JP2000268756A - 荷電ビーム装置および荷電ビームの制御方法 - Google Patents

荷電ビーム装置および荷電ビームの制御方法

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JP2000268756A JP11067221A JP6722199A JP2000268756A JP 2000268756 A JP2000268756 A JP 2000268756A JP 11067221 A JP11067221 A JP 11067221A JP 6722199 A JP6722199 A JP 6722199A JP 2000268756 A JP2000268756 A JP 2000268756A
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cooling unit
temperature
unit
sample
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部 秀 昭 阿
Yuichiro Yamazaki
崎 裕一郎 山
Motosuke Miyoshi
好 元 介 三
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空中を浮遊する残留物を簡易な設備で効率
よく除去できる荷電ビーム装置を提供する。 【解決手段】 荷電ビーム装置は、パルス管冷凍機１１
と、冷凍機１１を制御する冷凍機制御部１３と、圧縮機
１４と、高圧用ロータリバルブ１５と、低圧用ロータリ
バルブ１６と、冷凍機１１に発生した振動を除去するア
クティブダンパ１７とを有する。真空容器２内の対物レ
ンズ６と試料８との間に冷却部１０を設けて、真空容器
２内の残留物を冷却部１０に吸着させるため、真空容器
２内の残留物の量を減らすことができ、測長ＳＥＭの測
長値の誤差が少なくなり、測定精度が向上する。また、
冷却部１０を冷却する冷凍機１１としてパルス管を用い
るため、構造を簡略化でき、小型化できるとともに、振
動を抑制できて測定精度が向上し、かつ、メインテナン
スも容易になり、ランニングコストを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡、測長
ＳＥＭ(Scanning Electron Microscopy)、欠陥検査装
置、荷電ビーム露光装置、集束イオンビーム装置（FIB:
Focused Ion Beam)、およびオージェ分析装置などの荷
電ビーム装置に関し、特に、真空中を浮遊する汚染物質
を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】荷電ビームを試料に照射する際、試料は
真空容器に収納する必要があるが、真空容器内部には様
々な残留物が存在しており、真空の劣化やビーム照射汚
染を引き起こす原因となっている。真空容器中に試料を
入れた際に試料からは様々な物質が放出される。例え
ば、微細パターンを露光する際にウェーハに塗布するレ
ジストからは、水やハイドロカーボン系分子が放出され
る。レジストだけでなくエッチング後のウェーハからも
放出される場合がある。さらに、荷電ビームを試料に照
射すると、荷電ビームと試料表面の物質とが反応して真
空中に残留物として放出される。その他に、試料を大気
中にさらした際に試料表面に付着した物質が真空容器内
に持ち込まれる可能性がある。このようにして試料から
放出した物質は真空中を浮遊しており、さらには真空容
器内壁に付着するおそれがある。
【０００３】真空容器には、前述の試料からの残留物の
ほかにも、Ｏリングや真空グリース、樹脂、配線などの
残留物の発生源となる箇所が存在する。これらに含まれ
るハイドロカーボン系分子などは真空容器を長時間真空
放置しても除去することは不可能である。
【０００４】このような真空の劣化やビーム照射汚染を
引き起こす残留物を低減する一手法として、コールドト
ラップによる冷却が提案されている。コールドトラップ
とは、残留物を除去したい箇所に設置された冷却部を冷
却し、真空中に存在する残留物を冷却部に吸着させるも
のである。この種のコールドトラップを利用した従来の
冷却システムでは、液体窒素などの冷却材を充填または
循環させることにより冷却部を冷却していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却部
の冷却温度を一定に保つには、常に冷却材を補充しなけ
