JPWO2014156170A1 - Electron beam irradiation device - Google Patents
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Abstract
電子ビーム照射装置のスループットを向上させる並列度を高め、露光の精度を高めた電子ビーム発生装置を提供すること。第1の態様においては、複数の電子ビームによる描画パターンを対象物に照射する電子ビーム照射装置であって、複数の電子ビームを出力する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の電子ビーム出力時間を調整する制御部とを備える電子ビーム照射装置を提供する。To provide an electron beam generator that increases the degree of parallelism for improving the throughput of an electron beam irradiation device and increases the accuracy of exposure. In the first aspect, an electron beam irradiation apparatus for irradiating an object with a drawing pattern by a plurality of electron beams, wherein a surface electron beam source in which a plurality of electron beam generation sources for outputting a plurality of electron beams is arranged; An electron beam irradiation apparatus comprising: a control unit that adjusts an electron beam output time of each of a plurality of electron beam generation sources.
Description
本発明は、電子ビーム照射装置に関する。 The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus.
従来、微細パターンが設けられる半導体集積回路は、電子ビーム照射装置を用い、パターンデータに応じて少数の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) 1398-1402Conventionally, a semiconductor integrated circuit provided with a fine pattern uses an electron beam irradiation apparatus and directly draws a small number of electron beams on a semiconductor substrate according to pattern data to form the fine pattern (for example, Patent Document 1). And 2).
Patent Literature 1 JP 2007-329220 A Patent Literature 2 JP 9-245708 A Non Patent Literature 1 PNMinh, LTTTuyen, 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
Non-Patent Document 2 PNMinh, LTTTuyen, 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
Non-Patent Document 3 PNMinh, 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
Non-Patent Document 4 JHBae, PNMinh, T. Ono and M. Esashi: Schottky emitter using boron-doped diamond, J. Vac. Sci. Technol., B22, 3 (2004) 1349-1352
Non-Patent Document 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、電子ビーム照射装置のスループットが低下していた。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ことは困難であり、また、スループットと露光の精度を両立させることも困難であった。 However, the throughput of the electron beam irradiation apparatus has been reduced as the pattern to be drawn becomes finer and the diameter of the semiconductor wafer increases. Although there is a trend to downsize the electron beam generator for the purpose of improving the throughput, it is difficult to actually manufacture and operate it, and it is also difficult to achieve both throughput and exposure accuracy.
本発明の第1の態様においては、複数の電子ビームによる描画パターンを対象物に照射する電子ビーム照射装置であって、複数の電子ビームを出力する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の電子ビーム出力時間を調整する制御部とを備える電子ビーム照射装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus for irradiating an object with a drawing pattern by a plurality of electron beams, wherein a plurality of electron beam generation sources for outputting a plurality of electron beams are arranged. An electron beam irradiation apparatus including a beam source and a control unit that adjusts the electron beam output time of each of a plurality of electron beam generation sources is provided.
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。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
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。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置1000の構成例を対象物10と共に示す。電子ビーム照射装置1000は、複数の電子ビームによる描画パターンを対象物10に照射し、対象物10に微細パターンを描画する。
FIG. 1 shows a configuration example of an electron
対象物10は、半導体基板であってよく、例えば、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。対象物10には、電子線レジストが塗布されていてよい。電子ビーム照射装置1000は、電子ビーム照射部100と、ステージ部110と、記憶部120と、測定部130と、制御部140と、通信部150と、計算機部160とを備える。
The
電子ビーム照射部100は、複数の電子ビームを照射する電子カラムである。電子ビーム照射部100は、対象物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。電子ビーム照射部100の詳細は後に説明する。
The electron
ステージ部110は、電子ビームを照射する対象物10を載置する。ステージ部110は、載置した対象物10を水平方向に移動させ、電子ビーム照射部100によって対象物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。
The
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、対象物10を垂直方向に移動させ、対象物10および電子ビーム照射部100の間の距離を調節するZステージを更に有してよい。
The
記憶部120は、電子ビーム照射部100が描画する描画パターンデータを記憶する。ここで、描画パターンデータは、対象物10の一方の面上の位置データ、および電子ビームを照射するか否かの照射データ等の情報を含んでよい。記憶部120は、予め定められた描画パターンデータを予め記憶してよい。
The
測定部130は、電子ビーム照射部100の複数の電子ビームのそれぞれの強度を測定する。例えば、測定部130は、電子ビーム照射部100に電子ビームを個別に出力させて、出力させた電子ビームの強度を測定する。測定部130は、電子ビームの強度の測定結果を制御部140に供給する。
The
制御部140は、電子ビーム照射部100、ステージ部110、記憶部120、測定部130、及び通信部150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データに応じて、電子ビーム照射部100の電子ビーム照射及びステージ部110の動作を制御する。
The
例えば、制御部140は、記憶部120に記憶された複数の電子ビームの照射データを電子ビーム照射部100に送信することにより、電子ビーム照射部100の電子ビーム照射を制御する。また、制御部140は、記憶部120に記憶された描画パターンデータに応じて、ステージ部110を移動させる制御信号をステージ部110に送信することにより、ステージ部110の動作を制御する。また、制御部140は、通信部150を介して受け取った指示信号に応じて、電子ビーム照射部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。
For example, the
また、制御部140は、測定部130の測定結果に基づいて、電子ビーム照射部100が出力する複数の電子ビームの出力時間を調整する。例えば、制御部140は、複数の電子ビームの強度の測定結果に基づいて各電子ビームの出力時間を決定し、当該出力時間を含む設定値を電子ビーム照射部100に供給する。
Further, the
通信部150は、制御部140と計算機部160とを接続する。通信部150は、汎用または専用のインターフェイスを有して、制御部140と計算機部160とを接続して通信させてよい。通信部150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150は、無線で制御部140と計算機部160とを接続してよい。
The
計算機部160は、制御部140に電子ビーム照射部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160は、電子ビーム照射装置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160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160は、パーソナルコンピュータまたはサーバマシンでよい。
The
図2は、本実施形態に係る電子ビーム照射部100の構成例を対象物10と共に示す。図2は、電子ビーム照射部100の縦断面の構成例を示す。電子ビーム照射部100は、面電子ビーム源200と、加速電極230と、電子レンズ240とを備える。
FIG. 2 shows a configuration example of the electron
面電子ビーム源200は、複数の電子ビーム発生源212が配列され、制御部140から供給される電子ビームの出力時間の設定値に応じた期間、当該複数の電子ビーム発生源212から複数の電子ビームを出力する。面電子ビーム源200は、電子ビーム発生デバイス210と、駆動デバイス219とを有する。
