JPS61190839A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
荷電粒子線装置Info
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- JPS61190839A JPS61190839A JP60029457A JP2945785A JPS61190839A JP S61190839 A JPS61190839 A JP S61190839A JP 60029457 A JP60029457 A JP 60029457A JP 2945785 A JP2945785 A JP 2945785A JP S61190839 A JPS61190839 A JP S61190839A
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- Japan
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- particle beam
- aperture
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
-
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- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
- H01J37/1471—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path for centering, aligning or positioning of ray or beam
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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、荷電粒子線を用いる装置すなわち荷電粒子線
装置に係り、特に荷電粒子線の軸位置を容易かつ確実に
検出したり、荷電粒子線の軸合せを自動的に行なう様に
した荷電粒子線装置に関する。
装置に係り、特に荷電粒子線の軸位置を容易かつ確実に
検出したり、荷電粒子線の軸合せを自動的に行なう様に
した荷電粒子線装置に関する。
［従来技術の説明］
荷電粒子を用いる装置では、一般に、荷電粒子発生源か
ら発生した荷電粒子ビームの最大電流密度を有する中心
部のみを絞りによって取り出した後、試料表面の所定位
置に照射する。ところが、実際の装置においては荷電粒
子発生源（電子銃またはイオン銃）の中心軸と絞りの中
心軸との機械的軸調整だけでは完全でなく、さらに荷電
粒子線の軸位置をより正確に検出し調整する必要がある
。
ら発生した荷電粒子ビームの最大電流密度を有する中心
部のみを絞りによって取り出した後、試料表面の所定位
置に照射する。ところが、実際の装置においては荷電粒
子発生源（電子銃またはイオン銃）の中心軸と絞りの中
心軸との機械的軸調整だけでは完全でなく、さらに荷電
粒子線の軸位置をより正確に検出し調整する必要がある
。
従来の調整方法は、試料近傍にファラデー・カップを設
け、荷電粒子発生源から発生した荷電粒子ビームの内、
絞りを通過した荷電粒子ビームの電流値をファラデー・
カップで測定し、その測定値が最大になる様に軸調整用
偏向コイル（アライメント・コイル）に流す直流電流で
調整していた。
け、荷電粒子発生源から発生した荷電粒子ビームの内、
絞りを通過した荷電粒子ビームの電流値をファラデー・
カップで測定し、その測定値が最大になる様に軸調整用
偏向コイル（アライメント・コイル）に流す直流電流で
調整していた。
または、荷電粒子ビームを試料表面に照射し、その照射
点より発生した二次電子や反射電子等を検出器で検出し
、その検出信号量が最大になる様に上記偏向コイルの直
流電流で荷電粒子線の軸を調整していた。
点より発生した二次電子や反射電子等を検出器で検出し
、その検出信号量が最大になる様に上記偏向コイルの直
流電流で荷電粒子線の軸を調整していた。
しかしながら、上記の軸合せ方法は、軸位置の検出を人
手によって行なわなければならないため、軸調整に時間
がかかり、また、一度調整しても時間が経過するとその
設定がずれる恐れもあって荷電粒子線の軸位置または照
射量を常に監視しなければならないという欠点を有して
いた。
手によって行なわなければならないため、軸調整に時間
がかかり、また、一度調整しても時間が経過するとその
設定がずれる恐れもあって荷電粒子線の軸位置または照
射量を常に監視しなければならないという欠点を有して
いた。
［発明の目的］
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
