KR100268607B1 - 전자빔 노광장치 및 방법 - Google Patents

전자빔 노광장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100268607B1
KR100268607B1 KR1019970037772A KR19970037772A KR100268607B1 KR 100268607 B1 KR100268607 B1 KR 100268607B1 KR 1019970037772 A KR1019970037772 A KR 1019970037772A KR 19970037772 A KR19970037772 A KR 19970037772A KR 100268607 B1 KR100268607 B1 KR 100268607B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electron
electron beam
heating
heating element
beam exposure
Prior art date
Application number
KR1019970037772A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980069879A (ko
Inventor
타쓰로 오오까와
요시히사 오오아에
히토시 타나까
히로시 야수다
Original Assignee
오우라 히로시
가부시키가이샤 아드반테스트
아끼구사 나오유끼
후지쯔 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오우라 히로시, 가부시키가이샤 아드반테스트, 아끼구사 나오유끼, 후지쯔 가부시키가이샤 filed Critical 오우라 히로시
Publication of KR19980069879A publication Critical patent/KR19980069879A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100268607B1 publication Critical patent/KR100268607B1/ko

Links

Images

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
    • H01J37/063—Geometrical arrangement of electrodes for beam-forming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30433—System calibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 열전자방출형 전자총을 갖춘 전자빔 노광장치에 관한 것이며, 특히 보수점검을 한 후의 전자빔 노광의 재개를 조기에 실행할 수 있도록 함을 과제로 한다.
해결수단은 복수의 보조발열체(60)가 대좌(base)(45A)중의 통부(45Aa)내에 매립되어 있다. 전자총 구동회로(31)가 열전자방출형 전자총(12A)에 통전을 개시하면, 온도제어유닛(35)이 보조발열체 가열용 전류(i2)를 보조발열체(60)에 일시적으로 공급한다. 열전자방출형 전자총(12A)은 캐소드가열용 발열체에 의해 가열됨과 동시에, 보조발열체(60)에 의해 일시적으로 가열되어, 조기에 열평형상태가 된다.

Description

전자빔 노광장치 및 방법
본 발명은 전자빔 노광장치 및 방법에 관한 것이며, 특히 가열되어 열전자를 방출하는 열전자방출형 전자총을 사용만 전자빔 노광장치 및 이를 사용한 전자빔 노광방법에 관한 것이다.
IC 프로세스기술에서는 미세가공에 의한 고집적화가 급속히 진척되고 있다. 광 리소그래피는 한계가 폭 0.3㎛ 정도인 데 비하여, 전자빔 노광장치에서는 그것보다 폭이 좁은 0.1㎛ 이하의 미세가공이 가능하다. 따라서 고집적화에 대응하기 위해서는 전자빔 노광장치가 적당하다.
전자빔 노광장치는 전자총에 따라 열전자방출형과 전계방출형으로 대별된다.
열전자방출형은 LaB6결정 등의 전자방출재료제의 열전자발생원을 약 1500℃로 가열함으로써 열전자발생원으로부터 열전자를 방출시키고, 방출된 열전자를 가속하여 전자빔을 꺼내는 방식이다. 전계방출형은 성단을 곡률이 수백 Å까지 뾰족하게 한 침형상의 전자발생원에 -10∼수10V의 전압을 인가함으로써 침 선단을 중심으로 전자발생원의 주위에 고전계를 형성하고, 이 형성된 고 전계에 의해 일함수가 엷어진 격벽을 통과한 전자를 가속해서 전자빔을 꺼내는 방식이다.
전자빔의 노광에 있어서, 노광에 요하는 시간은 전류밀도에 반비례한다. 따라서 IC의 생산에 있어서 높은 생산능률(throughput)을 얻기 위해서는 전류밀도가 높은 전자빔이 요망된다. 열전자방출형 쪽이 전계방출형에 비해 전류밀도가 높은 전자빔을 꺼낼 수가 있다. 따라서 IC의 생산현장에서는 열전자방출형 전자총을 사용한 전자빔 노광장치가 적당하다.
또 IC의 생산현장에서는 전자빔 노광장치의 가동효율, 예를 들어 보수점검을 종료한 후에 전자빔의 노광을 조기에 재개할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 여기서 열전자방출형 전자총을 사용한 전자빔 노광장치는 보수점검을 종료한 후에 전자빔의 노광을 재개할 때에, 후술하는 바와 같이 열전자발생원을 약 1500℃로 가열하는 열의 영향을 고려할 필요가 있다.
제12도는 종래의 전자빔 노광장치(10)를 나타낸다. 전자빔 노광장치(10)는 거울통(11) 정점부의 열전자방출형 전자총(12)과, 거울통(11) 하부의 진공실(13)내의 스테이지(14)와, 제어회로(15)를 갖는다. 거울통(11)내에는 위로부터 차례로 얼라인먼트 코일(20)과. 전자렌즈(21)와, 어퍼처(22)와, 전자렌즈(23)와, 전자렌즈(24)와, 어퍼처(25)와, 전자렌즈(26)와, 편향기(27)가 차례로 배치되어 있다. 스테이지(14)의 소정 위치에는 전자빔의 전류를 측정하기 위한 패러데이 컵(28)이 설치되어 있다.
제어회로(15)는 컴퓨터장치(30)와, 전자총 구동회로(31)와, 패턴 보정회로(33)와, 스테이지 제어유닛(34)을 갖는다.
열전자방출형 전자총(12)은 제13도에 나타낸 바와 같이 LaB6결정제의 캐소드(40)와, 어노드(41)와, 캐소드(40)의 양측에 배치된 카본제의 캐소드가열용 발열체(42)와, 캐소드(40)와 캐소드가열용 발열체(42)를 지지하는 지지물(43)과, 지지물(43)을 지지하여 둘러싸고 있는 웨넬트(44)와, 웨넬트(44)가 고정된 세라믹제의 역원추대형의 그릇형상의 대좌(45)와, 대좌(45) 상부의 원반형의 뚜껑(46)과 대좌(45)내의 절연유(47)를 갖는 구조이다.
열전자방출형 전자총(12)은 뚜껑(46)의 주위부가 정점부 거울통(48)에 고정되어 정점부 거울통(48)내에 설치되어 있다. 정점부 거울통(48)은 거울통(11)의 상측에 설치되어 있다.