In the surface
電子ビーム発生デバイス210は、駆動デバイス219と張り合わされ、駆動デバイス219の反対側に、複数の電子ビームを出力する複数の電子ビーム発生源212を有する。電子ビーム発生デバイス210の電子ビームには、一定の電圧が印加され、一例として、略−5kVが印加される。電子ビーム発生デバイス210の詳細は後に説明する。
The electron
駆動デバイス219は、複数の電子ビーム発生源212を含む電子ビーム発生デバイス210の電子ビーム発生源212と反対側に貼り合わされて、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。駆動デバイス219は、制御部140から照射データを受け取り、照射データに応じて、複数の電子ビーム発生源212に電子ビームを出力させる。
The
駆動デバイス219は、シリコン等の半導体基板で形成されてよい。駆動デバイス219は、面電子ビーム源200が駆動して温度が上昇しても電子ビーム発生デバイス210または駆動デバイス219に撓みまたは剥がれ等が生じない程度に、電子ビーム発生デバイス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。
The
加速電極230は、面電子ビーム源200の電子ビームを出力する側に備わり、面電子ビーム源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、複数の貫通孔をマトリクス状に配列してよい。加速電極230は、一定の電圧が印加され、一例として、対象物10と共に略0Vが印加される。
The
電子レンズ240は、面電子ビーム源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対象物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、収束部246とを有する。
The
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、対象物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、電子ビーム照射部100のX軸またはY軸と、対象物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、対象物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。
The
レンズ部244は、対象物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、面電子ビーム源200の対物レンズとして機能する。
The
収束部246は、加速電界および/または減速電界を複数の電子ビームに印加する。収束部246は、複数の電子ビームの太さおよび束を絞って収束させて、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対象物10に照射する。
The converging
以上の本実施形態に係る電子ビーム照射部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面電子ビーム源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。従来、このような複数の電子ビームを発生させる電子ビーム源を製造することは困難であったが、本実施形態に係る面電子ビーム源200は、半導体製造プロセス等の製造工程により、簡便に製造することができる。
The electron
図3は、本実施形態に係る面電子ビーム源200の構成例を示す。面電子ビーム源200は、複数の電子ビーム発生源212のそれぞれから放出される電子を加速して集束させ、複数の電子ビームとして出力する。面電子ビーム源200は、図2で説明したように、電子ビーム発生デバイス210と、駆動デバイス219とを有する。
FIG. 3 shows a configuration example of the surface
また、面電子ビーム源200は、各部に電源電圧及び制御部140からの信号電圧等を供給する電圧供給部202を有してよい。また、面電子ビーム源200は、第1電極部310が障壁部330を介して接続される。
The surface
電圧供給部202は、定電圧発生回路および/または定電流発生回路と、複数の電極部204とを含み、それぞれの電極部204に接続される接続先にそれぞれ電源電圧等を供給する。電圧供給部202は、駆動デバイス219の電子ビーム発生デバイス210側とは反対側の面に設けられる。複数の電極部204は、ワイヤボンディング等で複数の接続先にそれぞれ接続されてよい。
The
ここで、本実施例で説明する電極部204等の電極は、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。
Here, electrodes such as the
電子ビーム発生デバイス210は、シリコン等の半導体結晶から構成される基板211を有する。基板211には複数の凹部214と、アイソレーション部340と、第3電極部350とが設けられる。複数の凹部214は、それぞれが凹面を有し、それぞれに複数の電子ビーム発生源212a及び212bが形成される。また、複数の凹部214のそれぞれは、球面状または放物面状に形成されてよい。
The electron
複数の凹部214のそれぞれは、一例として、等方性エッチングにより形成され、電子ビームを発生させる電子ビーム発生源212a及び212bが形成される。例えば、複数の凹部214は、ウェットエッチングにより形成される。電子ビーム発生源212は、ポリシリコン層216と、第1絶縁膜215と、第2絶縁膜218と、電子放出部300と、第1電極部310と、第2電極部320と、障壁部330とを含む。
As an example, each of the plurality of
ポリシリコン層216は、基板211の複数の凹部214が形成された面に形成される。ポリシリコン層216のうち、凹部214に形成された少なくとも一部は、陽極活性され、ナノ結晶化された電子放出部300となる。
The
第1絶縁膜215および第2絶縁膜218は、基板211のポリシリコン層216が形成された面に形成される。第1絶縁膜215および第2絶縁膜218は、隣り合う電子ビーム発生源212のポリシリコン層216を電気的に絶縁して、当該ポリシリコン層216を介してリーク電流が発生することを防止する。第1絶縁膜215は、一例として、熱酸化によって形成されるSiO2膜等であり、また、第2絶縁膜218は、CVD法等によって成膜されるSiN膜である。
The first
電子放出部300は、複数の凹部214のそれぞれに設けられ、電子を放出する。複数の凹部、即ち複数の電子放出部300は、基板211の一方の面にマトリクス状に配列され、駆動デバイス219からの駆動電圧に応じて電子をそれぞれ放出する。また、複数の電子放出部300のそれぞれは、ナノ結晶を有する。例えば、電子放出部300は、ナノ結晶シリコンで形成される。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。
The electron emission unit 300 is provided in each of the plurality of
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。 In such an array of electron tunnel barriers, a voltage is applied to the barriers, whereby electrons passing through the barriers can be controlled in a minute unit such as several units. Therefore, the electron emission part 300 can control the amount of electron emission precisely and with good reproducibility by having a nanocrystal.
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。 Further, when the electron emission unit 300 is formed of nanowires in which a plurality of such nanocrystalline silicons are arranged, the nanowires are not formed perpendicular to the surface that outputs electrons, and the output surface depends on the crystal orientation. May be tilted with respect to the normal. In this case, the electron emission unit 300 may output electrons in a direction different from the normal direction of the output surface. In this case, the electron emission unit 300 determines the electron emission amount by multiplying the distribution of the tunnel probability in a different direction with respect to the normal of the output surface and the distribution in which the nanowire emits electrons in the direction.
電子放出部300は、凹面形状の凹部214を有することで、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。一例として、凹部214の形状は、複数の電子放出部300の電子を放出する方向と、当該方向の電子のトンネル確率との乗算がより大きくなる方向を、対応する第1電極部310の開口部に向ける。
Since the electron emission unit 300 includes the
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。 Each of the plurality of electron emission units 300 may include an insulating film that tunnels electrons to be emitted instead of the nanocrystal. Since such an insulating film can be adjusted by the probability of tunneling the amount of electrons emitted, the amount of electrons emitted can be controlled by the material, film thickness, and voltage applied to the insulating film. it can.
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放出部300に設けられた凹部214から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、開口部312を有し、基板211の複数の凹部214が設けられる一方の面に板状に形成され、対応する凹部214との電位差によって開口部312から電子ビームを集束させて出力させる。開口部312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。開口部312は、円形の貫通孔でよい。
The
図中において、第1電極部310aは、電子放出部300aに対応して設けられ、電子放出部300aが放出する電子を加速して開口部312aから電子ビームとして出力させる例を示す。同様に、第1電極部310bは、電子放出部300bに対応して設けられ、電子放出部300bが放出する電子を加速する。ここで、複数の第1電極部310(図中の例では第1電極部310aおよび第1電極部310b)は、電気的に接続され、予め定められた定電圧が印加される。
In the drawing, the
