JPH0428155A - Measuring of beam diameter of focusing charged particle beam - Google Patents
Measuring of beam diameter of focusing charged particle beamInfo
- Publication number
- JPH0428155A JPH0428155A JP2048521A JP4852190A JPH0428155A JP H0428155 A JPH0428155 A JP H0428155A JP 2048521 A JP2048521 A JP 2048521A JP 4852190 A JP4852190 A JP 4852190A JP H0428155 A JPH0428155 A JP H0428155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- cpu
- diameter
- converter
- charged particle
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、集束荷電粒子ビームの径を正確に測定する方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for accurately measuring the diameter of a focused charged particle beam.
(従来の技術)
走査電子顕微鏡や電子ビーム描画装置等の電子ビーム装
置では電子ビームが使用されており、又、イオン注入装
置やイオンビーム描画装置等のイオンビーム装置ではイ
オンビームが使用されているが、いずれの装置において
も、電子ビームやイオンビームの径が正確にaltされ
ねばならない。(Prior art) Electron beam devices such as scanning electron microscopes and electron beam lithography devices use electron beams, and ion beam devices such as ion implantation devices and ion beam lithography devices use ion beams. However, in any device, the diameter of the electron beam or ion beam must be adjusted accurately.
従来のビーム径測定方法を、第2図の電子ビームを使っ
た装置で説明する。図中1は電子銃で、その電子銃1か
ら射出された電子ビームは集束レンズ2によってナイフ
ェツジ4上に集束され、且つ、制御装置7(以後CPU
と称す)から、DA変換器6及びアンプ5を介して、偏
向器3にライン状走査信号を与えると、その集束電子ビ
ームはナイフェツジ4の直線部を直角に横切るように走
査する。この走査により、ナイフェツジ4を通過した電
子ビームはファラデイーカップ8によって捕集され、そ
の電子ビームに基づくビーム電流が、アンプ9、AD変
換器10を介して、CPU7で得られる。このビーム電
流の走査時間に対する変化量は、例えば、電子ビームを
左から右に走査した場合、第3図に示すように成る。前
記CPU7はビーム電流量の最大値の90%に相当する
190と、10%に相当する110の間の走査時間tQ
からビームの径を測定する。実際には、この様な走査と
同時に、カウンタ(図示せず)は、クロック発振器(図
示せず)からのクロックをカウントしており、CPU7
は、カウンタ(図示せず)のカウント値の前記走査時間
tQにおけるカウント値に基づいて、ビーム径を測定し
ている。A conventional beam diameter measuring method will be explained using an apparatus using an electron beam as shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes an electron gun, and the electron beam emitted from the electron gun 1 is focused onto a knife 4 by a focusing lens 2.
When a linear scanning signal is applied to the deflector 3 from the DA converter 6 and the amplifier 5, the focused electron beam scans the straight part of the knife 4 at right angles. Due to this scanning, the electron beam passing through the knife 4 is collected by the Faraday cup 8, and a beam current based on the electron beam is obtained by the CPU 7 via the amplifier 9 and the AD converter 10. The amount of change in beam current with respect to scanning time is as shown in FIG. 3, for example, when the electron beam is scanned from left to right. The CPU 7 calculates a scanning time tQ between 190, which corresponds to 90% of the maximum value of the beam current, and 110, which corresponds to 10%.
Measure the diameter of the beam from In reality, at the same time as such scanning, a counter (not shown) is counting clocks from a clock oscillator (not shown), and the CPU 7
The beam diameter is measured based on the count value of a counter (not shown) during the scanning time tQ.
又、別のビーム径の測定方法として、偏向器3とナイフ
ェツジ4の間に二次電子検出器を配置し、前記と同じ様
に、ビームでナイフェツジ4上を走査し、その走査によ
ってそのナイフェツジ4から発生するに二次電子を二次
電子検出器で検出し、その二次電子に基づいてCPU7
によりビーム径を測定する方法もある。As another method for measuring the beam diameter, a secondary electron detector is placed between the deflector 3 and the knife 4, and the beam is scanned over the knife 4 in the same manner as described above. A secondary electron detector detects secondary electrons generated from the
There is also a method of measuring the beam diameter.