전자총 구동회로(31)가 캐소드가열용 전류(i1)를 캐소드가열용 발열체(42)에 계속해서 가하여 캐소드가열용 발열체(47)를 통전 가열시켜서, 캐소드(40)에 5∼12W의 열량을 주어 캐소드(40)를 1520℃로 가열해서 캐소드(40)로부터 열전자를 방출시킨다. 방출한 열전자를 어노드(41)에 의해 가속하여 전자빔을 꺼내고, 이 전자빔을 스테이지(14)상에 고정되어 있는 레지스트가 도포된 웨이퍼(50)에 조사시킴으로써 전자빔의 노광이 이루어진다.
캐소드가열용 발열체(42)의 열은 부호 55로 나타낸 바와 같이 지지물(43), 웨넬트(44), 그리고 대좌(45)에도 흘러서 지지물(43), 웨넬트(44)를 가열하고, 나아가서 대좌(45)를 가열한다. 또 지지물(43) 및 웨넬트(44)의 열은 대좌(45)를 통해서 정점부 거울통(48)를 향해 흘러서, 정점부 거울통(48)으로부터 대기중으로 방열된다.
여기서 열전자방출형 전자총(12)의 웨넬트(44)의 온도가 변화하고 있는 동안에는, 웨넬트(44)의 열팽창에 의해 캐소드(40)와 웨넬트(44)간의 위치관계나 전자총(12) 자체의 부착각도 등이 조금씩 변화하여, 전자빔의 방출각도나 방출방향이 변화해서 크로스오버 위치가 변화하고 만다.
또 대좌(45)의 온도 및 정점부 거울통(48)의 온도가 변화하고 있는 동안에는, 대좌(45) 및 거울통 정점부분(11a)의 온도에 의해 전자총(12)으로부터 나온 전자빔(49)의 얼라인먼트 코일(20)에 대한 입사위치나 각도가 변화해서 얼라인먼트코일(70)의 편향능률이 변화하고, 최종적으로는 전자빔의 웨이퍼(50)상의 조사위치 및 전류밀도가 변화하고 만다.
이와 같이 크로스오버 위치가 변화한다든지 전자빔의 웨이퍼(50)상의 조사위치 및 전류밀도가 변화한다든지 하면, 웨이퍼(50)에 대한 전자빔의 노광 정밀도가 저하해버린다.
따라서 전자빔 노광장치(10)의 보수작업을 하고, 보수작업을 완료한 후에 전자빔 노광장치(10)를 재시동한 경우에는, 캐소드가열용 발열체(42)가 통전 가열되고 나서 얼마 안되어 캐소드(40)는 1520℃로 가열되지만, 그 후에 즉시 전자빔을 노광할 수는 없으며, 전자총(12)의 웨넬트(44) 및 대좌(45)의 온도, 나아가서는 정점부 거울통(48)의 온도가 안정되는 것을 기다려서, 즉 전자총(12)이 열적인 평형상태에 도달하는 것을 기다려서 전자빔의 노광을 개시하게 된다.
제14도는 캐소드가열용 발열체(42)를 통전 가열하여 캐소드(40)가 가열되어 1520℃에 달한 시각(t1)을 기준으로 하여, 시간의 경과(t2, t3, …)에 따라 전자총(12)의 웨넬트(44) 및 대좌(45)의 온도가 서서히 상승해서, 전자총의 온도분포가 선 I→II→III→IV→V로 변화하고, 시각(t6)에서 비로소 선 VI에 나타낸 열적인 평형상태로 도달하는 상황을 나타낸다.
여기서 거울통 정점부분(11a)을 포함한 진자총(12)의 열용량은 크다. 따라서 상기한 시각(t1)으로부터 시각(t6)까지의 경과시간(T1)은 약 12시간이 되어 상당히 길었다.
시각(t6)을 경과한 후에 광학계를 최종적으로 조정하고, 그 후부터 전자빔의 노광을 개시한다.
따라서 보수작업을 완료한 후에 전자빔 노광장치(10)에 의해 실제로 전자빔의 노광을 개시하기까지에는 1일을 넘는 상당히 긴 시간을 필요로 하였다. 그러므로 전자빔 노장장치(10)의 가동효율이 좋지 않았으며, 이것이 IC의 생산에 있어서 생산능률을 저하시키도록 작용하고 있었다.
제15도는 보수작업을 완료하고, 전자빔 노광장치(10)의 동작을 개시한 시점(전원을 넣어서 캐소드가열용 발열체(42)를 발열시킨 시작한 시각(t0)이며, 상기한 시각(t1)보다 약간 전의 시각이다)으로부터의, 전자빔 노광장치(10) 외측의 온도의 변화상황을 나타낸다. 선 X는 정점부 거울통(48)상의 위치(P1)의 온도의 변화상황을 나타내고, 선 XI는 거울통(11)상의 위치(P2)의 온도의 변화상황을 나타내고, 선 XII는 전자빔 노광장치(10)가 설치되어 있는 방이 있는 위치(P3)의 온도(실온)의 변화상황을 나타낸다. 선 X로부터 정점부 거울통(48)의 온도는 전자빔 노광장치(10)의 동작을 개시하고 나서 약 12시간이 경과한 후에야 비로소 안정된 상태가 되는 것을 알 수가 있다.
따라서 본 발명은 상기 과제를 해결한 전자빔 노광장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도는 본 발명의 제1실시예가 되는 전자빔 노광장치를 개략적으로 나타낸 도면.
제2도는 제1도중의 전자총 부분을 확대하여 나타낸 도면.
제3도는 가열용 전류 및 발열량을 나타낸 도면.
제4도는 발열체에 의한 가열에 의해 전자총 전체의 온도가 열적으로 평형된 상태로 이행하는 상황을 나타낸 도면.
제5도는 전자총의 지지물, 웨넬트(Wehnelt)등 부분의 온도분포를 나타낸 도면.
제6도는 전자빔 노광장치의 동작을 개시한 후의 전자빔 노광장치의 온도변화 상황을 나타낸 도면.
제7도는 본 발명의 제2실시예가 되는 전자빔 노광장치를 개략적으로 나타낸 도면.
제8도는 전자빔 노광장치를 재시동한 후에 얼라인먼트 광학계의 조정을 계속한다고 가정할 경우의 편향량 D의 변화 상황을 나타낸 도면.
제9도는 전자빔 노광장치를 재시동시켰을 때의 동작을 설명하는 도면.
