JP2016105428A - 電子ビーム照射装置、マルチ電子ビーム照射装置、調整方法、および電子ビーム露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】面電子ビーム源からの電子ビームが描画する像の像面湾曲を低減し、かつ、歪曲収差を補正する。【解決手段】複数の電子ビーム発生源が配列された面電子ビーム源と、複数の電子ビーム発生源のそれぞれに対応してそれぞれ設けられた複数のコンデンサレンズを有するコンデンサレンズアレイと、複数の電子ビーム発生源からの複数の電子ビームがコンデンサレンズアレイを介して入射され、複数の電子ビームによる像を縮小する電子レンズと、を備え、複数の電子ビーム発生源のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源は中心から近い第2電子ビーム発生源と比較して高いエネルギーで電子を放出し、複数のコンデンサレンズのうち、第1電子ビーム発生源に対応する第1コンデンサレンズは、第2電子ビーム発生源に対応する第2コンデンサレンズと比較して焦点距離を長くする電子ビーム照射装置を提供する。【選択図】図6
Description
本発明は、電子ビーム照射装置、マルチ電子ビーム照射装置、調整方法、および電子ビーム露光装置に関する。
従来、微細パターンが設けられる半導体集積回路は、電子ビーム露光装置を用い、パターンデータに応じて電子ビームを半導体基板に直接描画して当該微細パターンを形成していた(例えば、特許文献1および2参照)。
特許文献1 特開2007−329220号公報
特許文献2 特開平9−245708号公報
非特許文献1 P.N.Minh, L.T.T.Tuyen, T.Ono, H.Mimura, K.Yokoo and M.Esashi : Carbon nanotube on a Si tip for electron field emitter, Jpn. J. Appl. Phys., 41 Part2, 12A (2002), L1409-L1411
非特許文献2 P.N.Minh, L.T.T.Tuyen, T.Ono, H.Miyashita, Y.Suzuki, H.Mimura and M.Esashi : Selective growth of carbon nanotubes on Si microfabricated tips and application for electron field emitters, J. Vac. Sci. Technol. B 21, 4, (2003), 1705-1709
非特許文献3 P.N.Minh, T.Ono, N.Sato, H.Mimura and M.Esashi : Microelectron field emitter array with focus lenses for multielectron beam lithography based on silicon on insulator wafer, J.Vac.Sci.Technol., B22, 3 (2004) 1273-1276
非特許文献4 J.H.Bae, P.N.Minh, T.Ono and M.Esashi : Schottky emitter using boron-doped diamond, J.Vac.Sci.Technol., B22, 3 (2004) 1349-1352
非特許文献5 C.-H.Tsai, T.Ono and M.Esashi : Fabrication of diamond Schottky emitter array by using electrophoresis pre-treatment and hot-filament chemical vapor deposition, diamond and related materials, 16 (2007) 1398-1402
特許文献1 特開2007−329220号公報
特許文献2 特開平9−245708号公報
非特許文献1 P.N.Minh, L.T.T.Tuyen, T.Ono, H.Mimura, K.Yokoo and M.Esashi : Carbon nanotube on a Si tip for electron field emitter, Jpn. J. Appl. Phys., 41 Part2, 12A (2002), L1409-L1411
非特許文献2 P.N.Minh, L.T.T.Tuyen, T.Ono, H.Miyashita, Y.Suzuki, H.Mimura and M.Esashi : Selective growth of carbon nanotubes on Si microfabricated tips and application for electron field emitters, J. Vac. Sci. Technol. B 21, 4, (2003), 1705-1709
非特許文献3 P.N.Minh, T.Ono, N.Sato, H.Mimura and M.Esashi : Microelectron field emitter array with focus lenses for multielectron beam lithography based on silicon on insulator wafer, J.Vac.Sci.Technol., B22, 3 (2004) 1273-1276
非特許文献4 J.H.Bae, P.N.Minh, T.Ono and M.Esashi : Schottky emitter using boron-doped diamond, J.Vac.Sci.Technol., B22, 3 (2004) 1349-1352
非特許文献5 C.-H.Tsai, T.Ono and M.Esashi : Fabrication of diamond Schottky emitter array by using electrophoresis pre-treatment and hot-filament chemical vapor deposition, diamond and related materials, 16 (2007) 1398-1402
しかしながら、描画するパターンの微細化と、半導体ウェハの大口径化が進むことにより、電子ビーム露光装置のスループットが低下していた。例えば、描画すべき画素数が30年程度で2万倍程度に増加しているので、1枚の半導体ウェハを10時間以上かけて描画する場合も生じていた。このようなスループットを改善する目的で、電子ビーム発生装置を小型化する動向にあるが、実際に作製して動作させると像面湾曲等が生じ、描画すべき像に歪み生じさせていた。
