JP4246373B2 - 電子ビーム生成装置及び電子ビーム露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置及び電子ビーム生成装置に関する。特に電子銃を固定する碍子と接地電位との間の放電を防止した電子ビーム露光装置及び電子ビーム生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子の微細化に伴い、電子ビーム露光装置における、電子ビームの照射均一性の向上が求められている。電子ビームの照射均一性は、電子ビーム露光装置におけるカソードとグリッドとの電位差の変化や、カソードの消耗等によって劣化する。従来カソードとグリッドとの電位差の調整は、セルフバイアス抵抗と呼ばれる素子により調整されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方カソードの消耗については、有効な改善策が無く、カソードの長寿命化が望まれていた。カソードが消耗する原因は、例えば電子ビーム生成装置周辺の放電による、電子ビーム露光装置の真空領域の真空度の低下に大きく起因する。放電時におけるエネルギー放出により、放電経路において放出ガスが発生し、電子線により放出ガスがイオン化され、イオン化された放出ガスによりカソードがスパッタされ、カソードが消耗する。
【０００４】
従来の電子ビーム露光装置では、カソードから放出された熱電子が碍子の絶縁部に蓄積され、蓄積された熱電子により放電が生じ、真空領域の真空度を低下させていた。碍子の沿面における放電は、放出ガスを多量に発生させ、真空度を一桁以上劣化させる場合もある。また、碍子の沿面における放電により、カソードから放出された熱電子をウェハ方向に加速する加速電圧が変動し、電子ビームの電流量を変化させ、ウェハ露光の精度を劣化させていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子ビームを生成する電子ビーム生成装置であって、熱電子を発生させるカソードと、カソードに負電圧を印加し、カソードから熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソードから放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッドと、カソードの電位より更に負電圧を、グリッドに印加するグリッド電圧源と、カソードが発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子とを備え、碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われていることを特徴とする電子ビーム生成装置を提供する。
【０００７】
本発明の第１の形態において、碍子の外面は、高抵抗膜又は導電体で覆われていることが好ましい。また、高抵抗膜の上部は、基準電位を有する基準電位部と電気的に接続されていることが好ましい。また、高抵抗膜の下部は、グリッドと電気的に接続されていることが好ましい。また、碍子は、基準電位部と電気的に接続された第１電極を外面に有し、高抵抗膜の上部は、第１電極と電気的に接続されていてよい。また、碍子は、グリッドと電気的に接続された第２電極を外面に有し、高抵抗膜の下部は、第２電極と電気的に接続されていてよい。また、高抵抗膜は、金属酸化物を含んでよい。また、金属酸化物は、酸化インジウムであってよい。
【０００８】
本発明の第２の形態においては、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを生成する電子ビーム生成装置と、電子ビームをウェハの所望の位置に偏向させる偏向器と、ウェハを載置するステージとを備え、電子ビーム生成装置は、熱電子を発生させるカソードと、カソードに負電圧を印加し、カソードから熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソードから放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッドと、カソードの電位より更に負電圧を、グリッドに印加するグリッド電圧源と、カソードが発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子とを有し、碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われていることを特徴とする電子ビーム露光装置を提供する。
【０００９】
本発明の第２の形態において、電子ビーム露光装置は、電子ビーム生成装置、偏向器、及びステージを格納するチャンバと、チャンバ内を減圧する減圧手段とを更に備え、チャンバ内の、減圧手段により減圧された空間である真空領域は、高抵抗膜又は導電体で囲まれていてよい。また、高抵抗膜の下部は、チャンバと電気的に接続されていてよい。
【００１０】
尚、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。
【００１１】
【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、以下の実施形態は特許請求の範囲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。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置３００の構成を示す。電子ビーム露光装置３００は、電子ビームによりウェハ３９２に所定の露光処理を施す露光部３５０と、露光部３５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系３４０を備える。
【００１３】
露光部３５０は、チャンバ３５２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３６０と、複数の電子ビームをウェハ３９２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３７０と、ウェハ３９２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３８０を含む電子光学系を備える。また、露光部３５０は、パターンを露光すべきウェハ３９２を載置するウェハステージ３９６と、ウェハステージ３９６を駆動するウェハステージ駆動部とを含むステージ系を備える。
【００１４】
電子ビーム成形手段３６０は、複数の電子ビームを発生させる複数の電子ビーム生成装置１００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成形部材３６２および第２成形部材３７２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３６４と、第１成形部材３６２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３６６および第２成形偏向部３６８とを有する。