ればならず、ランニングコストが高くなる。また、冷却
材を補充するには、デュワーやボンベなどの容器を頻繁
に交換する必要があり、作業者の負担が大きくなる。特
に、充填式の場合には、時間の経過とともに冷却部の温
度が上昇するため、作業中に残留物の吸着性能が低下
し、十分な残留物の低減効果が得られず、頻繁に冷却材
を充填する必要がある。
【０００６】また、上述した従来の冷却システムでは、
冷却材を充填しておくデュワーやボンベ、装置内に冷却
材を導く真空断熱配管、使用後の冷却材を排気するため
の加熱器、および結露などによる環境汚染を防止するキ
ャビネットなどの周辺設備が必要であり、システムが大
がかりになってしまう。さらに、液化した物質を冷却材
として使用する場合、冷却部の温度の応答速度が遅いこ
とから、温度が安定するまでに長時間を要する。
【０００７】以上の理由で、冷却部を常時冷却してコー
ルドトラップを連続使用することは従来は困難であっ
た。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、真空中を浮遊する残留物を簡
易な設備で効率よく除去できる荷電ビーム装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、荷電ビーム光学系と、前記
荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射するか、あ
るいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向手段
と、前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、前記光学鏡筒
に接続され試料を載置する試料台を収納する真空容器
と、を備えた荷電ビーム装置において、真空容器内に存
在する残留物を吸着する冷却部と、前記冷却部を冷却す
る極低温冷凍機と、前記極低温冷凍機に発生した振動を
除去するアクティブダンパと、前記アクティブダンパを
制御するアクティブダンパ制御部と、を備える。
【００１０】請求項１の発明では、極低温冷凍機に発生
した振動を除去するアクティブダンパを設けるため、荷
電ビームずれが起きなくなり、高性能の荷電ビーム装置
が得られる。
【００１１】請求項２の発明は、荷電ビーム光学系と、
前記荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射する
か、あるいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向
手段と、前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、前記光学
鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納する真空容
器と、を備えた荷電ビーム装置において、真空容器内に
存在する残留物を吸着する冷却部と、前記冷却部を冷却
する極低温冷凍機と、を備え、前記極低温冷凍機は、圧
力振動を用いてピストン運動と同様の挙動を行うガスを
収容したパルス管を有し、前記パルス管内のガスの膨張
により前記冷却部を冷却する。
【００１２】請求項２の発明では、パルス管内のガスの
膨張により冷却部を冷却するため、振動を発生させるこ
となく冷却部を冷却できる。
【００１３】請求項３の発明では、さらにアクティブダ
ンパを設けるため、極低温冷凍機に発生した振動をより
確実に除去できる。
【００１４】請求項４の発明では、冷却部の温度が予め
定めた基準温度になるように温度制御を行うため、残留
物を最も効率よく吸着できる温度に冷却部を設定するこ
とができる。
【００１５】請求項５の発明では、残留物の種類によ
り、冷却部への最適な吸着温度が異なることに着目し
て、残留物の種類を特定して、特定した残留物に応じた
温度に冷却部を設定するため、残留物を効率よく冷却部
に吸着させることができる。
【００１６】請求項６の発明では、光学鏡筒と真空容器
内の複数箇所に冷却部を設けるため、残留物の絶対量を
減らすことができる。
【００１７】請求項７の発明は、荷電ビーム光学系と、
前記荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射する
か、あるいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向
