CS232450B1

CS232450B1 - Optical system for watching of electron beam in vacuum

Info

Publication number: CS232450B1
Application number: CS837241A
Authority: CS
Inventors: Armin Delong; Jan Fiser
Original assignee: Armin Delong; Jan Fiser
Priority date: 1983-10-04
Filing date: 1983-10-04
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS724183A1

Abstract

Podstatou soustavy je vstupní optický hranol (3), jehož vstupní stěna je opatřena acintilační destičkou (1), přičemž za jeho výstupní stěnou v optické ose je umístěna plenparalelnl destička (6) oddělující vakuový prostor, -a za ní vstupní objektiv (5), záměrná destička· (7), výstupní objektiv (8) n výstupní hranol (9) s okulárem (10). Optická soustava je výhodná pro elektronově optická přístroje, zejména pro elektronový lltograf.The essence of the system is an input optical prism (3), the input wall of which is provided with an acintillation plate (1), the diaphragm plate (6) separating the vacuum space behind the outlet wall in the optical axis, and the input lens (5) behind it. intentional plate · (7), output lens (8) n output prism (9) with eyepiece (10). The optical system is advantageous for electron optical devices, in particular for electron beam graphs.

Description

Vynález se týká konstrukčního uspořádání optická soustavy pro pozorování elektronového svazku ve vakuu v elektronově optických zařízeních, zejména v elektronovém litografu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical arrangement for observing an electron beam under vacuum in electron optical devices, in particular an electron beam lithograph.

Tvarovaný svazek elektronů procházející elektromagnetickou projekční soustavou je nutné přesně zaostřit na povrch preparátu. Současně je nutné mít možnost určit polohu a korigovat úhlové natočení tohoto svazku, vzniklé průchodem elektronů elektromagnetickou projekční soustavou. U přístrojů, které jsou určeny k expozici prováděnou přímo na neprůhledný substrát elektronovým svazkem je velice obtížné seřídit projekční soustavu složenou Z elektromagnetických prvků a přesné zaostřední této soustavy na preparát. Prakticky znamená provést expozici na substrát, tento z vakuové komory vyjmout, vyvolat a posoudit kvalitu expozice. Následovalo by nestaveni na nové hodnoty projekční soustavy a postup by se musel maohokrát opakovat. Nastavení projekční soustavy by bylo možno provést vizuálně pomocí optického zařízeni, umožňujícího pozorovat zviditelněný, zvětšený obraz elektronového tvarovaného svazku z velké vzdálenosti od jeho osy, bez porušení vakua v komoře projekční soustavy a v místě, kde mé obsluha možnost provádět nutné korekce projekční soustavy. Zařízení tohoto druhu není však běžně známé.The shaped electron beam passing through the electromagnetic projection system must be precisely focused on the specimen surface. At the same time, it is necessary to be able to determine the position and correct the angular rotation of this beam caused by the passage of electrons through the electromagnetic projection system. For devices that are designed to be exposed directly to an opaque substrate by an electron beam, it is very difficult to adjust the projection system consisting of electromagnetic elements and precisely concentrate the system on the specimen. Practically, it involves exposure to the substrate, removing it from the vacuum chamber, inducing and assessing the quality of the exposure. There would be no build on the new values of the projection system and the procedure would have to be repeated many times. The adjustment of the projection system could be done visually by means of an optical device allowing to observe a visible, enlarged image of the electron beam formed from a long distance from its axis, without breaking the vacuum in the projection chamber and at the point where my operator can make the necessary corrections to the projection system. However, a device of this kind is not commonly known.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje optická soustava určená k pozorováni elektronového svazku, jejíž podstatou je, že je tvořena vstupním optickým hranolem, jehož vstupní stěna je opatřena scintilační destičkou, přičemž za jeho výstupní stěnou v optické ose je umístěna planparalelní destička, oddělující vakuový prostor, a za ní vstupní objektiv, záměrná destička, výstupní objektiv a výstupní optický hranol s okulérem.These previous drawbacks are overcome by an optical system for observing an electron beam, which consists in that it consists of an inlet prism whose entrance wall is provided with a scintillation plate, with a planar parallel plate separating the vacuum space behind its outlet wall in the optical axis. input lens, reticle, output lens and optical prism with eyepiece.

