JPH0143809Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0143809Y2 JPH0143809Y2 JP18387381U JP18387381U JPH0143809Y2 JP H0143809 Y2 JPH0143809 Y2 JP H0143809Y2 JP 18387381 U JP18387381 U JP 18387381U JP 18387381 U JP18387381 U JP 18387381U JP H0143809 Y2 JPH0143809 Y2 JP H0143809Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- current
- emission surface
- emitting surface
- heating
- 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.)
- Expired
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- Electron Beam Exposure (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本考案はエミツシヨン面の温度分布を自由にコ
ントロール出来る電子ビーム源に関する。
ントロール出来る電子ビーム源に関する。
［従来の技術］
最近、LSI素子や超LSI素子の製作手段として
電子ビーム露光装置が注目を浴びている。特に、
多角形の孔を有する複数枚のスリツト板と、該各
スリツト板間に配置され上方スリツト板の孔を通
過した電子ビームを偏向させる偏向系を備え、所
定の大きさと形状（大方、正方形か長方形）の断
面を有する電子ビームを得ようとする可変面積型
電子ビーム露光装置は、スポツト状ビームで描画
すべきパターンを塗り潰す方式の露光装置に比
べ、パターンの大きさや形状に応じた断面のビー
ムで１回で又は複数回の繋合わせでパターンを描
画する（面積露光と称す）ので描画スピードや描
画精度の点で著しく勝れている事から有望視され
ている。
電子ビーム露光装置が注目を浴びている。特に、
多角形の孔を有する複数枚のスリツト板と、該各
スリツト板間に配置され上方スリツト板の孔を通
過した電子ビームを偏向させる偏向系を備え、所
定の大きさと形状（大方、正方形か長方形）の断
面を有する電子ビームを得ようとする可変面積型
電子ビーム露光装置は、スポツト状ビームで描画
すべきパターンを塗り潰す方式の露光装置に比
べ、パターンの大きさや形状に応じた断面のビー
ムで１回で又は複数回の繋合わせでパターンを描
画する（面積露光と称す）ので描画スピードや描
画精度の点で著しく勝れている事から有望視され
ている。
さて、この様な可変面積型電子ビーム露光装置
では各方正形ビームの電流密度を一様にする必要
から、電子の放出面（エミツシヨン面と称す）の
広い陰極を持つ電子ビーム源が望まれている。所
が、従来の電子ビーム源では棒状の陰極材料を加
熱し、該材料のエミツシヨン面から熱電子を放出
させる方式がとられているが、エミツシヨン面の
場所毎で熱放散量が異なる為、エミツシヨン面の
全面に亙り加熱温度を一様にする事が因難とな
り、エミツシヨン面各部からの熱電子放出量を一
様にする事が出来なかつた。そして、この様なエ
ミツシヨン面から放出された電子ビームから所定
形状と大きさを有する断面のビームを作つても、
該断面の場所毎で電子密度が異なる為、一様な電
流密度のビームを得る事は因難となる。この様な
場合、試料上に直接パターンを描く為に該ビーム
を試料上に塗布されたレジスト面へ照射し現像す
ると、例えば、ポジ型レジストを使用した時、該
レジストの持つ感度以下の電流密度を有するビー
ムが当つた所がそのまま残つたり、感度以上の電
流密度を有するビームが当ると、近接効果（特願
昭51−133898号特開昭53−58770号参照）により
パターンのエツジ部の近傍にパターン部と一緒に
現像されてしまう部分が生じる。従つて、パター
ン描画精度が著しく低下してしまう。
では各方正形ビームの電流密度を一様にする必要
から、電子の放出面（エミツシヨン面と称す）の
広い陰極を持つ電子ビーム源が望まれている。所
が、従来の電子ビーム源では棒状の陰極材料を加
熱し、該材料のエミツシヨン面から熱電子を放出
させる方式がとられているが、エミツシヨン面の
場所毎で熱放散量が異なる為、エミツシヨン面の
全面に亙り加熱温度を一様にする事が因難とな
り、エミツシヨン面各部からの熱電子放出量を一
様にする事が出来なかつた。そして、この様なエ
ミツシヨン面から放出された電子ビームから所定
形状と大きさを有する断面のビームを作つても、
該断面の場所毎で電子密度が異なる為、一様な電
流密度のビームを得る事は因難となる。この様な
場合、試料上に直接パターンを描く為に該ビーム
を試料上に塗布されたレジスト面へ照射し現像す
ると、例えば、ポジ型レジストを使用した時、該