本発明の第1の態様においては、複数の電子ビーム発生源が配列された面電子ビーム源と、複数の電子ビーム発生源のそれぞれに対応してそれぞれ設けられた複数のコンデンサレンズを有するコンデンサレンズアレイと、複数の電子ビーム発生源からの複数の電子ビームがコンデンサレンズアレイを介して入射され、複数の電子ビームによる像を縮小する電子レンズと、を備え、複数の電子ビーム発生源のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源は中心から近い第2電子ビーム発生源と比較して高いエネルギーで電子を放出し、複数のコンデンサレンズのうち、第1電子ビーム発生源に対応する第1コンデンサレンズは、第2電子ビーム発生源に対応する第2コンデンサレンズと比較して焦点距離を長くする電子ビーム照射装置、マルチ電子ビーム照射装置、調整方法、および電子ビーム露光装置を提供する。
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い。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、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。
図1は、本実施形態に係る電子ビーム露光装置1000の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。電子ビーム露光装置1000は、複数の電子ビームを照射する電子ビーム照射装置100を備える。本実施形態に係る電子ビーム照射装置100は、複数の電子ビームによって描画する像の像面湾曲を補正しつつ、歪曲収差を低減させる。電子ビーム露光装置1000は、当該電子ビーム照射装置100を用いて半導体ウェハ10等に微細パターンを描画する。
ここで半導体ウェハ10は、シリコン、シリコンカーバイド、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、窒化ガリウム、ガリウム燐、またはインジウム燐等の半導体材料の結晶を加工して形成された板状の基板でよい。電子ビーム露光装置1000は、電子ビーム照射装置100と、ステージ部110と、記憶部120と、制御部130と、通信部140と、計算機部150とを備える。
電子ビーム照射装置100は、複数の電子ビームを照射する電子カラムである。電子ビーム照射装置100は、半導体ウェハ10の表面に複数の電子ビームを照射して予め定められた描画パターンを描画する。電子ビーム照射装置100の詳細は後に説明する。
ステージ部110は、電子ビームを照射する対象物を載置する。図中において、当該対象物を半導体ウェハ10とした例を示す。ステージ部110は、載置した半導体ウェハ10を水平方向に移動させ、電子ビーム照射装置100によって半導体ウェハ10の一方の面に予め定められた微細パターンを予め定められた位置に描画させる。
ステージ部110は、例えば、ステージの水平平面を移動するXYステージを有する。また、ステージ部110は、予め定められた回転軸を中心として回転移動するθステージを有してよい。また、ステージ部110は、ステージの水平位置を調整するチルトステージを更に有してよい。また、ステージ部110は、半導体ウェハ10を垂直方向に移動させ、半導体ウェハ10および電子ビーム照射装置100の間の距離を調節するZステージを更に有してよい。
記憶部120は、電子ビーム照射装置100が描画する描画パターン情報を記憶する。ここで、描画パターン情報は、半導体ウェハ10の一方の面上の位置情報、および電子ビームを照射するか否かの情報等でよい。記憶部120は、予め定められた描画パターン情報を予め記憶してよい。
制御部130は、電子ビーム照射装置100および記憶部120にそれぞれ接続され、記憶部120に記憶された描画パターン情報に応じて、電子ビーム照射装置100に複数の電子ビームを出力させる制御信号を送信する。また、制御部130は、ステージ部110にそれぞれ接続され、記憶部120に記憶された描画パターン情報に応じて、ステージ部110を移動させる制御信号を送信してよい。また、制御部130は、通信部140を介して受け取った指示信号に応じて、電子ビーム照射装置100および/またはステージ部110に制御信号を送信してよい。
通信部140は、制御部130と計算機部150とを接続する。通信部140は、汎用または専用のインターフェイスを有して、制御部130と計算機部150とを接続して通信させてよい。通信部140は、Ethernet(登録商標)、USB、Serial RapidIO等の汎用の高速シリアルインターフェースまたはパラレルインターフェースを用いてよい。また、通信部140は、無線で制御部130と計算機部150とを接続してよい。
計算機部150は、制御部130に電子ビーム照射装置100および/またはステージ部110を動作させる指示信号を送信する。計算機部150は、電子ビーム露光装置1000を動作させる動作プログラムを実行して、当該動作プログラムに応じて指示信号を送信してよい。また、計算機部150は、ユーザの指示を入力させる入力デバイスを有し、ユーザの指示に応じて指示信号を送信してよい。計算機部150は、パーソナルコンピュータまたはサーバマシンでよい。
図2は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。図2は、電子ビーム照射装置100の縦断面の構成例を示す。電子ビーム照射装置100は、電子ビーム発生装置200と、加速電極230と、電子レンズ240と、コンデンサレンズアレイ250とを備える。
電子ビーム発生装置200は、制御信号に応じて、複数の電子ビームを発生させる。電子ビーム発生装置200は、複数の電子ビーム発生源212が配列された面電子ビーム源である。電子ビーム発生装置200は、基板210と、電子回路部220とを有する。
基板210は、複数の電子ビーム発生源212が設けられる。当該複数の電子ビーム発生源212は、基板210の一方の面にマトリクス状に配列されてよく、これに代えて、複数の電子ビーム発生源212は、面電子ビーム源の中心に対して同心円状に配置されてもよい。電子ビーム発生源212の詳細は後に説明する。基板210は、一例として、シリコン等の半導体結晶である。
電子回路部220は、基板210の他方の面に形成され、複数の電子ビーム発生源212から電子ビームを出力させる。電子回路部220は、複数の電子ビーム発生源212のそれぞれを駆動する駆動電圧を供給する回路が形成される。電子回路部220は、制御部130から制御信号を受け取り、描画パターン情報に応じて、複数の電子ビーム発生源212から電子ビームを出力させる。
電子回路部220の一方の面は、基板210と張り合わされる。電子回路部220は、シリコン等の半導体基板で形成されてよい。電子回路部220は、電子ビーム発生装置200が駆動して温度が上昇しても基板210または電子回路部220に撓みまたは剥がれ等が生じない程度に、基板210の熱膨張係数とほぼ同じか、同程度の熱膨張係数を有する材料で形成されてよい。