제10도는 제9도중의 공정 103, 104의 구체적인 동작을 나타낸 플로챠트.
제11도는 제9도의 변형례를 나타낸 도면.
제12도는 종래의 전자빔 노광장치를 나타낸 도면.
제13도는 제12도중의 전자총 부분을 확대하여 나타낸 도면.
제14도는 발열체에 의한 가열에 의해 전자총 전체의 온도가 열적으로 평형된 상태로 이행하는 상황을 나타낸 도면.
제15도는 전자빔 노광장치의 동작을 개시한 후의 전자빔 노광장치의 온도변화 상황을 나타낸 도면.
청구항 1의 발명은 가열되어 열전자를 방출하는 전자발열원과, 가열용 전류가 공급되어 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과;
상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와;
상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와;
상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에 있어서,
상기 전자총중에서 상기 전자발생원 가열용 발열체의 열이 방출되는 열전도로의 도중 부위에 보조발열체를 설치함과 동시에,
상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하고 있지 않는 상태로부터 발열을 개시시킨 경우에, 상기 보조발열체를 가열하는 보조발열체 가열수단을 구비하는 구성으로 한 것이다.
청구항 2의 발명은 청구항 1의 보조발열체 가열수단이 상기 보조발열체를, 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 상기 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하도록 가열하는 구성으로 한 것이다.
청구항 3의 발명은 청구항 1의 보조발열체 가열수단이 상기 보조발열체를, 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 상기 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하여, 마침내는 발열량이 0이 되도록 가열하는 구성으로 한 것이다.
청구항 4의 발명은 청구항 1의 보조발열체를 상기 대좌내에 설치한 구성으로 한 것이다.
청구항 5의 발명은 청구항 1∼4중의 어느 1항 기재의 열전자방출형 전자총이 둘러싼 정점부 거울통을 가지며, 상기 정점부 거울통내에 냉각수의 통로를 갖는 구성으로 한 것이다.
청구항 6의 발명은 가열되어 열전자를 방출하는 전자발생원과, 가열용 전류가 공급되서 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과;
상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와;
상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와;
상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에 있어서,
컴퓨터장치를 더 가지며,
상기 컴퓨터장치가
상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하지 않은 상태로부터 발열을 개시시키고 나서 일정 시간마다 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량과 여자전류가 기억되어 있는 메모리로부터 일정 시간 전으로부터 최신의 것까지의 각 시간의 편향량과 여자전류를 판독하는 공정과;
상기 판독한 편향량과 여자전류에 의거해서 최소자승근사하여 근사함수를 얻는 공정과;
상기 근사함수에 최신의 편향량과 여자전류를 대입하여 에측 편향량과 예측 여자전류를 얻는 공정을 실행하여,
상기 예측 편향량과 예측 여자전류로 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 상기 전자총이 열적으로 평형이 되는 상태 전으로부터 전자빔 노광을 단속적으로 개시하는 구성으로 한 것이다.
청구항 7의 발명은 가열되어 열전자를 방출하는 전자발생원과, 가열용 전류가 공급되서 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과;
상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와;
상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와;
상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에,
컴퓨터장치를 더 가지며,
상기 컴퓨터장치가
상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하지 않은 상태로부터 발열을 개시시키고 나서 일정 시간마다 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량과 여자전류가 기억되어 있는 메모리로부터 일정 시간 전으로부터 최신의 것까지의 각 시간의 편향량과 여자전류를 판독하는 공정과;
상기 판독한 편향량과 여자전류에 의거해서 최소자승근사하여 근사함수를 얻는 공정과;
상기 근사함수에 최신의 편향량과 여자전류를 대입하여 예측 편향장과 예측 여자전류를 얻는 공정을 실행하여,
상기 예측 편향량과 예측 여자전류로 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 상기 전자총이 열적으로 평형이 되는 상태 전으로부터 전자빔의 노광을 단속적으로 개시하고,
상기 전자총이 열적으로 평형상태에 가까워지면, 그 이후는 최신에 구한 편향량과 여자전류에 의거해서 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 전자빔의 노광을 상기 전자총이 열적으로 평형이 될 때까지 단속적으로 실시하는 구성으로 한 것이다.
청구항 8의 발명은 청구항 1∼7중의 어느 1항 기재의 전자빔 노광장치를 사용하여 시료에 전자빔 노광을 실시하는 구성으로 한 전자빔 노광방법이다.
[실시예]
제1도는 본 발명의 제1실시예가 되는 전자빔 노광장치(10A)를 나타낸다. 제1도에서 제12도에 나타낸 구성부분과 같은 구성부분에는 같은 부호를 붙였다.
전자빔 노광장치(10)는 거울통(11)의 정점부의 열전자 방출형 전자총(12A)과 거울통(11) 하부의 진공실(13)내의 스테이지(14)와 제어회로(15A)를 갖는다. 거울통(11)내에는 위로부터 차례로 얼라인먼트 코일(20)과, 전자렌즈(21)와, 어퍼처(22)와, 전자렌즈(23)와, 전자렌즈(24)와 어퍼처(25)와, 전자렌즈(26)와, 편향기(27)가 차례로 배치되어 있다. 스테이지(14)의 소정 위치에는 전자빔의 전류를 측정하기 위한 패러데이 컵(28)이 설치되어 있다.
제어회로(15A)는 컴퓨터장치(30)와, 전자총 구동회로(31)와, 패턴 보정회로(33)와, 스테이지 제어유닛(34)과, 온도제어유닛(35)을 갖는다.
열전자방출형 전자총(12A)은 제2도에 나타낸 바와 같이 LaB6결정제의 캐소드(40)와, 어노드(41)와, 캐소드(40)를 끼우고 그 양측에 배치된 카본제의 캐소드 가열용 발열체(42)와, 캐소드(40)와 캐소드가열용 발열체(42)를 지지하는 지지물(43)과 지지물(43)을 지지하여 둘러싸고 있는 웨넬트(44)와, 웨넬트(44)의 기부가 고정된 세라믹제의 역원추대형의 그릇형상의 대좌(45A)와, 대좌(45A) 상부의 원반형의 뚜껑(46)과, 대좌(45A)내의 절연유(47)와, 보조발연체(60)을 갖는 구조이다.
