JPS5960952A - 電子ビ−ム露光装置用電子銃 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置用電子銃Info
- Publication number
- JPS5960952A JPS5960952A JP17125182A JP17125182A JPS5960952A JP S5960952 A JPS5960952 A JP S5960952A JP 17125182 A JP17125182 A JP 17125182A JP 17125182 A JP17125182 A JP 17125182A JP S5960952 A JPS5960952 A JP S5960952A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electron beam
- electron
- beam exposure
- rectangular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(1)発明の技術分野
本発明は電子ビーム露光装置用電子銃に係り、特に大同
化ランタン(LaBc)を熱陰極源とした電子ビーム露
光装置用電子銃の改良構造に関する。
化ランタン(LaBc)を熱陰極源とした電子ビーム露
光装置用電子銃の改良構造に関する。
く2)技術の背景
電子ビーム露光装置用の電子銃としては最も普通に用い
られていた陰極はヘアピン型のタングステン電極であっ
たが、妥当な量の電子放出のために必要な高い温度では
タングステン電極の蒸発量は極めて早く、最近ではLa
Be化合物を用いた熱陰極が多く用いられている。
られていた陰極はヘアピン型のタングステン電極であっ
たが、妥当な量の電子放出のために必要な高い温度では
タングステン電極の蒸発量は極めて早く、最近ではLa
Be化合物を用いた熱陰極が多く用いられている。
最も典型的なLaB6熟陰極の構造はLaB6の棒の先
17fij近傍に巻回したコイルからの熱放射によって
タングステン電極より低い温度でより多くの電子を放出
さ−Uるごとができるようになされている。
17fij近傍に巻回したコイルからの熱放射によって
タングステン電極より低い温度でより多くの電子を放出
さ−Uるごとができるようになされている。
一般にはL a 136の先端を尖端にし曲率半i¥を
10μm程度とすれば高い放出密度でも空間電荷による
制限に打し勝つことができるのでレンズ系の軸の近傍を
通ってきた電子を有効に用いることができるので、電子
ビーム露光装置でもスボソ1〜電子ヒーノ、で露光する
ものには利用できるが矩形電子ヒームでQjl光する電
子ビーム露光装置等では一つの問題か発止した。
10μm程度とすれば高い放出密度でも空間電荷による
制限に打し勝つことができるのでレンズ系の軸の近傍を
通ってきた電子を有効に用いることができるので、電子
ビーム露光装置でもスボソ1〜電子ヒーノ、で露光する
ものには利用できるが矩形電子ヒームでQjl光する電
子ビーム露光装置等では一つの問題か発止した。
(3)従来技術と問題点
第1図は最近多く利用されζいる矩形電子ビーム露光装
置の概略的なマスク及び陰極部分を示すものであるが1
は例えばLaB6等よりなる陰極でアノード2のアパチ
ャ3を通過した電子ビーム12は照射レンズ4を通って
矩形状開口6及び9を有する2枚のスリッ1−5及び8
、並びに2枚のスリット間に配された偏向器7に導かれ
る。第1のスリット5の矩形開口6を通過した電子ビー
ム12の投影10を第2のスリ・ノ1−8の開口9に偏
向器7で市ね合せる際に任意な形状及び大きさの矩形状
断面11とした電子ヒームを作って低利等のウェハを露
光するのて微小径の電子ビームを走査してパターンをぬ
りつふすスボ・ノ1−電子ビーム露光装置に比べて露光
スピードを飛躍的に高めることができる。このような矩
形ヒーム露光装置の陰極として用いるLaB6の棒状熱
陰極lは第2図(alに示ずようにチップ部1aを10
μm程度に尖端にすると電子ビーム12も細くなり電子
ビーム分布曲線13の均一・に電子ビームが分布する部
分14の幅d1は小さくなるので矩形開口内で電子ビー
ムの一様性が得られない。これに対しチップ部分1aの
曲率半径1・を100μIn程度に第2図(b)の如く
選択すれば電子ビーム分布曲線15の均一に電子ビーム
が分布するDIi分16の幅d2を人きくすることがで
きるので矩形電子ビーム露光装置に適した陰極となし1
Mる。
置の概略的なマスク及び陰極部分を示すものであるが1
は例えばLaB6等よりなる陰極でアノード2のアパチ
ャ3を通過した電子ビーム12は照射レンズ4を通って
矩形状開口6及び9を有する2枚のスリッ1−5及び8
、並びに2枚のスリット間に配された偏向器7に導かれ
る。第1のスリット5の矩形開口6を通過した電子ビー
ム12の投影10を第2のスリ・ノ1−8の開口9に偏
向器7で市ね合せる際に任意な形状及び大きさの矩形状
断面11とした電子ヒームを作って低利等のウェハを露
光するのて微小径の電子ビームを走査してパターンをぬ
りつふすスボ・ノ1−電子ビーム露光装置に比べて露光
スピードを飛躍的に高めることができる。このような矩
形ヒーム露光装置の陰極として用いるLaB6の棒状熱
陰極lは第2図(alに示ずようにチップ部1aを10
