JPH05312962A - 荷電粒子線径計測方法 - Google Patents
荷電粒子線径計測方法Info
- Publication number
- JPH05312962A JPH05312962A JP12324092A JP12324092A JPH05312962A JP H05312962 A JPH05312962 A JP H05312962A JP 12324092 A JP12324092 A JP 12324092A JP 12324092 A JP12324092 A JP 12324092A JP H05312962 A JPH05312962 A JP H05312962A
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- JP
- Japan
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- waveform
- detected
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- beam diameter
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ビーム径測定にあたえる、ビーム走査中にビー
ムが揺れることに起因する誤差を排除する。 【構成】電子ビーム１は、偏向板２で偏向を受け、ナイ
フエッジ３上を走査する。ビームは、ファラディーカッ
プ４で検出され、増幅器６で増幅する。偏向制御系５か
ら同期信号を信号演算部７で受け走査加算平均等の演算
を行いビーム径を表示系８に表示する。検出波形の波高
の半値レベルを与える時間軸座標点を原点に定め、また
は、基準波形と検出波形の一次微分の最大値を与える時
間軸座標点を座標系の原点として決め、前記原点の座標
系を基に、検出波形や、基準波形と、検出波形と基準波
形との偏差を加算平均する。
ムが揺れることに起因する誤差を排除する。 【構成】電子ビーム１は、偏向板２で偏向を受け、ナイ
フエッジ３上を走査する。ビームは、ファラディーカッ
プ４で検出され、増幅器６で増幅する。偏向制御系５か
ら同期信号を信号演算部７で受け走査加算平均等の演算
を行いビーム径を表示系８に表示する。検出波形の波高
の半値レベルを与える時間軸座標点を原点に定め、また
は、基準波形と検出波形の一次微分の最大値を与える時
間軸座標点を座標系の原点として決め、前記原点の座標
系を基に、検出波形や、基準波形と、検出波形と基準波
形との偏差を加算平均する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線描画装置等、荷
電粒子線のビーム径の制御を必要とする装置に特に有用
な荷電粒子線径計測方法に関する。
電粒子線のビーム径の制御を必要とする装置に特に有用
な荷電粒子線径計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビーム径を測定するには、ナイフエッジ
状の鋭いビーム遮蔽物上をビームで走査したとき、検出
器で得られる検出波形の演算処理を行い、ビーム径を求
めていた。
状の鋭いビーム遮蔽物上をビームで走査したとき、検出
器で得られる検出波形の演算処理を行い、ビーム径を求
めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】走査ビームの検出波形
は、以下の原因により揺らぎ、ビーム径測定誤差にな
る。
は、以下の原因により揺らぎ、ビーム径測定誤差にな
る。
【０００４】１．ビームの電流ノイズによる信号強度変
化。
化。
【０００５】２．外部交流磁場の偏向作用によるビーム
位置ずれ。
位置ずれ。
【０００６】３．ナイフエッジ遮蔽物加工精度が有限、
透過散乱粒子の排除に限界がある。 ４．外部振動の影響によるビーム位置ずれ。
透過散乱粒子の排除に限界がある。 ４．外部振動の影響によるビーム位置ずれ。
【０００７】５．信号処理系の電源ノイズによる信号強
度変化。
度変化。
【０００８】６．レンズ電源ノイズによるビーム位置ず
れ。
れ。
【０００９】従来技術においては、上記、１．５．に対
しては検出強度に起因する誤差でビーム走査回数を増や
すことによって、３．に対してはナイフエッジの形状を
工夫する等によって測定誤差を少なくした。しかし、
２．４．６に対処する良い方法が無かった。
しては検出強度に起因する誤差でビーム走査回数を増や
すことによって、３．に対してはナイフエッジの形状を
工夫する等によって測定誤差を少なくした。しかし、
２．４．６に対処する良い方法が無かった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】特に上記、２．４．６
は、ビーム走査中にビームが揺れることに起因する。ビ
ーム径測定にあたえるこの誤差を排除するために、ナイ