手段と、前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、前記光学
鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納する真空容
器と、を備えた荷電ビーム装置の制御方法において、真
空容器内に存在する残留物を、極低温冷凍機により冷却
される冷却部に吸着させ、前記極低温冷凍機に発生した
振動をアクティブダンパにより除去し、前記アクティブ
ダンパをアクティブダンパ制御部により制御する。
【００１８】請求項８の発明は、荷電ビームを、真空容
器内の試料面上の所望の位置に照射するか、あるいは試
料面上の所望の領域内で走査させる荷電ビーム装置の制
御方法において、前記光学鏡筒内あるいは前記真空容器
内に圧力振動を用いてピストン振動と同様の挙動を行う
ガスを収容したパルス管を有する冷却部を設け、前記パ
ルス管内のガスの膨張により前記冷却部を冷却すること
により、真空容器内に存在する残留物を前記冷却部に吸
着させる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る荷電ビーム装
置について、図面を参照しながら具体的に説明する。以
下では、荷電ビーム装置を測長ＳＥＭに適用した例につ
いて主に説明する。
【００２０】（第１の実施形態）図１は第１の実施形態
の測長ＳＥＭ(Critical Dimension SEM)の概略構成を示
すブロック図である。図１の測長ＳＥＭは、光学鏡筒１
と真空容器２を備えており、光学鏡筒１内には、電子銃
３と、コンデンサレンズ４と、絞り５と、対物レンズ６
と、二次電子検出器７とが設けられ、真空容器２内に
は、試料８を載置する試料台９と、後述する冷却部１０
および冷凍機１１と、熱電対１２とが設けられる。
【００２１】また、図１の測長ＳＥＭは、冷凍機１１を
制御する冷凍機制御部１３と、圧縮機１４と、高圧用ロ
ータリバルブ１５と、低圧用ロータリバルブ１６と、冷
凍機１１に発生した振動を除去するアクティブダンパ１
７とを有する。
【００２２】図１の測長ＳＥＭにおいて、電子銃３から
放出された電子ビームは、コンデンサレンズ４により集
束された後、絞り５により、所望の大きさのビーム形状
に成形される。絞り５を通過した電子ビームは、対物レ
ンズ６により集束された後、試料８上の所望の位置に照
射される。試料８から放射された二次電子は、二次電子
検出器７で検出される。
【００２３】図１の冷却部１０は、真空容器２内の試料
８の近傍に配置されており、電子ビームの行路近傍を浮
遊する残留物を吸着する。真空容器中に存在する残留物
としては、真空容器内壁や試料から放出される水やハイ
ドロカーボン系分子、さらには微小リークなどにより外
部から流入する空気（酸素や窒素）などが挙げられる。
【００２４】図２は冷却部１０の冷却原理を説明する図
である。本実施形態は、パルス管冷凍機１１を用いる点
に特徴がある。具体的には、本実施形態の冷凍機１１
は、図２に示すように、圧力振動を用いてピストン運動
と同様の挙動を行うガスを内部に収容したパルス管３１
と、蓄冷器３２と、流路抵抗３３，３４と、リザバー３
５とを有する。
【００２５】リザバー３５は、流路抵抗３４の作用によ
り、ほぼ一定の圧力に保持される。冷却部１０の外周に
はヘリウムガスなどの冷却材が封入された配管が取り付
けられ、これら配管を介して冷却部１０は蓄冷器３２と
パルス管３１の各低温端Ｌ１，Ｌ２に接続されている。
【００２６】パルス管３１内のガスは、高圧用ロータリ
バルブ１５と低圧用ロータリバルブ１６の開閉に応じて
ピストン運動と同様の挙動を行うため、ガスピストンと
呼ばれる。図２の冷却部１０は、ガスピストンの作用に
より冷却を行っている。
【００２７】図３は図２の冷却部１０の冷却工程を示す
フローチャートであり、以下、このフローチャートに基
づいて冷却部１０の冷却工程を順に説明する。まず、高
圧用ロータリバルブ１５を閉じて、低圧用ロータリバル
ブ１６を開くと、系内の圧力はほぼ低圧であるため、ガ
スピストンはパルス管３１の低温端Ｌ２に位置する（ス
テップＳ１）。
【００２８】次に、低圧用ロータリバルブ１６を閉じて
高圧用ロータリバルブ１５を開くと、高圧ガスが蓄冷器
３２を介してパルス管３１に流入し、ガスピストンを放
熱器側Ｈ２に押そうとするが、流路抵抗３３を介して放
熱器側からも高圧ガスが流入するため、ガスピストンは
移動せず、圧力のみが上昇する（ステップＳ２）。
【００２９】次に、圧縮機１４からのガス圧力が最大に
なると、流路抵抗３４からリザバー３５に抜けるガスが
