JP2014194923A - 電子レンズおよび電子ビーム装置 - Google Patents
電子レンズおよび電子ビーム装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014194923A JP2014194923A JP2014022206A JP2014022206A JP2014194923A JP 2014194923 A JP2014194923 A JP 2014194923A JP 2014022206 A JP2014022206 A JP 2014022206A JP 2014022206 A JP2014022206 A JP 2014022206A JP 2014194923 A JP2014194923 A JP 2014194923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- permanent magnet
- ring
- magnet ring
- magnetic field
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 35
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 172
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 73
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 39
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 13
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 12
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 9
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 229910000815 supermalloy Inorganic materials 0.000 description 4
- KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N cobalt samarium Chemical compound [Co].[Sm] KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 2
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Abstract
【解決手段】永久磁石リング121の中心穴をビーム軸に対し露出するように設置する。ビーム軸方向の厚みが薄く、高透磁率の強磁性材料で永久磁石リングと同軸の平滑化リング122を永久磁石リング121の内面または下面を被覆し、または挟み込み、磁界を平滑化して軸に対して回転対称なレンズ磁界を形成する。
【選択図】図7
Description
前記個別電子のクーロン効果によるボケが発生するような大きな電流量ではもはやリフォーカシングではビームをシャープにすることはできない。
しかしながらこのような対策には限界があり、1本だけのビーム構成では電流値を大きくするとビームボケが支配的に大きくなる。
以上のようにクーロン効果によるボケによって、微細パターンが描画できなくなることからシングルコラムにはスループットの限界が存在する。
しかしながら、一般的なデバイスでは層内の全てのパターンが少数のCPで記述できてしまうというようなケースは非常にまれである。多くのデバイスの層においてはすべてのパターンをCP化しようとすると数千個または数万個以上のCP数を必要となる場合が多かった。パターンの繰り返し性が必ずしも有効でなく、デバイスパターン全体をCP化する場合にはCP数が膨大となりすぎてCPマスク化出来ないケースが多く存在していた。従って多くのデバイスパターンにおいては、CP露光法は適切な描画方法ではなかった。またCP数が膨大である場合には、CP選択偏向器のアナログ出力が変化する時間すなわちCP間ジャンプに時間が長大にかかることのためにスループットは大きく伸びることは無く、1時間に1枚程度のスループットが限界であった。
以上のように、マルチコラム方法を用いても1本1本に使用するビームが適切でなければ、高スループットでかつ高精度の露光はできなかった。
例えば、16nm正方形ビームを64nmピッチで3.2μm正方形内部に50×50=2500本のビームで、各ビームを独立に点滅させて任意のパターンを描画することができる。また、パターンルールが小さくなる時には、例えば、8nm正方形ビームを32nmピッチで3.2μm正方形内部に100×100=10000本のビームで、各ビームを独立に点滅させて任意のパターンを描画することができる。
上記ビームの間隙部分の未露光部は、ビーム全体を位置シフトさせて描画すれば、ウェハの平面全体を隙間なく描画することができる。
このようなビームを形成するデバイスをPSA(Programmable Shaping Aperture)と呼ぶ。以上に述べたように、各種の電子ビーム描画方法がある。