【００１５】
電子ビーム生成装置１００のそれぞれは、熱電子を発生させるカソード１０と、カソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から前記熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソード１０から放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッド３０と、カソード１０の電位より更に負電圧を、グリッド３０に印加するグリッド電圧源と、カソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子４０とを有し、碍子４０は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われている。本例においては、高抵抗膜の上部は、チャンバ３５２と接続され、チャンバ３５２は接地されている。また、高抵抗膜の下部は、電界緩和つばを介してグリッド３０と電気的に接続されている。グリッド３０には、グリッド電圧源から負電圧が印加され、高抵抗膜の下部には、グリッド３０と略同電位が与えられる。高抵抗膜の上部と高抵抗膜の下部との電位差により、高抵抗膜に微小な電流が流れ、カソード１０から放出された熱電子が碍子４０面に蓄積されるの防ぐことができる。
【００１６】
照射切替手段３７０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３７４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３９２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３７６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３７６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１３６とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ３７６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３８０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３７８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３８４と、複数の電子ビームをウェハ３９２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３８６と、ウェハ３９２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３８８とを有する。
【００１８】
制御系３４０は、統括制御部３３０及び個別制御部３２０を備える。個別制御部３２０は、電子ビーム制御部３３２と、多軸電子レンズ制御部３３４と、成形偏向制御部３３６と、ブランキング電極アレイ制御部３３８と、偏向制御部３４０と、ウェハステージ制御部３４２とを有する。統括制御部３３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部３２０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３３２は、電子ビーム生成装置１００を制御する。多軸電子レンズ制御部３３４は、第１多軸電子レンズ３６４、第２多軸電子レンズ３７４、第３多軸電子レンズ３７８、第４多軸電子レンズ３８４および第５多軸電子レンズ３８８に供給する電流を制御する。成形偏向制御部３３６は、第１成形偏向部３６６および第２成形偏向器３６８を制御する。ブランキング電極アレイ制御部３３８は、ブランキング電極アレイ３７６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３４４は、偏向部３８６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３４２は、ウェハステージ駆動部３９８を制御し、ウェハステージ３９６を所定の位置に移動させる。
【００２０】
図２は、電子ビーム生成装置１００の構成の一例を示す。電子ビーム生成装置１００は、熱電子を発生させるカソード１０と、カソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から熱電子を放出させるカソード電圧源２２と、カソード１０から放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッド３０と、カソード１０の電位より更に負電圧を、グリッド３０に印加するグリッド電圧源２４と、カソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源２２及びグリッド電圧源２４から絶縁する碍子４０と、電界を調整するための電界緩和つば１２とを備え、碍子４０は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜２０で覆われている。また、碍子４０は、基準電位部と電気的に接続された導電体である第１電極１６を外面に有し、高抵抗膜２０の上部は、第１電極１６と電気的に接続されてよい。第１電極１６は、チャンバ３５２を介して基準電位と電気的に接続されているのが好ましい。
【００２１】
また、高抵抗膜２０の下部は、グリッド３０と電気的に接続されていることが好ましい。例えば、碍子４０は、グリッド３０と電気的に接続された導電体である第２電極１４を外面に有し、高抵抗膜２０の下部は、第２電極１４と電気的に接続されていてよい。高抵抗膜２０の下部には、グリッド３０と略同電位が与えられ、高抵抗膜２０の上部には、略基準電位が与えられることにより、高抵抗膜の上部と下部の間に微小な電流が流れ、高抵抗膜２０に到達した熱電子の蓄積を防ぐことができる。
【００２２】
碍子４０は、チャンバ３５２の上部に固定され、カソード１０から放出された熱電子は、グリッド３０により集束され、電子ビームとしてウェハ３９２に照射される。碍子４０の外面の少なくとも一部が、高抵抗膜２０で覆われ、高抵抗膜２０の上部と下部とに電位差を生じさせていることにより、カソード１０から放出された熱電子が碍子４０の外面に到達した場合であっても、当該熱電子を逃がすことができる。
【００２３】
また、電子ビーム露光装置３００は、チャンバ３５２内を減圧する減圧手段７０を更に備え、チャンバ３５２内の、減圧手段７０により減圧された空間である真空領域６０は、高抵抗膜２０又は導電体で囲まれていることが好ましい。つまり、チャンバ３５２の真空領域６０内は、絶縁体が表出していないことが好ましい。本例においては、碍子４０の外面は、高抵抗膜２０又は導電体で覆われている。また、チャンバ３５２減圧手段７０は、チャンバ３５２の真空領域６０を７．５×１０−１１Ｐａ（１０−８ｔｏｒｒ）程度に減圧できることが好ましい。碍子４０の外面を、高抵抗膜２０又は導電体で覆うことにより、碍子４０の絶縁体１８を真空領域６０から隔離することができ、熱電子による電荷の蓄積を防ぐことができる。
