JPH035080Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH035080Y2 JPH035080Y2 JP1982185079U JP18507982U JPH035080Y2 JP H035080 Y2 JPH035080 Y2 JP H035080Y2 JP 1982185079 U JP1982185079 U JP 1982185079U JP 18507982 U JP18507982 U JP 18507982U JP H035080 Y2 JPH035080 Y2 JP H035080Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charged beam
- charged
- detection element
- hole
- scattered
- 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 Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
最近、電子ビームやイオンビームを使う露光装
置がLSI素子や超LSI素子の製作手段として注目
を集めている。この様な露光装置においては露光
材料上に感光レジストを塗布し、電子ビーム或い
はイオンビームで露光する訳であるが、材料から
散乱電子により最小線幅は約0.2μｍ程度であつ
た。最近、多層膜塗布により100Å前後の露光が
可能となり、細く集束した電子ビーム露光装置の
要求が高まりつつある。さて、この多層膜技術で
は得られる露光幅を解析するにはビームスポツト
の径を知つておく必要がある。一般にビーム径測
定はナイフエツジ法を用いるが、使用するナイフ
エツジにより測定しうるビーム径には限界があ
り、とくに測定ビーム径が小さくなると散乱電子
による影響で測定の忠実度が低下してしまう。そ
こで、例えば、前記ナイフエツジ法で使用される
ナイフエツジ体の如き遮蔽部材Ｓと検出素子Ｄと
の間に絞りＰを配置して、その様な散乱電子が検
出素子Ｄに入るのを少しでも防ぐ様にしている
（第１図）。しかし、散乱電子の一部Ｂが検出素子
Ｄに入るのを防止出来るが、未だ可成の散乱電子
B1が検出素子に入つてしまう。
置がLSI素子や超LSI素子の製作手段として注目
を集めている。この様な露光装置においては露光
材料上に感光レジストを塗布し、電子ビーム或い
はイオンビームで露光する訳であるが、材料から
散乱電子により最小線幅は約0.2μｍ程度であつ
た。最近、多層膜塗布により100Å前後の露光が
可能となり、細く集束した電子ビーム露光装置の
要求が高まりつつある。さて、この多層膜技術で
は得られる露光幅を解析するにはビームスポツト
の径を知つておく必要がある。一般にビーム径測
定はナイフエツジ法を用いるが、使用するナイフ
エツジにより測定しうるビーム径には限界があ
り、とくに測定ビーム径が小さくなると散乱電子
による影響で測定の忠実度が低下してしまう。そ
こで、例えば、前記ナイフエツジ法で使用される
ナイフエツジ体の如き遮蔽部材Ｓと検出素子Ｄと
の間に絞りＰを配置して、その様な散乱電子が検
出素子Ｄに入るのを少しでも防ぐ様にしている
（第１図）。しかし、散乱電子の一部Ｂが検出素子
Ｄに入るのを防止出来るが、未だ可成の散乱電子
B1が検出素子に入つてしまう。
本考案はこの様な点に鑑み、前記第１図におい
て、絞りＰを検出素子Ｄに密着させれば（P′参
照）、遮蔽部材Ｓから該絞りの孔を通過して検出
素子に入る散乱電子は著しく少なくなる点に着目
してなされたもので、荷電ビーム発生手段から射
出された荷電ビームをビーム遮蔽部材が配置され
た平面上に集束し且つ該平面上で走査させ、該走
査により荷電ビーム通路上に配置された荷電ビー
ム検出手段で検出された荷電ビームに基づいてビ
ームの持つ性質を測定する様にした装置におい
て、前記荷電ビーム検出手段の荷電ビーム入射面
に、孔を有する散乱ビーム遮蔽物を密着させ、該
孔の幅を、荷電ビームの開き角をα、前記ビーム
遮蔽部材のエツジ部と該散乱ビーム遮蔽物との距
離をＬとした時に略αLなる大きさに形成した新
規な荷電ビーム測定装置を提供するものである。
て、絞りＰを検出素子Ｄに密着させれば（P′参
照）、遮蔽部材Ｓから該絞りの孔を通過して検出
素子に入る散乱電子は著しく少なくなる点に着目
してなされたもので、荷電ビーム発生手段から射
出された荷電ビームをビーム遮蔽部材が配置され
た平面上に集束し且つ該平面上で走査させ、該走
査により荷電ビーム通路上に配置された荷電ビー
ム検出手段で検出された荷電ビームに基づいてビ
ームの持つ性質を測定する様にした装置におい
て、前記荷電ビーム検出手段の荷電ビーム入射面
に、孔を有する散乱ビーム遮蔽物を密着させ、該
孔の幅を、荷電ビームの開き角をα、前記ビーム
遮蔽部材のエツジ部と該散乱ビーム遮蔽物との距
