JP2011054426A - 荷電粒子ビーム照射装置及び該装置の軸合わせ調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】それぞれ焦点調整が可能な二段の収束レンズ31、32と電子銃1との間に入口側ビーム偏向部2を、収束レンズ31、32と対物アパーチャ板5との間に出口側ビーム偏向部4を配置する。各ビーム偏向部2、4はそれぞれ軸C方向に配置された二段の偏向器からなる。収束レンズ31、32のレンズ中心が軸C上にない場合でも、入口側ビーム偏向部2でビームを二段階に偏向させることで両収束レンズ31、32のレンズ中心に光軸を合わせることができ、さらに、出口側ビーム偏向部4でビームを二段階に偏向させることで対物レンズ7の中心に光軸を合わせることができる。
【選択図】図1
Description
前記荷電粒子源と前記収束レンズとの間に配置された入口側ビーム偏向手段と、前記収束レンズと前記対物アパーチャ板との間に配置された出口側ビーム偏向手段と、を備え、
前記2つのビーム偏向手段はそれぞれ、荷電粒子ビームを偏向させる軸方向に二段の偏向器からなることを特徴としている。
前記2つのビーム偏向手段をそれぞれ、軸方向に対し傾いて入射する荷電粒子ビームの傾きを修正して軸方向に出射させる第1のモードと、軸方向に入射する荷電粒子ビームを軸方向に対し傾けて出射させる第2のモードと、のいずれかで動作させるべく駆動を行う偏向制御手段を備え、
前記入口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記収束レンズの二段のコンデンサレンズのそれぞれのレンズ中心を通過するようにその光軸を調整し、前記出口側ビーム偏向手段を第1のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記対物アパーチャ板の開口中心を通過するように、また、前記出口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記対物レンズのレンズ中心を通過するようにその光軸を調整可能とすることができる。
前記走査像形成手段により得られる走査像を利用して前記2つのビーム偏向手段に対する制御パラメータを調整可能とした構成とすることが好ましい。
前記収束レンズの1段目のコンデンサレンズと前記電子銃とが軸方向に位置調整された状態で、まず、1段目のコンデンサレンズの駆動状態を固定し2段目のコンデンサレンズの駆動状態を変化させたときの前記走査像上のアパーチャ像が同一位置になるように、前記入口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで荷電粒子ビームの光軸を調整し、次に、前記アパーチャ像が画像中心にくるように、前記出口側ビーム偏向手段を第1のモードで動作させることで荷電粒子ビームの光軸を調整するものとすることができる。これにより、オペレータは決められた手順で正確な軸合わせを行うことができる。
図1は本実施例の電子ビーム照射装置の概略構成図である。
電子銃1から出射した電子ビームはほぼ軸Cに沿って拡がりつつ進み、収束レンズ系3により一旦収束される。実際には、図4に示すように、第1段収束レンズ31と第2段収束レンズ32との間に第1段収束レンズ31による焦点が存在し、ここに一旦収束された後に拡がる電子ビームが第2段収束レンズ32により対物アパーチャ板5の手前の焦点に収束される。対物アパーチャ板5の開口を通過する際に電子ビームEの外縁部は遮蔽され、該開口を通過した電子ビームが対物レンズ7により試料ステージ9上に載置された試料(図1では電子検出電極8に相当)上に収束される。
10…制御部
11…レンズ電源部
12…偏向電源部
13…ビーム走査電源部
15…電子計測部
16…画像処理部
17…操作部
18…表示部
2…入口側ビーム偏向部
4…出口側ビーム偏向部
21、41…第1段偏向器
22、42…第2段偏向器
3…収束レンズ系
31…第1段収束レンズ
32…第2段収束レンズ
31a、32a…コンデンサ用アパーチャ
41…偏向器
5…対物アパーチャ板
6…走査コイル
7…対物レンズ
8…電子検出電極
C…軸
E…電子ビーム
Claims (4)
- 荷電粒子源と荷電粒子ビームの照射対象面との間に、その両者を結ぶ軸に沿って、前記荷電粒子源から出射された荷電粒子ビームを収束する軸方向に配設された二段のコンデンサレンズからなる収束レンズと、該収束レンズにより収束された荷電粒子ビームのビーム径を制限する開口が設けられた対物アパーチャ板と、該対物アパーチャ板の開口を通過した荷電粒子ビームを前記照射対象面上に収束させる対物レンズと、を具備する荷電粒子ビーム照射装置において、
前記荷電粒子源と前記収束レンズとの間に配置された入口側ビーム偏向手段と、前記収束レンズと前記対物アパーチャ板との間に配置された出口側ビーム偏向手段と、を備え、
前記2つのビーム偏向手段はそれぞれ、荷電粒子ビームを偏向させる軸方向に二段の偏向器からなることを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。 - 請求項1に記載の荷電粒子ビーム照射装置であって、
前記2つのビーム偏向手段をそれぞれ、軸方向に対し傾いて入射する荷電粒子ビームの傾きを修正して軸方向に出射させる第1のモードと、軸方向に入射する荷電粒子ビームを軸方向に対し傾けて出射させる第2のモードと、のいずれかで動作させるべく駆動を行う偏向制御手段を備え、
前記入口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記収束レンズの二段のコンデンサレンズのそれぞれのレンズ中心を通過するようにその光軸を調整し、前記出口側ビーム偏向手段を第1のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記対物アパーチャ板の開口中心を通過するように、また、前記出口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで、荷電粒子ビームが前記対物レンズのレンズ中心を通過するようにその光軸を調整可能としたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。 - 請求項1又は2に記載の荷電粒子ビーム照射装置であって、
前記照射対象面上における荷電粒子ビームの照射領域を検出する検出手段と、前記出口側ビーム偏向手段、又は、前記対物アパーチャ板と前記対物レンズとの間に配設されたビーム走査手段、の少なくとも一方に走査信号が与えられた状態で前記検出手段による検出信号に基づいて走査像を作成して出力する走査像形成手段と、をさらに備え、
前記走査像形成手段により得られる走査像を利用して前記2つのビーム偏向手段に対する制御パラメータを調整可能としたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。 - 請求項3に記載の荷電粒子ビーム照射装置の軸合わせ調整方法であって、
前記収束レンズの1段目のコンデンサレンズと前記電子銃とが軸方向に位置調整された状態で、まず、1段目のコンデンサレンズの駆動状態を固定し2段目のコンデンサレンズの駆動状態を変化させたときの前記走査像上のアパーチャ像が同一位置になるように、前記入口側ビーム偏向手段を第2のモードで動作させることで荷電粒子ビームの光軸を調整し、次に、前記アパーチャ像が画像中心にくるように、前記出口側ビーム偏向手段を第1のモードで動作させることで荷電粒子ビームの光軸を調整することを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置の軸合わせ調整方法。
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