レジストの持つ感度以下の電流密度を有するビー
ムが当つた所がそのまま残つたり、感度以上の電
流密度を有するビームが当ると、近接効果（特願
昭51−133898号特開昭53−58770号参照）により
パターンのエツジ部の近傍にパターン部と一緒に
現像されてしまう部分が生じる。従つて、パター
ン描画精度が著しく低下してしまう。
［考案が解決しようとする課題］
本考案はこの様な問題を解決する事を目的とし
たものである。
たものである。
［課題を解決するための手段］
その為に、本考案の電子ビーム源は、電子放出
面と、該放出面の一方向の両端に該放出面に加熱
電流を導く為の多数対の導部を有し、前記方向と
垂直な方向の両端には前記導部を有しない熱陰極
と、該各々の導部に流す加熱電流を個々に制御す
る手段を具備した。
面と、該放出面の一方向の両端に該放出面に加熱
電流を導く為の多数対の導部を有し、前記方向と
垂直な方向の両端には前記導部を有しない熱陰極
と、該各々の導部に流す加熱電流を個々に制御す
る手段を具備した。
［実施例］
第１図は本考案の一実施例を示した電子ビーム
源の熱陰極部を示したものである。該熱陰極部は
矩形状の電子放出面１と該電子放出面に図示外の
加熱電源からの加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6を
導く為の導板L1，L2，L3，L4，L5，L6とを有す
る。この電子放出面と導板とは、最初は一体とな
つた平板状に形成されており、各導板の間〓Ａを
機械的に打抜く事によつて第１図記載の陰極部が
製作される。この第１図の陰極部は、図中点線の
部分で折り曲げられ、第２図に示す形状とされ
て、電子ビーム描画装置等に装着される。該陰極
部の外には図示しないが、前記加熱電源と、該電
源から前記各導板に流す加熱電流を個々にコント
ロールする為の加熱電流制御回路、及び前記電子
放出面１の下方に配置された陽極（図示せず）と
該電子放出面間に該電子放出面から放出された熱
電子を加速する為の加速電源が設けられている。
源の熱陰極部を示したものである。該熱陰極部は
矩形状の電子放出面１と該電子放出面に図示外の
加熱電源からの加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6を
導く為の導板L1，L2，L3，L4，L5，L6とを有す
る。この電子放出面と導板とは、最初は一体とな
つた平板状に形成されており、各導板の間〓Ａを
機械的に打抜く事によつて第１図記載の陰極部が
製作される。この第１図の陰極部は、図中点線の
部分で折り曲げられ、第２図に示す形状とされ
て、電子ビーム描画装置等に装着される。該陰極
部の外には図示しないが、前記加熱電源と、該電
源から前記各導板に流す加熱電流を個々にコント
ロールする為の加熱電流制御回路、及び前記電子
放出面１の下方に配置された陽極（図示せず）と
該電子放出面間に該電子放出面から放出された熱
電子を加速する為の加速電源が設けられている。
この様に成した電子ビーム源において、加速電
源（図示せず）から加熱電流制御回路を介して各
導板L1，L2，L3，L4，L5，L6に各々I1，I2，I3，
I4，I5，I6の加熱電流を送る。該各導板を流れる
各加熱電流は第１図に示す様に、各導板の流入側
（電子放出面１の左側）から電子放出面を通つて
各導板の流出側へ流れる。この各導板に流す電流
値を全て一定とすると、電子放出面１における電
流の流れる方向に垂直な方向の温度分布は、電子
放出面１の側端部に近い所は放射による熱の逃げ
が大きく、該側端部から離れるた所は伝導による
熱の篭りが大きいので、第３図ａに示す様に、電
子放出面１の側端部に近い所程低く、該側端部か
ら離れた所程高くなる。
源（図示せず）から加熱電流制御回路を介して各
導板L1，L2，L3，L4，L5，L6に各々I1，I2，I3，
I4，I5，I6の加熱電流を送る。該各導板を流れる
各加熱電流は第１図に示す様に、各導板の流入側
（電子放出面１の左側）から電子放出面を通つて
各導板の流出側へ流れる。この各導板に流す電流
値を全て一定とすると、電子放出面１における電
流の流れる方向に垂直な方向の温度分布は、電子
放出面１の側端部に近い所は放射による熱の逃げ
が大きく、該側端部から離れるた所は伝導による
熱の篭りが大きいので、第３図ａに示す様に、電
子放出面１の側端部に近い所程低く、該側端部か
ら離れた所程高くなる。
又、同じ様に、各導板に流す電流値を全て一定
にした場合、電子放出面１における電流の流れる
方向の温度分布は、各導板は加熱電流制御回路の
端子と繋がつているので、該端子への伝導による
熱の逃げに基づき電子放出面１と導板との境目辺
りに温度勾配が生ずるが、それ以外の所には然程
温度差が生じないので、導板に近い所と導板から
離れた所とでの温度差が然程ない。従つて、電子
放出面１の側端部に近い所の温度分布は第３図ｂ
のb1に示す様になり、電子放出面１の側端部から
遠い所では第３図ｂのb2に示す様になり、その中
間部は第３図ｂのb3に示す様になる。