増大してガスピストンが放熱器側Ｈ２に移動する（ステ
ップＳ３）。このとき、パルス管３１内部の容積が膨張
してパルス管３１の圧力が低下する。
【００３０】次に、高圧用ロータリバルブ１５を閉じて
低圧用ロータリバルブ１６を開くと、さらにパルス管３
１の内部の圧力は低下する（ステップＳ４）。
【００３１】パルス管３１の圧力が最低圧力に達する
と、リザバー３５からのガスがパルス管３１に流入する
ため、ほぼ低圧を保ったままガスピストンは低温端Ｌ２
に戻る。
【００３２】このように、ガスピストンの膨張工程によ
り、蓄冷器３２の低温端Ｌ１および冷却部１０は冷却さ
れる。
【００３３】図１の測長ＳＥＭ内の冷却部１０は、真空
容器２の外側に取り付けられた冷凍機１１により、図２
と同じ原理で冷却される。また、図１の冷却部１０は、
試料８と対物レンズ６との間に配置され、例えばBeCuを
材料とする薄い円盤状の電極を構成している。さらに、
冷却部１０は、電子ビームの行路近傍の残留物を効率よ
く低減できるように、試料８の直上で、試料８にできる
だけ近接して配置される。
【００３４】冷却部１０と対物レンズ６は、熱的・電気
的に絶縁されており、これにより、冷却によるビームの
軸ずれが防止される。冷却部１０の温度は熱電対１２に
より常時測定され、冷凍機制御部１３は冷却部１０の温
度と予め設定した温度との温度差を計算する。この温度
差が規定範囲から外れると、冷凍機制御部１３は、高圧
用ロータリバルブ１５と低圧用ロータリバルブ１６の切
り替え周波数やガス圧力を自動調整して冷却部１０の温
度を制御する。
【００３５】このようなフィードバック制御により、冷
却部１０の温度は一定に保たれる。また、図３のステッ
プＳ１〜Ｓ４の工程を繰り返すことにより、液体ヘリウ
ム温度程度までの冷却が可能となる。
【００３６】図１の測長ＳＥＭの場合、冷却を行う際、
圧縮機１４、高圧用ロータリバルブ１５、および低圧用
ロータリバルブ１６の動作により振動が発生し、この振
動により分解能等の性能が低下するおそれがある。そこ
で、アクティブダンパ１７により振動の抑制を図ってい
る。
【００３７】アクティブダンパ１７は、真空容器２に発
生した振動を検出する変位・加速度センサ１８と、振動
を打ち消す方向に真空容器２を動かすアクチュエータ１
９と、アクチュエータ１９の駆動制御を行うアクティブ
ダンパ制御部２０とで構成される。
【００３８】変位・加速度センサ１８は、例えば真空容
器２に取り付けられ、真空容器２の振動を常時検出して
アクティブダンパ制御部２０に送る。アクティブダンパ
制御部２０は、振動を抑制する計算を行ってアクチュエ
ータ１９を駆動制御する。このようなフィードバック制
御により、冷却時の真空容器２の振動が抑制されて、装
置の安定化が図られる。
【００３９】ところで、図１の電子銃３が電子ビーム光
学系に、コンデンサ４、絞り５および対物レンズ６が偏
向手段に、冷凍機１１が極低温冷凍機に、熱電対６が温
度測定部に、冷凍機制御部１３が温度調整部に、それぞ
れ対応する。
【００４０】図４は、冷却部１０を設けた場合と設けな
い場合のビーム照射汚染の堆積量を比較したＡＦＭ像を
示す図である。図４のＸ軸とＹ軸は試料８面の二次元座
標を表し、Ｚ軸は汚染物質量を表している。図４は、電
子ビームの照射時間が６分、８分、１０分のそれぞれに
ついて、冷却部１０を設けた場合と設けない場合のＡＦ
Ｍ像を示している。
【００４１】これら電子ビーム照射による堆積物は、主
にハイドロカーボン系分子が電子ビーム照射により重合
・堆積したものであり、特に、真空中を浮遊するハイド
ロカーボン系分子、真空中のために試料から放出された
ハイドロカーボン系分子、電子ビーム照射により試料か
ら強制的に放出されたハイドロカーボン系分子が主な発
生源として挙げられる。
【００４２】図４からわかるように、冷却部１０を設け
ることにより、ハイドロカーボン系分子に代表される残
留物は冷却部に効率よく吸着されるために、照射領域の
角部と中心部の堆積量が減少する。
【００４３】一方、図５は冷却部１０の温度と照射領域
各部における堆積量低減率との関係を示す図である。図
示のように、冷却部１０の温度が(-30℃)以下の場合に
は、照射領域の角部と中心部の堆積量減衰率はほぼ一定
になる。なお、照射領域の辺部は温度が(-100℃)以下に
なると、堆積率減衰率が劣化しているが、これは、真空
容器内の残留物よりも試料表面の残留物が支配的になる
ためと考えられる。
【００４４】また、図６は、冷却部１０の温度が２４
℃、１７℃、４℃のそれぞれについて、電子ビームの照