フエッジ状遮蔽物のエッジ部分をビームで走査したとき
得られる検出波形を解析するにあたり、検出波形の波高
の半値レベルを与える時間軸座標点を原点に定め、時間
軸座標系をシフトした。この操作を各走査ごとに行い、
この校正した時間軸座標系で検出波形を加算して加算検
出波形とする。この加算検出波形を用いてビーム径を換
算する。または、解析するにあたり基準波形を設けた。
基準波形と検出波形の一次微分を求め、最大値の時間軸
座標点を原点に時間座標系を定め基準波形からの検出波
形の偏差を求めた。別に許容量を設け、偏差を許容量と
比較しビーム情報として使うデータに制限を与えた。こ
の偏差を各走査ごとに求め有効な偏差を加算平均する。
加算平均した平均偏差を基準波形に前記原点座標系のも
とに加える。この波形を新ためて基準波形とし、基準波
形を用いてビーム径を換算する。
は、ビーム走査中にビームが揺れることに起因する。ビ
ーム径測定にあたえるこの誤差を排除するために、ナイ
フエッジ状遮蔽物のエッジ部分をビームで走査したとき
得られる検出波形を解析するにあたり、検出波形の波高
の半値レベルを与える時間軸座標点を原点に定め、時間
軸座標系をシフトした。この操作を各走査ごとに行い、
この校正した時間軸座標系で検出波形を加算して加算検
出波形とする。この加算検出波形を用いてビーム径を換
算する。または、解析するにあたり基準波形を設けた。
基準波形と検出波形の一次微分を求め、最大値の時間軸
座標点を原点に時間座標系を定め基準波形からの検出波
形の偏差を求めた。別に許容量を設け、偏差を許容量と
比較しビーム情報として使うデータに制限を与えた。こ
の偏差を各走査ごとに求め有効な偏差を加算平均する。
加算平均した平均偏差を基準波形に前記原点座標系のも
とに加える。この波形を新ためて基準波形とし、基準波
形を用いてビーム径を換算する。
【００１１】
【作用】検出波形の波高の半値レベルを与える時間軸座
標点を座標系の原点に決めることは、または、基準波形
と検出波形の一次微分の最大値を与える時間軸座標点を
座標系の原点として決めることは、ビーム走査線上のナ
イフエッジ端点を走査毎に基準点として定めることで、
ビームが走査中に揺れることや、ビーム走査開始点がバ
ラツクことや、ナイフエッジのエッジ精度のバラツキに
よる、時間軸座標系に含まれる誤差を排除することが出
来る。
標点を座標系の原点に決めることは、または、基準波形
と検出波形の一次微分の最大値を与える時間軸座標点を
座標系の原点として決めることは、ビーム走査線上のナ
イフエッジ端点を走査毎に基準点として定めることで、
ビームが走査中に揺れることや、ビーム走査開始点がバ
ラツクことや、ナイフエッジのエッジ精度のバラツキに
よる、時間軸座標系に含まれる誤差を排除することが出
来る。
【００１２】つまり、ここで決めた時間座標系で加算平
均した検出波形や、加算平均した偏差量を基準波形に加
えるとランダムな誤差を排除したビーム情報になる。
均した検出波形や、加算平均した偏差量を基準波形に加
えるとランダムな誤差を排除したビーム情報になる。
【００１３】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。電子ビーム
１は、偏向板２で偏向を受け、ナイフエッジ３上を走査
する。ビームは、ファラディーカップ４で検出され、増
幅器６で増幅する。偏向制御系５から同期信号を信号演
算部７で受け走査加算平均等の演算を行いビーム径を表
示系８に表示する。
１は、偏向板２で偏向を受け、ナイフエッジ３上を走査
する。ビームは、ファラディーカップ４で検出され、増
幅器６で増幅する。偏向制御系５から同期信号を信号演
算部７で受け走査加算平均等の演算を行いビーム径を表
示系８に表示する。
【００１４】一般的に、検出波形の取り込みは、一回の
走査時間を分割し、この分割時間内に検出される電流強
度を順番にメモリーに蓄えて行われる。これを検出順番
を横軸として検出強度を縦軸にプロットした分布が検出
波形となる。Ｎ本走査した場合、この検出波形のｋ番目
の波形をＷki(t）とすると、この波形には、真のビーム
情報ｄkiと検出強度のランダムな変化によるビーム径誤
差εkiを含む。また、検出順番ｔkiには、ビーム走査中
にビームが揺れることによるランダムな影響によるビー
ム径誤差δkiが含まれる。
走査時間を分割し、この分割時間内に検出される電流強
度を順番にメモリーに蓄えて行われる。これを検出順番
を横軸として検出強度を縦軸にプロットした分布が検出
波形となる。Ｎ本走査した場合、この検出波形のｋ番目
の波形をＷki(t）とすると、この波形には、真のビーム
情報ｄkiと検出強度のランダムな変化によるビーム径誤
差εkiを含む。また、検出順番ｔkiには、ビーム走査中
にビームが揺れることによるランダムな影響によるビー
ム径誤差δkiが含まれる。
【００１５】ｋ番目の検出波形Ｗk(t)は、検出強度と検
出順番の識別を持つ一定時間幅の積に成る。つまり、