荷電粒子・線装置において、第１に荷電粒子線の軸ずれ
検出をより容易かつ確実に行なうことにあり、第２に荷
電粒子線の自動軸合せを実現することにある。
荷電粒子・線装置において、第１に荷電粒子線の軸ずれ
検出をより容易かつ確実に行なうことにあり、第２に荷
電粒子線の自動軸合せを実現することにある。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る荷電粒子装置の集束
系統図である。同図の装置においては、荷電粒子線源１
より発生した荷電粒子線３を陽極２で加速し、電子レン
ズ（コンデンサ・レンズ）４で集束する。その後、後述
する絞り６，８で上記荷電粒子Ｉ！３の軸ずれを検出し
、偏向！５．７でその軸ずれを補正し、対物レンズ９で
試料１０の表面上に集束させる。
系統図である。同図の装置においては、荷電粒子線源１
より発生した荷電粒子線３を陽極２で加速し、電子レン
ズ（コンデンサ・レンズ）４で集束する。その後、後述
する絞り６，８で上記荷電粒子Ｉ！３の軸ずれを検出し
、偏向！５．７でその軸ずれを補正し、対物レンズ９で
試料１０の表面上に集束させる。
第２図は、第１図の装置における自動軸合せ装置の説明
図であり、第１図の絞り６．８及び偏向器５．７の部分
を詳細に示した図である。
図であり、第１図の絞り６．８及び偏向器５．７の部分
を詳細に示した図である。
電子レンズ４（第１図）で集束された荷電粒子線３は、
４つの扇形片×１、ｘｌ′、Ｙｌ及びＹ＋’ に分割し
た絞り６に照射される。そして、各扇形片Ｘ＋ 、Ｘ＋
’ 、Ｙ＋ 、Ｙ＋ ’に荷電粒子線３の一部が流入
する。微小筒−流増幅器１５ではこの絞り６の扇形片の
夫々に流入した荷電粒子電流を増幅し、誤差増幅器１６
．１７に供給する。誤差増幅器１６．１７では、入力さ
れた２信号の差である誤差信号を出力する。すなわち、
誤差増幅器１６は扇形片Ｙ１とＹ＋’の夫々に流入する
荷電粒予電、流の差を出力し、一方、誤差増幅器１７は
扇形片×１とＸ＋’のそれぞれに流入する荷電粒子−電
流の差を出力する。偏向電流制御回路１１．１２では、
上記各誤差増幅器１６．１７の出ノｊ誤差信号が零にな
る様に、偏向器５の駆動電流を制御する。
４つの扇形片×１、ｘｌ′、Ｙｌ及びＹ＋’ に分割し
た絞り６に照射される。そして、各扇形片Ｘ＋ 、Ｘ＋
’ 、Ｙ＋ 、Ｙ＋ ’に荷電粒子線３の一部が流入
する。微小筒−流増幅器１５ではこの絞り６の扇形片の
夫々に流入した荷電粒子電流を増幅し、誤差増幅器１６
．１７に供給する。誤差増幅器１６．１７では、入力さ
れた２信号の差である誤差信号を出力する。すなわち、
誤差増幅器１６は扇形片Ｙ１とＹ＋’の夫々に流入する
荷電粒予電、流の差を出力し、一方、誤差増幅器１７は
扇形片×１とＸ＋’のそれぞれに流入する荷電粒子−電
流の差を出力する。偏向電流制御回路１１．１２では、
上記各誤差増幅器１６．１７の出ノｊ誤差信号が零にな
る様に、偏向器５の駆動電流を制御する。
仮りに、荷電粒子線３が絞り６の扇形片×１方向へずれ
を生じていた場合、この扇形片×１に流入する電流は扇
形片Ｘ＋’ に流入する電流に比較して多く流れ、誤差
増幅器１７では例えば正の誤差信号を出力することにな
る。偏向電流制御回路１１では荷電粒子線３を扇形片Ｘ
＋’ の方向に偏向する様に、そして、誤差増幅器１７
の出力する誤差信号が零になる様に、偏向器５の電流を
制御する。
を生じていた場合、この扇形片×１に流入する電流は扇
形片Ｘ＋’ に流入する電流に比較して多く流れ、誤差
増幅器１７では例えば正の誤差信号を出力することにな
る。偏向電流制御回路１１では荷電粒子線３を扇形片Ｘ
＋’ の方向に偏向する様に、そして、誤差増幅器１７
の出力する誤差信号が零になる様に、偏向器５の電流を
制御する。
これにより荷電粒子線３の軸を較り６の中心に合せるこ
とができる。Ｙ＋ 、Ｙ＋ ’方向に対しても同様にし
て自動的に軸合せを行なうことができる。
とができる。Ｙ＋ 、Ｙ＋ ’方向に対しても同様にし
て自動的に軸合せを行なうことができる。
しかしながら、第３図に示す様に、偏向器５と絞り６だ
【プで荷電粒子線を絞り６の中心に合せても荷電粒子線
３の軸が傾斜する場合がある。そのため、ここでは、次
に二段目の偏向器７と較り８（ｆｆｉＩ形片×２、×２
′、Ｙ２及びＹ２′）により一段目の軸合せと同様にし
て傾斜した荷電粒子線３の軸補正を行なっている。
【プで荷電粒子線を絞り６の中心に合せても荷電粒子線
３の軸が傾斜する場合がある。そのため、ここでは、次
に二段目の偏向器７と較り８（ｆｆｉＩ形片×２、×２
′、Ｙ２及びＹ２′）により一段目の軸合せと同様にし
て傾斜した荷電粒子線３の軸補正を行なっている。
［実施例の変形例］