加速電極230は、電子ビーム発生装置200の電子ビームを出力する側に備わり、電子ビーム発生装置200の電子ビームを出力させる電極よりも高い電圧が印加され、当該電子ビームを加速する。加速電極230は、複数の電子ビーム発生源212にそれぞれ対応する複数の貫通孔が形成され、複数の電子ビームをそれぞれ通過させる。加速電極230は、複数の電子ビーム発生源212に対応して、複数の貫通孔がマトリクス状に配列されてよく、これに代えて、同心円状に配置されてもよい。加速電極230は、一定の電圧が印加され、一例として、略0Vが印加される。
電子レンズ240は、電子ビーム発生装置200から出力される複数の電子ビームによる描画パターンを予め定められた倍率にして対象物である半導体ウェハ10に照射する。例えば、電子レンズ240は、複数の電子ビームが描画する描画パターンを1/100以下に縮小する。電子レンズ240は、コイル部242と、レンズ部244と、減速部246とを有する。
コイル部242は、複数の電子ビームのXY方向の偏向を制御する。即ち、コイル部242は、半導体ウェハ10の電子ビームが照射される表面における当該電子ビームのビーム形状を制御する。コイル部242は、電子ビーム照射装置100のX軸またはY軸と、半導体ウェハ10の表面上のX軸またはY軸との対応を補正するローテーションコイルでよい。また、コイル部242は、半導体ウェハ10の表面上のビーム径のXおよびY方向の振幅を補正してもよい。
レンズ部244は、半導体ウェハ10の表面上に複数の電子ビームを結像させる。レンズ部244は、テレセントリックレンズ系を構成してよく、電子ビーム発生装置200の対物レンズとして機能する。
減速部246は、減速電圧が印加され、当該減速電圧に応じた減速電界を複数の電子ビームに印加する。減速部246は、複数の電子ビームを減速させて、予め定められたエネルギーの電子ビームを対象物である半導体ウェハ10に照射する。減速部246は、半導体ウェハ10への入射電圧を、加速電極230の加速電圧と当該減速電圧との差分とする。
コンデンサレンズアレイ250は、複数の電子ビーム発生源212のそれぞれに対応してそれぞれ設けられた複数のコンデンサレンズを有する。複数のコンデンサレンズは、複数の電子ビーム発生源212に対応して、マトリクス状に配列されてよく、これに代えて、複数のコンデンサレンズは、面電子ビーム源の中心に対して同心円状に配置されてもよい。
コンデンサレンズは、対応する電子ビーム発生源212が出力する電子ビームを通過させる貫通孔を有し、当該貫通孔を通過する電子ビームに対して1以上の電子レンズとして機能する。コンデンサレンズは、一例として、貫通孔を有する複数の板状の電極を有し、当該複数の電極が電子ビーム発生源212の配列される面に平行にそれぞれ配置される。
以上の本実施形態に係る電子ビーム照射装置100は、複数の電子ビーム発生源212からの複数の電子ビームがコンデンサレンズアレイ250を介して電子レンズ240入射され、当該複数の電子ビームによる像を電子レンズ240が縮小する。このように、電子ビーム照射装置100は、面電子ビーム源等の複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生装置200を有し、1つの電子カラムから複数の電子ビームを試料に照射してスループットを向上させる。
図3は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の調整前の電子光学系の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。図3において、図2に示された本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。また、図2で説明した電子レンズ240およびコンデンサレンズアレイ250は、電子光学系を形成して電子ビームを結像するので、図3以降においては、光学レンズ等による光学系に類似させた表記で示す。
例えば、コンデンサレンズアレイ250は、複数のコンデンサレンズ252を有し、対応する電子ビーム発生源212が出力する電子ビームを集光して電子レンズ240に出力する。ここで、図3は、5つの電子ビーム発生源212a〜212eが対応する5つのコンデンサレンズ252a〜252eに向けてそれぞれ電子ビームを出力する例を示す。
複数の電子ビーム発生源212のそれぞれは、電子放出部300と、第1電極部310と、第2電極部320と、絶縁部330と、第3電極部350とを有する。電子放出部300は、駆動電圧に応じて電子をそれぞれ放出する。複数の電子放出部300のそれぞれは、例えば、ナノ結晶を有する。この場合、電子放出部300は、ナノ結晶シリコンで形成される。
より具体的には、電子放出部300は、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法等によって、成膜されたポリシリコン層が、フッ化水素(HF)水溶液中において陽極活性される。そして、当該ポリシリコン層は、RTO(Rapid−Thermal−Oxidation)法による酸化工程、HWA(High−Pressure Water vapor Annealing)法によるアニール工程、およびSCRD(Super Critical Rinse and Dry)法による乾燥工程を経て、欠陥の少ないナノ結晶シリコンが形成される。
ナノ結晶シリコンは、電子トンネル障壁として機能する表面酸化膜を形成し、当該ナノ結晶シリコンが複数並ぶことにより、電子トンネル障壁を接続した列が形成される。このような電子トンネル障壁の列は、当該障壁に電圧を印加することで、当該障壁を通過させる電子を、例えば数個の単位といった極微量な単位で制御することができる。したがって、電子放出部300は、ナノ結晶を有することで、電子の放出量を精密に、かつ、再現性よく制御することができる。
また、電子放出部300は、このようなナノ結晶シリコンが複数並ぶナノワイヤで形成される場合、電子を出力する面に対して当該ナノワイヤが垂直に形成されずに、結晶方位に依存して出力面の法線に対して傾くことがある。この場合、電子放出部300は、出力面の法線方向とは異なる方向に電子を出力させることがある。この場合、電子放出部300は、出力面の法線に対して異なる方向のトンネル確率の分布と、当該方向にナノワイヤが電子を放出する分布との掛け算で、電子放出量が定まる。
そこで、電子放出部300は、表面を凹面形状の凹部にしてもよい。これによって、当該凹面形状を平坦な形状にした場合の電子放出量に比べてより多くの電子を有効な電子ビームとして外部に出力させることができる。例えば、電子放出部300は、電子を放出する分布がより高い方向および/またはトンネル確率の分布がより高い方向を、電子ビームを出力する方向に向けて形成することで、平坦な形状にした場合の電子放出量に比べてより多くの電子を電子ビームとして出力させることができる。
また、複数の電子放出部300のそれぞれは、ナノ結晶に代えて、放出する電子をトンネリングさせる絶縁膜を有してもよい。このような絶縁膜は、放出する電子の量をトンネルする確率によって調整することができるので、当該絶縁膜の材質、膜厚および絶縁膜に印加する電圧によって、電子の放出量を制御することができる。
また、電子ビーム発生源212のそれぞれは、第1電極部310と、第2電極部320と、絶縁部330と、第3電極部350とを含む。