出順番の識別を持つ一定時間幅の積に成る。つまり、
【００１６】
【数１】
【００１７】この式を展開すると、
【００１８】
【数２】
【００１９】この式の第１項目が真のビーム情報で、第
２項目と第３項目は、ランダムな影響による誤差であ
る。走査本数分加算平均すると第２項目が消去できる。
第３項目を消去するには、走査毎にランダムに変わる真
の座標原点をなんらかの方法で求めればよい。方法とし
て検出波形の波高の半分を与える順番を、または、検出
波形の一次微分の最大値を与える順番を原点とする。
２項目と第３項目は、ランダムな影響による誤差であ
る。走査本数分加算平均すると第２項目が消去できる。
第３項目を消去するには、走査毎にランダムに変わる真
の座標原点をなんらかの方法で求めればよい。方法とし
て検出波形の波高の半分を与える順番を、または、検出
波形の一次微分の最大値を与える順番を原点とする。
【００２０】本発明では、検出波形Ｗk(t)は、分割時間
の順番ｉ＝１・・・・ｍ、この分割時間内の電流強度を要素
電流Ｗki(ti)とすると
の順番ｉ＝１・・・・ｍ、この分割時間内の電流強度を要素
電流Ｗki(ti)とすると
【００２１】
【数３】
【００２２】と表せる。ｋ番目の検出波形の波高の半分
を与える分割順番をｔ0 とすると（図２）、これを横軸
座標系の原点として決めると、各要素電流は
を与える分割順番をｔ0 とすると（図２）、これを横軸
座標系の原点として決めると、各要素電流は
【００２３】
【数４】
【００２４】と表せる（図４）。この座標系で各検出波
形の加算を行い平均値を求めると
形の加算を行い平均値を求めると
【００２５】
【数５】
【００２６】成る。この結果は、ランダムな影響による
誤差が取り除かれている。
誤差が取り除かれている。
【００２７】この加算平均化された検出波形を用いてビ
ーム径を求めれば、ランダムな誤差が除外された結果を
得ることが出来る。
ーム径を求めれば、ランダムな誤差が除外された結果を
得ることが出来る。
【００２８】また別の本発明では、基準波形Ｗ0(t)は、
分割時間の順番ｉ＝１・・・ｍ、この分割時間内の電流
強度を要素電流Ｗ0i(ti)とすると
分割時間の順番ｉ＝１・・・ｍ、この分割時間内の電流
強度を要素電流Ｗ0i(ti)とすると
【００２９】
【数６】
【００３０】と表せる。基準波形の一次微分の最大値を
与える分割順番をｔ0 すると（図３）
与える分割順番をｔ0 すると（図３）
【００３１】
【数７】
【００３２】となる。この分割順番を横軸座標系の原点
として決めると、各要素電流は
として決めると、各要素電流は
【００３３】
【数８】
【００３４】と表せる（図４）。同様にｋ番目の検出波
形Ｗk(t）は、分割時間の順番ｉ＝１・・・ｍ、この分
割時間内の電流強度を要素電流Ｗki(ti)とすると
形Ｗk(t）は、分割時間の順番ｉ＝１・・・ｍ、この分
割時間内の電流強度を要素電流Ｗki(ti)とすると
【００３５】
【数９】
【００３６】と表せる。検出波形の一次微分の最大値を
与える分割順番をｔ0 とすると
与える分割順番をｔ0 とすると
【００３７】
【数１０】
【００３８】となる。この分割順番を横軸座標系の原点
として決めると、各要素電流は
として決めると、各要素電流は
【００３９】
【数１１】
【００４０】と表せる。
【００４１】偏差△Ｗki(ti)を、
【００４２】
【数１２】
【００４３】と定義する（図５）。また、偏差許容量を
δとして、許容量外のデータを含む走査波形を除外し、
残りを有効データとして偏差の加算平均ΔＷi(ti）は
(図６)、
δとして、許容量外のデータを含む走査波形を除外し、
残りを有効データとして偏差の加算平均ΔＷi(ti）は
(図６)、
【００４４】
【数１３】
【００４５】となる。
【００４６】ランダムな誤差要因が排除された検出波形
Ｗ(t）は、偏差の加算平均値を基準波形に加えると
Ｗ(t）は、偏差の加算平均値を基準波形に加えると
【００４７】
【数１４】
【００４８】求まる。これを、新ためて基準波形とす
る。Ｗ0(t）＝Ｗ(t)この基準波形を用いてビーム径を求
めるとランダムな誤差を排除した結果を得る。
る。Ｗ0(t）＝Ｗ(t)この基準波形を用いてビーム径を求
めるとランダムな誤差を排除した結果を得る。
【００４９】
【発明の効果】ここで決めた時間座標系で加算平均した
検出波形や、加算平均した偏差量を基準波形に加えると
ランダムな誤差を排除したビーム情報になる。つまり、
検出波形の信号強度変化、ビームが走査中のビーム揺
れ、ビーム走査開始点のバラツキ等、ランダムな誤差要
因を排除することが出来るので、確度の高いデータを得
ることができる。
検出波形や、加算平均した偏差量を基準波形に加えると
ランダムな誤差を排除したビーム情報になる。つまり、
検出波形の信号強度変化、ビームが走査中のビーム揺
れ、ビーム走査開始点のバラツキ等、ランダムな誤差要
