JPH1040851A - Electron beam exposing device - Google Patents

Electron beam exposing device

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JPH1040851A
JPH1040851A JP8192258A JP19225896A JPH1040851A JP H1040851 A JPH1040851 A JP H1040851A JP 8192258 A JP8192258 A JP 8192258A JP 19225896 A JP19225896 A JP 19225896A JP H1040851 A JPH1040851 A JP H1040851A
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JP
Japan
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photoelectron
optical
pattern
exposure apparatus
field emission
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JP8192258A
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Japanese (ja)
Inventor
Shintaro Kawada
真太郎 河田
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Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron-beam exposing device equipped with a photoelectron emitting element realizing cost reduction and having a long life, by constituting a photoelectron-emitting element, for emitting a photoelectron pattern when an optical pattern is irradiated, by an electron field emission type photoelectron element by pn junction. SOLUTION: Light LZ, emitted from a light source 1, is irradiated to an optical mask 2 to be adopted as an optical pattern OP, and is irradiated to a photoelectron-emitting element 12 installed in the optical window 11a of a vacuum vessel 11. The optical pattern OP, irradiated to the optical electron- emitting element 12, becomes a photoelectron pattern EP, to project an electron image EBI into a wafer WH via an accelerator 13, an electron lens 14, and a deflector 15. At this time, the photoelectron emitting element 12 is adopted as an electric field emission type photoelectric element by a pn junction, wherein p-type and n-type semiconductor layers are jointed, and the p-type semiconductor layer is formed of a thin coat so that light can sufficiently enter into a joining surface. This can obtain an exposure device, having a long life at low cost, utilizing an element which uniformly emits photoelectrons.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームなどの
荷電粒子線により電子像を形成してウエハなどの感応基
板上に転写する装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for forming an electron image with a charged particle beam such as an electron beam and transferring the image onto a sensitive substrate such as a wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】特公平7−44144号公報には、光学
パターンを投射する光学パターン投射手段と、この光学
パターン投射手段によって投射された光学パターンが入
射され、そのパターンに応じたパターンで光電子を放出
する光電子放出素子と、光電子放出素子から放射された
光電子を加速して投射面上に電子像を投射する電子像投
影手段とを備えた露光装置が開示されている。この光電
子放出素子として、溶融石英の表面によう化セシウム
(CsI)などの光電子放出能の高い材料の薄膜を形成
し、薄膜が形成される面とは反対の面に光学パターンを
投射するものである。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. 7-44144 discloses an optical pattern projecting means for projecting an optical pattern, and an optical pattern projected by the optical pattern projecting means. There is disclosed an exposure apparatus including a photoelectron emitting element for emitting light, and electronic image projection means for accelerating photoelectrons emitted from the photoelectron emitting element and projecting an electron image on a projection surface. As this photoelectron emitting element, a thin film of a material having a high photoelectron emitting ability such as cesium iodide (CsI) is formed on the surface of fused quartz, and an optical pattern is projected on a surface opposite to the surface on which the thin film is formed. is there.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の光電面にあっては、光電子放出の不均一性を数%以下
にする必要があり、製造が困難で高価となるという問題
がある。また、使用に伴って光電面に島状化などの変質
現象が生じて光電子の放出が不均一となり、また寿命が
非常に短いという問題がある。
However, in this type of photoelectric surface, it is necessary to reduce the non-uniformity of photoelectron emission to a few percent or less, and there is a problem that manufacturing is difficult and expensive. In addition, there is a problem in that the photocathode undergoes an alteration phenomenon such as islanding with the use thereof, so that the photoelectron emission becomes non-uniform and the life is very short.