第1電極部310は、複数の電子放出部300のそれぞれに対応して設けられ、対応する電子放出部300が放出した電子を加速して電子ビームとして出力する。複数の第1電極部310のそれぞれは、開口を有し、基板210の複数の電子放出部300が設けられる一方の面に板状に形成され、対応する電子放出部300との電位差によって当該開口から電子ビームを集束させて出力させる。開口は、第1電極部310および/または電子放出部300の中心近辺に形成される。開口は、円形の貫通孔でよい。
複数の第1電極部310は、電気的にそれぞれ絶縁され、予め定められた定電圧がそれぞれ印加される。第1電極部310は、一例として、基板210の外部に備わる電極等と電気的に接続され、駆動電圧が印加される接続部を有する。当該接続部は、第1電極部と電気的に接続され、メッキ等で導電性物質が形成された電極部でよい。接続部は、ワイヤボンディング等によって外部の電極と接続されてよい。
ここで、本実施例で説明する電極部は、ニッケル、金、クロム、チタン、アルミニウム、タングステン、パラジウム、ロジウム、白金、銅、ルテニウム、インジウム、イリジウム、オスミウム、および/またはモリブデンを含んでよい。また、当該電極部は、これらの材料を含む2以上の材料の合金であってよい。
第2電極部320は、複数の電子放出部300のそれぞれに設けられ、当該電子放出部300を覆う導電性物質で形成される。第2電極部320は、電子放出部300から放出された電子を、第1電極部310との電位差によって第1電極部310の開口から電子ビームとして出力させる。ここで、第2電極部320は、電子放出部300から放出される電子を通過させる程度に薄く形成される。複数の第2電極部320は、電気的にそれぞれ絶縁され、予め定められた定電圧がそれぞれ印加される。
ここで、第1電極部310および第2電極部320は、これら電極間の電位差が数十から数百Vとなる駆動電圧がそれぞれ印加されてよい。好ましくは、第1電極部310および第2電極部320は、電位差が百数十Vとなる駆動電圧がそれぞれ印加される。一例として、第1電極部310および第2電極部320は、電位差が150Vとなる駆動電圧がそれぞれ印加される。
第2電極部320は、一例として、基板210の外部に備わる電極等と電気的に接続され、駆動電圧が印加される接続部を含む。当該接続部は、第2電極部に電気的に接続され、メッキ等で導電性物質が形成された電極部でよい。接続部は、ワイヤボンディング等によって外部の電極と接続されてよい。
絶縁部330は、複数の電子放出部300のそれぞれと、対応する第1電極部310の間に設けられ、絶縁材料で形成される。絶縁部330は、電子放出部300と対応する第1電極部310との予め定められた距離を離間させ、第1電極部310を支持しつつ、第1電極部310と第2電極部320とを電気的に絶縁する。
また、絶縁部330は、隣り合う電子放出部300、第1電極部310、および第2電極部320の間に形成され、それぞれを絶縁する。即ち、複数の電子ビーム発生源212のそれぞれは、互いに電気的に絶縁されることになる。絶縁部330は、樹脂等で形成されてよく、これに代えて、CVD法等によって成膜される酸化シリコン膜でよい。
第3電極部350は、基板210の複数の電子放出部300が形成される上面とは反対側の下面に、複数の電子放出部300のそれぞれに対応して形成される。第3電極部350は、複数の電子放出部300から電子をそれぞれ放出させる駆動電圧がそれぞれ印加される。第3電極部350は、電子回路部220と電気的に接続される。
電子回路部220は、基板210の下面に形成され、複数の電子放出部300から電子を放出させる駆動電圧を、複数の電子放出部300のそれぞれに対して個別に供給する。電子回路部220は、半導体基板に形成され、当該半導体基板の一方の面は、基板210と張り合わされてよい。
ここで電子回路部220は、一例として、基板210に形成される第3電極部350に対応する複数の電極部を有し、当該電極部が対応する第3電極部350と電気的に接続されつつ基板210と張り合わされ、当該電極部を介して駆動電圧を供給する。電極部は、例えば、100μmピッチ程度で基板210に形成される第3電極部350に対応させるべく、当該第3電極部350と同程度のピッチで形成される。
電子回路部220は、外部に備わる電極等と電気的に接続され、駆動電圧および電源電圧等が印加される複数の接続部をさらに有してよい。当該接続部は、ワイヤボンディング等によって外部の電極と接続されてよい。
電子回路部220は、複数の電子放出部300のそれぞれの配置に応じて、異なるオフセットバイアスを更に印加してよい。複数の電子放出部300は、それぞれ個別に駆動電圧を印加されて電子をそれぞれ放出し、対応する複数の電子ビーム発生源212は、複数の電子ビームを発生させる。
ここで、複数の電子ビーム発生源212がそれぞれ電気的に絶縁されているので、電子ビーム発生源212のそれぞれは、コンデンサレンズアレイ250の対応するコンデンサレンズ252との組み合わせ毎にオフセットバイアスが印加され、当該オフセットバイアスに応じたエネルギーの電子を放出する。複数の電子ビーム発生源212は、発生させた複数の電子ビームを後段の電子レンズ240によって結像させて、半導体ウェハ10に描画パターンを照射させる。
以上の電子ビーム発生源212は、電子放出部300が放出する電子に、第1電極部310と第2電極部320にそれぞれ印加される駆動電圧によって生じる電界を印加することによって、第1電極部310の開口から電子ビームを発生させる。ここで、電子ビーム発生源212は、平面状、凹面状、球面状、または放物面状に形成される電子放出部300を有してよい。即ち、電子ビーム発生源212は、電子放出部300が電子を放出する方向を開口の方向に合わせて、当該開口に集束させやすくする形状に設計されてよく、これによって発生する電子ビームの密度を高めることができる。
電子ビーム発生源212は、発生させた電子ビームを後段のコンデンサレンズアレイ250、加速電極230、および電子レンズ240を介して半導体ウェハ10に照射させる。例えば、電子回路部220は、第1電極部310および第2電極部320に、数十kVの負電圧を印加する。一例として、電子回路部220は、第2電極部320に−20kVを、対応する第1電極部310に−20kV+150Vを印加する。
この場合、電子ビーム発生源212は、150Vの電位差によって生じる電界を電子放出部300から放出する電子に印加して電子ビームを発生させ、発生した電子ビームを加速電極230との略20kVの電位差で加速させる。また、電子回路部220は、電子ビーム発生源212毎に異なるオフセットバイアスを印加する。即ち、電子回路部220は、電子ビーム発生源212に対して、対応する第2電極部に−20kV+nVを、対応する第1電極部に−20kV+150V+nVを印加する。
以上の本実施例に係る電子ビーム発生装置200は、複数の電子ビーム発生源212を有し、当該複数の電子ビーム発生源212をそれぞれ個別に駆動して複数の電子ビームを出力させる。これによって、電子ビーム発生装置200を備える電子ビーム照射装置100は、複数の電子ビームによって予め定められた描画パターンを対象物に照射する。