【００２４】
また、高抵抗膜２０の上部は、チャンバ３５２と接続されるのが好ましい。高抵抗膜２０の上部と、チャンバ３５２とを接続することにより、高抵抗膜２０に到達した熱電子による電荷は、放電がおこる電荷量まで蓄積される前に、チャンバ３５２を介して基準電位に流れる。本例においては、高抵抗膜２０の上部は、チャンバ３５２及び第１電極を介して基準電位と電気的に接続されているが、他の例においては、高抵抗膜２０の上部は、基準電位と電気的に接続されてよい。
【００２５】
高抵抗膜の抵抗値は、グリッド電圧源２４に対して過負荷とならない程度の電流を流す抵抗値であることが好ましい。例えば、グリッド３０に５０ｋＶの負電圧が与えられた場合、高抵抗膜２０の上部と高抵抗膜２０の下部との間の抵抗値を０．５ＧΩから５００ＧΩ程度にすることが好ましい。この場合、高抵抗膜の上部と下部の間には、０．１μＡから１００μＡ程度の電流が流れ、高抵抗膜２０における熱電子による電荷の蓄積を防ぎ、且つグリッド電圧源２４に過負荷とはならない。
【００２６】
高抵抗膜２０は、酸化インジウム等の金属酸化物を含むことが好ましい。この場合、高抵抗膜２０は、硝子質物質に酸化インジウム略均等に混合したものであってよい。高抵抗膜２０が酸化インジウムを含むことにより、高抵抗膜２０の上部と高抵抗膜２０の下部との間の抵抗値を０．５ＧΩから５００ＧΩ程度である高抵抗膜２０を容易に生成することができる。
【００２７】
また、本例においては、高抵抗膜２０の下部は、グリッド３０と電気的に接続され、グリッド３０と略同電位が与えられていたが、他の例においては、カソード電圧源２２又はグリッド電圧源２４が高抵抗膜２０の下部に、基準電位と異なる電位を与えてよい。この場合、高抵抗膜２０の下部には、カソード１０又はグリッド３０と略同電位が与えられるのが好ましい。また、更に他の例においては、電子ビーム生成装置１００は、高抵抗膜２０の下部に、基準電位と異なる電位を与える電圧源を更に有してよい。
【００２８】
電界緩和つば１２は、グリッド３０と、電子ビームが照射される方向において略同じ高さを有する。また、電界緩和つば１２は、碍子４０のカソード１０及びグリッド３０が設けられた面より、第１電極側に突出するように設けられるのが好ましい。電界緩和つば１２は、碍子４０周辺の電界の変化を緩和し、碍子４０周辺における等電位線の集中を防ぎ、放電を防止する。電界緩和つば１２は、導電体により形成されており、グリッド３０と電気的に接続され、グリッド３０の電位と略同電位を有する。電界緩和つば１２は、高抵抗膜２０の下部又は第２電極１４と電気的に接続され、高抵抗膜２０の下部又は第２電極１４にグリッド３０の電位と略同電位を与えてよい。
【００２９】
また、碍子４０は、カソード１０とカソード電圧源２２とを接続するための端子部と、グリッド３０とグリッド電圧源２４とを接続するための端子部を有してよい。当該端子部には、チャンバ３５２の真空領域６０と、高圧領域５０との気密を保つため、高融点ロウ材が充填される。また、当該端子部及び高融点ロウ材の表出部を金ペースト等の耐酸化性の膜で覆ってよい。この場合、当該耐酸化性の膜を碍子４０に形成し、その後高抵抗膜２０を碍子４０の外面に焼成してよい。高抵抗膜２０を焼成することにより、高抵抗膜２０を酸化雰囲気で生成することができる。また、高融点ロウ材の融点温度は、高抵抗膜２０の焼成温度より高いことが好ましい。
【００３０】
以下、図１及び図２に関連して説明した電子ビーム露光装置３００の動作について説明する。まず、複数の電子ビーム生成装置１００が、複数の電子ビームを生成する。第１成形部材３６２は、複数の電子ビーム生成装置１００により発生し、第１成形部材３６２に照射された複数の電子ビームを、第１成形部材３６２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、電子ビーム生成装置１００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。
【００３１】
第１多軸電子レンズ３６４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成形部材３７２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３６６は、第１成形部材３６２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成形部材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。
【００３２】
第２成形偏向部３６８は、第１成形偏向部３６６で偏向された複数の電子ビームを、第２成形部材３７２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２成形部材３７２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成形部材３７２は、第２成形部材３７２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３９２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。
【００３３】
第２多軸電子レンズ３７４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３７６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３７４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３７６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００３４】
ブランキング電極アレイ制御部３３８は、ブランキング電極アレイ３７６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３７６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３９２に照射させるか否かを切替える。
【００３５】