【0004】本発明の目的は、コスト低減が可能で長寿
命な光電子放出素子を備える電子ビーム露光装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide an electron beam exposure apparatus including a photoelectron emitting element which can be reduced in cost and has a long life.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す添付
図を参照して説明する。 (1)請求項1に記載の発明は、光学パターンを投射す
る光学パターン投射手段1,2と、この光学パターン投
射手段によって投射された光学パターンが入射され、そ
のパターンに応じたパターンで光電子を放出する光電子
放出素子2と、光電子放出素子2から放射された光電子
を加速して感応基板WH上に電子像を投射する電子像投
影手段14とを備えた露光装置に適用される。そして、
上記目的は、光電子放出素子を、pn接合による電界放
出型光電素子から構成することで達成される。 (2)電界放出型光電素子12を、2極管構造のコーン
型エミッタ12eを微小間隔で2次元配置して構成する
ことができる。 (3)光電子放出素子12から放出される光電子の強度
を検出する光電子強度検出器25と、光電子強度検出器
25で検出された光電子強度に基づいて、pn接合によ
る電界放出型光電素子12の電界強度を調節する調節手
段22,26とを備えるのが好ましい。 (4)電界放出型光電素子12は固定したまま、光学マ
スク2と感応基板WHを同方向または互いに逆方向に移
動して電界放出型光電素子12から放出される光電子を
感応基板上に投影することもできる。 (5)光学マスク2を透過する光学パターンを縮小する
縮小レンズ系40を備えることもできる。 (6)電界放出型光電素子12から放出される光電子パ
ターンを縮小する縮小電子レンズ系をさらに備えてもよ
い。
A description will be given with reference to the accompanying drawings showing an embodiment. (1) According to the first aspect of the present invention, optical pattern projecting means 1 and 2 for projecting an optical pattern, and an optical pattern projected by the optical pattern projecting means are incident, and photoelectrons are formed in a pattern corresponding to the pattern. The present invention is applied to an exposure apparatus including a photoelectron emitting element 2 that emits light, and electron image projection means 14 that accelerates photoelectrons emitted from the photoelectron emitting element 2 and projects an electron image on a sensitive substrate WH. And
The above object is achieved by configuring the photoelectron emission element from a field emission type photoelectric element using a pn junction. (2) The field emission type photoelectric element 12 can be configured by two-dimensionally arranging cone-shaped emitters 12e having a diode structure at minute intervals. (3) A photoelectron intensity detector 25 for detecting the intensity of photoelectrons emitted from the photoelectron emission device 12, and an electric field of the field emission photoelectric device 12 based on the pn junction based on the photoelectron intensity detected by the photoelectron intensity detector 25. It is preferable to provide adjusting means 22 and 26 for adjusting the strength. (4) With the field emission photoelectric element 12 fixed, the optical mask 2 and the sensitive substrate WH are moved in the same direction or opposite directions to project photoelectrons emitted from the field emission photoelectric element 12 onto the sensitive substrate. You can also. (5) A reduction lens system 40 for reducing the optical pattern transmitted through the optical mask 2 may be provided. (6) A reduction electron lens system for reducing a photoelectron pattern emitted from the field emission photoelectric element 12 may be further provided.

【0006】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施の形態の符号と図を用いたが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。
[0006] In the means and means for solving the above-mentioned problems which explain the constitution of the present invention, reference numerals and figures of the embodiments are used to make the present invention easy to understand. Is not limited to the embodiment.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図6により本発明の
実施の形態を説明する。 −第1の実施の形態− 図1は本実施の形態の電子ビームによる電子像露光装置
の断面図である。図1において、光源1から射出される
光LZは光学マスク2に照射される。マスク2はガラス
基板にクロムなどの遮光材料で回路パターンを形成した
もので、照射光LZは遮光材料以外の領域を透過し、マ
スク2から光学パターンOPが投射される。光源1はた
とえば水銀ランプであり、この場合、紫外光が使用され
るが、赤外光からX線までの波長域の電磁波を使用する
ことができ、各種の光源を使用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. -First Embodiment- FIG. 1 is a sectional view of an electron image exposure apparatus using an electron beam according to the present embodiment. In FIG. 1, light LZ emitted from a light source 1 is applied to an optical mask 2. The mask 2 is obtained by forming a circuit pattern on a glass substrate with a light-shielding material such as chrome. The irradiation light LZ passes through a region other than the light-shielding material, and the optical pattern OP is projected from the mask 2. The light source 1 is, for example, a mercury lamp. In this case, ultraviolet light is used, but electromagnetic waves in a wavelength range from infrared light to X-rays can be used, and various light sources can be used.

