【手続補正書】
【提出日】平成20年12月5日(2008.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンタルを含み、単結晶構造を有する単結晶カソードであって、その１つまたは複数の結晶面が２％以下の仕事関数の変動を有する単結晶カソードと、
前記単結晶カソードの単結晶構造が接合後に保持されるように、前記単結晶カソードに接合された熱供給／構造部材と
を備えることを特徴とする接合品。
【請求項２】
前記単結晶カソードの放射面は、（１１１）面であることを特徴とする請求項1に記載の接合品。
【請求項３】
前記単結晶カソードの放射面は、（１００）面であることを特徴とする請求項1に記載の接合品。
【請求項４】
タンタルを含む単結晶カソードであって、その１つまたは複数の結晶面が２％以下の仕事関数の変動を有する単結晶カソードと、
前記単結晶カソードの単結晶構造が接合後に保持されるように、前記単結晶カソードに接合された熱供給／構造部材とを有するソースを備えることを特徴とする投影リソグラフシステム。
【請求項５】
前記熱供給／構造部材はフィラメントであることを特徴とする請求項４に記載の投影リソグラフシステム。
【請求項６】
前記フィラメントは、タングステン、タングステンレニウム合金、またはタングステンタンタル合金のいずれか１つからなることを特徴とする請求項５に記載の投影リソグラフシステム。
【請求項７】
前記単結晶カソードは、耐火性の結晶合金であることを特徴とする請求項４に記載の投影リソグラフシステム。
【請求項８】
前記投影リソグラフシステムは、パターン化されたマスク上に投射された電子ビーム放射を用いて、基板上に形成されたエネルギー感受性の層にパターンの画像を転写するシステムであることを特徴とする請求項４に記載の投影リソグラフシステム。
【請求項９】
投影リソグラフシステムを形成する方法であって、
ソースを形成する工程を有し、
前記ソースを形成する工程は、
タンタルを含む単結晶カソードであって、その１つまたは複数の結晶面が２％以下の仕事関数の変動を有する単結晶カソードを取得する工程と、
熱供給／構造部材を取得する工程と、
前記単結晶カソードの中心を再結晶しない接合技術によって、前記単結晶カソードの単結晶構造が接合後に保持されるように、前記単結晶カソードと熱供給／構造部材とを接合する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記接合技術は、レーザ溶接であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記単結晶カソードは、耐火性の結晶合金であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記熱供給／構造部材は、フィラメントであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィラメントは、タングステン、タングステンレニウム合金、またはタングステンタンタル合金のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
電子１０に面した薄膜１１の側の上に、高密度散乱素子１２のパターンが配置されて、コントラストメカニズムを提供し、これにより、目標表面（ワークピース）に、マスクパターンを再生する。この高密度散乱素子１２は、ワークピース１７の上に露出されるべき合成形状がパターン化されたものである。このワークピース１７は通常シリコンウェハであり、電子ビーム感受性レジストでもってコーティングされ、そして図１に示すように、散乱素子１８が形成される。散乱マスク９を通過する電子ビームＢからの電子１０は、ビーム１４で示され、これは、電磁レンズ１５を貫通する。この電磁レンズ１５は、開口１６'を通過したビーム１４を、それ以外の場所は不透明であるバック焦点面フィルタ１６に焦点を合わせる。この開口１６'により、小さな角度で散乱した電子のみが、ワークピース１７に到達する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ソース２２は、カソードと、アノードと、グリッド電極と、焦点プレートと、フィラメントとを有する。カソードとフィラメントは、従来の接合品を含む。カソードと、アノードと、グリッド電極と、焦点プレートのそれぞれは、焦点の下層ラインに対し、ほぼ円形で、かつ半径方向に対称である。米国特許第５４２６６８６号に開示された従来システムにおいては、グリッド電極４４は、ＧａＡｓ製、バイアルカリ（bialkali）カソード材料製、Ｃｓ3Ｓｂ製、または仕事関数の低い純粋な材料（例えばＴａ、Ｓｍ、Ｎｉ）製である。米国特許第５４２６６８６号に開示された従来の他のシステムにおいては、カソード４２は、混合、あるいはスパッタリングまたはアニーリングによる堆積技法による半導体材料へ添加された金属製である。この金属は、好ましくは、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、あるいは酸化物あるいはこれらの材料のハロゲン化物である。従来技術にかかるカソードのこの一実施例は、Ｎｉの表面にアニールしたＴａから構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらにまた、従来のカソードと、ＬａＢ6製のカソードを、従来の全体結合技術例えばスポット溶接により、それぞれの対応するフィラメントに結合する。しかし、スポット溶接は、溶接点近傍の広い領域の構造体の性質を変化させてしまう。そのため、フィラメントとカソードを結合するために、従来技術では、フィラメントをカソードの表面に強く押しつけ、高い電流を流して相互作用点を高温にしなければならない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