ここで、本実施例に係る電子ビーム発生装置200において、複数の電子ビーム発生源212の第1電極部310、第2電極部320、および第3電極部350に、略同一のオフセットバイアスで複数の電極部毎に略同一の駆動電圧がそれぞれ印加される場合を、調整前の状態の例として図3に示す。この場合、複数の電子ビーム発生源212は、それぞれ略同一のエネルギー(速度)で電子を出力し、コンデンサレンズアレイ250および加速電極230を通過した互いに略平行な電子ビームが電子レンズ240に入射する。
従来のシングルビーム出力の電子ビーム発生装置は、電子光学系の光軸に対して電子ビームが通過する経路が当該光軸近傍に集中するので、当該経路を計算する場合に、sin(θ)はθに、cos(θ)は1に、tan(θ)はθにそれぞれ略等しいとする近似(近軸近似)を用いて計算していた。本実施例に係る電子ビーム照射装置100は、面電子ビーム源を用いて光軸から離れた位置にも電子ビームの経路が存在するので、このような近似計算に基づく光学系を用いた場合、光軸近辺の電子ビームに対して、光軸から離れた電子ビームの結像位置に収差が発生する(軸外収差)。
このような軸外収差は、光軸O'−Oから離れた経路を通過する電子ビームは、光軸から離れれば離れるほど収差が大きくなる傾向を示す。例えば、電子ビーム発生源212cは、光軸O'−O近辺を通過する電子ビームを出力するので、半導体ウェハ10の表面上のO点に電子ビームを集光させることができる一方で、電子ビーム発生源212bから出力される電子ビームはB1点に、電子ビーム発生源212aから出力される電子ビームはA1点に集光してしまう。
このように、面電子ビーム源から出力される複数の電子ビームによる像は、近軸近似を用いた電子光学系を用いると、一例として、図3のP−O−Q曲線に示すように、放物面状に結像することになる。したがって、従来の電子光学系を用いると、電子ビーム照射装置100は、像面湾曲を有する像を半導体ウェハ10の表面上に描画することになる。
そこで、本実施例に係る電子ビーム照射装置100は、当該像面湾曲を補正する。また、電子ビーム照射装置100は、当該像面湾曲の補正に伴う歪曲収差を低減させる。
図4は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の電子光学系に対して、第1調整した段階の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。図4において、図2および図3に示された本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。電子ビーム照射装置100は、像面湾曲を補正すべく、第1調整を実行する。
第1調整として、複数のコンデンサレンズ252のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源に対応する第1コンデンサレンズは、中心から近い第2電子ビーム発生源に対応する第2コンデンサレンズと比較して焦点距離を長くする。即ち、第1コンデンサレンズは、第2コンデンサレンズよりも焦点距離を長くして、第1電子ビーム発生源から出力して電子レンズ240の縁部側を通る電子ビームの、電子レンズ240における屈折角を変えずに、電子レンズ240における焦点距離を伸ばす。
図4の例において、光軸O'−Oから離れた位置を通過する電子ビームを出力する電子ビーム発生源212aおよび電子ビーム発生源212bに対応するコンデンサレンズ252aおよびコンデンサレンズ252bは、光軸O'−Oの近傍を通過する電子ビームを出力する電子ビーム発生源212cに対応するコンデンサレンズ252cに比べて、焦点距離を長くする。即ち、コンデンサレンズ252aおよびコンデンサレンズ252bは、コンデンサレンズ252cに比べて、電子ビームの集光効果を弱くして焦点距離を長くし、電子レンズ240の縁部側を通過する電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置を伸ばす。
例えば、コンデンサレンズ252aは、電子ビーム発生源212aから出力される電子ビームの焦点距離を長くして、当該電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置をA1点からA2点に伸ばす。また、コンデンサレンズ252bは、電子ビーム発生源212bから出力される電子ビームの焦点距離を長くして、当該電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置をB1点からB2点に伸ばす。
このように、第1調整は、光軸から離れるにつれて、コンデンサレンズ252の焦点距離を長くし、電子レンズ240の縁部側を通過する電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置を電子ビームの光軸からの距離に応じて伸ばす。これによって、複数の電子ビームがP−O−Q曲線に結像していた像を、半導体ウェハ10の表面上に結像させることができる。即ち、本実施例に係る電子ビーム照射装置100は、第1調整を実行することで像面湾曲を補正することができる。
電子ビーム照射装置100が第1調整を実行した場合、電子レンズ240による屈折角は変更していない。したがって、例えば、電子ビーム発生源212a、電子ビーム発生源212b、および電子ビーム発生源212cからそれぞれ出力する等間隔の複数の電子ビームは、半導体ウェハ10の表面上に不当間隔に結像することになる。特に、電子光学系の光軸から離れた位置の経路を通過する電子ビームほど、中心からより離れた位置に結像するので、電子ビーム発生源212の実装面積の増加に伴い、糸巻き状の歪曲収差が発生することになる。
図5は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の電子光学系に対して、第2調整した段階の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。図5において、図2および図3に示された本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。電子ビーム照射装置100は、像面湾曲を補正すべく、第2調整を実行する。
第2調整として、複数の電子ビーム発生源212のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源は、中心から近い第2電子ビーム発生源と比較して高いエネルギーで電子を放出する。即ち、第1電子ビーム発生源は、第2電子ビーム発生源よりも高いエネルギーで電子を放出して、第1電子ビーム発生源から出力して電子レンズ240の縁部側を通る電子ビームの、電子レンズ240における屈折角を小さくすると共に、電子レンズ240における焦点距離を伸ばす。