【0008】電子ビーム投影装置10は、光学窓11a
が設けられ、内部を真空状態に保持される真空容器11
と、光学窓11aに設置されて上記光学パターンOPが
照射される光電子放出素子12と、光電子放出素子12
から放出される光電子を加速する加速器13と、光電子
放出素子12から放出されて加速器13で加速された光
電子パターンEPをウエハWH上に電子像EBIとして
縮小投影する電子レンズ14と、電子レンズ14を通過
した光電子ビームを偏向する偏向器15とを備える。な
お、図1では便宜上、光電子放出素子12とウエハWH
との光電子レンズ系と電子ビームの経路を等倍で示して
いる。加速器13に印加される加速電圧はおよそ1〜1
00kV程度、縮小率はたとえば1/20である。ウエ
ハWHはたとえばシリコン基板であり、電子線転写処理
に先立ってその表面にレジストが塗布される。また、偏
向器15は必要に応じて設置されるもので、必須ではな
い。
The electron beam projector 10 has an optical window 11a.
And a vacuum vessel 11 in which the inside is maintained in a vacuum state.
A photoelectron emitting element 12 installed in the optical window 11a and irradiated with the optical pattern OP;
An accelerator 13 for accelerating photoelectrons emitted from the photoelectron device 12, an electron lens 14 for reducing and projecting a photoelectron pattern EP emitted from the photoelectron emitting element 12 and accelerated by the accelerator 13 as an electronic image EBI on the wafer WH. A deflector 15 for deflecting the passed photoelectron beam. In FIG. 1, for convenience, the photo-emissive element 12 and the wafer WH
Are shown at the same magnification. The acceleration voltage applied to the accelerator 13 is approximately 1 to 1
The reduction ratio is, for example, about 20 kV and 1/20. The wafer WH is, for example, a silicon substrate, and its surface is coated with a resist prior to the electron beam transfer processing. Further, the deflector 15 is installed as needed and is not essential.

【0009】光電子放出素子12は、p型半導体層とn
型半導体層とを接合したpn接合による電界放出型光電
素子であり、接合面まで光が十分に進入するようにp型
半導体層は薄膜に形成される。Pn接合素子に1〜数k
V程度の電圧を印加すると、p型半導体層の表面に入射
する光学パターンOPに応じて、光が入射する領域の裏
面のn型半導体層の表面から光電子が放出される。した
がって、光電子パターンEPは光学パターンOPと同一
なものとなる。
The photoelectron emitting element 12 includes a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer.
This is a field emission type photoelectric device using a pn junction in which a p-type semiconductor layer is bonded to a p-type semiconductor layer. The p-type semiconductor layer is formed in a thin film so that light can sufficiently enter the bonding surface. 1 to several k for Pn junction element
When a voltage of about V is applied, photoelectrons are emitted from the surface of the n-type semiconductor layer on the back surface of the region where light is incident, according to the optical pattern OP incident on the surface of the p-type semiconductor layer. Therefore, the photoelectric pattern EP is the same as the optical pattern OP.

【0010】電界放出型光電素子12として、いわゆる
pn接合を有する電界放出型微小エミッタを使用でき
る。これは、図2に示すようにシリコンの微細加工によ
り作成された2極管構造のコーン型エミッタ12eを1
μm間隔で2次元配置したものである。1μm以上の分
解能が要求される場合は、エミッタを平面上にした素子
を使用する。
As the field emission type photoelectric element 12, a field emission type minute emitter having a so-called pn junction can be used. As shown in FIG. 2, one of the cone-type emitters 12e having a diode structure formed by micromachining of silicon is used.
They are two-dimensionally arranged at intervals of μm. When a resolution of 1 μm or more is required, an element having a planar emitter is used.