第1電極部310は、基板211の外部に備わる電極等と電気的に接続され、制御部140からの駆動電圧等が印加される接続部を有してよい。当該接続部は、第1電極部の一部にメッキ等で導電性物質が更に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。
The
第2電極部320は、複数の凹部214のそれぞれに設けられ、当該凹部214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開口部312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。複数の凹部214に設けられる複数の第2電極部320は、電気的に接続され、予め定められた定電圧が印加される。
The
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、制御部140から電位差が百数十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、接続部322を含む。
Here, the
接続部322は、第2電極部320のうち厚さがより厚く形成される電極部であって、基板211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322は、第2電極部の一部にメッキ等で導電性物質が更に形成された電極部でよい。接続部322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。
The
障壁部330は、複数の第1電極部310および基板211の間において複数の凹部214に対応する位置に設けられ、絶縁材料で形成される。障壁部330は、基板211と第1電極部310との間を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。障壁部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。
The
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開口部312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、凹部214が凹面状、球面状、または放物面状に形成されることで、電子放出部300の電子を放出する面もまた凹面状、球面状、または放物面状に形成される。
The electron
これによって、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部312の方向に合わせて、当該開口部312に集束させやすくすることができる。即ち、電子ビーム発生源212は、開口部312に集束させる電子の数を増加させることができ、発生する電子ビームの密度を高めることができる。
As a result, the electron
電子ビーム発生源212は、発生させた電子ビームを後段の電子レンズ240によって対象物10に照射させる。ここで、電子レンズ240は、光学レンズ等と同様に電子ビームの結像にボケやゆがみ等を生じさせる収差を有する場合がある。例えば、電子レンズ240は、結像させる電子ビームに対して、ビームの中央近傍を走行する電子に比べてビームの外側近傍を走行する電子の焦点位置を短くさせる場合がある。
The electron
そこで、電子ビーム発生源212は、電子放出部300の電子を放出する面を凹面状、球面状、または放物面状に形成させて電子ビームの密度を高めつつ、当該収差を補正してよい。ここで、電子ビーム発生源212が凹部214を平坦にした場合、電子放出部300の電子の放出面の法線方向が開口部312近傍にある領域から出力される電子は、電子ビームの中央に集束されやすい。
Therefore, the electron
そこで電子放出部300は、電子の放出面を開口部312に向けつつ、当該領域である放出面の中央近傍の領域と開口部312との間の距離よりも、放出面の縁側近傍の領域と開口部312との間の距離を、より短くする面を形成する。即ち、電子ビームの外側に集束されやすい電子がより速く開口部312に到達するように放出面を形成することで、当該電子の焦点距離を長くさせる。これは、凹部214が、電子放出部300の放出面の中心点により近い部分から放出される電子の層流を、当該中心点により近い位置に集中させて負の収差を発生させることに相当する。
Therefore, the electron emission unit 300 is directed to a region near the edge side of the emission surface with a distance between the region near the center of the emission surface and the
これによって、電子ビーム発生源212は、発生させる電子ビームの中央近傍(例えば、図3におけるA−A'、B−B'で示した凹部214の略中央を通る垂線近傍)を走行する電子に比べて、電子ビームの外側近傍を走行する電子の焦点距離を長くすることができる。例えば、電子ビーム発生源212は、電子ビームの光軸の中心から離れるに応じて電子ビームの焦点距離を長くして、電子ビームの照射方向に対する垂直方向の断面において、同心円状に焦点距離の分布を持たせる。このように、電子ビーム発生源212は、電子レンズ240の収差に対応させた放出面を形成することで、電子レンズ240の収差を補正することができる。
Thereby, the electron
また、電子放出部300の放出面の縁側近傍の領域は、中央近傍の領域に比べて電子ビーム発生源212の外部に近いので、外部電界の影響を受けやすい。即ち、放出面の縁側近傍の領域から出力される電子は、放出面の法線から傾いた方向に出力されやすく焦点距離が長くなりやすい。このように、電子ビーム発生源212は、外部電界に依存して出力させる電子ビームに焦点距離の分布を形成させるので、このような分布に応じて、電子放出部300の放出面の形状を調整して対象物10に結像する電子ビームの収差を補正してよい。
In addition, since the region near the edge side of the emission surface of the electron emission unit 300 is closer to the outside of the electron
ここで、第2電極部320は、凹部214を覆う電極を形成し、当該凹部214を同電位に保つ。これによって、第2電極部320は、電子放出部300から安定な速度分布の電子を放出させて開口部312近傍に集束させつつ、上記の外部電界の影響を低減させることができる。
Here, the
アイソレーション部340は、絶縁物質が充填されて形成される。アイソレーション部340は、複数の電子ビーム発生源212のそれぞれの周囲を囲むように形成され、電子ビーム発生源212間を電気的に分離する。アイソレーション部340は、一例として、基板211の複数の凹部214が形成される面とは反対側の面において、複数の電子放出部300に対応する複数のリング状または格子状に形成された溝に樹脂等の絶縁材料を充填させて形成される。
The
第3電極部350は、基板211の複数の凹部214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、基板211の下面に形成される導電膜352を有してよい。第3電極部350は、駆動デバイス219と電気的に接続される。
The
駆動デバイス219は、複数の電子ビーム発生源212a及び212bのそれぞれに対応する、複数の駆動回路220a及び220bを有する。駆動回路220a及び212b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。
The
具体的には、駆動回路220は、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。駆動回路220a等は、半導体基板に形成され、当該半導体基板の一方の面を基板211と張り合わされてよい。
Specifically, the drive circuit 220 individually supplies a drive voltage for emitting electrons from the plurality of electron emission units 300 to each of the plurality of electron emission units 300. The
ここで駆動回路220は、基板211に形成される第3電極部350に対応する複数の電極部222を有し、当該電極部222が対応する第3電極部350と電気的に接続されつつ基板211と張り合わされ、当該電極部222を介して駆動電圧を供給する。電極部222は、例えば、100μmピッチ程度で基板211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。
Here, the drive circuit 220 has a plurality of
駆動回路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224を有してよい。当該接続部224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。
The drive circuit 220 may include a plurality of
複数の駆動回路220の少なくとも1つは、電圧供給部202を介して外部に露出されて、駆動電圧を出力する検査用端子354を有してよい。検査用端子354は、検査時において、駆動回路220から対応する電子ビーム発生源212に供給する駆動信号を駆動デバイス219における電子ビーム発生デバイス210とは反対側の面へと出力する。
At least one of the plurality of drive circuits 220 may include an
駆動回路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。複数の電子ビーム発生源212a等は、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、対象物10に描画パターンを照射させる。
The drive circuit 220 may further apply a different offset bias depending on the arrangement of the plurality of electron emission units 300. The plurality of electron emission units 300 are individually applied with a driving voltage to emit electrons, and the corresponding plurality of electron
ここで、電子レンズ240等の光学系は、レンズの中央近傍を通る電子ビームと、レンズの外縁近傍を通る電子ビームとで僅かに焦点位置に差を与え、複数の電子ビームによる描画像にボケやゆがみ等を生じさせる場合がある。例えば、電子レンズ240は、レンズの外縁近傍を通る電子ビームに対して、レンズの中央近傍を通る電子ビームに比べて焦点位置を短くさせる場合がある。
Here, the optical system such as the
そこで、駆動回路220は、電子レンズ240の中央近傍を通る電子ビームを発生させる電子ビーム発生源212に比べて、電子レンズ240の外縁近傍を通る電子ビームを発生させる電子ビーム発生源212に対して、高いオフセット電圧を供給する。これによって、駆動回路220は、電子レンズ240の外縁近傍を通る電子ビームの出力速度を増加させて焦点距離を長くして発生させ、電子レンズ240によって短くなる焦点位置と相殺させて補正することができる。
Therefore, the drive circuit 220 has a function of generating an electron beam that passes near the outer edge of the
ここで、複数の電子放出部300は、それぞれの配置に応じて複数のブロックに分配され、駆動回路220は、当該ブロック毎にオフセットバイアスを印加してよい。例えば、複数の電子放出部300のうち、基板211の一方の面上において中央近辺に配置され、電子レンズ240の中央近傍を通る電子ビームとなる電子を放出する複数の電子放出部300は、同一のブロックに分配される。また、その他の電子放出部300は、中央のブロックを中心に、略同心円状に2以上のブロックに分配されてよい。
