パターンを有するブロックマスクであって、ウェハにお
いて、パターンに対して第１の方向で隣接して照射され
るサブ電子ビームに対応するブロックマスクは、パター
ンに対して第１の方向と異なる第２の方向で隣接して設
けられてよい。

【００１１】第１アパーチャは矩形の開口部を複数有
し、露光装置は、複数のサブ電子ビームのそれぞれを矩
形に成形し、矩形の開口部を複数有する第２アパーチャ
と、第１アパーチャによって矩形に成形された複数のサ
ブ電子ビームのそれぞれを、第２アパーチャの開口部に
対して所望の位置に偏向することにより、サブ電子ビー
ムを所望の矩形に成形する第２偏向部とを更に備えてよ
い。

【００１２】第２偏向部は、第１アパーチャから、第２
アパーチャの方向に、焦点距離ｆだけ離れて設けられた
第１微少レンズと、第２アパーチャから、第１アパーチ
ャの方向に、焦点距離ｆだけ離れ、第１微少レンズか
ら、第２アパーチャの方向に、距離２ｆだけ離れて設け
られた第２微少レンズとを有してよい。

【００１３】第２偏向部は、偏向中心が第１微少レンズ
の焦点位置となる複数の偏向器を更に有してよい。露光
装置は、所望の矩形に成形された複数のサブ電子ビーム
のそれぞれを、独立に偏向する第３偏向部と、第３偏向
部が偏向した複数のサブ電子ビームのそれぞれを、共通
に偏向する第４偏向部とを更に備えてよい。

【００１４】本発明の第２の形態においては、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、電子ビームを照射するべき方向に突出
した突出部を複数の電子ビームと同数含むカソードを有
する、電子銃を備えることを特徴とする露光装置を提供
する。

【００１５】本発明の第３の形態においては、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、電子ビームを生成する電子銃と、電子銃が生
成した電子ビームの照射範囲が拡大するように、電子ビ
ームを偏向する第１レンズと、第１レンズが偏向した電
子ビームの照射方向が、電子ビームを照射するべき照射
方向と平行になるように、電子ビームを偏向する第２レ
ンズと、第２レンズが偏向した電子ビームから、複数の
サブ電子ビームを生成するビームスプリッタとを有する
ことを特徴とする露光装置を提供する。

【００１６】本発明の第４の形態においては、電子ビー
ムを生成する電子銃であって、電子ビームを照射するべ
き方向に突出した複数の突出部を有するカソードと、複
数の突出部のそれぞれと共通に接続される電極とを備
え、電極は、電子銃に電力を供給する電源と電気的に接
続されることを特徴とする電子銃を提供する。

【００１７】本発明の第５の形態においては、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、それぞれが複数の電子ビームのいずれ
かを生成する複数の電子銃と、それぞれが複数の電子ビ
ームのいずれかに対応し、対応する電子ビームから、複
数のサブ電子ビームをそれぞれ生成する複数のビームス
プリッタと、それぞれが複数のビームスプリッタのいず
れかに対応し、対応するビームスプリッタが生成した複
数のサブ電子ビームのそれぞれを所望の形状に成形する
複数の第１アパーチャとを備えることを特徴とする露光
装置を提供する。

【００１８】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。

【００１９】

【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。

【００２０】図１は、本発明の実施形態に係る露光装置
１００の構成の一例を示す。露光装置１００は、電子ビ
ームによりウェハ２００を露光する。露光装置１００
は、電子銃１０、第１偏向部２０、ビームスプリッタ３
０、第１アパーチャ４０、第２偏向部５０、第２アパー
チャ６０、第３偏向部７０、ブランキングアレイ８０、
及び第４偏向部９０を備える。

【００２１】電子銃１０は電子ビームを生成し、ビーム
スプリッタ３０に照射する。第１偏向部２０は、電子銃
１０が生成した電子ビームを所望の偏向量だけ偏向さ
せ、ビームスプリッタ３０の所望の位置に照射させる。
ビームスプリッタ３０は、電子ビームから複数のサブ電
子ビームを生成する。