因を排除することが出来るので、確度の高いデータを得
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】半値レベルの基準点ｔ0 を示す図である。
【図３】一次微分の基準点ｔ0 を示す図である。
【図４】加算検出波形を示す図である。
【図５】基準波形を用いた方法を示す図である。
【図６】加算検出波形を示す図である。
１…電子ビーム、２…偏向器、３…ナイフエッジ、４…
ファラディーカップ、５…偏向制御系、６…増幅器、７
…加算演算器、８…表示系。
ファラディーカップ、５…偏向制御系、６…増幅器、７
…加算演算器、８…表示系。
Claims (2)
- 【請求項１】ナイフエッジ状の鋭いビーム遮蔽物と該遮
蔽物上をビームで走査する手段とビームを検出する検出
器とビームを制御，解析する装置から成るビーム径測定
装置において、複数回、前記遮蔽物のエッジをビームで
走査し、この時発生した走査領域を走査したビームの情
報を検出器で検出し、この検出波形を演算処理を実行
し、基準点を定め座標原点とし、該座標原点を各走査ご
とに求め、その座標系で検出波形の加算を行い平均化し
た検出波形を用いて行うことを特徴とする荷電粒子線径
計測方法。 - 【請求項２】前記基準点をナイフエッジのエッジとする
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線径計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324092A JPH05312962A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 荷電粒子線径計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12324092A JPH05312962A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 荷電粒子線径計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312962A true JPH05312962A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14855674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12324092A Pending JPH05312962A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 荷電粒子線径計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312962A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271459A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-08 | Jeol Ltd | ビームの測定方法 |
| US6734437B2 (en) | 2002-02-26 | 2004-05-11 | Jeol Ltd. | System and method for electron beam irradiation |
| US8870782B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Pulse wave analyzer and blood pressure estimator using the same |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12324092A patent/JPH05312962A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271459A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-08 | Jeol Ltd | ビームの測定方法 |
| US6734437B2 (en) | 2002-02-26 | 2004-05-11 | Jeol Ltd. | System and method for electron beam irradiation |
| US8870782B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-10-28 | Denso Corporation | Pulse wave analyzer and blood pressure estimator using the same |
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