Here, the plurality of electron emission units 300 may be distributed to a plurality of blocks according to their arrangement, and the drive circuit 220 may apply an offset bias for each block. For example, among the plurality of electron emission units 300, the plurality of electron emission units 300 that are arranged in the vicinity of the center on one surface of the
このように、複数の電子放出部300は、電子レンズ240の中央近傍を通る電子ビームを出力させる電子放出部300を中心ブロックとして、電子レンズ240の外縁方向に同心円状に2以上に分割された環状領域に対応する電子放出部300を、他のブロックとして分配される。駆動回路220は、当該ブロック毎に異なるオフセットバイアスを印加することで、電子レンズ240の中央近傍を通る電子ビームを中心に、同心円状に分割された領域毎に電子ビームの焦点位置を調節することができ、効率的に描画パターンの結像を補正することができる。
As described above, the plurality of electron emission units 300 are divided into two or more concentrically in the outer edge direction of the
駆動回路220は、第1電極部310および第2電極部320に、数kV〜数十kVの負電圧を印加する。一例として、駆動回路220は、同心円の中央に分配された電子放出部300に対応する第2電極部320に−5kVを、対応する第1電極部310に−5kV+150Vを印加する。
The drive circuit 220 applies a negative voltage of several kV to several tens of kV to the
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5kVの電位差で加速させる。また、駆動回路220は、中央のブロックから外縁に向けてnブロック異なる毎に、対応する第2電極部に−5kV+nVを、対応する第1電極部に−5kV+150V+nVを印加する。このように、駆動回路220は、ブロックが異なる毎に駆動電圧を1V程度変化させて、電子ビームの加速電界をブロック毎に微調整してよい。
In this case, the electron
以上の本実施例に係る面電子ビーム源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とができる。これによって、面電子ビーム源200を備える電子ビーム照射部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とができる。
The above-described surface
ここで、電子ビーム発生源212は、半導体基板に等方性エッチング等の簡便な方法で形成された複数の凹部214にそれぞれ形成される。したがって、複数の電子ビーム発生源212は、半導体製造プロセス等によって基板211に形成することができる。即ち例えば、電子ビーム発生源212は、基板211の1cm×1cmの面積に、100×100個のマトリクス状に配列されて形成される。このように、電子ビーム発生源212は、100μm程度のピッチのマトリクス状に形成することで、電子レンズ240によって1μm以下程度のピッチの描画パターンを対象物に照射することができる。
Here, the electron
また、面電子ビーム源200に備わる電子ビーム発生源212は、複数の凹部214と、複数の凹部214に対応する位置に別プロセスで形成させた障壁部330とを有する。これによって、面電子ビーム源200は、凹面状、球面状、または放物面状といった予め定められた形状の底部を有する円柱状の穴等を精密に形成すること無しに、複数の電子ビーム発生源212を簡便に形成することができる。このように、面電子ビーム源200は、小面積、かつ、高密度に形成させた複数の電子ビーム発生源212を備えることができる。したがって、電子ビーム照射部100は、装置の大きさを小型にしつつ、10000程度の電子ビームを照射することができる。
Further, the electron
以上の本実施例において、面電子ビーム源200および電子ビーム照射部100は、電子ビーム照射装置1000に用いられる例を説明した。これに代えて、面電子ビーム源200および電子ビーム照射部100は、電子ビームを用いる装置に備わってよく、電子顕微鏡、電子線マイクロアナライザ、ブラウン管、送信管、撮像管、真空管、加工装置、加熱装置、または滅菌装置等に用いられてもよい。
In the above embodiment, the example in which the surface
図4は、制御部140及び複数の駆動回路220a〜dを示す。複数の駆動回路220a〜dは、制御部140に対して縦続接続され、制御部140からのデータを駆動回路220a、駆動回路220b、駆動回路220c、駆動回路220dの順に伝播していくことによりデータを伝送する。
FIG. 4 shows the
制御部140は、直列に縦続接続される複数の駆動回路220a〜dに対してシーケンシャルに照射データを出力して、複数の駆動回路a〜dに照射データを書き込ませる。また、制御部140は、複数の駆動回路220a〜dに対してシーケンシャルに電子ビーム出力時間の設定値を出力して、複数の駆動回路220a〜dのそれぞれに対し当該設定値を設定する。
The
例えば、制御部140は、駆動回路220aのシフトレジスタSRに順次照射データを送信し、照射データをシフトレジスタ間でシフトさせていくことにより、複数の駆動回路220a〜dのシフトレジスタSRに、複数の駆動回路220a〜dに対応する電子ビーム発生源212a〜d用の照射データを格納する。制御部140は、複数の駆動回路220a〜dに対してシフトレジスタSRの値をレジスタLT0に格納する命令を送信することにより、複数の駆動回路220a〜dのレジスタLT0に照射データを格納する。
For example, the
制御部140は、同様の方法により、複数の駆動回路220a〜dのレジスタLT1及びLT2に、各駆動回路220a〜dに対応する電子ビーム発生源212の出力時間の設定値を格納する。これにより、駆動回路220a〜dの各々は出力時間の設定値として2ビット(4段階)の値を格納する。なお、駆動回路220a〜dの照射データ用のレジスタは2ビット以上でもよく、設定値のレジスタは3ビット以上又は1ビットであってもよい。
The
図5は、複数の駆動回路220のグループを示す(同心円状にブロック分割された電子源アレイの1/4部分のみ表示)。本実施形態において、複数の駆動回路220は、複数のグループに分割されてよく、駆動回路220がグループ毎に縦続接続されてもよい。図示するように、面電子ビーム源200の領域は、電子ビームの焦点距離ごとに複数の同心円に囲まれたブロックにより分割される。
FIG. 5 shows a group of a plurality of drive circuits 220 (only a quarter portion of the electron source array divided into concentric blocks is shown). In the present embodiment, the plurality of drive circuits 220 may be divided into a plurality of groups, and the drive circuits 220 may be connected in cascade for each group. As shown in the figure, the area of the surface
さらに同心円に囲まれた1つのブロックは、複数のグループG1及びグループG2等により分割される。複数の駆動回路220は、グループごとに縦続接続されており、制御部140は、複数のグループのそれぞれに含まれる複数の駆動回路220に対して、矢印で示すようにシーケンシャルに照射データ等を出力して複数の駆動回路220に書き込ませる。
Furthermore, one block surrounded by concentric circles is divided into a plurality of groups G1, G2 and the like. The plurality of drive circuits 220 are connected in cascade for each group, and the
図6は、駆動回路220の構成を示す。駆動回路220は、制御部140から書き込まれた照射データ及び出力時間の設定値に基づいて、対応する電子ビーム発生源212に駆動電圧を供給する。駆動回路220は、シフトレジスタSR、レジスタLT0、レジスタLT1、レジスタLT2、バッファアンプ248、AND回路250、AND回路252、AND回路254、AND回路260、AND回路262、AND回路264、AND回路266、OR回路268、AND回路270、AND回路272、OR回路274、第1レベルシフタ280、及び、第2レベルシフタ290を有する。
FIG. 6 shows the configuration of the drive circuit 220. The drive circuit 220 supplies a drive voltage to the corresponding electron
駆動回路220は、制御部140からクロック信号SRckin及びデータ信号SRdinを入力し、クロック信号SRckin及びデータ信号SRdinを後続の駆動回路220に供給する。後続の駆動回路220は、前に接続された駆動回路220からクロック信号SRckin及びデータ信号SRdinを入力し、後続の駆動回路220に供給する。
The drive circuit 220 receives the clock signal SRckin and the data signal SRdin from the
駆動回路220は、制御部140から、予め定められた長さの立ち上がり期間を有する複数のイネーブル信号Ena0〜3、レジスタ指定信号Md0、レジスタ指定信号Md1、ライト信号Wr、ディセーブル信号Dis、及び、リセット信号Rstを入力する。これらの信号は、制御部140に対して1対多で接続されてよく、これに代えて制御部140に対して縦続接続されてもよい。
The drive circuit 220 receives a plurality of enable signals Ena0 to 3 having a predetermined length of rising period, a register specifying signal Md0, a register specifying signal Md1, a write signal Wr, a disable signal Dis, A reset signal Rst is input. These signals may be connected to the
バッファアンプ248は、制御部140又は前に接続される駆動回路220からクロック信号を入力し、当該クロック信号を増幅して後に接続される駆動回路220に供給する。
The
シフトレジスタSRは、データ入力Dに制御部140又は前に接続される駆動回路220のシフトレジスタが接続され、データ出力Qに後続の駆動回路220のシフトレジスタが接続され、リセット入力Rに制御部140が接続される。シフトレジスタSRは、データ入力Dに制御部140又は前に接続された駆動回路220からデータ信号SRdinを入力し、クロック信号SRckinで示されるタイミング(例えば、立ち上がりタイミング)で当該データ信号SRdinを取り込む。そして、シフトレジスタSRは、レジスタLT0、レジスタLT1、レジスタLT2、及び、後に接続される駆動回路220に対し、取り込んだデータ信号SRdinを出力する。また、シフトレジスタSRは、制御部140からリセット信号Rstを入力する。
In the shift register SR, the
AND回路250は、レジスタ指定信号Md0の反転値、レジスタ指定信号Md1の反転値、及び、ライト信号Wrを入力し、これらの論理積をレジスタLT0に出力する。AND回路252は、レジスタ指定信号Md0、レジスタ指定信号Md1の反転値、及び、ライト信号Wrを入力し、これらの論理積をレジスタLT1に出力する。AND回路254は、レジスタ指定信号Md0の反転値、レジスタ指定信号Md1、及び、ライト信号Wrを入力し、これらの論理積をレジスタLT2に出力する。