【００２２】第１アパーチャ４０、第２偏向部５０、及
び第２アパーチャ６０は、複数のサブ電子ビームのそれ
ぞれを所望の形状に成形する。例えば、複数のサブ電子
ビームを所望の矩形に成形してよく、また所望のブロッ
クパターンに成形してもよい。

【００２３】ブランキングアレイ８０は、所望の形状に
成形された複数のサブ電子ビームのそれぞれを、ウェハ
２００に露光するか否かを切り替える。第３偏向部７０
は、複数のサブ電子ビームのそれぞれを独立に偏向す
る。第４偏向部９０は、複数のサブ電子ビームを偏向さ
せ、ウェハ２００の所望の位置に照射させる。本例にお
ける露光装置１００によれば、複数のサブ電子ビームの
それぞれを独立に偏向する手段と共通に偏向する手段と
を有するため、ウェハ２００における電子ビームの照射
位置を精度よく制御することができる。

【００２４】図２は、露光装置１００の詳細な構成の一
例を示す。図２において図１と同一の符号を附した構成
要素は、図１において説明した構成要素と同一又は同様
の機能及び構成を有する。露光装置１００は、図１にお
いて説明した露光装置１００の構成に加え、電源１２を
更に備える。電源１２は、電子銃１０にフィラメント電
流を供給し、電子ビーム１１０を発生させる。

【００２５】電子銃１０は、カソード１４、抑制グリッ
ド１９、及び引出グリッド１７を有する。カソード１４
は、電子ビーム１１０となる熱電子を発生する。抑制グ
リッド１９は、カソード１４からの熱電子の放出を抑制
し、引出グリッド１７は、カソード１４から熱電子を引
き出す。

【００２６】また、カソード１４は、電子ビーム１１０
を照射するべき方向に突出した突出部１８を、図１にお
いて説明した複数のサブ電子ビームと同数含む。熱電子
は、突出部１８のそれぞれから放出される。複数の突出
部１８は、共通の電極１６に電気的に接続され、電極１
６は電源１２に電気的に接続される。

【００２７】第１偏向部２０は、第１レンズ２２と第２
レンズ２４とを有する。第１レンズ２２は、電子銃１０
が生成した電子ビーム１１０の照射範囲が拡大するよう
に、電子ビームを偏向する。第２レンズ２４は、第１レ
ンズ２２が偏向した電子ビーム１１０の照射方向が、サ
ブ電子ビームの照射方向と平行となるように、電子ビー
ム１１０を偏向する。

【００２８】ビームスプリッタ３０は、電子ビーム１１
０から複数のサブ電子ビームを生成するための複数の開
口部３２を有する。つまり、ビームスプリッタ３０は、
生成するべきサブ電子ビームの本数と同数の開口部３２
を有する。第１偏向部２０は、ビームスプリッタ３０の
表面における、電子ビーム１１０の電流分布のピーク
が、開口部内に位置するように、電子ビーム１１０を偏
向することが好ましい。この場合、第１レンズ２２は、
複数の突出部１８がそれぞれ生成した電子ビーム１１０
を、対応する開口部３２に偏向する。また、第１偏向部
２０は、複数の突出部１８がそれぞれ生成した電子ビー
ム１１０を、それぞれ対応する開口部３２に偏向する複
数の偏向器を有してよい。当該偏向器は、磁場を生成す
ることにより電子ビーム１１０を偏向してよい。電子ビ
ーム１１０の電流分布のピークが、開口部内に位置する
ように、電子ビーム１１０を偏向することにより、ビー
ムスプリッタ３０において開口部以外に照射される電子
ビームを低減し、ビームスプリッタ３０の温度上昇を抑
制することができる。