ブランキング電極アレイに３７６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３７８を通過する。そして第３多軸電子レンズ３７８は、第３多軸電子レンズ３７８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３８２に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材３８２は、ブランキング電極アレイ３７６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３８２を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３８４に入射される。そして第４多軸電子レンズ３８４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３８６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３８４により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８６に入射される。
【００３６】
偏向部３８６に含まれる複数の偏向器は、偏向制御部３４０からの指示に基づき、偏向部３８６に入射されたそれぞれの電子ビームを、ウェハ３９２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３８８は、第５多軸電子レンズ３８８を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ３９２に対する焦点を調整する。そしてウェハ３９２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３９２に対して照射すべき所望の位置に照射される。
【００３７】
露光処理中、ウェハステージ駆動部３９８は、ウェハステージ制御部３４２からの指示に基づき、一定方向にウェハステージを移動させるのが好ましい。そして、ウェハ３９２の移動に合わせて、電子ビームの断面形状をウェハ３９２に照射すべき形状に成形し、ウェハ３９２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３８６によりそれぞれの電子ビームをウェハ３９２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３９２に所望の回路パターンを露光することができる。
【００３８】
図１及び図２に関連して説明した電子ビーム露光装置３００において、複数の電子ビーム生成装置１００は、それぞれ碍子４０を有していたが、他の例においては、複数の電子ビーム生成装置１００は１つの碍子４０を共有してよい。つまり、電子ビーム露光装置３００は、熱電子を発生させる複数のカソード１０と、複数のカソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から熱電子を放出させるカソード電圧源部２２と、複数のカソード１０から放出された熱電子をそれぞれ集束させ、複数の電子ビームを形成する、複数のカソード１０のそれぞれに対応した複数のグリッド３０と、複数のグリッド３０に、それぞれのグリッド３０に対応したカソード１０の電位より更に負電圧を印加するグリッド電圧源部２４と、複数のカソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源部２２及びグリッド電圧源部２４から絶縁する１つの碍子４０とを有する電子ビーム生成装置１００を備えてよい。また、本例において、電子ビーム露光装置３００は、複数の電子ビーム生成装置１００を備えていたが、他の例においては、電子ビーム露光装置３００は、１つの電子ビーム生成装置１００を備えてよい。
【００３９】
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、多様な変更又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。その様な変更又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。
【００４０】
【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、電子ビーム生成装置１００において放電を防止し、電子ビームの電流量を精度よく制御することができる。また、放電を防止することにより、カソードの消耗を減らし、電子ビーム生成装置１００を長寿命化することができる。
【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３００の構成を示す。
【図２】 電子ビーム生成装置１００の構成の一例を示す。
【符号の説明】
１０・・・カソード、１２・・・電界緩和つば
１４・・・第２電極、１６・・・第１電極
１８・・・絶縁部、２０・・・高抵抗膜
２２・・・カソード電圧源、２４・・・グリッド電圧源
３０・・・グリッド、４０・・・碍子
５０・・・高圧領域、６０・・・真空領域
７０・・・減圧手段、１００・・・電子ビーム生成装置
３００・・・電子ビーム露光装置、３２０・・・個別制御部
３３０・・・統括制御部、３３２・・・電子ビーム制御部
３３４・・・多軸電子レンズ制御部、３３６・・・成形偏向制御部
３３８・・・ブランキング電極アレイ制御部、３４０・・・制御系
３４２・・・ウェハステージ制御部、３４４・・・偏向制御部
３５０・・・露光部、３５２・・・チャンバ
３６０・・・電子ビーム成形手段、３６２・・・第１成形部材
３６４・・・第１多軸電子レンズ、３６６・・・第１成形偏向部
３６８・・・第２成形偏向部、３７０・・・照射切替手段
３７２・・・第２成形部材、３７４・・・第２多軸電子レンズ
３７６・・・ブランキング電極アレイ、３７８・・・第３多軸電子レンズ
３８０・・・ウェハ用投影系、３８２・・・電子ビーム遮蔽部材
３８４・・・第４多軸電子レンズ、３８６・・・偏向部
３８８・・・第５多軸電子レンズ、３９２・・・ウェハ
３９６・・・ウェハステージ、３９８・・・ウェハステージ駆動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置及び電子ビーム生成装置に関する。特に電子銃を固定する碍子と接地電位との間の放電を防止した電子ビーム露光装置及び電子ビーム生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子の微細化に伴い、電子ビーム露光装置における、電子ビームの照射均一性の向上が求められている。電子ビームの照射均一性は、電子ビーム露光装置におけるカソードとグリッドとの電位差の変化や、カソードの消耗等によって劣化する。従来カソードとグリッドとの電位差の調整は、セルフバイアス抵抗と呼ばれる素子により調整されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方カソードの消耗については、有効な改善策が無く、カソードの長寿命化が望まれていた。カソードが消耗する原因は、例えば電子ビーム生成装置周辺の放電による、電子ビーム露光装置の真空領域の真空度の低下に大きく起因する。放電時におけるエネルギー放出により、放電経路において放出ガスが発生し、電子線により放出ガスがイオン化され、イオン化された放出ガスによりカソードがスパッタされ、カソードが消耗する。
【０００４】