μm程度に尖端にすると電子ビーム12も細くなり電子
ビーム分布曲線13の均一・に電子ビームが分布する部
分14の幅d1は小さくなるので矩形開口内で電子ビー
ムの一様性が得られない。これに対しチップ部分1aの
曲率半径1・を100μIn程度に第2図(b)の如く
選択すれば電子ビーム分布曲線15の均一に電子ビーム
が分布するDIi分16の幅d2を人きくすることがで
きるので矩形電子ビーム露光装置に適した陰極となし1
Mる。
しかし、このようなL a 136陰極構造にすると電
子電流密度、ずなわぢ電子ヒーム強さばチップ部の曲率
半径を増加させたことによって低下するのでその分、陰
極の加熱温度を増加させる必要が生ずる。
子電流密度、ずなわぢ電子ヒーム強さばチップ部の曲率
半径を増加させたことによって低下するのでその分、陰
極の加熱温度を増加させる必要が生ずる。
いま、第3図の如く加熱温度′Fをパラメータとして電
子ビーム露光装置内の真空度と1時間当りのLaB 6
の消耗量を曲線17,18.19で表すと真空度かI
X l’0−7程度ではl、 a 136の力面:1旨
1に度が異なると消耗■が大きく変化し、真空度に大き
く依存するが、真空度がI X 10−″程度になると
加熱温度の低いL a 13614”4への曲線17.
中間の曲線18.力旧;4?温度の高いl、 >J13
6陰極の曲わif 19でも、L a B s 1if
i極の消耗量がほとんど変化しない性質を持っているが
実際に電子ビーム露光装置でのLaB6陰極は第4図に
示す如く構成されている。
子ビーム露光装置内の真空度と1時間当りのLaB 6
の消耗量を曲線17,18.19で表すと真空度かI
X l’0−7程度ではl、 a 136の力面:1旨
1に度が異なると消耗■が大きく変化し、真空度に大き
く依存するが、真空度がI X 10−″程度になると
加熱温度の低いL a 13614”4への曲線17.
中間の曲線18.力旧;4?温度の高いl、 >J13
6陰極の曲わif 19でも、L a B s 1if
i極の消耗量がほとんど変化しない性質を持っているが
実際に電子ビーム露光装置でのLaB6陰極は第4図に
示す如く構成されている。
ずなわら、LaB6陰極1は炭素等よりなる中心孔を有
する支持部材21で支持するとともに該支1寺部材2】
をMo等のりy t” 20で挟着し、該ロフトに電流
を流してザボータ21を加熱することでl、 a 13
6陰極1をIGOO’c前後に熱し、真空度を3 X
1O−7torrとし、1000時間使用した場合に、
例えば陰極1のチップ部の曲率半径r−100μtri
。
する支持部材21で支持するとともに該支1寺部材2】
をMo等のりy t” 20で挟着し、該ロフトに電流
を流してザボータ21を加熱することでl、 a 13
6陰極1をIGOO’c前後に熱し、真空度を3 X
1O−7torrとし、1000時間使用した場合に、
例えば陰極1のチップ部の曲率半径r−100μtri
。
角度θ−60〜90°のものの消耗量はt=50μI1
1であ っ ノこ。
1であ っ ノこ。
このように陰極1はチップ1aのめならず炭素支持口財
、121て加;:J4される加熱部分1bも第4図の点
線で示すように細くなり先端のチップ1aの曲率半径が
小さくなるために第2図(a)に説明したように電子ビ
ーJ、の一様性が欠けるとともに輝度が低下する欠点を
生ずる。
、121て加;:J4される加熱部分1bも第4図の点
線で示すように細くなり先端のチップ1aの曲率半径が
小さくなるために第2図(a)に説明したように電子ビ
ーJ、の一様性が欠けるとともに輝度が低下する欠点を
生ずる。
(4)発明の目的
本発明は上記欠点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは矩形電子ヒーム露光装置に適した一様性
の高い電子ビームを発生し得る電子銃を提供するにある
。
とするところは矩形電子ヒーム露光装置に適した一様性
の高い電子ビームを発生し得る電子銃を提供するにある
。
(5)発明の構成
上記目的は本発明によれは、電子ヒーム露光装置用電子
銃において、上記電子銃の陰極として円柱または角柱状
に形成した大同化ランタンの底面に下方からレーザを照
射して當に同し底面部分から電子ビームを放出してなる
ことを特徴とする電子ビーム露光装置用電子銃によって
達成される。
銃において、上記電子銃の陰極として円柱または角柱状
に形成した大同化ランタンの底面に下方からレーザを照
射して當に同し底面部分から電子ビームを放出してなる
ことを特徴とする電子ビーム露光装置用電子銃によって
達成される。
(6)発明の実施例
以下、本発明の−・実施例を第5図乃至第9図について
説明する。
説明する。
第5図は本発明の電子ヒーム露光装置の電子銃の加!j
ハ方法の一実施例を示すものであり、La13++陰極
1の底面ICにYΔGレーザ源23よりレーザ25を、
アノ−1−2のアパチャ3及びグリソト21のアパチャ
22を通して照射させると陰極1の底面ICのみが所定
−#i!を度に加熱され、該陰極1の底面ICより放出
された電子ヒーノ、12は偏向器24等で適当に曲げら
れてウェハ等を露光するようになされる。
ハ方法の一実施例を示すものであり、La13++陰極
1の底面ICにYΔGレーザ源23よりレーザ25を、
アノ−1−2のアパチャ3及びグリソト21のアパチャ