The AND
レジスタLT0は、データ入力DにシフトレジスタSRの出力Qが接続され、クロック入力EにAND回路250の出力が接続される。レジスタLT0は、AND回路250の出力をイネーブル信号として入力し、AND回路250からの出力が立ちあがった状態で、シフトレジスタSRの出力値を格納する。これにより、レジスタLT0は、制御部140がLレベルのレジスタ指定信号Md0を出力し、Lレベルのレジスタ指定信号Md1を出力した状態で、ライト信号Wrの立ち上がり時にシフトレジスタSRの出力を格納する。
In the register LT0, the output Q of the shift register SR is connected to the data input D, and the output of the AND
また、レジスタLT0は、リセット入力Rに制御部140が接続されて制御部140からリセット信号Rstを入力する。レジスタLT0は、AND回路260、AND回路262、AND回路264及びAND回路266に格納した値を出力する。
In addition, the
レジスタLT1は、データ入力DにシフトレジスタSRの出力Qが接続され、クロック入力EにAND回路252の出力が接続される。レジスタLT1は、AND回路252からの出力が立ちあがった状態で、シフトレジスタSRの出力値を格納する。これにより、レジスタLT1は、制御部140がHレベルのレジスタ指定信号Md0を出力し、かつLレベルのレジスタ指定信号Md1を出力した状態で、ライト信号Wrの立ち上がり時にシフトレジスタSRの出力を格納する。
In the register LT1, the output Q of the shift register SR is connected to the data input D, and the output of the AND
また、レジスタLT1は、リセット入力Rに制御部140が接続されて制御部140からリセット信号Rstを入力する。レジスタLT1は、AND回路260、AND回路262、AND回路264及びAND回路266に格納した値を出力する。
In addition, the
レジスタLT2は、データ入力DにシフトレジスタSRの出力Qが接続され、クロック入力EにAND回路254の出力が接続される。レジスタLT2は、AND回路254からの出力が立ちあがった状態で、シフトレジスタSRの出力値を格納する。これにより、レジスタLT2は、制御部140がLレベルのレジスタ指定信号Md0を出力しHレベルのレジスタ指定信号Md1を出力した状態で、ライト信号Wrの立ち上がり時にシフトレジスタSRの出力を格納する。
In the register LT2, the output Q of the shift register SR is connected to the data input D, and the output of the AND
また、レジスタLT2は、リセット入力Rに制御部140が接続されて制御部140からリセット信号Rstを入力する。レジスタLT2は、AND回路260、AND回路262、AND回路264及びAND回路266に格納した値を出力する。
In addition, the
AND回路260は、レジスタLT1の出力の反転値、レジスタLT2の出力の反転値、及び、制御部140からのイネーブル信号Ena0を入力し、これらの論理積をOR回路268に出力する。すなわち、AND回路260は、レジスタLT1に格納された値が0、レジスタLT2に格納された値が0の場合、イネーブル信号Ena0の立ち上がり期間に対応してOR回路268にHレベル信号を出力する。
The AND
AND回路262は、レジスタLT1の出力、レジスタLT2の出力の反転値、及び、制御部140からのイネーブル信号Ena1を入力し、これらの論理積をOR回路268に出力する。すなわち、AND回路262は、レジスタLT1に格納された値が1、レジスタLT2に格納された値が0の場合、イネーブル信号Ena1の立ち上がり期間に対応してOR回路268にHレベル信号を出力する。
The AND
AND回路264は、レジスタLT1の出力の反転値、レジスタLT2の出力、及び、制御部140からのイネーブル信号Ena2を入力し、これらの論理積をOR回路268に出力する。すなわち、AND回路264は、レジスタLT1に格納された値が0、レジスタLT2に格納された値が1の場合、イネーブル信号Ena2の立ち上がり期間に対応してOR回路268にHレベル信号を出力する。
The AND
AND回路266は、レジスタLT1の出力、レジスタLT2の出力、及び、制御部140からのイネーブル信号Ena3を入力し、これらの論理積をOR回路268に出力する。すなわち、AND回路266は、レジスタLT1に格納された値が1、レジスタLT2に格納された値が1の場合、イネーブル信号Ena3の立ち上がり期間に対応してOR回路268にHレベル信号を出力する。
The AND
OR回路268は、AND回路260、AND回路262、AND回路264及びAND回路266からの出力を入力し、これらの入力の論理和をAND回路270に出力する。これにより、OR回路268は、イネーブル信号Ena0〜3のいずれか1つの立ち上がり期間に対応してHレベル信号を出力する。
The OR
AND回路270は、レジスタLT0及びOR回路268の出力を入力し、これらの論理積をイネーブル信号Enaとして第1レベルシフタ280に出力する。すなわち、AND回路270は、LT0に1が格納される場合に、イネーブル信号Ena0〜3のいずれか1つの立ち上がり期間に対応してHレベル信号を出力する。
The AND
AND回路272は、レジスタLT0の反転値及び制御部140からのディセーブル信号Disを入力し、これらの論理積をOR回路274に出力する。
The AND
OR回路274は、AND回路272及び制御部140からのリセット信号Rstを入力し、これらの論理和をディセーブル信号として第1レベルシフタ280に入力する。
The OR
第1レベルシフタ280は、AND回路270、OR回路274及び第2レベルシフタ290に接続され、AND回路270からイネーブル信号Enaを入力し、OR回路274からディセーブル信号Disを入力し、これらの入力信号の電圧レベルを変換したのち、対応するイネーブル信号Ena−i及びディセーブル信号Dis−iを第2レベルシフタ290に出力する。
The
例えば、第1レベルシフタ280は、Hレベルが1.8Vのイネーブル信号Enaを入力したことに応じて5Vのイネーブル信号Ena−iを出力し、Hレベルが1.8Vのディセーブル信号Disを入力したことに応じて5Vのディセーブル信号Dis−iを出力する。
For example, the
第2レベルシフタ290は、第1レベルシフタ280及び電子ビーム発生源212に接続され、制御部140からプリチャージ信号HVpchgを入力し、第1レベルシフタ280からイネーブル信号Ena−iを入力し、プリチャージ信号HVpchgに応じてイネーブル信号Ena−iよりも高電圧の駆動電圧を電子ビーム発生源212に出力する。
The
例えば、第2レベルシフタ290は、20Vの電源電圧VH及び0Vの基準電圧VLを入力し、プリチャージ信号HVpchgからプリチャージ信号が入力されると電子ビーム発生源212にHレベルの駆動電圧を出力する。また、第2レベルシフタ290は、第1レベルシフタ280からのイネーブル信号Ena−iが入力されてから再びプリチャージ信号HVpchgが入力されるまでの間、電子ビーム発生源212にLレベルの駆動電圧を出力する。また、第2レベルシフタ290は、ディセーブル信号Dis−iが入力される期間、Lレベルの駆動電圧を電子ビーム発生源212に出力しない。
For example, the
図7は、第2レベルシフタ290の構成を示す。第2レベルシフタ290は、電源電圧VH及び基準電圧VLを入力し、制御部140からプリチャージ信号HVpchgを入力し、第1レベルシフタ280からのイネーブル信号Ena−i及びディセーブル信号Dis−iを入力し、駆動電圧Voutを電子ビーム発生源212に供給する。第2レベルシフタ290は、スイッチTr1、スイッチTr2、スイッチTr3、スイッチTr4、スイッチTr5、及び、スイッチTr6を備える。
FIG. 7 shows the configuration of the
スイッチTr1は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはNMOSトランジスタである。スイッチTr1は、ゲートが第1レベルシフタ280に接続されてイネーブル信号Ena−iを入力し、ドレインがスイッチTr3及び駆動電圧Voutに接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr4及びスイッチTr6に接続され、ソースが基準電位VLに接続される。
The switch Tr1 may be a semiconductor switch, for example, an NMOS transistor in the present embodiment. The switch Tr1 has a gate connected to the
スイッチTr2は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはNMOSトランジスタである。スイッチTr2は、ゲートが第1レベルシフタ280に接続されてディセーブル信号Dis−iを入力し、ドレインがスイッチTr4に接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr3及びスイッチTr5に接続され、ソースが基準電位VLに接続される。
The switch Tr2 may be a semiconductor switch, for example, an NMOS transistor in the present embodiment. The switch Tr2 has a gate connected to the
スイッチTr3は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはPMOSトランジスタである。スイッチTr3は、ゲートが抵抗を介してスイッチTr2及びスイッチTr4に接続され、ソースが電源電圧VHに接続され、ドレインがスイッチTr1、駆動電圧Voutに接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr2及びTr4に接続される。 The switch Tr3 may be a semiconductor switch, for example, a PMOS transistor in the present embodiment. The switch Tr3 has a gate connected to the switches Tr2 and Tr4 via resistors, a source connected to the power supply voltage VH, a drain connected to the switch Tr1 and the drive voltage Vout, and a drain connected to the switches Tr2 and Trout via the resistors. Connected to Tr4.
スイッチTr4は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはPMOSトランジスタである。スイッチTr4は、ゲートがスイッチTr6に接続され、さらにゲートが抵抗を介したスイッチTr1及びスイッチTr3に接続され、ソースが電源電圧VHに接続され、ドレインがスイッチTr2に接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr3及びスイッチTr5に接続される。 The switch Tr4 may be a semiconductor switch, for example, a PMOS transistor in the present embodiment. The switch Tr4 has a gate connected to the switch Tr6, a gate connected to the switches Tr1 and Tr3 via resistors, a source connected to the power supply voltage VH, a drain connected to the switch Tr2, and a drain connected to the resistor Via the switch Tr3 and the switch Tr5.