従来の電子ビーム露光装置では、カソードから放出された熱電子が碍子の絶縁部に蓄積され、蓄積された熱電子により放電が生じ、真空領域の真空度を低下させていた。碍子の沿面における放電は、放出ガスを多量に発生させ、真空度を一桁以上劣化させる場合もある。また、碍子の沿面における放電により、カソードから放出された熱電子をウェハ方向に加速する加速電圧が変動し、電子ビームの電流量を変化させ、ウェハ露光の精度を劣化させていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子ビームを生成する電子ビーム生成装置であって、熱電子を発生させるカソードと、カソードに負電圧を印加し、カソードから熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソードから放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッドと、カソードの電位より更に負電圧を、グリッドに印加するグリッド電圧源と、カソードが発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子とを備え、碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われていることを特徴とする電子ビーム生成装置を提供する。
【０００７】
本発明の第１の形態において、碍子の外面は、高抵抗膜又は導電体で覆われていることが好ましい。また、高抵抗膜の上部は、基準電位を有する基準電位部と電気的に接続されていることが好ましい。また、高抵抗膜の下部は、グリッドと電気的に接続されていることが好ましい。また、碍子は、基準電位部と電気的に接続された第１電極を外面に有し、高抵抗膜の上部は、第１電極と電気的に接続されていてよい。また、碍子は、グリッドと電気的に接続された第２電極を外面に有し、高抵抗膜の下部は、第２電極と電気的に接続されていてよい。また、高抵抗膜は、金属酸化物を含んでよい。また、金属酸化物は、酸化インジウムであってよい。
【０００８】
本発明の第２の形態においては、電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームを生成する電子ビーム生成装置と、電子ビームをウェハの所望の位置に偏向させる偏向器と、ウェハを載置するステージとを備え、電子ビーム生成装置は、熱電子を発生させるカソードと、カソードに負電圧を印加し、カソードから熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソードから放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッドと、カソードの電位より更に負電圧を、グリッドに印加するグリッド電圧源と、カソードが発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子とを有し、碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われていることを特徴とする電子ビーム露光装置を提供する。
【０００９】
本発明の第２の形態において、電子ビーム露光装置は、電子ビーム生成装置、偏向器、及びステージを格納するチャンバと、チャンバ内を減圧する減圧手段とを更に備え、チャンバ内の、減圧手段により減圧された空間である真空領域は、高抵抗膜又は導電体で囲まれていてよい。また、高抵抗膜の下部は、チャンバと電気的に接続されていてよい。
【００１０】
尚、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。
【００１１】
【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、以下の実施形態は特許請求の範囲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。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置３００の構成を示す。電子ビーム露光装置３００は、電子ビームによりウェハ３９２に所定の露光処理を施す露光部３５０と、露光部３５０に含まれる各構成の動作を制御する制御系３４０を備える。
【００１３】
露光部３５０は、チャンバ３５２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３６０と、複数の電子ビームをウェハ３９２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３７０と、ウェハ３９２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３８０を含む電子光学系を備える。また、露光部３５０は、パターンを露光すべきウェハ３９２を載置するウェハステージ３９６と、ウェハステージ３９６を駆動するウェハステージ駆動部とを含むステージ系を備える。
【００１４】
電子ビーム成形手段３６０は、複数の電子ビームを発生させる複数の電子ビーム生成装置１００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成形部材３６２および第２成形部材３７２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３６４と、第１成形部材３６２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３６６および第２成形偏向部３６８とを有する。
【００１５】
電子ビーム生成装置１００のそれぞれは、熱電子を発生させるカソード１０と、カソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から前記熱電子を放出させるカソード電圧源と、カソード１０から放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッド３０と、カソード１０の電位より更に負電圧を、グリッド３０に印加するグリッド電圧源と、カソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源及びグリッド電圧源から絶縁する碍子４０とを有し、碍子４０は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われている。本例においては、高抵抗膜の上部は、チャンバ３５２と接続され、チャンバ３５２は接地されている。また、高抵抗膜の下部は、電界緩和つばを介してグリッド３０と電気的に接続されている。グリッド３０には、グリッド電圧源から負電圧が印加され、高抵抗膜の下部には、グリッド３０と略同電位が与えられる。高抵抗膜の上部と高抵抗膜の下部との電位差により、高抵抗膜に微小な電流が流れ、カソード１０から放出された熱電子が碍子４０面に蓄積されるの防ぐことができる。
【００１６】