【００２９】第１アパーチャ４０、第２偏向部５０、及
び第２アパーチャ６０は、複数のサブ電子ビームのそれ
ぞれを所望の形状に成形する。サブ電子ビームを所望の
矩形に成形する場合、第１アパーチャ４０及び第２アパ
ーチャ６０は、それぞれ矩形の開口部を複数有する。第
１アパーチャ４０は、複数のサブ電子ビームのそれぞれ
を矩形に成形し、第２偏向部５０は、第１アパーチャに
よって矩形に成形された複数のサブ電子ビームのそれぞ
れを、第２アパーチャ６０の開口部に対して所望の位置
に偏向することにより、サブ電子ビームのそれぞれを所
望の矩形に成形する。

【００３０】また、サブ電子ビームを所望のブロックパ
ターンに成形する場合、第１アパーチャ４０は、サブ電
子ビームを成形するべきパターンを有するブロックマス
クを複数有する。この場合、露光装置１００は、第２偏
向部５０及び第２アパーチャ６０を備えなくてもよい。

【００３１】ブランキングアレイ８０は、複数の突出部
１８が生成する電子ビーム１１０の強度に基づいて、サ
ブ電子ビームがウェハ２００に照射される照射時間を制
御する。例えば、ブランキングアレイ８０は、ウェハに
おけるサブ電子ビームの露光量が略一定になるように、
照射時間を制御する。

【００３２】第３偏向部７０は、所望の形状に成形され
た複数のサブ電子ビームのそれぞれを、独立に偏向す
る。第３偏向部７０は、磁場を生成する複数の偏向器７
２を、複数のサブ電子ビームのそれぞれに対応して有し
てよい。第４偏向部９０は、第３偏向部７０が偏向した
複数のサブ電子ビームのそれぞれを、共通に偏向する。
例えば、第４偏向部９０は、複数の電子ビームのそれぞ
れを所定の位置に変更する第３レンズ９２と、開口部を
有し、電子ビームを通過させるラウンドアパーチャ９６
と、第３レンズ９２が偏向した複数のサブ電子ビーム
を、ウェハ２００上に結像する第４レンズ９４を有す
る。

【００３３】図３は、第２偏向部５０の構成の一例を示
す。第２偏向部５０は、それぞれが複数の電子ビームの
いずれかに対応する、複数の第１微少レンズ５６、複数
の第２微少レンズ５８、複数の偏向器５２、及び複数の
偏向器５４を有する。第１微少レンズ５６は、対応する
第１アパーチャ４０を通過したサブ電子ビームを平行光
となるように収束させる。

【００３４】偏向器５２及び偏向器５４は、第１微少レ
ンズ５６が収束させたサブ電子ビームを所望に偏向す
る。第２微少レンズ５８は、偏向器５２及び偏向器５４
が偏向させたサブ電子ビームを、第２アパーチャ６０上
に結像させる。第２アパーチャ６０は、それぞれのサブ
電子ビームを所望の矩形に成形する。

【００３５】複数の第１微少レンズ５６及び複数の第２
微少レンズ５８は、例えば蓮根型の磁界レンズアレイで
あってよい。第１微少レンズ５６、及び第２微少レンズ
５８は、それぞれ第１アパーチャ４０、及び第２アパー
チャ６０に対して、第１微少レンズ５６の焦点距離ｆだ
け離れて設けられることが好ましい。また、第１微少レ
ンズ５６と第２微少レンズ５８は、２ｆだけ離れて設け
られることが好ましい。

【００３６】また、偏向器５２及び偏向器５４は、偏向
器５２及び偏向器５４による偏向中心が、第１微少レン
ズ５６と第２微少レンズ５８との中点と略同一となるよ
うに、配置されることが好ましい。つまり、偏向器５２
及び偏向器５４は、第１微少レンズ５６と第２微少レン
ズ５８との中点を挟み、当該中点からｌだけ離れて対向
して設けられることが好ましい。

【００３７】偏向器５２及び偏向器５４により、サブ電
子ビームは２回偏向されるが、偏向器５２及び偏向器５
４の偏向中心と、第１微少レンズ５６と第２微少レンズ
５８との中点とを略同一とすることにより、サブ電子ビ
ームを、第１微少レンズ５６と第２微少レンズ５８との
中点において仮想的に偏向することができる。このた
め、ラウンドアパーチャ９６における、サブ電子ビーム
の陰影の発生を防ぐことができる。