【0011】このような露光装置によりウエハに回路パ
ターンを投影転写する動作について説明する。光源1か
ら射出される光LZが光学マスク2に入射されると、遮
光材料が形成されていない部分からだけ光が透過して光
学パターンOPが形成される。光学パターンOPは光電
子放出素子12のp型半導体層の表面に入射される。光
学パターンOPの入射により光電子放出素子12の内部
には自由電子が発生する。p型半導体層とn型半導体層
の間に逆バイアスで所定の電圧が印加されており、光に
よって励起されたp型半導体層の自由電子は接合面を越
えてn型半導体層に移動し、n型半導体層の表面から光
電子が放出される。すなわち、光が入射した領域に対応
する領域からのみ光電子が放出されるから、光電子パタ
ーンEPは光学パターンOPと同一のパターンとなる。
放出された光電子は加速器13により加速され、電子レ
ンズ14で収束され、さらに偏向器15によりウエハ1
3の所定領域に電子像EBIが投影される。
The operation of projecting and transferring a circuit pattern on a wafer by such an exposure apparatus will be described. When the light LZ emitted from the light source 1 is incident on the optical mask 2, the light is transmitted only from the portion where the light shielding material is not formed, and the optical pattern OP is formed. The optical pattern OP is incident on the surface of the p-type semiconductor layer of the photo-emissive element 12. Free electrons are generated inside the photoelectron emitting element 12 by the incidence of the optical pattern OP. A predetermined voltage is applied with a reverse bias between the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, and free electrons of the p-type semiconductor layer excited by light move across the junction surface to the n-type semiconductor layer, Photoelectrons are emitted from the surface of the n-type semiconductor layer. That is, since photoelectrons are emitted only from the region corresponding to the region where the light has entered, the photoelectron pattern EP is the same pattern as the optical pattern OP.
The emitted photoelectrons are accelerated by an accelerator 13, converged by an electron lens 14, and further deflected by a deflector 15.
An electronic image EBI is projected onto a predetermined area of No. 3.

【0012】このような露光装置では、光学マスク2が
真空容器11の外部に設置されているから、種々の回路
パターンに応じた複数の光学マスクの交換作業がきわめ
て容易となる。また、pn接合による電界放出型光電素
子12を使用するから、従来の石英ガラス上によう化セ
シウム(CsI)のような光電放出材料を設けた光電面
とは異なり、経年変化で島状化現象が発生しないので、
使用に伴って光電子放出が不均一となったり、寿命が低
下するといった問題は解決される。また、光ではおよそ
0.2μm以下の線幅のパターンを形成するのが困難で
あるが、従来の光学マスクをそのまま利用して電子ビー
ムにより、0.2μm以下の極微小線幅のパターンを形
成できる。したがって、マスク製作コストを削減でき
る。さらに、光学マスクは真空中に配置されないから、
その交換性も向上する。
In such an exposure apparatus, since the optical mask 2 is provided outside the vacuum vessel 11, it is extremely easy to exchange a plurality of optical masks according to various circuit patterns. Further, since the field emission type photoelectric element 12 using a pn junction is used, unlike the conventional photocathode in which a photoelectric emission material such as cesium iodide (CsI) is provided on quartz glass, an islanding phenomenon occurs due to aging. Does not occur,
The problem that the photoelectron emission becomes non-uniform or the life is shortened with use is solved. Also, it is difficult to form a pattern with a line width of about 0.2 μm or less using light, but a pattern with an extremely small line width of 0.2 μm or less is formed by an electron beam using a conventional optical mask as it is. it can. Therefore, mask manufacturing costs can be reduced. Furthermore, since the optical mask is not placed in a vacuum,
Its exchangeability is also improved.

【0013】−第2の実施の形態− この第2の実施の形態は、図3に示すように、光電子放
出素子12から放出される電子を光電子強度検出器25
で検出し、その検出結果から電界放出型光電素子12の
印加電圧を制御するようにしたものである。
Second Embodiment In this second embodiment, as shown in FIG. 3, electrons emitted from the photoelectron emitting element 12 are detected by a photoelectron intensity detector 25.
, And the voltage applied to the field emission type photoelectric element 12 is controlled based on the detection result.

【0014】図3および図4において、この実施の形態
では、光電子放出素子12の光学パターンOPが照射さ
れる領域外にモニタ光MLが光源1から照射され、光電
子放出素子12からモニタ電子MEが放出されるよう
に、光源1、光学マスク2、光電子放出素子12がそれ
ぞれ構成される。そして、放出された電子を2段加速す
る加速器20が設けられ、この加速器20により光電子
放出素子12から放出される光電子の強度をほぼ一定と
なるように制御する。
3 and 4, in this embodiment, the monitor light ML is emitted from the light source 1 to the outside of the area of the photoelectron emission device 12 where the optical pattern OP is irradiated, and the monitor electron ME is emitted from the photoelectron emission device 12. The light source 1, the optical mask 2, and the photoelectron emitting element 12 are respectively configured to emit light. An accelerator 20 for accelerating the emitted electrons in two stages is provided, and the accelerator 20 controls the intensity of the photoelectrons emitted from the photoelectron emitting element 12 to be substantially constant.