また、永久磁石の不均一性を覆い隠さんがための、軟磁性体の上下のポールピースを永久磁石から内径深く突き出してあるので、永久磁石からの強力な磁界はポールピース同士間を短絡的に戻るので、軸上には弱い磁界しか届かないために、結果的に強力な磁界レンズを実現できていない。そのため、球面収差係数の小さな短焦点レンズの実現はできなかった。
しかしながら、このような永久磁石では、円板表面の磁化の不均一性という問題があり、レンズの軸上の磁界が完全に正しく軸対称磁界になるとは限らないことが多く見られる。
このような不均一磁界を持ったレンズでは、軸上で大きな収差が発生するものもあり、大きな非点収差がでて、かなり強い非点収差補正コイルを使用する必要があった。また、不均一磁界によるビームの位置ずれも問題であった。このようなレンズを数十本並べた場合には、多くのレンズで収差補正が異なり、倍率までもが変化することがあった。すなわち、強度の強い永久磁石面をビーム軸に露出させた状態では、レンズの軸対称性が劣悪で、結像特性が良くないレンズが多々有りシステム化に支障がでていた。
電子ビームが通過するZ軸に対して、
主たる磁力源として、中心磁界を一致させるZ方向着磁の平面型永久磁石リングを用いて、永久磁石の中心穴面がビーム軸に対して略露出するように軸に近接して配置された電子レンズであって、
平面型永久磁石リングの上面または下面が、永久磁石を固定するに十分な厚みと強度を有した高透磁率の強磁性体部材に固定され、
該永久磁石の固定された面を除いた、永久磁石の内面もしくは上面もしくは下面の内2面あるいは1面が、
永久磁石の外半径と内半径の差分であるリング幅に比較して狭い幅を有し、厚みが永久磁石の厚みに比較して薄い、高透磁率の強磁性体材料からなる、永久磁石リング軸と同軸の磁界平滑化リングを用いて永久磁石表面を被覆することにより、永久磁石の面磁化の回転方向の強度ばらつきを平均化して、
軸の回りに回転対称なレンズ磁界を形成することを特徴とする電子レンズによって、上記の問題が解決できる。
その場合に球面収差がαの3乗で大きくなるので、球面収差係数を5mmから1mm として、球面収差を10nm以下に抑える必要がある。このような対物レンズは、純鉄とコイルでは直径25mm以下という条件を満足せず、また発熱が500W以上となるので不可能となる。そこで、永久磁石の単純なリングを用いると穴径4mmで厚みが4mm、外径20mm程度のネオジム永久磁石のリングが最適となる。これをウェハまでのワーキングディスタンス2mmで用いる。穴の中心で、最大磁界は0.5テスラである。
そこで、上面の外半径と内半径の差を2等分するようにし、上面の内半径側の面に高透磁率強磁性体材料の一種である純鉄リング板を付着せしめる。
永久磁石リングの下面には、永久磁石リングの穴の内径を同じくし、幅が1mmから5mmで厚みが0.5mmから1mm程度の高透磁率強磁性体材料を付着せしめる。
高透磁率強磁性体材料は純鉄またはパーマロイ(PC材もしくはPB材)またはスーパーマロイである。以上のことで永久磁石レンズの上面と下面の内径付近の、回転方向は3%以下の均一性になる。これによって、永久磁石レンズの軸対称レンズ磁界が保証される。
レンズ収差は実用上支障なく10nm以下のパターン描画が可能になる。
しかしながら例えば第一のラウンドアパーチャ65の径が100μmであれば、100本のコラムでは10mmの穴と同じ真空のコンダクタンスを有することになり、
差動排気を用いて電子銃チャンバーの真空度を上げることが困難になる。
位置決め偏向器72によって、ビームは試料面上の所定の箇所に位置決め照射される。
永久磁石は一旦プレス器と磁界から離れて、炉の中で1000℃の高熱で焼結される。
4cでは、焼結時には高温のために永久磁石微粉末の中の磁界は、バラバラの方向を向く。正確にはスピンによる磁界がバラバラの方向を向く。このために、焼結後の微粉体の磁界は、全体として0の値を示す。すなわち磁化を持たない状態になる。
永久磁石リング121の穴面(中心軸であるZ軸に向く内面側)は円錐状で、対物投影レンズの下方に行くに従って穴径が小さくなっている。穴は略ビーム軸(Z軸)に対して露出している。このために4000ガウスから8000ガウス(0.4テスラから0.8テスラ)の強磁界が中心軸に印加される。下面も中心軸に向かって略露出している。しかしながらこのままでは、永久磁石リング121のレンズ特性は表面磁化の不均一性のために良いものではない。
ここで、平滑化リング124は永久磁石リング121の内面においてZ軸方向に所定間隔をおいて複数配置している。すなわち、平滑化リング124のZ軸方向の長さは比較的小さく、Z軸方向に所定間隔をおいて複数配置されている。これは、平滑化リング124の長さが長いと磁界飽和を起こすからである。
この平滑化リング122は、永久磁石リング121の下面に所定間隔で同心円状に取り付けられる。平滑化リング122は、中空円筒状(ドーナツ状円板)のリングであり、この例では、軟磁性体リング123が複数の平滑化リング122の間に同心状に配置されている。
強磁性体の平滑化リング124,122は、高透磁率の強磁性体である純鉄、パーマロイPC材、パーマロイPB材またはスーパーマロイを用いて製作する。しかし、永久磁石リング121の表面を、縦幅と横幅が1mmに満たない高透磁率の強磁性体の平滑化リング124,122で直接的に被覆することは難しい。そこで、上述のように、複数の平滑化リング124,122の間に軟磁性体のリング125,123を介在させるとよい。