22を通して照射させると陰極1の底面ICのみが所定
−#i!を度に加熱され、該陰極1の底面ICより放出
された電子ヒーノ、12は偏向器24等で適当に曲げら
れてウェハ等を露光するようになされる。
第6図はL a B 6陰極1の底面ICにレ−ザビ−
ムを照射するための他の実施例を示すものでありYAG
レーザ源よりのレーザ光25ばアノード2の表面を鏡面
2aとした面に照射され、該鏡面で反射したレーザ光を
カソード21のアパチャ22を通して1、a I36陰
極1の底面ICに照射することで底面ICを1550’
C〜1700°Cに加熱し電子ビーム12を陰極1の底
面ICより放出させるようにしたものである。
ムを照射するための他の実施例を示すものでありYAG
レーザ源よりのレーザ光25ばアノード2の表面を鏡面
2aとした面に照射され、該鏡面で反射したレーザ光を
カソード21のアパチャ22を通して1、a I36陰
極1の底面ICに照射することで底面ICを1550’
C〜1700°Cに加熱し電子ビーム12を陰極1の底
面ICより放出させるようにしたものである。
LaB6陰極1の形状としては第7図に示すように円柱
状のもの或いは多角柱状のものでよく、電子ビーノ・1
2を放出する底面ICは平坦でよく、陰極1はMo等の
金泥からなる円盤状の支持部材26で保持することで保
持部分を冷却さ・けることができるので従来のように陰
極保持部分1bが加熱により蒸発して細くなることがな
く底面部分のみを溶融して電子ビームを放出し得る。L
aB5陰極の大きさは直径が200μInφで長さは3
ll1s程度である。
状のもの或いは多角柱状のものでよく、電子ビーノ・1
2を放出する底面ICは平坦でよく、陰極1はMo等の
金泥からなる円盤状の支持部材26で保持することで保
持部分を冷却さ・けることができるので従来のように陰
極保持部分1bが加熱により蒸発して細くなることがな
く底面部分のみを溶融して電子ビームを放出し得る。L
aB5陰極の大きさは直径が200μInφで長さは3
ll1s程度である。
第8図は本発明の他の実施例を示す陰極であり、LaB
5陰極1の先α111底面ICは円柱状となし支持部分
1bのみを円柱状部より大きな角柱状として保持し易い
ように構成してもよい。
5陰極1の先α111底面ICは円柱状となし支持部分
1bのみを円柱状部より大きな角柱状として保持し易い
ように構成してもよい。
第9図fJ1)、 (b)に示ずものはIJ ソl:状
のl−al3 b陰極1を保持するノこめの構造を示す
ものであり、陰極1の保持部分1bの外周には扇形の保
持ハ27が配されて、ステンレス等の金泥よりなるリン
グ状保持r+++ 28に螺合させたネジ29によって
保持片27を押圧さ・Uて陰極をボールドさせるように
したものである。また陰極は角柱または多角柱状として
もよいことは明らかである。
のl−al3 b陰極1を保持するノこめの構造を示す
ものであり、陰極1の保持部分1bの外周には扇形の保
持ハ27が配されて、ステンレス等の金泥よりなるリン
グ状保持r+++ 28に螺合させたネジ29によって
保持片27を押圧さ・Uて陰極をボールドさせるように
したものである。また陰極は角柱または多角柱状として
もよいことは明らかである。
(7)発明のりJ果
以上、詳gn+に説明したように本発明の電子ヒーム露
光装置用電子銃によれは、陰極をLaB6の円柱または
角柱となか、その底面を平坦にしたので底面積と加熱温
度で定まる輝度で放出される電子ビームの一様性が長時
間接続する電子銃を得ることができる特徴を有する。
光装置用電子銃によれは、陰極をLaB6の円柱または
角柱となか、その底面を平坦にしたので底面積と加熱温
度で定まる輝度で放出される電子ビームの一様性が長時
間接続する電子銃を得ることができる特徴を有する。
第1図は矩形電子ビーム露光装置の概略図、第2図(a
l 、 (blはL a B 6陰極の先端形状の相違
による電子ビーム輝度の一様性を説明するための図、第
3図は加熱温度をパラメータとして真空度と時間当りの
陰極の消耗量の関係を説明する図、第4図は従来のL
a 136陰極の加熱方法を説明するための陰極部分の
側IEj面図、第5図は本発明の陰極の加熱方法を説明
するための概略図、第6図は本発明の他の加熱方法を説
明するための陰極の側断面図、第7図は本発明の陰極保
持方法を示す斜視図、第8図は本発明の陰極の他の構造
を示す斜視図、第9図(a)、 (L+lは本発明の陰
極保持方法を示す他の実施例の側面図並びに平面図であ
る。 1・ ・ ・陰極、 2・ ・ ・アノード、 2
a・・・鏡面、 3・・・アパチャ、 5,8・・
・スリ7ト、 6.9・・・矩形状開口、 12・・
・電子ビーム、 20・・・ロンド、 2I・・・支
持部月、 23・・・YAGレーザ源、27・・・保持
片、 28・・・リング状保持部。 287 第3 口 10 M 5 図
l 、 (blはL a B 6陰極の先端形状の相違
による電子ビーム輝度の一様性を説明するための図、第
3図は加熱温度をパラメータとして真空度と時間当りの
陰極の消耗量の関係を説明する図、第4図は従来のL
a 136陰極の加熱方法を説明するための陰極部分の
側IEj面図、第5図は本発明の陰極の加熱方法を説明
するための概略図、第6図は本発明の他の加熱方法を説
明するための陰極の側断面図、第7図は本発明の陰極保