この様なビーム径の測定方法は、イオンビームの径を測
定する場合にも応用されている。Such a beam diameter measuring method is also applied to measuring the diameter of an ion beam.
(発明が解決しようとする課題)
しかし、電子ビームでナイフェツジを走査した時、その
走査が余り速くない場合にナイフェツジ先端の薄い部分
がエツチングされ、正確なビーム径が測定できなくなる
。また、イオンは電子に比べ質量か非常に大きいので、
この影響が大きく現れる。(Problem to be Solved by the Invention) However, when scanning a knife with an electron beam, if the scanning is not very fast, the thin part at the tip of the knife is etched, making it impossible to accurately measure the beam diameter. Also, since ions have a much larger mass than electrons,
This effect is significant.
この様な問題は、直線部を持つ遮蔽体として金属ワイヤ
を使った場合にも発生する。Such a problem also occurs when a metal wire is used as a shield having a straight portion.
この様な問題を解決するために走査速度を極めて大きく
することが考えられるが、ファラデーカップ8若しくは
二次電子検出器(図示せず)とCPUとの間のハード系
の応答速度の限界から走査速度を上げることには限界が
ある。In order to solve such problems, it is possible to increase the scanning speed extremely, but due to the limit of the response speed of the hardware system between the Faraday cup 8 or the secondary electron detector (not shown) and the CPU, it is difficult to increase the scanning speed. There are limits to increasing speed.
本発明はこの様な問題を解決する事を目的としたもので
ある。The present invention is aimed at solving such problems.
(課題を解決するための手段)
その為に、本発明の集束荷電粒子ビーム径の測定方法は
、集束荷電粒子ビームを直線部を持つ遮蔽体上で走査さ
せ、その走査により得られたビーム情報信号にもとづい
て、ビーム径を測定するする集束荷電ビーム径測定方法
において、前記集束させた荷電粒子ビームを、遮蔽体の
直線部に平行な方向に高速に走査させながら、その直線
部に垂直な方向に走査させる様にした。(Means for Solving the Problems) For this purpose, the method for measuring the diameter of a focused charged particle beam of the present invention involves scanning a focused charged particle beam over a shielding body having a straight portion, and obtaining beam information obtained by the scanning. In a focused charged particle beam diameter measurement method that measures the beam diameter based on a signal, the focused charged particle beam is scanned at high speed in a direction parallel to a straight line part of the shield while scanning a beam perpendicular to the straight line part. I made it scan in the direction.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例を示した、イオンビームの径
測定装置の概略図である。第1図において、11はイオ
ン銃、12は集束レンズ、13はX方向偏向器、14は
アンプ、15はDA変換器、16はY方向偏向器、17
はアンプ、18はDA変換器、19はCPU、20はナ
イフエ・ノジ、21はファラデイーカップ、22はアン
プ、23はAD変換器である。(Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram of an ion beam diameter measuring device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is an ion gun, 12 is a focusing lens, 13 is an X-direction deflector, 14 is an amplifier, 15 is a DA converter, 16 is a Y-direction deflector, and 17
is an amplifier, 18 is a DA converter, 19 is a CPU, 20 is a knife blade, 21 is a Faraday cup, 22 is an amplifier, and 23 is an AD converter.
この様な装置において、イオン銃11から射出されたイ
オンビームは、集束レンズ12によってナイフェツジ2
0上に集束され、且つ、CPUl9から、X方向偏向器
13にはDA変換器15、アンプ14を介して第4図(
a)で示すようなX方向の走査信号を与え、また、Y方
向偏向器16には、DA変換器18、アンプ17を介し
て第4図(b)で示すような、X方向の走査信号に比べ
、極めて周波数の高いY方向走査信号を与えると、その
集束イオンビームはナイフェツジ20上を第5図で示す
ように、Y方向(即ち、ナイフエ・ソジ20の直線部に
平行な方向)に極めて高速に振動しながら、X方向(即
ち、ナイフエ・ンジ20の直線部に垂直な方向)に走査
を行う。すなわち前記ナイフェツジ20上を面走査する
。この様な走査により、ナイフェツジ4を通過したイオ
ンビームはファラデイーカップ21によって捕集され、
そのイオンビームに基づくビーム電流がアンプ22、A
D変換器23を介してCPU7て得られる。このビーム
電流の走査時間に対する変化量を表す波形は、例えば、
イオンビームが左から右に走査した場合、前記第3図に
示す変化波形と相似する。In such an apparatus, an ion beam ejected from an ion gun 11 is focused into a knife lens 2 by a focusing lens 12.
