JPH0353438A

JPH0353438A - 電子ビーム装置

Info

Publication number: JPH0353438A
Application number: JP1187980A
Authority: JP
Inventors: Keiji Yamada; 山田　慶二
Original assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕電子ビーム装置、特に電子ビームを出酎する電子銃の分
Ｍ復帰処理を容易にした装置に関し、該電子銃の遮蔽具
と電子銃チップとの隙間調整を熟練者の技術に依存する
ことなく、その調整を再現性良く行い、電子銃の保守管
理を容易にすることを目的とし、第１の装置は、少なくとも、被露光対象物に電子ビーム
を出射する電子銃と、前記電子ビームを偏向走査する電
子ビーム偏向手段とを具備し、前記電子銃は、電子発生
部および案内溝部を有する架台本体部と、前記電子ビー
ムの電子出射口を有する遮蔽具と、前記遮蔽具の案内溝
部に達する係止め具からなることを含み構戒し、第２の
装置は、前記の装置であって、電子銃に隙間調整手段を
設けていることを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子ビーム装置に関するものであり、る．近年、被露光対象物に電子ビームを偏向走査して画像取
得する電子顕微鏡，電子ビームテスタ、および微細パタ
ーン露光をする電子ビーム露光装置が使用されている。

これによれば、電子銃の部品交換の際に、電子ビームの
発生分布を左右するウエーネルドグリソドとカソードチ
ップとの隙間調整を高情度に行うことおよびその電子銃
の分解復帰処理を容易にすることができる装置の嬰望が
ある。

〔従来の技術〕

第６．７図は、従来例に係る説明図である．第６図は、
従来例の電子ビーム装置に係る構成図を示している。

図において、例えば彼照射幻象物３の画像を取得する電
子ビーム装置は、電子ビーム鏡筒１に、電子ｖｔＩａ．
Ｗ向系１ｂ，二次電子検出系１ｃおよびステージ１ｄを
具傭し、これらを制御する電子ビーム制御処理装置２か
らなる。該装置の機能は、電子銃１ａから出剥されて電
子ビーム１ｅを被照射対象物３に偏向走査し、その二次
電子Ｉｆを検出することにより、その画像取得をするも
のである。

また、破線円内図は電子銃のＩａの拡大断面図を示して
いる。これによれば、電子銃】ａは、電子統チップ（カ
ソード）４．ウエーネルドグリソド５，ロックナット６
および電子銃取付け台７から構成されている。Ｌは隙間
であり、ウエーネルドグリッド５に開口された電子出射
口８と電子銃チンプ（カソード）４との間の距刈を示し
ている。

〔発四が解決しようとする課題〕

第７図は、従来例の問題点に係るウエーネルドグリッド
部分の拡大図である．図において、ウエーネルドグリッド５ば、電子銃チップ
（カソード）４を遮蔽するものであり、その内側には一
定ピンチＡのネジが切られている。

また、電子銃取付け台７は、ウエーネルドグリッド５の
ネジピッチ八に合うようにネジが切られている。これに
より、ウエーネルドグリソド５と電子銃取付け台７とは
、電子銃チップ（カソード）４と電子出射口８とが一致
するように取りつけられる．なお、ウエーネルドグリソ
ド５が回転しないように、電子銃取付け台７に切られた
ネジピッチ八に合わ一已たロックナット６により、共締
め固定される。

ところで、電子ビーム装故の使用による消耗等により、
電子銃チップ（カソード）４を取り替える場合、まず、
ロックナット６を緩めて、ウエーネルドグリッド５が取
り外される。

次に、新しい電子銃（カソード）４を取付けた後にウエ
ーネルドグリノド５ど新しい電子銃チンプ（カソード）
４との隙間Ｌを調整し、ロックナット６により、固定を
する。

しかし、ウエーネルドグリッド５のネジと、電子銃取付
け台７のネジとの間には、ネジの緩みΔＬを考慮し、そ
れらを同特に逆方向に回転して行わなければならず、高
精度の位置合わせ技術が必要となり、再現性良い電子銃
チップ（カソード）４の取り換えができないという問題
がある。

本発明はかかる従来の問題に鑑みて創作されたものであ
り、電子銃の！！蔽具と電子銃チンプとの隙間調整を熟
練者の技術に依存ずることなく、そのｊｌｔ！整を再現
杜良く行い、電子銃の保守管理を容易にすることを可能
とする電子ビーム装置の提イｊ（を目的とする．〔課題を解決するための手段〕第１図は、本発明の電子ビーム装置に係る原理図を示し
ている。