【0015】加速器20は、引出し電極21と、引出し
電極21と素子12との間に電圧を印加する第1の可変
電源22と、加速電極23と、加速電極23と素子12
との間に電圧を印加する第2の可変電源24と、引出し
電極21で引出された電子を検出する検出器25と、こ
の検出器25の出力を増幅して可変電源22の出力電圧
を制御するアンプ26とを備える。
The accelerator 20 includes an extraction electrode 21, a first variable power supply 22 for applying a voltage between the extraction electrode 21 and the element 12, an acceleration electrode 23, an acceleration electrode 23 and the element 12.
, A detector 25 for detecting electrons extracted by the extraction electrode 21, and amplifying the output of the detector 25 to control the output voltage of the variable power supply 22. And an amplifier 26 that performs the operation.

【0016】モニタ電子MEは光電子検出器25で検出
され、アンプ26で増幅されて第1の可変電源22の出
力電圧を制御する。光電子の強度が低ければ出力電圧を
高くし、光電子強度が高ければ出力電圧を低くするよう
に制御する。したがって、光電子放出素子12の性能の
劣化を電界強度の増加により、補償することができる。
あるいは、種々の条件により、放出される光電子強度を
任意に調節することができる。なお、第2の可変電源2
4の出力電圧は、素子12から放出される光電子がウエ
ハWH上に投射されてウエハを露光するに十分な値とす
る。
The monitor electronics ME is detected by the photoelectric detector 25 and amplified by the amplifier 26 to control the output voltage of the first variable power supply 22. If the photoelectron intensity is low, the output voltage is increased, and if the photoelectron intensity is high, the output voltage is controlled to be low. Therefore, the deterioration of the performance of the photoelectron emission element 12 can be compensated for by increasing the electric field strength.
Alternatively, the emitted photoelectron intensity can be arbitrarily adjusted according to various conditions. The second variable power supply 2
The output voltage of 4 is set to a value sufficient for the photoelectrons emitted from the element 12 to be projected onto the wafer WH to expose the wafer.

【0017】−第3の実施の形態− 図5は第3の実施の形態を示す。これは光学マスク2を
XYステージ31に載置し、ウエハWHをXYステージ
32にそれぞれ載置して、矢印で示すように両者を互い
に異なる方向に走査しながら、電子パターンをウエハW
H上に投影して転写するものである。ここでは走査が逆
方向の例を示したが、同方向の走査を行ってもよい。光
学フィールドが大きくとれない場合、光学マスク上の回
路パターンを分割パターンとし、マスク2とウエハWH
を互に逆方向に走査してスループットの低下を抑制す
る。この場合、光電子放出素子12は走査する必要がな
く、真空中で光電子放出素子12を移動可能に保持する
機構が不要となる。
Third Embodiment FIG. 5 shows a third embodiment. In this method, the optical mask 2 is placed on the XY stage 31, the wafer WH is placed on the XY stage 32, and both are scanned in directions different from each other as shown by arrows, and the electronic pattern is placed on the wafer WH.
The image is projected onto H and transferred. Here, an example in which the scanning is performed in the opposite direction is described, but scanning in the same direction may be performed. If the optical field cannot be large, the circuit pattern on the optical mask is used as a division pattern, and the mask 2 and the wafer WH are used.
Are scanned in opposite directions to suppress a decrease in throughput. In this case, there is no need to scan the photoelectron emission element 12, and a mechanism for movably holding the photoelectron emission element 12 in a vacuum is not required.

【0018】−第4の実施の形態− 図6は第4の実施の形態を示す。これは光学マスク2の
透過パターンを縮小光学系40で縮小して光電子放出素
子12に投影するものである。したがって、電子レンズ
14Aと14Bからなる縮小電子レンズ系の縮小率をα
1、縮小光学レンズ系40の縮小率をα2とすれば、光
学マスク2上の回路パターンをα1×α2の縮小率で投
影転写できる。これにより、光学マスク2の回路パター
ンの線幅を太くすることができる。
-Fourth Embodiment- FIG. 6 shows a fourth embodiment. In this method, the transmission pattern of the optical mask 2 is reduced by the reduction optical system 40 and projected onto the photoelectron emitting device 12. Therefore, the reduction ratio of the reduction electron lens system including the electron lenses 14A and 14B is α
1. If the reduction ratio of the reduction optical lens system 40 is α2, the circuit pattern on the optical mask 2 can be projected and transferred at a reduction ratio of α1 × α2. Thereby, the line width of the circuit pattern of the optical mask 2 can be increased.

