JP2004134390A - 粒子光学装置及びその操作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この装置は、2列の電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源13から成る。各列を構成する発生源13は、対称面S、S’が存在し、かつこれら対称面に関して対称となるように、互いに離れて周期的に配置される。 電界および磁界の少なくとも一方は、x方向に変位可能な成分を有する。このような電界および磁界の少なくとも一方を発生させるために、式F1(x)=Fm(x)+Fc(x)による強度パターンが上記発生源に印加される。但し、Fmは変位x0に実質的に依存しない成分であり、Fcはx0に依存する補正成分である。
【選択図】 図9
Description
但し、xiは、列方向におけるi番目のフィンガー電極の位置である。従って、フィンガー電極に印加される電圧パターンは、連続関数F1の打切り(discretization)によって生じる。図6aに示された状態では、フィンガー電極は、電界対称面Fに関して対称的に配置されるので、この電極に印加される電圧パターンも、x=x0に関して対称となる。
図6bから明らかなように、電圧V2、V3、V8は、主成分Fmのみで規定される状態に比べて、補正成分Fcの影響を受けて修正されている。図6bにおいて、補正成分Fcの影響を受けたフィンガー電極の電位は、それぞれV2’からV2、V3’からV3およびV8’からV8へ変化する。
関数Aの依存状態は、補正関数(x−x0)の依存状態であり、図6cに示されている。
但し、F1は、既に説明したように、x方向に変位可能な電界強度成分であり、F2(x)は固定電界成分である。
但し、S(x)は実質的にx0に依存しない、かつxについて対称な関数であり、A(x)は実質的にx0に依存しない、かつxについて非対称な関数である。
以上の説明では、電界発生源の強度は、発生させる電界の基準システムに必要な強度を計算することにより、分析的に決定した。このため、基準システムにおいて、個々の電界発生源の位置をずらした。本発明は、基準システムにおける補正のための電界発生源の位置を固定し、以下に説明するようなシステムにおいて電界を変位させることによっても理解される。
但し、関数Fmの変数に含まれるδxは、印加される電圧パターンの対称軸のビーム軸17に対する変位を示す。ここで、x0およびビーム軸のそれぞれが電極の対称軸に一致するとき、δxはゼロになるが、x0と対称面との間の距離が増加するにつれて増加する。
Claims (23)
- 少なくとも1つの荷電粒子ビームを操作する粒子光学装置の操作方法であって、
前記装置は、電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源の列を少なくとも1列含み、
前記発生源は、少なくとも1組の対称面が存在し、かつ各対称面に関して対称となるように、列方向に互いに離れて周期的に配置され、
前記方法は、前記発生源の列に近いビームを操作する電界および磁界の少なくとも一方を発生させ、前記電界および磁界の少なくとも一方の領域における強度分布が、実質的に第1の強度成分と第2の強度成分とからなるように、前記各発生源の発生強度を設定することを含み、
前記第1の強度成分は列方向に変位可能であり、前記第2の強度成分は前記第1の強度成分の変位には実質的に依存せず、
前記各発生源の発生強度は、概ね以下の式で表され、
Ui=Fm(xi−x0)+F2(xi) (1)
(但し、Uiはi番目の発生源の発生強度であり、xiは前記i番目の発生源の列方向における位置であり、x0は前記第1の強度成分の位置であり、Fm(x)は前記第1の強度成分の関数であり、F2(x)は前記第2の強度成分の関数である)
前記少なくとも1組の対称面を構成する対称面のうち、位置x0に最も近い対称面の列方向における位置をxsとし、列方向に隣接する発生源どうしの距離に比べて小さい値をδとすると、|x0−xs|<δのときは値が略ゼロであり、|x0−xs|>δのときは|x0−xs|の値が増加するにつれて値が増加する少なくとも1つの補正項を用いて式(1)を変形することにより、前記各発生源の発生強度がより適切に示される粒子光学装置の操作方法。 - 位置x0に隣接する1つの発生源の両側それぞれにおいて、前記列を構成する複数の発生源から1つの発生源群が選ばれ、
2つの発生源群の発生強度Uj’は、以下の式で求められ、
Uj’=Uj+Cj(x0−xs)
(但し、Ujは、式(1)により求められる前記2つの発生源群におけるj番目の発生源の発生強度であり、Cj(x)は前記j番目の発生源に対する補正項である)