【００３８】また、複数の偏向器５２及び複数の偏向器
５４の偏向量は、供給される電圧によって制御され、そ
れぞれ独立に電圧が供給される。偏向器５２及び偏向器
５４の供給電圧比を変化させることにより、偏向器５２
及び偏向器５４の偏向中心の位置を制御することができ
る。また、それぞれの偏向量を独立に制御することによ
り、それぞれのサブ電子ビームの偏向量を制御し、第２
アパーチャ６０において生成される矩形サブ電子ビーム
のサイズを、サブ電子ビーム毎に制御することができ
る。

【００３９】図４は、第１微少レンズ５６の構成の一例
を示す。また、第２微少レンズ５８は、第１微少レンズ
５６と同一の構成を有してよい。本例において、複数の
第１微少レンズ５６は、蓮根型の磁界レンズアレイであ
る。図４（ａ）に示すように、第１微少レンズ５６は、
コイル６２、ポールピース６４、及びポールピース６６
を有する。また、第１微少レンズ５６には、サブ電子ビ
ームが通過するべき開口部７４が複数設けられ、複数の
開口部７４において磁界レンズアレイを形成する。

【００４０】ポールピース６４及びポールピース６６
は、例えばパーマロイ等のような、高透磁率を有する強
磁性体材料で形成されることが好ましい。また、複数の
開口部７４は、それぞれ第１アパーチャ４０の開口部の
いずれかに対応する。つまり、それぞれの開口部７４
が、図３において説明した第１微少レンズ５６のそれぞ
れに対応する。

【００４１】図４（ｂ）は、開口部７４における磁界の
一例を示す。図４（ｂ）において、矢印は磁力線の向き
を示す。第１微少レンズ５６は、それぞれの開口部７４
において発生する磁界を個別に制御する手段を更に有す
ることが好ましい。

【００４２】図４（ｃ）は、第１微少レンズ５６の上面
図を示す。図４（ｃ）に示すように、第１微少レンズ５
６は、２次元的に配置された複数の開口部７４を有す
る。

【００４３】図５は、カソード１４の形状の一例を示
す。図５（ａ）は、カソード１４の側面図を示し、図５
（ｂ）は、カソード１４の上面図を示す。カソード１４
は、上述したように複数の突出部１８を有する。図５
（ａ）に示すように、突出部１８の先端２８は、平面形
状であることが好ましい。カソード１４は、ＬａＢ_６等
の単結晶材料により形成され、突出部１８の先端２８に
おける平面は、当該単結晶材料の〈１００〉面であるこ
とが好ましい。カソード１４が放出する熱電子は、主に
当該平面から放出される。また、カソード１４は、図５
（ｂ）に示すように、２次元的に配列された複数の突出
部１８を有してよい。複数の突出部１８のそれぞれの先
端２８の平面は、略同一の平面上に設けられてよい。

【００４４】また、ビームスプリッタ３２（図２参照）
は、複数の突出部１８の配列と類似した配列で設けられ
た複数の開口部３２を有してよい。例えば、複数の突出
部１８の先端２８のピッチがそれぞれ等しい場合、ビー
ムスプリッタ３２は、それぞれ等しいピッチで設けられ
た複数の開口部３２を有してよい。また、複数の突出部
１８の先端２８のピッチと、複数の開口部３２のピッチ
とは異なってよい。また、図５においては、先端２８は
四角形状であったが、他の例においては、円形状であっ
てもよく、また他の形状であってもよい。

【００４５】図６は、第１アパーチャ４０におけるマス
クパターンの配列について説明する。本例において、第
１アパーチャ４０は、複数のブロックマスクを有する。
それぞれのブロックマスクは、対応するサブ電子ビーム
がウェハ２００に照射されるべきパターンを有する。ウ
ェハ２００において、露光パターンに対して第１の方向
で隣接して照射されるサブ電子ビームに対応するブロッ
クマスクは、当該露光パターンに対応するブロックマス
クのマスクパターンに対して、第１の方向と異なる第２
の方向で隣接して、第１アパーチャ４０に設けられる。
以下、例をあげて説明する。