【0019】このように構成した実施の形態にあって、
光源1と光学マスク2が光学パターン投射手段を、電界
放出型光電素子12が光電子放出素子を、電子レンズ1
4が電子像投影手段を、アンプ26と第1の可変電源2
2が調節手段を、XYステージ31,32が第1および
第2の移動手段を、それぞれ構成する。
In the embodiment configured as described above,
The light source 1 and the optical mask 2 serve as an optical pattern projection unit, the field emission type photoelectric device 12 serves as a photoelectron emission device, and the electron lens 1
Reference numeral 4 denotes an electronic image projecting unit, and an amplifier 26 and a first variable power source 2
2 constitutes adjusting means, and the XY stages 31 and 32 constitute first and second moving means, respectively.

【0020】[0020]

【発明の効果】 (1)以上詳細に説明したように、本発明によれば、p
n接合による電界放出型光電素子により光学パターンを
光電子パターンに変換するようにしたので、コストをそ
れほどかけずに均一に光電子が放出される素子を利用し
て長寿命の露光装置を提供できる。 (2)放出される光電子の強度を検出して所定の値にな
るようにpn接合による電界放出型光電素子の電界強度
を調節すれば、経年変化による光電子放出性能の低下を
補償できる。 (3)電界放出型光電素子は固定したまま、光学マスク
と感応基板を同方向もしくは相互に逆方向に移動しなが
ら光学マスク上のパターンを電界放出型光電素子に投射
し、そこから放出される光電子を感応基板上に投影すれ
ば、光学フィールドが狭く、光学マスクに分割パターン
を形成せざるを得ないような場合でも、スループットの
低下を抑制できる。 (4)光学マスクを透過する光学パターンを縮小すると
ともに、電界放出型光電素子から放出される光電子パタ
ーンも縮小して感応基板上に転写するようにすれば、分
割パターンの線幅を太くでき、マスクパターンの作成が
容易となる。
(1) As described in detail above, according to the present invention, p
Since an optical pattern is converted into a photoelectron pattern by a field emission type photoelectric element by an n-junction, a long-life exposure apparatus can be provided using an element which uniformly emits photoelectrons at a low cost. (2) If the intensity of the emitted photoelectrons is detected and the electric field intensity of the field emission type photoelectric element by the pn junction is adjusted to a predetermined value, the deterioration of the photoelectron emission performance due to aging can be compensated. (3) The pattern on the optical mask is projected onto the field emission type photoelectric element while moving the optical mask and the sensitive substrate in the same direction or mutually opposite directions while the field emission type photoelectric element is fixed, and is emitted therefrom. If the photoelectrons are projected onto the sensitive substrate, a decrease in throughput can be suppressed even when the optical field is narrow and a divided pattern must be formed on the optical mask. (4) If the optical pattern transmitted through the optical mask is reduced and the photoelectron pattern emitted from the field emission photoelectric element is also reduced and transferred onto the sensitive substrate, the line width of the divided pattern can be increased, Creation of a mask pattern becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態の露光装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】2極管構造の微小エミッタを説明する図FIG. 2 is a diagram illustrating a minute emitter having a diode structure.

【図3】第2の実施の形態の露光装置の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus according to a second embodiment.