図5の例において、光軸O'−Oから離れた位置を通過する電子ビームを出力する電子ビーム発生源212aおよび電子ビーム発生源212bは、光軸O'−Oの近傍を通過する電子ビームを出力する電子ビーム発生源212cに比べて、高いエネルギーで電子を放出する。即ち、電子ビーム発生源212aおよび電子ビーム発生源212bは、電子ビーム発生源212cに比べて、高いオフセット電圧が印加され、電子レンズ240の縁部側を通過する電子ビームの屈折角を小さくすると共に、電子レンズ240によって結像する位置を伸ばす。
例えば、電子ビーム発生源212aは、電子ビーム発生源212bおよび電子ビーム発生源212cに比べて高いオフセット電圧が印加され、出力された電子ビームは、電子レンズ240による屈折角を小さくしつつ、焦点距離を伸ばすので、結像する位置をA1点からA3点に調整される。また、電子ビーム発生源212bは、電子ビーム発生源212cに比べて高いオフセット電圧が印加され、出力された電子ビームは、電子レンズ240による屈折角を小さくしつつ、焦点距離を伸ばすので、結像する位置をB1点からB3点に調整される。
このように、第2調整は、光軸から離れるにつれて、電子ビーム発生源212から放出される電子のエネルギーを高くして、電子レンズ240の縁部側を通過する電子ビームの屈折角を小さくしつつ、電子レンズ240によって結像する位置を電子ビームの光軸からの距離に応じて伸ばす。これによって、複数の電子ビームがP−O−Q曲線に結像していた像を、半導体ウェハ10の表面上に結像させることができる。即ち、本実施例に係る電子ビーム照射装置100は、第2調整を実行することで像面湾曲を補正することができる。
電子ビーム照射装置100が第2調整を実行した場合、電子レンズ240による屈折角は、放出される電子のエネルギーに比例して小さくなる。したがって、例えば、電子ビーム発生源212a、電子ビーム発生源212b、および電子ビーム発生源212cからそれぞれ出力する等間隔の複数の電子ビームは、半導体ウェハ10の表面上に不当間隔に結像することになる。特に、電子光学系の光軸から離れた位置の経路を通過する電子ビームほど、より中心方向に近づく位置に結像するので、電子ビーム発生源212の実装面積の増加に伴い、樽状の歪曲収差が発生することになる。
図6は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の調整後の電子光学系の構成例を半導体ウェハ10と共に示す。図6において、図2および図3に示された本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。電子ビーム照射装置100は、像面湾曲の補正に伴う歪曲収差を低減させる。
本実施形態に係る電子ビーム照射装置100は、上記第1調整と、上記第2調整とを組み合わせて、像面湾曲を補正しつつ、当該像面湾曲に伴う歪曲収差を低減させる。即ち、電子ビーム照射装置100は、複数の電子ビーム発生源のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源に、中心から近い第2電子ビーム発生源と比較して高いエネルギーで電子を放出させ、複数のコンデンサレンズのうち、第1電子ビーム発生源に対応する第1コンデンサレンズに、第2電子ビーム発生源に対応する第2コンデンサレンズと比較して焦点距離を長くさせる。
第1調整および第2調整の実行により、電子光学系の光軸から離れた位置の経路を通過する電子ビームほど、電子レンズ240による結像位置をより伸ばす方向に調整される。また、第1調整および第2調整の実行により、第1調整による糸巻き状の歪曲収差と、当該糸巻き状の歪曲収差とは傾向が逆の樽状の歪曲収差とを発生することができる。即ち、第1調整および第2調整の実行により、糸巻き状の歪曲収差と樽状の歪曲収差を同時に発生させて、歪曲収差を打ち消すことができる。
例えば、コンデンサレンズ252aは、電子ビーム発生源212aから出力される電子ビームの焦点距離を長くして、当該電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置を伸ばす。また、電子ビーム発生源212aは、電子ビーム発生源212bおよび電子ビーム発生源212cに比べて高いオフセット電圧が印加され、出力された電子ビームは、電子レンズ240による屈折角を小さくしつつ、焦点距離を伸ばす。
コンデンサレンズ252aによる調整と、電子ビーム発生源212aのオフセット電圧による調整とを組み合わせることで、電子ビーム発生源212aから出力される電子ビームが結像する位置をA1点からA4点に調整することができる。ここで、半導体ウェハ10の表面上におけるO点からの距離O−A4は、図5におけるO−A3間の距離よりも長く、図4におけるO−A2間の距離よりも短くすることができる。
同様に、コンデンサレンズ252bは、電子ビーム発生源212bから出力される電子ビームの焦点距離を長くして、当該電子ビームの屈折角を変えずに、電子レンズ240によって結像する位置を伸ばす。また、電子ビーム発生源212bは、電子ビーム発生源212cに比べて高いオフセット電圧が印加され、出力された電子ビームは、電子レンズ240による屈折角を小さくしつつ、焦点距離を伸ばす。
コンデンサレンズ252bによる調整と、電子ビーム発生源212bのオフセット電圧による調整とを組み合わせることで、電子ビーム発生源212bから出力される電子ビームが結像する位置をB1点からB4点に調整することができる。ここで、半導体ウェハ10の表面上におけるO点からの距離O−B4は、図5におけるO−B3間の距離よりも長く、図4におけるO−B2間の距離よりも短くすることができる。また、O−B4間の距離は、B4−A4間の距離にほぼ一致するように調整することができる。
これによって、複数の電子ビームがP−O−Q曲線に結像していた像を、半導体ウェハ10の表面上に結像させることができる。即ち、本実施例に係る電子ビーム照射装置100は、第1調整および第2調整を実行することで像面湾曲を補正することができる。また、第1調整による歪曲収差と第2調整による歪曲収差とを相殺させて、像面湾曲の補正に伴う歪曲収差を低減させることができる。
図7は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の電子光学系の構成例をスリット部610および検出部620と共に示す。図7において、図2および図3に示された本実施形態に係る電子ビーム照射装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。図7において、電子ビーム照射装置100を調整する方法をより具体的に説明する。
電子ビーム照射装置100の電子レンズ240が複数の電子ビームによる像を結像すべき面上に、半導体ウェハ10に代えて、直交する2つのスリットを配置する。一例として、x軸方向に形成され、y軸方向に移動するx軸スリットと、y軸方向に形成され、x軸方向に移動するy軸スリットを組み合わせて配置する。
このようなx軸スリットとy軸スリットを組み合わせることで、1辺の長さがx軸スリットのスリット幅に等しく、当該1辺に直交する辺の長さがy軸スリットのスリット幅に等しい長方形または正方形の開口を、xy平面上に形成することができる。