円筒状の非磁性体の上に高透磁率の強磁性体材料の薄膜を蒸着またはスパッター法により付着せしめ、不要部分をエッチングによって除去する方法でもよい。
永久磁石リング121の内面と十分緊密に同心円状の高透磁率の強磁性体の複数の平滑化リング124,122を被覆することによって、それぞれの強磁性体の複数の平滑化リング124,122においてはそれぞれ同一の磁気ポテンシャル(磁位)を持つために、平滑化リング124,122の付近では磁界が軸対称に平滑化される。このような十分に密に配置された複数の同心円状の高透磁率の強磁性体の平滑化リング125,122に囲まれた真空の自由空間は、中心軸の周りには限りなく軸対称な磁界を有する軸対称均一磁界を形成することになる。
図では模式的に示してあるが、中心穴の側面の平滑化リング124は幅0.1mm厚み0.1mmで、非磁性体125は幅0.1mmで厚み0.5mmから1mmである。
また、銅・アルミニウムなどの熱伝導性の良い部材をもって補正用コイル117と永久磁石リング121の間に熱的な隔壁を設けて、この熱的な隔壁の上部に接する部分のみ冷媒流体を流してもよい。以上のことは永久磁石リング121の温度を一定化(温度上昇を防止)するために行われる。
反射電子検出器119は、PN接合またはPIN接合で作られている。電子が試料面(シリコンウェハ33の表面の描画対象面)に入射して反射してくる。その反射電子が反射電子検出器119のPN接合面に入射する。
試料面を電子ビームで走査すると、シリコンウェハ33の上面から僅かに下がった面に形成されたマーク位置に対応した反射電子信号を検出できる。これによって、電子ビームの自己較正、偏向能率、ウェハ基板との重ねあわせなど電子ビーム調整に必要な各種機能を実施できる。
軸上を下部に行くに従って磁界強度は強くなり、穴径1mmの箇所では0.8テスラとなる。電子ビームの収束半角は20mradが確保できる。
クーロン効果によるビームボケは20mradでは1μAの試料電流を取った場合に5nmとなり、球面収差を考慮しても最小自乗平均をとって、8nmの微細加工ができる。すなわち、これまで不可能とされていた大電流・低収差が実現できる。
なお、レンズ上部の非磁性体115は全体の磁気回路が磁界飽和を起こさない条件で磁性体と置き換えてもよい場合がある。
多数の永久磁石リング131a−131hを、同心円状に配置すると共に、それらの穴径が試料面に近づくに従って小さくなるように、吸着設置せしめてリング群を構成し、平面型永久磁石リング131b−131gの上面と永久磁石リング131hの上面および下面に、永久磁石リング131b−131hの内径と等しい内径を有する、幅が小さく、厚みの小さな、高透磁率の強磁性体材料からなる同軸の平滑化リング132a−132hを被覆せしめて、軸上磁界の軸対称性を向上している。
平面型永久磁石リング131a−131hの材質はネオジムである。サマリウムコバルトを用いても良い。
さらに、平面型永久磁石リング141の下面には、平滑化リング142を使用して磁化の軸対称均一化を得ることが必要である。平滑化リング142の内径は4mmで永久磁石リング141の内径と同一である。平滑化リング142のZ軸方向のリングの厚みは0.2mmから0.5mmである。平滑化リング142の半径方向の長さは、永久磁石リング141より小さく、その1.3程度である。反射電子検出器119は平面型永久磁石リングの下面に非磁性体120を介しついている。補正用平面型永久磁石リング118は平面型永久磁石リング141の上面の外部半分に磁力で吸着されている。
平面型永久磁石リングの円筒状の穴であるが、内面には平滑化リング124と非磁性体125を積層し、研削または放電加工等で薄い被覆円筒を形成して貼り付けてある。図では模式的に示してあるが、中心穴の側面の平滑化リング124は幅0.1mm厚み0.1mmで、非磁性体125は幅0.1mmで厚み0.5mmから1mmである。
平面型永久磁石リングの下面には、平滑化リング153を設けてあり、これによって磁化の軸対称均一化を得る。
平滑化リング153の最も小さなリングの内径は4mmで、リングの厚みは0.2mmである。第二の平滑化リング153の内径は4.8mmで幅は0.2mmである。第三の平滑化リング153の内径は5.2mmで幅は 0.2mmである。
3枚の平滑化リング153は、非磁性材料のフィルムの上に高透磁率の強磁性体材料を蒸着させ、不要部分をエッチングにより除去することで形成されている。平滑化リング同士の隙間には非磁性材料を蒸着して非磁性体152を配置し、平面研磨することで平坦な平滑化リング群の平面リング板を形成する。
図11では、図8に示した例と同様にZ軸方向の厚みが比較的薄い複数の永久磁石リング161a〜161fをリング状で高透磁率の強磁性体(例えば、パーマロイ)の平滑化リング162a〜162dを介して積層している。この例では、永久磁石リング161a〜161fのZ軸方向の中心付近のもの(161cまたは161d)の内径が4mm、外径が18mmであって、永久磁石リング161a〜161fおよび平滑化リング162a〜162dの内面および外面は下方に向けて徐々に径が小さくなるテーパ状になっている。
このような構成においても、平滑化リング平滑化リング162a〜162d,164,165によって、永久磁石リング161a〜161fの磁化のばらつきによる磁界のばらつきを平滑化して、中心軸における磁界を所望のものにすることができる。