照射切替手段３７０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３７４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３９２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３７６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３７６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１３６とを有する。他の例においてブランキング電極アレイ３７６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３８０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３７８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３８４と、複数の電子ビームをウェハ３９２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３８６と、ウェハ３９２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３８８とを有する。
【００１８】
制御系３４０は、統括制御部３３０及び個別制御部３２０を備える。個別制御部３２０は、電子ビーム制御部３３２と、多軸電子レンズ制御部３３４と、成形偏向制御部３３６と、ブランキング電極アレイ制御部３３８と、偏向制御部３４０と、ウェハステージ制御部３４２とを有する。統括制御部３３０は、例えばワークステーションであって、個別制御部３２０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３３２は、電子ビーム生成装置１００を制御する。多軸電子レンズ制御部３３４は、第１多軸電子レンズ３６４、第２多軸電子レンズ３７４、第３多軸電子レンズ３７８、第４多軸電子レンズ３８４および第５多軸電子レンズ３８８に供給する電流を制御する。成形偏向制御部３３６は、第１成形偏向部３６６および第２成形偏向器３６８を制御する。ブランキング電極アレイ制御部３３８は、ブランキング電極アレイ３７６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３４４は、偏向部３８６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３４２は、ウェハステージ駆動部３９８を制御し、ウェハステージ３９６を所定の位置に移動させる。
【００２０】
図２は、電子ビーム生成装置１００の構成の一例を示す。電子ビーム生成装置１００は、熱電子を発生させるカソード１０と、カソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から熱電子を放出させるカソード電圧源２２と、カソード１０から放出された熱電子を集束させ、電子ビームを形成するグリッド３０と、カソード１０の電位より更に負電圧を、グリッド３０に印加するグリッド電圧源２４と、カソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源２２及びグリッド電圧源２４から絶縁する碍子４０と、電界を調整するための電界緩和つば１２とを備え、碍子４０は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜２０で覆われている。また、碍子４０は、基準電位部と電気的に接続された導電体である第１電極１６を外面に有し、高抵抗膜２０の上部は、第１電極１６と電気的に接続されてよい。第１電極１６は、チャンバ３５２を介して基準電位と電気的に接続されているのが好ましい。
【００２１】
また、高抵抗膜２０の下部は、グリッド３０と電気的に接続されていることが好ましい。例えば、碍子４０は、グリッド３０と電気的に接続された導電体である第２電極１４を外面に有し、高抵抗膜２０の下部は、第２電極１４と電気的に接続されていてよい。高抵抗膜２０の下部には、グリッド３０と略同電位が与えられ、高抵抗膜２０の上部には、略基準電位が与えられることにより、高抵抗膜の上部と下部の間に微小な電流が流れ、高抵抗膜２０に到達した熱電子の蓄積を防ぐことができる。
【００２２】
碍子４０は、チャンバ３５２の上部に固定され、カソード１０から放出された熱電子は、グリッド３０により集束され、電子ビームとしてウェハ３９２に照射される。碍子４０の外面の少なくとも一部が、高抵抗膜２０で覆われ、高抵抗膜２０の上部と下部とに電位差を生じさせていることにより、カソード１０から放出された熱電子が碍子４０の外面に到達した場合であっても、当該熱電子を逃がすことができる。
【００２３】
また、電子ビーム露光装置３００は、チャンバ３５２内を減圧する減圧手段７０を更に備え、チャンバ３５２内の、減圧手段７０により減圧された空間である真空領域６０は、高抵抗膜２０又は導電体で囲まれていることが好ましい。つまり、チャンバ３５２の真空領域６０内は、絶縁体が表出していないことが好ましい。本例においては、碍子４０の外面は、高抵抗膜２０又は導電体で覆われている。また、チャンバ３５２減圧手段７０は、チャンバ３５２の真空領域６０を７．５×１０−１１Ｐａ（１０−８ｔｏｒｒ）程度に減圧できることが好ましい。碍子４０の外面を、高抵抗膜２０又は導電体で覆うことにより、碍子４０の絶縁体１８を真空領域６０から隔離することができ、熱電子による電荷の蓄積を防ぐことができる。
【００２４】
また、高抵抗膜２０の上部は、チャンバ３５２と接続されるのが好ましい。高抵抗膜２０の上部と、チャンバ３５２とを接続することにより、高抵抗膜２０に到達した熱電子による電荷は、放電がおこる電荷量まで蓄積される前に、チャンバ３５２を介して基準電位に流れる。本例においては、高抵抗膜２０の上部は、チャンバ３５２及び第１電極を介して基準電位と電気的に接続されているが、他の例においては、高抵抗膜２０の上部は、基準電位と電気的に接続されてよい。
【００２５】
高抵抗膜の抵抗値は、グリッド電圧源２４に対して過負荷とならない程度の電流を流す抵抗値であることが好ましい。例えば、グリッド３０に５０ｋＶの負電圧が与えられた場合、高抵抗膜２０の上部と高抵抗膜２０の下部との間の抵抗値を０．５ＧΩから５００ＧΩ程度にすることが好ましい。この場合、高抵抗膜の上部と下部の間には、０．１μＡから１００μＡ程度の電流が流れ、高抵抗膜２０における熱電子による電荷の蓄積を防ぎ、且つグリッド電圧源２４に過負荷とはならない。
【００２６】
高抵抗膜２０は、酸化インジウム等の金属酸化物を含むことが好ましい。この場合、高抵抗膜２０は、硝子質物質に酸化インジウム略均等に混合したものであってよい。高抵抗膜２０が酸化インジウムを含むことにより、高抵抗膜２０の上部と高抵抗膜２０の下部との間の抵抗値を０．５ＧΩから５００ＧΩ程度である高抵抗膜２０を容易に生成することができる。