また、x軸スリットを固定しつつ、y軸スリットをx軸方向に移動することで、当該開口を、固定したx軸スリット内において移動することができる。同様に、y軸スリットを固定しつつ、x軸スリットをy軸方向に移動することで、当該開口を、固定したy軸スリット内において移動することができる。したがって、x軸スリットおよびy軸スリットを組み合わせてそれぞれの移動を制御することにより、1辺の長さがx軸スリットのスリット長に等しく、当該1辺に直交する辺の長さがy軸スリットのスリット長に等しい長方形または正方形内において、当該開口を移動させることができる。
そこで、電子ビーム照射装置100が電子ビームを照射すべき領域において、当該開口を移動できるように、当該領域のx方向の長さ以上のスリット長のx軸スリットおよび当該領域のy方向の長さ以上のスリット長のy軸スリットを配置することが望ましい。また、開口の2辺の長さは、電子ビーム照射装置100が照射する電子ビームの分解能と同程度であることが望ましい。このようなx軸スリットおよびy軸スリットを有するスリット部610と、当該スリット部610を通過した電子ビームを検出する検出部620とを備えることで、電子ビーム照射装置100を調整することができる。
例えば、複数の電子ビーム発生源212のうち、予め定められた一の電子ビーム発生源212から電子ビームを照射する。図7は、電子ビーム発生源212cから電子ビームを出力させた例を示す。次に、スリット部610の直交する2つのスリットによって形成される開口を通る電子ビームを検出部620で検出する。ここで、電子ビームの検出は、例えば、スリット部610の開口を移動し、検出部620の検出結果が最大となる開口の位置を検出位置とする。
電子ビームの検出位置と、電子ビーム発生源212が当該電子ビームを照射すべき位置とに差がある場合、当該差に応じて、当該電子ビームの照射位置を調整する。例えば、図3で説明したように、無調整の状態における複数の電子ビームによる像が放物面を形成する場合は、図4から図6で説明した補正を実行することで、像面湾曲を補正しつつ、像面湾曲に伴う歪曲収差を低減させることができる。
また、電子ビームの照射位置が、複雑な電子光学系によってより複雑な歪みを有している場合においても、スリット部610および検出部620の組み合わせにより、電子ビームの照射位置を具体的に検出できるので、同様に調整することもできる。
例えば、複数のコンデンサレンズ252のうち、一の電子ビーム発生源212に対応する一のコンデンサレンズ252の焦点距離を調整して、一の電子ビーム発生源212の3次以上の像面の歪を、3次未満の歪に補正する。これによって、電子ビームの焦点位置を伸縮することができる。
また、次に、一の電子ビーム発生源212が照射する電子のエネルギーを調整する。これによって、電子ビームの焦点位置をXY表面上を含めて移動させることができる。ここで、このような第1調整および第2調整を必要に応じて繰り返してもよい。このように、本実施形態に係る電子ビーム照射装置100は、電子ビーム発生源212の電子ビームの焦点位置を、適切な照射位置に調整して、像面湾曲を補正し、かつ、歪曲収差を低減することができる。
また、図7の電子ビーム発生源212は、本実施形態に係る電子ビーム発生源212の変形例を示す。即ち、本変形例の電子ビーム発生源212の電子放出部300は、ナノ結晶となる結晶材料に応じて予め定められた表面形状と厚さを有する複数のナノ結晶領域を含む。電子放出部300がナノワイヤで形成される場合、当該ナノワイヤが形成される向きと、電子ビームを放出する向きとが同一の方向を向くことが望ましい。
ここで、ナノワイヤは、ナノ結晶となる結晶材料をエッチングして形成される場合、エッチングが容易な方向に当該ナノワイヤが向いて形成されやすい。そこで、結晶材料のエッチングされやすい配向方向を、ナノワイヤを形成すべき方向に合わせて成膜することが望ましい。
また、結晶材料は、エッチングが容易な方向を複数有するので、ナノワイヤのサイズに比べて大きな体積の結晶をエッチングして複数のナノワイヤを形成すると、複数の方向を向く場合が生じる。そこで、予め定められた方向にナノワイヤを形成すべく、予め定められた方向には形成すべきナノワイヤの長さを有し、それ以外の方向は形成すべきナノワイヤの長さ未満の長さにした結晶領域を形成する。
即ち、電子ビームの放出方向が基板210の垂直上向き方向とした場合、当該放出方向は、ナノ結晶の結晶材料を成膜する場合の厚さ方向となる。この場合、例えば、電子放出部300として、厚さをナノワイヤの長さ以上の厚さにし、ナノワイヤの長さ未満の直径を有する円柱形状の結晶材料を複数成膜することで、予め定められた方向を向くナノワイヤを複数形成することができる。これに代えて、電子放出部300として、結晶材料断面がナノワイヤの長さ未満の対角線となる四角形形状で、厚さをナノワイヤの長さ以上の厚さにした結晶材料を複数成膜してもよい。
この場合、仮に、異なる方向にナノワイヤが形成されても、当該ナノワイヤの一端および/または他端は、上部または下部電極から大きく離れることになり、当該ナノワイヤに注入される電流を小さく抑えることができ、電子ビームの放出方向とは異なる方向に放出される電子の量を低減することができる。ここで、望ましいナノワイヤの長さは、結晶材料等に応じて異なり、例えば、シリコンナノワイヤの場合、数百nmから数μm程度であり、より望ましくは、2〜3μmである。
また、ナノワイヤの一端が下部電極と電気的に接触する界面領域に、大電流が流れる場合がある。そこで、当該界面領域を占める材料を、大電流が流れた場合のジュール熱によって相転移し、抵抗率が増大して電流を抑制する物質、例えばカルコゲナイド系化合物等にすることにより、上部電極と下部電極が電気的に短絡することを防止してもよい。
図8は、本実施形態に係る電子ビーム露光装置1000の変形例を半導体ウェハ10と共に示す。本変形例の電子ビーム露光装置1000において、図1に示された本実施形態に係る電子ビーム露光装置1000の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。電子ビーム露光装置1000は、複数の電子ビームを照射する電子ビーム照射装置100を複数有し、複数の電子ビームを照射して、描画パターン情報に応じた描画パターンを対象物である半導体ウェハ10に描画する。
電子ビーム照射装置100は、電子ビーム露光装置1000に2以上備わる。図中において、電子ビーム照射装置100は、水平方向の断面積が半導体ウェハ10の表面積よりも小さく形成され、電子ビーム露光装置1000に複数備わる例を示す。複数の電子ビーム照射装置100は、半導体ウェハ10の表面にそれぞれ複数の電子ビームを照射して予め定められた描画パターンを描画する。複数の電子ビーム照射装置100は、それぞれの描画を並行して実行してよい。電子ビーム照射装置100の詳細は既に図2から図7で説明した。