열전자방출형 전자총(12A)은 뚜껑(46)의 주위부가 정점부 거울통(48A)에 고정되어 정점부 거울통(48A)내에 설치되어 있다. 정점부 거울통(48A)은 거울통(11)의 상측에 설치되어 있다.
보조발열체(60)는 자장에 영향을 미치지 않도록 카본제의 코일로 되며, 대좌(45A)중의 통부(45Aa)의 중앙부에 매립하여 둘레방향 위에 분산하여 복수개 설치되어 있다. 통부(45Aa)는 보조발열체(60)가 매립될 수 있도록 내주측에 돌출한 볼록부(45Ab)를 갖는다.
대좌(45A)중의 통부(45Aa)는 상기 웨넬트(44)의 열(캐소드가열용 발열체(42)의 열)을 전자총(12)의 외부(정점부 거울통(48A)에 열전도로 방출하게 하기 위한 열전도로(70)를 구성하고 있다. 보조발열체(60)는 이 열전도로(70)의 도중 부위에 설치되어 있다.
상기한 온도제어유닛(35)이 보조발열체(60)와 접속하고 있다.
정점부 거울통(48A)에는 내부에 나선형의 냉각수통로(70)가 형성되어 있다.
전자빔 노광장치(10A)는 냉각수통로(80)에 일정 온도의 냉각수(81)를 계속적으로 통하면서, 컴퓨터장치(30)로부터의 지령에 따라 전자총 구동회로(31)가 캐소드가열용 전류(i1)를 캐소드가열용 발열체(42)에 계속 가하여 캐소드가열용 발열체(42)를 통전 가열시켜서, 캐소드(40)에 5∼12W의 열량을 주어 캐소드(40)를 1520℃로 가열하고, 캐소드(40)로부터 열전자를 방출시킨다. 방출한 열전자를 어노드(41)에 의해 가속하여 전자빔(49)을 꺼내고, 이 전자빔을 스테이지(14)상에 고정되어 있는 레지스트가 도포된 웨이퍼(50)에 조사시킴으로써 전자빔 노광이 이루어진다.
다음에는 전자빔 노광장치(10A)를 정지시켜서 보수작업을 설치하고, 보수작업이 완료한 후에 전자빔 노광장치(10A)를 재시동시켜서, 전자빔 노광을 재개하는 경우의 동작에 대해 설명한다.
전자빔 노광장치(10A)의 보수작업을 완료하고, 전자빔 노광장치(10A)를 재시동시키면, 컴퓨터장치(30)로부터의 지령에 의해, 전자빔 구동회로(31)가 캐소드가열용 전류를 캐소드가열용 발열체(42)에 가하는 작업을 개시하고, 또한 마찬가지로 컴퓨터장치(30)로부터의 지령에 의해, 온도제어유닛(35)이 보조발열체 가열용 전류(i2)를 출력하여, 이것이 보조발열체(60)에 가해진다.
전자총 구동회로(31)는 제3(a)도에 선XX로 나타낸 바와 같이 전류치가 일정한 캐소드가열용 전류(i1)를 출력한다. 캐소드가열용 전류(i1)가 제2도에 나타낸 바와 같이 지지물(43), 캐소드가열용 발열체(42) 및 캐소드(40)를 통해서 흐르고, 캐소드가열용 발열체(42)는 제3(c)도에 선XXII로 나타낸 바와 같이 발열하여 캐소드(40)에 5∼12W의 열량을 정상적으로 주어, 캐소드(40)를 제4(a)도에 선 L로 나타낸 바와 같이 1520℃로 가열해서, 캐소드(40)로부터 열전자를 방출시킨다.
온도제어유닛(35)은 제3(b)도에 선XXI로 나타낸 바와 같이 전류치가 최초는 일정하며, 시각(t3)으로부터 점차 저하하는 보조발열체 가열용 전류(i2)를 출력한다. 이 가열용 전류(i2)가 보조발열체(60)를 통해 흘러서 보조발열체(60)는 발열하여, 대좌(45A)의 통부(45Aa)의 중앙부를 제4(a)도에 선L1으로 나타낸 바와 같이 직접 가열한다. 보조발열체(60)는 발열량(Q)이 제3(c)도에 선 XXIII로 나타낸 시간의 함수f(t)로 표시될 수 있도록, 즉 전자총(12A)의 온도분포가 열적 평형상태에 가까워짐에 따라 발열량이 감소하도록 발열된다. 즉 보조발열체(60)는 시각(t3a)까지는 발열량(Q1)으로 발열하고, 시각(t3a)을 경과하면 발열량이 일정비율로 감소하며, 시각(t5a) 이후는 발열량이 0이 되도록 발열된다.
후술하는 바와 같이 첫째로는 보조발열체(60)가 시각(t3a)까지는 발열량(Q1)으로 발열하는 것이, 둘째로는 시각(t3a)을 경과하면 보조발열체(60)의 발열량이 일정 비율로 감소하는 것이, 전자총(12A)이 열적으로 평형상태에 도달하기까지의 시간을 단축하도록 작용한다.
제4(a)도중의 선 VI는 전자총(12A)이 열적으로 평형상태에 도달했을 때의 온도 분포를 나타낸다.
제4(a)도∼제4(e)도는 캐소드가열용 발열체(42) 및 보조발열체(60)를 통전 가열하여 캐소드(40)가 가열되어 1520℃에 이르고, 대좌(45A)의 통부(45Aa)의 중앙부가 가열되기 시작한 시각(t1a)를 기준으로 하여, 시간이 경과(t2a, t3a, …)함에 따라 전자총(12A)의 웨넬트(44) 및 대좌(45)의 온도가 서서히 변화하는 상황을 나타낸다.
시각(t1a)으로부터 시간이 경과함에 따라 열이 화살표 a1, a2, a3(제2도의 화살표와 대응하는, 이하 같음)에 나타낸 바와 같이 퍼져서, 시각(t2a)에 이르면 제4(b)도에 나타낸 것처럼 된다. 즉 웨넬트(44)의 온도분포는 선 La로 나타낸 것처럼 되어, 통부(45Aa)의 온도분포는 LIa으로 나타낸 것처럼 되어 선 La와 선 LIa이 연결된다.
시각(t2a)로부터 시간이 더욱 경과함에 따라 열이 화살표 b1, b2, b3에 나타낸 바와 같이 퍼져서, 시각(t3a)에 이르면 제4(e)도에 나타낸 것처럼 된다. 즉 웨넬트(44)의 온도분포는 선 Lb로 나타낸 것처럼 되어, 통부(45Aa)의 온도분포는 LIb으로 나타낸 것처럼 되어 골부분이 밀어올라와서 얕아진다.