さらに、この例では、永久磁石リング161a〜161fの内径が徐々に狭くなっており、穴径が徐々に小さくなる。従って、永久磁石リング161a〜161fによって形成される中心軸(Z軸)における磁界が、下方(電子の進行方向)に向けて徐々に強くなり、下方のシリコンウェハ33にフォーカスしたビームを照射でき、レンズとしての球面収差を小さくできる。特に、永久磁石リング161a〜161fに挟まれている平滑化リング162a〜162dだけでなく、最上の永久磁石リング161aの上面および最下の永久磁石リング165の下面にも平滑化リング164,165を配置しているため、回転軸周りの磁界を効果的に平均化でき、電子ビームの精度を向上することができる。なお、永久磁石リング161,平滑化リング162a〜162eの外径は必ずしも徐々に小さくなる必要はない。
図12には、全体構成を示してある。このように、他の部分には、上述した実施形態の構成が適宜採用できる。
図13の例では、永久磁石リング171a〜171eの間に介在させる高透磁率の強磁性体(例えば、パーマロイ)の平滑化リング172a〜172dのそれぞれを同心円状の複数の径の異なるリングによって形成している。これによって、平滑化リング172a〜172dのそれぞれを構成する単位リングを半径方向の長さを小さなものにできる。従って、平滑化リング172a〜172dにおいて、磁界飽和を起こすのを防止できる。なお、上述の場合と同様に、半径方向の平滑化リングの間には、非磁性体を配置するとよい。
このような構成においても、平滑化リング平滑化リング172a〜172dによって、永久磁石リング171a〜171fの磁化のばらつきによる磁界のばらつきを平滑化して、中心軸における磁界を所望のものにすることができる。
図14の例では、永久磁石リング181a〜181eの間に介在させる高透磁率の強磁性体(例えば、パーマロイ)の平滑化リング182a〜182dのそれぞれを、内周面を永久磁石リング181a〜181eと同一としているが、その外径の小さなものにしている。そして、永久磁石リング181a〜181eの外周側には、リング状の非磁性体183a〜183dを介在させている。
このような構成によっても、平滑化リング172a〜172dのそれぞれを半径方向の長さを小さなものにできる。従って、平滑化リング172a〜172dにおいて、磁界飽和を起こすのを防止できる。
このような構成においても、平滑化リング平滑化リング182a〜182dによって、永久磁石リング181a〜181fの磁化のばらつきによる磁界のばらつきを平滑化して、中心軸における磁界を所望のものにすることができる。
このための発熱を抑えるためには、対物投影レンズをすべて永久磁石で形成することが不可欠である。
永久磁石では、製造プロセス上の問題として、磁化容易化軸を磁界で揃えてプレスを行うので、プレス成形途中で、永久磁石微粉末の摩擦により、磁化容易化軸またはスピンの方向が、全体の磁化軸から僅かに外れて、平面内磁化の不均一性が不可避になる。また永久磁石開口の側面と永久磁石の外径面では本来、面と並行な磁化しかなく、面から出入りする磁力線はなく、軸に関して完全軸対称のレンズ磁界が必要であるのに、永久磁石では一般的に製造プロセスから、この条件は満足されなかった。
本実施形態によれば、25mm直径以下のコラムが構成できて、φ300mmウェハに対して87本のマルチコラムができて、1時間当たり、10枚以上のスループットが出せるようになる。なおかつ1μAという大電流をとりながら10nmという高解像度を実現することができる。将来のマスクレス微細LSI加工技術に関してLSIデバイス製造技術として、多大な貢献を成す。
図15と図16は、上述した本発明の要旨から外れる。しかし、本発明の課題であった問題の全く別の解決手段を示すものである。以下の案の趣旨は、強磁性体の薄いリング材料を用いて、永久磁石の磁化のバラつきを平滑化しようとするものではない。
しかしながら、以下に述べる手段は真っ向から、上下面の磁化を均一化した平面型永久磁石リングを製作する技術を目指したものである。更に平面型永久磁石リングの内部の穴の側面と外部円筒面の側面には、完全に面の方位に平行なスピンすなわち磁化方向を有する微粒子粉体が整列して並び、平面型永久磁石リングの内部の穴の側面と外部円筒面の側面からは、面から外れた方向のスピンすなわち磁化方向の微粉末がない形態を目指すものである。
15aは、中心に穴の開いた円形リングを8等分して、扇型の形状で、上下の面は平面であるところの部材を8個制作し、8個の永久磁石片のすべての磁化が完全に一致するように選別し、品質が揃った1組の永久磁石片を強力な接着材で接着したものである。リング面は45度に分割し8個の永久磁石片としたが、16、20、24個などの多数個であっても良い。
上述では微細化断面永久磁石については円柱状としたが、角柱状、多角形柱状などでもよい。
16bに示すように、紙面内で磁力線が消え、紙面を突き抜けて行くことがある。
そこで、16cに示すように薄型平面円板型永久磁石を上下の面に貼り付けて、軸対称性のよいリング磁石とするものである。この時磁力線は紙面内で、上下の面を結ぶ磁力線となる。図16の薄型平面円板型永久磁石は円板でなくとも四角板でも良いし、形状も多角形でも良い。また厚みを変化させて、リング磁界の軸対称性が良くなるように調整してもよい。
2 上部磁極
3 下部磁極
4 磁路
5 とめネジ
6 非磁性体充填材
7 カバー
8 試料
9 外側ギャップ
10 内側ギャップ
31 コラムセル
32 コラムセルを多数並べたマルチコラム
33 φ300mmウェハ