スイッチTr5は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはPMOSトランジスタである。スイッチTr5は、ゲートがスイッチTr6に接続され、制御部140からプリチャージ信号HVpchgを入力し、ソースが電源電圧VHに接続され、ドレインがスイッチTr3に接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr2及びスイッチTr4に接続される。
The switch Tr5 may be a semiconductor switch, for example, a PMOS transistor in the present embodiment. In the switch Tr5, the gate is connected to the switch Tr6, the precharge signal HVpchg is input from the
スイッチTr6は、半導体スイッチであってよく、例えば、本実施形態においてはPMOSトランジスタである。スイッチTr6は、ゲートがスイッチTr5に接続されてスイッチTr5とカレントミラー回路を形成する。また、スイッチTr6は、ゲートが制御部140に接続されて制御部140からのプリチャージ信号HVpchgを入力し、ソースが電源電圧VHに接続され、ドレインがスイッチTr4に接続され、さらにドレインが抵抗を介してスイッチTr1及びスイッチTr3に接続される。
The switch Tr6 may be a semiconductor switch, for example, a PMOS transistor in the present embodiment. The switch Tr6 has a gate connected to the switch Tr5 to form a current mirror circuit with the switch Tr5. The switch Tr6 has a gate connected to the
プリチャージ信号HVpchgがHレベルの場合、スイッチTr5及びTr6がオフとなる。この状態でイネーブル信号Ena−iが入力されるとスイッチTr1がオンとなり、スイッチTr1のソース側がスイッチTr1を介して基準電位VLに接続されることによって、スイッチTr4のゲートがLレベルとなってスイッチTr4がオンとなる。この結果、スイッチTr3のゲートがスイッチTr4を介して電源電圧VHに接続され、スイッチTr3がオフとなる。この結果、第2レベルシフタ290は、駆動電圧Voutが基準電位VLに低下する。
When the precharge signal HVpchg is at the H level, the switches Tr5 and Tr6 are turned off. When the enable signal Ena-i is input in this state, the switch Tr1 is turned on, and the source side of the switch Tr1 is connected to the reference potential VL via the switch Tr1, so that the gate of the switch Tr4 becomes L level and the switch Tr4 is turned on. As a result, the gate of the switch Tr3 is connected to the power supply voltage VH via the switch Tr4, and the switch Tr3 is turned off. As a result, in the
このようにして、第2レベルシフタ290は、スイッチTr1〜Tr4により、低電圧(例えば、5V)の制御部140からのイネーブル信号Ena−iの立ち上りに応じて高電圧(例えば、20V)の駆動電圧Voutを立下げる。電子ビーム発生源212は駆動電圧Voutの立下りを受けて電子ビームを出力する。第2レベルシフタ290は、制御部140からのディセーブル信号Dis−iにより駆動電圧Voutの出力をディセーブルする。
In this way, the
また、第2レベルシフタ290は、スイッチTr5及びTr6をオンとし、プリチャージ信号HVpchgの立ち下りに応じて駆動電圧Voutを立ち上げる。第2レベルシフタ290は、スイッチTr5及びスイッチTr6によりスイッチTr3及びスイッチTr4のオン・オフを制御することにより、電源電圧VHから基準電位VLに貫通電流が流れるのを防止する。
The
このように、図1〜7に示した本実施形態の電子ビーム照射装置1000によると、複数の電子ビーム発生源212の駆動回路220のレジスタLT0〜LT2に照射データ及び電子ビームの出力時間を格納する。従って、電子ビーム照射装置1000によれば、電子ビーム発生源212ごとに最適な電子ビームの出力時間を設定することができ、これにより、面電子ビーム源200は、電子ビーム発生源212ごとに電子放出強度(電流密度)にばらつきのない電子ビームを出力し、対象物10に均一なドーズ量の電子ビームを照射することができる。本実施形態の電子ビーム照射装置1000によれば、出力する電子ビームにばらつきがある面電子ビーム源200を対象物の露光に使用することができるので、電子ビーム照射装置の量産性及び製造コストを改善することができる。
As described above, according to the electron
図8は、本実施形態に係る電子ビーム照射方法の処理フローを示す。電子ビーム照射装置1000は、S102からS112までの処理を実行することにより、対象物10に予め定められた描画パターンを描画する。
FIG. 8 shows a processing flow of the electron beam irradiation method according to the present embodiment. The electron
まず、S102において、制御部140は、電子ビーム照射部100の複数の電子ビーム発生源212を順次駆動し、各々の電子ビーム発生源212に電子ビームを出力させる。ここで、制御部140は、複数の電子ビーム発生源212の各電子ビームに同一の出力時間で電子ビームを出力させてよい。
First, in S102, the
次に、S104において、測定部130は、各電子ビーム発生源212が出力した電子ビームの強度を測定する。例えば、測定部130は、電子線検出器により電子ビーム発生源212が出力する電子ビームの強度を例えば微小電流計により測定する。測定部130は、電子ビームの強度の測定結果を制御部140に供給する。
Next, in S <b> 104, the
次に、S106において、制御部140は、測定部130の測定した電子ビーム発生源212の出力する電子ビームの強度に応じて、各電子ビーム発生源212の電子ビームの出力時間を設定する。
Next, in S106, the
例えば、制御部140は、測定部130が測定した複数の電子ビームのそれぞれの強度に応じて、予め定められた電子ビーム出力時間に対して複数の電子ビームのそれぞれの電子ビーム出力時間を調整して、照射量のバラツキを低減する。具体的には、制御部140は、測定された出力強度が高い電子ビームに対して短い電子ビーム出力時間を設定し、出力強度が低い電子ビームに対して長い電子ビーム出力時間を設定してよい。一例として、制御部140は、各電子ビームに対して、測定された出力強度に反比例する電子ビーム出力時間を設定してよい。
For example, the
また、例えば、制御部140は、一の電子ビームが対象物10に照射される照射位置に対して予め定められた範囲内に照射される描画パターンに基づいて、予め定められた電子ビーム出力時間に対して当該一の電子ビームを出力する電子ビーム出力時間を調整することにより、描画パターンの近接効果による各電子ビームの最適露光時間の違いを補償する。
Further, for example, the
一例として、制御部140は、対象物10に照射される照射位置が一の電子ビームに対して隣接する隣接電子ビームの描画パターンに基づいて、予め定められた電子ビーム出力時間に対して当該一の電子ビームを出力する電子ビーム出力時間を調整してよい。具体的には、制御部140は、予め定められた範囲において隣接して配置される複数の電子ビームの数が大きいほど、一の電子ビームの電子ビーム出力時間を低減してよい。
As an example, the
別の一例として、制御部140は、一の電子ビームが対象物10に照射される照射位置に対して予め定められた範囲内に照射される描画パターンと対象物10及び対象物10上のレジスト等の種類とに基づいて、予め定められた電子ビーム出力時間に対して当該一の電子ビームの電子ビーム出力時間を調整してよい。
As another example, the
制御部140は、調整された電子ビーム出力時間の設定値を、電子ビーム照射部100の複数の駆動回路220に供給して、駆動回路220のレジスタLT1及びレジスタLT2に電子ビーム出力時間の設定値を書き込む。
The
次に、S108において、制御部140は、記憶部120等に描画すべき描画パターンデータが存在するか否かを判断する。描画パターンデータが存在する場合は、制御部140は処理をS110に進め、描画パターンデータが存在しない場合は処理を終了する。
Next, in S108, the
次に、S110において、制御部140は、描画パターンデータに含まれる照射データを電子ビーム照射部100の複数の駆動回路220に供給する。例えば、制御部140は、駆動回路220のレジスタLT0に照射パターンを書き込む。また、制御部140は、ステージ部110に電子線で描画される1ドット分ステージ部110が移動するように指示を供給する。
Next, in S <b> 110, the
次に、S112において、電子ビーム照射部100は、対象物10に電子ビームを照射して、描画パターンを対象物10に描画する。具体的には、駆動回路220は、レジスタLT0に書き込まれた値が1であれば電子ビーム発生源212に駆動電圧Voutに基準電位VLを供給し、値が0であれば駆動電圧Voutに電源電圧VHを供給する。また、駆動回路220は、レジスタLT1及びLT2に書き込まれた値で選択されるイネーブル信号Ena0〜Ena3に応じて予め定められた期間、基準電位VLを駆動電圧Voutとして電子ビーム発生源212に供給する。
Next, in S <b> 112, the electron
ステージ部110は、描画パターンデータに基づいて、対象物10を移動することにより、対象物10における電子ビームの照射領域を順次移動する。制御部140は、処理をS108に戻す。
The
このように、本実施形態の電子ビーム照射方法によれば、電子ビーム照射装置1000は、電子ビームの強度等に応じて複数の電子ビーム発生源212の出力時間を、対象物10の描画前に駆動回路220のレジスタLT1及びLT2に設定する。
As described above, according to the electron beam irradiation method of the present embodiment, the electron
これにより、電子ビーム照射装置1000は、電子ビーム発生源212ごとに最適な量の電子ビームを出力させることができ、複数の電子ビーム発生源212の出力強度のばらつきに起因する露光量のむらを低減する。従って、電子ビーム照射装置1000は、複数の電子ビームにより高スループットかつ高精度で対象物10を露光することができる。
As a result, the electron
図9は、S106及びS110における本実施形態に係る駆動回路220の各信号波形を示す。S106において、制御部140は、データ信号SRdinにより、n個(nは1以上の整数)の駆動回路220に、電子ビームの出力時間のデータa1〜anをシリアルに出力する。これにより、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRにはデータa1〜anに対応する値がセットされる。