前記発生源を、式Uj=Cj(x0−xs)に従ってのみ励起させることにより、位置x0において、双極子による電界および磁界の少なくとも一方が、前記列の近くにあるように実質的に発生し、かつ前記双極子による電界および磁界の少なくとも一方が、|x0−xs|<δのときは値が略ゼロであり、|x0−xs|>δのときは|x0−xs|の値が増加するにつれて増加するように、前記補正項が選ばれる請求項1に記載の粒子光学装置の操作方法。 - 関数Fm(x)は、x=0に関して実質的に対称である請求項1に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 前記補正項は、Cj(0)≠0を満たす請求項2に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 第1の組の対称面の第1の対称面と、前記第1の組の対称面の第2の対称面が位置x0に隣接して配置され、第2の組の対称面の第3の対称面が、位置xfにおいて、前記第1の対称面と前記第2の対称面との間に配置され、前記補正項がCj(xf−xs)=0を満たす請求項2に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 前記2つの発生源群の各群は、1つの発生源のみを含む請求項2に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 前記補正項をδ(x)とすると、前記各発生源の発生強度が以下の式で求められる請求項1に記載の粒子光学装置の操作方法。
Uj=Fm(xi−x0+δx(x0−xs))+F2(xi) (2) - 前記荷電粒子ビームは、位置x=x0において前記発生源の面を通過するように、前記発生源の列に近い前記電界および磁界の少なくとも一方に導かれる請求項1に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 少なくとも1つの荷電粒子ビームを操作する粒子光学装置の操作方法であって、
前記装置は、電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源の列を少なくとも1列含み、
前記発生源は、少なくとも1組の対称面が存在し、かつ各対称面に関して対称となるように、列方向に互いに離れて周期的に配置され、
前記装置は、荷電粒子ビームを、列方向に対して所定角度で前記電界および磁界の少なくとも一方のビーム位置に導くか、または前記ビーム位置から所定角度で出射した前記荷電粒子ビームを受光するビーム誘導装置をさらに含み、
前記方法は、前記発生源の列に近いビームを操作する電界および磁界の少なくとも一方を発生させ、前記電界および磁界の少なくとも一方の領域における強度分布が、実質的に第1の強度成分と第2の強度成分とからなるように、前記各発生源の発生強度を設定することを含み、
前記第1の強度成分は列方向に変位可能であり、前記第2の強度成分は前記第1の強度成分の変位には実質的に依存せず、
前記各発生源の発生強度は以下の式で求められ、
Ui=Fm(xi−x0)+F2(xi) (1)
(但し、Uiはi番目の発生源の発生強度であり、xiは前記i番目の発生源の列方向における位置であり、x0は前記第1の強度成分の位置であり、Fm(x)は前記第1の強度成分の関数であり、F2(x)は前記第2の強度成分の関数である)
前記少なくとも1組の対称面を構成する対称面のうち、位置x0に最も近い対称面の列方向における位置をxsとし、列方向に隣接する発生源どうしの距離に比べて小さい値をδとすると、|x0−xs|<δのときは値が略ゼロであり、|x0−xs|>δのときは|x0−xs|の値が増加するにつれて値が増加する1つの補正項を用いることにより、前記ビーム誘導装置の前記所定角度を変化させる粒子光学装置の操作方法。 - 少なくとも1つの荷電粒子ビームを操作する粒子光学装置であって、
前記装置は、電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源の列を少なくとも1列含み、
前記発生源は、少なくとも1組の対称面が存在し、かつ各対称面に関して対称となるように、列方向に互いに離れて周期的に配置され、
前記装置は、前記発生源の列に近いビームを操作する電界および磁界の少なくとも一方を発生させ、前記電界および磁界の少なくとも一方の領域における強度分布が、実質的に第1の強度成分と第2の強度成分とからなるように、前記各発生源の発生強度を設定する制御部をさらに含み、
前記第1の強度成分は列方向に変位可能であり、前記第2の強度成分は前記第1の強度成分の変位には実質的に依存せず、
前記制御部は、以下の式に従って前記各発生源の発生強度を設定するように構成され、
Ui=Fm(xi−x0)+F2(xi) (1)
(但し、Uiはi番目の発生源の発生強度であり、xiは前記i番目の発生源の列方向における位置であり、x0は前記第1の強度成分の位置であり、F1(x)は前記第1の強度成分の関数であり、F2(x)は前記第2の強度成分の関数である)
F1(x)は、x0近傍の範囲において、以下の式で与えられ、
F1(x)=Fm(x)+Fc(x)
(但し、Fm(x)はx0には実質的に依存しない主成分であり、Fc(x)はx0に依存する補正成分である)
Fc(x)は以下の条件を満たす、すなわち、
