JPH0428155A - 集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法 - Google Patents
集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法Info
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- 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
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- cpu
- diameter
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
法に関する。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
定する場合にも応用されている。
（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。
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。
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。
を使った場合にも発生する。
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。
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。
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。
ある。
（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。
、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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
位面積当たりのイオンビーム電流を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。
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。
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。
）・・・・・・・・・・・・・・・（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。
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。
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。
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。
イヤ等の直線部を有する遮蔽体を使用してもよい。
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。
る場合にも応用される。
（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。
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。
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
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
Claims (1)
- 集束された荷電粒子ビームを、直線部をもつ遮蔽体上
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048521A JPH0428155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2048521A JPH0428155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428155A true JPH0428155A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=12805661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2048521A Pending JPH0428155A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 集束荷電粒子ビームのビーム径測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013021215A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Canon Inc | ビーム計測装置、描画装置、および物品の製造方法 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048521A patent/JPH0428155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013021215A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Canon Inc | ビーム計測装置、描画装置、および物品の製造方法 |
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