【００４６】図６（ａ）は、ウェハ２００における露光
パターンの一例を示す。図６（ａ）における領域（２０
２、２０４、２０６）のそれぞれは、サブ電子ビームの
いずれかが露光する領域を示す。ウェハ２００におい
て、領域２０２は、領域２０４の露光パターンに対して
第１の方向に隣接して露光される。

【００４７】図６（ｂ）は、第１アパーチャ４０におけ
るブロックマスク（２０８、２１０、２１２）の配列の
一例を示す。ブロックマスク２０８は、領域２０４を照
射するべきサブ電子ビームを成形し、ブロックマスク２
１０は、領域２０２を照射するべきサブ電子ビームを成
形する。ブロックマスク２１０は、ブロックマスク２０
８のマスクパターンに対して第２の方向で隣接して設け
られる。

【００４８】また、第１アパーチャ４０におけるブロッ
クマスクは、複数のブロックマスクが配列された方向に
対して、それぞれ異なる角度で設けられてよい。例え
ば、図６（ｃ）に示すように、ブロックマスク２１２
は、複数のブロックマスクが配列された方向に対してブ
ロックマスク２０８と角度αだけ異なる角度で設けられ
てよい。本例における第１アパーチャ４０によれば、電
子ビームの回転により、ウェハ上にパターンが回転して
露光される場合であっても、精度よくパターンを露光す
ることができる。

【００４９】図７は、露光装置１００の構成の他の例を
示す。本例において、露光装置１００は、図２に関連し
て説明した露光装置１００の構成を複数備える。つま
り、露光装置１００は、複数の電子銃１０、複数の電源
１２、複数の第１偏向部２０、複数のビームスプリッタ
３０、複数の第１アパーチャ４０、複数の第２偏向部５
０、複数の第２アパーチャ６０、複数のブランキングア
レイ８０、複数の第３偏向部７０、及び複数の第４偏向
部９０を備える。

【００５０】露光装置１００は、複数のウェハ２００を
露光してよく、また１つのウェハ２００を露光してもよ
い。また、図７では、それぞれの構成要素を２ずつ備え
る露光装置１００を示したが、露光装置１００は、それ
ぞれの構成要素を更に多く備えてもよい。本例における
露光装置１００によれば、更に効率よくウェハを露光す
ることができる。

【００５１】図８は、第１微少レンズ５６の構成の一例
を示す。露光装置１００が、複数の電子銃１０を有する
場合であっても、複数の第１微少レンズ５６及び複数の
第２微少レンズ５８は、複数の電子銃１０に共通する蓮
根型磁界レンズアレイであってよい。

【００５２】図８においては、蓮根型磁界レンズアレイ
である第１微少レンズ５６を示す。本例における第１微
少レンズ５６は、図４に関連して説明した第１微少レン
ズ５６と同様の機能及び構成を有する。

【００５３】第１微少レンズ５６は、それぞれの電子銃
１０に対応する開口部群７６を有する。また、開口部群
７６は、サブ電子ビームに対応する複数の開口部７４を
有する。

【００５４】以上、本発明を実施の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。

【００５５】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よればウェハを効率よく、且つ精度よく露光することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る露光装置１００の構
成の一例を示す。