시각(t3a)로부터 시간이 더욱 경과함에 따라 열이 화살표 c1, c2, c3에 나타낸 바와 같이 퍼지고, 또 보조발열체 가열용 전류(i2)가 감소하여 선 LIb의 산이 낮아짐으로써, 시각(t4a)에 이르면 제4(d)도에 나타낸 것처럼 된다. 즉 웨넬트(44)의 온도분포는 선 Lc로 나타낸 것처럼 되어, 통부(45Aa)의 온도분포는 LIc로 나타낸 것처럼 되어 골부분이 거의 없어지고, 제4(a)도의 선 VI에 가까운 상태가 된다.
시각(t4a)로부터 시간이 더욱 경과함에 따라 열이 화살표 d1, d3에 나타낸 바와 같이 퍼지고, 또 보조발열체 가열용 전류(i2)가 0까지 감소하여 LIb의 산이 더욱 낮아짐으로써, 시각(t5a)에 이르면 제4(e)도에 나타낸 것처럼 된다. 즉 웨넬트(44)의 온도분포는 선 Lc로 나타낸 것처럼 되어, 통부(45Aa)의 온도분포는 LIc로 나타낸 것처럼 되어 골부분이 없어지고, 제4(a)도의 선 VI에 일치한 상태가 되어 열적인 평형상태에 도달한다. 거울통 정점부분(11a)를 포함한 전자총(12A)의 열용량은 여전히 크지만, 상기 시각(t1a)으로부터 시각(t5a)까지의 경과시간(T2)은, 예를 들어 약 2시간이 되어 종래의 전자빔 노광장치(10)의 경우의 시간(T1)(약 12시간)보다 상당히 짧다.
시각(t5a) 이후는 캐소드가열용 발열체(42)가 계속 통전 가열되어 캐소드가열용 발열체(42)가 발생하는 열량과, 대좌(45)를 통해서 정점부 거울통(48)을 향해서 흐르는 정점부 거울통(48)으로부터 대기중으로 방열되는 열량이 균형된 상태를 유지하고, 전자총(12A)은 선 VI로 나타낸 온도분포(제5도에 나타낸 온도분포상태)를 유지하여, 전자총(12A)은 열적인 평형상태를 유지한다.
시각(t5a)을 경과한 후에 제1도중의 패러데이 컵(28)의 출력을 감시하면서 얼라인먼트 코일(11)에 편향구동전류를 공급하고, 전자렌즈(21)에 렌즈전류를 공급하여 얼라이먼트를 조정하고, 그 후 패턴 보정회로(33)의 출력에 의해 전자빔 단면의 패턴을 보정하면서, 스테이지 제어유닛(34)에 의해 스테이지(14)를 이동시키면서 전자빔 노광을 개시한다. 따라서 종래에 비해 전자빔 노광을 빨리 개시할 수 있으므로, 그만큼 전자빔 노광장치(10A)의 가동효율이 좋으며, IC의 생산에 있어서 생산능률이 좋아진다.
제6도는 보수작업을 완료하고, 전자빔 노광장치(10A)의 동작을 개시한 시점(전원을 넣어서 캐소드가열용 발열체(42) 및 보조발열체(60)를 발열시킨 시각(t0a)이며, 상기한 시각(t1a)보다 약간 전의 시각이다)으로부터의, 전자빔 노광장치(10A) 외측 온도의 변화상황을 나타낸다. 선 Xa는 정점부 거울통(48)상의 위치(P1)의 온도의 변화상황을 나타내고, 선 XIa는 거울통(11)상의 위치(P2)의 온도의 변화상황을 나타내고, 선 XIIa는 전자빔 노광장치(10A)가 설치되어 있는 방이 있는 위치(P3)의 온도(실온)의 변화상황을 나타낸다. 선 Xa로부터 정점부 거울통(48)의 온도는 전자빔 노광장치(10)의 동작을 개시하고 나서 약 2시간이 경과하여 안정된 상태가 되는 것을 알 수가 있다.
또한 상기한 보조발열체(60)를 대좌(45A)의 통부(45Aa)내 대신에 지지물(43) 또는 전극(61)의 부위에 설치하여도 좋다.
또 시각(t5a) 이후는 보조발열체(60)는 발열량이 0이 되기 때문에 시각(t5a) 이후도 보조발열체(60)를 계속 발열시키는 경우에 비해, 열적 평형상태에서의 전자빔 노광장치(10A)의 정점부 거울통(48)의 온도가 낮게 억제되고, 따라서 그만큼 외기온도의 변화에 따른 영향을 받기 어려워져서 열적 평형상태가 보다 안정된 것으로 된다.
또 보조발열체(60)를 설치하지 않고 캐소드가열용 발열체(47)의 발열량을 높여서도 열적 평형상태에 도달하기까지의 시간을 단축할 수 있다. 그러나 캐소드가열용 발열체(42)의 발열량을 많게 하면 LaB6결정제의 캐소드(40)의 온도가 1550℃보다 높아져서 LaB6결정이 증발해버리기 때문에, 캐소드가열용 발열체(42)의 발열량을 높일 수가 없다.
또 정점부 거울통(48A) 내부의 나선형의 냉각수통로(80)에 실온 정도의 일정 온도의 냉각수(81)가 순환하고 있으며, 정점부 거울통(48A)은 실온과 같은 정도의 온도로 유지된다. 이 때문에 외기온도가 변화한 경우에도 정점부 거울통(48)의 온도는 이 외기온도 변화의 영향을 받기 어려워진다. 따라서 열적 평형상태가 보다 안정된 것으로 된다.
다음에 본 발명의 제2실시예가 되는 전자빔 노광장치에 대해 제7도∼제11도를 참조하여 설명한다.
본 실시예가 되는 전자빔 노광장치(10B)는 단속적이기는 하지만 전자총이 열적 평형상태에 도달하기 전부터 전자빔 노광을 재개할 수 있도록 한 것이다. 전자빔 노광장치의 가동효율을 높이기 위하여, 전자총이 열적 평형상태에 이르는 과정에서 얼라인먼트 광학계를 조정하면서, 1의 얼라인먼트 광학계의 조정과 다음 얼라인먼트 광학계의 조정 사이를 이용해서 전자빔 노광을 실시하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나 얼라인먼트 광학계의 조정을 통상적으로 실시하고, 전자빔 노광을 소정의 정밀도로 실시하려면, 얼라인먼트 광학계의 조정을 빈번히 하지 않으면 안되며, 결과적으로 전자빔 노광에 사용할 수 있는 시간이 짧아져서 현실적인 것이 못된다.