射時間と測長値の変動量との関係を示す図である。図示
のように、冷却部１０の温度を４℃以下にすると、堆積
量が減少するため、測長値がほとんど変動しなくなるこ
とがわかる。
【００４５】このように、第１の実施形態は、真空容器
２内の対物レンズ６と試料８との間に冷却部１０を設け
て、真空容器２内の残留物を冷却部１０に吸着させるた
め、真空容器２内の残留物の量を減らすことができ、測
長ＳＥＭの測長値の誤差が少なくなって測定精度が向上
する。
【００４６】また、冷却部１０を冷却する冷凍機１１と
してパルス管を用いるため、構造を簡略化でき、小型化
できるとともに、振動が少ないために測定精度が向上
し、かつ、メインテナンスも容易になり、ランニングコ
ストを低減できる。
【００４７】さらに、圧縮機１４等により発生した振動
を抑制するためにアクティブダンパ１７を設けるため、
振動によるビームのずれ等を抑制できる。
【００４８】（第２の実施形態）残留物の種類により、
吸着に必要な冷却部１０の最適温度が異なる。そこで、
以下に説明する第２の実施形態は、残留物の種類の分析
結果に基づいて、冷却部１０の温度を自動調整するもの
である。
【００４９】図７は第２の実施形態の測長ＳＥＭの概略
構成を示すブロック図である。図７では、図１と共通す
る構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点
を中心に説明する。
【００５０】図７の測長ＳＥＭは、真空容器２内の雰囲
気を分析する質量分析計等からなるガス分析器（分析
部）４１と、分析部４１による分析結果に基づいて冷却
部１０の基準冷却温度を設定する温度設定部（基準温度
設定部）４２とを備える。なお、図７では、温度設定部
４２が、図１の冷凍機制御部１３を兼ねる例を示してい
るが、それぞれ別個に設けてもよい。
【００５１】電子ビームの照射による汚染の原因となる
ハイドロカーボン系分子は、冷却部１０に吸着できる冷
却温度がそれぞれ異なっている。図８はハイドロカーボ
ン名と吸着温度との関係を示す図である。図示のよう
に、ハイドロカーボンの種類により吸着温度が異なって
いる。
【００５２】そこで、ガス分析器４１は、ハイドロカー
ボン系分子を検出すると、その分子量から吸着に必要な
冷却温度を計算して冷凍機制御部１３に指示を送って、
常に最適な冷却温度を設定する。
【００５３】このように、第２の実施形態は、真空容器
２内に存在する残留物の種類に応じて、冷却部１０の冷
却温度を設定するため、残留物を効率よく冷却部１０に
吸着させ、過剰な冷却を避けることができる。
【００５４】（第３の実施形態）第３の実施形態は、光
学鏡筒１や真空容器２内の複数箇所に冷却部１０を設置
することにより、真空度を上げるものである。
【００５５】図９は第３の実施形態の測長ＳＥＭの概略
構成を示すブロック図である。図９では、図１と共通す
る構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点
を中心に説明する。
【００５６】第３の実施形態の冷却部１０は、対物レン
ズ６と試料台９の間だけでなく、２つのコンデンサレン
ズ４の間と、コンデンサレンズ４および絞り５の間と、
真空容器２の外壁部分にも設けられる。
【００５７】このように、光学鏡筒１と真空容器２内の
複数箇所に冷却部１０を設けることにより、残留物の絶
対量を減らすことができ、装置全体の真空度を向上でき
る。これにより、光学鏡筒部品に残留物が付着・堆積し
なくなり、荷電ビーム装置を安定させることができる。
【００５８】なお、冷却部１０を設ける場所や冷却部１
０の数は、図９に示したものに限定されないが、電子ビ
ームの行路近傍に設けるのが望ましい。
【００５９】（第４の実施形態）第１〜第３の実施形態
は、アクティブダンパ１７を用いて、圧縮機１４等によ
る振動を相殺する例を説明したが、パルス管冷凍機１１
はもともと振動が少ないため、アクティブダンパ１７を
省略してもよい。
【００６０】図１０は第４の実施形態の測長ＳＥＭの概
略構成を示すブロック図である。図１０の測長ＳＥＭ
は、アクティブダンパ１７を省略した点を除けば、図１
と同じ構成を有する。アクティブダンパ１７を省略する
ことにより、構成を簡略化および小型化でき、コストも
低減できる。
【００６１】なお、第１〜第４の実施形態は、パルス管
冷凍機１１を使用する例を説明したが、パルス管以外の
冷凍機１１を用いて構成してもよい。パルス管以外の冷
凍機１１は、パルス管冷凍機１１よりも振動が生じやす