その装置は、少なくとも、被露光対象物１３に電子ビー
ム１１ａを出射する電子銃１１と、前記電子ビーム１１
ａを偏向走査する電子ビーム偏向千段１２とを具備し、前記電子銃１１は、電子発生部１０１および案内溝部１
０２を有する架台本体部ｌ０３と、前記電子ビーム１１
ａの電子出射口１０４を有する遮蔽具１０５と、前記遮
蔽具１０５の案内溝部１０２に達する係止め具１０６か
らなることを特徴とし、第２の装置は、第１の装置であって、電子銃ｌ１に隙間
調整千段１０７を設けていることを特徴とし、上記目的
を達戒する．〔作用〕本発明の第ｉの装置によれば、電子銃１１の遮蔽具１０
５を貫いて、架台本体部１０３の案内溝部１０２に達す
る係止め具１０６が設けられている。

このため、遮蔽具１０５と電子発生部１０１との隙間調
整がされると、係止め具１．　０　６により遮蔽具＋０
５の水平方向からの締め付ける力によって、該遮蔽具１
０６を架台本体部に固定することができる。

これにより、従来のような電子出射方向（垂直方向）に
係るネジの緩みΔＬを原因とする調整誤差を考慮するこ
となく、再現性良く電子発生部１０１の交換作業を行う
ことが可能となる。

また、本発明の第２の装置によれば、第１の装置の電子
銃１１に隙間調整手段１０７が設けられている。

このため、予め、電子銃１１の架台本体部１０３に刻ま
れた主尺．副尺と遮蔽具１０５とを位置合わせをするこ
とにより、熟練者の技術に依存することなく再現性良く
、しかも高情度の隙間調整を行うことが可能となる。

これにより、電子銃の保守管理を容易にすることが可能
となる。

〔実施例〕

次に、図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第２〜５図は、本発明の実施例に係る電子ビーム装置を
説明する図である。

（ｉ）第１の実施例の説明第２図は、本発明の第１の実施例の電子ビーム装置に係
る構威図を示している。

図において、例えば、被照射対象物２３の画像を取得す
る電子ビーム装置は、電子ビームｔｌ！．筒２ｌと、被
照射対象物２３に電子ビーム２１ｅを出射する電子銃２
＋ａと、電子ビーム２１ｅを走査偏向する電磁コイルや
静１１偏向板等からなる偏向手段２ｌｂと、被照射対象
物２３からの二次電子２１ｒを検出する二次電子検出手
段２１ｃと、被照射対象物２３を載置するステージ２１
ｄとを具備している。また、該装置はこれらの電子銃２
ｌａ５偏向手段２ｌｂ．二次電子検出手段２１ｃおよび
ステージ２１ｄの入出力を制御する偏向／検出制御処理
装置２２から構成されている。

さらに、破線円内図は、本発明の第１の実施例に係る電
子銃１１の拡大断面図である。

同図において、３ｌは電子発生部ｌｏｔの一実施例とな
る電子銃チンブ（カソード〉であり、電子ビームを出射
するものである。３２は案内溝部１０２の一実施例とな
るＶ溝であり、電子銃取付け台３３の側面に堀られ、そ
の方向は電子ビーム出１・１方向（光軸方向）に並行し
ている。３３は架台本体部１０３の一実施例となる電子
銃取付け台であり、電子銃チソプ（カソード）３１やウ
エーネルドグリ，ド３５を保持するものである。３４は
電子出射口であり、３５は遮蔽具１０５の一実Ｍ１１ｉ
例となるウエーネノレドグリンドである。ウエーネルド
グリッド３５は電子ビームを集束させ、電子銃チップ（
カソード）３１の先端と電子出射口３４との隙間ｔを調
整することにより、該電子出射口３４から出射する電子
ビームの集束位置を変える機能を有している。

３６は係止め具１０６の一実施例となる保合ネジであり
、ウエーネルドグリッド３５と電子取付け台３３とを固
定するものである．第３図は、第１の実施例に係る電子銃の細部の構造図で
ある。図において、係合ネジ３６は、ウエーネルドグリ
ソド３５の外側面に３〜４箇所程度設けられている。ま
た、係合ネジ３６は、ウ工−ネルドグリッド３５の外側
面に対して垂直方向に貫通した部分に切られたネジ部を
介して電子銃取付け台３３に１屈られた■溝３２に達す
るものである。

これにより、保合ネジ３６が緩められてｅ）る場合には
、それがＶ溝３２との間において、電子ビームの光軸方
向へのウエーネルドグリンド３５の移動を容易にするこ
とができる。