【図２】 露光装置１００の詳細な構成の一例を示す。

【図３】 第２偏向部５０の構成の一例を示す。

【図４】 第１微少レンズ５６の構成の一例を示す。

【図５】 カソード１４の形状の一例を示す。

【図６】 第１アパーチャ４０におけるマスクパターン
の配列について説明する。

【図７】 露光装置１００の構成の他の例を示す。

【図８】 第１微少レンズ５６の構成の一例を示す。

【符号の説明】

１０・・・電子銃、１２・・・電源、１４・・・カソー
ド、１６・・・電極、１７・・・引出グリッド、１８・
・・突出部、１９・・・抑制グリッド、２０・・・第１
偏向部、２２・・・第１レンズ、２４・・・第２レン
ズ、２８・・・突出部先端、３０・・・ビームスプリッ
タ、３２、３４・・・開口部、４０・・・第１アパーチ
ャ、５０・・・第２偏向部、５２・・・偏向器、５４・
・・偏向器、５６・・・第１微少レンズ、５８・・・第
２微少レンズ、６０・・・第２アパーチャ、６２・・・
コイル、６４・・・ポールピース、６６・・・ポールピ
ース、７０・・・第３偏向部、７２・・・偏向器、７４
・・・開口部、７６・・・開口部群、８０・・・ブラン
キングアレイ、８２・・・偏向器、９０・・・第４偏向
部、９２・・・第３レンズ、９４・・・第４レンズ、１
００・・・露光装置、１１０・・・電子ビーム、２００
・・・ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── 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 37/147 Ｈ０１Ｊ 37/305 Ｂ 37/305 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｗ (72)発明者 原口 岳士 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 坂崎 知博 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） 2H097 CA16 GB00 LA10 5C030 BB02 5C033 BB02 GG03 5C034 BB01 BB02 BB04 5F056 AA33 CB07 EA02 EA06 EA08