34 電子銃
35 第一の矩形アパーチャ
36 第一のレンズ
37 マスク偏向器1
38 マスク偏向器2
39 第二のレンズ
40 キャラクタプロジェクションマスク
41 マスク偏向のダイナミックフォーカスコイル
42 第三のレンズ
43 マスク偏向器3
44 マスク偏向器4
45 縮小レンズ
46 リフォーカシングコイル
47 ラウンドアパーチャ
48 対物投影レンズ
49 位置決め偏向器
60 電子銃
61 サプレッサー電極
62 引き出し電極
63 陽極(アース電位)
64 第一のレンズ
65 第一のラウンドアパーチャ
66 第二のレンズ
67 PSA(programmable shaping aperture)
68 第三のレンズ
69 全体ブランキング電極
70 第二のラウンドアパーチャ
71 縮小レンズ
72 位置決め偏向器
73 対物投影レンズ
81 固定板
82 プレス板
83 プレス力
84 プレス中の印加磁界
85 焼結後の着磁用印加磁界
86 平面型永久磁石リング
91a,91b,91c 微細磁性粉体の磁界の方向
92a,92b,92c プレス後の微細磁性粉体の磁界の方向
93a,93b,93c 焼結後の微細磁性粉体の磁界の方向
94a,94b,94c 着磁後の微細磁性粉体の磁界の方向
101 a−101h 平面型永久磁石リングの上面または下面の回転方向に8等分する点の磁界測定点
102a 平面型永久磁石リングの上面から出る磁力線
102b 平面型永久磁石リングの上面から出てリング穴の内部を通り、下面に戻る磁力線
102c 平面型永久磁石リングの上面から出てリングの外径の外側を通り、下面に戻る磁力線
103a−103h 101a−101hの計測点における磁化による磁界強度
104 8点の磁化による磁界強度の平均値
111 冷却用冷媒流路
112 冷却用冷媒流路円筒
113 冷却用冷媒流入部
114 冷却用冷媒流出部
115 非磁性体
116 支持体
117 補正用コイル
118 補正用平面型永久磁石リング
119 反射電子検出器
120 非磁性体
121 平面型永久磁石リング
122 平滑化リング
123 非磁性体
124 平滑化リング
125 非磁性体
126 最外周の純鉄の円筒
131a−131h 平面型永久磁石リング
132a−132h 平滑化リング
141 平面型永久磁石リング
142 平滑化リング
151 平面型永久磁石リング
152 非磁性体
153 平滑化リング
201 平面型永久磁石リング
202a−202l 扇形永久磁石部品
211 平面型永久磁石リング
212 微細断面を持つ円柱状の永久磁石部品
221 円形貫通口を12個開けた平面型永久磁石リング
222 円形貫通口に嵌入する円柱状永久磁石棒
251 平面型永久磁石リング
252、253 薄型平面円板型永久磁石
261 磁化の不均一性のために紙面を横切る磁力線
262 磁化を均一化したために平面内では紙面をよぎらない磁力線
Claims (11)
- 電子ビームが通過するZ軸に対して、中心磁界の方向が向くZ軸方向着磁の永久磁石リングと、
前記永久磁石リングの上面、下面、または内周面の中の少なくとも1つに配置され、Z軸方向の厚みが前記永久磁石リングの厚みより小さく、高透磁率の強磁性体材料からなり、前記永久磁石リングと同心状に配置される磁界平滑化リングと、
を有し、
前記磁界平滑化リングを用いて永久磁石リング表面を被覆することにより、前記永久磁石リングの面磁化における円周方向の強度ばらつきに基づく磁界のばらつきを平滑化する電子レンズ。 - 請求項1に記載の電子レンズであって、
前記永久磁石リングのZ軸を中心とした内面円型穴が、Z軸方向に試料面に向かう方向に連続的に半径が小さくなる穴である電子レンズ。 - 請求項1に記載の電子レンズであって、
前記永久磁石リングのZ軸を中心とした内面円型穴が、
Z軸方向に試料面に向かう方向に、段階的に半径が小さくなる円筒型の穴のあいた単位永久磁石リングを、順次積層して形成される電子レンズ。 - 請求項3に記載する電子レンズであって、
前記単位永久磁石リングの上面または下面の内径と一致する、単位平滑化リングを設置した円板を一組とし、内径の異なる複数の円板の組を積層する電子レンズ。 - 請求項4に記載する電子レンズであって、
前記単位永久磁石リングと前記単位平滑化リングを積層することによって、これらの積層物は、試料面に向かって突き出した形状を有する電子レンズ。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電子レンズであって、
前記永久磁石リングの上面または下面が、前記永久磁石リングを固定する高透磁率の強磁性体の支持部材に固定される電子レンズ。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載する電子レンズであって、
前記永久磁石リングと前記磁界平滑化リングの内径を一致させて積層する電子レンズ。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載する電子レンズであって、
前記永久磁石リングの外周部に、Z軸上最大磁界の値を変化させる補正用リング永久磁石設置する電子レンズ。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載する電子レンズであって、