第４図は本発明の第１の実施例の電子統に係るＸ−Ｙ矢
視断面図である。

図において、係合ネジ３６は、ウエーネルドグリッド３
５を貫通して電子読取付け台３３の■溝３２に達してい
る。これにより、ウエーネルドグリノド３５の電子出射
口３４と電子銃チップ（カソード）３１との隙間ｔを所
定間隔に保持した状態で、該ウエーネルドグリッド３５
を電子銃取付け台３３に固定することができる，このようにして、本発明の第１の実施例によれば、電子
銃１１にウエーネルドグリッド３５を貫いて、電子銃取
付け台３３の■溝３２に達する保合ネジ３６が設けられ
ている．このため、ウエーネルドグリッド３５と電子銃チップ（
カソード）３１との隙間Ｌの調整がされると、係合ネジ
３Ｇにより、ウエーネルドグリノド３５の水平方向から
の締め付け力によって、その所定間隔を保持した状態で
、該ウエー不ルドグリッド３５を電子銃取付け台３３に
固定することができる。

これにより、従来のような電子ビームの光軸方向（垂直
方向）に係るネジの緩みΔＬを原因とする調整誤差を考
慮することなく、再現性良く電子銃チップ（カソード）
３１の交換作業を行うことが可能となる．（ｉｉ）第２の実施例の説明第５図は、第２の実施例の電子銃に係る説明図である．図において、第１の実施例と異なるのは、第２の実施例
では、隙間調整千段１０７の一実施例となる隙間調整用
スケール３７が設けられるものである．その他の電子銃
の構造は、第１の実施例と同樟であるので、説明を省略
する．隙間調整千段１０７は、予め、ウエーネルドグリンド３
５と電子チノブ（カソード）との間の距離を規定し、そ
れを電子銃取付け台３３の外壁部分に刻み込んだ隙間調
整用（目盛り）スケールであり、主尺八と副尺Ｂからな
る。副尺Ｂは主尺八の１／１０ピッチされている，こにより、第１の実施例の隙間調整が、例えばノギスや
マイクロメータ等を使用して行われるのに対し、第２の
実施例では、隙間調整用スケールとウエーネルドグリッ
ド３５の底部とを短時間に位置合わせすることができる
．このようにして、本発明の実施例によれば、第１の装置
の電子銃１１に隙間調整用スケール３７が設けられてい
る．このため、隙間調整用スケール３７にウエーネルドグリ
ッド３５を位置合わせすることにより、熟練者の技術に
依存することなく、再現性良く、しかも、高精度の隙間
調整をｊテうことが可能となる。

これにより、従来例のように電子銃の隙間調整が悪く、
一度組み立てた電子ビーム鏡筒を再度分解して、それを
調整し直すことがなく、安定した電子ビームにより画像
取得処理や微細パターンの露光処理等をすることが可能
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電子銃の隙間調整
作業を短時間、かつ再現性良く行うことができる，このため、電子銃の隙間調整不良による電子ビーム鏡筒
の際、分解組立処理に要する無駄な時間等を無くすこと
、および、それを原因とする電子ビーム鏡筒内のコンタ
ミネーション等の発生を防止することが可能となる。

これにより、電子銃に係る保守管理が容易になることか
ら、電子ビーム装置の処理効率の向上を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子ビーム装置に係る原理図、第２図は、本発明の第１の実施例の電子ビーム装置に係
る構戒図、第３図は、本発明の第１の実施例に係る電子銃の細部の
構造図、第４図は、本発明の第１の実施例の電子銃に係るＸ−Ｙ
矢視断面図、第５図は、本発明の第２の実施例の電子銃に係る説四図
、第６図は、従来例の電子ビーム装置に係る構威図、第７図は、従来例の問題点に係るウエーネルドグリノド
部分の拡大図である。（符号の説明）１１・・・電子銃、１１ａ・・・電子ビーム、１２・・・電子ビーム偏向手段、１０１・・・電子発生部、１０２・・・案内溝部、１０３・・・架台本体部、１０４・・・電子出射口、１０５・・・遮蔽具、１０６・・・係止め具、１０７・・・隙間調整手段。

Claims

【特許請求の範囲】（１）少なくとも、被露光対象物（１３）に電子ビーム
（１１ａ）を出射する電子銃（１１）と、前記電子ビー
ム（１１ａ）を偏向走査する電子ビーム偏向手段（１２
）とを具備し、前記電子銃（１１）は、電子発生部（１０１）および案
内溝部（１０２）を有する架台本体部（１０３）と、前記電子ビーム（１１ａ）の電子出射口（１０４）を有する遮蔽具（１０５）と、前記遮蔽具（１０５）の案内溝部（１０２）に達する係
止め具（１０６）からなることを特徴とする電子ビーム
装置。（２）請求項１記載の電子ビーム装置であって、電子銃
（１１）に隙間調整手段（１０７）を設けていることを
特徴とする電子ビーム装置。