FIG. 9 shows signal waveforms of the drive circuit 220 according to the present embodiment in S106 and S110. In S <b> 106, the
ここで、時刻t1において、制御部140が、各駆動回路220に対してパラレルに出力するレジスタ指定信号Md0をHレベルに立ち上げ、レジスタ指定信号Md1をLレベルにし、ライト信号Wrに矩形パルスを出力すると、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRに格納されたデータa1〜anが、各駆動回路220のレジスタLT1に書き込まれる。例えば、制御部140からi番目(iは1以上n以下の整数)に遠い駆動回路220のレジスタLT1には、データaiが書き込まれる。
Here, at time t1, the
次に、制御部140は、データ信号SRdinにより、n個の駆動回路220に、電子ビームの出力時間のデータb1〜bnをシリアルに出力する。これにより、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRにはデータb1〜bnに対応する値がセットされる。
Next, the
ここで、時刻t2において、制御部140が、各駆動回路220に対してパラレルに出力するレジスタ指定信号Md0をLレベルに立ち下げ、レジスタ指定信号Md1をHレベルに立ち上げ、ライト信号Wrに矩形パルスを出力すると、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRに格納されたデータb1〜bnが、各駆動回路220のレジスタLT2に書き込まれる。
Here, at time t2, the
例えば、制御部140は、制御部140からi番目に遠い駆動回路220のレジスタLT2にデータbiを書き込む。このように、制御部140は、n個の駆動回路220のレジスタLT1及びLT2に電子ビームの出力時間のデータa1〜n及びb1〜nを書き込む。
For example, the
S110において、制御部140は、データ信号SRdinにより、n個の駆動回路220に、電子ビームの照射データc1〜cnをシリアルに出力する。これにより、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRにはデータc1〜cnに対応する値がセットされる。
In S110, the
ここで、時刻t3において、制御部140が、各駆動回路220に対してパラレルに出力するレジスタ指定信号Md0をLレベルとし、レジスタ指定信号Md1をLレベルとし、ライト信号Wrに矩形パルスを出力すると、n個の駆動回路220のシフトレジスタSRに格納されたデータc1〜cnが、各駆動回路220のレジスタLT0に書き込まれる。
Here, at time t3, when the
例えば、制御部140は、制御部140からi番目に遠い駆動回路220のレジスタLT0にデータciを書き込む。このように、制御部140は、n個の駆動回路220のレジスタLT0に電子ビームの照射データc1〜nを書き込む。
For example, the
図10は、S112における本実施形態に係る駆動回路220の各信号波形を示す。S112において、制御部140は、n個の駆動回路220に対して、プリチャージ信号HVpchgをパラレルに出力する。これにより、駆動回路220の第2レベルシフタ290は、対応する電子ビーム発生源212にHレベルの駆動電圧Voutを出力する。
FIG. 10 shows each signal waveform of the drive circuit 220 according to the present embodiment in S112. In S112, the
次に、制御部140は、複数の異なる立ち上がり期間を有する複数のイネーブル信号Ena0〜Ena3を各駆動回路220に供給する。例えば、制御部140は、異なるタイミングで立ち上がり、同時に立ち下がる複数のイネーブル信号Ena0〜Ena3を駆動回路220に供給する。
Next, the
一例として、制御部140は、Ena0の立ち上がり期間を100%とした場合に、Ena1の立ち上がり期間が90%、Ena2の立ち上がり期間が80%、Ena3の立ち上がり期間が70%となる複数のイネーブル信号Ena0〜Ena3を駆動回路220に供給する。
As an example, when the rising period of Ena0 is 100%, the
駆動回路220は、レジスタLT1及びレジスタLT2の格納値に応じて、複数のイネーブル信号Ena0〜Ena3のうちいずれか1つを第1レベルシフタ280に供給する。第1レベルシフタ280は、供給される1つのイネーブル信号Ena0〜Ena3に対応するイネーブル信号Ena−iを第2レベルシフタ290に供給する。
The drive circuit 220 supplies any one of the plurality of enable signals Ena0 to Ena3 to the
第2レベルシフタ290は、イネーブル信号Ena0〜Ena3の立ち上がり応じて、スイッチTr1及びTr4をオフからオンに切り替える。これにより、第2レベルシフタ290は、電子ビーム発生源212に出力する駆動電圧Voutを立ち下げる。電子ビーム発生源212は、駆動電圧Voutの立ち下がりに対応して電子ビームを出力する。
The
次に、第2レベルシフタ290は、イネーブル信号Ena0〜Ena3の立ち下がり応じて、スイッチTr1をオンからオフに切り替える。第2レベルシフタ290は、制御部140からプリチャージ信号HVpchgを再び入力したことに応じて、スイッチTr4をオンからオフに切り替える。これにより、第2レベルシフタ290は、駆動電圧Voutを立ち上げる。これにより、電子ビーム発生源212は、電子ビームの出力を中止する。
Next, the
また、第2レベルシフタ290は、第1レベルシフタ280を介して制御部140からのディセーブル信号Disを入力し、ディセーブル信号Disの立ち上がりに応じて、第2レベルシフタ290のスイッチTr2及びTr3をオフからオンに切り替える。これにより、第2レベルシフタ290は、イネーブル信号Ena0〜Ena3の入力により駆動電圧Voutが立ち下がるのを防止する。
Further, the
図11は、本実施形態に係る電子ビーム照射装置1000の駆動回路220の変形例を示す。本変形例の駆動回路220において、図6に示された本実施形態に係る駆動回路220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。
FIG. 11 shows a modification of the drive circuit 220 of the electron
本変形例において、駆動回路220は、さらにAND回路256、AND回路400、第3レベルシフタ402、スイッチ404、スイッチ406、及び、スイッチ408を含んでよい。また、本変形例において、駆動デバイス219は、検査制御部410を含んでよい。
In this modification, the drive circuit 220 may further include an AND
AND回路256は、レジスタ指定信号Md1、レジスタ指定信号Md0、及び、ライト信号Wrを入力し、これらの論理積をAND回路400に出力する。すなわち、AND回路256は、制御部140からのレジスタ指定信号Md1及びレジスタ指定信号Md0がHレベルである状態で、制御部140からライト信号Wrの立ち上がりを入力すると、第3レベルシフタ402にHレベルを出力する。
The AND
AND回路400は、シフトレジスタSRからの出力とAND回路256からの出力を入力し、これらの論理積を第3レベルシフタ402に出力する。
The AND
第3レベルシフタ402は、第1レベルシフタ280と同一であってよく、AND回路400からの出力を入力し、当該出力の電圧レベルを変換したのち、スイッチ408に出力する。例えば、第3レベルシフタ402は、Hレベルが1.8Vの信号をAND回路400から入力したことに応じて5Vの信号をスイッチ408に出力する。
The
スイッチ404は、半導体スイッチであってよく、例えば、本変形例においてはPMOSトランジスタである。スイッチ404は、ゲートにスイッチ412が接続され、ドレインにスイッチ406及びスイッチ408が接続され、ソースに電源電圧VHが接続される。
The
スイッチ406は、半導体スイッチであってよく、例えば、本変形例においてはPMOSトランジスタである。スイッチ406は、ゲートにスイッチ404及びスイッチ408が接続され、ドレインに検査電圧HVoutが接続され、ソースに第2レベルシフタからの駆動電圧Voutが接続される。
The switch 406 may be a semiconductor switch, and is, for example, a PMOS transistor in this modification. The switch 406 has a gate connected to the
スイッチ408は、半導体スイッチであってよく、例えば、本変形例においてはNMOSトランジスタである。スイッチ408は、ゲートに第3レベルシフタ402の出力が接続され、ドレインにスイッチ404及びスイッチ406が接続され、ソースに基準電位VLが接続される。
The
検査制御部410は、スイッチ412及びスイッチ414を有し、電源電圧VH及び基準電位VLを入力して検査電圧HVoutの出力を制御する。
The
スイッチ412は、半導体スイッチであってよく、例えば、本変形例においてはPMOSトランジスタである。スイッチ412は、ゲートにドレイン及びスイッチ404のゲートが接続され、ドレインにゲート及びスイッチ414が接続され、ソースに電源電圧VHが接続される。
The
スイッチ414は、半導体スイッチであってよく、例えば、本変形例においてはNMOSトランジスタである。スイッチ414は、ゲートに負荷抵抗を介した接地電位及び負荷抵抗を介した基準電位を入力し、ドレインにスイッチ412及びスイッチ404が接続され、ソースに基準電位VLが接続される。
The
本変形例の駆動回路220は、検査時に、制御部140からHレベルのレジスタ指定信号Md1、レジスタ指定信号Md0及びライト信号Wrを入力し、これに応じて、シフトレジスタSrの出力を、第3レベルシフタ及びスイッチ408等を介して検査電圧HVoutに出力する。例えば、電子ビーム照射装置1000は、検査電圧HVoutを検査用端子354に出力する。
The drive circuit 220 of this modification example receives the H-level register designation signal Md1, the register designation signal Md0, and the write signal Wr from the
複数の駆動回路220の検査電圧HVoutを共通に接続し、制御部140が駆動回路220をリセット信号Rstでリセットし後、レジスタ指定信号Md0およびMd1を共に1に設定し、データ信号SRdinに1を出力してクロック信号SRckinを立ち上げることにより、最初の駆動回路220aの駆動電圧Voutのレベルが共通接続された検査電圧HVoutに出力される。その後、制御部140がデータ信号SRdinに0を出力してクロック信号SRckinを立ち上げるとことにより、後に縦続接続される駆動回路220に1の値を取るデータ信号SRdinが順次入力されて、後続する複数の駆動回路220の駆動電圧Voutが共通接続された検査電圧HVoutに順次出力される。
The test voltage HVout of the plurality of drive circuits 220 is commonly connected, and after the
また、本実施形態においては、駆動回路220は、制御部140から複数のイネーブル信号Ena0〜3を入力したが、これに代えて、個々の駆動回路220は、駆動回路220内にイネーブル信号Ena0〜3を生成する露光時間パルス発生回路を有してもよい。