離をＬとした時に略αLなる大きさに形成した新
規な荷電ビーム測定装置を提供するものである。
第２図は本考案の一実施例を示した荷電ビーム
測定装置の概略図である。図中１は電子銃で、該
電子銃から射出された電子ビームは集束レンズ
２，３によつて集束され、対物レンズ４によるナ
イフエツジ体５が配置された水平面上に集束され
る。該ナイフエツジ体は図示しないが実際には
Ｘ，Ｙの２方向に夫々配置される。尚、６は対物
レンズ４の絞りである。前記水平面上に集束され
た電子は、偏向器７により該水平面上を走査す
る。該偏向器７はDA変換器８を介してデジタル
電子計算機（以後CPUと称す）９からの指令を
受ける偏向電源１０からの偏向信号に従つて作動
する。該偏向器は図示しないが実際にはＸ方向走
査用とＹ方向走査用の偏向器から成つている。前
記ナイフエツジ体５の下方には入つてきた電子ビ
ームをビーム電流として増幅する様な例えばPN
ジヤンクシヨンの如き半導体検出素子１１が配置
されている。該半導体検出素子の電子ビーム入射
面上には、中央部分に小さい孔１２を有する散乱
電子遮蔽用の薄い金属板１３（例えば厚さ20μ
ｍ、直径20μｍモリブデンアパーチヤ）が密着さ
れている。尚、金属板を密着させる代わりに金属
層を蒸着等により半導体検出素子のビーム入射面
に付着せてもよい。もちろんこの場合もビーム入
射用の孔１２の部分は蒸着してはいけない。該ビ
ーム入射用の孔の大きさは、以下のように決めら
れる。即ち、第３図に示す様に、開き角αの電子
ビームがナイフエツジ体５のエツジを含む水平面
上を走査した際に、その走査過程においてナイフ
エツジ体５に遮ぎられずに直進したビームを検出
素子１１で検出するのに必要な最小の大きさに略
等しくなるように決められる。従つて、ビームが
ナイフエツジ体５のエツジを含む水平面上を走査
する長さをＤ、前記エツジ部と金属板１３の間の
距離をＬ、前記散乱電子遮蔽用金属板のビーム入
射用孔の径をＡとすれば、Ａ＝Ｄ＋αLと表わす
事が出来る。尚、前記走査長さＤは極めて小さ
く、開き角αの電子ビーム分を入射させる為に必
要な金属板１３上での孔の大きさαLに比べ著し
く小さい。その為、前記散乱電子遮蔽用金属板の
ビーム入射用孔の径Ａは、大略αLと見て良い。
又、半導体検出素子１１のビーム入射面に密着さ
れる金属板又は金属層１３の厚さは薄い程、孔１
２のエツジ部で発生する散乱電子の影響を低減で
きるが、余り薄くすると、散乱電子が透過してし
まうので、散乱電子が透過しない程度の厚さを考
慮して作成しなければならず、該厚さはビームの
加速電圧によつて決められる。尚、半導体検出素
子１１のPN接合部はビーム入射面からある深さ
（例、0.2μｍ〜3μｍ）の所にあるので、該検出素
子の表面に金属板又は、金属層を密着させても検
出素子の特性への影響は全くない。
測定装置の概略図である。図中１は電子銃で、該
電子銃から射出された電子ビームは集束レンズ
２，３によつて集束され、対物レンズ４によるナ
イフエツジ体５が配置された水平面上に集束され
る。該ナイフエツジ体は図示しないが実際には
Ｘ，Ｙの２方向に夫々配置される。尚、６は対物
レンズ４の絞りである。前記水平面上に集束され
た電子は、偏向器７により該水平面上を走査す
る。該偏向器７はDA変換器８を介してデジタル
電子計算機（以後CPUと称す）９からの指令を
受ける偏向電源１０からの偏向信号に従つて作動
する。該偏向器は図示しないが実際にはＸ方向走
査用とＹ方向走査用の偏向器から成つている。前
記ナイフエツジ体５の下方には入つてきた電子ビ
ームをビーム電流として増幅する様な例えばPN
ジヤンクシヨンの如き半導体検出素子１１が配置
されている。該半導体検出素子の電子ビーム入射
面上には、中央部分に小さい孔１２を有する散乱
電子遮蔽用の薄い金属板１３（例えば厚さ20μ
ｍ、直径20μｍモリブデンアパーチヤ）が密着さ
れている。尚、金属板を密着させる代わりに金属
層を蒸着等により半導体検出素子のビーム入射面
に付着せてもよい。もちろんこの場合もビーム入
射用の孔１２の部分は蒸着してはいけない。該ビ
ーム入射用の孔の大きさは、以下のように決めら
れる。即ち、第３図に示す様に、開き角αの電子
ビームがナイフエツジ体５のエツジを含む水平面
上を走査した際に、その走査過程においてナイフ
エツジ体５に遮ぎられずに直進したビームを検出
素子１１で検出するのに必要な最小の大きさに略
等しくなるように決められる。従つて、ビームが
ナイフエツジ体５のエツジを含む水平面上を走査
する長さをＤ、前記エツジ部と金属板１３の間の
距離をＬ、前記散乱電子遮蔽用金属板のビーム入
射用孔の径をＡとすれば、Ａ＝Ｄ＋αLと表わす
事が出来る。尚、前記走査長さＤは極めて小さ
く、開き角αの電子ビーム分を入射させる為に必
要な金属板１３上での孔の大きさαLに比べ著し
く小さい。その為、前記散乱電子遮蔽用金属板の
ビーム入射用孔の径Ａは、大略αLと見て良い。
又、半導体検出素子１１のビーム入射面に密着さ
れる金属板又は金属層１３の厚さは薄い程、孔１
２のエツジ部で発生する散乱電子の影響を低減で
きるが、余り薄くすると、散乱電子が透過してし
まうので、散乱電子が透過しない程度の厚さを考
慮して作成しなければならず、該厚さはビームの
加速電圧によつて決められる。尚、半導体検出素
子１１のPN接合部はビーム入射面からある深さ
（例、0.2μｍ〜3μｍ）の所にあるので、該検出素
子の表面に金属板又は、金属層を密着させても検
出素子の特性への影響は全くない。
該検出素子１１で検出される電子ビームは電流
増幅され、増幅器１４を介して表示装置１５へ、
増幅器１４とAD変換器１６を介してCPUへ夫々
送られる。該表示装置１５には前記偏向電源１０
から偏向信号が送られて来ており、又CPU9から
DA変換器１７を介して指令信号が送られて来て
いる。
増幅され、増幅器１４を介して表示装置１５へ、
増幅器１４とAD変換器１６を介してCPUへ夫々
送られる。該表示装置１５には前記偏向電源１０
から偏向信号が送られて来ており、又CPU9から
DA変換器１７を介して指令信号が送られて来て
いる。
斯くの如き装置において、CPU９の指令によ
り矩形断面のビームでナイフエツジ体５が配置さ
れた水平面上を走査すると、金属板１３の孔１２
を通して半導体検出素子１１に入つてきた電子ビ
ームはビーム電流信号として増幅器１４とAD変
換器１６を介してCPU９に、又増幅器１４を介
して表示装置１５に送られる。そして該CPUは
該ビーム電流信号からビーム寸法やフオーカシン
グ具合等を算出する。この場合CPU内で該ビー
ム電流信号を一回又は二回微分してビーム寸法等
を算出すればより正確さを増す（特願昭52−
157027号及び特願昭55−523137号参照。） さて、本考案においては、前記荷電ビーム検出
手段の荷電ビーム入射面に、孔を有する金属板１
３を密着させ、該孔の幅を、荷電ビームの開き角
をａ、前記ナイフエツジ体６のエツジ部と該金属
板１３との距離をＬとした時に略aLなる大きさ
に形成しているため、電子銃からの電子がナイフ
エツジ体５に衝突することにより散乱した電子の
大部分は半導体検出素子１１のビーム入射面に密
着された金属板１３に当るので、半導体検出素子
１１に入るナイフエツジ体６からの散乱電子が著
しく少なくなる。しかも、該検出素子に入る散乱
電子が少ない状態で、ビーム径を測定する為に十
分な量の電子が該検出素子で検出出来るので、ビ
ーム径の測定が極めて精度よくなされる。
り矩形断面のビームでナイフエツジ体５が配置さ
れた水平面上を走査すると、金属板１３の孔１２
を通して半導体検出素子１１に入つてきた電子ビ
ームはビーム電流信号として増幅器１４とAD変
換器１６を介してCPU９に、又増幅器１４を介
して表示装置１５に送られる。そして該CPUは
該ビーム電流信号からビーム寸法やフオーカシン
グ具合等を算出する。この場合CPU内で該ビー
ム電流信号を一回又は二回微分してビーム寸法等
を算出すればより正確さを増す（特願昭52−
157027号及び特願昭55−523137号参照。） さて、本考案においては、前記荷電ビーム検出
手段の荷電ビーム入射面に、孔を有する金属板１
３を密着させ、該孔の幅を、荷電ビームの開き角
をａ、前記ナイフエツジ体６のエツジ部と該金属
板１３との距離をＬとした時に略aLなる大きさ
に形成しているため、電子銃からの電子がナイフ
エツジ体５に衝突することにより散乱した電子の
大部分は半導体検出素子１１のビーム入射面に密
着された金属板１３に当るので、半導体検出素子
１１に入るナイフエツジ体６からの散乱電子が著
しく少なくなる。しかも、該検出素子に入る散乱
電子が少ない状態で、ビーム径を測定する為に十
分な量の電子が該検出素子で検出出来るので、ビ
ーム径の測定が極めて精度よくなされる。
尚、本案はスポツトビームだけではなく、正方
形ビームでも矩形状ビームでも応用出来る。又、
電子ビームの測定だけでなくイオンビームの測定
にも応用できる。又、半導体検出素子の代わりに
別のビーム検出素子でもよいが、検出精度を考慮
すると増幅作用を有する検出素子（光電変換素
子、例えばシンチレータとホトマルチチユーブの
組み合せたもの等）が選択される。又、前記ナイ
フエツジ体を、市販されている高分子材料のマイ
クログリツドに金等の金属を蒸着或いはスパツタ
して作成すると都合がいい。即ちこのマイクログ
リツドは３mm径の銅メツシユ（メツシユ孔は
200μｍ〜300μｍ）に0.3μｍ〜5μｍ程度の孔が無数
に明けた高分子材料を乗せたもので、該孔の何れ
かを使えば半導体検出素子１１上の金属板の孔１
２（孔径は例えば100μｍ〜200μｍ）との軸合わ
せが出来、都合良い。
形ビームでも矩形状ビームでも応用出来る。又、
電子ビームの測定だけでなくイオンビームの測定
にも応用できる。又、半導体検出素子の代わりに
別のビーム検出素子でもよいが、検出精度を考慮
すると増幅作用を有する検出素子（光電変換素
子、例えばシンチレータとホトマルチチユーブの
組み合せたもの等）が選択される。又、前記ナイ
フエツジ体を、市販されている高分子材料のマイ
クログリツドに金等の金属を蒸着或いはスパツタ
して作成すると都合がいい。即ちこのマイクログ
リツドは３mm径の銅メツシユ（メツシユ孔は
200μｍ〜300μｍ）に0.3μｍ〜5μｍ程度の孔が無数
に明けた高分子材料を乗せたもので、該孔の何れ
かを使えば半導体検出素子１１上の金属板の孔１
２（孔径は例えば100μｍ〜200μｍ）との軸合わ
せが出来、都合良い。
第１図は従来の問題点と本考案の着眼点の説明
を補足する為の図、第２図は本考案の一実施例を
示した電子ビーム測定装置の概略図、第３図は、
ビーム入射用の孔１２を説明するための図であ
る。 ２，３……集束レンズ、４……対物レンズ、５
……ナイフエツジ体、７……偏向器、９……電子
計算機（CPU）、１１……半導体検出素子、１２
……孔、１３……金属板、１５……表示装置。
を補足する為の図、第２図は本考案の一実施例を
示した電子ビーム測定装置の概略図、第３図は、
ビーム入射用の孔１２を説明するための図であ
る。 ２，３……集束レンズ、４……対物レンズ、５
……ナイフエツジ体、７……偏向器、９……電子
計算機（CPU）、１１……半導体検出素子、１２
……孔、１３……金属板、１５……表示装置。
Claims (1)
- 荷電ビーム発生手段から射出された荷電ビーム
をビーム遮蔽部材が配置された平面上に集束し且
つ該平面上で走査させ、該走査により荷電ビーム
通路上に配置された荷電ビーム検出手段で検出さ
れた荷電ビームに基づいてビームの持つ性質を測
定する様にした装置において、前記荷電ビーム検
出手段の荷電ビーム入射面に、孔を有する散乱ビ
ーム遮蔽物を密着させ、該孔の幅を、荷電ビーム
の開き角をα、前記ビーム遮蔽部材のエツジ部と
該散乱ビーム遮蔽物との距離をＬとした時に略
αLなる大きさに形成した事を特徴とする荷電ビ
ーム測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507982U JPS5988857U (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 荷電ビ−ム測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507982U JPS5988857U (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 荷電ビ−ム測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988857U JPS5988857U (ja) | 1984-06-15 |
| JPH035080Y2 true JPH035080Y2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=30400124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18507982U Granted JPS5988857U (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 荷電ビ−ム測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988857U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2008174C2 (en) * | 2012-01-24 | 2013-08-21 | Mapper Lithography Ip Bv | Device for spot size measurement at wafer level using a knife edge and a method for manufacturing such a device. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780730A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor observing device |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP18507982U patent/JPS5988857U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988857U (ja) | 1984-06-15 |
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