【００２７】
また、本例においては、高抵抗膜２０の下部は、グリッド３０と電気的に接続され、グリッド３０と略同電位が与えられていたが、他の例においては、カソード電圧源２２又はグリッド電圧源２４が高抵抗膜２０の下部に、基準電位と異なる電位を与えてよい。この場合、高抵抗膜２０の下部には、カソード１０又はグリッド３０と略同電位が与えられるのが好ましい。また、更に他の例においては、電子ビーム生成装置１００は、高抵抗膜２０の下部に、基準電位と異なる電位を与える電圧源を更に有してよい。
【００２８】
電界緩和つば１２は、グリッド３０と、電子ビームが照射される方向において略同じ高さを有する。また、電界緩和つば１２は、碍子４０のカソード１０及びグリッド３０が設けられた面より、第１電極側に突出するように設けられるのが好ましい。電界緩和つば１２は、碍子４０周辺の電界の変化を緩和し、碍子４０周辺における等電位線の集中を防ぎ、放電を防止する。電界緩和つば１２は、導電体により形成されており、グリッド３０と電気的に接続され、グリッド３０の電位と略同電位を有する。電界緩和つば１２は、高抵抗膜２０の下部又は第２電極１４と電気的に接続され、高抵抗膜２０の下部又は第２電極１４にグリッド３０の電位と略同電位を与えてよい。
【００２９】
また、碍子４０は、カソード１０とカソード電圧源２２とを接続するための端子部と、グリッド３０とグリッド電圧源２４とを接続するための端子部を有してよい。当該端子部には、チャンバ３５２の真空領域６０と、高圧領域５０との気密を保つため、高融点ロウ材が充填される。また、当該端子部及び高融点ロウ材の表出部を金ペースト等の耐酸化性の膜で覆ってよい。この場合、当該耐酸化性の膜を碍子４０に形成し、その後高抵抗膜２０を碍子４０の外面に焼成してよい。高抵抗膜２０を焼成することにより、高抵抗膜２０を酸化雰囲気で生成することができる。また、高融点ロウ材の融点温度は、高抵抗膜２０の焼成温度より高いことが好ましい。
【００３０】
以下、図１及び図２に関連して説明した電子ビーム露光装置３００の動作について説明する。まず、複数の電子ビーム生成装置１００が、複数の電子ビームを生成する。第１成形部材３６２は、複数の電子ビーム生成装置１００により発生し、第１成形部材３６２に照射された複数の電子ビームを、第１成形部材３６２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、電子ビーム生成装置１００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。
【００３１】
第１多軸電子レンズ３６４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成形部材３７２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３６６は、第１成形部材３６２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成形部材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。
【００３２】
第２成形偏向部３６８は、第１成形偏向部３６６で偏向された複数の電子ビームを、第２成形部材３７２に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、第２成形部材３７２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成形部材３７２は、第２成形部材３７２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３９２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。
【００３３】
第２多軸電子レンズ３７４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３７６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３７４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３７６に含まれる複数のアパーチャを通過する。
【００３４】
ブランキング電極アレイ制御部３３８は、ブランキング電極アレイ３７６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３７６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３９２に照射させるか否かを切替える。
【００３５】
ブランキング電極アレイに３７６により偏向されない電子ビームは、第３多軸電子レンズ３７８を通過する。そして第３多軸電子レンズ３７８は、第３多軸電子レンズ３７８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３８２に含まれる開口部を通過する。また、電子ビーム遮蔽部材３８２は、ブランキング電極アレイ３７６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３８２を通過した電子ビームは、第４多軸電子レンズ３８４に入射される。そして第４多軸電子レンズ３８４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３８６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３８４により焦点が調整された電子ビームは、偏向部３８６に入射される。
【００３６】
偏向部３８６に含まれる複数の偏向器は、偏向制御部３４０からの指示に基づき、偏向部３８６に入射されたそれぞれの電子ビームを、ウェハ３９２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３８８は、第５多軸電子レンズ３８８を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ３９２に対する焦点を調整する。そしてウェハ３９２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３９２に対して照射すべき所望の位置に照射される。
【００３７】
露光処理中、ウェハステージ駆動部３９８は、ウェハステージ制御部３４２からの指示に基づき、一定方向にウェハステージを移動させるのが好ましい。そして、ウェハ３９２の移動に合わせて、電子ビームの断面形状をウェハ３９２に照射すべき形状に成形し、ウェハ３９２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３８６によりそれぞれの電子ビームをウェハ３９２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３９２に所望の回路パターンを露光することができる。