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば、前記実施例に
おいては絞り６，８と偏向器５．７とを組合せてなる上
記自動軸合せ装置をコンデンサ・レンズ４と対物レンズ
９の中間に設けているが、この装置をコンデンサ・レン
ズの前段に設けることによって、さらに精度の良い荷電
粒子線の軸合せが可能となる。
変形して実施することができる。例えば、前記実施例に
おいては絞り６，８と偏向器５．７とを組合せてなる上
記自動軸合せ装置をコンデンサ・レンズ４と対物レンズ
９の中間に設けているが、この装置をコンデンサ・レン
ズの前段に設けることによって、さらに精度の良い荷電
粒子線の軸合せが可能となる。
また、前記実施例においては、荷電粒子線の偏向を磁界
型偏向器で行なっているが、静電型偏向器でも同様の効
果が得られる。
型偏向器で行なっているが、静電型偏向器でも同様の効
果が得られる。
［発明の効果Ｊ
以上説明した様に本発明によれば、荷電粒子線が通過す
る絞りを電気的に複数個に分割して各分割片に流入する
荷電粒子電流を比較して軸ずれを検出する様にしている
ため、荷電粒子線の軸ずれを容易かつ精度良く検出する
ことができる。また、特に上記実施例に示す様にコンデ
ンサ・レンズと対物レンズの中間に、軸合せ用偏向器と
電気的に複数に分割した絞りを二段に設け、分割した絞
りに流入する荷電粒子線による電流を検出して対向する
分割片の電流の差が零になる様に偏向制御回路で偏向器
を駆動することにより、荷電粒子線の軸ずれを自動的に
補正することができる。
る絞りを電気的に複数個に分割して各分割片に流入する
荷電粒子電流を比較して軸ずれを検出する様にしている
ため、荷電粒子線の軸ずれを容易かつ精度良く検出する
ことができる。また、特に上記実施例に示す様にコンデ
ンサ・レンズと対物レンズの中間に、軸合せ用偏向器と
電気的に複数に分割した絞りを二段に設け、分割した絞
りに流入する荷電粒子線による電流を検出して対向する
分割片の電流の差が零になる様に偏向制御回路で偏向器
を駆動することにより、荷電粒子線の軸ずれを自動的に
補正することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る荷電粒子装置の荷電
粒子集束系統図、 第２図は、第１図の装置における自動軸合せ装置の概略
図、 第３図は荷電粒子ビームが軸ずれを生じている場合の補
正の様子を示す説明図である。 １：フィラメント、２ニアノード、３：荷電粒子線ビー
ム、４：′Ｒ子レンズ、５．７：軸合せ用偏向コイル、
６，８：絞り、Ｘ＋ ＋ Ｘ＋ ’ ＋ Ｙ＋ ＊Ｙ＋
’ ＋ Ｘ２ ＊ Ｘ２’ ＊ Ｙ２ ＋ Ｙ２’
二ｍ形片（分割片）、９：対物レンズ、１０：試料、
１１．１３：Ｘ軸方向偏向電流制御回路、１２．１４：
￥軸方向偏向電流制御回路、１５：微小電流増幅器、
１６〜１９：差動増幅器。 図面の浄書（内存に変更なし） 第１図 第２Ｆｌ！Ｊ 第３図 手続補正型（１劃 昭和６０年４月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和６０年 特 許 願 第２９４５７号２、発明の名
称 荷電粒子線装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 東京都大田区下丸子３−３０−２名 称 （１
００）キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 ４、代理人 〒１０５
粒子集束系統図、 第２図は、第１図の装置における自動軸合せ装置の概略
図、 第３図は荷電粒子ビームが軸ずれを生じている場合の補
正の様子を示す説明図である。 １：フィラメント、２ニアノード、３：荷電粒子線ビー
ム、４：′Ｒ子レンズ、５．７：軸合せ用偏向コイル、
６，８：絞り、Ｘ＋ ＋ Ｘ＋ ’ ＋ Ｙ＋ ＊Ｙ＋
’ ＋ Ｘ２ ＊ Ｘ２’ ＊ Ｙ２ ＋ Ｙ２’
二ｍ形片（分割片）、９：対物レンズ、１０：試料、
１１．１３：Ｘ軸方向偏向電流制御回路、１２．１４：
￥軸方向偏向電流制御回路、１５：微小電流増幅器、
１６〜１９：差動増幅器。 図面の浄書（内存に変更なし） 第１図 第２Ｆｌ！Ｊ 第３図 手続補正型（１劃 昭和６０年４月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和６０年 特 許 願 第２９４５７号２、発明の名
称 荷電粒子線装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 東京都大田区下丸子３−３０−２名 称 （１
００）キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 ４、代理人 〒１０５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、荷電粒子線を、絞りを介して所定位置に照射する荷