持方法を示す斜視図、第8図は本発明の陰極の他の構造
を示す斜視図、第9図(a)、 (L+lは本発明の陰
極保持方法を示す他の実施例の側面図並びに平面図であ
る。 1・ ・ ・陰極、 2・ ・ ・アノード、 2
a・・・鏡面、 3・・・アパチャ、 5,8・・
・スリ7ト、 6.9・・・矩形状開口、 12・・
・電子ビーム、 20・・・ロンド、 2I・・・支
持部月、 23・・・YAGレーザ源、27・・・保持
片、 28・・・リング状保持部。 287 第3 口 10 M 5 図
Claims (1)
- 電子ビー゛ム露光装置用電子銃において、上記電子銃の
陰極として円柱または角柱状に形成した六till化ラ
ンタンの底面に下方からレーザを照射して常に同じ底面
部分から電子ビームを放出するようにしたことを特徴と
する電子ヒーム露光装置用電子銃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17125182A JPS5960952A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電子ビ−ム露光装置用電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17125182A JPS5960952A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電子ビ−ム露光装置用電子銃 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5960952A true JPS5960952A (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=15919851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17125182A Pending JPS5960952A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 電子ビ−ム露光装置用電子銃 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5960952A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6332846A (ja) * | 1986-07-25 | 1988-02-12 | Tadao Suganuma | 電子銃 |
JPH03190044A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Ebara Corp | 電子線加速器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4910493A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-29 | ||
JPS5382257A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Laser exciting electron gun |
JPS5682539A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-06 | Toshiba Corp | Electron gun |
JPS5763744A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-17 | Fujitsu Ltd | Electron gun |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17125182A patent/JPS5960952A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4910493A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-29 | ||
JPS5382257A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Laser exciting electron gun |
JPS5682539A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-06 | Toshiba Corp | Electron gun |
JPS5763744A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-17 | Fujitsu Ltd | Electron gun |
Cited By (2)
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JPH03190044A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Ebara Corp | 電子線加速器 |
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