前記永久磁石リングの外周部を純鉄の円筒で取り囲む電子レンズ。 - 請求項1〜9のいずれか1つに記載した電子レンズを用いた電子ビーム装置。
- 請求項1〜9のいずれか1つに記載した電子レンズを用いたマルチコラム電子ビーム装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014022206A JP6323943B2 (ja) | 2013-02-27 | 2014-02-07 | 電子レンズおよび電子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013036741 | 2013-02-27 | ||
JP2013036741 | 2013-02-27 | ||
JP2014022206A JP6323943B2 (ja) | 2013-02-27 | 2014-02-07 | 電子レンズおよび電子ビーム装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014194923A true JP2014194923A (ja) | 2014-10-09 |
JP6323943B2 JP6323943B2 (ja) | 2018-05-16 |
Family
ID=51840015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014022206A Active JP6323943B2 (ja) | 2013-02-27 | 2014-02-07 | 電子レンズおよび電子ビーム装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6323943B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016219292A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 株式会社Param | 電子レンズおよびマルチコラム電子ビーム装置 |
WO2017180441A1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | Kla-Tencor Corporation | Permanent-magnet particle beam apparatus and method incorporating a non-magnetic metal portion for tunability |
EP4350733A1 (en) * | 2022-10-07 | 2024-04-10 | ASML Netherlands B.V. | Electron-optical module |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS48103270A (ja) * | 1972-03-10 | 1973-12-25 | ||
JPS51122373A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-26 | Hitachi Ltd | Electric microscope |
JPS52100195A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Hitachi Ltd | Permanent magnet for electronic lens |
JPH02132939A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-05-22 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 同じ通信チヤネルに同時に2つの信号を伝送する方法及び装置 |
WO2012057166A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 株式会社Param | 電子レンズおよび電子ビーム装置 |
-
2014
- 2014-02-07 JP JP2014022206A patent/JP6323943B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS48103270A (ja) * | 1972-03-10 | 1973-12-25 | ||
JPS51122373A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-26 | Hitachi Ltd | Electric microscope |
JPS52100195A (en) * | 1976-02-18 | 1977-08-22 | Hitachi Ltd | Permanent magnet for electronic lens |
JPH02132939A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-05-22 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 同じ通信チヤネルに同時に2つの信号を伝送する方法及び装置 |