ステージ部110は、載置した半導体ウェハ10を水平方向に移動させ、複数の電子ビーム照射装置100によって半導体ウェハ10の一方の面に予め定められた微細パターンを予め定められた位置に描画させる。記憶部120は、複数の電子ビーム照射装置100が描画する描画パターン情報を記憶する。制御部130は、複数の電子ビーム照射装置100にそれぞれ接続され、記憶部120に記憶された描画パターン情報に応じて、複数の電子ビーム照射装置のそれぞれに複数の電子ビームを出力させる制御信号を送信する。
このように、複数の電子ビーム発生源212が基板210に一体となって形成される電子ビーム発生装置200を用いることで、電子ビーム照射装置100を小型化することができ、電子ビーム露光装置1000は、複数の電子ビーム照射装置100を搭載することができる。2以上の電子ビーム照射装置100を備える電子ビーム露光装置1000は、半導体ウェハ10に、2以上の描画パターンを並行して照射することができ、搭載する電子ビーム照射装置100の数に応じてスループットを向上させることができる。
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の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様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。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 半導体ウェハ、100 電子ビーム照射装置、110 ステージ部、120 記憶部、130 制御部、140 通信部、150 計算機部、200 電子ビーム発生装置、210 基板、212 電子ビーム発生源、220 電子回路部、230 加速電極、240 電子レンズ、242 コイル部、244 レンズ部、246 減速部、250 コンデンサレンズアレイ、252 コンデンサレンズ、300 電子放出部、310 第1電極部、320 第2電極部、330 絶縁部、350 第3電極部、610 スリット部、620 検出部、1000 電子ビーム露光装置
Claims (14)
- 複数の電子ビーム発生源が配列された面電子ビーム源と、
前記複数の電子ビーム発生源のそれぞれに対応してそれぞれ設けられた複数のコンデンサレンズを有するコンデンサレンズアレイと、
前記複数の電子ビーム発生源からの前記複数の電子ビームが前記コンデンサレンズアレイを介して入射され、前記複数の電子ビームによる像を縮小する電子レンズと、
を備え、
前記複数の電子ビーム発生源のうち、中心から遠い第1電子ビーム発生源は中心から近い第2電子ビーム発生源と比較して高いエネルギーで電子を放出し、
前記複数のコンデンサレンズのうち、前記第1電子ビーム発生源に対応する第1コンデンサレンズは、前記第2電子ビーム発生源に対応する第2コンデンサレンズと比較して焦点距離を長くする
電子ビーム照射装置。 - 前記第1電子ビーム発生源は、前記第2電子ビーム発生源よりも高いエネルギーで電子を放出して、前記第1電子ビーム発生源から出力して前記電子レンズの縁部側を通る電子ビームの、前記電子レンズにおける屈折角を小さくすると共に、前記電子レンズにおける焦点距離を伸ばす請求項1に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記第1コンデンサレンズは、前記第2コンデンサレンズよりも焦点距離を長くして、前記第1電子ビーム発生源から出力して前記電子レンズの縁部側を通る電子ビームの、前記電子レンズにおける屈折角を変えずに、前記電子レンズにおける焦点距離を伸ばす請求項1または2に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記第1電子ビーム発生源および前記第2電子ビーム発生源は、前記面電子ビーム源の中心に対して同心円状に配置される請求項1から3のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記複数の電子ビーム発生源のそれぞれは、互いに電気的に絶縁される請求項1から4のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記複数の電子ビーム発生源のそれぞれは、前記コンデンサレンズアレイの対応するコンデンサレンズとの組み合わせ毎にオフセットバイアスが印加され、当該オフセットバイアスに応じたエネルギーの電子を放出する請求項5に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記複数の電子ビーム発生源は、マトリクス状に配列され、駆動電圧に応じて電子をそれぞれ放出する電子放出部をそれぞれ有する請求項1から6のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記電子放出部は、ナノ結晶を有する請求項7に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記電子放出部は、ナノ結晶となる結晶材料に応じて予め定められた表面積と厚さを有する複数のナノ結晶領域を含む請求項8に記載の電子ビーム照射装置。
- 前記電子放出部は、放出する電子をトンネリングさせる絶縁膜を有する請求項7に記載の電子ビーム照射装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置を複数備えるマルチ電子ビーム照射装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置を調整する方法であって、
前記複数の電子ビーム発生源のうち、予め定められた一の電子ビーム発生源から電子ビームを照射する段階と、
前記電子ビーム照射装置の前記電子レンズが前記複数の電子ビームによる像を結像すべき面上に、直交する2つのスリットを配置する段階と、
前記直交する2つのスリットによって形成される開口を通る電子ビームを検出する段階と
を備える調整方法。 - 前記複数のコンデンサレンズのうち、前記一の電子ビーム発生源に対応する一のコンデンサレンズの焦点距離を調整して、前記一の電子ビーム発生源の3次以上の像面の歪を、3次未満の歪に補正する段階と、
前記一の電子ビーム発生源が照射する電子のエネルギーを調整して、像面湾曲を補正し、かつ、歪曲収差を低減する段階とを備える
請求項12に記載の調整方法。 - 一以上の請求項1から10のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置と、
前記一以上の電子ビームが描画する描画パターン情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された描画パターン情報に応じて、前記電子ビーム照射装置に複数の電子ビームを出力させる制御信号を送信する制御部と、
対象物を載置するステージ部と、
を備え、
前記複数の電子ビームを照射して、前記描画パターン情報に応じた描画パターンを前記対象物に描画する電子ビーム露光装置。
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