본 실시예는 전자빔 노광의 정밀도를 보증한 상태에서 얼라인먼트 광학계를 조정하고 나서 다음 얼라인먼트 광학계를 조정하기까지의 시간적 간격을 넓히도록 한 것이다.
본 실시예가 되는 전자빔 노광장치(10B)는 제어회로(15B)를 제외하고는 제1도의 구성과 같다. 제어회로(15B)는 제1도의 제어회로(15A)에 얼라인먼트 제어회로(32)가 더해진 구성이다. 본 실시예가 되는 전자빔 노광장치의 특징은 컴퓨터장치(30)의 소프트웨어에 있다.
제8도의 선 LV는 보수작업을 완료한 후에 전자빔 노장장치(10B)를 재시동시키고 나서 열적 평형상태에 도달하기까지의 열적 평형상태에 있어서, 얼라인먼트 광학계를 계속 조정하였다고 가정할 경우의 편향량 D의 변화상황을 나타낸다.
제9도는 전자빔 노광장치의 보수를 완료하고 나서부터 전자빔 노광을 재개할 때까지의 작업자의 조작, 컴퓨터장치(30)의 동작 등을 나타낸다.
우선 작업자가 전원을 넣고, 캐소드가열용 발열체(42) 및 보조발열체(60)를 가열시킨다(공정 100).
다음에 공정 101을 실행한다. 여기서는 작업자가 일정 시간마다(제8도의 T1, 2, …) 패러데이 컵(28)의 출력을 감시하여, 이것이 최대가 되도록 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량 Di과 여자전류 Ii를 메모리에 기억시킨다.
조정을 n-1회 한 후에 n회째의 얼라인먼트 광학계를 조정하여, 그 때의 편향량 Dn과 여자전류 In을 메모리에 기억시킨다(공정 102).
다음에 컴퓨터장치(30)가 공정 103, 104를 실행한다. 우선 공정 103에서 다음 회 Tn+1의 조정까지의 예측 편향량 D(T) 및 예측 여자전류 I(T)를 구한다. 이어서 공정 104에서 예측 편향량 D(T) 및 예측 여자전류 I(T)를 얼라인먼트 제어회로(32)에 가한다.
다음에 얼라인먼트 제어회로(32)로부터 예측 편향전류가 얼라인먼트 코일(20)에 가해져서, 예측 렌즈전류가 전자렌즈(21)에 가해진다(공정 105).
다음에 전자빔 노광한다(공정 106).
T=T+1이 되었을 때에 전자빔의 노광을 중지한다(공정 107).
전자총(12A)이 열적으로 평형상태가 될 때까지 공정 103∼107을 반복한다(공정 108).
전자총(12A)이 열적으로 평형상태가 되면, 전자빔 노광을 계속한다(공정 109).
다음에 상기 공정 103, 104를 실행하기 위한 컴퓨터장치(30)의 동작에 대해 설명한다.
도면에서 일정 시간(T=Tm) 전으로부터 최신의 것(T=Tn)까지의 각 시간(Tm, Tm+1, …, Tn)의 편향량(Dm, Dm+1,....Dn)과 여자전류(Im, Im+1,...In)를 메모리에서 판독한다(ST1). 다음에 편향량(Dm, Dm+1, ....Dn)과 여자전류(Im, Im+1, … ,In)를 근사함수
[수학식 1]
Figure kpo00001
에 대해 최소자승근사하여 Ai, Bi를 산출하여 근사함수를 얻는다(ST 2).
다음에 구해진 근사함수에 현재의 시각(Tn)을 대입하여, 현재의 시각(Tn)에 있어서의 예측 편향량 D(T) 및 예측 여자전류 I(T)를 구한다(ST3).
다음에 구한 예측 편향량 D(T) 및 예측 여자전류 I(T)를 얼라인먼트 제어회로(32)에 가한다(ST4).
다음에 ST5에서 T=Tn+1인가의 여부를 판단한다. 판단결과가 NO인 경우에는 ST4로 복귀한다. 판단결과 YES인 경우에는 ST6에서 전자총(12A)이 열적으로 평형상태에 이르렀는가의 여부를 판단하여, 판단결과 NO인 경우에는 ST1으로 복귀한다.
상기와 같이 예측 편향량 D(T) 및 예측 여자전류 I(T)를 구하여, 얼라인먼트
제어회로(32)로부터 예측 편향전류를 얼라인먼트 코일(20)에 가하고, 예측 렌즈전류를 전자렌즈(21)에 가하고 있다. 예측 편향량 D(T)는 최신으로 조정한 편향량이 아니고, 이것으로부터의 편향량의 변화를 예측하여 결정한 편향량이며, 예측 여자전류 I(T)는 최신으로 조정한 여자전류가 아니고, 이것으로부터의 여자전류의 변화를 예측하여 결정한 여자전류이다. 따라서 최신으로 조정한 편향량 및 여자전류에 의거해서 얼라인먼트 코일(20) 및 전자렌즈(21)를 조정한 경우에 비해, T=Tn+1가 되기 까지의 시간을 길게 잡을 수 있으므로, 공정 106에서의 전자빔 노광을 그만큼 길게 할 수가 있다.
다음에 전자빔 노광장치의 보수를 완료하고 나서부터 전자빔 노광을 재개할 때까지의 작업자의 조작, 컴퓨터장치(30)의 동작 등의 변형례에 대해 설명한다.
제11도는 변형례를 나타낸다. 공정 100으로부터 공정 107까지는 제9도의 공정 100으로부터 공정 107까지와 마찬가지이다.
전자총(12A)이 열적으로 평형상태에 가까워지기까지 공정 103∼107을 반복한다(공정 108).