にした場合、電子放出面１における電流の流れる
方向の温度分布は、各導板は加熱電流制御回路の
端子と繋がつているので、該端子への伝導による
熱の逃げに基づき電子放出面１と導板との境目辺
りに温度勾配が生ずるが、それ以外の所には然程
温度差が生じないので、導板に近い所と導板から
離れた所とでの温度差が然程ない。従つて、電子
放出面１の側端部に近い所の温度分布は第３図ｂ
のb1に示す様になり、電子放出面１の側端部から
遠い所では第３図ｂのb2に示す様になり、その中
間部は第３図ｂのb3に示す様になる。
更にこの際、各導板L1，L2，L3，L4，L5，L6
の流入側に流れる加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6
は電子放出面１の場所毎での抵抗値により種々の
経路を辿るが、当然の事ながら各導板L1，L2，
L3，L4，L5，L6の流出側には流入側に流れる加
熱電流と同じ加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6が流
れる。この時、第４図に示す様に、熱陰極部１
８，ウエネルト１９，アノード２０から成る電子
ビーム源１１の下方に集束レンズ１２，偏向装置
１３，アパーチヤ板１４及びフアラデーカツプ等
のビーム電流検出器１５を配置し、前記アパーチ
ヤ板１４をビームで走査する。該アパーチヤ板の
アパーチヤを通過したビーム電流を前記電流検出
器１５で検出し、アパーチヤ板１４上でのビーム
電流密度分布を電流密度分布測定装置１６で計測
する。例えば、ビームを電流の流れる方向（Ｘ方
向）に少しずつずらす度に、ビームでアパーチヤ
板１４上を同一Ｙ方向に多数回走査する。そし
て、各Ｙ方向走査の最中に、アパーチヤ板１４板
上でのビーム断面の、電子放出面における電流の
流れる方向と垂直な方向におけるビーム電流密度
分布を、電流密度分布測定装置１６で計測して、
次の様な操作を行なう。即ち、各Ｙ方向走査毎
に、前記第３図ａに示す様な温度分布に類似した
波形のビーム電流密度分布が測定されるので、そ
の都度、オペレータは該ビーム電流密度分布の波
形を見ながら、該密度分布の形状がレベルＳの直
線状になる様に、該密度分布測定装置１６に接続
された加熱電流制御回路１７により、電子ビーム
源１１の熱陰極部１８の各導板に流れる夫々の加
熱電流の大きさをコントロールする。この様にす
る事により、電子放出面１における電流の流れる
方向に垂直な方向の温度分布は、レベルＳに対応
したレベルS′の直線状になる。尚、ビームをＸ方
向に移動させずに１回のレベル調整で済ましても
よいが、上記説明の様に、間欠的にビームをＸ方
向に移動させ、その都度レベル調整する操作を何
回か繰返したほうがより精度が良い。又、ビーム
をＹ方向に少しずつずらす度に、ビームでアパー
チヤ板１４上を同一Ｘ方向に多数回走査し、各Ｘ
方向走査の最中に、アパーチヤ板１４上でのビー
ム断面の、電子放出面における電流の流れる方向
におけるビーム電流密度分布を、電流密度分布測
定装置１６で計測して、前記第３図ｂに示す様な
温度分布に類似した波形のビーム電流密度分布の
レベルがＳの直線状になる様に、該密度分布測定
装置１６に接続された加熱電流制御回路１７によ
り、電子ビーム源１１の熱陰極部１８の各導板に
流れる夫々の加熱電流の大きさをコントロールし
ても良い。
の流入側に流れる加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6
は電子放出面１の場所毎での抵抗値により種々の
経路を辿るが、当然の事ながら各導板L1，L2，
L3，L4，L5，L6の流出側には流入側に流れる加
熱電流と同じ加熱電流I1，I2，I3，I4，I5，I6が流
れる。この時、第４図に示す様に、熱陰極部１
８，ウエネルト１９，アノード２０から成る電子
ビーム源１１の下方に集束レンズ１２，偏向装置
１３，アパーチヤ板１４及びフアラデーカツプ等
のビーム電流検出器１５を配置し、前記アパーチ
ヤ板１４をビームで走査する。該アパーチヤ板の
アパーチヤを通過したビーム電流を前記電流検出
器１５で検出し、アパーチヤ板１４上でのビーム
電流密度分布を電流密度分布測定装置１６で計測
する。例えば、ビームを電流の流れる方向（Ｘ方
向）に少しずつずらす度に、ビームでアパーチヤ
板１４上を同一Ｙ方向に多数回走査する。そし
て、各Ｙ方向走査の最中に、アパーチヤ板１４板
上でのビーム断面の、電子放出面における電流の
流れる方向と垂直な方向におけるビーム電流密度
分布を、電流密度分布測定装置１６で計測して、
次の様な操作を行なう。即ち、各Ｙ方向走査毎
に、前記第３図ａに示す様な温度分布に類似した
波形のビーム電流密度分布が測定されるので、そ
の都度、オペレータは該ビーム電流密度分布の波
形を見ながら、該密度分布の形状がレベルＳの直
線状になる様に、該密度分布測定装置１６に接続
された加熱電流制御回路１７により、電子ビーム
源１１の熱陰極部１８の各導板に流れる夫々の加
熱電流の大きさをコントロールする。この様にす
る事により、電子放出面１における電流の流れる
方向に垂直な方向の温度分布は、レベルＳに対応
したレベルS′の直線状になる。尚、ビームをＸ方
向に移動させずに１回のレベル調整で済ましても
よいが、上記説明の様に、間欠的にビームをＸ方
向に移動させ、その都度レベル調整する操作を何
回か繰返したほうがより精度が良い。又、ビーム
をＹ方向に少しずつずらす度に、ビームでアパー
チヤ板１４上を同一Ｘ方向に多数回走査し、各Ｘ
方向走査の最中に、アパーチヤ板１４上でのビー
ム断面の、電子放出面における電流の流れる方向
におけるビーム電流密度分布を、電流密度分布測
定装置１６で計測して、前記第３図ｂに示す様な
温度分布に類似した波形のビーム電流密度分布の
レベルがＳの直線状になる様に、該密度分布測定
装置１６に接続された加熱電流制御回路１７によ
り、電子ビーム源１１の熱陰極部１８の各導板に
流れる夫々の加熱電流の大きさをコントロールし
ても良い。
この様な操作により、熱陰極１８の前記電子放
出綿各部から大略同一の熱電子を放出させる事が
出来る。尚、使用目的に応じて、電子放出面各部
からの熱電子量を適宜に異なる様に操作する事も
出来る。
出綿各部から大略同一の熱電子を放出させる事が
出来る。尚、使用目的に応じて、電子放出面各部
からの熱電子量を適宜に異なる様に操作する事も
出来る。
［考案の効果］
本考案によれば、エミツシヨン面の温度分布を
自由にコントロール出来るので、例えば、エミツ
シヨン面各部からの熱電子量を一様にする事が出
来る。
自由にコントロール出来るので、例えば、エミツ
シヨン面各部からの熱電子量を一様にする事が出
来る。
第１図及び第２図は本考案の一実施例を示した
電子ビーム源の熱陰極部を示したもの、第３図
ａ，ｂは電子放出面の温度分布を示したもの、第
４図は電子放出面各部からの熱電子放出を一様に
する為の装置例を示したものである。 １：エミツシヨン面、I1，I2，I3，I4，I5，I6：
加熱電流、L1，L2，L3，L4，L5，L6：導板、１
１：電子ビーム源、１２：集束レンズ、１３：偏
向装置、１４：アパーチヤ板、１５：ビーム電流
検出器、１６：電流密度分布測定装置、１７：加
熱電流制御回路、１８：熱陰極部、１９：ウエネ
ルト、２０：アノード。
電子ビーム源の熱陰極部を示したもの、第３図
ａ，ｂは電子放出面の温度分布を示したもの、第
４図は電子放出面各部からの熱電子放出を一様に
する為の装置例を示したものである。 １：エミツシヨン面、I1，I2，I3，I4，I5，I6：
加熱電流、L1，L2，L3，L4，L5，L6：導板、１
１：電子ビーム源、１２：集束レンズ、１３：偏
向装置、１４：アパーチヤ板、１５：ビーム電流
検出器、１６：電流密度分布測定装置、１７：加
熱電流制御回路、１８：熱陰極部、１９：ウエネ
ルト、２０：アノード。
Claims (1)
- 電子放出面と、該放出面の一方向の両端に該放
出面に加熱電流を導く為の多数対の導部を有し、
前記方向と直垂な方向の両端には前記導部を有し
ない熱陰極と、該各々の導部に流す加熱電流を
個々に制御する手段を具備した電子ビーム源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18387381U JPS5887253U (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 電子ビ−ム源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18387381U JPS5887253U (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 電子ビ−ム源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887253U JPS5887253U (ja) | 1983-06-13 |
| JPH0143809Y2 true JPH0143809Y2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=29983522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18387381U Granted JPS5887253U (ja) | 1981-12-10 | 1981-12-10 | 電子ビ−ム源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887253U (ja) |
-
1981
- 1981-12-10 JP JP18387381U patent/JPS5887253U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5887253U (ja) | 1983-06-13 |
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