いが、図１に示すアクティブダンパ１７を設ければ、振
動を相殺できるため、電子ビームのビームずれを抑制で
きる。
【００６２】また、図１等では、冷却部１０の温度を熱
電対１２で測定して温度をフィードバック制御する例を
説明したが、それほど精度を要求しない場合には、温度
のフィードバック制御系を省略しても構わない。
【００６３】上述した各実施形態では、測長ＳＥＭを例
にとって説明したが、本発明は、荷電ビームを利用する
各種の装置、例えば、電子顕微鏡、欠陥検査装置、露光
装置、ＦＩＢ、およびオージェ分析装置などに幅広く利
用できる。
【００６４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、冷却部を設けて真空容器中に存在する残留物を吸
着するとともに、極低温冷凍機に発生した振動をアクテ
ィブダンパで除去するため、荷電ビームのビームずれを
抑制できる。
【００６５】また、パルス管方式の極低温冷凍機を用い
ることにより、振動量をよりいっそう抑えることができ
る。
【００６６】さらに、真空容器中に存在する残留物に応
じて冷却部の基準温度を定めることにより、残留物を効
率よく冷却部に吸着することができる。
【００６７】また、光学鏡筒および真空容器内の複数箇
所に冷却部を設けることにより、真空度をよりいっそう
向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の測長ＳＥＭの概略構成を示す
ブロック図。
【図２】冷凍機の詳細構成を示すブロック図。
【図３】図２の冷却部の冷却工程を示すフローチャー
ト。
【図４】冷却部を設けた場合と設けない場合の電子ビー
ム照射汚染の堆積量を比較した３次元のＡＦＭ像を示す
図。
【図５】冷却部１０の温度と照射領域各部における堆積
量低減率との関係を示す図。
【図６】荷電ビームの照射時間と測長値の変動量との関
係を示す図。
【図７】第２の実施形態の測長ＳＥＭの概略構成を示す
ブロック図。
【図８】ハイドロカーボン名と吸着温度との関係を示す
図。
【図９】第３の実施形態の測長ＳＥＭの概略構成を示す
ブロック図。
【図１０】第４の実施形態の測長ＳＥＭの概略構成を示
すブロック図。
【符号の説明】 １ 光学鏡筒 ２ 真空容器 ３ 電子銃 ４ コンデンサレンズ ５ 絞り ６ 対物レンズ ７ 二次電子検出器 ８ 試料 ９ 試料台 １０ 冷却部 １１ 冷凍機 １２ 熱電対 １３ 冷凍機制御部 １４ 圧縮機 １５ 高圧用ロータリバルブ １６ 低圧用ロータリバルブ １７ アクティブダンパ １８ 変位・加速度センサ １９ アクチュエータ ２０ アクティブダンパ制御部 ３１ パルス管 ３２ 蓄冷器 ３３，３４ 流路抵抗 ３５ リザバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三 好 元 介 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 5C033 KK01 KK09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】荷電ビーム光学系と、 前記荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射する
    か、あるいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向
    手段と、 前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、 前記光学鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納す
    る真空容器と、 を備えた荷電ビーム装置において、 真空容器内に存在する残留物を吸着する冷却部と、 前記冷却部を冷却する極低温冷凍機と、 前記極低温冷凍機に発生した振動を除去するアクティブ
    ダンパと、 前記アクティブダンパを制御するアクティブダンパ制御
    部と、 を備えることを特徴とする荷電ビーム装置。
  2. 【請求項２】荷電ビーム光学系と、 前記荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射する
    か、あるいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向