WO2012057166A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 株式会社Param | 電子レンズおよび電子ビーム装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016219292A (ja) * | 2015-05-19 | 2016-12-22 | 株式会社Param | 電子レンズおよびマルチコラム電子ビーム装置 |
WO2017180441A1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-10-19 | Kla-Tencor Corporation | Permanent-magnet particle beam apparatus and method incorporating a non-magnetic metal portion for tunability |
CN109076689A (zh) * | 2016-04-11 | 2018-12-21 | 科磊股份有限公司 | 永久磁铁粒子束设备及并入可调性非磁性金属部分的方法 |
US10211021B2 (en) | 2016-04-11 | 2019-02-19 | Kla-Tencor Corporation | Permanent-magnet particle beam apparatus and method incorporating a non-magnetic metal portion for tunability |
EP4350733A1 (en) * | 2022-10-07 | 2024-04-10 | ASML Netherlands B.V. | Electron-optical module |
WO2024074292A1 (en) * | 2022-10-07 | 2024-04-11 | Asml Netherlands B.V. | Electron-optical module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6323943B2 (ja) | 2018-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI747301B (zh) | 用於單個粒子束方位角偏轉的粒子束系統及粒子束系統中的方位角校正方法 | |
JP5148014B2 (ja) | 電子レンズおよび電子ビーム装置 | |
US10163604B2 (en) | Multiple charged particle beam apparatus | |
JP3763446B2 (ja) | 静電レンズ、電子ビーム描画装置、荷電ビーム応用装置、および、デバイス製造方法 | |
JP5437449B2 (ja) | 荷電粒子ビーム用軌道補正器、及び荷電粒子ビーム装置 | |
US8368015B2 (en) | Particle-optical system | |
JP6323943B2 (ja) | 電子レンズおよび電子ビーム装置 | |
JP3986792B2 (ja) | 荷電粒子投射リソグラフィ・システムにおける空間電荷に起因する収差を抑制する装置 | |
JP2024517545A (ja) | 高スループットのマルチ電子ビームシステム | |
EP0088457B1 (en) | Charged particle beam apparatus | |
US11239044B2 (en) | Wien filter and charged particle beam imaging apparatus | |
US7718961B1 (en) | Photoelectron microscope | |
JP2003045789A (ja) | 描画装置及び描画方法 | |
US7569816B1 (en) | Electron spectrometer | |
WO2007129376A1 (ja) | 電子レンズ | |
JP6544567B2 (ja) | 電子レンズおよびマルチコラム電子ビーム装置 | |
JP2005174568A (ja) | 対物レンズ、電子線装置及びこれらを用いたデバイス製造方法 | |
JP2023014010A (ja) | 電磁レンズ及び荷電粒子光学装置 | |
US7608838B1 (en) | Electron optical component | |
WO2020135963A1 (en) | An apparatus for multiple charged-particle beams | |
JP3844253B2 (ja) | 粒子ビーム色収差補償コラム | |
CN117099183B (en) | High throughput multiple electron beam system | |
JP2010129421A (ja) | 電子レンズ用磁気回路装置 | |
JPH04209519A (ja) | 電子線露光方法 | |
JP2011238387A (ja) | エミッタアレイを用いた電子プローブ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180320 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6323943 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |