[发明专利]带电粒子束透镜装置、带电粒子束柱及带电粒子束曝光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带电粒子束透镜装置、带电粒子束柱、及带电粒子束曝光装置。

背景技术

以往，已知有使用电子束等带电粒子束来加工由光曝光技术而形成的线图案的互补式光刻法(例如，参照专利文献1)。另外，已知有将多个具有带电粒子束透镜的带电粒子束柱排列而成的带电粒子束曝光装置(例如，参照非专利文献1)。另外，也已知有带电粒子束透镜的排热机构(例如，参照专利文献2、3)。

专利文献1：日本专利特开2013-16744号公报

专利文献2：日本专利特开昭61-227356号公报

专利文献3：日本专利特开2014-120545号公报

非专利文献1：Proc.SPIE 7637,Alternative Lithographic Technologies II,76370C(March 10,2010).

发明内容

[发明要解决的问题]

现有的曝光装置由于排列多个带电粒子束柱，所以透镜的大小存在限制，难以一面维持电子束电流值一面获得较高的分辨率。这是因为，如果增加带电粒子束透镜的激磁电流而强烈地激磁，那么虽可获得较高的分辨率，但是会导致带电粒子束透镜的发热变大，如果作为该发热的对策而在带电粒子束透镜设置排热等的机构，那么会导致带电粒子束透镜大型化。因此，期望小型且分辨率较高的带电粒子束透镜。

例如，作为带电粒子束透镜的排热机构，提出了导入具有双重结构的部件并使它们的间隙内流动冷却用液体的机构(例如，参照专利文献2)，及设置封入有激磁部的容器并使它的内部流动冷却用液体的机构(例如，参照专利文献3)等。然而，这些机构由于对带电粒子束透镜追加新的部件而形成冷却水流路，所以带电粒子束透镜的大小根据该部件的宽度而大幅变化。

[解决问题的手段]

在本发明的第一方案中，提供一种带电粒子束透镜装置，具备：透镜部，形成在使带电粒子束通过的贯通孔的周围，且使带电粒子束收束或扩散；及支撑部，包围透镜部的外周；透镜部的与支撑部相接的外周部分及支撑部的与透镜部相接的内周部分的至少一者具有用来使冷却用流体沿着透镜部的外周流动的槽部。

在本发明的第二方案中，提供一种带电粒子束透镜装置，具备：透镜部，形成在使带电粒子束通过的贯通孔的周围，且使带电粒子束收束或扩散；及支撑部，包围透镜部的外周；透镜部具有：第一部件，形成在贯通孔的周围；及第二部件，包围第一部件的外周；第一部件的与第二部件相接的外周部分及第二部件的与第一部件相接的内周部分的至少一者具有用来使冷却用流体沿着第一部件的外周流动的槽部。

在本发明的第三方案中，提供一种带电粒子束柱，具有：粒子源，放出带电粒子束；及根据第一方案及第二方案的任一项所述的带电粒子束透镜装置。

此外，所述的发明内容并未列举本发明可用的所有特征，这些特征群的次组合也可成为发明。

附图说明

图1表示本实施方式的电子束曝光装置100的构成例。

图2A是表示本实施方式的电子束透镜装置30的构成例的立体图。

图2B是表示本实施方式的电子束透镜装置30的构成例的剖视图。

图3是表示本实施方式的透镜部40的第一变化例的立体图。

图4是表示本实施方式的透镜部40的第二变化例的立体图。

图5是表示本实施方式的透镜部40的第3变化例的立体图。

图6是表示本实施方式的透镜部40的第4变化例的立体图。

图7是表示冷却水的流量与槽部61的两端的压力差及排水温度的关系的图表。

图8表示本实施方式的电子束曝光装置100的变化例。

图9是表示电子束曝光装置100的变化例中的透镜部40的构成的剖视图。

图10是表示本实施方式的透镜部40的第5变化例的立体图。

图11A是表示电子束透镜及排热机构的第一例的剖视图。

图11B是表示电子束透镜及排热机构的第二例的剖视图。

图11C是表示电子束透镜及排热机构的第3例的剖视图。

图12是表示电子束透镜的球面像差系数Cs与电子束透镜的发热量Qc的关系的图表。

【符号的说明】

10：样本

20：电子源

22：真空容器

30：电子束透镜装置

40：透镜部

41：势垒部

42：激磁部

43：磁体部