電粒子線装置において、上記絞りを複数の扇形片に分割
するとともに、各扇形片に上記荷電粒子線が衝突して発
生する各電流値を基に上記荷電粒子線の軸ずれを検出す
る手段を設けたことを特徴とする荷電粒子線装置。 ２、前記荷電粒子線の軸ずれ検出手段が、前記絞りの各
扇形片に流入する荷電粒子線により発生する電流をそれ
ぞれ増幅する複数の微小電流増幅器と、各増幅器の出力
を比較してこれらの出力の差を検出する誤差増幅器とを
備え、この誤差増幅器の出力を軸ずれ検出信号として出
力する特許請求に範囲第１項記載の荷電粒子線装置。 ３、荷電粒子線を、絞りを介して所定位置に照射する荷
電粒子線装置において、上記絞りを電気的に複数の扇形
片に分割するとともに、各扇形片に上記荷電粒子線が衝
突して発生する各電流値を基に上記荷電粒子線の軸ずれ
を検出する手段と、該検出手段の出力に基づいて上記荷
電粒子線を偏向する手段とを設け、上記荷電粒子線の軸
合せを自動的に行なう様にしたことを特徴とする荷電粒
子線装置。 ４、前記荷電粒子線の軸ずれ検出手段が、前記絞りの各
扇形片に流入する荷電粒子線により発生する電流をそれ
ぞれ増幅する複数の微小電流増幅器と、各増幅器の出力
を比較してこれらの出力の差を検出する誤差増幅器と、
誤差増幅器の誤差検出電圧が零になる様に前記偏向手段
を駆動する偏向制御回路とを具備する特許請求の範囲第
３項記載の荷電粒子線装置。 ５、荷電粒子線を、絞りを介して所定位置に照射する荷
電粒子線装置において、上記絞りを上記荷電粒子線の通
路に少なくとも二段に設けるとともに各絞りを電気的に
複数の扇形片に分割し、さらに、各絞りに対応して、そ
の絞りの各扇形片に上記荷電粒子線が衝突して発生する
各電流値を基に上記荷電粒子線の軸ずれを検出する手段
と、該検出手段の出力に基づいて上記荷電粒子線を偏向
する手段とを設けたことを特徴とする荷電粒子線装置。 ６、前記荷電粒子線の軸ずれ検出手段が、前記絞りの各
扇形片に流入する荷電粒子線により発生する電流をそれ
ぞれ増幅する複数の微小電流増幅器と、各増幅器の出力
を比較してこれらの出力の差を検出する誤差増幅器と、
誤差増幅器の誤差検出電圧が零になる様に前記偏向手段
を駆動する偏向制御回路とを具備する特許請求の範囲第
５項記載の荷電粒子線装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029457A JPS61190839A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 荷電粒子線装置 |
| DE3605129A DE3605129C2 (de) | 1985-02-19 | 1986-02-18 | Ladungsträgerteilchen-Strahlvorrichtung |
| US07/170,052 US4939371A (en) | 1985-02-19 | 1988-03-16 | Charged particle beam device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029457A JPS61190839A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 荷電粒子線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190839A true JPS61190839A (ja) | 1986-08-25 |
Family
ID=12276630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60029457A Pending JPS61190839A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 荷電粒子線装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4939371A (ja) |
| JP (1) | JPS61190839A (ja) |
| DE (1) | DE3605129C2 (ja) |
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| JP2020136122A (ja) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | 株式会社荏原製作所 | 電子線照射装置および電子ビームの位置合わせ方法 |
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