前記少なくとも1組の対称面を構成する対称面のうち、位置x0に最も近い対称面の列方向における位置をxsとし、列方向に隣接する発生源どうしの距離に比べて小さい値をδとすると、
|x0−xs|>δのときは、Fc(x)≠0において、前記x0近傍の範囲にxの値が存在し、
|x0−xs|<δのときは、
を実質的に満たす粒子光学装置。
(但し、S(x)は実質的にx0に依存しない、かつxについて対称な関数であり、A(x)は実質的にx0に依存しない、かつxについて非対称な関数であり、Isは任意関数であり、Iaは
のときゼロになる関数である) - Fm(x)は、x=0に関して対称である請求項10に記載の粒子光学装置。
- k>3である請求項12に記載の粒子光学装置。
- 発生源の第1の列を構成する各発生源は、列方向と交差する方向において、発生源の第2の列に向かって伸び、かつ前面が前記第2の列に向けられている請求項10に記載の粒子光学装置。
- 前記各発生源は電界の発生源であり、前記制御部は、調整可能な電圧を前記発生源に印加する請求項10に記載の粒子光学装置。
- 前記各発生源は磁界の発生源であり、前記発生源に対応する複数の巻線を備え、前記制御部は、調整可能な電流を前記複数の巻線に供給する請求項10に記載の粒子光学装置。
- 前記発生源の列は、前記ビームの方向において、前記電界および磁界の少なくとも一方を遮蔽する一対の遮蔽開口部の間に配置される請求項10に記載の粒子光学装置。
- 少なくとも1つの荷電粒子ビームからなる少なくとも1つのビーム群を操作する粒子光学装置の操作方法であって、
前記ビームは前記装置に入射し、
前記装置は、電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源の列を少なくとも1列含み、
前記発生源は、列方向に互いに離れて周期的に配置され、
前記方法は、前記発生源の列に近いビームを操作する電界および磁界の少なくとも一方が発生するように、前記各発生源の発生強度を設定することを含み、
電界および磁界の少なくとも一方による1つの独立した領域が、少なくとも1つの入射ビームからなるビーム群ごとに設けられ、前記領域の数は前記入射ビーム群の数に等しく、
電界および磁界の少なくとも一方による別の領域が、前記領域の列の少なくとも一方の端に設けられ、前記別の領域の電界および磁界の少なくとも一方は、前記領域の列の端部にある電界および磁界の少なくとも一方と対称であるか、または前記別の領域の電界および磁界の少なくとも一方の強度が、実質的に、前記領域の列の電界および磁界の少なくとも一方と同じ関数によって、列方向に変化する粒子光学装置の操作方法。 - 前記少なくとも1つのビームからなる少なくとも1つのビーム群が列方向に変位され、前記電界および磁界の少なくとも一方による領域が、前記ビームに同調して列方向に変位される請求項18に記載の粒子光学装置の操作方法。
- 少なくとも1つの荷電粒子ビームからなる少なくとも1つのビーム群を操作する粒子光学装置であって、
前記ビームは前記装置に入射し、
前記装置は、電界および磁界の少なくとも一方を発生させる発生源の列を少なくとも1列含み、
前記発生源は、列方向に互いに離れて周期的に配置され、
前記装置は、前記発生源の列に近い少なくとも1つのビームを操作する電界および磁界の少なくとも一方による少なくとも1つの領域が発生するように、前記各発生源の発生強度を設定する制御部をさらに含み、
前記制御部は、さらに、前記領域の列の少なくとも一方の端において、電界および磁界の少なくとも一方による別の領域を発生させるように、前記各発生源の発生強度を設定し、前記別の領域の電界および磁界の少なくとも一方は、前記領域の列の端部にある電界および磁界の少なくとも一方と対称であるか、または前記別の領域の電界および磁界の少なくとも一方の強度が、実質的に、前記領域の列の電界および磁界の少なくとも一方と同じ関数によって、列方向に変化する粒子光学装置。 - 複数の電子ビームを発生する電子源と、前記複数の電子ビームを、前記発生源の少なくとも1つの列の上側へ偏向させる少なくとも1つの偏向器とをさらに含む請求項10または20に記載の粒子光学装置。
- 前記電子源は、個々のビームをオンとオフとに選択的に切り換える請求項21に記載の粒子光学装置。
- 前記複数の電子ビームを、前記発生源の少なくとも1つの列の下側へ偏向させる少なくとも1つの偏向器と、前記電子ビームの強度を検出する電子検出器とをさらに含む請求項10または20に記載の粒子光学装置。
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JPN6009035757, Peter Schmid,Harald Rose, "Outline of a variable−axis lens with arbitrary shi", Journal of Vacuum science & Technology B, 20011101, Volume19,Number6, 2555−2565, US, AVS * |
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