    手段と、 前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、 前記光学鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納す
    る真空容器と、 を備えた荷電ビーム装置において、 真空容器内に存在する残留物を吸着する冷却部と、 前記冷却部を冷却する極低温冷凍機と、を備え、 前記極低温冷凍機は、圧力振動を用いてピストン運動と
    同様の挙動を行うガスを収容したパルス管を有し、前記
    パルス管内のガスの膨張により前記冷却部を冷却するこ
    とを特徴とする荷電ビーム装置。
  3. 【請求項３】前記極低温冷凍機に発生した振動を除去す
    るアクティブダンパと、 前記アクティブダンパを制御するアクティブダンパ制御
    部と、 を備えることを特徴とする請求項２に記載の荷電ビーム
    装置。
  4. 【請求項４】前記冷却部の温度を測定する温度測定部
    と、 測定された温度が予め設定された基準温度になるように
    前記冷却部の温度を調整する温度調整部と、 を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
    載の荷電ビーム装置。
  5. 【請求項５】真空容器内に存在する残留物の種類を分析
    する分析部と、 前記分析部の分析結果に基づいて、前記真空容器内に存
    在する残留物に応じた最適な前記基準温度を設定する基
    準温度設定部と、を備えることを特徴とする請求項４に
    記載の荷電ビーム装置。
  6. 【請求項６】荷電ビーム光学系と、 前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、 前記光学鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納す
    る真空容器と、を備え、 前記光学鏡筒および前記真空容器内の複数箇所に前記冷
    却部を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
    に記載の荷電ビーム装置。
  7. 【請求項７】荷電ビーム光学系と、 前記荷電ビームを、試料面上の所望の位置に照射する
    か、あるいは試料面上の所望の領域内で走査させる偏向
    手段と、 前記偏向手段を収納する光学鏡筒と、 前記光学鏡筒に接続され試料を載置する試料台を収納す
    る真空容器と、 を備えた荷電ビーム装置の制御方法において、 真空容器内に存在する残留物を、極低温冷凍機により冷
    却される冷却部に吸着させ、 前記極低温冷凍機に発生した振動をアクティブダンパに
    より除去し、 前記アクティブダンパをアクティブダンパ制御部により
    制御することを特徴とする荷電ビーム装置の制御方法。
  8. 【請求項８】荷電ビームを、真空容器内の試料面上の所
    望の位置に照射するか、あるいは試料面上の所望の領域
    内で走査させる荷電ビーム装置の制御方法において、 前記光学鏡筒内あるいは前記真空容器内に圧力振動を用
    いてピストン振動と同様の挙動を行うガスを収容したパ
    ルス管を有する冷却部を設け、前記パルス管内のガスの
    膨張により前記冷却部を冷却することにより、真空容器
    内に存在する残留物を前記冷却部に吸着させることを特
    徴とする荷電ビーム装置の制御方法。
  9. 【請求項９】前記極低温冷凍機に発生した振動をアクテ
    ィブダンパにより除去し、 前記アクティブダンパをアクティブダンパ制御部により
    制御することを特徴とする請求項８に記載の荷電ビーム
    装置の制御方法。
  10. 【請求項１０】前記冷却部の温度を温度測定部により測
    定し、 測定された温度が予め設定された基準温度になるよう
    に、温度調整部により前記冷却部の温度を調整すること
    を特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の荷電ビー
    ム装置の制御方法。
  11. 【請求項１１】真空容器内に存在する残留物の種類を分
    析部により分析し、 前記分析部の分析結果に基づいて、前記真空容器内に存
    在する残留物に応じた最適な前記基準温度を基準温度設
    定部により設定することを特徴とする請求項１０に記載
    の荷電ビーム装置の制御方法。
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