In the present embodiment, the drive circuit 220 receives a plurality of enable signals Ena0 to 3 from the
さらにこれに代えて、面電子ビーム源200は、駆動デバイス219の近傍に露光時間パルス発生回路を有し、当該露光時間パルス発生回路が予め定められたタイミングで複数のイネーブル信号Ena0〜3を駆動回路220に供給してよい。
Further, instead of this, the surface
このように本変形例の電子ビーム照射装置1000によれば、電子ビーム発生デバイス210の電子ビーム発生源212が設けられた面の反対側の端子からの出力を検出することにより、駆動回路220の動作を検査することができる。従って、本変形例の電子ビーム照射装置1000によると、電子ビーム発生源212から出力される電子ビームを検査することなく、駆動回路220の動作を検査することができる。
As described above, according to the electron
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、請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
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。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。 The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior”. It should be noted that they can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for the sake of convenience, it means that it is essential to carry out in this order. is not.
10 対象物、100 電子ビーム照射部、110 ステージ部、120 記憶部、130 測定部、140 制御部、150 通信部、160 計算機部、200 面電子ビーム源、202 電圧供給部、204 電極部、210 電子ビーム発生デバイス、211 基板、212 電子ビーム発生源、214 凹部、216 ポリシリコン層、215 第1絶縁膜、218 第2絶縁膜、219 駆動デバイス、220 駆動回路、222 電極部、224 接続部、230 加速電極、240 電子レンズ、242 コイル部、244 レンズ部、246 収束部、248 バッファアンプ、250 AND回路、252 AND回路、254 AND回路、256 AND回路、260 AND回路、262 AND回路、264 AND回路、266 AND回路、268 OR回路、270 AND回路、272 AND回路、274 OR回路、280 第1レベルシフタ、290 第2レベルシフタ、300 電子放出部、310 第1電極部、312 開口部、320 第2電極部、322 接続部、330 障壁部、340 アイソレーション部、350 第3電極部、352 導電膜、354 検査用端子、400AND回路、402 第3レベルシフタ、404 スイッチ、406 スイッチ、408 スイッチ、410 検査制御部、412 スイッチ、414 スイッチ、1000 電子ビーム照射装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Object, 100 Electron beam irradiation part, 110 Stage part, 120 Storage part, 130 Measurement part, 140 Control part, 150 Communication part, 160 Computer part, 200-plane electron beam source, 202 Voltage supply part, 204 Electrode part, 210 Electron beam generating device, 211 substrate, 212 electron beam generating source, 214 recess, 216 polysilicon layer, 215 first insulating film, 218 second insulating film, 219 driving device, 220 driving circuit, 222 electrode section, 224 connecting section, 230 Accelerating electrode, 240 Electron lens, 242 Coil unit, 244 Lens unit, 246 Convergence unit, 248 Buffer amplifier, 250 AND circuit, 252 AND circuit, 254 AND circuit, 256 AND circuit, 260 AND circuit, 262 AND circuit, 264 AND Circuit, 266 AN Circuit, 268 OR circuit, 270 AND circuit, 272 AND circuit, 274 OR circuit, 280 first level shifter, 290 second level shifter, 300 electron emission unit, 310 first electrode unit, 312 opening, 320 second electrode unit, 322 Connection unit, 330 barrier unit, 340 isolation unit, 350 third electrode unit, 352 conductive film, 354 inspection terminal, 400 AND circuit, 402 third level shifter, 404 switch, 406 switch, 408 switch, 410 inspection control unit, 412 Switch, 414 switch, 1000 Electron beam irradiation device
Claims (9)
複数の電子ビームを出力する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の電子ビーム出力時間を調整する制御部と、
を備える電子ビーム照射装置。An electron beam irradiation apparatus for irradiating an object with a drawing pattern by a plurality of electron beams,
A planar electron beam source in which a plurality of electron beam generation sources for outputting a plurality of electron beams are arranged;
A controller that adjusts an electron beam output time of each of the plurality of electron beam generation sources;
An electron beam irradiation apparatus comprising:
前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、前記複数の電子ビーム発生源のそれぞれの電子ビーム出力時間を調整する
請求項1から5のいずれか一項に記載の電子ビーム照射装置。A measuring unit that measures the intensity of an electron beam output from each of the plurality of electron beam generation sources;
The electron beam irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit adjusts an electron beam output time of each of the plurality of electron beam generation sources based on a measurement result of the measurement unit.
前記制御部は、前記複数の駆動回路のそれぞれに対して電子ビーム出力時間の設定値を設定する
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。A plurality of drive circuits for driving the plurality of electron beam generation sources;
The electron beam irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit sets a set value of an electron beam output time for each of the plurality of drive circuits.
前記制御部は、前記複数のグループのそれぞれに含まれる2以上の駆動回路に対してシーケンシャルに照射データおよび設定値を出力して当該2以上の駆動回路に書き込ませる
請求項7に記載の電子ビーム照射装置。The plurality of drive circuits are divided into a plurality of groups and cascaded for each group,
8. The electron beam according to claim 7, wherein the control unit sequentially outputs irradiation data and a set value to two or more drive circuits included in each of the plurality of groups and writes the irradiation data and setting values in the two or more drive circuits. 9. Irradiation device.
前記複数の駆動回路の少なくとも1つは、検査時において、当該駆動回路から対応する電子ビーム発生源に供給する駆動信号を前記駆動デバイスにおける前記電子ビーム発生デバイスとは反対側の面へと出力するための検査用端子を含む
請求項7または8に記載の電子ビーム照射装置。The drive device including the plurality of drive circuits is bonded to the electron beam generation device including the plurality of electron beam generation sources,
At least one of the plurality of drive circuits outputs a drive signal supplied from the drive circuit to a corresponding electron beam generation source to a surface of the drive device opposite to the electron beam generation device at the time of inspection. The electron beam irradiation apparatus according to claim 7, further comprising an inspection terminal.
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