従来のスポット溶接をしている間、大電流がカソード全体を流れて、カソードの全体的な熱放射とそれに関連する応力と引っ張り力を全般に渡って引き起こしてしまう。この応力と引っ張り力が、結晶構造を変化させてしまい、その結果、５−２０度程度粒子の方向性がずれてしまう。従来のスポット溶接技術においては、７５×２００μｍ2のフィラメントディスクの接触領域に、２００ｇ以上のスポット溶接圧力を加えているが、その結果圧力は、１．３×１０3ｋｇ／ｃｍ2を越えてしまい、カソード４２の変形の限界以上である。その結果、溶接点近傍のカソードの領域は、放射の観点からは劣化していないが、再結晶の中心は、スポット溶接されたカセットをＳＣＡＬＰＥＬのソースでは使用できなくなる。このスポット溶接により結晶中心軸の不整合（misoriented）が引き起こされるからである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明はまた、従来のＳＣＡＬＰＥＬシステムで使用される、従来の熱供給、および／または構造サポート部材（例えば、フィラメント）と、本発明の単結晶構造体を結合する際に、単結晶カソードと部材とを局部的に結合する技術を用いて、従来の問題点を解決する。この局部的結合技術は、単結晶カソードの中心を再結晶化することはなく、そのため、ＳＣＡＬＰＥＬシステムのような投影電子リソグラフシステムで使用できる、単結晶カソードと部材の接合されたものを提供できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の一実施例のカソードは、従来のマイクロ多結晶タンタルホイルではなく単結晶である。本発明の単結晶カソードは、絶対的な意味での単結晶ではなく、構造体が±１°以下の変動を有する構造体である。本発明の単結晶構造（single crystalline structure）は、方向性のずれた粒子を有さない。その結果、本発明のカソードは、従来のマイクロ多結晶ホイルよりも構造的な非均一性が少なく、より均一な放射特性を有する。その結果、本発明の単結晶カソードは、従来のカソードの問題点を解決できる。さらにまた、本発明の単結晶のカソードの結晶面は２％以下の変化しか有さない仕事関数を有し、これは、ＳＣＡＬＰＥＬ（と同様な投影電子リソグラフ）処理熱電子カソードとして用いるのに十分な均一性を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の一実施例においては、本発明のカソードは、タンタル、タングステン、レニウム、モリブデン等の耐火結晶材料製である。さらに本発明の別の実施例によれば、本発明のカソードは、タンタル、タングステン、レニウム、またはモリブデンの少なくとも１つの材料を含む合金製である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の他の実施例においては、単結晶カソードは、タンタル製である。タンタルは、体心立方構造（body centered cubic：ｂｃｃ）を有する。単結晶タンタルは、放射面Ａ（１００）と、Ｂ（１１１）は、それぞれ、４．０ｅＶと、４．１５ｅＶの、低い仕事関数を有し、これは従来の多結晶ホイル製のカソードが、約４．２５ｅＶの仕事関数を持つのとは対照的である。放射面Ｃ（１１０）は、４．８ｅＶの高い仕事関数を有する。仕事関数と電流とは反比例し、仕事関数が小さくなると生成される電流は大きくなる。そのため、放射面Ａ（１００）とＢ（１１１）は、それが使用されるＳＣＡＬＰＥＬシステムで、より高い電流を生成できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
カソードを、フィラメントのような従来の熱供給／構造部材に接合する本発明の方法では、最初のステップにおいて単結晶カソードとフィラメントをそれぞれ用意する。次のステップにおいて、単結晶カソードとフィラメントを局部接合技術をもって接合する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
スポット溶接のような、全般接合技術は、本発明のカソードをフィラメントに接合するのには使えない。その理由は、スポット溶接は溶接点に隣接する領域の単結晶カソードの結晶構造を変えてしまうからである。フィラメント４６をタンタル製の単結晶材料の表面に強く押しつけ、高電流（最大１０００Ａ）を流して相互作用点の温度を３０００℃以上に上げる。従来のスポット溶接においては、カソード全体を流れる大電流により、カソードの上に熱抵抗とそれに関連する応力／引っ張り力を引き起こしてしまっている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明は、単結晶カソードをフィラメントと接合する局部接合技術を用いて、本発明の単結晶カソードを従来のフィラメントに接合する問題点を解決する。局部接合技術は、単結晶カソードの中心を再結晶することはなく（再結晶すると粒子の不整合を５−２０°に増加させる）、そのため、単結晶カソードとフィラメントを含む接合品を、例えばＳＣＡＬＰＥＬシステムのような投影電子リソグラフシステムで使用できるようにしている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
【図１】ＳＣＡＬＰＥＬ（登録商標）システムの概念を表すブロック図。
【図２】従来のＳＣＡＬＰＥＬ（登録商標）システムの露光ツールを表す図。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
９  散乱マスク
１０  電子
１１  薄膜
１２  高密度散乱素子
１４  ビーム
１５  電磁レンズ
１６  バック焦点面フィルタ
１６'  開口
１７  ワークピース
１８  散乱素子
２０  露光ツール
２２  ソース
２４  マスク段
２６  画像光学装置
２８  ウェハ段
３０  計測プレート
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】