이후는 그 때에 구한 편향량 D(T)에 의거한 편향전류를 얼라인먼트 코일(20)에 공급한다. 전자총(12A)이 열적으로 평형상태에 가까워지면, 제8도로부터 알 수 있는 바와 같이 편향량 D(T)의 변화의 정도가 적어지기 때문에 , 일부러 예측 편향량 D(T)를 구하지 않고도, 그 때에 구한 편향량 D(T)에 의거한 편향전류를 얼라인먼트 코일(20)에 흘려도, 원하는 노광 정밀도를 만족시킬 수 있는 노광시간을 길게 잡을 수가 있다.
즉 다음에는 공정 201을 실행한다. 여기서는 작업자가 일정 시간(공정 101에서의 일정 시간보다 상당히 긴 시간이다)마다 패러데이 컵(28)의 출력을 감시하여, 이것이 최대가 되도록 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량 Dq와 여자전류 Iq를 구한다.
이어서 공정 202에서 상기 구한 최신의 측정치인 편향량 D(T) 및 여자전류 I(T)를 얼라인먼트 제어회로(32)에 가한다.
다음에 얼라인먼트 제어회로(32)로부터 편향전류가 얼라인먼트 코일(20)에 가해져서, 렌즈전류가 전자렌즈(21)에 가해진다(공정 203).
다음에 전자빔 노광한다(공정 204).
T=Tq+1이 되었을 때 전자빔 노광을 중지한다(공정 205).
전자총(12A)이 열적으로 평형상태가 될 때까지 공정 201∼205를 반복한다(공정 206).
전자총(12A)이 열적으로 평형상태가 되면 전자빔 노광을 계속한다(공정 109).
그리고 상기 제2실시예에서 전자빔 노광장치의 기계적 구조는 보조발열체(60)를 갖지 않은 구성이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 청구항 1의 발명에 의하면, 열전자방출형 전자총중에서 전자발생원 가열용 발열체의 열이 방출하는 열전도로 도중의 부위에 보조발열체를 설치함과 동시에, 전자발생원 가열용 발열체가 발열하고 있지 않은 상태로부터 발열을 개시시키는 경우에, 보조발열체 가열수단에 의해 보조발열체를 가열하는 구성으로 하였기 때문에, 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서부터 전자총이 열적으로 평형상태가 되기까지의 시간, 즉 전자빔 노광을 개시하기까지의 시간을 종래에 비해 단축할 수가 있다. 따라서 예를 들어 보수점검을 한 후에 전자빔 노광을 비교적 빠르게 개시할 수 있으며, 전자빔 노광장치의 가동 가능한 시간을 증가시키고, 나아가서는 IC의 생산에 있어서 생산능률을 양호하게 할 수가 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 보조발열체를 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서부터 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하도록 가열하는 구성이기 때문에, 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서부터 짧은 시간 안에 전자총을 열적으로 평형상태가 되게 할 수가 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 보조발열체를 전자발생원 가열용 발열제가 발열을 개시하고 나서부터 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하여, 마침내는 발열량이 0이 되도록 가열하는 구성이기 때문에, 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서부터 짧은 시간 안에 전자총을 열적으로 평형상태가 되게 할 수 있음과 동시에, 열적으로 평형상태가 된 후에 열적으로 평형상태를 안정하게 유지할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 보조발열체를 대좌내에 설치한 구성으로 하기 때문에 보조발열체를 무리없이 조립해 넣을 수가 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 열전자방출형 전자총은 둘러싸는 정점부 통부를 가지며, 상기 정점부 통내에 냉각수의 통로를 갖는 구성으로 하기 때문에, 외기온도가 변화한 경우라도 정점부 거울통의 온도는 이 외기온도 변화의 영향을 받기 어려워지게 되어 있으므로, 열적 평형상태를 보다 안정된 것으로 할 수 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 근사함수에 최신의 편향량과 여자전류를 대입하여 예측 편향량과 예측 여자전류를 얻고, 예측 편향량과 예측 여자전류로 얼라인먼트 광학계를 조정하기 때문에, 노광의 정밀도를 유지할 수 있는 기간을 비교적 길게 잡을 수 있으며, 따라서 전자총이 열적으로 평형이 되는 상태 이전부터 전자빔 노광을 단속적으로 개시할 수가 있다. 그러므로 전자빔 노광장치의 가동 가능한 시간을 증가시키고, 나아가서는 IC의 생산에 있어서 생산능률을 양호하게 할 수가 있다.
청구항 7의 발명에 의해서도, 청구항 6의 발명에 의한 효과와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.
청구항 8의 발명에 의하면, 예를 들어 보수작업을 완료한 후에 전자빔 노광을 비교적 빨리 개시할 수가 있으며, 전자빔 노광장치의 가동 가능한 시간을 증가시키고, 나아가서는 IC의 생산에 있어서 생산능률를 양호하게 할 수가 있다.

Claims (8)

  1. 가열되어 열전자를 방출하는 전자발생원과, 가열용 전류가 공급되어 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과; 상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와; 상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와; 상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에 있어서, 상기 전자총중에서 상기 전자발생원 가열용 발열체의 열이 방출되는 열전도로의 도중 부위에 보조발열체를 설치함과 동시에, 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하고 있지 않는 상태로부터 발열을 개시시킨 경우에, 상기 보조발열체를 가열하는 보조발열체 가열수단을 구비하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조발열체 가열수단은 상기 보조발열체를, 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 상기 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하도록 가열하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보조발열체 가열수단은 상기 보조발열체를, 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열을 개시하고 나서 소정 시간 경과할 때까지는 거의 일정한 발열량으로 하고, 상기 소정 시간 경과후는 발열량이 점차 감소하여, 마침내는 발열량이 0이 되도록 가열하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보조발열체를 상기 대좌내에 설치한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  5. 제1항∼제4항중의 어느 1항에 있어서, 상기 열전자방출형 전자총은 둘러싼 정점부 통부를 가지며, 상기 정점부 통부내에 냉각수의 통로를 갖는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노장장치.