Hlavní předností řešení podle vynálezu je přenos zvětšeného optického obrazu elektronového svazku na optimální místo pro pozorování, možnost zaostření obrazu, snadná změna zvětšení řešená výměnou okuléru, možnost provést přesné určení velikosti stopy elektronového svazku a jeho natočení polohy. Výhodou je jednoduchá konstrukce, minimální počet optických členů a snadné nastavení. Zařízení umožňuje i dlouhodobé pozorování bez přílišné únavy obsluhy.The main advantage of the solution according to the invention is the transmission of the magnified optical image of the electron beam to the optimum observation point, the possibility of focusing the image, easy change of magnification solved by changing the eyepiece. The advantage is simple construction, minimal number of optical elements and easy adjustment. The device also allows long-term observation without excessive operator fatigue.

Vynález blíže objasní přiložené výkresy, kde na obr. 1 je Celkové uspóřádání, na obr.2 je tvar vyrytý na záměrné destičce a na obr. 3 je chod paprsků optickou soustavou.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a general arrangement, Fig. 2 shows the shape engraved on the reticle, and Fig. 3 shows the beam path through the optical system.

Optická eoustava určená k pozorování elektronového svazku ve vakuu zobrazená na obr. 1 se skládá ze scintilační destičky 1 sloužící k zviditelnění elektronového svazku 2» natmelené na vstupním optickém hranolu J. Celek je umístěn v ultravakuové nádobě £. Obraz je snímá vstupním objektivem 2i který je umístěn v trubce oddělené od ultravakuového prostoru optickou planparalelní skleněnou destičkou 6. Vstupní objektiv 2 promítá obraz ee zvětšením 1x na rytou záměrnou destičku 2, kterou je možno natáčet o 90 ° s přesností 10 úhlových mi» nut. Tvar obrazce, vyrytého na záměrné destičce 2 obr. 2 je navržen tak, aby bylo možno snadno odečíst odchylku elektronového svazku od optické osy, jeho ortogonalitu, v případě požadavku, velikost jeho stopy na scintilační destičce 1, tím určit zvětšení projekční elektromagnetické soustavy a natočení obrazce elektronového svazku vzniklé jeho průchodem elektromagnetickými optickými Členy. Výstupní objektiv 8 promítá obraz přes výstupní hranol 2 do okuláru 10. který je výměnný, čímž je umožněno měnit zvětšení optické soustavy podle potřeby. Okulár 10 je upevněn na trubce 11. umožňující zaostření obrazu na sítnici oka pozorovatele. Záměrná destička 2 j® osvětlena nepřímým rozptýleným světlem .£2, které umožní odečtení potřebných údajů rozměru, polohy a natočení elektronového svazku i na tmavém pozadí.The optical system for observing the electron beam under vacuum shown in FIG. 1 consists of a scintillation plate 1 used to visualize the electron beam 2 bonded to the input optical prism J. The assembly is located in an ultra-vacuum vessel 6. The image is scanned by an input lens 2i which is located in a tube separated from the ultravacuum space by an optical planar parallel glass plate 6. The input lens 2 projects the image ee by magnifying 1x onto an engraved intentional plate 2 which can be rotated 90 ° to 10 angular minutes. The shape of the pattern engraved on the retention plate 2 of FIG. 2 is designed to readily read the deviation of the electron beam from the optical axis, its orthogonality, if desired, its trace size on the scintillation plate 1, thereby determining the magnification of the projection electromagnetic system and rotation electron beam patterns resulting from its passing through electromagnetic optical members. The output lens 8 projects the image through the output prism 2 into the eyepiece 10, which is replaceable, thereby allowing the magnification of the optical system to be varied as desired. The eyepiece 10 is mounted on a tube 11 allowing the image to be focused on the retina of the viewer's eye. The deliberate plate 2 is illuminated by indirect diffuse light, which allows reading of the required dimension, position and electron beam rotation data even on a dark background.

Optická soustava je určena na pozorování zviditelné tvarované stopy elektronového svazku v zařízeních, kde není možné seřízení elektromagnetické projekční soustavy přímým pozorováním na stínítku, kde je nutná kontrola polohy a natočení tvarovaného elektronového svazku.The optical system is intended for observing the visible shaped electron beam trace in devices where it is not possible to adjust the electromagnetic projection system by direct observation on the screen where the position and rotation of the shaped electron beam is necessary.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An optical system for observing an electron beam under vacuum, characterized in that it consists of an optical prism (3), the input wall of which is provided with a scintillation plate (1), and a planar parallel plate (6) separating its output wall in the optical axis. vacuum space, followed by an input lens (5), a reticle (7), an output lens (8), and an optical prism (9) with an eyepiece (10).