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記電子ビームを生成する電子銃と、 前記電子ビームから、複数のサブ電子ビームを生成する
   ビームスプリッタと、 前記複数のサブ電子ビームのそれぞれを所望の形状に成
   形する第１アパーチャとを備えることを特徴とする露光
   装置。
2. 【請求項２】 前記電子銃は、前記電子ビームを照射す
   るべき方向に突出した突出部を前記複数のサブ電子ビー
   ムと同数含む、カソードを有することを特徴とする請求
   項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記ビームスプリッタは、前記電子ビー
   ムから、前記複数のサブ電子ビームを生成するための複
   数の開口部を有し、 前記ビームスプリッタの表面における、前記電子ビーム
   の電流分布のピークが、前記開口部内に位置するよう
   に、前記電子ビームを偏向する第１偏向部を更に備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記複数の突出部はそれぞれ電子ビーム
   を生成し、 前記ビームスプリッタは、それぞれが前記複数の突出部
   のいずれかに対応する複数の開口部を有し、 前記第１偏向部は、前記ビームスプリッタにおける、前
   記複数の突出部がそれぞれ生成した電子ビームの電流分
   布のピークが、対応する前記開口部内に位置するよう
   に、それぞれの前記電子ビームを偏向することを特徴と
   する請求項３に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記複数の突出部が生成する前記電子ビ
   ームの強度に基づいて、前記サブ電子ビームが前記ウェ
   ハに照射される照射時間を制御するブランキングアレイ
   を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の露光装
   置。
6. 【請求項６】 前記ブランキングアレイは、それぞれの
   前記サブ電子ビームによる露光量が略一定になるよう
   に、前記照射時間を制御することを特徴とする請求項５
   に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記第１偏向部は、 前記電子銃が生成した前記電子ビームの照射範囲が拡大
   するように、前記電子ビームを偏向する第１レンズと、 前記第１レンズが偏向した前記電子ビームの照射方向
   が、前記サブ電子ビームの照射方向と平行になるよう
   に、前記電子ビームを偏向する第２レンズとを有するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記第１偏向部は、 前記複数の突出部が生成した前記電子ビームを、対応す
   る前記開口部に偏向する第１レンズと、 前記第１レンズが偏向した複数の前記電子ビームの照射
   方向が、前記サブ電子ビームの照射方向と平行になるよ
   うに、複数の前記電子ビームを偏向して、前記開口部に
   照射する第２レンズとを有することを特徴とする請求項
   ４に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記複数の突出部は、共通の電極に電気
   的に接続され、 前記共通の電極に電気的に接続される電源を更に備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 前記第１アパーチャは、それぞれが前
    記複数のサブ電子ビームのいずれかに対応し、対応する
    前記サブ電子ビームを所望の形状に成形する複数のマス
    クを有し、 前記複数のマスクは、前記複数のマスクが配列された方
    向に対して、それぞれ異なる角度で設けられることを特
    徴とする請求項４に記載の露光装置。
11. 【請求項１１】 前記マスクは、対応する前記サブ電子
    ビームが前記ウェハに照射されるべきパターンを有する
    ブロックマスクであって、 前記ウェハにおいて、前記パターンに対して第１の方向
    で隣接して照射される前記サブ電子ビームに対応する前
    記ブロックマスクは、前記パターンに対して前記第１の
    方向と異なる第２の方向で隣接して設けられることを特
    徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 【請求項１２】 前記第１アパーチャは矩形の開口部を
    複数有し、前記複数のサブ電子ビームのそれぞれを矩形
    に成形し、 矩形の開口部を複数有する第２アパーチャと、 前記第１アパーチャによって矩形に成形された前記複数
    のサブ電子ビームのそれぞれを、前記第２アパーチャの
    開口部に対して所望の位置に偏向することにより、前記
    サブ電子ビームを所望の矩形に成形する第２偏向部とを
    更に備えることを特徴とする請求項１に記載の露光装
    置。
13. 【請求項１３】 前記第２偏向部は、 前記第１アパーチャから、前記第２アパーチャの方向
    に、焦点距離ｆだけ離れて設けられた第１微少レンズ
    と、 前記第２アパーチャから、前記第１アパーチャの方向
    に、焦点距離ｆだけ離れ、前記第１微少レンズから、前
    記第２アパーチャの方向に、距離２ｆだけ離れて設けら
    れた第２微少レンズとを有することを特徴とする請求項
    １２に記載の露光装置。
14. 【請求項１４】 前記第２偏向部は、偏向中心が前記第
    １微少レンズの焦点位置となる複数の偏向器を更に有す
    ることを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
15. 【請求項１５】 所望の矩形に成形された前記複数のサ
    ブ電子ビームのそれぞれを、独立に偏向する第３偏向部
    と、 前記第３偏向部が偏向した前記複数のサブ電子ビームの
    それぞれを、共通に偏向する第４偏向部とを更に備える
    ことを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
16. 【請求項１６】 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、 前記電子ビームを照射するべき方向に突出した突出部を
    前記複数の電子ビームと同数含むカソードを有する、電
    子銃を備えることを特徴とする露光装置。
17. 【請求項１７】 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、 前記電子ビームを生成する電子銃と、 前記電子銃が生成した前記電子ビームの照射範囲が拡大
    するように、前記電子ビームを偏向する第１レンズと、 前記第１レンズが偏向した前記電子ビームの照射方向
    が、前記電子ビームを照射するべき照射方向と平行にな
    るように、前記電子ビームを偏向する第２レンズと、 前記第２レンズが偏向した前記電子ビームから、複数の
    サブ電子ビームを生成するビームスプリッタとを有する
    ことを特徴とする露光装置。
18. 【請求項１８】 電子ビームを生成する電子銃であっ
    て、 前記電子ビームを照射するべき方向に突出した複数の突
    出部を有するカソードと、前記複数の突出部のそれぞれ
    と共通に接続される電極とを備え、 前記電極は、前記電子銃に電力を供給する電源と電気的
    に接続されることを特徴とする電子銃。
19. 【請求項１９】 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、 それぞれが前記複数の電子ビームのいずれかを生成する
    複数の電子銃と、 それぞれが前記複数の電子ビームのいずれかに対応し、
    対応する前記電子ビームから、複数のサブ電子ビームを
    それぞれ生成する複数のビームスプリッタと、 それぞれが複数の前記ビームスプリッタのいずれかに対
    応し、対応する前記ビームスプリッタが生成した前記複
    数のサブ電子ビームのそれぞれを所望の形状に成形する
    複数の第１アパーチャとを備えることを特徴とする露光
    装置。