0, and is transmitted from the CPU 19 to the X-direction deflector 13 via the DA converter 15 and the amplifier 14 as shown in FIG.
An X-direction scanning signal as shown in a) is applied to the Y-direction deflector 16, and an X-direction scanning signal as shown in FIG. When a Y-direction scanning signal with an extremely high frequency is applied, the focused ion beam moves over the knife blade 20 in the Y direction (i.e., in a direction parallel to the straight line portion of the knife blade 20), as shown in FIG. Scanning is performed in the X direction (that is, the direction perpendicular to the straight line portion of the knife edge 20) while vibrating at an extremely high speed. That is, the surface of the knife 20 is scanned. Through such scanning, the ion beam that has passed through the knife 4 is collected by the Faraday cup 21,
The beam current based on the ion beam is the amplifier 22, A
It is obtained by the CPU 7 via the D converter 23. The waveform representing the amount of change in beam current with respect to scanning time is, for example,
When the ion beam scans from left to right, the changing waveform is similar to that shown in FIG. 3 above.
前記CPU7は、前記と同じ様にビーム電流量の最大値
の90%に相当するI9゜と10%に相当する110の
間の走査時間t0からビーム径を測定する。The CPU 7 measures the beam diameter from the scanning time t0 between I9°, which corresponds to 90% of the maximum value of the beam current amount, and 110°, which corresponds to 10%, in the same manner as described above.
ここで、イオンビームをナイフエ・フジ20上を従来の
ようにライン走査させた場合と、本発明のように面走査
させた場合のドーズ量を比較する。Here, the dose amount will be compared between the case where the ion beam is line-scanned over the Knife-Fuji 20 as in the conventional method and the case where the ion beam is surface-scanned as in the present invention.
ドーズ量とは、単位面積あたりのイオン量のことで、単
位面積当たりのイオンビーム電流をI。The dose is the amount of ions per unit area, and the ion beam current per unit area is I.
[A]、走査時間をt[sec]、走査面積をS[cm
2コとすれば、ドーズ量D [1ons/cm2コは式
(1)によって求められる。[A], scanning time t [sec], scanning area S [cm
2, the dose amount D [1 ons/cm2 is determined by equation (1).
D= (Ip X t)/ (1,6X10−19XS
)・・・・・・・・・・・・・・・(1)今、■、を1
00pAとし、ビーム径0. 1μmのイオンビームで
ナイフェツジ20上を10μm11Qsecで走査させ
た時のドーズ量り、を求めると、従来の走査では、
Dl −(100XIO−12Xl0)/ (1,6X
10−19XIOXIO−’X0.IX 10−’)
−6,25X10”
[1ons/cm2]
となる。D= (Ip X t)/ (1,6X10-19XS
)・・・・・・・・・・・・・・・(1) Now, ■, 1
00pA, beam diameter 0. When calculating the dose when a 1 μm ion beam is scanned over the knife 20 by 10 μm and 11 Qsec, in conventional scanning, Dl - (100XIO-12Xl0) / (1,6X
10-19XIOXIO-'X0. IX 10-')
-6.25X10” [1 ons/cm2].
一方、本発明の走査では、Y方向に5μm高速に振って
いるので、走査面積が従来の510. 1倍、すなわち
50倍となり、その時のドーズ量D2は、
D2− ((100xlO−12XIO)/(1,6x
10−19xlOxlO−’X5X10−’)1
=1.25X1016[i on s/cm2コとなる
。これより、本発明の面走査のドーズ量は従来のライン
走査の(1150)に低減され、その分、エツチングが
されにくくなり、その結果、正確なビーム径の測定がで
きる。On the other hand, in the scanning of the present invention, since the scanning is performed at a high speed of 5 μm in the Y direction, the scanning area is 510. 1 times, that is, 50 times, and the dose amount D2 at that time is D2- ((100xlO-12XIO)/(1,6x
10-19xlOxlO-'X5X10-')1 = 1.25X1016 [ion s/cm2. As a result, the dose amount of the surface scanning according to the present invention is reduced to (1150) of that of the conventional line scanning, and etching becomes less likely to occur.As a result, the beam diameter can be measured accurately.
尚、前記実施例ではナイフェツジを使用したが、金属ワ
イヤ等の直線部を有する遮蔽体を使用してもよい。Although a knife was used in the above embodiment, a shield having a straight portion such as a metal wire may also be used.
この様なビーム径測定方法は、電子ビームの径を測定す
る場合にも応用される。Such a beam diameter measuring method is also applied to measuring the diameter of an electron beam.
(発明の効果)
本発明は、集束させた荷電粒子ビームを、遮蔽体の直線
部に平行な方向に高速に走査させながら、その直線部に
垂直な方向に走査したので、遮蔽体上のポイントあたり
のドーズ量が少なくなる為、遮蔽体がエツチングされに
くくなる。その為に、正確なビームの径が測定できる。(Effects of the Invention) In the present invention, since the focused charged particle beam is scanned at high speed in a direction parallel to the straight line part of the shielding body and in a direction perpendicular to the straight line part, the point on the shielding body is The shielding material is less likely to be etched as the dose per area is reduced. Therefore, the diameter of the beam can be measured accurately.
第1図は本発明の一実施例を示したイオンビームの径測
定装置の概略図、第2図は従来のビーム径測定方法を説
明する為に使用した電子ビーム径測定装置の概略図、第
3図はビーム電流の走査時間に対する変化量を表した図
、第4図(a)、(b)は夫々CPUからX方向偏向器
、Y方向偏向器へ送られる走査信号を表した波形図、第
5図は本発明でイオンビームがナイフェツジ上を走査し
たときの軌跡を表す。
1:電子銃、2:集束レンズ、3:偏向器、4:ナイフ
ェツジ、5ニアンプ、6:DA変換器、7:制御装置、
8:ファラデイーカップ、9:アンブ10:AD変換器
、11:イオン銃、12:集束レンズ、13:X方向偏
向器、14:X方向アンプ、15:X方向DA変換器、
16:Y方向偏向器、17:Y方向アンプ、18:Y方
向DA変換器、19:制御装置、20:ナイフェツジ、
21:ファラデイーカップ、22:アンプ、23:AD
変換器
特許出願人 日本電子株式会社
係
図
1゜
2゜
3゜
事件の表示
平成2年 特許願第48521、
発明の名称
集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都昭島市武蔵野三丁目1番2号(T E L
0425 (42) 2165)手続補正書
(方式)
事件の表示
平成 2年特許願第48521、
発明の名称
集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都昭島市武蔵野三丁目1番2号(T E L
0425 (42) 2165)6、補正の内容
(1)明細書の第9頁第4行目乃至第6行目を以下の通
り補正する。
「間に対する変化量を表した図、第4図は走査信号を表
した波形図、第5図」
以上FIG. 1 is a schematic diagram of an ion beam diameter measuring device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an electron beam diameter measuring device used to explain a conventional beam diameter measuring method, and FIG. Figure 3 is a diagram showing the amount of change in beam current with respect to scanning time, Figures 4 (a) and (b) are waveform diagrams representing scanning signals sent from the CPU to the X-direction deflector and Y-direction deflector, respectively. FIG. 5 shows the locus of the ion beam when it scans over the knife in the present invention. 1: electron gun, 2: focusing lens, 3: deflector, 4: knife, 5 amplifier, 6: DA converter, 7: control device,
8: Faraday cup, 9: Ambient 10: AD converter, 11: Ion gun, 12: Focusing lens, 13: X-direction deflector, 14: X-direction amplifier, 15: X-direction DA converter,
16: Y direction deflector, 17: Y direction amplifier, 18: Y direction DA converter, 19: control device, 20: knife,
21: Faraday Cup, 22: Amplifier, 23: AD
Converter patent applicant: Japan Electronics Co., Ltd. Figure 1゜2゜3゜Display of case 1990 Patent application No. 48521, Title of invention Relationship to case concerning a person who corrects the beam diameter measurement method of a focused charged particle beam Patent application Address: 3-1-2 Musashino, Akishima City, Tokyo (TEL
0425 (42) 2165) Procedural amendment (method) Display of the case Patent Application No. 48521 of 1990 Name of the invention Person who corrects the method for measuring the beam diameter of a focused charged particle beam Relationship to the case Patent applicant address Akishima, Tokyo 3-1-2 Musashino City (T.E.L.
0425 (42) 2165) 6. Contents of amendment (1) Lines 4 to 6 on page 9 of the specification are amended as follows. ``Figure 4 is a waveform diagram showing the scanning signal, Figure 5 is a diagram showing the amount of change in between.''
Claims (1)
で走査させ、その走査により得られたビーム情報信号に
もとづいて、ビーム径を測定する集束荷電ビーム径測定
方法において、前記集束させた荷電粒子ビームを、前記
遮蔽体の直線部に平行な方向に高速に走査させながら、
その直線部に垂直な方向に走査させる様にした集束荷電
粒子ビーム径測定方法。In a focused charged beam diameter measurement method in which a focused charged particle beam is scanned over a shielding body having a straight portion and a beam diameter is measured based on a beam information signal obtained by the scanning, the focused charged particle beam is While scanning the particle beam at high speed in a direction parallel to the straight part of the shield,
A method for measuring the diameter of a focused charged particle beam that scans in a direction perpendicular to the straight line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048521A JPH0428155A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Measuring of beam diameter of focusing charged particle beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048521A JPH0428155A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Measuring of beam diameter of focusing charged particle beam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428155A true JPH0428155A (en) | 1992-01-30 |
Family
ID=12805661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048521A Pending JPH0428155A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Measuring of beam diameter of focusing charged particle beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428155A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013021215A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Canon Inc | Beam measuring device, drawing device, and method of manufacturing article |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048521A patent/JPH0428155A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013021215A (en) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Canon Inc | Beam measuring device, drawing device, and method of manufacturing article |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2602287B2 (en) | X-ray mask defect inspection method and apparatus | |
| JPH03108312A (en) | Correction of astigmatism of charged particle beam | |
| US4937458A (en) | Electron beam lithography apparatus including a beam blanking device utilizing a reference comparator | |
| JPS60136315A (en) | Micro-ion beam processing method and equipment thereof | |
| JPH0428155A (en) | Measuring of beam diameter of focusing charged particle beam | |
| JPH08195181A (en) | Scanning electron microscope | |
| US4152599A (en) | Method for positioning a workpiece relative to a scanning field or a mask in a charged-particle beam apparatus | |
| JP3472127B2 (en) | Beam measurement method | |
| JPS584314B2 (en) | Electron beam measuring device | |
| JPH07153410A (en) | Charged particle beam device | |
| JPS6324536A (en) | Apparatus and method for ion implantation | |
| JP2834466B2 (en) | Ion beam device and control method thereof | |
| JPH0580158A (en) | Charged particle beam measuring device | |
| JPS61220261A (en) | Method and apparatus for exciting subject zone of sample surface | |
| US2986634A (en) | Method of examining the quality of electron-optical images and devices for carrying out this method | |
| JPS6212624B2 (en) | ||
| JPH11224642A (en) | Electron beam exposure apparatus and electron beam exposure method | |
| JP2000182937A (en) | Charged particle beam writing system | |
| JPS6068542A (en) | Ion implantation device | |
| JPH06310082A (en) | Beam orbit restoring method in ion implanting device | |
| JP2001099815A (en) | Particle beam magnetic moment analyzer | |
| JPS6355842A (en) | Beam alignment of charged particle beam device | |
| JPH1050244A (en) | Processing circuit for beam detection signal | |
| JPS62139323A (en) | Control of ion beam dosage | |
| JPH01169861A (en) | ion micro analyzer |