【００３８】
図１及び図２に関連して説明した電子ビーム露光装置３００において、複数の電子ビーム生成装置１００は、それぞれ碍子４０を有していたが、他の例においては、複数の電子ビーム生成装置１００は１つの碍子４０を共有してよい。つまり、電子ビーム露光装置３００は、熱電子を発生させる複数のカソード１０と、複数のカソード１０に負電圧を印加し、カソード１０から熱電子を放出させるカソード電圧源部２２と、複数のカソード１０から放出された熱電子をそれぞれ集束させ、複数の電子ビームを形成する、複数のカソード１０のそれぞれに対応した複数のグリッド３０と、複数のグリッド３０に、それぞれのグリッド３０に対応したカソード１０の電位より更に負電圧を印加するグリッド電圧源部２４と、複数のカソード１０が発生した熱電子を、カソード電圧源部２２及びグリッド電圧源部２４から絶縁する１つの碍子４０とを有する電子ビーム生成装置１００を備えてよい。また、本例において、電子ビーム露光装置３００は、複数の電子ビーム生成装置１００を備えていたが、他の例においては、電子ビーム露光装置３００は、１つの電子ビーム生成装置１００を備えてよい。
【００３９】
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、多様な変更又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。その様な変更又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。
【００４０】
【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、電子ビーム生成装置１００において放電を防止し、電子ビームの電流量を精度よく制御することができる。また、放電を防止することにより、カソードの消耗を減らし、電子ビーム生成装置１００を長寿命化することができる。
【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３００の構成を示す。
【図２】 電子ビーム生成装置１００の構成の一例を示す。
【符号の説明】
１０・・・カソード、１２・・・電界緩和つば
１４・・・第２電極、１６・・・第１電極
１８・・・絶縁部、２０・・・高抵抗膜
２２・・・カソード電圧源、２４・・・グリッド電圧源
３０・・・グリッド、４０・・・碍子
５０・・・高圧領域、６０・・・真空領域
７０・・・減圧手段、１００・・・電子ビーム生成装置
３００・・・電子ビーム露光装置、３２０・・・個別制御部
３３０・・・統括制御部、３３２・・・電子ビーム制御部
３３４・・・多軸電子レンズ制御部、３３６・・・成形偏向制御部
３３８・・・ブランキング電極アレイ制御部、３４０・・・制御系
３４２・・・ウェハステージ制御部、３４４・・・偏向制御部
３５０・・・露光部、３５２・・・チャンバ
３６０・・・電子ビーム成形手段、３６２・・・第１成形部材
３６４・・・第１多軸電子レンズ、３６６・・・第１成形偏向部
３６８・・・第２成形偏向部、３７０・・・照射切替手段
３７２・・・第２成形部材、３７４・・・第２多軸電子レンズ
３７６・・・ブランキング電極アレイ、３７８・・・第３多軸電子レンズ
３８０・・・ウェハ用投影系、３８２・・・電子ビーム遮蔽部材
３８４・・・第４多軸電子レンズ、３８６・・・偏向部
３８８・・・第５多軸電子レンズ、３９２・・・ウェハ
３９６・・・ウェハステージ、３９８・・・ウェハステージ駆動部
Claims (8)
- 電子ビームを生成する電子ビーム生成装置であって、
熱電子を発生させるカソードと、
前記カソードに負電圧を印加し、前記カソードから前記熱電子を放出させるカソード電圧源と、
前記カソードから放出された前記熱電子を集束させ、前記電子ビームを形成するグリッドと、
前記カソードの電位より更に負電圧を、前記グリッドに印加するグリッド電圧源と、
前記カソードが発生した前記熱電子を、前記カソード電圧源及び前記グリッド電圧源から絶縁する碍子と
を備え、
前記碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われ、前記碍子の前記外面は、前記高抵抗膜又は導電体で覆われ、
前記高抵抗膜の上部は、基準電位を有する基準電位部と電気的に接続され、
前記高抵抗膜の下部は、前記グリッドと電気的に接続されていることを特徴とする電子ビーム生成装置。 - 前記碍子は、前記基準電位部と電気的に接続された第１電極を前記外面に有し、
前記高抵抗膜の上部は、前記第１電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム生成装置。 - 前記碍子は、前記グリッドと電気的に接続された第２電極を前記外面に有し、
前記高抵抗膜の下部は、前記第２電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム生成装置。 - 前記高抵抗膜は、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子ビーム生成装置。
- 前記金属酸化物は、酸化インジウムであることを特徴とする請求項４に記載の電子ビーム生成装置。
- 電子ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記電子ビームを生成する電子ビーム生成装置と、
前記電子ビームを前記ウェハの位置に偏向させる偏向器と、
前記ウェハを載置するステージと
を備え、
前記電子ビーム生成装置は、
熱電子を発生させるカソードと、
前記カソードに負電圧を印加し、前記カソードから前記熱電子を放出させるカソード電圧源と、
前記カソードから放出された前記熱電子を集束させ、前記電子ビームを形成するグリッドと、
前記カソードの電位より更に負電圧を、前記グリッドに印加するグリッド電圧源と、
前記カソードが発生した前記熱電子を、前記カソード電圧源及び前記グリッド電圧源から絶縁する碍子と
を有し、
前記碍子は、外面の少なくとも一部が、高抵抗膜で覆われ、前記碍子の前記外面は、前記高抵抗膜又は導電体で覆われ、
前記高抵抗膜の上部は、基準電位を有する基準電位部と電気的に接続され、
前記高抵抗膜の下部は、前記グリッドと電気的に接続されていることを特徴とする電子ビーム露光装置。 - 前記電子ビーム生成装置、前記偏向器、及び前記ステージを格納するチャンバと、
前記チャンバ内を減圧する減圧手段と
を更に備え、
前記チャンバ内の、前記減圧手段により減圧された空間である真空領域は、前記高抵抗膜又は導電体で囲まれていることを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装置。 - 前記高抵抗膜の上部は、前記チャンバと電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の電子ビーム露光装置。
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