【図4】第2の実施の形態の2段加速器の詳細を説明す
る図
FIG. 4 is a diagram illustrating details of a two-stage accelerator according to a second embodiment;

【図5】第3の実施の形態の詳細を説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating details of a third embodiment;

【図6】第3の実施の形態の詳細を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining details of a third embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 光学マスク 10 真空容器 12 電界放出型光電素子 13 加速器 14 電子レンズ 15 偏向器 20 2段加速器 22 可変電源 25 光電子強度検出器 OP 光学パターン EP 光電子パターン WH ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Optical mask 10 Vacuum container 12 Field emission type photoelectric element 13 Accelerator 14 Electron lens 15 Deflector 20 Two-stage accelerator 22 Variable power supply 25 Photoelectron intensity detector OP Optical pattern EP Photoelectron pattern WH wafer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学パターンを投射する光学パターン投
射手段と、 この光学パターン投射手段によって投射された光学パタ
ーンが入射され、そのパターンに応じたパターンで光電
子を放出する光電子放出素子と、 前記光電子放出素子から放射された光電子を加速して感
応基板上に電子像を投射する電子像投影手段とを備えた
露光装置において、 前記光電子放出素子は、pn接合による電界放出型光電
素子からなることを特徴とする電子ビーム露光装置。
1. An optical pattern projecting means for projecting an optical pattern, a photoelectron emitting element which receives an optical pattern projected by the optical pattern projecting means and emits photoelectrons in a pattern corresponding to the pattern; An electron image projection means for projecting an electron image on a sensitive substrate by accelerating photoelectrons emitted from the element, wherein the photoelectron emission element comprises a pn junction field emission type photoelectric element. Electron beam exposure apparatus.
【請求項2】 請求項1に記載の露光装置において、 前記電界放出型光電素子を、2極管構造のコーン型エミ
ッタを微小間隔で2次元配置して構成したことを特徴と
する電子ビーム露光装置。
2. An electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said field emission type photoelectric element is constituted by two-dimensionally arranging cone-type emitters having a diode structure at minute intervals. apparatus.
【請求項3】 請求項1に記載の露光装置において、 前記光電子放出素子から放出される光電子の強度を検出
する光電子強度検出器と、 前記光電子強度検出器で検出された光電子強度に基づい
て、前記pn接合による電界放出型光電素子の電界強度
を調節する調節手段とを有することを特徴とする電子ビ
ーム露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein: a photoelectron intensity detector for detecting the intensity of photoelectrons emitted from the photoelectron emitting element; and a photoelectron intensity detected by the photoelectron intensity detector. Adjusting means for adjusting the electric field intensity of the field emission photoelectric device by the pn junction.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の露光装
置において、 前記光学パターン投射手段は光学マスクを有し、 前記光学マスクの第1の移動手段と、前記感応基板の第
2の移動手段とをさらに備え、 前記電界放出型光電素子は固定したまま、前記第1の移
動手段と第2の移動手段を同方向または相互に逆方向に
移動して前記光学マスク上のパターンを前記電界放出型
光電素子に投射し、そこから放出される光電子を前記感
応基板上に投影することを特徴とする電子ビーム露光装
置。
4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical pattern projecting unit has an optical mask, and a first moving unit of the optical mask and a second unit of the sensitive substrate. A moving unit, wherein the first and second moving units are moved in the same direction or in mutually opposite directions while the field emission type photoelectric device is fixed, so that the pattern on the optical mask is moved. An electron beam exposure apparatus, which projects onto a field emission photoelectric device and projects photoelectrons emitted therefrom onto the sensitive substrate.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の露光装
置において、 前記光学パターン投射手段は、光源と、光学マスクと、
光学マスクを透過する光学パターンを縮小する縮小光学
レンズ系とを有することを特徴とする電子ビーム露光装
置。
5. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical pattern projection unit includes a light source, an optical mask,
An electron beam exposure apparatus comprising: a reduction optical lens system configured to reduce an optical pattern transmitted through an optical mask.
【請求項6】 請求項1〜5いずれかに記載の露光装置
において、 前記電子像投影手段は、前記電界放出型光電素子から放
出される光電子パターンを縮小する縮小電子レンズ系を
有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
6. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said electronic image projection means has a reduction electron lens system for reducing a photoelectron pattern emitted from said field emission type photoelectric device. Electron beam exposure apparatus.
JP8192258A 1996-07-22 1996-07-22 Electron beam exposing device Pending JPH1040851A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002023576A1 (en) * 2000-09-18 2002-03-21 Mapper Lithography Ip B.V. Field emission photocathode array comprising an additional layer to improve the yield and electron optical imaging system using the same

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WO2002023576A1 (en) * 2000-09-18 2002-03-21 Mapper Lithography Ip B.V. Field emission photocathode array comprising an additional layer to improve the yield and electron optical imaging system using the same

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