  6. 가열되어 열전자를 방출하는 전자발생원과, 가열용 전류가 공급되어 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과; 상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와; 상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와; 상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에 있어서, 컴퓨터장치를 더 가지며, 상기 컴퓨터장치가 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하지 않은 상태로부터 발열을 개시시키고 나서 일정 시간마다 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량과 여자전류가 기억되어 있는 메모리로부터 일정 시간 전으로부터 최신의 것까지의 각 시간의 편향량과 여자전류를 판독하는 공정과; 상기 판독한 편향량과 여자전류에 의거해서 최소자승근사하여 근사함수를 얻는 공정과; 상기 근사함수에 최신의 편향량과 여자전류를 대입하여 예측 편향량과 예측 여자전류를 얻는 공정을 실행하여, 상기 예측 편향량과 예측 여자전류로 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 상기 전자총이 열적으로 평형이 되는 상태 전으로부터 전자빔 노광을 단속적으로 개시하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  7. 가열되어 열전자를 방출하는 전자발생원과, 가열용 전류가 공급되어 발열하여 상기 전자발생원을 가열하는 전자발생원 가열용 발열체와, 상기 전자발생원과 상기 발열체를 지지하는 지지물과, 웨넬트와, 상기 웨넬트를 지지하는 절연성의 대좌를 갖는 열전자방출형 전자총과; 상기 전자총으로부터의 전자빔을 얼라인먼트시키는 얼라인먼트 광학계와; 상기 얼라인먼트 광학계보다 하류측에 있으며, 전자빔을 시료상에 결상시키는 전자렌즈 광학계와; 상기 시료를 지지하는 스테이지를 갖는 전자빔 노광장치에 있어서, 컴퓨터장치를 더 가지며, 상기 컴퓨터장치가 상기 전자발생원 가열용 발열체가 발열하지 않은 상태로부터 발열을 개시시키고 나서 일정 시간마다 얼라인먼트 광학계를 조정하고, 그 때의 편향량과 여자전류가 기억되어 있는 메모리로부터 일정 시간 전으로부터 최신의 것까지의 각 시간의 편향량과 여자전류를 판독하는 공정과; 상기 판독한 편향량과 여자전류에 의거해서 최소자승근사하여 근사함수를 얻는 공정과; 상기 근사함수에 최신의 편향량과 여자전류를 대입하여 예측 편향량과 예측 여자전류를 얻는 공정을 실행하여, 상기 예측 편향량과 예측 여자전류로 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 상기 전자총이 열적으로 평형이 되는 상태 전으로부터 전자빔 노광을 단속적으로 개시하고, 상기 전자총이 열적으로 평형상태에 가까워지면, 그 이후는 최신으로 구한 편향량과 여자전류에 의거해서 상기 얼라인먼트 광학계를 조정한 상태에서 전자빔 노광을 상기 전자총이 열적으로 평형이 될 때까지 단속적으로 실시하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광장치.
  8. 제1항∼제7항중의 어느 1항에 기재한 전자빔 노광장치를 사용하여 시료에 전자빔 노광을 실시하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전자빔 노광방법.
KR1019970037772A 1997-01-10 1997-08-07 전자빔 노광장치 및 방법 KR100268607B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9003379A JPH10199468A (ja) 1997-01-10 1997-01-10 電子ビーム露光装置
JP97-003379 1997-01-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980069879A KR19980069879A (ko) 1998-10-26
KR100268607B1 true KR100268607B1 (ko) 2000-11-01

Family

ID=11555730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970037772A KR100268607B1 (ko) 1997-01-10 1997-08-07 전자빔 노광장치 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5945683A (ko)
JP (1) JPH10199468A (ko)
KR (1) KR100268607B1 (ko)
TW (1) TW523165U (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397605B1 (ko) * 2000-07-19 2003-09-13 삼성전자주식회사 패턴된 에미터를 이용한 노광장치 및 방법
US6617597B2 (en) * 2001-11-30 2003-09-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Circuits and methods for electron-beam control
JP4753031B2 (ja) * 2006-04-26 2011-08-17 株式会社島津製作所 熱電子放出型電子銃
JP4753032B2 (ja) * 2006-04-26 2011-08-17 株式会社島津製作所 熱電子放出型電子銃
JP6184793B2 (ja) * 2013-07-31 2017-08-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
US10340114B1 (en) * 2018-01-19 2019-07-02 Kla-Tencor Corporation Method of eliminating thermally induced beam drift in an electron beam separator
JP7295815B2 (ja) 2020-01-23 2023-06-21 株式会社日立ハイテク 荷電粒子ビーム装置および荷電粒子ビームの調整方法
CN111722263B (zh) * 2020-06-15 2022-08-23 电子科技大学 一种用于大功率电子束束斑测量的法拉第杯设计

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854490A (en) * 1995-10-03 1998-12-29 Fujitsu Limited Charged-particle-beam exposure device and charged-particle-beam exposure method

Also Published As

Publication number Publication date
TW523165U (en) 2003-03-01
US5945683A (en) 1999-08-31
KR19980069879A (ko) 1998-10-26
JPH10199468A (ja) 1998-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100837900B1 (ko) 간접 가열식 음극 이온 소오스용 제어 시스템
KR100268607B1 (ko) 전자빔 노광장치 및 방법
KR100313845B1 (ko) 전자빔 노출 장치에 사용되는 전자총
JP2004501486A (ja) 間接的に加熱される陰極イオン源のための陰極組立体
US7247863B2 (en) System and method for rapidly controlling the output of an ion source for ion implantation
JP5481375B2 (ja) 電子生成及び集束用溝を有する陰極、イオン源及び関連方法
JP5362297B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法
JP2012018790A (ja) 電子銃の駆動方法、電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法
JPH0689850A (ja) 電子ビーム露光装置
JP2022112487A (ja) 電子線描画装置及びカソード寿命予測方法
JP2017228488A (ja) 電子ビーム放出方向調整方法および電子ビームエミッタ装置
US6847164B2 (en) Current-stabilizing illumination of photocathode electron beam source
JP3720711B2 (ja) 電子線光軸補正方法
JP4709664B2 (ja) イオン源
DeVore et al. High emittance electron gun for projection lithography
JP3393983B2 (ja) 荷電粒子ビーム露光装置
TWI805180B (zh) 電子線描繪裝置及陰極壽命預測方法
TWI769728B (zh) 帶電粒子槍及帶電粒子束系統
JPH0633643Y2 (ja) 電子銃のカソード支持構造
Shintake Status of SCSS project
JP2005235604A (ja) 電子銃およびそれを用いた電子線装置
KR100516256B1 (ko) 이온주입기의 이온빔 균일성 조정장치 및 방법
KR200185281Y1 (ko) 음극선관용 인라인형 전자총
KR100587395B1 (ko) 반도체 소자의 제조를 위한 이온 주입 장치
CN117546263A (zh) 用于电磁线圈的均匀冷却的系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20050711

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee