JP2014194982A - Charged particle beam deflection apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle beam deflection apparatus capable of suppressing occurrence of additional aberration when correcting astigmatism after deflecting the charged particle beam.SOLUTION: A charged particle beam deflection apparatus 100 includes a multipole 13 of electrostatic type or magnetic field type, and a control part 21 for applying a deflection signal for deflecting a charged particle beam 1 to the multipole 13. The control part 21 superposes n-time astigmatic correction signal V(θ) for canceling n-time astigmatism (n=2, 3, ..., N, N is integer of three or larger) on a deflection signal V(θ), so that for every deflection coordinates in which a charged particle beam deflected under application of the deflection signal V(θ) enters, 2, 3, ..., n-1-time astigmatic correction signal for canceling 2, 3, ..., n-1-time astigmatism occurring at superposition of the n-time astigmatic correction signal V(θ) is superposed on the deflection signal V(θ).

Description

本発明は、荷電粒子ビーム偏向装置に関する。   The present invention relates to a charged particle beam deflection apparatus.

荷電粒子ビーム偏向装置は、電子ビーム描画装置や走査電子顕微鏡などの荷電粒子ビーム装置において、被描画材料や観察試料を荷電粒子ビームにて走査するなどの目的のために、荷電粒子ビームを電界あるいは磁界の印加により偏向する装置である。   The charged particle beam deflection apparatus is a charged particle beam apparatus such as an electron beam drawing apparatus or a scanning electron microscope, which is used to scan a drawing material or an observation sample with a charged particle beam. It is a device that deflects by applying a magnetic field.

荷電粒子ビーム偏向装置を備えた荷電粒子ビーム装置として、例えば、可変成形電子ビーム描画装置が知られている。可変成形電子ビーム描画装置とは、描画スループットの向上を目的に、被描画材料上における電子ビームの断面積を大きくし、かつ、その断面形状および寸法を可変とした電子ビーム描画装置である。可変成形電子ビーム描画装置は、主に半導体デバイス製造用のフォトマスクの描画に用いられる。   As a charged particle beam apparatus provided with a charged particle beam deflection apparatus, for example, a variable shaped electron beam drawing apparatus is known. The variable shaped electron beam drawing apparatus is an electron beam drawing apparatus in which the cross-sectional area of the electron beam on the drawing material is increased and the cross-sectional shape and dimensions thereof are variable for the purpose of improving the drawing throughput. The variable shaped electron beam drawing apparatus is mainly used for drawing a photomask for manufacturing a semiconductor device.

例えば、特許文献1には、図14に示すような光学系を備えた可変成形電子ビーム描画装置が開示されている。図14に示す光学系は、照射レンズ1002、第1の成形開口板1003、成形レンズ1006、第2の成形開口板1007、縮小レンズ1008、対物レンズ1009、成形偏向器1012、対物偏向器1013、ブランカー1014,1015、ブランキング開口板1017を含んで構成されている。   For example, Patent Document 1 discloses a variable shaped electron beam drawing apparatus having an optical system as shown in FIG. The optical system shown in FIG. 14 includes an irradiation lens 1002, a first molded aperture plate 1003, a molded lens 1006, a second molded aperture plate 1007, a reduction lens 1008, an objective lens 1009, a molded deflector 1012, an objective deflector 1013, Blankers 1014 and 1015 and a blanking aperture plate 1017 are included.

以下で、図14を用いて、可変成形電子ビーム描画装置の基本的な動作を説明する。   Hereinafter, the basic operation of the variable shaped electron beam drawing apparatus will be described with reference to FIG.

可変成形電子ビーム描画装置は、電子ビーム1の断面を成形するとともに、その断面の像(投影図形11)を材料10に縮小投影する。ここで、電子ビーム1の断面の成形、および断面の像(投影図形11)の縮小投影は、それぞれ、第2の成形開口板1007とそれより上方の光学系、および第2の成形開口板1007より下方の光学系による。また、材料10上にはレジスト(感光材料)が塗布されている。   The variable shaped electron beam drawing apparatus shapes the cross section of the electron beam 1 and reduces and projects an image of the cross section (projected figure 11) onto the material 10. Here, the shaping of the cross section of the electron beam 1 and the reduction projection of the image of the cross section (projected figure 11) are the second shaping aperture plate 1007, the optical system above it, and the second shaping aperture plate 1007, respectively. By lower optical system. A resist (photosensitive material) is applied on the material 10.

上記成形および縮小投影の結果、材料10上のレジストが感光し、該レジストに投影図形11が転写される。したがって、投影図形11の形状、寸法、位置、および露光時間を制御すれば、材料10に所望のパターンを描画することができる。このように制御された投影図形11を露光すること、または投影図形11自体を、ショットと呼ぶ。   As a result of the molding and the reduction projection, the resist on the material 10 is exposed, and the projection figure 11 is transferred to the resist. Therefore, a desired pattern can be drawn on the material 10 by controlling the shape, size, position, and exposure time of the projected figure 11. The projection figure 11 controlled in this way is exposed, or the projection figure 11 itself is called a shot.

投影図形11の形状と寸法を制御するには、成形偏向器1012を用いる。成形偏向器1012は、電子ビーム1を偏向し、第2の成形開口板1007上における第1の成形開口板1003の開口の像と第2の成形開口板1007の開口との重なりにより生じる図形(電子ビーム1の断面)の形状と寸法を変えるための偏向器である。   A shaping deflector 1012 is used to control the shape and dimensions of the projection figure 11. The shaping deflector 1012 deflects the electron beam 1, and a figure (the figure generated by the overlap between the image of the opening of the first shaping aperture plate 1003 on the second shaping aperture plate 1007 and the opening of the second shaping aperture plate 1007). This is a deflector for changing the shape and dimension of the cross section of the electron beam 1.

投影図形11の位置を制御するには、対物偏向器1013と材料ステージ(図示せず)を併用する。対物偏向器1013の偏向可能領域すなわち偏向フィールドには制限があるため、まず材料ステージにより材料10を移動させ、ステップの大きな位置決めを実施し、そのうえで対物偏向器1013により電子ビーム1を偏向し、ステップの小さな位置決めを実施する。   In order to control the position of the projection figure 11, an objective deflector 1013 and a material stage (not shown) are used in combination. Since there is a limit to the deflectable region, that is, the deflection field of the objective deflector 1013, first, the material 10 is moved by the material stage, a large step positioning is performed, and then the electron beam 1 is deflected by the objective deflector 1013. Perform small positioning of.

上記偏向フィールドの制限は、アンプの定格出力、対物偏向器1013の偏向感度(材料10の高さにおける、単位印加電圧あたりの偏向距離)、および許容される偏向収差の大きさによる。上記偏向フィールドは、描画スループット向上のためには、大きい方がよ
い。これは、材料ステージの移動速度が対物偏向器1013の偏向速度より遅いこと、そして、該材料ステージの移動回数が偏向フィールドの大きさの2乗(面積)に反比例することによる。
The limitation of the deflection field depends on the rated output of the amplifier, the deflection sensitivity of the objective deflector 1013 (the deflection distance per unit applied voltage at the height of the material 10), and the allowable deflection aberration. The deflection field is preferably large in order to improve the drawing throughput. This is because the movement speed of the material stage is slower than the deflection speed of the objective deflector 1013, and the number of movements of the material stage is inversely proportional to the square (area) of the size of the deflection field.

投影図形11の露光時間を制御するには、ブランカー1014,1015を用いる。ブランカー1014,1015は、電子ビーム1を偏向し、電子ビーム1を遮断(ブランキング)するための偏向器である。   Blankers 1014 and 1015 are used to control the exposure time of the projected figure 11. The blankers 1014 and 1015 are deflectors for deflecting the electron beam 1 and blocking (blanking) the electron beam 1.

投影図形11の露光時間は、ショット時間と呼ばれる。ショット時間は、必要な露光量[μC/cm]を、材料10上のビーム電流密度すなわち投影図形11の電流密度[A/cm]で除すことで決定される。すなわち、ショット時間は投影図形11の電流密度に反比例する。描画スループット向上のためには、投影図形11の電流密度を高くすることで、ショット時間を短くするのがよい。 The exposure time of the projected figure 11 is called a shot time. The shot time is determined by dividing the necessary exposure [μC / cm 2 ] by the beam current density on the material 10, that is, the current density [A / cm 2 ] of the projection pattern 11. That is, the shot time is inversely proportional to the current density of the projected figure 11. In order to improve the drawing throughput, it is preferable to shorten the shot time by increasing the current density of the projected figure 11.

ここで、必要な露光量とは、材料10上のレジストに転写された図形の寸法が所望の値に等しくなる露光量である。また、投影図形11の電流密度は、電子銃の輝度をB、材料10上における電子ビーム1の開き角をψとすれば、下記(1)式で表される。   Here, the necessary exposure amount is an exposure amount at which the dimension of the figure transferred to the resist on the material 10 becomes equal to a desired value. Further, the current density of the projected figure 11 is expressed by the following equation (1), where B is the brightness of the electron gun and ψ is the opening angle of the electron beam 1 on the material 10.

J=πBψ ・・・(1) J = πBψ 2 (1)

以下、可変成形電子ビーム描画装置の開発における重要課題について説明する。この重要課題とは、可変成形電子ビーム描画装置の高スループット化と高解像度化である。これらの両立は容易ではなく、注意深い検討を要する。   Hereinafter, important problems in the development of the variable shaped electron beam drawing apparatus will be described. This important issue is to increase the throughput and resolution of the variable shaped electron beam drawing apparatus. Both of these are not easy and require careful consideration.

まず、可変成形電子ビーム描画装置の高スループット化のためには、既に述べたように、投影図形11の電流密度Jを高く、そして、対物偏向器1013の偏向フィールドを大きくするとよい。   First, in order to increase the throughput of the variable shaped electron beam drawing apparatus, it is preferable to increase the current density J of the projection figure 11 and increase the deflection field of the objective deflector 1013 as described above.

投影図形11の電流密度Jを高くするには、(1)式から分かるように、電子銃の輝度Bを高くするか、あるいは材料10上における電子ビーム1の開き角ψを大きくすればよい。   In order to increase the current density J of the projected figure 11, as can be seen from the equation (1), the brightness B of the electron gun is increased, or the opening angle ψ of the electron beam 1 on the material 10 is increased.

ただし、その際、開き角ψとともに増大する収差(材料10上に見られる軸上収差および偏向収差)に留意する必要がある。これは、これらの収差が材料10上におけるビームぼけの原因となり、解像度を低下させるためである。この観点から、投影図形11の電流密度Jを高くするには、開き角ψを大きくするのではなく、輝度Bを高くすることが求められる。   However, it is necessary to pay attention to aberrations (axial aberrations and deflection aberrations seen on the material 10) that increase with the opening angle ψ. This is because these aberrations cause beam blur on the material 10 and reduce the resolution. From this point of view, in order to increase the current density J of the projected figure 11, it is required to increase the luminance B instead of increasing the opening angle ψ.

一方、対物偏向器1013の偏向フィールドを大きくするには、対物偏向器1013に印加される偏向電圧または偏向感度を高くすればよい。ただし、その際、対物偏向器1013を駆動するアンプの応答速度に留意する必要がある。これは、対物偏向器1013を駆動するアンプの定格電圧を高くすると、該アンプの応答速度が遅くなるためである。この観点から、対物偏向器1013の偏向フィールド拡大のためには、対物偏向器1013の偏向電圧を高くするのではなく、偏向感度を高くすることが求められる。   On the other hand, in order to increase the deflection field of the objective deflector 1013, the deflection voltage or the deflection sensitivity applied to the objective deflector 1013 may be increased. However, in that case, it is necessary to pay attention to the response speed of the amplifier that drives the objective deflector 1013. This is because when the rated voltage of the amplifier that drives the objective deflector 1013 is increased, the response speed of the amplifier is decreased. From this point of view, in order to expand the deflection field of the objective deflector 1013, it is required to increase the deflection sensitivity instead of increasing the deflection voltage of the objective deflector 1013.

対物偏向器1013の偏向フィールド拡大のためには、さらに、対物偏向器1013による電子ビーム1の偏向に伴う偏向収差、すなわち歪収差、像面湾曲収差、非点収差、コマ収差、および色収差にも留意する必要がある。これは、これらの偏向収差が描画精度を低下させるためである。より具体的には、これらの偏向収差のうち、歪収差は、材料10上における電子ビーム1の位置ずれの原因となり、位置精度を低下させる。また、像面湾
曲収差、非点収差、コマ収差、および色収差は、電子ビーム1のぼけに寄与し、解像度を低下させる。一般に、可変成形電子ビーム描画装置においては、位置精度および解像度向上のため、これらの収差のうち、歪収差、像面湾曲収差、および非点収差に対し補正(除去)を施している。
In order to expand the deflection field of the objective deflector 1013, in addition to the deflection aberration accompanying the deflection of the electron beam 1 by the objective deflector 1013, that is, distortion aberration, field curvature aberration, astigmatism, coma aberration, and chromatic aberration, It is necessary to keep in mind. This is because these deflection aberrations reduce the drawing accuracy. More specifically, among these deflection aberrations, distortion aberration causes the positional deviation of the electron beam 1 on the material 10 and reduces the positional accuracy. Further, the field curvature aberration, astigmatism, coma aberration, and chromatic aberration contribute to the blurring of the electron beam 1 and reduce the resolution. In general, a variable shaped electron beam drawing apparatus corrects (removes) distortion, field curvature, and astigmatism among these aberrations in order to improve positional accuracy and resolution.

これらの収差の補正は、補正対象すなわち収差自体を小さくするのではなく、それに対し、大きさが等しく向きが反対の偏向(位置ずれ)あるいは収差(ぼけ)を発生させ、これにより補正対象となる収差を打ち消すことにより行われる。より具体的には、歪収差は、歪補正電圧を偏向電圧に重畳することで発生させた位置ずれにより補正され、像面湾曲収差は、フォーカス補正電圧をフォーカス補正器(図示せず)に印加することで発生させたフォーカスずれにより補正され、非点収差は、非点補正電圧を非点補正器(図示せず)に印加することで発生させた非点収差により補正される。   The correction of these aberrations does not reduce the correction object, that is, the aberration itself, but generates deflection (positional deviation) or aberration (blur) of the same size but opposite direction, thereby becoming the correction object. This is done by canceling out the aberration. More specifically, the distortion aberration is corrected by the positional deviation generated by superimposing the distortion correction voltage on the deflection voltage, and the field curvature aberration is applied to the focus correction device (not shown). Thus, astigmatism is corrected by the astigmatism generated by applying an astigmatism correction voltage to an astigmatism corrector (not shown).

ここで、フォーカス補正器とは、縮小レンズ1008あるいは対物レンズ1009の磁界中に設けられる筒状の電極すなわち静電型の補正器である。フォーカス補正器によりフォーカスが補正されるのは、フォーカス補正器への電圧印加の結果、電子ビーム1が加速あるいは減速され、電子ビーム1に対するレンズ1008,1009の強度が変化することによる。また、非点補正器とは、対物偏向器1013と同様に静電型の多極子である。これらの補正器を静電型とするのは、これらの補正器に対物偏向器1013と同等の応答速度を持たせるためである。   Here, the focus corrector is a cylindrical electrode provided in the magnetic field of the reduction lens 1008 or the objective lens 1009, that is, an electrostatic corrector. The focus is corrected by the focus corrector because the electron beam 1 is accelerated or decelerated as a result of voltage application to the focus corrector, and the intensity of the lenses 1008 and 1009 with respect to the electron beam 1 changes. Further, the astigmatism corrector is an electrostatic multipole as in the case of the objective deflector 1013. The reason why these correctors are electrostatic is to have these correctors have a response speed equivalent to that of the objective deflector 1013.

次に、上記課題のもう一方、すなわち可変成形電子ビーム描画装置の高解像度化のためには、上記偏向収差に由来するぼけに加え、軸上のぼけ、すなわち電子ビーム1を偏向しない状態におけるぼけを低減する必要がある。そのためには、第1の成形開口板1003から材料10までの区間におけるクーロン効果(電子間に働くクーロン力のため電子ビーム1にぼけが生じること)を抑制するとともに、対物レンズ1009に関する軸上収差、すなわち球面収差および軸上色収差を低減することが求められる。   Next, in order to increase the resolution of the variable shaped electron beam writing apparatus, the above problem, in addition to the blur due to the deflection aberration, the blur on the axis, that is, the blur in the state where the electron beam 1 is not deflected. Need to be reduced. For this purpose, the Coulomb effect in the section from the first molded aperture plate 1003 to the material 10 (suppression of the electron beam 1 due to the Coulomb force acting between electrons) is suppressed, and the axial aberration related to the objective lens 1009 That is, it is required to reduce spherical aberration and longitudinal chromatic aberration.

第1の成形開口板1003から材料10までの区間におけるクーロン効果の抑制のためには、該区間における光路長を短くするとよい。一方、上記軸上収差の低減のためには、対物レンズ1009の球面収差係数および軸上色収差係数を小さくすべく、対物レンズ1009の主面から材料10までの距離を小さくするとよい。   In order to suppress the Coulomb effect in the section from the first molded aperture plate 1003 to the material 10, the optical path length in the section may be shortened. On the other hand, in order to reduce the above-described axial aberration, the distance from the main surface of the objective lens 1009 to the material 10 may be reduced in order to reduce the spherical aberration coefficient and the axial chromatic aberration coefficient of the objective lens 1009.

しかし、対物レンズ1009の主面から材料10までの距離を小さくすると、対物偏向器1013の偏向感度が低くなり、偏向フィールドが小さくなる。その結果、描画スループットが低下する。したがって、上記距離を小さくしつつも、偏向フィールドを確保すべく、対物偏向器1013の偏向感度を高くすることが要求される。この要求のためには、対物偏向器1013の長さを長くするか、あるいはその内径を小さくすればよい。しかし、上述したように、クーロン効果低減のため光路長は短縮されるから、その分、対物偏向器1013の長さは制限される。したがって、この要求のためには、対物偏向器1013の長さを長くするのではなく、その内径を小さくすることが求められる。   However, when the distance from the main surface of the objective lens 1009 to the material 10 is reduced, the deflection sensitivity of the objective deflector 1013 is reduced and the deflection field is reduced. As a result, the drawing throughput decreases. Therefore, it is required to increase the deflection sensitivity of the objective deflector 1013 in order to secure the deflection field while reducing the distance. In order to satisfy this requirement, the length of the objective deflector 1013 may be increased or the inner diameter thereof may be decreased. However, as described above, since the optical path length is shortened to reduce the Coulomb effect, the length of the objective deflector 1013 is limited accordingly. Therefore, in order to satisfy this requirement, it is required to reduce the inner diameter of the objective deflector 1013 instead of increasing the length.

ところが、対物偏向器1013の内径を小さくすると、対物偏向器1013内電位の高次成分すなわち2以上の整数nに関する電位n次成分が大きくなる。電位n次成分は、n回非点収差を生むとともに、2≦m≦n−1を満たす整数mに関するm回非点収差の原因となる。これらの非点収差は、電子ビーム1のぼけに寄与し、解像度を低下させる。   However, when the inner diameter of the objective deflector 1013 is reduced, the higher-order component of the potential in the objective deflector 1013, that is, the potential n-order component related to the integer n of 2 or more is increased. The potential n-order component causes n-fold astigmatism and causes m-fold astigmatism with respect to the integer m satisfying 2 ≦ m ≦ n−1. These astigmatisms contribute to the blur of the electron beam 1 and reduce the resolution.

上記のように電位n次成分が対物偏向器1013内径の縮小とともに大きくなるのは、電位n次成分が対物偏向器1013の内径のn乗に反比例することによる。電位n次成分は、また、電極印加電圧に比例し、対物偏向器1013の中心からの半径のn乗に比例す
るとともに、円周方向に2π/nの周期を持つ。
As described above, the potential n-order component increases as the inner diameter of the objective deflector 1013 decreases, because the potential n-order component is inversely proportional to the n-th power of the inner diameter of the objective deflector 1013. The potential n-order component is also proportional to the electrode applied voltage, proportional to the nth power of the radius from the center of the objective deflector 1013, and has a period of 2π / n in the circumferential direction.

ここで、n回非点収差とは、n回対称すなわち2π/n周期の収差図形を描く収差である。例として、観察面すなわち収差図形を定義する面が像面からずれている状態における2回非点収差と3回非点収差の収差図形を、図15に示す。なお、図15(a)は、2回非点収差の収差図形であり、図15(b)は、3回非点収差図形である。   Here, the n-fold astigmatism is an aberration that draws an n-fold symmetry, that is, an aberration figure with a 2π / n period. As an example, FIG. 15 shows two-fold astigmatism and three-fold astigmatism aberration diagrams in a state in which the observation surface, that is, the surface defining the aberration diagram is displaced from the image plane. FIG. 15A is an aberration diagram of two-fold astigmatism, and FIG. 15B is a three-fold astigmatism diagram.

これらの収差図形は、観察面が像面に一致しているときすなわちΔz=0のときは円形となるが、一致していないとき、すなわちΔz≠0のとき、n回対称となる。ここで、Δzは、観察面の、像面からの隔たりを表す。これらの図形はまた、図15から分かるように、Δzの符号によって、見掛け上、円周方向に向きを変える。   These aberration diagrams are circular when the observation surface is coincident with the image plane, that is, when Δz = 0, but are n-fold symmetric when they are not coincident, that is, when Δz ≠ 0. Here, Δz represents the distance from the image plane of the observation plane. As can be seen from FIG. 15, these figures are apparently turned in the circumferential direction by the sign of Δz.

従来、可変成形電子ビーム描画装置におけるn回非点収差としては、2回非点収差が問題であり、3以上のnに関するn回非点収差は無視できた。そのため、可変成形電子ビーム描画装置において従来から補正されてきたn回非点収差は、2回非点収差であった。n回非点収差のうちでもこのように低次のものが問題となりやすいのは、電位n次成分が、上記のように偏向器内径のn乗に反比例し、かつ偏向器中心からの半径(偏向の大きさ)のn乗に比例すること、すなわち偏向器内径に対する偏向器中心からの半径の比に比例することによる。   Conventionally, as the astigmatism of n times in the variable shaped electron beam writing apparatus, the astigmatism of 2 times is a problem, and n times of astigmatism related to n of 3 or more can be ignored. For this reason, the n-fold astigmatism that has been conventionally corrected in the variable shaped electron beam drawing apparatus is the 2-fold astigmatism. Among the n-fold astigmatisms, low-order ones are likely to be problematic because the potential n-th order component is inversely proportional to the n-th power of the deflector inner diameter as described above and the radius from the center of the deflector ( Is proportional to the nth power of the deflection), that is, proportional to the ratio of the radius from the deflector center to the deflector inner diameter.

しかし、近年、2回非点収差だけでなく、3以上のnに関するn回非点収差も無視できなくなる程度にまで対物偏向器1013の内径を小さくする、すなわち対物偏向器1013内径に対する対物偏向器1013中心からの半径の比を大きくする必要が出てきた。これは、半導体デバイスの大規模化・微細化が進んだ結果、可変成形電子ビーム描画装置の描画スループットおよび解像度に対する要求が高くなったためである。   However, in recent years, not only the two-fold astigmatism but also the n-fold astigmatism related to n of 3 or more is reduced to such an extent that the inner diameter of the objective deflector 1013 cannot be ignored. It has become necessary to increase the ratio of the radius from the center of 1013. This is because the demand for the drawing throughput and the resolution of the variable shaped electron beam drawing apparatus has increased as a result of the progress in scale and miniaturization of semiconductor devices.

n回非点収差は、原理上、4n極非点補正器により補正できる。例えば、2回非点収差は8極非点補正器により、3回非点収差は12極非点補正器により補正できる。しかし、そのような非点補正器を図14に示す光学系に適用するには、そのための空間的余裕を、対物偏向器1013の前段あるいは後段に設けることが必要となる。そのような空間的余裕は、高解像度化のために光路長を短くすることを妨げる。   In principle, n-th astigmatism can be corrected by a 4n-pole astigmatism corrector. For example, 2-fold astigmatism can be corrected by an 8-pole astigmatism corrector, and 3-fold astigmatism can be corrected by a 12-pole astigmatism corrector. However, in order to apply such an astigmatism corrector to the optical system shown in FIG. 14, it is necessary to provide a spatial margin for that purpose before or after the objective deflector 1013. Such a spatial margin prevents the optical path length from being shortened for higher resolution.

非点補正器を新たに設けることなくn回非点収差を補正するには、対物偏向器に非点補正器を兼ねさせればよい。   In order to correct the astigmatism n times without providing a new astigmatism corrector, the objective deflector may be used also as an astigmatism corrector.

例えば、特許文献2には、対物偏向器に2回非点補正器を兼ねさせる手法が開示されている。より詳細には、特許文献2に記載の手法は、対物偏向器に印加する偏向信号に2回非点補正信号を重畳することにより、2回非点補正を施す。ただし、その際、フォーカス補正信号も併せて重畳することで、フォーカス補正も施す。この手法によれば、フォーカス補正器および非点補正器自体だけでなく、それらを駆動するアンプも不要となる。   For example, Patent Document 2 discloses a technique in which an objective deflector also serves as an astigmatism corrector twice. More specifically, the method described in Patent Document 2 performs twice astigmatism correction by superimposing a twice astigmatism correction signal on a deflection signal applied to the objective deflector. However, at that time, the focus correction is also performed by superimposing the focus correction signal together. According to this method, not only the focus corrector and the astigmatism corrector itself but also an amplifier for driving them becomes unnecessary.

また、例えば、特許文献3には、1つの8極または12極非点補正器(磁界型)に、2回および3回非点補正の両方を担わせる手法が開示されている。より詳細には、特許文献3に記載の手法は、2回または3回非点補正のための制御パラメータを、4極または6極場すなわち磁位2次または3次成分の強度と位相角(方位)とする。   Further, for example, Patent Document 3 discloses a technique in which one octupole or 12 pole astigmatism corrector (magnetic field type) is responsible for both twice and three times astigmatism correction. More specifically, the method described in Patent Document 3 sets the control parameters for astigmatism correction twice or three times as the quadrupole or hexapole field, that is, the strength and phase angle of the second or third magnetic component. Direction).

特開2007−67192号公報JP 2007-67192 A 特開平1−258347号公報JP-A-1-258347 特開2002−42707号公報JP 2002-42707 A

対物偏向器1013が、例えば8極偏向器であれば、2回非点補正のみを施すには、特許文献2に記載の手法によればよい。しかし、図14に示す対物偏向器1013により3回非点補正を施すには、別の手段が必要となる。   If the objective deflector 1013 is, for example, an octupole deflector, the technique described in Patent Document 2 may be used to perform only two astigmatism corrections. However, another means is required to perform astigmatism correction three times by the objective deflector 1013 shown in FIG.

そのような手段としては、対物偏向器1013に特許文献3に記載の手法を適用することが考えられる。しかし、特許文献3に記載の手法は、電子ビーム描画装置ではなく電子顕微鏡への適用を目論んだものであり、したがって、顕微鏡画像を取得する機能を必要とした。より詳細には、特許文献3に記載の手法は、顕微鏡画像を参照しながら上記強度および位相角の最適値、すなわち2回または3回非点収差を最小とするこれらの値を試行錯誤的に見出すことを必要とした。また、特許文献3に記載の手法の対象は、あくまでも非点補正器であった。そのため、電子ビームを偏向したうえで3回非点補正を施す際に、どのような問題が生じ、どのような対策が必要になるかについては示されなかった。   As such means, it is conceivable to apply the method described in Patent Document 3 to the objective deflector 1013. However, the technique described in Patent Document 3 is intended to be applied to an electron microscope, not an electron beam drawing apparatus, and therefore requires a function of acquiring a microscope image. More specifically, the method described in Patent Document 3 refers to the optimum values of the intensity and the phase angle, that is, these values that minimize the astigmatism twice or three times by trial and error while referring to a microscope image. I needed to find it. In addition, the object of the method described in Patent Document 3 is only an astigmatism corrector. For this reason, it has not been shown what kind of problem occurs and what kind of countermeasure is required when performing astigmatism correction three times after deflecting the electron beam.

本発明者の詳細な検討によれば、そのような際には、副産物として新たな収差が発生する。したがって、そのような収差を抑制または補正する工夫が必要となる。   According to the detailed study of the present inventors, in such a case, a new aberration is generated as a by-product. Accordingly, a device for suppressing or correcting such aberration is required.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、荷電粒子ビームを偏向したうえで非点収差を補正する際に、新たな収差の発生を抑制することができる荷電粒子ビーム偏向装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is to correct astigmatism after deflecting a charged particle beam. Another object of the present invention is to provide a charged particle beam deflection apparatus that can suppress the occurrence of new aberrations.

(1)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置は、
静電型または磁界型の多極子と、
前記多極子に、荷電粒子ビームを偏向させるための偏向信号を印加する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
n回非点収差(n=2,3,・・・,N、Nは3以上の整数)を打ち消すためのn回非点補正信号を、前記偏向信号に重畳し、
前記偏向信号の印加により偏向した荷電粒子ビームが入射する偏向座標毎に、前記n回非点補正信号の重畳により発生する2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、前記偏向信号に重畳する。
(1) A charged particle beam deflection apparatus according to the present invention comprises:
An electrostatic or magnetic multipole;
A controller for applying a deflection signal for deflecting a charged particle beam to the multipole;
Including
The controller is
n times astigmatism correction signal for canceling n times astigmatism (n = 2, 3,..., N, N is an integer of 3 or more) is superimposed on the deflection signal;
.., N-1 times astigmatism generated by superimposing the n times astigmatism correction signal for each deflection coordinate on which the charged particle beam deflected by application of the deflection signal is incident. 2, 3,..., N-1 times astigmatism correction signal is superimposed on the deflection signal.

このような荷電粒子ビーム偏向装置によれば、荷電粒子ビームのぼけ(収差)を小さくすべく偏向信号にn回非点補正信号を重畳した際に、偏向座標によらず、2、3、・・・、n−1回非点収差の発生を抑制することができる。すなわち、荷電粒子ビームを偏向したうえで、n回非点収差を補正する際に、新たな収差(2、3、・・・、n−1回非点収差)の発生を抑制することができる。これにより、2、3、・・・、n−1回非点収差のため荷電粒子ビームのぼけが大きくなることがない。したがって、n回非点収差を最小とするためのn回非点補正信号を偏向座標毎に決定する際に、n回非点補正信号の決定が2、3、・・・、n−1回非点収差により妨げられない。   According to such a charged particle beam deflection apparatus, when the astigmatism correction signal is superimposed n times on the deflection signal in order to reduce the blur (aberration) of the charged particle beam, 2, 3,. .., occurrence of n-1 astigmatism can be suppressed. That is, it is possible to suppress the occurrence of new aberrations (2, 3,..., N−1 times astigmatism) when correcting the n times astigmatism after deflecting the charged particle beam. . Thereby, the blur of the charged particle beam does not become large due to 2, 3,..., N-1 times astigmatism. Therefore, when the n-time astigmatism correction signal for minimizing the n-time astigmatism is determined for each deflection coordinate, the n-time astigmatism correction signal is determined 2, 3,..., N-1 times. Not disturbed by astigmatism.

(2)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記多極子の各極の位置を表す、前記多極子の中心軸周りの角度をθとし、
前記n回非点補正信号を構成する2成分をVnAおよびVnBとし、
前記VnAおよび前記VnBに関する前記多極子の各電極に対する電圧配分または前記多極子の各コイルに対する電流配分を表す分布関数をそれぞれfnA(θ)およびfnB
(θ)としたときに、
前記制御部は、
前記VnAおよび前記VnBをパラメータとし、前記n回非点補正信号として、V(θ)=VnAnA(θ)+VnBnB(θ)を前記偏向信号に重畳して、前記VnAおよび前記VnBの値を前記偏向座標毎に決定し、該決定したVnAおよびVnBを代入した前記V(θ)を前記n回非点補正信号としてもよい。
(2) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
An angle around the central axis of the multipole representing the position of each pole of the multipole is θ,
Two components constituting the n-time astigmatism correction signal are V nA and V nB ,
Distribution functions representing voltage distribution for each electrode of the multipole element or current distribution for each coil of the multipole element with respect to the V nA and the V nB are expressed as f nA (θ) and f nB , respectively.
(Θ)
The controller is
Using V nA and V nB as parameters, and superimposing V n (θ) = V nA f nA (θ) + V nB f nB (θ) as the n-time astigmatism correction signal, The values of V nA and V nB may be determined for each deflection coordinate, and V n (θ) into which the determined V nA and V nB are substituted may be used as the n-time astigmatism correction signal.

(3)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記VnAに応じて発生する電位n次成分または磁位n次成分と、前記VnBに応じて発生する電位n次成分または磁位n次成分とは、互いに直交してもよい。
(3) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The potential n-order component or magnetic potential n-order component generated according to the V nA and the potential n-order component or magnetic potential n-order component generated according to the V nB may be orthogonal to each other.

(4)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記n回非点補正信号の重畳により発生する前記2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための前記2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、m回非点補正信号(m=2,3,・・・,n−1)とし、
前記m回非点補正信号を構成する2成分をVmAおよびVmBとしたときに、
前記制御部は、
前記VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBの変化量の、前記ΔVnAに対する比ρmAnAおよびρmBnAと、
前記VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBの変化量の、前記ΔVnBに対する比ρmAnBおよびρmBnBとを、前記偏向座標毎に決定し、
該比ρmAnA、ρmBnA、ρmAnB、およびρmBnBと前記偏向座標毎の前記VnAおよび前記VnBとの積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBを算出し、
該積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBの和ρmAnAnA+ρmAnBnB、およびρmAnBnB+ρmBnBnBを、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBとしてもよい。
(4) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The 2, 3, ..., n-1 astigmatism correction signals for canceling the 2, 3, ..., n-1 astigmatism generated by the superposition of the n times astigmatism correction signals. , M times astigmatism correction signal (m = 2, 3,..., N−1),
When the two components constituting the m-time astigmatism correction signal are V mA and V mB ,
The controller is
2,3 generated according to a predetermined variation [Delta] V nA of the V nA, ···, n-1 times for canceling each of the astigmatism, the two components V mA of the m-fold astigmatism correction signal And the ratio ρ mAnA and ρ mBnA of the amount of change in V mB to the ΔV nA ,
2,3 generated according to a predetermined variation [Delta] V nB of the V nB, ···, n-1 times for canceling each of the astigmatism, the two components V mA of the m-fold astigmatism correction signal And a ratio ρ mAnB and ρ mBnB of the change amount of V mB to the ΔV nB are determined for each deflection coordinate,
The ratio ρ mAnA, ρ mBnA, ρ mAnB , and [rho MBnB and the V nA and the product [rho MANA V nA of said V nB for each of the deflection coordinates, ρ mBnA V nA, ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V nB To calculate
Laminate ρ mAnA V nA, ρ mBnA V nA, ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V sum of nB ρ mAnA V nA + ρ mAnB V nB, and ρ mAnB V nB + ρ mBnB V nB, wherein m times astigmatic correction The two components V mA and V mB of the signal may be used.

(5)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、前記n回非点補正信号に関する前記多極子の各電極に対する電圧の配分または前記多極子の各コイルに対する電流の配分を、n=Nの場合を除き前記n回非点補正信号の重畳時に電位n+1、n+2、・・・、N次成分、または磁位n+1、n+2、・・・、N次成分の発生が抑制されるように行ってもよい。
(5) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The control unit distributes the voltage distribution to each electrode of the multipole element or the current distribution to each coil of the multipole element with respect to the n-th astigmatism correction signal, except for the case of n = N, the n-th astigmatism correction signal. , N-order components, or magnetic potentials n + 1, n + 2,..., N-order components may be suppressed.

(6)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、前記n回非点補正信号を決定した後に、歪収差を打ち消すための歪補正信号を決定してもよい。
(6) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The controller may determine a distortion correction signal for canceling the distortion aberration after determining the n-time astigmatism correction signal.

(7)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記歪補正信号のうち前記n回非点補正信号に応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分をΔV1AnおよびΔV1Bnとしたときに、
前記制御部は、
前記VnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnAおよびΔV1BnAと、
前記VnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnBおよびΔV1BnBと、を前記偏向座標毎に決定し、
前記歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1B
nBから、同じ方向の歪収差を補正する2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを算出し、
該2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを、それぞれ、前記歪補正信号の2成分ΔV1AnおよびΔV1Bnとしてもよい。
(7) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
When ΔV 1An and ΔV 1Bn are two components constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated in response to the n-th astigmatism correction signal among the distortion correction signals,
The controller is
Two components ΔV 1AnA and ΔV 1BnA constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to V nA ;
Two components ΔV 1AnB and ΔV 1BnB constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to V nB are determined for each deflection coordinate,
Four components of the distortion correction signal ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and ΔV 1B
From nB , the sum ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of two components for correcting distortion aberration in the same direction are calculated,
The sums ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of the two components may be used as the two components ΔV 1An and ΔV 1Bn of the distortion correction signal, respectively.

(8)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、
前記偏向座標の可変範囲を偏向フィールドとし、
前記VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための、前記歪補正信号の2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、前記ΔVnAに対する比ρ1AnAおよびρ1BnAと、
前記VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための、前記歪補正信号の前記2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、ΔVnBに対する比ρ1AnBおよびρ1BnBとを、
前記偏向フィールドに含まれる所定のn(n+1)/2点以上の偏向座標点にて測定し、
測定された前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を補間することで、前記VnAおよび前記VnBの値が割り振られた各偏向座標における前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を決定し、
前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値と、前記VnAおよび前記VnBの値との積ρ1AnAnA、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを算出し、
該積ρ1AnAnA、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを、それぞれ、前記歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBとしてもよい。
(8) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The controller is
The variable range of the deflection coordinates is a deflection field,
For canceling the distortion aberration generated in accordance with a predetermined change amount [Delta] V nA of the V nA, the change amount of the two components [Delta] V 1A and [Delta] V 1B of the distortion correction signal, and the ratio [rho 1AnA and [rho 1BnA for the [Delta] V nA,
For canceling the distortion aberration generated in accordance with a predetermined change amount [Delta] V nB of the V nB, the change amount of the two components [Delta] V 1A and [Delta] V 1B of the distortion correction signal, and a ratio [rho 1AnB and [rho 1BnB for [Delta] V nB ,
Measured at deflection coordinate points of predetermined n (n + 1) / 2 points or more included in the deflection field,
By interpolating the measured values of the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB , the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , in each deflection coordinate to which the values of V nA and V nB are allocated, determine the values of ρ 1AnB , and ρ 1BnB ,
The ratio ρ 1AnA, ρ 1BnA, ρ 1AnB , and [rho value of 1BnB, the V nA and the product ρ 1AnA V nA between the value of the V nB, ρ 1BnA V nA, ρ 1AnB V nB, and ρ 1BnB V nB To calculate
The products ρ 1AnA V nA , ρ 1BnA V nA , ρ 1AnB V nB , and ρ 1BnB V nB are also used as the four components ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and B of the distortion correction signal, respectively.

(9)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、
前記偏向フィールドを複数の区画に分割し、各前記区画に、前記区画を代表する点の座標に対する前記n回非点補正信号およびn回非点補正に伴い発生する歪収差に対する歪補正信号を割り当て、
各前記区画の座標および大きさを、前記n回非点補正信号および前記歪補正信号に共通としてもよい。
(9) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The controller is
The deflection field is divided into a plurality of sections, and the n-th astigmatism correction signal for the coordinates of the point representing the section and a distortion correction signal for distortion aberration generated by the n-th astigmatism correction are assigned to each section. ,
The coordinates and size of each of the sections may be common to the n times astigmatism correction signal and the distortion correction signal.

(10)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、N、N−1、・・・、2回非点補正信号の順に前記N、N−1、・・・、2回非点補正信号を決定してもよい。
(10) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The control unit may determine the N, N-1,..., Twice astigmatism correction signals in the order of N, N-1,.

(11)本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置において、
前記制御部は、前記N、N−1、・・・、2回非点補正信号を構成する成分の値の決定を、該値が収束するまで繰り返してもよい。
(11) In the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention,
The control unit may repeat the determination of the value of the component constituting the N, N-1,..., Twice astigmatism correction signal until the value converges.

本実施形態に係る可変成形電子ビーム描画装置の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the variable shaping | molding electron beam drawing apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態の可変成形電子ビーム描画装置の対物偏向器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the objective deflector of the variable shaping electron beam drawing apparatus of this embodiment. 本実施形態の対物偏向器の電極電圧配分を表す分布関数を示す図。The figure which shows the distribution function showing the electrode voltage distribution of the objective deflector of this embodiment. 0〜7までのnに関するaおよびbを示す表。Table showing an and b n for n from 0 to 7. 本実施形態における収差補正の流れの一例を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an example of a flow of aberration correction in the present embodiment. 本実施形態に係る可変成形電子ビーム描画装置の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the variable shaping | molding electron beam drawing apparatus which concerns on this embodiment. 第1変形例の可変成形電子ビーム描画装置の対物偏向器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the objective deflector of the variable shaping electron beam drawing apparatus of a 1st modification. 第1変形例の対物偏向器の電極電圧配分を表す分布関数を示す図。The figure which shows the distribution function showing the electrode voltage distribution of the objective deflector of a 1st modification. 第2変形例の可変成形電子ビーム描画装置の対物偏向器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the objective deflector of the variable shaping electron beam drawing apparatus of a 2nd modification. 第2変形例の対物偏向器の電極電圧配分を表す分布関数を示す図。The figure which shows the distribution function showing the electrode voltage distribution of the objective deflector of a 2nd modification. 第3変形例の対物偏向器の電極電圧配分を表す分布関数を示す図。The figure which shows the distribution function showing the electrode voltage distribution of the objective deflector of a 3rd modification. 第6変形例に係る可変成形電子ビーム描画装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the variable shaping electron beam drawing apparatus which concerns on a 6th modification. 第7変形例における収差補正の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the flow of the aberration correction in the 7th modification. 従来の可変成形電子ビーム描画装置の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the conventional variable shaping | molding electron beam drawing apparatus. (a)2回非点収差および(b)3回非点収差の収差図形を示す図。The figure which shows the aberration figure of (a) 2 times astigmatism and (b) 3 times astigmatism.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 可変成形電子ビーム描画装置の構成
まず、本実施形態に係る可変成形電子ビーム描画装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る可変成形電子ビーム描画装置100の構成を模式的に示す図である。
1. Configuration of Variable Shaped Electron Beam Drawing Apparatus First, a variable shaped electron beam drawing apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a variable shaped electron beam drawing apparatus 100 according to the present embodiment.

可変成形電子ビーム描画装置100は、本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置を含む。ここでは、本発明に係る荷電粒子ビーム偏向装置が、本実施形態に係る荷電粒子ビーム偏向装置100aである場合について説明する。   The variable shaped electron beam drawing apparatus 100 includes a charged particle beam deflection apparatus according to the present invention. Here, the case where the charged particle beam deflection apparatus according to the present invention is the charged particle beam deflection apparatus 100a according to the present embodiment will be described.

可変成形電子ビーム描画装置100は、図1に示すように、照射レンズ2、第1の成形開口板3、電子ビーム供給部4、成形レンズ6、第2の成形開口板7、縮小レンズ8、対物レンズ9、成形偏向器12、ブランカー14,15、ブランキング開口板17、材料ステージ30、荷電粒子ビーム偏向装置100a、を含んで構成されている。また、荷電粒子ビーム偏向装置100aは、対物偏向器13、ナイフエッジ18、電流検出器(ファラデーカップ)19、駆動アンプ20、制御装置(制御部)21、記憶装置(記憶部)22、を含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 includes an irradiation lens 2, a first shaped aperture plate 3, an electron beam supply unit 4, a shaped lens 6, a second shaped aperture plate 7, a reduction lens 8, The objective lens 9, the shaping deflector 12, the blankers 14 and 15, the blanking aperture plate 17, the material stage 30, and the charged particle beam deflecting device 100a are configured. The charged particle beam deflecting device 100a includes an objective deflector 13, a knife edge 18, a current detector (Faraday cup) 19, a drive amplifier 20, a control device (control unit) 21, and a storage device (storage unit) 22. It consists of

可変成形電子ビーム描画装置100の光学系101は、図示の例では、照射レンズ2、第1の成形開口板3、電子ビーム供給部4、成形レンズ6、第2の成形開口板7、縮小レンズ8、対物レンズ9、成形偏向器12、対物偏向器13、ブランカー14,15、ブランキング開口板17で構成されている。光学系101の構成要素14,15,2,3,12,6,7,17,8,9(および13)はZ軸に沿って(電子ビーム1の進行方向に)この順で配置されている。なお、図示の例では、Zの正の向きに電子ビーム1が進行するものとする。   In the illustrated example, the optical system 101 of the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 includes an irradiation lens 2, a first shaped aperture plate 3, an electron beam supply unit 4, a shaped lens 6, a second shaped aperture plate 7, and a reduction lens. 8, an objective lens 9, a shaping deflector 12, an objective deflector 13, blankers 14 and 15, and a blanking aperture plate 17. The components 14, 15, 2, 3, 12, 6, 7, 17, 8, 9 (and 13) of the optical system 101 are arranged in this order along the Z axis (in the traveling direction of the electron beam 1). Yes. In the illustrated example, it is assumed that the electron beam 1 travels in the positive direction of Z.

電子ビーム供給部4は、電子ビーム1を放出する。電子ビーム供給部4は、例えば、電子銃である。電子ビーム供給部4において、クロスオーバー4aが形成される。このクロスオーバー4aが、光学系101の実質的な光源である。   The electron beam supply unit 4 emits the electron beam 1. The electron beam supply unit 4 is, for example, an electron gun. In the electron beam supply unit 4, a crossover 4a is formed. This crossover 4 a is a substantial light source of the optical system 101.

照射レンズ2は、第1の成形開口板3の下方にクロスオーバー(光源)4aの像すなわち光源の像5を結ぶレンズである。照射レンズ2は、例えば、磁界型の電子レンズである。   The irradiation lens 2 is a lens that connects an image of a crossover (light source) 4 a, that is, an image 5 of the light source, below the first shaping aperture plate 3. The irradiation lens 2 is, for example, a magnetic field type electron lens.

第1の成形開口板3は、例えば、矩形状の開口を有している。第1の成形開口板3は、この開口に電子ビーム1を通過させることにより、電子ビーム1の断面形状を矩形状にす
る。
The first molded aperture plate 3 has, for example, a rectangular aperture. The 1st shaping | molding aperture plate 3 makes the cross-sectional shape of the electron beam 1 rectangular shape by allowing the electron beam 1 to pass through this opening.

成形レンズ6は、第1の成形開口板3の像を第2の成形開口板7上に投影するためのレンズである。成形レンズ6は、例えば、磁界型の電子レンズである。   The molded lens 6 is a lens for projecting an image of the first molded aperture plate 3 onto the second molded aperture plate 7. The molded lens 6 is, for example, a magnetic field type electron lens.

第2の成形開口板7は、例えば、矩形状の開口を有している。第2の成形開口板7は、第1の成形開口板3の開口の像と第2の成形開口板7の開口との重なり具合により部分的に電子ビーム1を遮り、第2の成形開口板7の開口を通過する電子ビーム1の断面形状を変化させる。   The 2nd shaping | molding opening board 7 has a rectangular-shaped opening, for example. The second molded aperture plate 7 partially blocks the electron beam 1 due to the overlap between the image of the aperture of the first molded aperture plate 3 and the aperture of the second molded aperture plate 7, and the second molded aperture plate The cross-sectional shape of the electron beam 1 passing through the aperture 7 is changed.

縮小レンズ8および対物レンズ9は、第1の成形開口板3の開口の像と第2の成形開口板7の開口との重なりにより生じる図形(論理積)の像を、材料10上に投影するための光学系を構成している。縮小レンズ8および対物レンズ9は、例えば、磁界型の電子レンズである。   The reduction lens 8 and the objective lens 9 project onto the material 10 an image of a figure (logical product) generated by the overlap of the image of the opening of the first molded aperture plate 3 and the aperture of the second molded aperture plate 7. The optical system for this is comprised. The reduction lens 8 and the objective lens 9 are, for example, magnetic field type electron lenses.

成形偏向器12は、第1の成形開口板3を通過した電子ビーム1を二次元方向に偏向させる。これにより、成形偏向器12は、第2の成形開口板7上における第1の成形開口板3の開口の像の投影位置を変えることができる。成形偏向器12は、多極子であり、例えば、4極偏向器である。成形偏向器12は、例えば、静電型である。これにより、応答速度を速くすることができ、描画スループットを向上させることができる。   The shaping deflector 12 deflects the electron beam 1 that has passed through the first shaping aperture plate 3 in a two-dimensional direction. Thereby, the shaping deflector 12 can change the projection position of the image of the opening of the first shaping aperture plate 3 on the second shaping aperture plate 7. The shaping deflector 12 is a multipole, for example, a quadrupole deflector. The shaping deflector 12 is, for example, an electrostatic type. Thereby, the response speed can be increased and the drawing throughput can be improved.

対物偏向器13は、対物レンズ9内にて、電子ビーム1を二次元方向に偏向させて、材料10上における投影位置を制御する。対物偏向器13は、多極子であり、例えば、8極偏向器である。対物偏向器13は、例えば、応答速度を速くする目的から静電型である。   The objective deflector 13 controls the projection position on the material 10 by deflecting the electron beam 1 in a two-dimensional direction within the objective lens 9. The objective deflector 13 is a multipole element, for example, an octupole deflector. The objective deflector 13 is, for example, an electrostatic type for the purpose of increasing the response speed.

図2は、対物偏向器13の構成を示す図であり、対物偏向器13のXY断面図である。なお、X軸およびY軸は互いに直交する軸であり、X軸およびY軸はそれぞれZ軸と直交する。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the objective deflector 13 and is an XY sectional view of the objective deflector 13. Note that the X axis and the Y axis are orthogonal to each other, and the X axis and the Y axis are orthogonal to the Z axis, respectively.

図2に示すように、対物偏向器13の中心は、Z軸上にある。対物偏向器13は、π/4(45°)間隔で8つに等分割された導電性の中空円筒からなる。Z軸周り(円周方向)の角度をθとしたときに、対物偏向器13の8極の電極には、θ=0(0°)に位置する電極から反時計回りに、順にE1からE8の名称を割り当てる。ただし、各電極E1〜E8の位置(角度)は、各電極E1〜E8の中心の位置とする。例えば、電極E1および電極E2の位置は、図2より、それぞれ0およびπ/4である。また、図2において、Zの正の向きは、紙面から手前の向きである。つまり、その向きに電子ビーム1が進行する。   As shown in FIG. 2, the center of the objective deflector 13 is on the Z axis. The objective deflector 13 is composed of a conductive hollow cylinder equally divided into eight at intervals of π / 4 (45 °). When the angle around the Z-axis (circumferential direction) is θ, the eight-pole electrode of the objective deflector 13 has E1 to E8 in order counterclockwise from the electrode positioned at θ = 0 (0 °). Assign a name. However, the positions (angles) of the electrodes E1 to E8 are the center positions of the electrodes E1 to E8. For example, the positions of the electrode E1 and the electrode E2 are 0 and π / 4, respectively, from FIG. In FIG. 2, the positive direction of Z is the front direction from the paper surface. That is, the electron beam 1 travels in that direction.

各電極E1〜E8には、駆動アンプ20の出力する電圧(アナログ量)が印加される。各電極E1〜E8には、それぞれ異なる電圧が印加可能であり、駆動アンプ20は、対物偏向器13の電極E1〜E8毎に設けられる。すなわち、駆動アンプ20は、合計8台設けられる。   A voltage (analog amount) output from the drive amplifier 20 is applied to each of the electrodes E1 to E8. Different voltages can be applied to the electrodes E1 to E8, and the drive amplifier 20 is provided for each of the electrodes E1 to E8 of the objective deflector 13. That is, a total of eight drive amplifiers 20 are provided.

各駆動アンプ20には、制御装置21の出力(デジタル量)が入力される。制御装置21の出力は、制御装置21が、記憶装置22に記憶されたデータ(デジタル量)を読み込み、該データに対し所定の演算を施した結果である。   The output (digital quantity) of the control device 21 is input to each drive amplifier 20. The output of the control device 21 is a result of the control device 21 reading data (digital quantity) stored in the storage device 22 and performing a predetermined calculation on the data.

ブランカー14,15は、電子ビーム1を偏向させて、電子ビーム1を遮断(ブランキング)するための偏向器である。ブランカー14、15も、成形偏向器12および対物偏向器13と同じく、応答速度を速くする目的から、静電型の偏向器とされる。ただし、ブ
ランカー14、15による偏向方向は一次元方向でよいため、ブランカー14、15の極数は、例えば、2極である。
The blankers 14 and 15 are deflectors for deflecting the electron beam 1 and blocking (blanking) the electron beam 1. The blankers 14 and 15 are also electrostatic deflectors for the purpose of increasing the response speed, similarly to the shaping deflector 12 and the objective deflector 13. However, since the deflection direction by the blankers 14 and 15 may be a one-dimensional direction, the number of poles of the blankers 14 and 15 is, for example, two.

ナイフエッジ18は、材料ステージ30上に取り付けられている。より詳細には、ナイフエッジ18は、材料10が搭載されている領域とは別の領域に設けられている。   The knife edge 18 is mounted on the material stage 30. More specifically, the knife edge 18 is provided in a region different from the region where the material 10 is mounted.

電流検出器(ファラデーカップ)19は、電子ビーム1の電流を検出する。電流検出器19は、材料ステージ30上に取り付けられている。より詳細には、電流検出器19は、ナイフエッジ18の下方に設けられている。   The current detector (Faraday cup) 19 detects the current of the electron beam 1. The current detector 19 is mounted on the material stage 30. More specifically, the current detector 19 is provided below the knife edge 18.

ナイフエッジ18および電流検出器19は、材料10への描画に先立って、描画に用いる電子ビーム1のサイズや位置、あるいは、電子ビーム1のぼけをナイフエッジ法により測定し、その測定結果に基づいて、電子ビーム1を調整するために用いられる。ここで、ナイフエッジ法とは、電子ビーム1によりナイフエッジ18を走査する際に得られる電流波形(ナイフエッジ18に妨げられずに電流検出器19に流入するビーム電流の波形)から電子ビーム1のサイズや位置、ビームぼけ等を定量化する技術をいう。   Prior to drawing on the material 10, the knife edge 18 and the current detector 19 measure the size and position of the electron beam 1 used for drawing or the blur of the electron beam 1 by the knife edge method, and based on the measurement result. And used to adjust the electron beam 1. Here, the knife edge method refers to the electron beam 1 from the current waveform (waveform of the beam current flowing into the current detector 19 without being blocked by the knife edge 18) obtained when the knife edge 18 is scanned by the electron beam 1. A technique for quantifying the size, position, beam blur, etc.

制御装置21は、対物偏向器13を制御する処理を行う。具体的には、制御装置21は、記憶装置22にデジタルデータとして記憶された偏向信号、歪補正信号、フォーカス補正信号、2回非点補正信号、および3回非点補正信号に基づいて、対物偏向器13の電極E1〜E8毎の印加電圧を決定する。また、制御装置21は、ナイフエッジ法による測定の結果に基づき、偏向信号、歪補正信号、フォーカス補正信号、2回非点補正信号、および3回非点補正信号を決定する。制御装置21の機能は、例えば、ハードウェア(専用回路)やパーソナルコンピューター(PC)等で実現することができる。   The control device 21 performs processing for controlling the objective deflector 13. Specifically, the control device 21 uses the objective signal based on the deflection signal, distortion correction signal, focus correction signal, two-time astigmatism correction signal, and three-time astigmatism correction signal stored as digital data in the storage device 22. The applied voltage for each of the electrodes E1 to E8 of the deflector 13 is determined. Further, the control device 21 determines a deflection signal, a distortion correction signal, a focus correction signal, a two-time astigmatism correction signal, and a three-time astigmatism correction signal based on the measurement result by the knife edge method. The function of the control device 21 can be realized by, for example, hardware (dedicated circuit) or a personal computer (PC).

記憶装置22は、制御装置21が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。それには、制御装置21の決定した偏向信号、歪補正信号、フォーカス補正信号、2回非点補正信号、および3回非点補正信号が含まれる。また、記憶装置22は、制御装置21の作業領域として、演算結果等を一時的に記憶するためにも使用される。   The storage device 22 stores programs, data, and the like for the control device 21 to perform various calculation processes and control processes. This includes a deflection signal, a distortion correction signal, a focus correction signal, a two-time astigmatism correction signal, and a three-time astigmatism correction signal determined by the control device 21. The storage device 22 is also used as a work area for the control device 21 for temporarily storing calculation results and the like.

材料ステージ30は、材料10を移動させることができる。材料ステージ30は、例えば、露光および描画に合わせて一定のステップで材料10を移動させることができる。また、材料ステージ30は、ナイフエッジ18や電流検出器(ファラデーカップ)19を移動させることができる。   The material stage 30 can move the material 10. For example, the material stage 30 can move the material 10 in a certain step in accordance with exposure and drawing. The material stage 30 can move the knife edge 18 and the current detector (Faraday cup) 19.

2. 可変成形電子ビーム描画装置の動作
次に、可変成形電子ビーム描画装置100の動作について説明する。ただし、まずはその基本的な動作として、露光および描画動作について説明し、次いで本装置を特徴付ける動作として、偏向および補正動作について説明する。
2. Operation of Variable Shaped Electron Beam Drawing Apparatus Next, the operation of the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 will be described. However, first, exposure and drawing operations will be described as basic operations, and then deflection and correction operations will be described as operations characterizing the apparatus.

電子ビーム1は、まず、図1に示すように、照射レンズ2を介して第1の成形開口板3に照射される。電子ビーム1の供給源すなわち光源としては、電子銃中に形成されるクロスオーバー4aを考えればよい。第1の成形開口板3の下には、光源の像5が結ばれる。光源の像5を含め、光学系101における光源の像は、図1において点線で表された光線が交わる位置に結ばれる。   First, the electron beam 1 is irradiated onto the first shaped aperture plate 3 through the irradiation lens 2 as shown in FIG. As a supply source of the electron beam 1, that is, a light source, a crossover 4a formed in an electron gun may be considered. An image 5 of a light source is formed under the first shaping aperture plate 3. The image of the light source in the optical system 101 including the image 5 of the light source is connected to the position where the light beams represented by the dotted lines in FIG. 1 intersect.

次に、第1の成形開口板3の像が成形レンズ6により第2の成形開口板7上に投影される。この像を含め、光学系101における成形開口板3,7の開口の像は、図1において実線で表された光線が交わる位置に結ばれる。   Next, an image of the first molded aperture plate 3 is projected onto the second molded aperture plate 7 by the molded lens 6. Including this image, the image of the aperture of the shaped aperture plates 3 and 7 in the optical system 101 is connected to the position where the light beams represented by the solid lines in FIG. 1 intersect.

そして、第1の成形開口板3の開口の像と第2の成形開口板7の開口との重なりにより生じる図形(論理積)の像が、縮小レンズ8と対物レンズ9により、レジスト(感光材料)を塗布した材料10に投影される。すなわち材料10が露光される。   An image of a figure (logical product) generated by the overlap of the image of the opening of the first molded aperture plate 3 and the aperture of the second molded aperture plate 7 is converted into a resist (photosensitive material) by the reduction lens 8 and the objective lens 9. ) Is projected onto the coated material 10. That is, the material 10 is exposed.

その結果、レジストが感光する。すなわち、投影図形11が材料10上のレジストに転写される。したがって、投影図形11の形状、寸法、位置、および露光時間を制御することで、材料10に所望のパターンを描画することができる。   As a result, the resist is exposed. That is, the projected figure 11 is transferred to the resist on the material 10. Therefore, a desired pattern can be drawn on the material 10 by controlling the shape, size, position, and exposure time of the projected figure 11.

投影図形11の形状と寸法を制御するには、成形偏向器12を用いる。成形偏向器12により電子ビーム1を偏向すれば、上記重なりにより生じる図形の形状と寸法が変わり、投影図形11の形状と寸法も変わる。   A shaping deflector 12 is used to control the shape and dimensions of the projection figure 11. If the electron beam 1 is deflected by the shaping deflector 12, the shape and size of the figure generated by the overlap change, and the shape and size of the projection figure 11 also change.

投影図形11の位置を制御するには、荷電粒子ビーム偏向装置100a中の対物偏向器13と材料ステージ30を併用する。これらのうち、まず材料ステージ30により材料10を移動させ、ステップの大きな位置決めを実施し、そのうえで対物偏向器13により電子ビーム1を偏向し、ステップの小さな位置決めを実施する。   In order to control the position of the projection figure 11, the objective deflector 13 and the material stage 30 in the charged particle beam deflection apparatus 100a are used in combination. Among these, first, the material 10 is moved by the material stage 30 to perform positioning with a large step, and then the electron beam 1 is deflected by the objective deflector 13 to perform positioning with a small step.

投影図形11の露光時間を制御するには、ブランカー14、15を用いる。ブランカー14,15を作動させない間は電子ビーム1が材料10に入射し、材料10が露光されるが、ブランカー14,15を作動させると電子ビーム1が途中で遮断され、材料10は露光されなくなる。すなわち、露光時間は、ブランカー14,15の作動を一旦解除してから再び開始するまでの時間となる。ここで、ブランカー14、15の作動により電子ビーム1が遮断されるのは、ブランカー14,15の作動による電子ビーム1の偏向の結果、光源の像16がブランキング開口板17の非開口部に入射することによる。   Blankers 14 and 15 are used to control the exposure time of the projected figure 11. While the blankers 14 and 15 are not operated, the electron beam 1 is incident on the material 10 and the material 10 is exposed. However, when the blankers 14 and 15 are operated, the electron beam 1 is interrupted halfway and the material 10 is not exposed. . That is, the exposure time is the time from once releasing the operation of the blankers 14 and 15 to starting again. Here, the operation of the blankers 14 and 15 interrupts the electron beam 1 as a result of the deflection of the electron beam 1 by the operation of the blankers 14 and 15 so that the image 16 of the light source is in the non-opening portion of the blanking aperture plate 17. By entering.

荷電粒子ビーム偏向装置100aは、対物偏向器13により電子ビーム1を偏向するとともに、対物偏向器13による偏向に伴う歪収差、像面湾曲収差、2回非点収差、および3回非点収差を除去すべく、歪補正、像面湾曲補正、2回非点補正、および3回非点補正を実施する。これらの補正は、対物偏向器13に印加される偏向電圧に、歪補正電圧、フォーカス補正電圧、2回非点補正電圧、および3回非点補正電圧を重畳すること、すなわちこれらの電圧を加算したものを対物偏向器13に印加することによる。   The charged particle beam deflecting device 100a deflects the electron beam 1 by the objective deflector 13, and also provides distortion aberration, field curvature aberration, 2-fold astigmatism, and 3-fold astigmatism accompanying the deflection by the objective deflector 13. In order to remove, distortion correction, field curvature correction, twice astigmatism correction, and three times astigmatism correction are performed. These corrections are performed by superimposing a distortion correction voltage, a focus correction voltage, a two-fold astigmatism correction voltage, and a three-fold astigmatism correction voltage on the deflection voltage applied to the objective deflector 13, that is, adding these voltages. By applying this to the objective deflector 13.

そのためには、荷電粒子ビーム偏向装置100aは、まず、記憶装置22内に偏向座標(材料10上における電子ビーム1の入射位置)毎のデジタルデータとして記憶された偏向信号、歪補正信号、フォーカス補正信号、2回非点補正信号、および3回非点補正信号を制御装置21に入力する。そして、制御装置21により、これらの信号に対し、対物偏向器13の電極E1〜E8毎に乗算および加算演算を実行し、デジタル量の演算結果V(θ)を駆動アンプ20に出力する。すると、駆動アンプ20は、V(θ)をデジタル・アナログ変換し、アナログ量の電極電圧V(θ)(対グランド電圧)を対物偏向器13に出力する。その結果、電子ビーム1が所定の偏向座標に偏向されるとともに、電子ビーム1に対し歪補正、像面湾曲補正、2回非点補正、および3回非点補正が施される。ただし、V(θ)は、角度θに位置する電極、すなわち電極E1からE8に配分(印加)される電圧を表す。以降では、上記信号および電圧は、全て電圧として扱う。すなわち、デジタル量とアナログ量の区別は付けない。   For this purpose, the charged particle beam deflection apparatus 100a firstly stores the deflection signal, distortion correction signal, and focus correction stored in the storage device 22 as digital data for each deflection coordinate (incidence position of the electron beam 1 on the material 10). The signal, the two-fold astigmatism correction signal, and the three-fold astigmatism correction signal are input to the control device 21. Then, the control device 21 performs multiplication and addition operations on these signals for each of the electrodes E1 to E8 of the objective deflector 13, and outputs a digital amount calculation result V (θ) to the drive amplifier 20. Then, the drive amplifier 20 converts V (θ) from digital to analog, and outputs an analog amount of electrode voltage V (θ) (vs. ground voltage) to the objective deflector 13. As a result, the electron beam 1 is deflected to a predetermined deflection coordinate, and the electron beam 1 is subjected to distortion correction, field curvature correction, twice astigmatism correction, and three times astigmatism correction. However, V (θ) represents a voltage distributed (applied) to the electrodes located at the angle θ, that is, the electrodes E1 to E8. Hereinafter, all the signals and voltages are treated as voltages. That is, no distinction is made between digital quantities and analog quantities.

記憶装置22に記憶された上記補正電圧は、制御装置21により、偏向フィールド内の有限数の測定点毎に決定されたものである。上記補正電圧の決定は、電子ビーム1でナイフエッジ18を走査することによるビームぼけ測定(ナイフエッジ法)に基づいて行われる。上記補正電圧の決定の詳細については、後述する。   The correction voltage stored in the storage device 22 is determined by the control device 21 for each finite number of measurement points in the deflection field. The correction voltage is determined based on beam blur measurement (knife edge method) by scanning the knife edge 18 with the electron beam 1. Details of the determination of the correction voltage will be described later.

記憶装置22に記憶された偏向電圧および補正電圧のうち、偏向電圧はV1AおよびV1Bの2成分(それぞれXおよびY成分)、歪補正電圧はΔV1AおよびΔV1Bの2成分(それぞれXおよびY成分)、フォーカス補正電圧はV0Aの1成分、2回非点補正電圧はV2AおよびV2Bの2成分、3回非点補正電圧はV3AおよびV3Bの2成分から構成される。これらのうち、偏向電圧および歪補正電圧がそれぞれ2成分から構成されるのは、それぞれの2成分より偏向のXおよびY成分を生み、これらを線形結合することで、全方位の偏向および補正を施す目的からである。また、2回および3回非点補正電圧がそれぞれ2成分から構成されるのは、それぞれの2成分から2回および3回非点収差の2成分を生み、これらを線形結合することで、全方位の2回および3回非点補正を施す目的からである。以降の説明では、便宜上、特に必要のない限り、これらの電圧成分は単に電圧と称する。 Of the deflection voltage and the correction voltage stored in the storage device 22, the deflection voltage is two components of V 1A and V 1B (X and Y components, respectively), and the distortion correction voltage is two components of ΔV 1A and ΔV 1B (X and Y, respectively). Y component), a component of the focus correction voltage V 0A, the two components of the 2-fold astigmatism correction voltage V 2A and V 2B, astigmatic correction voltage 3 times consists of two components V 3A and V 3B. Of these, the deflection voltage and the distortion correction voltage are each composed of two components. The X and Y components of deflection are generated from the two components, and these are linearly combined to perform omnidirectional deflection and correction. This is because of the purpose of applying. In addition, the two-time and three-time astigmatism correction voltages are composed of two components, respectively, by generating two components of two and three times astigmatism from each of the two components, and by linearly combining them, This is for the purpose of performing astigmatism correction twice and three times. In the following description, for the sake of convenience, these voltage components are simply referred to as voltages unless particularly required.

電極電圧V(θ)は、偏向電圧V(θ)=V1A1A(θ)+V1B1B(θ)、歪補正電圧ΔV(θ)=ΔV1A1A(θ)+ΔV1B1B(θ)、フォーカス補正電圧V(θ)=V0A0A(θ)、2回非点補正電圧V(θ)=V2A2A(θ)+V2B2B(θ)、および3回非点補正電圧V(θ)=V3A3A(θ)+V3B3B(θ)の総和である。すなわち、V(θ)=V(θ)+ΔV(θ)+V(θ)+V(θ)+V(θ)である。図1に示すように、制御装置21は、V(θ)を出力すべく、これらの数式に基づく演算を実行する。 The electrode voltage V (θ) includes deflection voltage V 1 (θ) = V 1A f 1A (θ) + V 1B f 1B (θ), distortion correction voltage ΔV 1 (θ) = ΔV 1A f 1A (θ) + ΔV 1B f 1B (θ), focus correction voltage V 0 (θ) = V 0A f 0A (θ), twice astigmatism correction voltage V 2 (θ) = V 2A f 2A (θ) + V 2B f 2B (θ), and Three-time astigmatism correction voltage V 3 (θ) = V 3A f 3A (θ) + V 3B f 3B (θ) is the total sum. That is, V (θ) = V 1 (θ) + ΔV 1 (θ) + V 0 (θ) + V 2 (θ) + V 3 (θ). As shown in FIG. 1, the control device 21 performs an operation based on these mathematical expressions in order to output V (θ).

上記数式において、f1A(θ)およびf1B(θ)は偏向電圧の、f0A(θ)はフォーカス補正電圧の、f2A(θ)およびf2B(θ)は2回非点補正電圧の、そしてf3A(θ)およびf3B(θ)は3回非点補正電圧の電極電圧配分を表す分布関数である。より詳細には、これらの分布関数は、角度θに位置する電極E1〜E8に配分される電圧(対グランド電圧)を無次元したものである。ただし、これらのうち、f1A(θ)およびf1B(θ)は、偏向電圧と歪補正電圧に共通である。 In the above formula, f 1A (θ) and f 1B (θ) are deflection voltages, f 0A (θ) is a focus correction voltage, and f 2A (θ) and f 2B (θ) are twice astigmatism correction voltages. F 3A (θ) and f 3B (θ) are distribution functions representing the electrode voltage distribution of the three-fold astigmatism correction voltage. More specifically, these distribution functions are the dimensionless voltages (vs. ground voltage) distributed to the electrodes E1 to E8 located at the angle θ. Of these, f 1A (θ) and f 1B (θ) are common to the deflection voltage and the distortion correction voltage.

図3は、分布関数f1A(θ)、f1B(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、f2B(θ)、f3A(θ)、およびf3B(θ)を、対物偏向器13のXY断面とともに示す図である。図3中、対物偏向器13の中心付近に記された記号f1A、f1B、f0A、f2A、f2B、f3A、f3Bは、上記分布関数を表し、対物偏向器13の各電極に添えられた数字は、各電極におけるこれらの分布関数の値を表す。 FIG. 3 shows distribution functions f 1A (θ), f 1B (θ), f 0A (θ), f 2A (θ), f 2B (θ), f 3A (θ), and f 3B (θ), It is a figure shown with the XY cross section of the objective deflector. In FIG. 3, symbols f 1A , f 1B , f 0A , f 2A , f 2B , f 3A , and f 3B written near the center of the objective deflector 13 represent the distribution functions, and The numbers attached to the electrodes represent the values of these distribution functions at each electrode.

上記分布関数うち、便宜上、f1A(θ)、f2A(θ)、およびf3A(θ)の各電極における値を列記すれば、図3に示すように、f1A(0)=1、f1A(π/4)=1/√2、f1A(π/2)=0、f1A(3π/4)=−1/√2、f1A(π)=−1、f1A(5π/4)=−1/√2、f1A(3π/2)=0、f1A(7π/4)=1/√2、f2A(0)=1、f2A(π/4)=0、f2A(π/2)=−1、f2A(3π/4)=0、f2A(π)=1、f2A(5π/4)=0、f2A(3π/2)=−1、f2A(7π/4)=0、f3A(0)=1、f3A(π/4)=−1/√2、f3A(π/2)=0、f3A(3π/4)=1/√2、f3A(π)=−1、f3A(5π/4)=1/√2、f3A(3π/2)=0、f3A(7π/4)=−1/√2である。 For convenience, among the distribution functions, f 1A (θ), f 2A (θ), and f 3A (θ) are listed in the respective electrodes, as shown in FIG. 3, f 1A (0) = 1, f 1A (π / 4) = 1 / √2, f 1A (π / 2) = 0, f 1A (3π / 4) = − 1 / √2, f 1A (π) = − 1, f 1A (5π / 4) = − 1 / √2, f 1A (3π / 2) = 0, f 1A (7π / 4) = 1 / √2, f 2A (0) = 1, f 2A (π / 4) = 0 , F 2A (π / 2) = − 1, f 2A (3π / 4) = 0, f 2A (π) = 1, f 2A (5π / 4) = 0, f 2A (3π / 2) = − 1 , F 2A (7π / 4) = 0, f 3A (0) = 1, f 3A (π / 4) = − 1 / √2, f 3A (π / 2) = 0, f 3A (3π / 4) = 1 / √2, f 3A (π) =-1, f 3A (5π / 4) = 1 / √2, f 3A (3π / 2) = 0, and f 3A (7π / 4) = − 1 / √2.

上記分布関数のうち、f1A(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、およびf3A(θ)の各電極位置における値は、cos(nθ)に一致する。すなわち、これらの分布関数は、θがπ/4の整数倍のとき、それぞれfnA(θ)=cos(nθ)と表せる(fnA(θ)がcos(nθ)と交わる)。また、f1B(θ)、f2B(θ)、およびf3B(θ)の各電極位置における値は、sin(nθ)に一致する。すなわち、これらの分
布関数は、θがπ/4の整数倍のとき、それぞれfnB(θ)=sin(nθ)=cos(nθ−π/2)と表せる(fnB(θ)がsin(nθ)と交わる)。
Among the distribution functions, the values of f 1A (θ), f 0A (θ), f 2A (θ), and f 3A (θ) at the respective electrode positions coincide with cos (nθ). That is, these distribution functions can be expressed as f nA (θ) = cos (nθ), respectively, when θ is an integral multiple of π / 4 (f nA (θ) intersects with cos (nθ)). Further, the values of f 1B (θ), f 2B (θ), and f 3B (θ) at the respective electrode positions coincide with sin (nθ). That is, these distribution functions can be expressed as f nB (θ) = sin (nθ) = cos (nθ−π / 2) when θ is an integral multiple of π / 4, where f nB (θ) is sin ( nθ)).

したがって、fnA(θ)とfnB(θ)との間には、π/2の位相差がある。この位相差は、後述するように、n回非点補正電圧VnAおよびVnBの生む電位n次成分に関する位相差に等しい。 Therefore, there is a phase difference of π / 2 between f nA (θ) and f nB (θ). As will be described later, this phase difference is equal to the phase difference relating to the potential n-order component generated by the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB .

上記分布関数を全て電極電圧V(θ)=V(θ)+ΔV(θ)+V(θ)+V(θ)+V(θ)に反映させれば、電極電圧は、下記のように表される。 If all the above distribution functions are reflected in the electrode voltage V (θ) = V 1 (θ) + ΔV 1 (θ) + V 0 (θ) + V 2 (θ) + V 3 (θ), the electrode voltage is as follows: It is expressed in

E1=V(0)=V1A+ΔV1A+V0A+V2A+V3A ・・・(2)
E2=V(π/4)=(V1A+V1B+ΔV1A+ΔV1B)/√2+V0A+V2B+(−V3A+V3B)/√2 ・・・(3)
E3=V(π/2)=V1B+ΔV1B+V0A−V2A−V3B ・・・(4)
E4=V(3π/4)=(−V1A+V1B−ΔV1A+ΔV1B)/√2+V0A−V2B+(V3A+V3B)/√2 ・・・(5)
E5=V(π)=−V1A−ΔV1A+V0A+V2A−V3A ・・・(6)
E6=V(5π/4)=(−V1A−V1B−ΔV1A−ΔV1B)/√2+V0A+V2B+(V3A−V3B)/√2 ・・・(7)
E7=V(3π/2)=−V1B−ΔV1B+V0A−V2A+V3B ・・・(8)
E8=V(7π/4)=(V1A−V1B+ΔV1A−ΔV1B)/√2+V0A−V2B+(−V3A−V3B)/√2 ・・・(9)
V E1 = V (0) = V 1A + ΔV 1A + V 0A + V 2A + V 3A (2)
V E2 = V (π / 4) = (V 1A + V 1B + ΔV 1A + ΔV 1B ) / √2 + V 0A + V 2B + (− V 3A + V 3B ) / √2 (3)
V E3 = V (π / 2) = V 1B + ΔV 1B + V 0A −V 2A −V 3B (4)
V E4 = V (3π / 4) = (− V 1A + V 1B −ΔV 1A + ΔV 1B ) / √2 + V 0A −V 2B + (V 3A + V 3B ) / √2 (5)
V E5 = V (π) = − V 1A −ΔV 1A + V 0A + V 2A −V 3A (6)
V E6 = V (5π / 4) = (− V 1A −V 1B −ΔV 1A −ΔV 1B ) / √2 + V 0A + V 2B + (V 3A −V 3B ) / √2 (7)
V E7 = V (3π / 2) = − V 1B −ΔV 1B + V 0A −V 2A + V 3B (8)
V E8 = V (7π / 4) = (V 1A −V 1B + ΔV 1A −ΔV 1B ) / √2 + V 0A −V 2B + (− V 3A −V 3B ) / √2 (9)

ただし、(2)−(9)式において、VE1、VE2、VE3、VE4、VE5、VE6、VE7、およびVE8は、それぞれ、電極E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、およびE8に印加される電圧(対グランド電圧)を表す。 However, in the formulas (2) to (9), V E1 , V E2 , V E3 , V E4 , V E5 , V E6 , V E7 , and V E8 are electrodes E1, E2, E3, E4, E5, respectively. , E6, E7, and E8 (voltage against ground).

電極電圧V(θ)=V(θ)+ΔV(θ)+V(θ)+V(θ)+V(θ)、すなわちVE1、VE2、VE3、VE4、VE5、VE6、VE7、およびVE8は、対物偏向器13内の電位(下記(10)式)を構成する電位n(≧0)次成分(下記(11)式)を生む。 Electrode voltage V (θ) = V 1 (θ) + ΔV 1 (θ) + V 0 (θ) + V 2 (θ) + V 3 (θ), that is, V E1 , V E2 , V E3 , V E4 , V E5 , V E6 , V E7 , and V E8 generate a potential n (≧ 0) order component (formula (11) below) that constitutes the potential in the objective deflector 13 (formula (10) below).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

φ(V,r,θ)=(a/R)Vcos(nθ)+(b/R)Vsin(nθ) ・・・(11)
(11)式において、aおよびbは実数係数、rは対物偏向器13の中心、すなわちZ軸からの半径、Rは対物偏向器13の内半径、Vは電極電圧VE1、VE2、VE3、VE4、VE5、VE6、VE7、VE8のうち、いずれか零ではないものの値を表す。ただし、係数aおよびbは、対物偏向器13の極数、電極電圧配分、および各電極の寸法・位置に依存する。係数aおよびbは、また、Vがいずれの電極の電圧値(零以外)を表すかに依存するが、係数aおよびbはVに反比例することから、φ(V,r,θ)はこれに依存しない。
φ n (V E, r, θ) = (a n / R n) V E r n cos (nθ) + (b n / R n) V E r n sin (nθ) ··· (11)
In equation (11), a n and b n are real coefficients, r is the center of the objective deflector 13, that is, the radius from the Z axis, R is the inner radius of the objective deflector 13, and V E is the electrode voltage V E1 , V A value of any one of E2 , V E3 , V E4 , V E5 , V E6 , V E7 , and V E8 is not zero. However, the coefficient a n and b n are the number of poles of the objective deflector 13 depends electrode voltage distribution, and the size and position of each electrode. The coefficients a n and b n, also, since although V E depends on whether representing the voltage value of any of the electrode (non-zero), the coefficients a n and b n is inversely proportional to V E, φ n (V E , r, θ) does not depend on this.

(11)式から分かるように、電位n次成分φは2成分からなり、該2成分の各々は、Rに反比例、Vに比例し、さらにrcos(nθ)またはrsin(nθ)に比
例する。すなわち、rに比例するとともにθ方向に2π/nの周期を持つ。また、(11)式を二次元ラプラス方程式(下記式参照)に代入すれば分かるように、φは二次元ラプラス方程式の解である。
As can be seen from the equation (11), the potential n-order component φ n is composed of two components, and each of the two components is inversely proportional to R n and proportional to V, and r n cos (nθ) or r n sin ( nθ). That is, in the direction θ with proportional to r n has a period of 2 [pi / n. Further, as can be seen by substituting the equation (11) into a two-dimensional Laplace equation (see the following equation), φ n is a solution of the two-dimensional Laplace equation.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

すなわち、(11)式は、Z軸方向に十分に長いと見なせる偏向器の内部に現れうる電位n次成分の分布を表す。   That is, equation (11) represents the distribution of potential n-order components that can appear inside the deflector that can be regarded as being sufficiently long in the Z-axis direction.

係数aおよびbは、V(θ)を無次元化した分布関数f(θ)=V(θ)/Vのフーリエ係数と見なせる。すなわち、これらの係数とf(θ)の間には、下記の関係がある。 Coefficients a n and b n can be regarded as the Fourier coefficients of the dimensionless V (theta) was distribution function f (θ) = V (θ ) / V E. That is, the following relationship exists between these coefficients and f (θ).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

これは、第一に、(10)式のφ(V,r,θ)が、r=Rのときに電極電圧V(θ)に一致すること(下記式参照)、そして、第二に、(11)式が、同じくr=Rのときにφ(V,R,θ)=acos(nθ)+bsin(nθ)となることによる。 This is because, firstly, φ (V E , r, θ) in equation (10) matches the electrode voltage V (θ) when r = R (see the following equation), and secondly due to the fact that the equation (11) is likewise r = phi n when R (V E, R, θ ) = a n V E cos (nθ) + b n V E sin (nθ).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、V(θ)およびf(θ)は、電極領域に相当する角度領域だけでなく、電極間の間隙に相当する角度領域においても値を持つ。   However, V (θ) and f (θ) have values not only in the angle region corresponding to the electrode region but also in the angle region corresponding to the gap between the electrodes.

上記理由、すなわち係数aおよびbはf(θ)のフーリエ係数と見なせることから、これらの係数は、下記(12)式、(13)式に示すフーリエ係数の定義に則れば計算できる。 For these reasons, namely the coefficients a n and b n since it can be regarded as a Fourier coefficient of f (theta), these coefficients, the following equation (12), can be calculated if Nottore to the definition of the Fourier coefficients shown in equation (13) .

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、n=0のときは、これらの定義は、それぞれ下記(12’)式、(13’)式となる。   However, when n = 0, these definitions are the following expressions (12 ′) and (13 ′), respectively.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(11)式の表す電位n次成分φは、偏向電圧、フォーカス補正電圧、2回非点補正電圧、3回非点補正電圧のそれぞれに由来するn次成分の重ね合わせとしても表せる。すなわち、φは、
φ
(an1A/R)V1Acos(nθ)+(bn1A/R)V1Asin(nθ)
+(an1B/R)V1Bcos(nθ)+(bn1B/R)V1Bsin(nθ)
+(an0A/R)V0Acos(nθ)+(bn0A/R)V0Asin(nθ)
+(an2A/R)V2Acos(nθ)+(bn2A/R)V2Asin(nθ)
+(an2B/R)V2Bcos(nθ)+(bn2B/R)V2Bsin(nθ)
+(an3A/R)V3Acos(nθ)+(bn3A/R)V3Asin(nθ)
+(an3B/R)V3Bcos(nθ)+(bn3B/R)V3Bsin(nθ)
={(an1A1A+an1B1B+an0A0A+an2A2A
+an2B2B+an3A3A+an3B3B)/R}rcos(nθ)
+{(bn1A1A+bn1B1B+bn0A0A+bn2A2A
+bn2B2B+bn3A3A+bn3B3B)/R}rsin(nθ) ・・・(14)
とも表せる。
The potential n-order component φ n represented by the equation (11) can also be expressed as a superposition of n-order components derived from the deflection voltage, the focus correction voltage, the 2-fold astigmatism correction voltage, and the 3-fold astigmatism correction voltage. That is, φ n is
φ n =
(A n1A / R n ) V 1A r n cos (nθ) + (b n1A / R n ) V 1A r n sin (nθ)
+ (A n1B / R n ) V 1B r n cos (nθ) + (b n1B / R n ) V 1B r n sin (nθ)
+ (A n0A / R n ) V 0A r n cos (nθ) + (b n0A / R n ) V 0A r n sin (nθ)
+ (A n2A / R n) V 2A r n cos (nθ) + (b n2A / R n) V 2A r n sin (nθ)
+ (A n2B / R n) V 2B r n cos (nθ) + (b n2B / R n) V 2B r n sin (nθ)
+ (A n3A / R n ) V 3A r n cos (nθ) + (b n3A / R n ) V 3A r n sin (nθ)
+ (A n3B / R n) V 3B r n cos (nθ) + (b n3B / R n) V 3B r n sin (nθ)
= {(A n1A V 1A + a n1B V 1B + a n0A V 0A + a n2A V 2A
+ A n2B V 2B + a n3A V 3A + a n3B V 3B ) / R n } r n cos (nθ)
+ {(B n1A V 1A + b n1B V 1B + b n0A V 0A + b n2A V 2A
+ B n2B V 2B + b n3A V 3A + b n3B V 3B ) / R n } r n sin (nθ) (14)
It can also be expressed.

ただし、(14)式において、偏向電圧V1AおよびV1Bは、それぞれ、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを含む。また、係数an1Aおよびbn1A、an1Bおよびbn1B、an0Aおよびbn0A、an2Aおよびbn2A、an2Bおよびbn2B、an3Aおよびbn3A、an3Bおよびbn3Bは、それぞれ、V1A、V1B、V0A、V2A、V2B、V3A、V3Bに関するaおよびbに相当する。これらの係数および電圧と、上記係数a、b、および電圧Vとの間には、(11)式と(14)式を比較すれば分かるように、
=an1A1A+an1B1B+an0A0A+an2A2A+an2B2B+an3A3A+n3B3B ・・・(15)
=bn1A1A+bn1B1B+bn0A0A+bn2A2A+bn2B2B+bn3A3A+n3B3B ・・・(16)
の関係がある。
However, in the equation (14), the deflection voltages V 1A and V 1B include distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B , respectively. The coefficient a n1A and b n1A, a n1B and b n1B, a N0a and b N0a, a n2A and b n2A, a N2b and b N2b, a N3A and b N3A, a N3B and b N3B are respectively, V 1A , V 1B, V 0A, V 2A, V 2B, V 3A, corresponding to a n and b n about V 3B. As can be seen by comparing the equations (11) and (14) between these coefficients and voltage, and the coefficients a n , b n , and voltage V,
a n V E = a n1A V 1A + a n1B V 1B + a n0A V 0A + a n2A V 2A + a n2B V 2B + a n3A V 3A + a n3B V 3B ··· (15)
b n V E = b n1A V 1A + b n1B V 1B + b n0A V 0A + b n2A V 2A + b n2B V 2B + b n3A V 3A + b n3B V 3B ··· (16)
There is a relationship.

(15)、(16)式において、Vは、先述のように、電極電圧VE1、VE2、VE3、VE4、VE5、VE6、VE7、およびVE8のうちいずれか零ではないものの値、すなわち実際の電極電圧値を表すが、V1A、V1B、V0A、V2A、V2B、V3A、およびV3Bは、制御パラメータであり、必ずしも実際の電極電圧値を表さない。これらの制御パラメータと実際の電極電圧との関係は、先述の偏向電圧、フォーカス補正電圧、2回非点補正電圧、および3回非点補正電圧の定義、すなわちV(θ)=V1A1A(θ)+V1B1B(θ)、V(θ)=V0A0A(θ)、V(θ)=V2A2A(θ)+V2B2B(θ)、V(θ)=V3A3A(θ)+V3B3B(θ)と、これらの総和の定義V(θ)=V(θ)+ΔV(θ)+V(θ)+V(θ)+V(θ)の表す通りである。 In the equations (15) and (16), V E is any one of the electrode voltages V E1 , V E2 , V E3 , V E4 , V E5 , V E6 , V E7 , and V E8 as described above. , That is, the actual electrode voltage value, but V 1A , V 1B , V 0A , V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B are control parameters and do not necessarily represent the actual electrode voltage value. Not represented. The relationship between these control parameters and the actual electrode voltage is the definition of the deflection voltage, the focus correction voltage, the twice astigmatism correction voltage, and the three times astigmatism correction voltage described above, that is, V 1 (θ) = V 1A f 1A (θ) + V 1B f 1B (θ), V 0 (θ) = V 0A f 0A (θ), V 2 (θ) = V 2A f 2A (θ) + V 2B f 2B (θ), V 3 ( θ) = V 3A f 3A (θ) + V 3B f 3B (θ) and the definition of the sum of these V (θ) = V 1 (θ) + ΔV 1 (θ) + V 0 (θ) + V 2 (θ) + V 3 As represented by (θ).

(14)、(15)、(16)式を一般化すると、それぞれ、下記のようになる。   Generalizing equations (14), (15), and (16) gives the following results.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(14’)、(15’)、(16’)式にて、Nは、補正の対象となるn回非点収差の最大回数である。本実施形態ではN=3である。   However, in the equations (14 '), (15'), and (16 '), N is the maximum number of n times astigmatism to be corrected. In this embodiment, N = 3.

係数an1A、bn1A、an1B、bn1B、an0A、bn0A、an2A、bn2A、an2B、bn2B、an3A、bn3A、an3B、およびbn3Bも、係数aおよびbと同様に、先述の定義すなわち(12)、(12’)、(13)、および(13’)式に則れば計算できる。ただし、その際、分布関数f(θ)を、求めようとする係数に対応する(添字を同じくする)もの、すなわちf1A(θ)、f1B(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、f2B(θ)、f3A(θ)、またはf3B(θ)とする。 Coefficients a n1A, b n1A, a n1B , b n1B, a n0A, b n0A, a n2A, b n2A, a n2B, b n2B, a n3A, b n3A, a n3B, and b N3B also coefficients a n and b Similar to n, it can be calculated according to the above definition, that is, the equations (12), (12 ′), (13), and (13 ′). However, at that time, the distribution function f (θ) corresponding to the coefficient to be obtained (subscripts are the same), that is, f 1A (θ), f 1B (θ), f 0A (θ), f 2A (Θ), f 2B (θ), f 3A (θ), or f 3B (θ).

ここで、分布関数f(θ)(=V(θ)/V)は、係数aおよびbと同様に、Vがいずれの電極E1〜E8の電圧値(零以外)を表すかに依存する一方、分布関数f1A(θ)、f1B(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、f2B(θ)、f3A(θ)、およびf3B(θ)も、係数an1A、bn1A、an1B、bn1B、an0A、bn0A、an2A、bn2A、an2B、bn2B、an3A、bn3A、an3B、およびbn3Bも、それぞれ、V1A、V1B、V0A、V2A、V2B、V3A、およびV3Bがいずれの電極E1〜E8の電圧値(零以外)を表すかには依存しない。これは、先述のように、Vは実際の電極電圧値を表すが、V1A、V1B、V0A、V2A、V2B、V3A、およびV3Bは制御パラメータであり、必ずしも実際の電極電圧値を表さないことによる。言い換えると、これらの分布関数は自由に定数(零以外)倍してよい。ただし、係数an1A、bn1A、an1B、bn1B、an0A、bn0A、an2A、bn2A、an2B、bn2B、an3A、bn3A、an3B、およびbn3Bと、電極電圧値Vは、その際の乗数に依存する。 Here, the distribution function f (θ) (= V ( θ) / V E) , as well as the coefficient a n and b n, or represents a voltage value of V E is one of the electrodes E1~E8 (other than zero) Distribution function f 1A (θ), f 1B (θ), f 0A (θ), f 2A (θ), f 2B (θ), f 3A (θ), and f 3B (θ) , the coefficient a n1A, b n1A, a n1B , b n1B, a n0A, b n0A, a n2A, b n2A, a n2B, b n2B, a n3A, b n3A, a n3B, and b N3B also respectively, V 1A , V 1B , V 0A , V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B do not depend on which of the electrodes E1 to E8 represents a voltage value (other than zero). As described above, V E represents the actual electrode voltage value, but V 1A , V 1B , V 0A , V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B are control parameters, and are not necessarily actual parameters. By not representing the electrode voltage value. In other words, these distribution functions may be freely multiplied by a constant (other than zero). Where the coefficients a n1A , b n1A , a n1B , b n1B , a n0A , b n0A , a n2A , b n2A , a n2B , b n2B , a n3A , b n3A , a n3B , and b n values V E is dependent on the multiplier at that time.

(12)、(12’)、(13)、および(13’)式から求めたan1A、bn1A、an1B、bn1B、an0A、bn0A、an2A、bn2A、an2B、bn2B、an3A、bn3A、an3B、およびbn3Bのうち、0から7までのnに関するものを、図4の表1に示す。 (12), (12 ′), (13) and (13 ′) a n1A , b n1A , a n1B , b n1B , a n0A , b n0A , a n2A , b n2A , a n2B , b n2B, a n3A, b n3A, among a N3B, and b N3B, those relating to n from 0 to 7, are shown in Table 1 of FIG.

ただし、表1中の1A、1B、0A、2A、2B、3A、3Bは、これらの係数の添字の一部を示す。例えば、a11Aは、f1A(θ)から求めたaであり、その値は0.973である。以降では、便宜上、8以上のnに関するこれらの係数は扱わない。また、同じく8以上のnに関する電位n次成分およびn回非点収差は無視する。 However, 1A, 1B, 0A, 2A, 2B, 3A, and 3B in Table 1 indicate some of the subscripts of these coefficients. For example, a 11A is a 1 obtained from f 1A (θ), and its value is 0.973. In the following, for convenience, these coefficients related to n of 8 or more will not be treated. Similarly, the potential n-order component and n-th astigmatism relating to n of 8 or more are ignored.

上記係数の計算においては、電極寸法誤差は零という前提のもと、各電極E1〜E8間には間隙を設け、対物偏向器13の中心から各間隙の両端を見込む角度を10°、すなわち対物偏向器13の中心から各電極E1〜E8の両端を見込む角度を35°とした。また、電極E1〜E8間の間隙に相当する角度領域において、分布関数f1A(θ)、f1B
(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、f2B(θ)、f3A(θ)、およびf3B(θ)はθに対し線形に変化するものと近似した。
In the calculation of the coefficient, a gap is provided between the electrodes E1 to E8 on the assumption that the electrode dimensional error is zero, and the angle at which both ends of each gap are viewed from the center of the objective deflector 13 is 10 °, that is, the objective. The angle at which both ends of the electrodes E1 to E8 are viewed from the center of the deflector 13 is set to 35 °. Further, in an angle region corresponding to the gap between the electrodes E1 to E8, the distribution functions f 1A (θ), f 1B
(Θ), f 0A (θ), f 2A (θ), f 2B (θ), f 3A (θ), and f 3B (θ) were approximated to change linearly with respect to θ.

上記前提のもとでは、表1から分かるように、多くの係数は零となるが、n=1および7に関するan1Aおよびbn1B、n=0に関するan0A、n=2および6に関するan2Aおよびbn2B、n=3および5に関するan3Aおよびbn3Bは、零でない値を持つ。すなわちV1AおよびV1Bは電位1次成分φと7次成分φを、V0Aは零次成分φを、V2AおよびV2Bは2次成分φと6次成分φを、V3AおよびV3Bは3次成分φと5次成分φを、発生させる。 Under the above assumption, as can be seen from Table 1, although a zero number of coefficients, n = 1 and 7 relates to a n1A and b n1B, n = 0 regarding a n0A, n = 2 and 6 about a n2A And a n3A and b n3B for b n2B , n = 3 and 5, have non-zero values. That is, V 1A and V 1B have a potential primary component φ 1 and a seventh component φ 7 , V 0A has a zero-order component φ 0 , V 2A and V 2B have a secondary component φ 2 and a sixth component φ 6 , V 3A and V 3B generate a third-order component φ 3 and a fifth-order component φ 5 .

(定義上、零)を除き、このようにnにより上記係数が零となる、あるいはならないのは、8極の電極E1〜E8の各々に由来する電位n次成分の重ね合わせの結果である。ただし、もし上記前提に反して電極寸法誤差が零でなければ、表1中では値が零となっている係数の中にも、零でないものが現れうる。 Except for b 0 (by definition, zero), the reason why the coefficient becomes zero or does not become n by n is as a result of superposition of potential n-order components derived from each of the eight-pole electrodes E1 to E8. is there. However, if the electrode dimensional error is not zero contrary to the above assumption, among the coefficients whose values are zero in Table 1, those that are not zero may appear.

また、同じく表1から分かるように、V2AおよびV2Bが電位2次成分φを発生させるとき、電位3次成分φは発生しない。また、逆に、V3AおよびV3Bが電位3次成分φを発生させるとき、電位2次成分φは発生しない。本実施形態では、これらのうち、前者、すなわちφの発生とともにφが発生しないことが重要である。本発明では、このように、n回非点補正電圧VnAおよびVnBが電位n次成分を発生させるとき、それとともに電位n+1、n+2、・・・、N(本実施形態ではN=3)次成分が発生しないことが重要である。これについては後述する。 Similarly, as can be seen from Table 1, when V 2A and V 2B generate the potential secondary component φ 2 , the potential tertiary component φ 3 does not occur. Conversely, when V 3A and V 3B generate the potential tertiary component φ 3 , the potential secondary component φ 2 does not occur. In the present embodiment, among these, the former, ie phi 2 of the generator with phi 3 is important not to occur. In the present invention, when the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB generate the potential n-order component, the potentials n + 1, n + 2,..., N (N = 3 in the present embodiment) are also generated. It is important that no secondary components are generated. This will be described later.

上記の0から7までのnに関する電位n次成分のうち、電位零次成分φはフォーカス補正、1次成分φは偏向、2次成分φおよび3次成分φはそれぞれ2回および3回非点補正に用いられる。すなわち、これら4成分が本実施形態に有用な成分となる。 Of the potential n-order components relating to n from 0 to 7, the potential zero-order component φ 0 is focus correction, the primary component φ 1 is deflected, the secondary component φ 2 and the tertiary component φ 3 are each twice and Used for 3 times astigmatism correction. That is, these four components are useful components in this embodiment.

一方、残りの成分すなわち電位7次成分φ、6次成分φ、および5次成分φは、不要な成分であり、これら3成分の生むn(=7、6、または5)回およびm(2≦m≦n−1)回非点収差が、本実施形態の補正対象となる。ただし、それらの補正の必要性は、それらの大きさによる。 On the other hand, the remaining components, that is, the potential seventh-order component φ 7 , the sixth-order component φ 6 , and the fifth-order component φ 5 are unnecessary components, and n (= 7, 6, or 5) times generated by these three components and m (2 ≦ m ≦ n−1) astigmatism is a correction target of this embodiment. However, the necessity for these corrections depends on their size.

上記不要成分の中では、電位7次成分φが問題となりやすい。これは、電位7次成分φが、偏向電圧V1A、V1B印加に伴い一次的に発生する成分であることによる。同じ理由から、同じく偏向電圧V1A、V1B印加に伴い発生する、電極寸法誤差に由来する電位n(≧2)次成分φ(表1には反映させず)も、問題となりやすい。現実の加工精度で加工された対物偏向器においては、前者の生むn(=7)回およびm(2≦m≦6)回非点収差よりも、むしろ、後者の生むn(≧2)回およびm(2≦m≦n−1)回非点収差、特に小さなnに関する後者の生むn(≧2)回およびm(2≦m≦n−1)回非点収差が、大きい。 The Among the unnecessary components, potential seventh order component phi 7 tends to become a problem. This is because the potential seventh-order component φ 7 is a component that is primarily generated with application of the deflection voltages V 1A and V 1B . For the same reason, a potential n (≧ 2) order component φ n (not reflected in Table 1) derived from an electrode dimensional error, which also occurs when the deflection voltages V 1A and V 1B are applied, is likely to be a problem. In an objective deflector machined with actual machining accuracy, the latter n (≧ 2) times rather than the n (= 7) times and m (2 ≦ m ≦ 6) times astigmatism produced by the former. And m (2 ≦ m ≦ n−1) times astigmatism, particularly n (≧ 2) times and m (2 ≦ m ≦ n−1) times astigmatism generated by the latter with respect to small n.

一方、他の成分すなわち上記6次成分φおよび5次成分φは、通常は無視できる。これは、第一に、同2成分は偏向電圧V1A、V1Bに由来する非点収差に応じて重畳された非点補正電圧V2A、V2B、V3A、V3B(偏向電圧より2、3桁小さい)により二次的に発生する成分であること、そして第二に、同2成分はrまたはrに比例するため2次および3次成分(rまたはrに比例)に比べて桁違いに小さくなることによる。以降では、上記V2AおよびV2Bに由来する電位6次成分の生むn(=6)回およびm(2≦m≦5)回非点収差と、V3AおよびV3Bに由来する電位5次成分の生むn(=5)回およびm(2≦m≦4)回非点収差は無視する。 On the other hand, the other components, that is, the sixth-order component φ 6 and the fifth-order component φ 5 are normally negligible. First, the two components are astigmatism correction voltages V 2A , V 2B , V 3A , V 3B (2 from the deflection voltage) superimposed according to astigmatism derived from the deflection voltages V 1A and V 1B. Second order and third order components (proportional to r 3 or r 2 ), and secondly the second component is proportional to r 6 or r 5 It is because it becomes an order of magnitude smaller than. Hereinafter, n (= 6) times and m (2 ≦ m ≦ 5) times astigmatism generated by the 6th-order potential component derived from V 2A and V 2B and the 5th-order potential derived from V 3A and V 3B. N (= 5) times and m (2 ≦ m ≦ 4) times astigmatism generated by the component are ignored.

上記不要成分を含め、電位n(≧2)次成分φが、先述のようにn回およびm(2≦m≦n−1)回非点収差を生むことは、(11)式から導ける。そのことを以下で確認する。 It can be derived from equation (11) that the potential n (≧ 2) order component φ n including the above-mentioned unnecessary components produces astigmatism n times and m (2 ≦ m ≦ n−1) times as described above. . This will be confirmed below.

そのために、まず、(11)式のcos(nθ)およびsin(nθ)を、それぞれexp(inθ)の実部および虚部、すなわちRe(exp(inθ))およびIm(exp(inθ))に置き換える。すると、同式は、
φ=(a/R)Re(rexp(inθ))+(b/R)Im(rexp(inθ))
=(a/R)Re(U)+(b/R)Im(U) ・・・(11’)
となる。ただし、(11’)式において、U=rexp(iθ)である。
For this purpose, first, cos (nθ) and sin (nθ) in the expression (11) are respectively changed to real and imaginary parts of exp (inθ), that is, Re (exp (inθ)) and Im (exp (inθ)). replace. Then the equation is
φ n = (a n V E / R n) Re (r n exp (inθ)) + (b n V E / R n) Im (r n exp (inθ))
= (A n V E / R n) Re (U n) + (b n V E / R n) Im (U n) ··· (11 ')
It becomes. However, in the expression (11 ′), U = rexp (iθ).

次に、偏向電圧を複素偏向電圧V1C(=V1A+iV1B)とし、単位偏向電圧V1C=1に対する電子ビーム1の主光線(ビーム中心に位置する光線)の複素偏向軌道をu(z)としたうえで、電子ビーム1の主光線およびその周りの光線に関する偏向軌道
U(z、θ)=V1C(z)+r(z)exp(iθ) ・・・(17)
を(11’)式に代入すると、下記(18)式が得られる。
Next, the deflection voltage is a complex deflection voltage V 1C (= V 1A + iV 1B ), and the complex deflection trajectory of the principal ray (the ray located at the beam center) of the electron beam 1 with respect to the unit deflection voltage V 1C = 1 is represented by u 1 ( z), and the deflection trajectory U (z, θ) = V 1C u 1 (z) + r B (z) exp (iθ B ) for the principal ray of the electron beam 1 and its surrounding rays (iθ B ) ( 17)
Is substituted into the equation (11 ′), the following equation (18) is obtained.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(17)、(18)式において、θは上記主光線周りの角度を表し、は組み合わせの数を表す。また、(18)式のaおよびbは、それぞれ(15)および(16)式、または(15’)および(16’)式のそれらである。 However, in the equations (17) and (18), θ B represents the angle around the principal ray, and n C m represents the number of combinations. Further, a n V E and b n V E in the formula (18) are those in the formulas (15) and (16) or the formulas (15 ′) and (16 ′), respectively.

(18)式を下記(18’)式と表せば、(18’)式中のφmnは下記(19)式のように表せる。 If the equation (18) is expressed as the following equation (18 ′), φ mn in the equation (18 ′) can be expressed as the following equation (19).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(19)式は、対物偏向器13の中心軸(Z軸)周りの電位n(≧0)次成分に由来する、電子ビーム1の主光線周りの電位m(0≦m≦n)次成分、すなわちr (z)cos(mθ)およびr (z)sin(mθ)に比例する成分を表す。 Equation (19) is a potential m (0 ≦ m ≦ n) order component around the principal ray of the electron beam 1 derived from a potential n (≧ 0) order component around the central axis (Z axis) of the objective deflector 13. , that it represents a component proportional to r B m (z) cos ( mθ B) and r B m (z) sin ( mθ B).

(19)式から分かるように、V1C=0のときは、m=nに関するφmnすなわちφnnは零でない値を持ちうるが、m≠nに関するφmnは零となる。つまり、対物偏向器13の中心軸周りの電位n(≧0)次成分φは、V1C=0のときは、電子ビーム1の
主光線の周りに同じく電位n次成分しか生まない。したがって、V1C=0のときは、対物偏向器13の作る電位n(≧2)次成分は、n回非点収差しか生まない。これは、4n極非点補正器がn回非点収差を生む原理に同じである。
As can be seen from the equation (19), when V 1C = 0, φ mn regarding m = n, that is, φ nn can have a non-zero value, but φ mn regarding m ≠ n is zero. That is, the potential n (≧ 0) order component φ n around the central axis of the objective deflector 13 similarly produces only the potential n order component around the principal ray of the electron beam 1 when V 1C = 0. Therefore, when V 1C = 0, the potential n (≧ 2) order component generated by the objective deflector 13 produces only n-fold astigmatism. This is the same as the principle that the 4n pole astigmatism corrector produces n times astigmatism.

しかし、同じく(19)式から分かるように、V1C≠0のときは、m=nに関するφmnだけでなく、m≠nに関するφmnも零でない値を持ちうる。つまり、同成分φは、V1C≠0のときは、前記主光線の周りに、電位n次成分に加え、0≦m≦n−1を満たすmに関する電位m次成分を生む。したがって、V1C≠0のときは、対物偏向器13の作る電位n(≧2)次成分は、n回非点収差だけでなく、2≦m≦n−1を満たすmに関するm回非点収差を生む。 However, as can be seen from the equation (19), when V 1C ≠ 0, not only φ mn for m = n but also φ mn for m ≠ n can have non-zero values. That is, when V 1C ≠ 0, the same component φ n generates a potential m-order component for m satisfying 0 ≦ m ≦ n−1 in addition to the potential n-order component around the principal ray. Therefore, when V 1C ≠ 0, the potential n (≧ 2) order component generated by the objective deflector 13 is not limited to n times astigmatism but also m times astigmatism with respect to m satisfying 2 ≦ m ≦ n−1. Produces aberrations.

対物偏向器13の中心軸周りの電位n次成分φがこのようにm回非点収差を生むことは、第一に、例えば上記7次成分φのような不要な電位n次成分φから2、3、・・・、n−1回非点収差が発生し、したがって、それらの補正が必要となりうることを意味するが、それだけでなく、第二に、n回非点補正のために発生させた電位n次成分φからも、2、3、・・・、n−1回非点収差が発生し、したがってそれらへの対策が必要となりうることも意味する。 The potential n-order component φ n around the central axis of the objective deflector 13 causes m-fold astigmatism in this way. First of all, an unnecessary potential n-order component φ such as the seventh-order component φ 7 is used. means that astigmatism occurs from n , 2, 3, ..., n-1 times, and therefore may need to be corrected, but secondly, n times astigmatism correction This also means that the potential n-th order component φ n generated for this reason causes 2, 3,..., N−1 times astigmatism, and therefore measures against them may be required.

本実施形態において、n回非点補正に伴いこのような2、3、・・・、n−1回非点収差が発生すると、n回非点補正電圧の最適値、すなわちn回非点収差を最小とするn回非点補正電圧を決定しようとする際、目的のn回非点補正電圧ではなく、n回非点収差と2、3、・・・、n−1回非点収差とが合成されたものを最小とするn回非点補正電圧が求まる。すなわち、n回非点収差を最小にしようとしたにもかかわらず、n回非点収差が最小とならないという問題が生じる。これは、これらの異なる非点収差、すなわち2、3、・・・、n回非点収差が混在すると、本実施形態におけるビームぼけ測定すなわちナイフエッジ走査に基づくビームぼけ測定を単純に実施するだけでは、これらの非点収差の各々を分離して評価することができないことによる。   In the present embodiment, when such 2, 3,..., N-1 astigmatisms occur with n times astigmatism correction, the optimum value of n times astigmatism correction voltage, that is, n times astigmatism. , N times astigmatism, not n-th astigmatism correction voltage, and n times astigmatism The astigmatism correction voltage n times that minimizes the combination of is obtained. That is, there is a problem that the n-th astigmatism is not minimized despite the attempt to minimize the n-th astigmatism. When these different astigmatisms, ie, 2, 3,..., N times astigmatism are mixed, the beam blur measurement in this embodiment, that is, the beam blur measurement based on knife edge scanning is simply performed. Then, it is because each of these astigmatism cannot be separated and evaluated.

ただし、本実施形態で実施するn回非点補正は具体的には2回および3回非点補正に限られるから、上記のような2、3、・・・、n−1回非点収差として本実施形態で問題となるのは、3回非点補正に伴い発生する2回非点収差に限られる。そこで、以降では、説明の対象をこの2回非点収差に限定する。   However, since the n-fold astigmatism correction performed in the present embodiment is specifically limited to the two-fold and three-fold astigmatism corrections, 2, 3,..., N−1 astigmatism as described above. As described above, the problem in this embodiment is limited to the two-fold astigmatism that occurs with the three-fold astigmatism correction. Therefore, hereinafter, the object of explanation is limited to the two-fold astigmatism.

上記問題を解決するには、簡単には、2回非点補正電圧の決定と3回非点補正電圧のそれを交互に繰り返せばよい。この対策により、測定時間は長くなる可能性は残るものの、3回非点収差と2回非点収差がともに零に収束する可能性がある。   In order to solve the above problem, the determination of the twice astigmatism correction voltage and the three times of the astigmatism correction voltage may be repeated alternately. With this measure, although there is a possibility that the measurement time becomes long, both the three-fold astigmatism and the two-fold astigmatism may converge to zero.

しかし、もし3回非点補正に伴う上記2回非点収差によるビームぼけの増加分が、3回非点補正による3回非点収差の減少によるビームぼけの減少分より大きければ、上記対策により、2回非点収差を零に収束させることはできても、3回非点収差を零に収束させることはできない。また、たとえ前者の増加分が後者の減少分より小さくても、前者の増加分が十分に小さくないと、両者の収束が遅く、すなわち両者の収束に要する測定回数が多くなり、測定時間が増大する。   However, if the increase in beam blur due to the above-mentioned 2nd astigmatism accompanying the 3rd astigmatism correction is larger than the decrease in beam blur due to the 3rd astigmatism reduction due to the 3rd astigmatism correction, the above countermeasures are taken. Even if the 2nd astigmatism can be converged to zero, the 3rd astigmatism cannot be converged to zero. Even if the increase in the former is smaller than the decrease in the latter, if the increase in the former is not small enough, the convergence of both is slow, that is, the number of measurements required for the convergence of both increases and the measurement time increases. To do.

したがって、上記対策においては、2回非点補正電圧の決定と3回非点補正電圧のそれを単に繰り返すのではなく、3回非点補正に伴う2回非点収差を、極力小さくするのがよく、理想的には、完全に除去するのがよい。そのためには、3回非点補正のため3回非点補正電圧を変化させる際、2回非点収差を打ち消すべく、すなわち、2回非点収差とは逆向きの2回非点収差を新たに発生させるべく、適切な2回非点補正電圧を3回非点補正電圧と連動させて偏向電圧に重畳すればよい。   Therefore, in the above countermeasure, the determination of the two-fold astigmatism correction voltage and the three-fold astigmatism correction voltage are not simply repeated, but the two-fold astigmatism accompanying the three-fold astigmatism correction is minimized. Well, ideally it should be completely removed. For this purpose, when changing the three-fold astigmatism correction voltage for three-fold astigmatism correction, in order to cancel the two-fold astigmatism, that is, a new two-fold astigmatism opposite to the two-fold astigmatism. Therefore, an appropriate two-fold astigmatism correction voltage may be superimposed on the deflection voltage in conjunction with the three-fold astigmatism correction voltage.

これに補足すれば、本実施形態にて3回非点収差を補正すべく電位3次成分を発生させるときに、もし電位2次成分が発生し、それにより2回非点収差が発生しても、その2回非点収差を、3回非点補正に伴う2回非点収差とともに、この手法により打ち消すことができる。しかし、その2回非点収差を打ち消すべく電位2次成分を発生させるときに、もし電位3次成分が発生し、それにより3回非点収差が発生すると、その大きさによっては、2回非点収差も3回非点収差も零に収束させることはできない。このことから分かるように、本実施形態においては、電位3次成分発生時に電位2次成分が発生しないことよりも、電位2次成分発生時に電位3次成分が発生しないことの方が重要である。   In addition to this, when the third-order potential component is generated in order to correct the three-fold astigmatism in this embodiment, the second-order potential component is generated, thereby generating the second astigmatism. However, the two-fold astigmatism can be canceled by this method together with the two-fold astigmatism accompanying the three-fold astigmatism correction. However, when generating a second-order potential component to cancel the two-fold astigmatism, if a third-order potential component is generated, resulting in three-fold astigmatism, depending on the magnitude, the second-order astigmatism Neither astigmatism nor three-fold astigmatism can converge to zero. As can be seen from this, in the present embodiment, it is more important that the potential tertiary component is not generated when the potential secondary component is generated than the potential secondary component is not generated when the potential tertiary component is generated. .

上記のような、3回非点補正に伴う2回非点収差の打ち消しを実現するには、3回非点補正電圧と連動させて偏向電圧に重畳すべき2回非点補正電圧の、該3回非点補正電圧に対する比を適切に定めればよい。その比が求まれば、その比と3回非点補正電圧との積を、該3回非点補正電圧と連動させて偏向電圧に重畳すべき2回非点補正電圧とすることができる。以降では、この比を補正電圧比と呼ぶ。   In order to cancel the two-fold astigmatism accompanying the three-fold astigmatism correction as described above, the two-fold astigmatism correction voltage to be superimposed on the deflection voltage in conjunction with the three-fold astigmatism correction voltage, The ratio to the three-fold astigmatism correction voltage may be appropriately determined. If the ratio is obtained, the product of the ratio and the three-time astigmatism correction voltage can be used as a two-time astigmatism correction voltage to be superimposed on the deflection voltage in conjunction with the three-time astigmatism correction voltage. Hereinafter, this ratio is referred to as a correction voltage ratio.

より詳細には、上記補正電圧比は、V3AおよびV3Bの所定の変化量ΔV3AおよびΔV3Bの生む2回非点収差を打ち消すのに必要となる2回非点補正電圧V2AおよびV2Bの変化量の、ΔV3AおよびΔV3Bに対する比である。また、3回非点補正電圧と連動させて偏向電圧に重畳すべき2回非点補正電圧は、同比の各々と、偏向座標毎のn回非点補正に必要となるn回非点補正電圧VnAおよびVnBとの積の和である。 More specifically, the correction voltage ratio, V 3A and V 3B of the predetermined change amount [Delta] V 3A and [Delta] V 3B becomes twice required to cancel the astigmatism produces a 2-fold astigmatism correction voltage V 2A and V This is the ratio of the amount of change of 2B to ΔV 3A and ΔV 3B . In addition, the two-time astigmatism correction voltage to be superimposed on the deflection voltage in conjunction with the three-time astigmatism correction voltage is the same ratio and the n-time astigmatism correction voltage required for n-time astigmatism correction for each deflection coordinate. It is the sum of products with V nA and V nB .

上記補正電圧比を求めるには、偏向座標毎に、電子ビーム1を偏向させた状態で、まずはそのまま2回非点補正電圧の最適値、すなわち2回非点収差を最小とする2回非点補正電圧を決定し、次は3回非点補正電圧のみを故意に変化させることで新たに3回非点収差とともに2回非点収差を発生させたうえで、2回非点補正電圧の最適値を決定すればよい。すなわち、異なる3回非点補正電圧毎に、2回非点補正電圧の最適値を決定すればよい。   In order to obtain the correction voltage ratio, in the state where the electron beam 1 is deflected for each deflection coordinate, first, the optimum value of the two-fold astigmatism correction voltage, that is, the two-fold astigmatism that minimizes the two-fold astigmatism. Determine the correction voltage, and then change the 3 times astigmatism correction voltage intentionally to generate 2 times astigmatism along with 3 times astigmatism and then optimize the 2 times astigmatism correction voltage. What is necessary is just to determine a value. That is, the optimum value of the two-fold astigmatism correction voltage may be determined for each different three-fold astigmatism correction voltage.

そのようにして得られる2回非点補正電圧の最適値の変化量を、3回非点補正電圧の変化量で除せば、その際の商が、目的の補正電圧比すなわち偏向座標毎の上記補正電圧比となる。補正電圧比をこのように偏向座標毎に求めるのは、同補正電圧比が偏向座標に依存するためである。   If the amount of change in the optimum value of the twice astigmatism correction voltage obtained in this way is divided by the amount of change in the three times astigmatism correction voltage, the quotient at that time is the target correction voltage ratio, that is, for each deflection coordinate. This is the correction voltage ratio. The reason why the correction voltage ratio is obtained for each deflection coordinate is because the correction voltage ratio depends on the deflection coordinates.

上記補正電圧比を用いれば、偏向座標(x,y)毎の2回非点補正電圧V2A(x,y)およびV2B(x,y)は、
2A(x,y)=V2Ai(x,y)+ρ2A3A(x,y)V3A(x,y)+ρ2A3B(x,y)V3B(x,y) ・・・(20)
2B(x,y)=V2Bi(x,y)+ρ2B3A(x,y)V3A(x,y)+ρ2B3B(x,y)V3B(x,y) ・・・(21)
と表せる。V2A(x,y)およびV2B(x,y)を(20)、(21)式に従わせることで、3回非点補正に伴い発生する2回非点収差が除去される。
Using the correction voltage ratio, the twice astigmatism correction voltages V 2A (x, y) and V 2B (x, y) for each deflection coordinate (x, y) are
V 2A (x, y) = V 2Ai (x, y) + ρ 2A3A (x, y) V 3A (x, y) + ρ 2A3B (x, y) V 3B (x, y) (20)
V 2B (x, y) = V 2Bi (x, y) + ρ 2B3A (x, y) V 3A (x, y) + ρ 2B3B (x, y) V 3B (x, y) ··· (21)
It can be expressed. By making V 2A (x, y) and V 2B (x, y) follow the formulas (20) and (21), the two-fold astigmatism generated by the three-fold astigmatism correction is removed.

ただし、(20)、(21)式において、
ρ2A3A(x,y)=(V2A(x,y,V3A+ΔV3A,V3B)−V2A(x,y,V3A,V3B))/ΔV3A ・・・(22)
ρ2B3A(x,y)=(V2B(x,y,V3A+ΔV3A,V3B)−V2B(x,y,V3A,V3B))/ΔV3A ・・・(23)
ρ2A3B(x,y)=(V2A(x,y,V3A,V3B+ΔV3B)−V2A(x,y,V3A,V3B))/ΔV3B ・・・(24)
ρ2B3B(x,y)=(V2B(x,y,V3A,V3B+ΔV3B)−V2B(x,y,V3A,V3B))/ΔV3B ・・・(25)
は上記補正電圧比を表し、V2Ai(x,y)およびV2Bi(x,y)は、それぞれ、V3A(x,y)とV3B(x,y)のいずれにも依存しないV2A(x,y)およびV2B(x,y)の成分を表す。また、(22)−(25)式において、V2A(x,y,V3A,V3B)およびV2B(x,y,V3A,V3B)は、それぞれ、3回補正電圧V3A、V3Bが偏向電圧に重畳されている状態で決定されたV2A(x,y)およびV2B(x,y)の最適値、すなわち2回非点収差を最小とするこれらの値を表し、ΔV3AおよびΔV3Bは、それぞれ、V3AおよびV3Bの変化量を表す。ΔV3AおよびΔV3Bは、偏向座標によらず、固定してよい。
However, in the equations (20) and (21),
ρ 2A3A (x, y) = (V 2A (x, y, V 3A + ΔV 3A , V 3B ) −V 2A (x, y, V 3A , V 3B )) / ΔV 3A (22)
ρ 2B3A (x, y) = (V 2B (x, y, V 3A + ΔV 3A , V 3B ) −V 2B (x, y, V 3A , V 3B )) / ΔV 3A (23)
ρ 2A3B (x, y) = (V 2A (x, y, V 3A , V 3B + ΔV 3B ) −V 2A (x, y, V 3A , V 3B )) / ΔV 3B (24)
ρ 2B3B (x, y) = (V 2B (x, y, V 3A , V 3B + ΔV 3B ) −V 2B (x, y, V 3A , V 3B )) / ΔV 3B (25)
Represents the correction voltage ratio, and V 2Ai (x, y) and V 2Bi (x, y) are V 2A independent of either V 3A (x, y) or V 3B (x, y), respectively. Represents the components of (x, y) and V 2B (x, y). In the equations (22)-(25), V 2A (x, y, V 3A , V 3B ) and V 2B (x, y, V 3A , V 3B ) are respectively corrected three times by the correction voltage V 3A , Represent the optimal values of V 2A (x, y) and V 2B (x, y) determined with V 3B superimposed on the deflection voltage, ie those values that minimize double astigmatism, ΔV 3A and ΔV 3B represent the amount of change in V 3A and V 3B , respectively. ΔV 3A and ΔV 3B may be fixed regardless of the deflection coordinates.

このような工夫、すなわち複数の収差を互いに独立に補正する工夫は、n回非点収差とm(≠n)回非点収差との関係においてだけでなく、n回非点収差を構成する2成分間の関係においても必要となる。ここで、複数の収差または収差成分が互いに独立とは、ある収差または収差成分を補正することが、その副作用として、他の収差または収差成分を増減しないことを指す。   Such a contrivance, that is, a contrivance that independently corrects a plurality of aberrations, is not only in the relationship between n-th astigmatism and m (≠ n) -th astigmatism, but also constitutes n-th astigmatism. This is also necessary in the relationship between the components. Here, a plurality of aberrations or aberration components being independent from each other means that correcting a certain aberration or aberration component does not increase or decrease other aberrations or aberration components as a side effect.

つまり、n回非点補正電圧成分VnAおよびVnBの最適値、すなわちn回非点収差を最小とするこれらの値は、それらの生むn回非点収差成分が互いに独立となる条件にて決定することが必要となる。もしこの条件が満たされない状態で該2成分VnAおよびVnBの最適値の決定を交互に繰り返しても、該2成分VnAおよびVnBの生む2つのn回非点収差成分は、原理的に、最終的には零に収束しうるが、一方の成分の補正に伴い発生するもう一方の成分のため、それらの収束は遅くなる。そこで、以下で、上記条件、すなわちVnAおよびVnBが生むn回非点収差成分が互いに独立となる条件を導く。 In other words, the optimum values of the n-time astigmatism correction voltage components V nA and V nB , that is, these values that minimize the n-time astigmatism are obtained under the condition that the n-time astigmatism components generated by them are independent of each other. It is necessary to decide. Even if the determination of the optimum values of the two components V nA and V nB is alternately repeated without satisfying this condition, the two n-fold astigmatism components produced by the two components V nA and V nB are in principle Finally, it can converge to zero, but because of the other component that occurs as one component is corrected, their convergence is slow. Therefore, in the following, the above condition, that is, a condition in which the n-time astigmatism components generated by V nA and V nB are independent of each other is derived.

そのため、まず、n(≧2)回非点収差の収差図形を
=[Cψn−2exp{−in(θ−γ)}+Δz]ψexp(iθ)
=[Tψn−2+Δz]ψexp(iθ) ・・・(26)
と表す。ただし、(26)式において、Cは実数係数、ψは材料10上における電子ビーム1の開き角、γはθ=0を基準とする、n回非点収差の呈する収差図形の円周方向の角度、Δzは像面を基準とする観察面の位置を表す。以降では、n回非点収差またはその成分の呈する収差図形の角度を、単にn回非点収差の角度と称する。また、(26)式中のTは、
=Cexp{−in(θ−γ)} ・・・(27)
であり、n回非点収差またはその成分の呈する収差図形を、ψやΔzによらず特徴付ける量である。
Therefore, first, an aberration diagram of n (≧ 2) times astigmatism is represented by S n = [C n ψ n−2 exp {−in (θ−γ n )} + Δz] φ exp (iθ).
= [T n ψ n−2 + Δz] ψexp (iθ) (26)
It expresses. However, in the equation (26), C n is a real number coefficient, ψ is the opening angle of the electron beam 1 on the material 10, and γ n is the circumference of an aberration figure exhibiting n-fold astigmatism with θ = 0 as a reference. The direction angle, Δz, represents the position of the observation plane with respect to the image plane. Hereinafter, the angle of the n-th astigmatism or the aberration figure exhibited by the component thereof is simply referred to as the n-th astigmatism angle. In addition, T n in the equation (26) is
T n = C n exp {−in (θ−γ n )} (27)
It is an amount that characterizes the n-fold astigmatism or the aberration pattern exhibited by the component regardless of ψ or Δz.

(26)式は、像面からずれた観察面すなわちΔz≠0において、0≦θ≦2πの範囲にて、θの増加とともに上記収差図形の半径の大きさがn回増減することを示す。ただしΔz=0のときは、(26)式は、
=Cψn−1exp[−i{(n−1)θ−nγ}]
となる。すなわち、上記収差図形は円形となる。
Equation (26) shows that the radius of the aberration figure increases / decreases n times as θ increases in the range of 0 ≦ θ ≦ 2π in the observation plane deviated from the image plane, that is, Δz ≠ 0. However, when Δz = 0, the equation (26) is
S n = C n ψ n−1 exp [−i {(n−1) θ−nγ n }]
It becomes. That is, the aberration diagram is circular.

上記観察面を近軸像面(ガウス像面)に一致させれば、(26)式は、n回非点収差に像面湾曲収差を加算したものに対する収差図形を表す式とも解釈できる。上記観察面、すなわち近軸像面を基準とすれば、この像面湾曲収差に関する像面湾曲は、上記Δzを用いて、−Δzと表せる。   If the observation surface is made coincident with the paraxial image surface (Gauss image surface), the equation (26) can be interpreted as an equation representing an aberration figure for n-th astigmatism plus field curvature aberration. If the observation plane, that is, the paraxial image plane is used as a reference, the field curvature related to the field curvature aberration can be expressed as -Δz using the Δz.

次に、(26)式の表す収差図形、すなわちSを、2つのn回非点補正電圧成分VnAおよびVnBを用いて表す。ただし、便宜上、(27)式の表すTを、VnAおよび
nBを用いて表す。Tは、実数電圧VnAおよびVnBを用いて、
=DnAnAexp{−in(θ−α)}+DnBnBexp{−in(θ−β)} ・・・(28)
と表せる。ただし、(28)式において、DnAおよびDnBは実数係数を表し、αおよびβはそれぞれVnAおよびVnBに由来するn回非点収差成分の角度を表す。
Next, it expressed using aberration figures, namely the S n, 2 one n-fold astigmatism correction voltage components V nA and V nB represented by equation (26). However, for convenience, T n represented by the equation (27) is represented using V nA and V nB . T n is obtained by using real voltages V nA and V nB ,
T n = D nA V nA exp {-in (θ-α n)} + D nB V nB exp {-in (θ-β n)} ··· (28)
It can be expressed. However, in the equation (28), D nA and D nB represent real coefficients, and α n and β n represent the angles of n-time astigmatism components derived from V nA and V nB , respectively.

(27)式により定義されたTを(28)式で表すことは、任意の角度γを持つn回非点収差を、角度αを持ち、VnAに比例するn回非点収差成分と、角度βを持ち、VnBに比例するn回非点収差成分との線形結合により構成することに相当する。これら2つのn回非点収差成分が生じているとき、対物偏向器13の中心軸周りには、VnAとVnBに由来する電位n次成分φが生じている。 Representing T n defined by the equation (27) by the equation (28) is an n-fold astigmatism having an arbitrary angle γ n and an n-fold astigmatism having an angle α n and proportional to V nA. This corresponds to a linear combination of a component and an n-fold astigmatism component having an angle β n and proportional to V nB . When these two n-fold astigmatism components are generated, a potential n-order component φ n derived from V nA and V nB is generated around the central axis of the objective deflector 13.

ただし、ここで、γ、αおよびβは、先述のように、上記収差あるいはそれを構成する成分の角度を表すものであり、対物偏向器13内の電位成分φあるいはそれを構成する成分の角度を直接表すものではない。前者の角度と後者のそれとの間には、対物レンズ9の磁界による光線軌道の回転に由来する、一定の隔たりが存在する。 Here, γ n , α n, and β n represent the aberration or the angle of the component constituting it, as described above, and the potential component φ n in the objective deflector 13 or the component constituting it. It does not directly represent the angle of the component. There is a certain gap between the former angle and the latter, which is derived from the rotation of the ray trajectory by the magnetic field of the objective lens 9.

次に、(27)式を変形し、(27)式のT
=Cexp{in(γ−α)}exp{−in(θ−α)}
=C[cos{n(γ−α)}+isin{n(γ−α)}]exp{−in(θ−α)} ・・・(27’)
と表すとともに、(28)式を変形し、同式のT
=[DnAnA+DnBnBexp{in(β−α)}]exp{−in(θ−α)}
=[DnAnA+DnBnB{cos(nδ)+isin(nδ)}]exp{−in(θ−α)} ・・・(28’)
と表す。ただし、(28’)式において、δ=β−αである。δは角度差であるため、上記収差と、対物偏向器13内の電位成分φとの両方に共通である。
Next, the equation (27) is modified, and T n of the equation (27) is changed to T n = C n exp {in (γ n −α n )} exp {−in (θ−α n )}
= C n [cos {n (γ n −α n )} + isin {n (γ n −α n )}] exp {−in (θ−α n )} (27 ′)
Together represent a, (28) by modifying the formula, the T n of the equation T n = [D nA V nA + D nB V nB exp {in (β n -α n)}] exp {-in (θ-α n )}
= [D nA V nA + D nB V nB {cos (nδ n) + isin (nδ n)}] exp {-in (θ-α n)} ··· (28 ')
It expresses. However, in the equation (28 ′), δ n = β n −α n . Since δ n is an angle difference, it is common to both the aberration and the potential component φ n in the objective deflector 13.

次に、(27’)式と(28’)式の右辺を比較すると、前者の実数および虚数成分は後者のそれらにそれぞれ等しいことから、
cos{n(γ−α)}=DnAnA+DnBnBcos(nδ) ・・・(29)
sin{n(γ―α)}=DnBnBsin(nδ) ・・・(30)
の関係が得られる。そして、(29)、(30)式よりVnAおよびVnBを導けば、
nA=(C/DnA)cos{n(γ−α)}−(DnB/DnA)VnBcos(nδ) ・・・(31)
nB=(C/DnB)sin{n(γ−α)}/sin(nδ) ・・・(32)
となる。
Next, when comparing the right sides of Equations (27 ′) and (28 ′), the former real and imaginary components are equal to those of the latter, respectively.
C n cos {n (γ n −α n )} = D nA V nA + D nB V nB cos (nδ n ) (29)
C n sin {n (γ n −α n )} = D nB V nB sin (nδ n ) (30)
The relationship is obtained. And if V nA and V nB are derived from the equations (29) and (30),
V nA = (C n / D nA) cos {n (γ n -α n)} - (D nB / D nA) V nB cos (nδ n) ··· (31)
V nB = (C n / D nB) sin {n (γ n -α n)} / sin (nδ n) ··· (32)
It becomes.

(31)式から分かるように、δの値によっては、VnAはVnBに依存する。また、(28)式の添え字AとB、および角度αとβをそれぞれ入れ替えたうえで同式から(31)、(32)式を導き直せば分かるように、δの値によっては、VnBもまたVnAに依存する。 As can be seen from the equation (31), V nA depends on V nB depending on the value of δ n . Further, as can be understood by substituting the subscripts A and B and the angles α n and β n in the equation (28) and deriving the equations (31) and (32) from the equations, the values of δ n V nB also depends on V nA .

上記目的のため、すなわちVnAおよびVnBが生むn回非点収差成分を互いに独立とするためには、VnAとVnBがこのように互いに依存することがないようにすればよい。そのための条件は、cos(nδ)=0が満たされること、すなわち、
δ=(2L+1)π/(2n) ・・・(33)
が満たされることである。ただし、(33)式において、Lは整数とする。(33)式のδは、簡単には、L=0とし、
δ=π/(2n) ・・・(33’)
とすればよい。
For the purposes, namely in order to independently n times astigmatism produce the V nA and V nB is, V nA and V nB may be so as not to depend this manner to each other. The condition for this is that cos (nδ n ) = 0 is satisfied, that is,
δ n = (2L n +1) π / (2n) (33)
Is to be satisfied. However, in the equation (33), L n is an integer. In formula (33), δ n is simply set to L n = 0,
δ n = π / (2n) (33 ′)
And it is sufficient.

すなわち、上記条件は、δがπ/(2n)の奇数倍となることである。このとき、δは初項π/(2n)、公差π/n(または−π/n)の等差数列で表される。この条件が満たされるとき、すなわち(33)式が満たされるとき、(31)および(32)式は、それぞれ、
nA=(C/DnA)cos{n(γ−α)} ・・・(31’)
nB=(C/DnB)sin{n(γ−α)}/cos(Lπ)
=±(C/DnB)sin{n(γ−α)} ・・・(32’)
となる。
That is, the above condition is that δ n is an odd multiple of π / (2n). At this time, δ n is represented by an equidistant series of initial terms π / (2n) and tolerance π / n (or −π / n). When this condition is satisfied, that is, when equation (33) is satisfied, equations (31) and (32) are respectively
V nA = (C n / D nA) cos {n (γ n -α n)} ··· (31 ')
V nB = (C n / D nB) sin {n (γ n -α n)} / cos (L n π)
= ± (C n / D nB ) sin {n (γ n −α n )} (32 ′)
It becomes.

(33)式の角度差δは、上記目的(VnAおよびVnBが生むn回非点収差成分を互いに独立とする)のために設けるべき、VnAおよびVnBの生むn回非点収差成分に関する角度差を表すとともに、同じく上記目的のために設けるべき、VnAおよびVnBの生む電位n次成分に関する角度差を表す。これは、先述のように、δは非点収差成分と電位成分との両方に共通であることによる。δは、また、VnAおよびVnBの電極電圧配分に関する角度差、すなわちVnAおよびVnBの電極電圧配分を表す分布関数fnA(θ)およびfnB(θ)に関する角度差でもある。δがこれらの分布関数に関する角度差となるのは、対物偏向器13の電極E1〜E8が等分割されていることに由来する。 (33) the angle difference [delta] n of, to be provided for the purpose of (V nA and V nB one another and independently of the n-fold astigmatism component produce), n-fold astigmatism produce the V nA and V nB It represents the angular difference regarding the aberration component, and also represents the angular difference regarding the n-th order component of the potential generated by V nA and V nB that should be provided for the above purpose. This is because δ n is common to both the astigmatism component and the potential component as described above. [delta] n it is also the angular difference relates electrode voltage distribution V nA and V nB, i.e. also the angular difference of the distribution function f nA (theta) and f nB (theta) representing the electrode voltage distribution V nA and V nB. The reason why δ n is an angular difference related to these distribution functions is that the electrodes E1 to E8 of the objective deflector 13 are equally divided.

上記角度差δは、VnAおよびVnBの生む電位n次成分に関する位相差±π/2に相当する。すなわち、VnAおよびVnBの生む電位n次成分は、互いに直交する。これは、(11)式の表す電位n次成分φ(V,r,θ)を角度δだけシフトさせたものが、
φ(V,r,θ−δ
=(a/R)Vcos{n(θ−δ)}+(b/R)Vsin{n(θ−δ)}
=(a/R)Vcos(nθ±π/2)+(b/R)Vsin(nθ±π/2)
と表せることによる。すなわち、φ(V,r,θ)とφ(V,r,θ−δ)の間の位相差はnδ=±π/2に等しい。ただし、ここで、nδの範囲を−π≦nδ≦πに限定した。角度差δは、また、分布関数fnA(θ)とfnB(θ)との間の位相差±π/2にも相当する。すなわち、これらの分布関数は、互いに直交する。
The angle difference δ n corresponds to the phase difference ± π / 2 related to the potential n-order component generated by V nA and V nB . That is, the potential n-order components generated by V nA and V nB are orthogonal to each other. This is obtained by shifting the potential n-order component φ n (V E , r, θ) represented by the equation (11) by an angle δ n .
φ n (V E , r, θ−δ n )
= (A n / R n) V E r n cos {n (θ-δ n)} + (b n / R n) V E r n sin {n (θ-δ n)}
= (A n / R n) V E r n cos (nθ ± π / 2) + (b n / R n) V E r n sin (nθ ± π / 2)
It can be expressed as That is, the phase difference between φ n (V E , r, θ) and φ n (V E , r, θ−δ n ) is equal to nδ n = ± π / 2. However, here, to limit the scope of Enuderuta n to -π ≦ nδ n ≦ π. The angle difference δ n also corresponds to the phase difference ± π / 2 between the distribution functions f nA (θ) and f nB (θ). That is, these distribution functions are orthogonal to each other.

角度差δおよび位相差±π/2は、図3に示す分布関数fnA(θ)およびfnB(θ)にも当てはまる。図3より、f2B(θ)はf2A(θ)をπ/4、f3B(θ)はf3A(θ)を−π/2だけ回転させたものに等しいから、f2A(θ)とf2B(θ)の間の角度差はδ=π/4、f3A(θ)とf3B(θ)の間の角度差はδ=−π/2である。これらの角度差は、(33)式を満たす。そして、f2A(θ)とf2B(θ)の間の位相差は2δ=π/2であり、f3A(θ)とf3B(θ)の間の位相差は3δ=−3π/2、すなわち−π≦3δ≦πの範囲では3δ=π/2である。つまり、これらの位相差はいずれもπ/2である。 The angle difference δ n and the phase difference ± π / 2 also apply to the distribution functions f nA (θ) and f nB (θ) shown in FIG. From FIG. 3, f 2B (θ) Since f 2A a (θ) π / 4, f 3B (θ) is equal to the rotated f 3A the (theta) by -π / 2, f 2A (θ ) And f 2B (θ) is δ 2 = π / 4, and the angle difference between f 3A (θ) and f 3B (θ) is δ 3 = −π / 2. These angular differences satisfy the equation (33). The phase difference between f 2A (θ) and f 2B (θ) is 2δ 2 = π / 2, and the phase difference between f 3A (θ) and f 3B (θ) is 3δ 3 = -3π. / 2, i.e., 3 [ delta] 3 = [pi] / 2 in the range of-[pi] ≤3 [delta] 3≤ [pi]. That is, both of these phase differences are π / 2.

角度差δおよびδを、上記のようにそれぞれπ/4および−π/2とすれば、収差図形SおよびSは、それぞれ、(26)および(28)式より、
=D2A2Aψexp{−i(θ−2α)}+D2B2Bψexp{−i(θ
−2(α+π/4))}
=D(V2A+iV2B)ψexp{−i(θ−2α)} ・・・(34)
=D3A3Aψexp{−i(2θ−3α)}+D3B3Bψexp{−i(2θ−3(β−π/2))}
=D(V3A+iV3B)ψexp{−i(2θ−3α)} ・・・(35)
と表せる。ただし、(34)および(35)式において、便宜上、Δz=0とした。したがって、(34)および(35)式の表す収差図形の観察面は近軸像面に一致すると考えることができる。また、簡単のため、D=DnA=DnBとした。
Assuming that the angle differences δ 2 and δ 3 are π / 4 and −π / 2 as described above, the aberration patterns S 2 and S 3 are obtained from the equations (26) and (28), respectively.
S 2 = D 2A V 2A ψexp {−i (θ−2α 2 )} + D 2B V 2B ψexp {−i (θ
-2 (α 2 + π / 4))}
= D 2 (V 2A + iV 2B ) ψexp {−i (θ-2α 2 )} (34)
S 3 = D 3A V 3A ψ 2 exp {−i (2θ-3α 3 )} + D 3B V 3B ψ 2 exp {−i (2θ-3 (β 3 −π / 2))}
= D 3 (V 3A + iV 3B ) φ 2 exp {−i (2θ-3α 3 )} (35)
It can be expressed. However, in the equations (34) and (35), Δz = 0 is set for convenience. Therefore, it can be considered that the observation surface of the aberration pattern represented by the equations (34) and (35) coincides with the paraxial image surface. For simplicity, D n = D nA = D nB .

(34)および(35)式の表す2回および3回非点収差による非点補正の様子を表すため、(34)および(35)式に、補正対象となる非点収差、すなわち電子ビーム1の偏向に伴い発生する2回および3回非点収差をそれぞれ含めれば、(34)および(35)式は、
=Cψexp{−i(θ−2γ)}+D(V2A+iV2B)ψexp{−i(θ−2α)} ・・・(34’)
=Cψexp{−i(2θ−3γ)}+D(V3A+iV3B)ψexp{−i(2θ−3α)} ・・・(35’)
となる。(34’)および(35’)式は、それぞれ、電子ビーム1の偏向に伴い発生した2回および3回非点収差がそれぞれに対する補正を受けた後に呈する収差図形を表す。ただし、(34’)および(35’)式右辺の第1項は、それぞれ、電子ビーム1の偏向に伴い発生する2回および3回非点収差の呈する収差図形である。
In order to represent the state of astigmatism correction by the 2nd and 3rd astigmatisms expressed by the equations (34) and (35), the astigmatism to be corrected, that is, the electron beam 1 is expressed in the equations (34) and (35). If the 2 times and 3 times astigmatism generated by the deflection of ## EQU3 ## are respectively included, the equations (34) and (35) are
S 2 = C 2 ψexp {-i (θ-2γ 2)} + D 2 (V 2A + iV 2B) ψexp {-i (θ-2α 2)} ··· (34 ')
S 3 = C 3 ψ 2 exp {-i (2θ-3γ 3)} + D 3 (V 3A + iV 3B) ψ 2 exp {-i (2θ-3α 3)} ··· (35 ')
It becomes. Equations (34 ′) and (35 ′) respectively represent aberration diagrams that are presented after the two-time and three-time astigmatisms generated with the deflection of the electron beam 1 have been corrected. However, the first term on the right side of the equations (34 ′) and (35 ′) is an aberration diagram exhibiting two-fold and three-fold astigmatism generated with the deflection of the electron beam 1, respectively.

これらと同様に、像面湾曲収差およびフォーカスずれに相当する収差図形を数式で表せば、
=−Δzψexp(iθ)−D0Aψexp(iθ) ・・・(36)
となる。(36)式は、電子ビーム1の偏向に伴い発生した像面湾曲収差がそれに対する補正を受けた後に呈する収差図形を表す。ただし、(36)式右辺の第1項は、電子ビーム1の偏向に伴い発生する像面湾曲Δzに関する像面湾曲収差を表す。すなわち、(36)式の表す収差図形の観察面は、近軸像面に一致する。一方、第2項は、フォーカス補正電圧V0Aの生むフォーカスずれを表す。
Similarly to these, if the aberration figure corresponding to the curvature of field aberration and the defocus is expressed by a mathematical formula,
S 0 = −Δzψexp (iθ) −D 0 V 0A ψexp (iθ) (36)
It becomes. Expression (36) represents an aberration diagram that is exhibited after the field curvature aberration that has occurred along with the deflection of the electron beam 1 has been corrected. However, the first term on the right side of Equation (36) represents the field curvature aberration with respect to the field curvature Δz that occurs with the deflection of the electron beam 1. That is, the observation surface of the aberration pattern represented by Equation (36) coincides with the paraxial image surface. On the other hand, the second term represents a focus shift caused by the focus correction voltage V0A .

(34’)−(36)式のS、S、Sを、便宜上、さらに、
=C’ψexp{−i(θ−2γ)} ・・・(34’’)
=C’ψexp{−i(2θ−3γ)} ・・・(35’’)
=−Δz’ψexp(iθ) ・・・(36’)
と改め、これらの収差図形を合成すると、その合成後の収差図形は、
+S+S
=[C’ψexp{−i2(θ−γ)}+C’ψexp{−i3(θ−γ)}−Δz’ψ]exp(iθ)
=rexp(iθ) ・・・(37)
と表せる。ただし、(37)式の表す収差図形の観察面は、近軸像面に一致する。
For the sake of convenience, S 2 , S 3 and S 0 in the formula (34 ′)-(36)
S 2 = C 2 'ψexp {-i (θ-2γ 2 )} (34 ″)
S 3 = C 3 ′ ψ 2 exp {−i (2θ-3γ 3 )} (35 ″)
S 0 = −Δz′ψexp (iθ) (36 ′)
When these aberration figures are combined, the aberration figure after the combination is
S 2 + S 3 + S 0
= [C 2 'ψexp {-i2 (θ-γ 2)} + C 3' ψ 2 exp {-i3 (θ-γ 3)} - Δz'ψ] exp (iθ)
= R s exp (iθ) (37)
It can be expressed. However, the observation surface of the aberration pattern represented by the equation (37) coincides with the paraxial image surface.

本実施形態においてナイフエッジ走査によりビームぼけを測定し、それを小さくすることは、(37)式のrを評価し、それが小さくなるようにC’、C’、Δz’を零に近づけることに相当する。ただし、(34’’)−(37)式において、
’=C+D(V2A+iV2B)exp{i2(α−γ)}
’=C+D(V3A+iV3B)exp{i3(α−γ)}
Δz’=Δz+D0A
=C’ψexp{−i2(θ−γ)}+C’ψexp{−i3(θ−γ)}−Δz’ψ
であり、C’、C’、およびΔz’は、それぞれ、2回非点補正、3回非点補正、およびフォーカス補正のため変化したC、C、およびΔzを表し、rは上記合成後の収差図形の半径(ただし虚数成分を含む)を表す。
Measuring the beam blur by knife edge scanning in this embodiment, be less it, (37) to evaluate the expression of r s, C 2 it to decrease ', C 3', zero Delta] z ' It is equivalent to approaching. However, in the formula (34 ″) − (37),
C 2 ′ = C 2 + D 2 (V 2A + iV 2B ) exp {i2 (α 2 −γ 2 )}
C 3 '= C 3 + D 3 (V 3A + iV 3B ) exp {i3 (α 3 −γ 3 )}
Δz ′ = Δz + D 0 V 0A
r s = C 2 ′ ψexp {−i2 (θ−γ 2 )} + C 3 ′ ψ 2 exp {−i3 (θ−γ 3 )} − Δz′ψ
Where C 2 ′, C 3 ′, and Δz ′ represent C 2 , C 3 , and Δz changed due to the two-time astigmatism correction, the three-time astigmatism correction, and the focus correction, respectively, and r s Represents the radius (including the imaginary component) of the combined aberration diagram.

3. フォーカス補正電圧、補正電圧比、2回および3回非点補正電圧、および歪補正電圧の決定の流れ
次に、本実施形態におけるフォーカス補正電圧、補正電圧比、2回および3回非点補正電圧、および歪補正電圧の決定の流れを説明する。図5は、本実施形態におけるフォーカス補正電圧、補正電圧比、2回および3回非点補正電圧、および歪補正電圧の決定の流れの一例を示すフローチャートである。
3. Flow of determination of focus correction voltage, correction voltage ratio, 2 times and 3 times astigmatism correction voltage, and distortion correction voltage Next, focus correction voltage, correction voltage ratio, 2 times and 3 times astigmatism correction voltage in this embodiment The flow of determining the distortion correction voltage will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of determining the focus correction voltage, the correction voltage ratio, the second and third astigmatism correction voltages, and the distortion correction voltage in the present embodiment.

可変成形電子ビーム描画装置100では、図5に示す、フォーカス補正電圧、補正電圧比、2回および3回非点補正電圧、および歪補正電圧を決定する処理が、制御装置21によって行われる。   In the variable shaped electron beam drawing apparatus 100, the control device 21 performs processing for determining the focus correction voltage, the correction voltage ratio, the second and third astigmatism correction voltages, and the distortion correction voltage shown in FIG.

図6は、フォーカス補正電圧、補正電圧比、2回および3回非点補正電圧、および歪補正電圧を決定する際の、可変成形電子ビーム描画装置100の構成を示す図である。なお、図5に示す処理の流れの始終に渡り、偏向電圧V1AおよびV1Bには、常にフォーカス補正電圧V0A、2回非点補正電圧V2AおよびV2B、3回非点補正電圧V3AおよびV3B、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bが重畳されており、必要に応じてこれらの値が変化するものとする。また、これらの補正電圧、および補正電圧比の初期値は、零とする。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 when determining the focus correction voltage, the correction voltage ratio, the second and third astigmatism correction voltages, and the distortion correction voltage. Note that the deflection voltages V 1A and V 1B always include the focus correction voltage V 0A , the two-time astigmatism correction voltages V 2A and V 2B , and the three-time astigmatism correction voltage V throughout the flow of the processing shown in FIG. 3A and V 3B , and distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B are superimposed, and these values are changed as necessary. The initial values of these correction voltages and correction voltage ratios are zero.

(1)フォーカス補正電圧決定処理
制御装置21は、最初に、フォーカス補正電圧を決定する。すなわち、(37)式中のΔz’を零とするフォーカス補正電圧V0Aを求める。その決定は、ナイフエッジ18の走査によるビームぼけ測定に基づいて行われる。ナイフエッジ18の走査によるビームぼけ測定は、偏向フィールド内における所定の有限数の測定点すなわち偏向座標において実施する。
(1) Focus correction voltage determination process First, the control device 21 determines a focus correction voltage. That is, the focus correction voltage V 0A that sets Δz ′ in the equation (37) to zero is obtained. The determination is made based on beam blur measurement by scanning the knife edge 18. Beam blur measurement by scanning the knife edge 18 is performed at a predetermined finite number of measurement points or deflection coordinates within the deflection field.

より詳細には、制御装置21は、まず、対物偏向器13に偏向電圧V1AおよびV1Bを印加し、電子ビーム1を目標の測定点に入射させるべく電子ビーム1を偏向するとともに、その偏向に合わせてナイフエッジ18を移動させる。そして、V0Aの値を変化させながら電子ビーム1にてナイフエッジ18を走査し、電流検出器19の検出結果から得られるV0Aとビームぼけとの関係より、V0Aの最適値、すなわちフォーカスずれによるビームぼけを最小とするその値を決定する(S10)。 More specifically, the control device 21 first applies deflection voltages V 1A and V 1B to the objective deflector 13 to deflect the electron beam 1 so that the electron beam 1 is incident on a target measurement point, and the deflection thereof. The knife edge 18 is moved according to the above. Then, while changing the value of V 0A scan the knife edge 18 at the electron beam 1, the relationship between V 0A and the beam blur obtained from the detection result of the current detector 19, the optimum value of V 0A, i.e. focus The value that minimizes the beam blur due to deviation is determined (S10).

このようにして各測定点におけるV0Aの最適値が求まれば、制御装置21は、これらの分布を表す近似関数V0A(x,y)を決定する(S11)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対するフォーカス補正電圧を決定し、これを記憶装置22に記憶させる。 When the optimum value of V 0A at each measurement point is obtained in this way, the control device 21 determines approximate functions V 0A (x, y) representing these distributions (S11). Then, a focus correction voltage for each deflection coordinate is determined from the approximate function, and this is stored in the storage device 22.

これら一連の処理により、任意の偏向座標における像面湾曲収差が補正される。より具体的には、対物偏向器13内の電位に由来する像面湾曲収差とともに、対物レンズ9の磁界に由来する像面湾曲収差が補正される。ここで、対物偏向器13内の電位に由来し像面湾曲収差が発生するのは、(19)式から分かるように、偏向電圧が零でないとき、すなわちV1C≠0のとき、対物偏向器13の中心軸周りの電位n次成分φが、電子ビーム1の主光線の周りにm=0に関する電位m次成分φmn、すなわちφ0nを生むことによる。 By this series of processes, the field curvature aberration at an arbitrary deflection coordinate is corrected. More specifically, the field curvature aberration derived from the magnetic field of the objective lens 9 is corrected together with the field curvature aberration derived from the electric potential in the objective deflector 13. Here, the curvature of field due to the electric potential in the objective deflector 13 is generated when the deflection voltage is not zero, that is, when V 1C ≠ 0, as can be seen from the equation (19). This is because the potential n-order component φ n around the central axis of 13 generates the potential m-order component φ mn related to m = 0 around the principal ray of the electron beam 1, that is, φ 0n .

(2)補正電圧比決定処理
次に、制御装置21は、補正電圧比、すなわち3回非点補正に伴う2回非点収差を打ち消すのに必要な2回非点補正電圧の3回非点補正電圧に対する比を測定する。この測定も、所定の測定点における、ナイフエッジ18の走査によるビームぼけ測定に基づいて行われる。
(2) Correction Voltage Ratio Determination Processing Next, the control device 21 determines the correction voltage ratio, that is, the 3 times astigmatism of the 2 times astigmatism correction voltage necessary for canceling the 2 times astigmatism accompanying the 3 times astigmatism correction. Measure the ratio to the correction voltage. This measurement is also performed based on a beam blur measurement by scanning the knife edge 18 at a predetermined measurement point.

より詳細には、制御装置21は、まず、対物偏向器13に偏向電圧V1AおよびV1Bを印加し、目標の測定点に電子ビーム1を入射させるべく、電子ビーム1を偏向するとともに、その偏向に合わせてナイフエッジ18を移動させる。そして、V3AおよびV3Bを現在値に保ったまま、V2AおよびV2Bの値を変化させながら電子ビーム1にてナイフエッジ18を走査し、電流検出器19の検出結果から得られるV2AおよびV2Bとビームぼけとの関係より、V2AおよびV2Bの最適値、すなわち2回非点収差によるビームぼけを最小とするこれらの値を決定する。次に、V3AにΔV3Aを加算した状態で、同様に、V2AおよびV2Bの最適値を決定し、その後、V3Aの値を元に戻し、V3BにΔV3Bを加算した状態で、同様に、V2AおよびV2Bの最適値を決定する。そして、最後に、これらの測定で得られたV2AおよびV2Bの最適値と、ΔV3AおよびΔV3Bとを、(22)−(25)式に代入し、補正電圧比ρ2A3A、ρ2B3A、ρ2A3B、ρ2B3Bを求める(S12)。ただし、V2AおよびV2Bの最適値を決定する際、それらは交互に収束させる。 More specifically, the control device 21 first applies deflection voltages V 1A and V 1B to the objective deflector 13 to deflect the electron beam 1 so that the electron beam 1 is incident on a target measurement point. The knife edge 18 is moved in accordance with the deflection. Then, while keeping V 3A and V 3B at the current values, the knife edge 18 is scanned with the electron beam 1 while changing the values of V 2A and V 2B , and V 2A obtained from the detection result of the current detector 19 And the optimum values of V 2A and V 2B , that is, those values that minimize the beam blur due to double astigmatism are determined from the relationship between V 2B and beam blur. Then, while adding the [Delta] V 3A to V 3A, likewise, it determines the optimum value of V 2A and V 2B, then returned to the original value of V 3A, while adding the [Delta] V 3B to V 3B Similarly, the optimum values of V 2A and V 2B are determined. Finally, the optimum values of V 2A and V 2B obtained by these measurements and ΔV 3A and ΔV 3B are substituted into the equations (22)-(25), and the corrected voltage ratios ρ 2A3A , ρ 2B3A , Ρ 2A3B , ρ 2B3B are obtained (S12). However, when determining the optimum values of V 2A and V 2B , they converge alternately.

このようにして、各測定点におけるρ2A3A、ρ2B3A、ρ2A3B、ρ2B3Bが求まれば、制御装置21は、これらの分布を表す近似関数ρ2A3A(x,y)、ρ2B3A(x,y)、ρ2A3B(x,y)、ρ2B3B(x,y)を決定する(S13)。そして、近似関数ρ2A3A(x,y)、ρ2B3A(x,y)、ρ2A3B(x,y)、ρ2B3B(x,y)より、各偏向座標に対する補正電圧比を決定し、これらを記憶装置22に記憶させる。 Thus, if ρ 2A3A , ρ 2B3A , ρ 2A3B , ρ 2B3B at each measurement point is obtained, the control device 21 approximates ρ 2A3A (x, y), ρ 2B3A (x, y) representing these distributions. y), ρ 2A3B (x, y), and ρ 2B3B (x, y) are determined (S13). Then, from the approximate functions ρ 2A3A (x, y), ρ 2B3A (x, y), ρ 2A3B (x, y), and ρ 2B3B (x, y), the correction voltage ratio for each deflection coordinate is determined, The data is stored in the storage device 22.

(3)2回および3回非点補正電圧決定処理
次に、制御装置21は、2回および3回非点補正電圧を決定する。すなわち、(37)式中のC’およびC’を零とする2回および3回非点補正電圧V2A、V2B、V3A、V3Bを求める。これらの決定も、所定の測定点における、ナイフエッジ18の走査によるビームぼけ測定に基づいて行われる。
(3) 2nd and 3rd Astigmatism Correction Voltage Determination Processing Next, the control device 21 determines the 2nd and 3rd astigmatism correction voltage. That is, the astigmatism correction voltages V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B are calculated twice and three times with C 2 ′ and C 3 ′ in equation (37) being zero. These determinations are also made based on beam blur measurement by scanning the knife edge 18 at a predetermined measurement point.

ただし、各測定点においては、これらの補正電圧のうち、3回非点補正電圧を先に、2回非点補正電圧のを後に決定する。これは、(19)式から分かるように、対物偏向器13の中心軸周りの電位3次成分φからは2回非点収差が発生しうるが、電位2次成分φからは3回非点収差が発生しえないことによる。 However, at each measurement point, among these correction voltages, the three-fold astigmatism correction voltage is determined first and the two-fold astigmatism correction voltage is determined later. This (19) As can be seen from the equation, but 2-fold astigmatism from potential tertiary component phi 3 about the central axis of the objective deflector 13 may occur, three times from the potential secondary component phi 2 This is because astigmatism cannot occur.

より詳細には、制御装置21は、まず、対物偏向器13に偏向電圧V1AおよびV1Bを印加し、電子ビーム1を目標の測定点に入射させるべく電子ビーム1を偏向するとともに、その偏向に合わせてナイフエッジ18を移動させる。そして、V3AおよびV3Bの値を変化させながら電子ビーム1にてナイフエッジ18を走査し、電流検出器19の結果から得られるV3AおよびV3Bとビームぼけとの関係より、V3AおよびV3Bの最適値、すなわち3回非点収差によるビームぼけを最小とするこれらの値を決定する。その際、上記補正電圧比に基づきV2AおよびV2Bを、V3AおよびV3Bに追従させる。また、V3AおよびV3Bは交互に収束させる。次に、V2AおよびV2Bの値を変化させ、それらの値毎に電子ビーム1にてナイフエッジ18を走査し、その結果得られるV2AおよびV2Bとビームぼけとの関係よりV2AおよびV2Bの最適値、すなわち2回非点収差によるビームぼけを最小とするこれらの値を決定する(S14)。その際、V2AおよびV2Bは交互に収束させる。 More specifically, the control device 21 first applies deflection voltages V 1A and V 1B to the objective deflector 13 to deflect the electron beam 1 so that the electron beam 1 is incident on a target measurement point, and the deflection thereof. The knife edge 18 is moved according to the above. Then, by scanning the knife edge 18 at the electron beam 1 while changing the value of V 3A and V 3B, the relationship between V 3A and V 3B and the beam blur results from the current detector 19, V 3A and Determine the optimum value of V 3B , that is, those values that minimize beam blur due to 3-fold astigmatism. At that time, V 2A and V 2B are made to follow V 3A and V 3B based on the correction voltage ratio. Further, V 3A and V 3B are converged alternately. Next, the values of V 2A and V 2B are changed, and the knife edge 18 is scanned with the electron beam 1 for each of these values. From the resulting relationship between V 2A and V 2B and beam blur, V 2A and V 2A optimum value of V 2B, i.e. to determine these values to minimize the beam blur twice astigmatism (S14). At that time, V 2A and V 2B are converged alternately.

ただし、これらの最適値は、各測定点において、上記収束、すなわちV2AおよびV2Bの組の収束と、V3AおよびV3Bの組の収束とをそれぞれ一度実施するだけで決定するのではなく、これらの収束を交互に繰り返したうえで決定するのが望ましい。そのようにすれば、もし上記補正電圧比ρ2A3A、ρ2B3A、ρ2A3B、ρ2B3Bに誤差が含まれており、そのために3回非点収差の補正に伴い2回非点収差が発生しても、または、もし2回非点収差の補正に伴い3回非点収差がわずかながら発生しても、2回非点収差と3回非点収差をともに零に収束させることができる。 However, these optimum values are not determined by performing the above convergence, that is, the convergence of the pair of V 2A and V 2B and the convergence of the pair of V 3A and V 3B at each measurement point. It is desirable to determine after repeating these convergences alternately. In that case, if the correction voltage ratios ρ 2A3A , ρ 2B3A , ρ 2A3B , and ρ 2B3B include an error, two-fold astigmatism occurs due to the three-fold astigmatism correction. Alternatively, even if a small amount of 3 times astigmatism occurs due to correction of 2 times astigmatism, both 2 times astigmatism and 3 times astigmatism can be converged to zero.

このようにして各測定点におけるV2A、V2B、V3A、V3Bの最適値が求まれば、制御装置21は、これらの分布を表す近似関数V2A(x,y)、V2B(x,y)、V3A(x,y)、V3B(x,y)を決定する(S15)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対する2回および3回非点補正電圧を決定し、これらを記憶装置22に記憶させる。 When the optimum values of V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B at the respective measurement points are obtained in this way, the control device 21 approximates V 2A (x, y), V 2B ( x, y), V 3A (x, y), and V 3B (x, y) are determined (S15). Then, the astigmatism correction voltage is determined twice and three times for each deflection coordinate from the approximate function, and is stored in the storage device 22.

これら一連の処理により、任意の偏向座標における2回および3回非点収差が補正される。より具体的には、対物偏向器13内の電位に由来する2回および3回非点収差とともに、対物レンズ9の磁界に由来する2回および3回非点収差が補正される。   As a result of these series of processes, astigmatism is corrected twice and three times at an arbitrary deflection coordinate. More specifically, the 2 and 3 times astigmatism derived from the magnetic field of the objective lens 9 are corrected together with the 2 and 3 times astigmatism derived from the potential in the objective deflector 13.

(4)歪補正電圧決定処理
次に、制御装置21は、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを決定する。歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bの決定は、ナイフエッジ18の走査によるビーム入射位置測定に基づいて行われる。ここで、ナイフエッジ18の走査による入射位置測定とは、電流検出器(ファラデーカップ)19に流入するビーム電流の波形からビーム入射位置を抽出することを指す。
(4) Distortion Correction Voltage Determination Process Next, the control device 21 determines distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B . The distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B are determined based on the measurement of the beam incident position by scanning the knife edge 18. Here, the measurement of the incident position by scanning the knife edge 18 refers to extracting the beam incident position from the waveform of the beam current flowing into the current detector (Faraday cup) 19.

より詳細には、制御装置21は、まず、対物偏向器13に偏向電圧V1AおよびV1Bを印加し、電子ビーム1を目標の測定点に入射させるべく電子ビーム1を偏向するとともに、その偏向に合わせてナイフエッジ18を移動させる。次に、電子ビーム1にてナイフエッジ18を走査し、位置ずれを測定する。そして、その位置ずれを打ち消すべく歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを変化させた後、再び位置ずれを測定し、それが零となることを確認し、そのときのΔV1AおよびΔV1Bを、各測定点におけるΔV1AおよびΔV1Bの最適値とする(S16)。 More specifically, the control device 21 first applies deflection voltages V 1A and V 1B to the objective deflector 13 to deflect the electron beam 1 so that the electron beam 1 is incident on a target measurement point, and the deflection thereof. The knife edge 18 is moved according to the above. Next, the knife edge 18 is scanned with the electron beam 1 to measure the positional deviation. Then, after changing the distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B to cancel the misalignment, the misalignment is measured again to confirm that it becomes zero, and ΔV 1A and ΔV 1B at that time are The optimum values of ΔV 1A and ΔV 1B at the measurement point are set (S16).

ただし、この測定は必ずしもナイフエッジ18の走査による必要はなく、重金属製の微細構造の走査によってもよい。その場合、電流検出器(ファラデーカップ)19に流入するビーム電流を検出する代わりに、重金属製の微細構造からの反射電子を検出する。   However, this measurement does not necessarily need to be performed by scanning the knife edge 18, and may be performed by scanning a fine structure made of heavy metal. In this case, instead of detecting the beam current flowing into the current detector (Faraday cup) 19, reflected electrons from the fine structure made of heavy metal are detected.

このようにして各測定点におけるΔV1AおよびΔV1Bの最適値、すなわち上記位置ずれを最小とするこれらの値が求まれば、制御装置21は、これらの分布を表す近似関数ΔV1A(x,y)およびΔV1B(x,y)を決定する(S17)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対する歪補正電圧を決定し、これらを記憶装置22に記憶させる。 When the optimum values of ΔV 1A and ΔV 1B at the respective measurement points are obtained in this way, that is, these values that minimize the positional deviation are obtained, the control device 21 approximates the distribution ΔV 1A (x, y) and ΔV 1B (x, y) are determined (S17). Then, a distortion correction voltage for each deflection coordinate is determined from the approximate function, and these are stored in the storage device 22.

これら一連の処理により、任意の偏向座標における歪収差が補正される。より具体的には、対物偏向器13内の電位に由来する歪収差および対物レンズ9の磁界に由来する歪収差とともに、フォーカス補正、2回非点補正、および3回非点補正の結果生じた歪収差が補正される。ここで、フォーカス補正の結果、歪収差が発生するのは、補正のために発生させた電位零次成分が電子ビーム1の電子を加減速し、電子ビーム1の偏向量を変化させることによる。他方、2回および3回非点補正の結果、歪収差が発生するのは、(19)式から分かるように、偏向電圧が零でないとき、すなわちV1C≠0のとき、対物偏向器13の中心軸周りの電位2次成分φおよび3次成分φが、電子ビーム1の主光線の周
りにm=1に関する電位m次成分φmn、すなわちφ12およびφ13を生むことによる。
Through a series of these processes, distortion aberration at an arbitrary deflection coordinate is corrected. More specifically, the result of focus correction, two-time astigmatism correction, and three-time astigmatism correction, together with distortion aberration derived from the electric potential in the objective deflector 13 and distortion aberration derived from the magnetic field of the objective lens 9. Distortion is corrected. Here, distortion aberration occurs as a result of focus correction because the zero-order potential component generated for correction accelerates or decelerates electrons of the electron beam 1 and changes the deflection amount of the electron beam 1. On the other hand, as a result of the astigmatism correction twice and three times, the distortion is generated when the deflection voltage is not zero, that is, when V 1C ≠ 0, as can be seen from the equation (19). This is because the potential secondary component φ 2 and the tertiary component φ 3 around the central axis generate a potential m-order component φ mn for m = 1 around the principal ray of the electron beam 1, that is, φ 12 and φ 13 .

以上のステップS10〜S17を経れば、任意の偏向座標における像面湾曲収差、2回および3回非点収差、および歪収差が全て補正される。厳密には、(19)式から分かるように、偏向電圧が零でないとき、すなわちV1C≠0のとき、2回非点補正、3回非点補正、および歪補正のため対物偏向器13の中心軸周りに発生させた電位2次成分φ、3次成分φ、および1次成分φが、それぞれ、電子ビーム1の主光線の周りに電位零次成分φ02、φ03、およびφ01を生み、そしてこれらの成分が像面湾曲収差を生むが、その像面湾曲収差は無視できる。これは、非点補正電圧および歪補正電圧は一般に偏向電圧に比べて桁違いに小さいことによる。 Through the above steps S10 to S17, the field curvature aberration, the second and third astigmatisms, and the distortion aberration at any deflection coordinate are all corrected. Strictly speaking, as can be seen from the equation (19), when the deflection voltage is not zero, that is, when V 1C ≠ 0, the astigmatism of the objective deflector 13 is corrected for 2 times astigmatism correction, 3 times astigmatism correction, and distortion correction. A potential secondary component φ 2 , a tertiary component φ 3 , and a primary component φ 1 generated around the central axis are respectively converted into potential zero-order components φ 02 , φ 03 , and around the principal ray of the electron beam 1, and φ 01 is produced, and these components produce curvature of field aberration, which can be ignored. This is because the astigmatism correction voltage and the distortion correction voltage are generally orders of magnitude smaller than the deflection voltage.

本実施形態に係る荷電粒子ビーム偏向装置100aは、例えば、以下の特徴を有する。   The charged particle beam deflection apparatus 100a according to this embodiment has the following features, for example.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、制御装置21は、n回非点収差(n=2,3,・・・,N、Nは3以上の整数)を打ち消すためのn回非点補正信号を偏向信号に重畳し、偏向信号の印加により偏向した電子ビーム1が入射する偏向座標毎に、n回非点補正信号の重畳により発生する2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、偏向信号に重畳する。これにより、電子ビームのぼけ(収差)を小さくすべく偏向信号にn回非点補正信号を重畳した際に、偏向座標によらず、2、3、・・・、n−1回非点収差の発生を抑制することができる。すなわち、荷電粒子ビームを偏向したうえで、n回非点収差を補正する際に、新たな収差(2、3、・・・、n−1回非点収差)の発生を抑制することができる。これにより、例えば、2、3、・・・、n−1回非点収差のため電子ビーム1のぼけが大きくなることがない。したがって、n回非点収差を最小とするためのn回非点補正信号を偏向座標毎に決定する際に、n回非点補正信号の決定が2、3、・・・、n−1回非点収差により妨げられない。ただし、本実施形態においては、N=3とし、対物偏向器13、すなわち8極偏向器による電子ビーム1の偏向に伴い生じる2回および3回非点収差を補正した。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a, the control device 21 deflects an n-fold astigmatism correction signal for canceling n-fold astigmatism (n = 2, 3,..., N, N is an integer of 3 or more). 2, 3,..., N−1 times astigmatism generated by superimposing n times astigmatism correction signals for each deflection coordinate on which the electron beam 1 deflected by application of the deflection signal is superimposed. The astigmatism correction signal for superimposing 2, 3,..., N-1 times is superimposed on the deflection signal. As a result, when the astigmatism correction signal is superimposed n times on the deflection signal to reduce the blur (aberration) of the electron beam, 2, 3,. Can be suppressed. That is, it is possible to suppress the occurrence of new aberrations (2, 3,..., N−1 times astigmatism) when correcting the n times astigmatism after deflecting the charged particle beam. . Thereby, for example, the blur of the electron beam 1 does not increase due to the astigmatism of 2, 3,..., N−1 times. Therefore, when the n-time astigmatism correction signal for minimizing the n-time astigmatism is determined for each deflection coordinate, the n-time astigmatism correction signal is determined 2, 3,..., N-1 times. Not disturbed by astigmatism. However, in the present embodiment, N = 3, and the 2nd and 3rd astigmatisms that are caused by the deflection of the electron beam 1 by the objective deflector 13, that is, the octupole deflector, are corrected.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、制御装置21は、n回非点補正信号に関する多極子(対物偏向器13)の各電極に対する電圧の配分を、n=Nの場合を除きn回非点補正信号の重畳時に電位n+1、n+2、・・・、N次成分、または磁位n+1、n+2、・・・、N次成分の発生が抑制されるように行う。そのため、電子ビーム1のぼけを小さくすべくn回非点補正信号を重畳した際、偏向座標によらず、n+1、n+2、・・・、N回非点収差の発生が抑制される。すなわち、これらの収差のため電子ビーム1のぼけが大きくなることがない。したがって、n回非点収差を最小とするn回非点補正信号を偏向座標毎に決定する際、n回非点補正信号の決定がこれらの収差により妨げられることがない。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a, the control device 21 distributes the voltage distribution to each electrode of the multipole element (objective deflector 13) related to the n-time astigmatism correction signal n times astigmatism correction signals except when n = N. , N-order components, or magnetic potentials n + 1, n + 2,..., N-order components are suppressed. For this reason, when the astigmatism correction signal is superimposed n times to reduce the blur of the electron beam 1, the occurrence of n + 1, n + 2,..., N astigmatism is suppressed regardless of the deflection coordinates. That is, the blur of the electron beam 1 does not increase due to these aberrations. Therefore, when the n-time astigmatism correction signal that minimizes the n-th astigmatism is determined for each deflection coordinate, the determination of the n-time astigmatism correction signal is not hindered by these aberrations.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、多極子(対物偏向器13)の各極の位置を表す、多極子(対物偏向器13)の中心軸周りの角度をθとし、n回非点補正信号を構成する2成分をVnAおよびVnBとし、VnAおよびVnBに関する各電極E1〜E8に対する電圧配分を表す分布関数をそれぞれfnA(θ)およびfnB(θ)としたときに、制御装置21は、VnAおよびVnBをパラメータとし、n回非点補正信号としてV(θ)=VnAnA(θ)+VnBnB(θ)を偏向信号に重畳して、VnAおよびVnBの値を偏向座標毎に決定し、このように決定したVnAおよびVnBを代入したV(θ)を偏向座標毎のn回非点補正信号とする。これにより、収差図形を顕微鏡像として観察することなく、ナイフエッジ走査によりn回非点収差の大きさ、すなわちビームぼけの大きさを評価することで、n回非点補正(本実施形態では2回非点補正、3回非点補正)を実施することができる。すなわち、収差図形を顕微鏡像として観察する機能を有しない
荷電粒子ビーム装置においても、n回非点補正が可能となる。
In the charged particle beam deflection apparatus 100a, an angle around the central axis of the multipole element (objective deflector 13) representing the position of each pole of the multipole element (objective deflector 13) is θ, and an n-fold astigmatism correction signal is constructed. When the two components to be performed are V nA and V nB, and the distribution functions representing the voltage distribution to the electrodes E1 to E8 with respect to V nA and V nB are f nA (θ) and f nB (θ), respectively, the control device 21 V nA and V nB are parameters, and n times astigmatism correction signal V n (θ) = V nA f nA (θ) + V nB f nB (θ) is superimposed on the deflection signal, V nA and V n The value of nB is determined for each deflection coordinate, and V n (θ) into which V nA and V nB determined in this way are substituted is used as an n-time astigmatism correction signal for each deflection coordinate. As a result, n times astigmatism is evaluated by evaluating n times astigmatism, that is, the size of beam blur, by knife edge scanning without observing the aberration figure as a microscope image (2 in this embodiment). Astigmatism correction and 3 astigmatism correction) can be performed. That is, astigmatism correction can be performed n times even in a charged particle beam apparatus that does not have a function of observing an aberration pattern as a microscope image.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、VnAに応じて発生する電位n次成分と、VnBに応じて発生する電位n次成分とは、互いに直交するため、VnAおよびVnBのうちの一方を増減することが、もう一方を増減しない。したがって、n回非点収差を最小とするこれらの値を決定する際、一方の値の決定がもう一方の値の決定を妨げることがない。 In the charged particle beam deflection apparatus 100a, the potential n-order component generated according to V nA and the potential n-order component generated according to V nB are orthogonal to each other, and therefore one of V nA and V nB is obtained. Increasing or decreasing does not increase or decrease the other. Therefore, when determining these values that minimize n-time astigmatism, the determination of one value does not interfere with the determination of the other value.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、n回非点補正信号の重畳により発生する2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、2≦m≦n−1を満たす整数mに関するm回非点補正信号(2≦m≦n−1、mは整数)とし、m回非点補正信号を構成する2成分をVmAおよびVmBとしたときに、制御装置21は、VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、m回非点補正信号の2成分VmAおよびVmBの変化量の、ΔVnAに対する比ρmAnAおよびρmBnAと、VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、m回非点補正信号の2成分VmAおよびVmBの変化量の、ΔVnBに対する比ρmAnBおよびρmBnBとを、偏向座標毎に決定し、該比ρmAnA、ρmBnA、ρmAnB、およびρmBnBと偏向座標毎のVnAおよびVnBとの積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBを算出し、該積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBの和ρmAnAnA+ρmAnBnB、およびρmAnBnB+ρmBnBnBを、m回非点補正信号の2成分VmAおよびVmBとする。これにより、2、3、・・・、n−1回非点補正信号が決定できる。すなわち、n回非点補正に伴い発生しうる2、3、・・・、n−1回非点収差が除去できる。 In the charged particle beam deflecting device 100a, 2, 3,..., N−1 times for canceling 2, 3,..., N−1 times astigmatism generated by superimposing n times astigmatism correction signals. The astigmatism correction signal is an m-time astigmatism correction signal (2 ≦ m ≦ n−1, where m is an integer) regarding an integer m satisfying 2 ≦ m ≦ n−1, and two components constituting the m-time astigmatism correction signal the when the V mA and V mB, the control device 21, 2,3 generated in response to a predetermined change amount [Delta] V nA of V nA, ···, n-1 times for canceling each of astigmatism of, m times of 2 variation component V mA and V mB of astigmatism correction signal, and the ratio [rho MANA and [rho MBNA for [Delta] V nA, 2,3 generated according to the predetermined change amount [Delta] V nB of V nB, ... 2 component V mA of m times astigmatism correction signal to cancel each of n-1 times astigmatism. The amount of change and V mB, and a ratio [rho manB and [rho MBnB for [Delta] V nB, determined for each deflection coordinates, said ratio ρ mAnA, ρ mBnA, ρ mAnB , and [rho MBnB and V nA and V for each deflection coordinates product [rho MANA V nA and nB, ρ mBnA V nA, to calculate the ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V nB, laminate ρ mAnA V nA, ρ mBnA V nA, ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V nB sum ρ mAnA V nA + ρ mAnB V nB, and ρ mAnB V nB + ρ mBnB V nB, and 2-component V mA and V mB of m-fold astigmatism correction signal. Thereby, the astigmatism correction signal can be determined 2, 3, ..., n-1 times. That is, the astigmatism of 2, 3,..., N−1 times that can occur with n times astigmatism correction can be removed.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、制御装置21は、N、N−1、・・・、2回非点補正信号を構成する成分の値の決定を、該値が収束するまで繰り返す。これにより、補正残差を小さくすることができる。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a, the control device 21 repeats the determination of the values of the components constituting the astigmatism correction signal N, N-1,... Twice until the values converge. Thereby, the correction residual can be reduced.

荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、制御装置21は、n回非点補正信号を決定した後に、歪収差を打ち消すための歪補正信号を決定する。これにより、N、N−1、・・・、2回非点補正に伴い発生しうる歪収差がまとめて補正される。もし、これらの非点補正が完了する前に歪補正信号を決定し、それに基づき歪補正を施しても、その後に再び歪補正信号を決定し、それに基づき歪補正を施す必要がある。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a, the control device 21 determines a distortion correction signal for canceling distortion aberration after determining the n-point astigmatism correction signal. As a result, N, N−1,... Distortion aberrations that can occur due to astigmatism correction twice are collectively corrected. Even if the distortion correction signal is determined before the astigmatism correction is completed and the distortion correction is performed based on the distortion correction signal, it is necessary to determine the distortion correction signal again and perform the distortion correction based on the distortion correction signal.

4. 変形例
次に、本実施形態に係る可変成形電子ビーム描画装置100の変形例について、説明する。なお、以下では、上述した可変成形電子ビーム描画装置100と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
4). Modified Example Next, a modified example of the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 according to the present embodiment will be described. Hereinafter, differences from the above-described variable shaped electron beam drawing apparatus 100 will be described, and description of similar points will be omitted.

(1)第1変形例
まず、第1変形例について説明する。図7は、第1変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の構成を示す図である。図8は、第1変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の分布関数を、対物偏向器13のXY断面とともに示す図である。
(1) First Modification First, a first modification will be described. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus according to the first modification. FIG. 8 is a diagram illustrating a distribution function of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflector according to the first modification, together with an XY cross section of the objective deflector 13.

第1変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13は、図7に示すように、図2に示す荷電粒子ビーム偏向装置100aの対物偏向器13に対して、π/8(22.5°)だけ回転している。すなわち、X軸およびY軸上に電極E1〜E8がない。   As shown in FIG. 7, the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus according to the first modification is π / 8 (22.22) relative to the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus 100a shown in FIG. 5 °). That is, there are no electrodes E1 to E8 on the X and Y axes.

第1変形例における、偏向電圧、歪補正電圧、フォーカス補正電圧、2回非点補正電圧、および3回非点補正電圧の電極電圧配分を表す分布関数を、図8に示す。図8に示す分布関数のうちf1A(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、およびf3A(θ)の各電極位置における値は、cos(nθ)/cos(nπ/8)に一致する。すなわち、これらの分布関数は、θがπ/8の奇数倍のとき、それぞれfnA(θ)=cos(nθ)/cos(nπ/8)と表せる。また、f1B(θ)、f2B(θ)、およびf3B(θ)の各電極位置における値は、sin(nθ)/cos(nπ/8)に一致する。すなわち、これらの分布関数は、θがπ/8の奇数倍のとき、それぞれfnB(θ)=sin(nθ)/cos(nπ/8)と表せる。 FIG. 8 shows a distribution function representing the electrode voltage distribution of the deflection voltage, distortion correction voltage, focus correction voltage, twice astigmatism correction voltage, and three times astigmatism correction voltage in the first modification. Of the distribution functions shown in FIG. 8, the values of f 1A (θ), f 0A (θ), f 2A (θ), and f 3A (θ) at the respective electrode positions are cos (nθ) / cos (nπ / 8). ). That is, these distribution functions can be expressed as f nA (θ) = cos (nθ) / cos (nπ / 8), respectively, when θ is an odd multiple of π / 8. Further, the values of f 1B (θ), f 2B (θ), and f 3B (θ) at the respective electrode positions coincide with sin (nθ) / cos (nπ / 8). That is, these distribution functions can be expressed as f nB (θ) = sin (nθ) / cos (nπ / 8), respectively, when θ is an odd multiple of π / 8.

nA(θ)およびfnB(θ)を表す上記式の右辺分母cos(nπ/8)は、電極E1におけるfnA(θ)の値、すなわちfnA(π/8)を1とするためのものであるが、必ずしも必要ではない。すなわち、上記fnA(θ)およびfnB(θ)は、それぞれ、fnA(θ)=cos(nθ)およびfnB(θ)=sin(nθ)としてよい。これは、先に述べたように、これらの分布関数は自由に定数(零以外)倍してよいことによる。 The right-side denominator cos (nπ / 8) of the above expression representing f nA (θ) and f nB (θ) is set so that the value of f nA (θ) at the electrode E1, that is, f nA (π / 8) is 1. Is not necessarily required. That is, the above f nA (θ) and f nB (θ) may be set to f nA (θ) = cos (nθ) and f nB (θ) = sin (nθ), respectively. This is because, as described above, these distribution functions may be freely multiplied by a constant (other than zero).

(2)第2変形例
次に、第2変形例について説明する。図9は、第2変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の構成を示す図である。図10は、第2変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の分布関数を、対物偏向器13のXY断面とともに示す図である。
(2) Second Modification Next, a second modification will be described. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus according to the second modification. FIG. 10 is a diagram illustrating a distribution function of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflector according to the second modification, together with an XY cross section of the objective deflector 13.

上述した図2に示す荷電粒子ビーム偏向装置100aの対物偏向器13の極数は、8極であった。   The number of poles of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus 100a shown in FIG. 2 described above was 8.

これに対して、第1変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の極数は、図9に示すように、12極である。したがって、電極E1〜E8の間隔は、π/6となる。   On the other hand, the number of poles of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflection apparatus according to the first modification is 12 as shown in FIG. Therefore, the interval between the electrodes E1 to E8 is π / 6.

本変形例においては、制御装置21は、n回非点補正として、2回および3回非点補正に加え、4回および5回非点補正を実施する。すなわち、対物偏向器13に印加される偏向電圧に、n回非点補正電圧として、2回、3回、4回、および5回非点補正電圧を重畳する。   In the present modification, the control device 21 performs astigmatism correction four times and five times in addition to two times and three times astigmatism correction as n times astigmatism correction. That is, the astigmatism correction voltage is superimposed twice, three times, four times, and five times as the n-fold astigmatism correction voltage on the deflection voltage applied to the objective deflector 13.

本変形例における、偏向電圧、歪補正電圧、フォーカス補正電圧、2回非点補正電圧、3回非点補正電圧、4回非点補正電圧、および5回非点補正電圧の電極電圧配分を表す分布関数を、図10に示す。図10に示す分布関数のうちf1A(θ)、f0A(θ)、f2A(θ)、f3A(θ)、f4A(θ)、およびf5A(θ)の各電極位置における値はcos(nθ)に一致する。すなわち、これらの分布関数は、θがπ/6の整数倍のとき、それぞれfnA(θ)=cos(nθ)と表せる。また、f1B(θ)、f2B(θ)、f3B(θ)、f4B(θ)、およびf5B(θ)の各電極位置における値は、sin(nθ)に一致する。すなわち、これらの分布関数は、θがπ/6の整数倍のとき、それぞれfnB(θ)=sin(nθ)と表せる。 In this modification, the electrode voltage distribution of the deflection voltage, the distortion correction voltage, the focus correction voltage, the 2-fold astigmatism correction voltage, the 3-fold astigmatism correction voltage, the 4-fold astigmatism correction voltage, and the 5-fold astigmatism correction voltage is represented. The distribution function is shown in FIG. Among the distribution functions shown in FIG. 10, f 1A (θ), f 0A (θ), f 2A (θ), f 3A (θ), f 4A (θ), and f 5A (θ) are values at the respective electrode positions. Corresponds to cos (nθ). That is, these distribution functions can be expressed as f nA (θ) = cos (nθ), respectively, when θ is an integer multiple of π / 6. Further, the values of f 1B (θ), f 2B (θ), f 3B (θ), f 4B (θ), and f 5B (θ) at the respective electrode positions coincide with sin (nθ). That is, these distribution functions can be expressed as f nB (θ) = sin (nθ), respectively, when θ is an integer multiple of π / 6.

ただし、本変形例において対物偏向器13により電子ビーム1を偏向した状態にて3回非点補正を施すと、上述したように、2回非点収差が新たに発生する。また、それだけでなく、同じく対物偏向器13により電子ビーム1を偏向した状態にて4回または5回非点補正を施すと、それぞれ、3回および2回非点収差、または4回、3回、および2回非点が新たに発生する。したがって、本変形例において3回、4回、および5回非点補正を施
す際には、新たに発生するこれらの非点収差を除去する必要がある。
However, if the astigmatism correction is performed three times in a state in which the electron beam 1 is deflected by the objective deflector 13 in the present modification, a second astigmatism is newly generated as described above. In addition, if astigmatism correction is performed four times or five times in the state where the electron beam 1 is deflected by the objective deflector 13 as well, three times and two times astigmatism, or four times and three times, respectively. And two new astigmatisms. Therefore, when the astigmatism correction is performed three times, four times, and five times in this modification, it is necessary to remove these newly generated astigmatisms.

そのため、m=2、3、あるいは4、そしてN=5とし、V2A、V2B、V3A、V3B、V4A、V4Bを、下記(38)および(39)式に従わせる。 Therefore, m = 2, 3, or 4, and N = 5, and V 2A , V 2B , V 3A , V 3B , V 4A , V 4B are made to follow the following formulas (38) and (39).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(38)および(39)式は、上記(20)および(21)式を一般化した式でもある。m=2、N=3とすると、(38)および(39)式は、それぞれ(20)および(21)式に一致する。   The expressions (38) and (39) are also generalized expressions of the above expressions (20) and (21). Assuming that m = 2 and N = 3, the equations (38) and (39) match the equations (20) and (21), respectively.

ただし、(38)および(39)式において、VmAi(x,y)およびVmBi(x,y)は、それぞれ、m+1≦n≦Nを満たすnに関するVnA(x,y)とVnB(x,y)のいずれにも依存しないVmA(x,y)およびVmB(x,y)の成分を表し、補正電圧比ρmAnA(x,y)、ρmBnA(x,y)、ρmAnB(x,y)、ρmBnB(x,y)は、それぞれ、
ρmAnA(x,y)=(VmA(x,y,VnA+ΔVnA,VnB)−VmA(x,y,VnA,VnB))/ΔVnA ・・・(40)
ρmBnA(x,y)=(VmB(x,y,VnA+ΔVnA,VnB)−VmB(x,y,VnA,VnB))/ΔVnA ・・・(41)
ρmAnB(x,y)=(VmA(x,y,VnA,VnB+ΔVnB)−VmA(x,y,VnA,VnB))/ΔVnB ・・・(42)
ρmBnB(x,y)=(VmB(x,y,VnA,VnB+ΔVnB)−VmB(x,y,VnA,VnB))/ΔVnB ・・・(43)
に従う。
However, in the expressions (38) and (39), V mAi (x, y) and V mBi (x, y) are V nA (x, y) and V nB related to n satisfying m + 1 ≦ n ≦ N, respectively. Represents components of V mA (x, y) and V mB (x, y) that do not depend on any of (x, y), and correction voltage ratios ρ mAnA (x, y), ρ mBnA (x, y), ρ mAnB (x, y) and ρ mBnB (x, y) are
ρ mAn (x, y) = (V mA (x, y, V nA + ΔV nA , V nB ) −V mA (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nA (40)
ρ mBnA (x, y) = (V mB (x, y, V nA + ΔV nA , V nB ) −V mB (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nA (41)
ρ mAnB (x, y) = (V mA (x, y, V nA , V nB + ΔV nB ) −V mA (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nB (42)
ρ mBnB (x, y) = (V mB (x, y, V nA , V nB + ΔV nB ) −V mB (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nB (43)
Follow.

(40)−(43)式において、VmA(x,y,VnA,VnB)およびVmB(x,y,VnA,VnB)は、n回非点補正電圧VnAおよびVnBが偏向電圧に重畳されている状態で決定されたm回非点補正電圧VmAおよびVmBの最適値、すなわちm回非点収差を最小とするこれらの値を表し、ΔVnAおよびΔVnBは、それぞれ、VnAおよびVnBの変化量を表す。ただし、n回非点補正電圧VnAおよびVnBを、それぞれΔVnAおよびΔVnBだけ変化させる際、他の非点補正電圧すなわちn’(≠n)回非点補正電圧Vn’AおよびVn’Bは固定とする。つまり、上記補正電圧比は、VmAおよびVmBをVnAまたはVnBで偏微分したものに相当する。また、その際、ΔVnAおよびΔVnBは、偏向座標によらず、固定してよい。 In the equations (40)-(43), V mA (x, y, V nA , V nB ) and V mB (x, y, V nA , V nB ) are n times astigmatism correction voltages V nA and V nB. Represents the optimum values of m-th astigmatism correction voltages V mA and V mB determined in a state in which is superimposed on the deflection voltage, that is, these values that minimize m-th astigmatism, and ΔV nA and ΔV nB are , And represents the amount of change in V nA and V nB , respectively. However, when the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB are changed by ΔV nA and ΔV nB , respectively, other astigmatism correction voltages, that is, n ′ (≠ n) times astigmatism correction voltages V n′A and V n n′B is fixed. That is, the correction voltage ratio corresponds to a partial differentiation of V mA and V mB by V nA or V nB . At that time, ΔV nA and ΔV nB may be fixed irrespective of the deflection coordinates.

上記の工夫により、5回非点補正に伴い発生する4回、3回、および2回非点収差、4回非点補正に伴い発生する3回および2回非点収差、そして3回非点補正に伴い発生する2回非点収差を除去することができる。すなわち、2回、3回、4回、および5回非点収差を互いに独立に補正することができる。ここで、複数の収差が互いに独立とは、ある収差を増減することが、その副作用として、他の収差を増減しないことを指す。   As a result of the above device, 4 times, 3 times, and 2 times astigmatism that occur with 5 times astigmatism correction, 3 times and 2 times astigmatism with 4 times astigmatism correction, and 3 times astigmatism The double astigmatism generated with the correction can be removed. That is, astigmatism can be corrected independently of each other by 2, 3, 4, and 5 times. Here, a plurality of aberrations being independent of each other means that increasing or decreasing a certain aberration does not increase or decrease other aberrations as a side effect.

ただし、これらの非点補正電圧の決定は、5回、4回、3回、2回非点の順に、すなわちnの大きなものから、続けて実施する。そのようにすれば、先に補正された非点収差を
後から大きくすることなく、これらを決定することができる。そして、そのうえで、この一連の決定を、各非点補正電圧が収束するまで繰り返せば、上記補正電圧比に含まれる誤差に由来する非点収差を、零に収束させることができる。
However, the determination of these astigmatism correction voltages is carried out successively in the order of 5, 4, 3, 2, and 2 astigmatism, that is, from the largest n. By doing so, these astigmatism corrected earlier can be determined without increasing later. Then, if this series of determinations is repeated until each astigmatism correction voltage converges, the astigmatism derived from the error included in the correction voltage ratio can be converged to zero.

以上で説明したように、本変形例では、制御装置21は、2回、3回、4回、および5回非点補正を実施する。ただし、その際、制御装置21は、N、N−1、・・・、2回非点補正信号(本変形例ではN=5)の順にN、N−1、・・・、2回非点補正信号を決定する。そのため、n回非点補正信号の重畳に伴い発生しうる2、3、・・・、n−1回非点収差を除去するための非点補正信号に誤差が含まれていたとしても、既に補正された非点収差(N、N−1、・・・、n回非点収差)を新たに発生させることなく、まだ補正されていない非点収差(n−1、n−2、・・・、2回非点収差)を補正することができる。その結果、2回非点収差の補正を施した時点の補正残差が小さくなる。もし、例えば、逆に、2、3、・・・、N回非点収差の順にこれらの非点収差を補正すると、n回非点補正信号の重畳に伴い、既に補正された非点収差(2、3、・・・、n−1回非点収差)が新たに発生するため、N回非点収差の補正を施した時点の補正残差が大きくなる。   As described above, in the present modification, the control device 21 performs astigmatism correction twice, three times, four times, and five times. However, at that time, the control device 21 determines that N, N−1,..., Twice astigmatism correction signal (N = 5 in this modification) in the order of N, N−1,. A point correction signal is determined. Therefore, even if an error is included in the astigmatism correction signal for removing 2, 3,... Astigmatism that has not yet been corrected (n-1, n-2,..., Without newly generating corrected astigmatism (N, N-1,..., N-th astigmatism).・ Twice astigmatism can be corrected. As a result, the correction residual when the astigmatism correction is performed twice is reduced. If, for example, these astigmatisms are corrected in the order of 2, 3,..., N times astigmatism, for example, astigmatism already corrected with the superposition of n times astigmatism correction signals ( (2, 3,..., N-1 astigmatism) newly occurs, the correction residual at the time when N times astigmatism is corrected becomes large.

(3)第3変形例
次に、第3変形例について説明する。図11は、第3変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置の対物偏向器13の分布関数を、対物偏向器13のXY断面とともに示す図である。図11から分かるように、本変形例における対物偏向器13の極数は8極とする。
(3) Third Modification Next, a third modification will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a distribution function of the objective deflector 13 of the charged particle beam deflector according to the third modification, together with an XY section of the objective deflector 13. As can be seen from FIG. 11, the number of poles of the objective deflector 13 in this modified example is eight.

本変形例では、制御装置21は、2回および3回非点補正に加え、4回非点補正を実施する。   In this modification, the control device 21 performs four astigmatism corrections in addition to the two and three astigmatism corrections.

本変形例における4回非点補正電圧の電極電圧配分を、図11に示す。図11(a)または(b)の電極電圧配分を、それぞれ、上述した本実施形態および第1変形例の対物偏向器13に適用すれば、4回非点収差の2成分のうち1成分のみを発生させることができる。   FIG. 11 shows the electrode voltage distribution of the four-fold astigmatism correction voltage in this modification. If the electrode voltage distribution of FIG. 11 (a) or (b) is applied to the objective deflector 13 of the present embodiment and the first modified example, respectively, only one component of the two components of the four-fold astigmatism. Can be generated.

上記1成分により4回非点収差を完全に補正することはできないが、それにより4回非点収差を不完全ながらも補正することは、解像度の向上に寄与する。そのような補正を施すには、(38)、(39)式におけるV4AおよびV4Bのうち、いずれか一方を零とし、もう一方を、図11の電極電圧配分に基づき、V2A、V2B、V3A、V3Bとともに偏向電圧V1AおよびV1Bに重畳すればよい。 Although the four-fold astigmatism cannot be completely corrected by the one component, correcting the four-fold astigmatism while being incomplete contributes to the improvement of the resolution. In order to perform such correction, one of V 4A and V 4B in the equations (38) and (39) is set to zero, and the other is set to V 2A , V 4 based on the electrode voltage distribution in FIG. What is necessary is just to superimpose on deflection voltage V1A and V1B with 2B , V3A , V3B .

(4)第4変形例
次に、第4変形例について説明する。
(4) Fourth Modification Next, a fourth modification will be described.

上述した図2,7,9,および11に示す対物偏向器13の電極は、等分割されていたが、本変形例では、対物偏向器13の電極が、等分割されていない。   The electrodes of the objective deflector 13 shown in FIGS. 2, 7, 9, and 11 described above are equally divided, but in the present modification, the electrodes of the objective deflector 13 are not equally divided.

電極電圧配分を表す分布関数fnA(θ)およびfnB(θ)は、上述した実施形態では、各電極位置においてfnA(θ)=cos(nθ)およびfnB(θ)=sin(nθ)と表せたが、本変形例ではそのようには表せない。また、電極電圧配分を表す分布関数(n≧1)は、後述するように、必ずしも互いに直交しない。 In the embodiment described above, the distribution functions f nA (θ) and f nB (θ) representing the electrode voltage distribution are expressed as f nA (θ) = cos (nθ) and f nB (θ) = sin (nθ) at the respective electrode positions. ), But this is not possible in this modification. Further, the distribution functions (n ≧ 1) representing the electrode voltage distribution are not necessarily orthogonal to each other, as will be described later.

もし、上記式に基づく電極電圧配分を本変形例にて踏襲すると、第一に、n回非点補正電圧により、電位n+1、n+2、・・・、N次成分が発生しうる。そして、第二に、電位n次成分を構成する2成分、すなわちVnAおよびVnBに比例する成分が互いに独立とならない。すなわち、一方の成分を増減することが、その副作用として、もう一方の成
分を増減しうる。これらのことは、本変形例における対物偏向器13の電極が等分割されていないことに由来する。
If the electrode voltage distribution based on the above equation is followed in this modification, first, potential n + 1, n + 2,. Second, the two components constituting the potential n-order component, that is, the components proportional to V nA and V nB are not independent of each other. That is, increasing or decreasing one component can increase or decrease the other component as a side effect. These results from the fact that the electrodes of the objective deflector 13 in this modification are not equally divided.

本変形例にてVnAおよびVnBに関する電極電圧配分を適切に決定するには、まず、第一に、特定の電極に関するフーリエ係数、すなわち、特定の電極の電圧を零でない値にし、かつ残りの電極の電圧を零にした場合のフーリエ係数を求めればよい。このフーリエ級数は、特定の電極の、電位n次成分への寄与と解釈できる。そして、第二に、フーリエ係数を用いて電極電圧を線形結合して得られる電位n次成分のうち不要な成分が打ち消される(必要な成分が残される)ことを表す条件式から、該条件式を満たす電極電圧VE1、VE2、・・・、VE8の組み合わせを見出せばよい。すなわち、これらの電極電圧に関する連立方程式を解けばよい。 In order to appropriately determine the electrode voltage distribution for V nA and V nB in this modification, first, the Fourier coefficient for a specific electrode, that is, the voltage of the specific electrode is set to a non-zero value, and the rest What is necessary is just to obtain | require the Fourier coefficient when the voltage of the electrode of this is made into zero. This Fourier series can be interpreted as the contribution of the specific electrode to the potential n-order component. Secondly, from the conditional expression indicating that an unnecessary component among potential n-order components obtained by linearly combining electrode voltages using a Fourier coefficient is canceled (required components remain), the conditional expression It is only necessary to find a combination of electrode voltages V E1 , V E2 ,. That is, the simultaneous equations relating to these electrode voltages may be solved.

以降では、差し当たり、VnAに関する電極電圧配分すなわちfnA(θ)を決定する方法についてのみ説明する。また、対物偏向器13の極数をK(≧1)とする。 In the following, only the method for determining the electrode voltage distribution for V nA , that is, f nA (θ) will be described for the time being. Further, the number of poles of the objective deflector 13 is set to K (≧ 1).

対物偏向器13の特定の電極に関するフーリエ係数を求めるには、r=Rとし、電極Ek(kは1≦k≦Kを満たす整数)の電圧、すなわちVEkを零でない値に、そして残りの電極の電圧を零としたうえで、V=VEkとし、f(θ)=V(θ)/VEk(簡単には、V=VEk=1とし、f(θ)=V(θ))を先述のフーリエ係数の定義すなわち(12)、(12’)、(13)、および(13’)式に当てはめる。 To find the Fourier coefficient for a particular electrode of the objective deflector 13, set r = R, the voltage of the electrode Ek (k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ K), ie, V Ek to a non-zero value, and the remaining After making the voltage of the electrode zero, V E = V Ek and f (θ) = V (θ) / V Ek (simply V E = V Ek = 1 and f (θ) = V ( θ)) is applied to the above definition of Fourier coefficients, ie, the equations (12), (12 ′), (13), and (13 ′).

上記フーリエ係数を用いて電極電圧を線形結合して得られる上記電位n次成分は、下記(44)式のように表せる。   The potential n-order component obtained by linearly combining the electrode voltages using the Fourier coefficient can be expressed by the following equation (44).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(44)式にて、anEkおよびbnEkは上記フーリエ係数であり、φnAおよびφnBは、それぞれ、下記(45)式、(46)式である。 (44) in equation a NeK and b NeK are the Fourier coefficients, phi nA and phi nB, respectively, the following equation (45), a (46) below.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

また、VEkの値は、(12)、(12’)、(13)、および(13’)式によりフーリエ係数anEkおよびbnEkを決定した際の値に固定されているのではなく、未定である。 Further, the value of V Ek is not fixed to the value when the Fourier coefficients an nEk and b nEk are determined by the equations (12), (12 ′), (13), and (13 ′), To be determined.

上記条件式、すなわち上記電位成分のうち不要な成分が打ち消されることを表す条件式としては、合計K−1式必要である。このことは、K極の電極うちの1極として、例えば電極E1を選び、その電極電圧をVE1=1とすれば、残りのK−1極の電極電圧VE2、VE3、・・・、VEKがそれぞれ一意に定まることに対応する。 The above conditional expression, that is, a conditional expression indicating that unnecessary components among the potential components are canceled out, requires a total of K−1 expressions. This means that, for example, if the electrode E1 is selected as one of the K pole electrodes and the electrode voltage is V E1 = 1, the remaining electrode voltages V E2 , V E3 ,. , V EK is uniquely determined.

上記合計K−1式よりこれらの電極電圧が定まれば、各電極位置におけるfnA(θ)
の値は、fnA(2π(k−1)/K)=VEkと表せる。ただし、f0A(θ)は、自明の通り、必ずf0A(θ)=1と表せる。
If these electrode voltages are determined from the above total K-1 equation, f nA (θ) at each electrode position.
Can be expressed as f nA (2π (k−1) / K) = V Ek . However, f 0A (θ) can always be expressed as f 0A (θ) = 1 as obvious.

上記合計K−1式の内訳は、目的のfnA(θ)に関するnをn’とすれば、Kが奇数の場合は0≦n≦Nかつn≠n’、Kが偶数の場合は0≦n≦N+1かつn≠n’を満たすnに関し、(45)式の表すφnAを零とするための条件式(下記(47)式)(計NまたはN+1式)と、1≦n≦Nを満たすnに関し、(46)式の表すφnBを零とするための条件式(下記(48)式)(計N式)である。 The breakdown of the above total K-1 expression is as follows. If n is n ′ regarding the target f nA (θ), 0 ≦ n ≦ N and n ≠ n ′ when K is odd, and 0 when K is even. For n satisfying ≦ n ≦ N + 1 and n ≠ n ′, a conditional expression (equation (47) below) (total N or N + 1 expression) for making φ nA represented by expression (45) zero, and 1 ≦ n ≦ For n satisfying N, it is a conditional expression (formula (48) below) (total formula N) for making φ nB represented by formula (46) zero.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

これに補足すれば、n=0に関するφnBすなわちφ0Bは、b0Ekの定義(b0Ek=0)より、必ず零となる。 Supplementing this, φ nB related to n = 0, that is, φ 0B, is always zero based on the definition of b 0Ek (b 0Ek = 0).

ここで、Nは、先述のように補正の対象となるn回非点収差の最大回数であるとともに、全方位の補正が可能なn回非点収差の最大回数でもある。Nを、Kを用いて表せば、
N=(K−1)/2 ・・・(49)
である。(49)式にて、Nは小数点以下切り捨てとする。
Here, N is the maximum number of n times astigmatism to be corrected as described above, and is also the maximum number of n times astigmatism that can be corrected in all directions. If N is expressed using K,
N = (K−1) / 2 (49)
It is. In equation (49), N is rounded down.

上記条件式の合計数は、例えばK=8および12のときは、それぞれ、7および11である。上記条件式の内訳は、例えばn’=2なら、それぞれ、n=0、1、3、4に関する(47)式とn=1、2、3に関する(48)式、およびn=0、1、3、4、5、6に関する(47)式とn=1、2、3、4、5に関する(48)式である。また、このとき、Nは、(49)式より、それぞれN=3および5となる。このことは、上述した実施形態および第2変形例にて、それぞれ、最大でn=3および5に関するn回非点補正まで実施できることに対応する。逆に言えば、最大でn=3または5に関するn回非点補正を可能とするには、極数Kは、それぞれ最低7または11であればよい。   For example, when K = 8 and 12, the total number of the conditional expressions is 7 and 11, respectively. The breakdown of the conditional expressions is, for example, if n ′ = 2, the equation (47) relating to n = 0, 1, 3, 4 and the equation (48) relating to n = 1, 2, 3, and n = 0, 1 (47) related to 3, 4, 5, 6 and (48) related to n = 1, 2, 3, 4, 5 At this time, N becomes N = 3 and 5 from the equation (49), respectively. This corresponds to the fact that, in the embodiment and the second modification described above, up to n astigmatism corrections can be performed for n = 3 and 5 at the maximum, respectively. In other words, in order to enable n-fold astigmatism correction for n = 3 or 5 at the maximum, the number of poles K may be at least 7 or 11, respectively.

以上が、本変形例における、VnAに関する電極電圧配分、すなわち対物偏向器13の電極が等分割されていない場合におけるfnA(θ)を決定する方法である。同様の方法により、VnBに関する電極電圧配分すなわちfnB(θ)も決定できる。 The above is the method for determining the electrode voltage distribution related to V nA in this modification, that is, f nA (θ) when the electrodes of the objective deflector 13 are not equally divided. In a similar manner, the electrode voltage distribution for V nB , ie, f nB (θ) can also be determined.

上記方法により求められた電極電圧配分すなわち分布関数fnA(θ)およびfnB(θ)に基づき、VnAおよびVnB(1≦n≦N)により上記電位n次成分φnAおよびφnBを発生させれば、該2成分間の位相差は±π/2となる。すなわち、VnAおよびVnB(1≦n≦N)の生む電位n次成分は互いに直交する。 Based on the electrode voltage distribution obtained by the above method, that is, the distribution functions f nA (θ) and f nB (θ), the potential n-order components φ nA and φ nB are obtained by V nA and V nB (1 ≦ n ≦ N). If generated, the phase difference between the two components becomes ± π / 2. That is, the potential n-order components generated by V nA and V nB (1 ≦ n ≦ N) are orthogonal to each other.

しかし、上記fnA(θ)とfnB(θ)は、必ずしも互いに直交しない。このことを以下に説明する。 However, the above f nA (θ) and f nB (θ) are not necessarily orthogonal to each other. This will be described below.

その説明のため、まず、着目するfnA(θ)およびfnB(θ)(1≦n≦N)に関するnをn’とし、n’(1≦n’≦N)に関するVn’AおよびVn’Bの生む電位n(n≧0)次成分を
φ={(ann’An’A+ann’Bn’B)/R}rcos(nθ)
+{(bnn’An’A+bnn’Bn’B)/R}rsin(nθ)
=φnA+φnB ・・・(50)
と表す。(50)式は、(14’)式から総和記号を外したものである。ただし、(50)式にて、φnAおよびφnBは、それぞれ、
φnA=(r/R){ann’Acos(nθ)+bnn’Asin(nθ)}Vn’A ・・・(51)
φnB=(r/R){ann’Bcos(nθ)+bnn’Bsin(nθ)}Vn’B ・・・(52)
であり、Vn’AおよびVn’Bの各々の生む電位n次成分を表す。
For the explanation, first, let n ′ be n ′ related to the focused f nA (θ) and f nB (θ) (1 ≦ n ≦ N), and V n′A related to n ′ (1 ≦ n ′ ≦ N) and The potential n (n ≧ 0) order component generated by V n′B is expressed as φ n = {(a nn′A V n′A + a nn′B V n′B ) / R n } r n cos (nθ)
+ {(B nn′A V n′A + b nn′B V n′B ) / R n } r n sin (nθ)
= Φ nA + φ nB (50)
It expresses. Equation (50) is obtained by removing the summation symbol from Equation (14 ′). However, in the formula (50), φ nA and φ nB are respectively
φ nA = (r / R) n {a nn′A cos (nθ) + b nn′A sin (nθ)} V n′A (51)
φ nB = (r / R) n {a nn′B cos (nθ) + b nn′B sin (nθ)} V n′B (52)
V n′A and V n′B represent potential n-order components generated by V n′A and V n′B , respectively.

(50)−(52)式は、0≦n≦Nを満たすnに関しては、
φ=(ann’An’A/R)rcos(nθ)+(bnn’Bn’B/R)rsin(nθ) ・・・(53)
φnA=(r/R)nn’Acos(nθ)Vn’A ・・・(54)
φnB=(r/R)nn’Bsin(nθ)Vn’B ・・・(55)
となる。これは、0≦n≦Nを満たすnに関しては、(50)−(52)式中のfn’A(θ)およびfn’B(θ)、すなわち上記方法により求められたfn’A(θ)およびfn’B(θ)に由来するann’Bおよびbnn’Aが、零となることによる。言い換えると、0≦n≦Nを満たすnに関して、上記φnAおよびφnBは、それぞれrsin(nθ)およびrcos(nθ)に比例する成分を含まない。
Equations (50)-(52) are related to n satisfying 0 ≦ n ≦ N.
φ n = (a nn′A V n′A / R n ) r n cos (nθ) + (b nn′B V n′B / R n ) r n sin (nθ) (53)
φ nA = (r / R) n a nn′A cos (nθ) V n′A (54)
φ nB = (r / R) n b nn′B sin (nθ) V n′B (55)
It becomes. For n satisfying 0 ≦ n ≦ N, f n′A (θ) and f n′B (θ) in the equations (50)-(52), that is, f n ′ obtained by the above method. This is because a nn′B and b nn′A derived from A (θ) and f n′B (θ) become zero. In other words, with respect to n satisfying 0 ≦ n ≦ N, φ nA and φ nB do not include components proportional to r n sin (nθ) and r n cos (nθ), respectively.

ただし、(54)および(55)式の表すφnAおよびφnBのうち、n≠n’を満たすnに関するものは、先述のように、零となる。このことは、0≦n≦Nかつn≠n’を満たすnに関する上記ann’Aおよびbnn’Bが、それぞれ(54)および(55)式にて、零となることに対応する。 However, among φ nA and φ nB represented by the equations (54) and (55), those relating to n satisfying n ≠ n ′ are zero as described above. This corresponds to the fact that a nn′A and b nn′B relating to n satisfying 0 ≦ n ≦ N and n ≠ n ′ become zero in the equations (54) and (55), respectively.

(51)、(52)、(54)、および(55)式を用いれば、Vn’AおよびVn’Bに関する電極電圧、すなわち対物偏向器13にVn’AおよびVn’Bを印加することでr=Rにおいて発生する電位φ
φ(Vn’A,R,θ)=Vn’An’A(θ) ・・・(56)
φ(Vn’B,R,θ)=Vn’Bn’B(θ) ・・・(57)
を、それぞれ、下記(58)および(59)式で表すことができる。
(51), (52), (54), and (55) Using the equation, V n'a and V N'b an electrode voltage, i.e. V n'a and V N'b the objective deflector 13 The potential φ generated when r = R is applied
φ (V n′A , R, θ) = V n′A f n′A (θ) (56)
φ (V n′B , R, θ) = V n′B f n′B (θ) (57)
Can be represented by the following equations (58) and (59), respectively.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

次に、これらの式から、(56)および(57)式中のfn’A(θ)およびfn’B(θ)を導く。fn’A(θ)およびfn’B(θ)は、(56)式と(58)式、および(57)式と(59)式から、それぞれ、下記(60)および(61)式となる。 Next, from these equations, f n′A (θ) and f n′B (θ) in the equations (56) and (57) are derived. f n′A (θ) and f n′B (θ) are expressed by the following formulas (60) and (61) from formulas (56) and (58) and formulas (57) and (59), respectively. It becomes.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(60)および(61)式によれば、bnn’A=ann’B=0でない限り、fn’A(θ)とfn’B(θ)の直交性を判定するための定積分(62)式が零とならないことが分かる。 According to the equations (60) and (61), unless b nn′A = a nn′B = 0, the constant for determining the orthogonality between f n′A (θ) and f n′B (θ) is determined. It can be seen that the equation (62) does not become zero.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

すなわち、fn’A(θ)とfn’B(θ)は、必ずしも互いに直交しない。 That is, f n′A (θ) and f n′B (θ) are not necessarily orthogonal to each other.

本変形例では、上記方法を対物偏向器13の電極が等分割されていない場合に適用したが、この方法は、対物偏向器13の電極が等分割されている場合にも適用できる。すなわち、上述した実施形態におけるfnA(θ)として図3,8,および10に示したfnA(θ)により表される電極電圧VEk(1≦k≦K)は、0≦n≦N+1かつn≠n’を満たすnに関して(47)式を満たし、1≦n≦Nを満たすnに関して(48)式を満たす。また、図3,8,および10に示したfnB(θ)により表される電極電圧VEkは、1≦n≦Nかつn≠n’を満たすnに関して(48)式を満たし、0≦n≦N+1を満たすnに関して(47)式を満たす。 In this modification, the above method is applied when the electrode of the objective deflector 13 is not equally divided. However, this method can also be applied when the electrode of the objective deflector 13 is equally divided. That is, the electrode voltage V Ek (1 ≦ k ≦ K) represented by f nA (θ) shown in FIGS. 3, 8, and 10 as f nA (θ) in the above-described embodiment is 0 ≦ n ≦ N + 1. In addition, the expression (47) is satisfied for n satisfying n ≠ n ′, and the expression (48) is satisfied for n satisfying 1 ≦ n ≦ N. The electrode voltage V Ek represented by f nB (θ) shown in FIGS. 3, 8, and 10 satisfies the equation (48) for n satisfying 1 ≦ n ≦ N and n ≠ n ′, and 0 ≦ Equation (47) is satisfied with respect to n satisfying n ≦ N + 1.

上記に補足すれば、後者の場合には、fnA(θ)とfnB(θ)は、互いに直交する。これは、この場合における電極の対称性から、上記bnn’Aおよびann’Bが、1≦n’≦Nの場合だけでなく、n’≧N+1の場合も零となることによる。すなわち、(60)および(61)式において、bnn’A=ann’B=0となり、(62)式のIが零となる。 Supplementing the above, in the latter case, f nA (θ) and f nB (θ) are orthogonal to each other. This is because the symmetry of the electrodes in this case becomes zero not only when b nn′A and a nn′B are 1 ≦ n ′ ≦ N but also when n ′ ≧ N + 1. That is, in the equations (60) and (61), b nn′A = a nn′B = 0, and I in the equation (62) becomes zero.

(5)第5変形例
次に、第5変形例について説明する。
(5) Fifth Modification Next, a fifth modification will be described.

本変形例では、対物偏向器13の極数Kを、(49)式から決まるK=2N+1より大きくする。   In this modification, the number K of poles of the objective deflector 13 is set larger than K = 2N + 1 determined from the equation (49).

ここで、KとNの関係は、上述した実施形態では、(49)式を満たしたが、本変形例では(49)式を満たさない。例えば、K=16のときは、(49)式によれば、N=7であるが、本変形例では、全16極の電極のうち例えば12極しか用いず、N=5とする。つまり、2≦n≦Nを満たすnに関するn回非点補正として、2、3、4、および5回非点補正を実施する。このとき、実質的にK=12と見なせる。   Here, the relationship between K and N satisfies the expression (49) in the above-described embodiment, but does not satisfy the expression (49) in the present modification. For example, when K = 16, N = 7 according to equation (49), but in this modification, for example, only 12 of the 16 electrodes are used, and N = 5. That is, the astigmatism correction is performed 2, 3, 4, and 5 times as n astigmatism correction for n satisfying 2 ≦ n ≦ N. At this time, it can be considered that K = 12.

言い換えると、Nは、上述した実施形態においては、補正の対象となるn回非点収差の最大回数であるとともに全方位の補正が理論的に可能なn回非点収差の最大回数でもあるが、本変形例においては、補正の対象となるn回非点収差の最大回数ではあるものの、全方位の補正が理論的に可能なn回非点収差の最大回数ではなく、それより小さい。   In other words, in the above-described embodiment, N is the maximum number of n-time astigmatisms to be corrected and the maximum number of n-time astigmatisms that can theoretically be corrected in all directions. In the present modification, although the maximum number of n-fold astigmatisms to be corrected is not the maximum number of n-fold astigmatisms that can theoretically be corrected in all directions, it is smaller than that.

本変形例における電極電圧配分の求め方は、第4変形例に示した方法に準じる。ただし、用いる電極(上の例では12極)以外の電極の電圧は、常時零とする。   The method of obtaining the electrode voltage distribution in this modification is in accordance with the method shown in the fourth modification. However, the voltage of electrodes other than the electrode to be used (12 poles in the above example) is always zero.

(6)第6変形例
次に、第6変形例について説明する。図12は、第6変形例に係る可変成形電子ビーム描画装置200の構成を示す図である。
(6) Sixth Modification Next, a sixth modification will be described. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a variable shaped electron beam drawing apparatus 200 according to the sixth modification.

本変形例に係る可変成形電子ビーム描画装置200では、図12に示すように、対物偏向器13とは別に対物偏向器13’が設けられている。   In the variable shaped electron beam drawing apparatus 200 according to this modification, an objective deflector 13 ′ is provided separately from the objective deflector 13 as shown in FIG. 12.

本変形例では、荷電粒子ビーム偏向装置100aは、偏向電圧を対物偏向器13には印加せず、対物偏向器13’に印加する。つまり、対物偏向器13’により電子ビーム1を偏向し、対物偏向器13により像面湾曲補正、n回非点補正(2回非点収差、3回非点収差)、および歪補正を施す。ただし、これらのうち像面湾曲補正および歪補正は、対物偏向器13の代わりに対物偏向器13’によってもよい。   In this modification, the charged particle beam deflection apparatus 100a applies a deflection voltage to the objective deflector 13 'without applying the deflection voltage to the objective deflector 13. In other words, the electron beam 1 is deflected by the objective deflector 13 ′, and field curvature correction, n-time astigmatism correction (two-time astigmatism, three-time astigmatism), and distortion correction are performed by the objective deflector 13. However, among these, the field curvature correction and the distortion correction may be performed by the objective deflector 13 ′ instead of the objective deflector 13.

本変形例においても、n回非点補正の際は、n回非点補正に伴い発生しうる2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すべく、n回非点補正信号に2、3、・・・、n−1回非点補正信号を重畳する。本変形例においてn回非点補正に伴い2、3、・・・、n−1回非点収差が発生しうるのは、すなわち対物偏向器13により電子ビーム1を偏向しなくてもこれらの非点収差が発生しうるのは、対物偏向器13の軸と電子ビーム1の軸とが、現実の光学系101においては必ずしも一致しないことによる。この不一致は、現実のレンズ、偏向器、および補正器類の加工・組立誤差が零ではないことに由来する。   Also in this modified example, in the case of n-time astigmatism correction, an n-time astigmatism correction signal for canceling 2, 3,... 2, 3,..., N−1 times astigmatism correction signal is superimposed. In the present modification, astigmatism is generated n times as many as 2, 3,..., N-1 times astigmatism, that is, even if the electron beam 1 is not deflected by the objective deflector 13. Astigmatism can occur because the axis of the objective deflector 13 and the axis of the electron beam 1 do not necessarily match in the actual optical system 101. This discrepancy comes from the fact that the processing and assembly errors of actual lenses, deflectors, and correctors are not zero.

(7)第7変形例
次に、第7変形例について説明する。
(7) Seventh Modification Next, a seventh modification will be described.

本変形例では、上述した実施形態と同様に、像面湾曲収差およびn回非点収差とともに、歪収差を補正する。ただし、本変形例では、n回非点補正に伴い発生する歪収差と、それ以外の歪収差とを互いに区別して補正する。具体的には、n回非点補正に伴い発生する歪収差に対する歪補正電圧(歪補正信号)は、n回非点補正電圧から決定し、それ以外の歪収差に対する歪補正電圧は、上述した実施形態における手法(図5のS16)により決定する。   In this modification, distortion aberration is corrected together with curvature of field aberration and n-th astigmatism, as in the above-described embodiment. However, in the present modification, the distortion that occurs due to n-fold astigmatism correction and other distortion aberrations are distinguished from each other and corrected. Specifically, the distortion correction voltage (distortion correction signal) for the distortion generated by the n-time astigmatism correction is determined from the n-time astigmatism correction voltage, and the distortion correction voltages for other distortion aberrations are described above. This is determined by the method in the embodiment (S16 in FIG. 5).

本発明においてn回非点補正に伴い歪収差が発生するのは、上述した実施形態におけるn=2または3の場合に対し述べたように、n回非点補正のため対物偏向器13内に発生させた電位n次成分φが、対物偏向器13により偏向された電子ビーム1の主光線周りにm=1に関する電位m次成分φmn、すなわちφ1nを生むことによる。 In the present invention, the distortion is caused by the n-fold astigmatism correction, as described in the case of n = 2 or 3 in the above-described embodiment, in the objective deflector 13 for the n-fold astigmatism correction. This is because the generated potential n-order component φ n generates a potential m-order component φ mn related to m = 1, that is, φ 1n around the principal ray of the electron beam 1 deflected by the objective deflector 13.

再記すれば、このことは、(19)式から分かる。ただし、(19)式中のV1C=(V1A+iV1B)は、ΔV1AおよびΔV1Bを含む。同様に、(15)および(16)式、または(15’)および(16’)式中のV1AおよびV1Bは、それぞれ、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを含む。 If it rewrites, this will be understood from the equation (19). However, V 1C = (V 1A + iV 1B ) in the equation (19) includes ΔV 1A and ΔV 1B . Similarly, V 1A and V 1B in the equations (15) and (16), or (15 ′) and (16 ′) include distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B , respectively.

以降で、n回非点補正に伴う歪収差に対する補正について、詳細に説明する。そのため、まず、(19)式からn回非点補正に伴う歪収差を導出し、次に、n回非点補正に伴う歪収差からそれに対する歪補正電圧を導出する。   Hereinafter, the correction for distortion aberration associated with n-time astigmatism correction will be described in detail. Therefore, first, the distortion aberration associated with n-time astigmatism correction is derived from the equation (19), and then the distortion correction voltage is derived from the distortion aberration associated with n-time astigmatism correction.

(19)式から上記歪収差を導出するには、まず、(19)式のφmnに対する独立変数をn回非点補正電圧VnAおよびVnBとし、φmnを全微分する。この全微分は、下
記(63)式と表される。
In order to derive the distortion aberration from the equation (19), first, the independent variable for φ mn in the equation (19) is set to n times astigmatism correction voltages V nA and V nB, and φ mn is fully differentiated. This total differentiation is expressed by the following equation (63).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(63)式において、ΔVnAおよびΔVnBは、それぞれ、VnAおよびVnBの微小変化量を表す。ただし、対物偏向器13により電子ビーム1を偏向しないとき、すなわち偏向電圧V1Cが零のときのn(≧2)回非点補正電圧VnAおよびVnBを零とすれば、上記ΔVnAおよびΔVnBは、それぞれVnAおよびVnBに置き換えても差し支えない。これは、先に述べたように、n回非点補正電圧VnAおよびVnBは、偏向電圧V1AおよびV1Bに比べ、桁違いに小さいことによる。以降では、この置き換えに従い、(63)式を改めて、下記(63’)式と表す。 In the equation (63), ΔV nA and ΔV nB represent minute change amounts of V nA and V nB , respectively. However, when the electron beam 1 is not deflected by the objective deflector 13, that is, when the n (≧ 2) times astigmatism correction voltages V nA and V nB when the deflection voltage V 1C is zero, ΔV nA and ΔV nB may be replaced with V nA and V nB , respectively. As described above, this is because the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB are orders of magnitude smaller than the deflection voltages V 1A and V 1B . Hereinafter, according to this replacement, the expression (63) is re-expressed as the following expression (63 ′).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(63’)式右辺中の2つの偏導関数は、(15)および(16)式、または(15’)および(16’)式と、(19)式とより、下記(64)および(65)式となる。   The two partial derivatives in the right side of the equation (63 ′) are expressed by the following (64) and (16) from the equations (15) and (16), or (15 ′) and (16 ′), and the equation (19). 65).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(64)および(65)式を用いれば、(63’)式は、下記(66)式と表せる。   Using the expressions (64) and (65), the expression (63 ') can be expressed as the following expression (66).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(66)式より、φ1n、すなわち、対物偏向器13の中心軸周りの電位n次成分に由来する、電子ビーム1の主光線周りの電位1次成分は、下記(67)式となる。 From Equation (66), φ 1n , that is, the potential primary component around the principal ray of the electron beam 1 derived from the potential n-order component around the central axis of the objective deflector 13 is expressed by the following Equation (67).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(67)式のr(z)cosθおよびr(z)sinθを、それぞれx(z)およびy(z)と表すと、(67)式は、下記(68)式となる。 When r B (z) cos θ B and r B (z) sin θ B in the expression (67) are expressed as x (z) and y (z), respectively, the expression (67) becomes the following expression (68).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

次に、(68)式より、φ1nに由来するX軸およびY軸方向の電界、すなわち、下記(69)および(70)式を求め、(69)、(70)式を1つにまとめる。 Next, the electric fields in the X-axis and Y-axis directions derived from φ 1n , that is, the following expressions (69) and (70) are obtained from the expression (68), and the expressions (69) and (70) are combined into one. .

Figure 2014194982
Figure 2014194982

これにより、φ1nに由来する複素電界、すなわち、下記(71)式が得られる。 Thereby, the complex electric field derived from φ 1n , that is, the following expression (71) is obtained.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(71)式において、E1n=E1xn+iE1yn、cnnA=annA+ibnnA、cnnB=annB+ibnnBである。 However, in the formula (71), E 1n = E 1xn + iE 1yn , c nnA = a nnA + ib nnA , and c nnB = a nnB + ib nnB .

(71)式の複素電界E1nは、電子ビーム1を偏向し、電子ビーム1の材料10への入射位置を変化させる。すなわち、歪収差を生む。同収差(複素数)は、下記(72)式で表される。 The complex electric field E 1n of the equation (71) deflects the electron beam 1 and changes the incident position of the electron beam 1 on the material 10. That is, distortion aberration is generated. The aberration (complex number) is expressed by the following equation (72).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(72)式において、w(z)(複素数)は、単位電界E1n=1が座標zにおける微小区間dzに印加されることに起因する電子ビーム1の偏向の、電子ビーム1の材料10に対する入射位置ずれへの寄与、すなわち歪収差Uへの寄与を表す。歪収差Uへの寄与w(z)は、偏向軌道V1C(z)によらず一定とする。また、zおよびzは、それぞれ、対物偏向器13の光源側端および材料側端におけるZ座標を表す。対物偏向器13の作る電位は、z≦z≦zにおいては(18)式に従うが、z<z、およびz>zにおいては(18)式によらず零とする。 However, in the equation (72), w (z) (complex number) is the material of the electron beam 1 of the deflection of the electron beam 1 caused by applying the unit electric field E 1n = 1 to the minute interval dz in the coordinate z. contribution to the incident position deviation of 10, i.e. representing a contribution to distortion aberration U n. Distortion aberration contribution w to U n (z) is a constant that regardless of the deflection track V 1C u 1 (z). Z 1 and z 2 represent Z coordinates at the light source side end and the material side end of the objective deflector 13, respectively. The potential generated by the objective deflector 13 follows the equation (18) when z 1 ≦ z ≦ z 2 , but is zero regardless of the equation (18) when z <z 1 and z> z 2 .

(71)式を(72)式に代入すれば、歪収差U1nは、下記(73)式となる。 If the equation (71) is substituted into the equation (72), the distortion aberration U 1n becomes the following equation (73).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(73)式を導く際、Re(Vn−1 n−1(z))=Re(Vn−1)Re(u n−1(z))−Im(Vn−1)Im(u n−1(z))の関係を用いた。 However, when deriving the equation (73), Re (V 1 C n−1 u 1 n−1 (z)) = Re (V 1 C n−1 ) Re (u 1 n−1 (z)) − Im The relationship (V 1 C n-1 ) Im (u 1 n-1 (z)) was used.

(73)式の表すU1nより、そのX成分U1xn=Re(U1n)およびY成分U1yn=Im(U1n)は、それぞれ、下記(74)および(75)式となる。 From U 1n represented by the equation (73), the X component U 1xn = Re (U 1n ) and the Y component U 1yn = Im (U 1n ) are represented by the following equations (74) and (75), respectively.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(74)および(75)式における被積分関数は実数である。該関数はまた、単位偏向電圧V1C=1に対する複素偏向軌道u(z)と、対物偏向器13に特有の係数cnnA=annA+ibnnAおよびcnnB=annB+ibnnBと、にのみ依存し、偏向電圧V1Cやn回非点補正電圧VnAおよびVnBには依存しない。そのため、該関数の積分も、偏向電圧V1Cやn回非点補正電圧VnAおよびVnBには依存しない。したがって、該関数の積分は実数定数と見なせる。また、(74)および(75)式において、Re(V1C n−1)およびIm(V1C n−1)は、それぞれ下記(76)および(77)式で表せる。 The integrand in equations (74) and (75) is a real number. The function is also only for the complex deflection trajectory u 1 (z) for the unit deflection voltage V 1C = 1 and the coefficients c nnA = a nnA + ib nnA and c nnB = a nnB + ib nnB specific to the objective deflector 13. It depends on the deflection voltage V 1C and the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB . Therefore, the integration of the function does not depend on the deflection voltage V 1C or the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB . Therefore, the integral of the function can be regarded as a real constant. In the formulas (74) and (75), Re (V 1C n-1 ) and Im (V 1C n-1 ) can be expressed by the following formulas (76) and (77), respectively.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

すなわち、Re(V1C n−1)およびIm(V1C n−1)は、V1AおよびV1Bの2元n−1次または2元n−2次関数となる。ただし、(76)および(77)式にて、(n−1)/2および(n−2)/2の小数部は切り捨てとする。 That is, Re (V 1C n−1 ) and Im (V 1C n−1 ) are binary n−1 order or binary n−2 order functions of V 1A and V 1B . However, the decimal parts of (n-1) / 2 and (n-2) / 2 are rounded down in the expressions (76) and (77).

以上のことから、n回非点補正に伴う歪収差のX成分U1XnおよびY成分U1Ynは、偏向電圧V1Cやn回非点補正電圧VnAおよびVnBに依存しない実数定数F1xnAm’、F1xnBm’、F1ynAm’、F1ynBm’を用いて、下記(78)および(79)式で表せる。 From the above, n times X component U 1Xn and Y components U 1Yn distortion aberration due to astigmatism correction, real constants F 1XnAm that does not depend on the deflection voltage V 1C and n-fold astigmatism correction voltage V nA and V nB ' , F 1xnBm ′ , F 1ynAm ′ , and F 1ynBm ′ can be expressed by the following formulas (78) and (79).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(78)および(79)式の表すU1XnおよびU1Ynに対する歪補正電圧成分ΔV1AnおよびΔV1Bnは、それぞれ、歪収差U1n=U1xn+iU1ynを打ち消す微小偏向−U1nを生むための偏向電圧変化ΔV1Cn=ΔV1An+iΔV1Bn=−U1n/u(z)の実数および虚数成分として、
ΔV1An=−(Re(u(z))U1xn+Im(u(z))U1yn)/|u(z)| ・・・(80)
ΔV1Bn=−(Re(u(z))U1yn−Im(u(z))U1xn)/|u(z)| ・・・(81)
と表せる。ただし、zは電子ビーム1の入射面、すなわち材料10上面のZ座標である。また、歪補正に伴い新たに発生する歪収差は無視した。これらの式は、Re(u(z))=u(z)、すなわちIm(u(z))=0となるように対物偏向器13の取付角(Z軸周り)を決定すれば、
ΔV1An=−U1xn/u(z) ・・・(80’)
ΔV1Bn=−U1yn/u(z) ・・・(81’)
と簡単になる。このとき、u(z)は実数となる。以降では、歪補正電圧成分ΔV1AnおよびΔV1Bnは、(80’)および(81’)式に従う。
(78) and (79) a distortion correction voltage component [Delta] V 1an and [Delta] V 1bn for U 1Xn and U 1Yn represented by formula, respectively, distortion aberration U 1n = U 1xn + iU 1yn deflection voltage to produce the micro-deflection -U 1n counteract As the real and imaginary components of the change ΔV 1Cn = ΔV 1An + iΔV 1Bn = −U 1n / u 1 (z s )
ΔV 1An = − (Re (u 1 (z s )) U 1xn + Im (u 1 (z s )) U 1yn ) / | u 1 (z s ) | 2 (80)
ΔV 1Bn = − (Re (u 1 (z s )) U 1yn −Im (u 1 (z s )) U 1xn ) / | u 1 (z s ) | 2 (81)
It can be expressed. Here, z s is the Z coordinate of the incident surface of the electron beam 1, that is, the upper surface of the material 10. In addition, the distortion aberration newly generated due to the distortion correction was ignored. These formulas indicate that Re (u 1 (z s )) = u 1 (z s ), that is, Im (u 1 (z s )) = 0, the mounting angle of the objective deflector 13 (around the Z axis) If you decide
ΔV 1An = −U 1xn / u 1 (z s ) (80 ′)
ΔV 1Bn = −U 1yn / u 1 (z s ) (81 ′)
And become easy. At this time, u 1 (z s ) is a real number. Hereinafter, the distortion correction voltage components ΔV 1An and ΔV 1Bn follow the equations (80 ′) and (81 ′).

(78)、(79)、(80’)、(81’)式より、ΔV1AnおよびΔV1Bnは、下記(82)および(83)式となる。 From the expressions (78), (79), (80 ′), and (81 ′), ΔV 1An and ΔV 1Bn are expressed by the following expressions (82) and (83).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(82)、(83)式に、VnAおよびVnBの係数として、下記(84)−(87)式を導入すると、(82)、(83)式は、下記(88)、(89)式と表される。 When the following formulas (84) to (87) are introduced into the formulas (82) and (83) as the coefficients of V nA and V nB , the formulas (82) and (83) are represented by the following formulas (88) and (89). It is expressed as an expression.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(88)、(89)式中、ΔV1AnA=ρ1AnAnAおよびΔV1AnB=ρ1AnAnBは、それぞれ、VnAおよびのVnBの生む歪収差のX成分に対する歪収差補正電圧成分、そして、ΔV1BnA=ρ1BnAnAおよびΔV1BnB=ρ1BnBnBは、それぞれ、VnAおよびのVnB生む歪収差のY成分に対する歪収差補正電圧成分を表す。すなわち、これら合計4つの歪収差補正電圧成分のうち、同じ方向の歪収差を補正する2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBが、それぞれ、ΔV1AnおよびΔV1Bnとなる。 In the equations (88) and (89), ΔV 1AnA = ρ 1AnA V nA and ΔV 1AnB = ρ 1AnA V nB are distortion aberration correction voltage components with respect to the X component of the distortion aberration generated by V nA and V nB , respectively. ΔV 1BnA = ρ 1BnA V nA and ΔV 1BnB = ρ 1BnB V nB represent distortion aberration correction voltage components with respect to the Y component of distortion aberration generated by V nA and V nB , respectively. That is, among these a total of four strain aberration correction voltage component, the sum ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of the two components with each other to correct the distortion aberration of the same direction, respectively, and [Delta] V 1an and [Delta] V 1bn.

(88)および(89)式を用いれば、2、3、・・・、N回非点補正電圧に由来する歪収差を全て補正するのに必要となる歪補正電圧は、下記(90)、(91)式となる。   If the equations (88) and (89) are used, the distortion correction voltage required to correct all distortion aberrations derived from the 2, 3,..., N times astigmatism correction voltage is the following (90), (91)

Figure 2014194982
Figure 2014194982

(88)および(89)式は、それぞれ、V1AnおよびV1Bnの全微分、そして、(90)および(91)式は、それぞれ、V1AおよびV1Bの全微分に他ならない。すなわち、上記係数ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBは、それぞれ、下記(84’)、(85’)、(86’)、(87’)式と表せる。 Equations (88) and (89) are the total derivatives of V 1An and V 1Bn , respectively, and equations (90) and (91) are none other than the total derivatives of V 1A and V 1B , respectively. That is, the coefficients ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB can be expressed by the following equations (84 ′), (85 ′), (86 ′), and (87 ′), respectively.

Figure 2014194982
Figure 2014194982

以降では、これらの係数ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBを、補正電圧比と称する。 Hereinafter, these coefficients ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB are referred to as correction voltage ratios.

以上の説明から分かるように、n回非点補正に伴う歪収差に対する歪補正電圧の成分ΔV1AnおよびΔV1Bnは、上記補正電圧比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBとn回非点補正電圧VnAおよびVnBとから決定できる。ここで、VnAおよびVnBはn回非点補正を実施した段階で決定されているから、これらをΔV1AおよびΔV1Bの決定のために新たに求める必要はない。 As can be seen from the above description, the components ΔV 1An and ΔV 1Bn of the distortion correction voltage with respect to the distortion aberration associated with the n-time astigmatism correction are n times astigmatic with the correction voltage ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB It can be determined from the correction voltages V nA and V nB . Here, since V nA and V nB are determined at the stage where n-point astigmatism correction has been performed, it is not necessary to newly obtain these for determining ΔV 1A and ΔV 1B .

上記補正電圧比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBは、(84)−(87)式から分かるように、ΔVnAおよびΔVnBのいずれにも依存しない。より具体的には、上記補正電圧比は、V1AおよびV1Bの2元n−1次関数である。また、V1AおよびV1Bは、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを無視すれば、偏向座標xおよびyの2元1次関数として表せる。 The correction voltage ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB do not depend on any of ΔV nA and ΔV nB as can be seen from the equations (84)-(87). More specifically, the correction voltage ratio is a binary n-1 linear function of V 1A and V 1B . V 1A and V 1B can be expressed as binary linear functions of the deflection coordinates x and y if the distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B are ignored.

これら2つの理由から、上記補正電圧比は、近似的に、xおよびyの2元n−1次関数
として表せる。具体的には、上記補正電圧比は、例えばN=3とすれば、n=2のとき、すなわち2回非点補正を実施したとき、近似的にxおよびyの2元1次関数となり、n=3のときすなわち3回非点補正を実施したとき、近似的にxおよびyの2元2次関数となる。
For these two reasons, the correction voltage ratio can be approximately expressed as a binary n-1 order function of x and y. Specifically, for example, if N = 3, the correction voltage ratio is approximately a binary linear function of x and y when n = 2, that is, when astigmatism correction is performed twice. When n = 3, that is, when astigmatism correction is performed three times, a binary quadratic function of x and y is approximately obtained.

上記近似は、一般の可変成形電子ビーム描画装置において有効である。これは、可変成形電子ビーム描画装置において、偏向の大きさが最大で数百ミクロンであるのに対し、歪収差の大きさがぜいぜい数百nmすなわち偏向の大きさの0.1%程度であること、すなわち歪補正電圧の大きさは偏向電圧の大きさの0.1%程度と小さいことによる。   The above approximation is effective in a general variable shaped electron beam drawing apparatus. This is because, in a variable shaped electron beam writing apparatus, the maximum deflection is several hundred microns, whereas the distortion is at most several hundred nm, that is, 0.1% of the deflection. This is because the distortion correction voltage is as small as about 0.1% of the deflection voltage.

上記補正電圧比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBの分布を決定するには、すなわち各偏向座標におけるこれらの値を決定するには、まず、対物偏向器13の偏向フィールド内の所定の点にて、上記補正電圧比を測定すればよい。そして、これらをそれぞれ補間し、任意の偏向座標における補正電圧比の値をそれぞれ決定すればよい。 To determine the distribution of the correction voltage ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB , that is, to determine these values at each deflection coordinate, first, a predetermined field within the deflection field of the objective deflector 13 is determined. The correction voltage ratio may be measured at a point. Then, these values may be interpolated to determine the correction voltage ratio value at an arbitrary deflection coordinate.

その際、上記所定の点の数すなわち上記補正電圧比の測定点数は、最低n(n+1)/2点とすればよい。このことは、上記補正電圧比が、上述のように2元n−1次関数で表されること、そして、2元n−1次関数の係数の個数がn(n+1)/2個であることによる。具体的には、上記補正電圧比の測定点数は、n=2のとき、すなわち2回非点補正を実施したときは最低3点、n=3のとき、すなわち3回非点補正を実施したときは最低6点とすればよい。   At that time, the number of the predetermined points, that is, the number of measurement points of the correction voltage ratio may be at least n (n + 1) / 2 points. This means that the correction voltage ratio is expressed by a binary n−1 linear function as described above, and the number of coefficients of the binary n−1 linear function is n (n + 1) / 2. It depends. Specifically, the number of measurement points of the correction voltage ratio is at least 3 when n = 2, that is, when the astigmatism correction is performed twice, and when n = 3, that is, the astigmatism correction is performed 3 times. In some cases, the minimum score is 6.

もし、n回非点補正に伴う歪収差に対する歪補正電圧の決定を、上記の方法によるのではなく、例えば、歪収差を直接測定(図5のS16)することによるならば、n回非点補正電圧の分布がxおよびyの2元j(≧1)次関数で表されるとき、少なくとも(j+n)(j+n+1)/2点の測定点にて歪収差の測定を実施することが必要となる。これは、n回非点補正電圧の分布がxおよびyの2元j(≧1)次関数、そしてρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBがxおよびyの2元n−1次関数で表されるとき、(32)および(33)式から分かるように、該歪収差の分布は2元j+n−1次関数で表されること、そして2元j+n−1次関数の係数の個数は(j+n)(j+n+1)/2個であることによる。具体的には、例えばn回非点補正電圧の分布がxおよびyの2元6次関数で表される場合、上記補正電圧比の測定点数は、n=2のとき、すなわち2回非点補正を実施したときは最低36点、n=3のときすなわち3回非点補正を実施したときは最低45点必要となる。 If the determination of the distortion correction voltage for the distortion aberration associated with the n-fold astigmatism correction is not based on the above method, for example, by directly measuring the distortion aberration (S16 in FIG. 5), the n-fold astigmatism. When the distribution of the correction voltage is expressed by a binary j (≧ 1) degree function of x and y, it is necessary to measure distortion aberration at at least (j + n) (j + n + 1) / 2 measurement points. Become. This is because the n-time astigmatism correction voltage distribution is a binary j (≧ 1) order function of x and y, and a binary n−1 order function of ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB is x and y. As can be seen from the equations (32) and (33), the distortion distribution is represented by a binary j + n−1 linear function, and the number of coefficients of the binary j + n−1 linear function. Is (j + n) (j + n + 1) / 2. Specifically, for example, when the distribution of the n-time astigmatism correction voltage is expressed by a binary 6th-order function of x and y, the number of measurement points of the correction voltage ratio is n = 2, that is, twice astigmatism. When correction is performed, a minimum of 36 points is required, and when n = 3, that is, when astigmatism correction is performed three times, a minimum of 45 points is required.

以上のことから分かるように、本手法にて歪補正電圧を決定する際、nが小さい(例えばn=2または3)場合は、補正電圧比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnBの測定点数は少なくて済む。これらの測定点数を少なくすれば、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを短時間で決定することができる。ただし、上記補正電圧比の測定結果には誤差が含まれることが考えられる。必要があれば、該測定結果の平滑化のため、上記補正電圧比の測定点数を上記点数n(n+1)/2より多くするとよい。 As can be seen from the above, when determining the distortion correction voltage by this method, when n is small (for example, n = 2 or 3), the correction voltage ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB are measured. The score is small. If the number of measurement points is reduced, the distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B can be determined in a short time. However, it is conceivable that the measurement result of the correction voltage ratio includes an error. If necessary, the number of measurement points of the correction voltage ratio may be larger than the number of points n (n + 1) / 2 in order to smooth the measurement result.

多くの場合、n回非点収差は、nの増加とともに小さくなる。すなわち、補正の必要が生じるほど大きくなりうるのは、小さなnに関するn回非点収差である。したがって、多くの場合、小さなnに関するn回非点補正に伴う歪収差を補正すればよく、その結果、上記補正電圧比の測定点数は少なくて済む。   In many cases, the n-th astigmatism decreases as n increases. That is, n astigmatism with respect to a small n can be so large as to require correction. Therefore, in many cases, it is only necessary to correct distortion aberration associated with n-time astigmatism correction for a small n, and as a result, the number of measurement points for the correction voltage ratio is small.

n回非点収差が上記のように多くの場合nの増加とともに小さくなる、すなわち逆に言えばnの減少とともに大きくなることは、(19)式を用いれば説明できる。ただし、ここで、nは、(19)式におけるmに相当し、n回非点収差は、以降の説明におけるm回
非点収差、すなわち対物偏向器13の中心軸(Z軸)周りの電位n次成分φに由来する、電子ビーム1の主光線周りの電位m次成分φmnの生むm回非点収差に相当する。
The fact that n-fold astigmatism decreases in many cases as n increases as described above, that is, increases as n decreases, can be explained using equation (19). Here, n corresponds to m in the equation (19), and n-fold astigmatism is m-fold astigmatism in the following description, that is, a potential around the central axis (Z-axis) of the objective deflector 13. This corresponds to m-th astigmatism caused by the potential m-order component φ mn around the principal ray of the electron beam 1 derived from the n-order component φ n .

(19)式によれば、対物偏向器13の中心軸(Z軸)周りの電位n次成分に由来する、電子ビーム1の主光線周りの電位m次成分φmnの生むビーム半径r方向の電界は、下記(92)式で表される。 According to the equation (19), the beam radius r B direction generated by the potential m-order component φ mn around the principal ray of the electron beam 1 derived from the potential n-order component around the central axis (Z axis) of the objective deflector 13. The electric field is expressed by the following equation (92).

Figure 2014194982
Figure 2014194982

ただし、(92)式のGmnは、該電界の振幅であり、
mn=(|c|V n−1(z)/R m(|V1C(z)|/r(z))n−m ・・・(93)
である。
However, G mn in the equation (92) is the amplitude of the electric field,
G mn = (| c n | V E r B n-1 (z) / R n) n C m m (| V 1C u 1 (z) | / r B (z)) n-m ··· ( 93)
It is.

(93)式より、Gmnは(|V1C(z)|/r(z))n−mに比例することが分かる。すなわち、偏向電圧V1Cを高くすることで電子ビーム1の偏向軌道V1C(z)が大きくなり、その結果|V1C(z)|>r(z)となれば、mが小さくなるとともにGmnが指数関数的に大きくなり、したがってEmrnの生むm回非点収差も大きくなる。該m回非点収差のこの性質は、電子ビーム1の偏向軌道V1C(z)が大きくなるとともに顕著となる。ただし、(92)式において、γmn=arcsin(Im(V1C n−m n−m(z))/|V1C n−m n−m(z)|)およびγ=arcsin(b/|c|)であり、c=a+ibである。 From equation (93), it can be seen that G mn is proportional to (| V 1C u 1 (z) | / r B (z)) nm . That is, by increasing the deflection voltage V 1C , the deflection trajectory V 1C u 1 (z) of the electron beam 1 increases, and as a result | V 1C u 1 (z) |> r B (z), m As G becomes smaller, G mn increases exponentially, and therefore m-th astigmatism produced by E mrn also increases. This property of the m-th astigmatism becomes conspicuous as the deflection trajectory V 1C u 1 (z) of the electron beam 1 increases. However, in the formula (92), γ mn = arcsin (Im (V 1C n−m u 1 n−m (z)) / | V 1C n−m u 1 n−m (z) |) and γ n = arcsin (b n / | c n |), where c n = a n + ib n .

次に、本変形例における収差補正の流れを説明する。図13は、本変形例における収差補正の流れの一例を示すフローチャートである。ただし、図13において、N=3とする。すなわち、n回非点補正として、2回および3回非点補正を施す。   Next, the flow of aberration correction in this modification will be described. FIG. 13 is a flowchart showing an example of the flow of aberration correction in this modification. However, in FIG. 13, N = 3. That is, astigmatism correction n times, astigmatism correction is performed twice and three times.

図13に示すように、本変形例における収差補正の流れは、図6に示す制御装置21によるフォーカス補正(像面湾曲補正)電圧決定処理(ステップS20,S21)、2回および3回非点補正電圧決定処理(ステップS22,S23)、第1の歪補正電圧決定処理(ステップS24,S25,S26)、第2の歪補正電圧決定処理(ステップS27,S28)からなる。これらのうち、第1の歪補正電圧決定処理は、n回非点補正に伴い発生する歪収差、具体的にはV2A、V2B、V3A、およびV3Bに由来する歪収差に対する補正であり、第2の歪補正電圧決定処理は、その他の歪収差、具体的にはV0A、V1A,V1Bに由来する歪収差および対物レンズ9の磁場に由来する歪収差に対する補正である。また、フォーカス補正(像面湾曲補正)電圧決定処理(ステップS20,S21)は、上述した図5のステップS10,S11と同じであり、2回および3回非点補正電圧決定処理(ステップS22,S23)は、図5のステップS12,S13,S14,S15に相当する。なお、図13に示す流れの始終に渡り、偏向電圧V1AおよびV1Bには、常にフォーカス補正電圧V0A、2回非点補正電圧V2AおよびV2B、3回非点補正電圧V3AおよびV3B、歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bが重畳されており、必要に応じてこれらの値が変化するものとする。また、これらの補正電圧、および補正電圧比の
初期値は、零とする。
As shown in FIG. 13, the flow of aberration correction in this modification is as follows: focus correction (field curvature correction) voltage determination processing (steps S20 and S21) by the control device 21 shown in FIG. It consists of a correction voltage determination process (steps S22, S23), a first distortion correction voltage determination process (steps S24, S25, S26), and a second distortion correction voltage determination process (steps S27, S28). Among these, the first distortion correction voltage determination processing is correction for distortion aberrations generated by n-time astigmatism correction, specifically, distortion aberrations derived from V 2A , V 2B , V 3A , and V 3B. The second distortion correction voltage determination process is correction for other distortion aberrations, specifically distortion aberrations derived from V 0A , V 1A , and V 1B and distortion aberrations derived from the magnetic field of the objective lens 9. Further, the focus correction (field curvature correction) voltage determination processing (steps S20 and S21) is the same as steps S10 and S11 of FIG. 5 described above, and the astigmatism correction voltage determination processing (step S22, S22) twice and three times. S23) corresponds to steps S12, S13, S14, and S15 of FIG. Throughout the flow shown in FIG. 13, the deflection voltages V 1A and V 1B always include the focus correction voltage V 0A , the twice astigmatism correction voltages V 2A and V 2B , the three times astigmatism correction voltage V 3A and It is assumed that V 3B , distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B are superimposed, and these values change as necessary. The initial values of these correction voltages and correction voltage ratios are zero.

(1)フォーカス補正電圧決定処理
制御装置21は、まず、上述した図5に示すS10およびS11と同様の処理を行い、各偏向座標におけるフォーカス補正電圧V0Aを最適化し(S20)、これらの分布を表す近似関数V0A(x,y)を決定する(S21)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対するフォーカス補正電圧を決定し、これを記憶装置22に記憶させる。
(1) Focus Correction Voltage Determination Processing First, the control device 21 performs the same processing as S10 and S11 shown in FIG. 5 described above, optimizes the focus correction voltage V 0A at each deflection coordinate (S20), and distributes these. An approximate function V 0A (x, y) representing is determined (S21). Then, a focus correction voltage for each deflection coordinate is determined from the approximate function, and this is stored in the storage device 22.

この目的のため、対物偏向器13の偏向フィールドは、有限数の区画に分割され、各区画におけるフォーカス補正電圧が、記憶装置22に備えられた同じく有限のアドレス数のメモリの各々に格納される。そして、該メモリに格納された値が、偏向座標に応じて参照される。すなわち、上記フォーカス補正電圧は、上記区画が有限小であることから、偏向座標に対し不連続な関数となる。   For this purpose, the deflection field of the objective deflector 13 is divided into a finite number of partitions, and the focus correction voltage in each partition is stored in each of the memory with the same finite address number provided in the storage device 22. . Then, the value stored in the memory is referred to according to the deflection coordinates. That is, the focus correction voltage is a discontinuous function with respect to the deflection coordinates because the section is finitely small.

この補正電圧の記憶および参照の方法は、フォーカス補正電圧に対してだけでなく、2回および3回補正電圧と歪補正電圧に対しても適用される。したがって、2回および3回補正電圧と歪補正電圧も、偏向座標に対し不連続な関数となる。   This method of storing and referring to the correction voltage is applied not only to the focus correction voltage but also to the second and third correction voltages and the distortion correction voltage. Therefore, the second and third correction voltages and the distortion correction voltage are also discontinuous functions with respect to the deflection coordinates.

(2)2回および3回非点補正電圧決定処理
次に、制御装置21は、上述した図5に示すS12〜S15と同様の処理を行い、各偏向座標における2回非点補正電圧V2AおよびV2Bと3回非点補正電圧V3AおよびV3Bとを最適化し(S22)、これらの分布を表す近似関数V2A(x,y)、V2B(x,y)、V3A(x,y)、V3B(x,y)を決定する(S23)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対する2回および3回非点補正電圧を決定し、これらを記憶装置22に記憶させる。
(2) Two-time and three-time astigmatism correction voltage determination processing Next, the control device 21 performs the same processing as S12 to S15 shown in FIG. 5 described above, and performs the two-time astigmatism correction voltage V 2A at each deflection coordinate. And V 2B and the three-time astigmatism correction voltages V 3A and V 3B are optimized (S22), and approximate functions V 2A (x, y), V 2B (x, y), V 3A (x , Y) and V 3B (x, y) are determined (S23). Then, the astigmatism correction voltage is determined twice and three times for each deflection coordinate from the approximate function, and is stored in the storage device 22.

(3)第1の歪補正電圧決定処理(n回非点補正に伴い発生する歪収差の補正)
次に、制御装置21は、所定の偏向座標にて、まず、2回非点補正電圧V2Aを所定の変化量ΔV2Aだけ変化させて歪収差を発生させ、ナイフエッジ18の走査により電子ビーム1の位置を測定する。そして、該歪収差を打ち消すのに必要となる変化量だけ歪補正電圧成分ΔV1AおよびΔV1Bを変化させ、それらの変化量のΔV2Aに対する比ρ1A2Aおよびρ1B2Aを算出する。次に、V2Bを所定の変化量ΔV2Bだけ変化させて歪収差を発生させ、同様に電子ビーム1の位置を測定する。そして、該歪収差を打ち消すのに必要となる変化量だけ歪補正電圧成分ΔV1AおよびΔV1Bを変化させ、それらの変化量のΔV2Bに対する比ρ1A2Bおよびρ1B2Bを算出する(S24)。さらに、同様の方法により、ρ1A3A、ρ1B3A、ρ1A3B、およびρ1B3Bを算出する。ただし、上記所定の偏向座標の点数は、n(n+1)/2点とする。
(3) First distortion correction voltage determination process (correction of distortion aberration caused by n-time astigmatism correction)
Next, at a predetermined deflection coordinate, the control device 21 first changes the astigmatism correction voltage V 2A twice by a predetermined change amount ΔV 2A to generate distortion aberration, and the electron beam is scanned by scanning the knife edge 18. Measure the position of 1. Then, the distortion correction voltage components ΔV 1A and ΔV 1B are changed by a change amount necessary to cancel the distortion aberration, and ratios ρ 1A2A and ρ 1B2A of the change amounts with respect to ΔV 2A are calculated. Next, V 2B is changed by a predetermined change amount ΔV 2B to generate distortion, and the position of the electron beam 1 is measured in the same manner. Then, the distortion correction voltage components ΔV 1A and ΔV 1B are changed by a change amount necessary to cancel the distortion aberration, and ratios ρ 1A2B and ρ 1B2B of the change amounts with respect to ΔV 2B are calculated (S24). Further, ρ 1A3A , ρ 1B3A , ρ 1A3B , and ρ 1B3B are calculated by the same method. However, the number of the predetermined deflection coordinates is n (n + 1) / 2 points.

上記歪収差測定は、必ずしもナイフエッジ18の走査による必要はなく、上述したように、重金属製の微細構造の走査によってもよい。その場合、電流検出器19に流入するビーム電流を検出する代わりに、重金属製の微細構造からの反射電子を検出する。   The distortion aberration measurement does not necessarily need to be performed by scanning the knife edge 18, but may be performed by scanning a heavy metal microstructure as described above. In that case, instead of detecting the beam current flowing into the current detector 19, the reflected electrons from the heavy metal microstructure are detected.

上記補正電圧比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnB(n=2または3)を求めるには、(84)−(87)式を用いるのではなく、(84’)−(87’)の近似式、
ρ1AnA(x,y)=(V1A(x,y,VnA+ΔVnA,VnB)−V1A(x,y,VnA,VnB))/ΔVnA ・・・(84’’)
ρ1BnA(x,y)=(V1B(x,y,VnA+ΔVnA,VnB)−V1B(x,y,VnA,VnB))/ΔVnA ・・・(85’’)
ρ1AnB(x,y)=(V1A(x,y,VA,VnB+ΔVnB)−V1A(x,
y,VnA,VnB))/ΔVnB ・・・(86’’)
ρ1BnB(x,y)=(V1B(x,y,VnA,VnB+ΔVnB)−V1B(x,y,VnA,VnB))/ΔVnB ・・・(87’’)
を用いるとよい。ただし、(84’’)−(87’’)式において、V1A(x,y,VnA,VnB)およびV1B(x,y,VnA,VnB)は、n回非点補正電圧VnAおよびVnBに起因して発生する歪収差を打ち消すべく決定された偏向電圧V1AおよびV1Bを表す。また、n回非点補正電圧VnAおよびVnBを、それぞれΔVnAおよびΔVnBだけ変化させる際、他の非点補正電圧、すなわちn’(≠n)回非点補正電圧Vn’AおよびVn’Bは固定とする。その際、n回非点補正電圧の変化量ΔVnAおよびΔVnBは、偏向座標によらず、固定してよい。
In order to obtain the correction voltage ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB (n = 2 or 3), instead of using the equation (84)-(87), (84 ′) − (87 ′) An approximate expression of
ρ 1 AnA (x, y) = (V 1A (x, y, V nA + ΔV nA , V nB ) −V 1A (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nA (84 ″)
ρ 1BnA (x, y) = (V 1B (x, y, V nA + ΔV nA , V nB ) −V 1B (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nA (85 ″)
ρ 1AnB (x, y) = (V 1A (x, y, V n A, V nB + ΔV nB ) −V 1A (x,
y, V nA , V nB )) / ΔV nB (86 ″)
ρ 1BnB (x, y) = (V 1B (x, y, V nA , V nB + ΔV nB ) −V 1B (x, y, V nA , V nB )) / ΔV nB (87 ″)
Should be used. However, in the equation (84 ″) − (87 ″), V 1A (x, y, V nA , V nB ) and V 1B (x, y, V nA , V nB ) are astigmatized n times. It represents the deflection voltages V 1A and V 1B determined to cancel out distortion aberration caused by the voltages V nA and V nB . Further, when the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB are changed by ΔV nA and ΔV nB , respectively, other astigmatism correction voltages, that is, n ′ (≠ n) times astigmatism correction voltage V n′A and V n′B is fixed. At this time, the change amounts ΔV nA and ΔV nB of the n-fold astigmatism correction voltage may be fixed regardless of the deflection coordinates.

このようにして各偏向座標におけるρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、ρ1BnB(n=2または3)の最適値が求まれば、制御装置21は、これらの分布を表す近似関数ρ1AnA(x,y)、ρ1BnA(x,y)、ρ1AnB(x,y)、およびρ1BnB(x,y)を決定する(S25)。そして、これらの関数とS23で得られたn回非点補正電圧VnAおよびVnBの近似関数とを、(90)および(91)式に反映させ、各偏向座標における歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bを決定し(S26)、これらを、記憶装置22に記憶させる。 When the optimum values of ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , ρ 1BnB (n = 2 or 3) at each deflection coordinate are obtained in this way, the control device 21 calculates the approximate function ρ 1AnA (x , Y), ρ 1BnA (x, y), ρ 1AnB (x, y), and ρ 1BnB (x, y) are determined (S25). These functions and the approximate function of the n-time astigmatism correction voltages V nA and V nB obtained in S23 are reflected in the equations (90) and (91), and the distortion correction voltage ΔV 1A at each deflection coordinate and ΔV 1B is determined (S26), and these are stored in the storage device 22.

ただし、ΔV1AおよびΔV1Bを決定する際、VnAおよびVnBの値は、対物偏向器13の偏向フィールド内の各区画におけるVnAおよびVnBの値、すなわち先述のメモリに格納された値とし、ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値は、各区画におけるこれらの値とする。さらには、各区画の大きさおよび座標を、VnAおよびVnBとΔV1AおよびΔV1Bとに共通とする。すなわち、これらに対する各区画を一対一に対応させる。 However, when determining the [Delta] V 1A and [Delta] V 1B, the value of V nA and V nB, the value of V nA and V nB in each compartment in the deflection field of the objective deflector 13, that is stored in the aforementioned memory value And ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB are the values in each section. Furthermore, the size and coordinates of each section are common to V nA and V nB and ΔV 1A and ΔV 1B . That is, the sections corresponding to these are made to correspond one-to-one.

このようにすれば、各区画における2回および3回非点補正電圧の値に対し、歪補正電圧の値が一つだけ存在するようになる。その結果、2回および3回非点補正電圧に対する区画が有限小であること、すなわちn回非点補正電圧が偏向フィールド内の座標に対し不連続的に変化することに由来する歪補正残差が解消される。言い換えると、2回および3回非点補正に伴い発生する歪収差を、その発生の段階から除去することができる。   In this way, only one distortion correction voltage value exists for the twice and three times astigmatism correction voltage values in each section. As a result, the distortion correction residual resulting from the fact that the divisions for the 2nd and 3rd astigmatism correction voltages are finitely small, that is, the nth astigmatism correction voltage changes discontinuously with respect to the coordinates in the deflection field. Is resolved. In other words, it is possible to remove distortion aberration that occurs due to the second and third astigmatism corrections from the stage of generation.

(4)第2の歪補正電圧決定処理(その他の歪収差の補正)
次に、制御装置21は、所定の偏向座標にて、同じくナイフエッジ18(または重金属製の微細構造)の走査により電子ビーム1の位置を測定する。そして、歪収差を打ち消すために必要となる変化量だけ各歪補正電圧成分を変化させて、各偏向座標における歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bの最適値を決定する(S27)。上記所定の偏向座標の個数は、歪収差の分布に応じて適宜決定する。
(4) Second distortion correction voltage determination processing (correction of other distortion aberration)
Next, the control device 21 measures the position of the electron beam 1 by scanning the knife edge 18 (or a heavy metal microstructure) at a predetermined deflection coordinate. Then, the distortion correction voltage components are changed by an amount necessary to cancel the distortion aberration, and the optimum values of the distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B at the respective deflection coordinates are determined (S27). The number of the predetermined deflection coordinates is appropriately determined according to the distortion distribution.

このようにして各偏向座標における歪補正電圧ΔV1AおよびΔV1Bの最適値が求まれば、これらの分布を表す近似関数ΔV1A(x,y)およびΔV1B(x,y)を決定する(S28)。そして、該近似関数より、各偏向座標に対する歪補正電圧を決定し、これらを記憶装置22に記憶させる。 When the optimum values of the distortion correction voltages ΔV 1A and ΔV 1B at the respective deflection coordinates are obtained in this way, approximate functions ΔV 1A (x, y) and ΔV 1B (x, y) representing these distributions are determined ( S28). Then, a distortion correction voltage for each deflection coordinate is determined from the approximate function, and these are stored in the storage device 22.

ただし、これらの歪補正電圧、すなわち第2の歪補正電圧決定処理S27、S28で決定される歪補正電圧と、第1の歪補正電圧決定処理S24,S25、S26で決定される歪補正電圧は、別々に記憶し、偏向電圧に重畳される前に加算する(図6には図示せず)。また、前者に対する偏向フィールドの区画は、後者に対する偏向フィールドの区画、すなわち後者およびn回非点補正電圧に対する偏向フィールドの区画より細かくする。これは、可変成形電子ビーム描画装置においては、ビーム位置ずれの補正残差に対する許容度
は、ビームぼけの補正残差に対するそれより小さいことによる。
However, these distortion correction voltages, that is, the distortion correction voltage determined in the second distortion correction voltage determination processes S27 and S28 and the distortion correction voltage determined in the first distortion correction voltage determination processes S24, S25, and S26 are as follows. These are stored separately and added before being superimposed on the deflection voltage (not shown in FIG. 6). Also, the deflection field section for the former is made finer than the deflection field section for the latter, that is, the deflection field section for the latter and the n-th astigmatism correction voltage. This is because, in the variable shaped electron beam drawing apparatus, the tolerance for the correction error of the beam position deviation is smaller than that for the correction error of the beam blur.

逆に言えば、n回非点補正電圧に対する区画は、第2の歪補正電圧決定処理S27、S28で決定される歪補正電圧に対する区画より荒くてもよい。同じ理由から、フォーカス補正電圧に対する区画も、該歪補正電圧に対する区画より荒くてもよい。n回非点補正電圧およびフォーカス補正電圧に対する区画をこのように粗くすれば、記憶装置22に備えるメモリの容量を少なく抑えることができる。   Conversely, the section for the n-th astigmatism correction voltage may be rougher than the section for the distortion correction voltage determined in the second distortion correction voltage determination processes S27 and S28. For the same reason, the section for the focus correction voltage may be rougher than the section for the distortion correction voltage. If the section for the n-fold astigmatism correction voltage and the focus correction voltage is made rough in this way, the capacity of the memory provided in the storage device 22 can be reduced.

以上が、本変形例における収差補正の流れである。上述のステップS20〜S28を経れば、任意の偏向座標における像面湾曲収差、2回および3回非点収差、および歪収差が全て補正される。   The above is the flow of aberration correction in this modification. Through the above steps S20 to S28, the field curvature aberration, the second and third astigmatisms, and the distortion aberration at any deflection coordinate are all corrected.

これらのステップのうち、仮にステップS24、S25,S26を省いたとしても、理論上は歪収差の補正は可能であるが、その場合、n回非点補正電圧に対する区画が有限小であること、すなわちn回非点補正電圧が偏向座標に対して不連続な関数であることにより発生しうる、歪収差の補正残差が問題となる。該補正残差を小さくすることは可能だが、そのためには、ステップS27,S28において電子ビーム1の位置を測定する所定の偏向座標の点数を増やす必要がある。すなわち、測定時間が増大する。   Of these steps, even if steps S24, S25, and S26 are omitted, the distortion aberration can be corrected theoretically. In this case, however, the section for the n-time astigmatism correction voltage is finitely small. That is, a distortion aberration residual that can be generated when the n-fold astigmatism correction voltage is a discontinuous function with respect to the deflection coordinates becomes a problem. Although it is possible to reduce the correction residual, in order to do so, it is necessary to increase the number of predetermined deflection coordinates for measuring the position of the electron beam 1 in steps S27 and S28. That is, the measurement time increases.

以上で説明したように、本変形例では、制御装置21は、n回非点補正に伴い発生する歪収差をn回非点補正電圧から決定し補正する。そのためには上記補正電圧比を測定する必要があるが、その測定点数は、偏向フィールド内におけるn回非点補正電圧の分布が複雑となっても、増やす必要がない。すなわち、n回非点補正電圧の分布が複雑となっても、補正電圧比を決定し、それに基づき、n回非点収差の補正に伴い発生する歪収差を補正するのに要する時間は、変わらない。   As described above, in the present modification, the control device 21 determines and corrects the distortion occurring due to the n-fold astigmatism correction from the n-fold astigmatism correction voltage. For this purpose, it is necessary to measure the correction voltage ratio, but the number of measurement points does not need to be increased even if the distribution of the n-fold astigmatism correction voltage in the deflection field becomes complicated. That is, even when the distribution of the n-fold astigmatism correction voltage becomes complicated, the time required to determine the correction voltage ratio and to correct the distortion occurring due to the correction of the n-fold astigmatism varies. Absent.

本変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置は、例えば、以下の特徴を有する。   The charged particle beam deflection apparatus according to this modification has the following features, for example.

本変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置では、制御装置21は、n回非点補正信号VnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnAおよびΔV1BnAと、n回非点補正信号VnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnBおよびΔV1BnBとを偏向座標毎に決定し、歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBから、同じ方向の歪収差を補正する2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを算出し、該2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを、それぞれ、歪補正信号の2成分ΔV1AnおよびΔV1Bnとする。これにより、n回非点補正に伴い発生しうる歪収差を除去することができる。 In the charged particle beam deflection apparatus according to this modification, the control device 21 includes two components ΔV 1AnA and ΔV 1BnA that constitute a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to the n-time astigmatism correction signal V nA , Two components ΔV 1AnB and ΔV 1BnB constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to the n-time astigmatism correction signal V nB are determined for each deflection coordinate, and the four components ΔV 1AnA and ΔV of the distortion correction signal are determined. 1BnA, ΔV 1AnB, and [Delta] V from 1BnB, calculates the sum ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of the two components with each other to correct the distortion aberration of the same direction, the two sum of components between ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV Let 1BnB be the two components ΔV 1An and ΔV 1Bn of the distortion correction signal, respectively. As a result, it is possible to remove distortion aberration that may occur with n-time astigmatism correction.

本変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置では、制御装置21は、偏向座標の可変範囲を偏向フィールドとし、n回非点補正信号VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための、歪補正信号の2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、前記ΔVnAに対する比ρ1AnAおよびρ1BnAと、VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための、歪補正信号の前記2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、ΔVnBに対する比ρ1AnBおよびρ1BnBとを、偏向フィールドに含まれる所定のn(n+1)/2点以上の偏向座標点にて測定し、測定された前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を補間することで、前記VnAおよびVnBの値が割り振られた各偏向座標における比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を決定し、比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値と、n回非点補正信号VnAおよびVnBの値との積ρ1AnAnA、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを算出し、該積ρ1AnA
、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを、それぞれ、歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBとする。これにより、歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBを決定することができる。すなわち、n回非点補正に伴い発生しうる歪収差が除去できる。そのためには前記比を測定する必要があるが、その測定点数は、偏向フィールド内におけるn回非点補正信号の分布が複雑となっても、増やす必要がない。すなわち、n回非点補正信号の分布が複雑となっても、前記比を決定し、それに基づき、n回非点収差の補正に伴い発生する歪収差を補正するのに要する時間は、変わらない。
In the charged particle beam deflection apparatus according to this modification, the control device 21 uses the variable range of the deflection coordinates as a deflection field, and cancels distortion aberration that occurs in response to a predetermined change amount ΔV nA of the n-time astigmatism correction signal V nA. for, the change amount of the two components [Delta] V 1A and [Delta] V 1B of the distortion correction signal, and the ratio [rho 1AnA and [rho 1BnA for the [Delta] V nA, for canceling the distortion aberration generated in accordance with a predetermined change amount [Delta] V nB of V nB The ratios ρ 1AnB and ρ 1BnB of the change amounts of the two components ΔV 1A and ΔV 1B of the distortion correction signal to ΔV nB are defined as deflection coordinate points of predetermined n (n + 1) / 2 points or more included in the deflection field. And interpolating the values of the measured ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB assigned the values of V nA and V nB The values of the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB at each deflection coordinate are determined, the values of the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB and the n-time astigmatism correction signals V nA and V product ρ 1AnA V nA and the value of nB, ρ 1BnA V nA, to calculate the ρ 1AnB V nB, and ρ 1BnB V nB, laminate ρ 1AnA V n
Let A , ρ 1BnA V nA , ρ 1AnB V nB , and ρ 1BnB V nB be the four components ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and ΔV 1BnB of the distortion correction signal, respectively. Thereby, the four components ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and ΔV 1BnB of the distortion correction signal can be determined. That is, it is possible to remove distortion aberration that may occur with n times astigmatism correction. For this purpose, the ratio needs to be measured, but the number of measurement points does not need to be increased even if the distribution of the n-fold astigmatism correction signal in the deflection field becomes complicated. That is, even if the distribution of the n-th astigmatism correction signal is complicated, the time required to determine the ratio and to correct the distortion occurring due to the correction of the n-th astigmatism based on the ratio remains unchanged. .

n回非点収差の分布の複雑さによらず前記比の測定点数を増やす必要がないのは、測定点数n(n+1)/2が、前記比の偏向フィールド内における分布を表す関数、すなわち偏向座標xおよびyの2元n−1次関数の係数の個数に等しく、n回非点補正信号の偏向フィールド内における分布に依存しないことによる。もし、例えば、上記歪収差の補正のため、上記歪収差を直接測定(図5のS16、図13のS27)するならば、n回非点補正信号の分布が偏向フィールド内の座標のj次関数で表されるとき、上記歪収差の測定を少なくとも(j+n)(j+n+1)/2点の測定点にて実施することが必要となる。   There is no need to increase the number of measurement points of the ratio regardless of the complexity of the distribution of n-fold astigmatism because the number of measurement points n (n + 1) / 2 is a function representing the distribution of the ratio in the deflection field, ie, deflection. This is equal to the number of coefficients of the binary n-1 linear function of the coordinates x and y, and does not depend on the distribution of the n times astigmatism correction signal in the deflection field. If, for example, the distortion aberration is directly measured for correcting the distortion aberration (S16 in FIG. 5 and S27 in FIG. 13), the distribution of the nth astigmatism correction signal is the jth order of the coordinates in the deflection field. When expressed by a function, it is necessary to measure the distortion aberration at at least (j + n) (j + n + 1) / 2 measurement points.

本変形例に係る荷電粒子ビーム偏向装置では、制御装置21は、偏向フィールドを複数の区画に分割し、各区画に、該区画を代表する点の座標に対するn回非点補正信号およびn回非点補正に伴い発生する歪収差に対する歪補正信号を割り当て、各前記区画の座標および大きさを、前記n回非点補正信号および前記歪補正信号に共通とする。これにより、区画毎の歪補正信号とn回非点補正信号の値を一対一に対応させることができる。そのため、n回非点補正信号に対する区画が有限小であること、すなわちn回非点補正信号が偏向フィールド内の座標に対し不連続的に変化することに由来する歪補正残差が解消できる。言い換えると、n回非点補正に伴い発生する歪収差を、その発生の段階から除去することができる。   In the charged particle beam deflection apparatus according to this modification, the control device 21 divides the deflection field into a plurality of sections, and each section has an n-time astigmatism correction signal and a n-time non-point correction signal with respect to the coordinates of a point representing the section. A distortion correction signal for distortion aberration generated by point correction is assigned, and the coordinates and size of each section are made common to the n-time astigmatism correction signal and the distortion correction signal. Thereby, the value of the distortion correction signal and the n-time astigmatism correction signal for each section can be made to correspond one-to-one. Therefore, it is possible to eliminate the distortion correction residual caused by the fact that the section for the n-time astigmatism correction signal is finitely small, that is, the n-time astigmatism correction signal changes discontinuously with respect to the coordinates in the deflection field. In other words, it is possible to remove distortion aberration that occurs due to n times astigmatism correction from the stage of generation.

(8)第8変形例
次に、第8変形例について説明する。
(8) Eighth Modification Next, an eighth modification will be described.

上述した荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、対物偏向器13は、静電型であった。これに対して、対物偏向器13は、磁界型であってもよい。すなわち、本変形例では、対物偏向器13は、磁界を発生させるための複数のコイルを含んで構成されている。なお、対物偏向器13を磁界型とする場合、上述した実施形態および上述した第1〜第7変形例における対物偏向器13の電極が、コイルに対応し、電極電圧配分(電圧の配分)が、コイル電流配分(電流の配分)となる。したがって、上述した実施形態および上述した第1〜第7変形例における電極をコイルに、電極電圧配分をコイル電流配分に読み替えることができる。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a described above, the objective deflector 13 is an electrostatic type. On the other hand, the objective deflector 13 may be a magnetic field type. That is, in the present modification, the objective deflector 13 includes a plurality of coils for generating a magnetic field. When the objective deflector 13 is a magnetic field type, the electrode of the objective deflector 13 in the above-described embodiment and the above-described first to seventh modifications corresponds to a coil, and the electrode voltage distribution (voltage distribution) is Coil current distribution (current distribution). Therefore, the electrode in the embodiment described above and the first to seventh modifications described above can be read as a coil, and the electrode voltage distribution can be read as a coil current distribution.

(9)第9変形例
次に、第9変形例について説明する。
(9) Ninth Modification Next, a ninth modification will be described.

上述した荷電粒子ビーム偏向装置100aでは、第2の成形開口板7の開口が、矩形である場合について説明したが、第2の成形開口板7の開口の形状は、特に限定されず、所与の形状を有することができる。これにより、キャラクタープロジェクションを実施することができる。   In the charged particle beam deflection apparatus 100a described above, the case where the opening of the second shaped aperture plate 7 is rectangular has been described. However, the shape of the opening of the second shaped aperture plate 7 is not particularly limited, and is given. It can have the shape of Thereby, character projection can be implemented.

(10)第10変形例
次に、第10変形例について説明する。
(10) Tenth Modification Next, a tenth modification will be described.

上述した実施形態では、荷電粒子ビーム偏向装置100aを、図1に示すように、可変成形電子ビーム描画装置に用いた場合について説明したが、荷電粒子ビーム偏向装置100aを、スポット電子ビーム描画装置に用いてもよい。すなわち、図1に示す光学系101は第1の成形開口板3および第2の成形開口板7の像を材料10上に結ぶが、本変形例の光学系は、光源(クロスオーバー4a)の像を材料10上に結ぶ。すなわち、電子ビーム1を可変成形ビームではなく、スポットビームとする。   In the embodiment described above, the case where the charged particle beam deflection apparatus 100a is used in a variable shaped electron beam drawing apparatus as shown in FIG. 1 has been described. However, the charged particle beam deflection apparatus 100a is used as a spot electron beam drawing apparatus. It may be used. That is, the optical system 101 shown in FIG. 1 connects the images of the first molded aperture plate 3 and the second molded aperture plate 7 on the material 10, but the optical system of this modification is an optical source of the light source (crossover 4a). The image is tied onto the material 10. That is, the electron beam 1 is not a variable shaped beam but a spot beam.

(11)第11変形例
次に、第11変形例について説明する。
(11) Eleventh Modification Next, an eleventh modification will be described.

上述した実施形態では、可変成形電子ビーム描画装置100は、電子ビーム1を用いていたが、電子ビーム1のかわりに、イオンビームを用いてもよい。   In the embodiment described above, the variable shaped electron beam drawing apparatus 100 uses the electron beam 1, but an ion beam may be used instead of the electron beam 1.

なお、上述した実施形態は、一例であってこれらに限定されるわけではない。例えば、上述した実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。   The above-described embodiments are examples and are not limited to these. For example, it is possible to combine the above-described embodiment and each modification as appropriate.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1…電子ビーム(荷電粒子ビーム)、2…照射レンズ、3…第1の成形開口板、4…電子ビーム供給部、6…成形レンズ、7…第2の成形開口板、8…縮小レンズ、9…対物レンズ、12…成形偏向器、13,13’…対物偏向器、14,15…ブランカー、17…ブランキング開口板、18…ナイフエッジ、19…電流検出器(ファラデーカップ)、20…駆動アンプ、21…制御装置、22…記憶装置、30…材料ステージ、100…可変成形電子ビーム描画装置、100a…荷電粒子ビーム偏向装置、200…可変成形電子ビーム描画装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam (charged particle beam), 2 ... Irradiation lens, 3 ... 1st shaping | molding aperture plate, 4 ... Electron beam supply part, 6 ... Molding lens, 7 ... 2nd shaping | molding aperture plate, 8 ... Reduction lens, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Objective lens, 12 ... Molding deflector, 13, 13 '... Objective deflector, 14, 15 ... Blanker, 17 ... Blanking aperture plate, 18 ... Knife edge, 19 ... Current detector (Faraday cup), 20 ... Drive amplifier, 21 ... control device, 22 ... storage device, 30 ... material stage, 100 ... variable shaping electron beam drawing device, 100a ... charged particle beam deflection device, 200 ... variable shaping electron beam drawing device

Claims (11)

静電型または磁界型の多極子と、
前記多極子に、荷電粒子ビームを偏向させるための偏向信号を印加する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
n回非点収差(n=2,3,・・・,N、Nは3以上の整数)を打ち消すためのn回非点補正信号を、前記偏向信号に重畳し、
前記偏向信号の印加により偏向した荷電粒子ビームが入射する偏向座標毎に、前記n回非点補正信号の重畳により発生する2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、前記偏向信号に重畳する、荷電粒子ビーム偏向装置。
An electrostatic or magnetic multipole;
A controller for applying a deflection signal for deflecting a charged particle beam to the multipole;
Including
The controller is
n times astigmatism correction signal for canceling n times astigmatism (n = 2, 3,..., N, N is an integer of 3 or more) is superimposed on the deflection signal;
.., N-1 times astigmatism generated by superimposing the n times astigmatism correction signal for each deflection coordinate on which the charged particle beam deflected by application of the deflection signal is incident. A charged particle beam deflecting device that superimposes the astigmatism correction signal 2, 3, ..., n-1 times on the deflection signal.
請求項1において、
前記多極子の各極の位置を表す、前記多極子の中心軸周りの角度をθとし、
前記n回非点補正信号を構成する2成分をVnAおよびVnBとし、
前記VnAおよび前記VnBに関する前記多極子の各電極に対する電圧配分または前記多極子の各コイルに対する電流配分を表す分布関数をそれぞれfnA(θ)およびfnB(θ)としたときに、
前記制御部は、
前記VnAおよび前記VnBをパラメータとし、前記n回非点補正信号としてV(θ)=VnAnA(θ)+VnBnB(θ)を前記偏向信号に重畳して、前記VnAおよび前記VnBの値を前記偏向座標毎に決定し、該決定したVnAおよびVnBを代入した前記V(θ)を前記n回非点補正信号とする、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 1,
An angle around the central axis of the multipole representing the position of each pole of the multipole is θ,
Two components constituting the n-time astigmatism correction signal are V nA and V nB ,
When f nA (θ) and f nB (θ) are distribution functions representing the voltage distribution for each electrode of the multipole or the current distribution for each coil of the multipole with respect to V nA and V nB , respectively.
The controller is
Using V nA and V nB as parameters, V n (θ) = V nA f nA (θ) + V nB f nB (θ) is superimposed on the deflection signal as the n-time astigmatism correction signal, and the V A charged particle beam deflection apparatus, wherein values of nA and V nB are determined for each deflection coordinate, and V n (θ) into which the determined V nA and V nB are substituted is used as the n-time astigmatism correction signal.
請求項2において、
前記VnAに応じて発生する電位n次成分または磁位n次成分と、前記VnBに応じて発生する電位n次成分または磁位n次成分とは、互いに直交する、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 2,
A charged particle beam deflecting device in which a potential n-order component or magnetic potential n-order component generated according to V nA and a potential n-order component or magnetic potential n-order component generated according to V nB are orthogonal to each other .
請求項2または3において、
前記n回非点補正信号の重畳により発生する前記2、3、・・・、n−1回非点収差を打ち消すための前記2、3、・・・、n−1回非点補正信号を、m回非点補正信号(m=2,3,・・・,n−1)とし、
前記m回非点補正信号を構成する2成分をVmAおよびVmBとしたときに、
前記制御部は、
前記VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBの変化量の、前記ΔVnAに対する比ρmAnAおよびρmBnAと、
前記VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて発生する2、3、・・・、n−1回非点収差の各々を打ち消すための、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBの変化量の、前記ΔVnBに対する比ρmAnBおよびρmBnBとを、前記偏向座標毎に決定し、
該比ρmAnA、ρmBnA、ρmAnB、およびρmBnBと前記偏向座標毎の前記VnAおよび前記VnBとの積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBを算出し、
該積ρmAnAnA、ρmBnAnA、ρmAnBnB、およびρmBnBnBの和ρmAnAnA+ρmAnBnB、およびρmAnBnB+ρmBnBnBを、前記m回非点補正信号の前記2成分VmAおよびVmBとする、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 2 or 3,
The 2, 3, ..., n-1 astigmatism correction signals for canceling the 2, 3, ..., n-1 astigmatism generated by the superposition of the n times astigmatism correction signals. , M times astigmatism correction signal (m = 2, 3,..., N−1),
When the two components constituting the m-time astigmatism correction signal are V mA and V mB ,
The controller is
2,3 generated according to a predetermined variation [Delta] V nA of the V nA, ···, n-1 times for canceling each of the astigmatism, the two components V mA of the m-fold astigmatism correction signal And the ratio ρ mAnA and ρ mBnA of the amount of change in V mB to the ΔV nA ,
2,3 generated according to a predetermined variation [Delta] V nB of the V nB, ···, n-1 times for canceling each of the astigmatism, the two components V mA of the m-fold astigmatism correction signal And a ratio ρ mAnB and ρ mBnB of the change amount of V mB to the ΔV nB are determined for each deflection coordinate,
The ratio ρ mAnA, ρ mBnA, ρ mAnB , and [rho MBnB and the V nA and the product [rho MANA V nA of said V nB for each of the deflection coordinates, ρ mBnA V nA, ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V nB To calculate
Laminate ρ mAnA V nA, ρ mBnA V nA, ρ mAnB V nB, and ρ mBnB V sum of nB ρ mAnA V nA + ρ mAnB V nB, and ρ mAnB V nB + ρ mBnB V nB, wherein m times astigmatic correction A charged particle beam deflection apparatus that uses the two components V mA and V mB of the signal.
請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記制御部は、前記n回非点補正信号に関する前記多極子の各電極に対する電圧の配分または前記多極子の各コイルに対する電流の配分を、n=Nの場合を除き前記n回非点補正信号の重畳時に電位n+1、n+2、・・・、N次成分、または磁位n+1、n+2、・・・、N次成分の発生が抑制されるように行う、荷電粒子ビーム偏向装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The control unit distributes the voltage distribution to each electrode of the multipole element or the current distribution to each coil of the multipole element with respect to the n-th astigmatism correction signal, except for the case of n = N, the n-th astigmatism correction signal. , N-order components, or magnetic potentials n + 1, n + 2,..., N-order components are suppressed when they are superimposed.
請求項2ないし5のいずれか1項において、
前記制御部は、前記n回非点補正信号を決定した後に、歪収差を打ち消すための歪補正信号を決定する、荷電粒子ビーム装置。
In any one of Claims 2 thru | or 5,
The said control part is a charged particle beam apparatus which determines the distortion correction signal for negating a distortion aberration after determining the said n times astigmatism correction signal.
請求項6において、
前記歪補正信号のうち前記n回非点補正信号に応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分をΔV1AnおよびΔV1Bnとしたときに、
前記制御部は、
前記VnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnAおよびΔV1BnAと、
前記VnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための歪補正信号を構成する2成分ΔV1AnBおよびΔV1BnBと、を前記偏向座標毎に決定し、
前記歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBから、同じ方向の歪収差を補正する2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを算出し、
該2成分同士の和ΔV1AnA+ΔV1AnBおよびΔV1BnA+ΔV1BnBを、それぞれ、前記歪補正信号の2成分ΔV1AnおよびΔV1Bnとする、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 6,
When ΔV 1An and ΔV 1Bn are two components constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated in response to the n-th astigmatism correction signal among the distortion correction signals,
The controller is
Two components ΔV 1AnA and ΔV 1BnA constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to V nA ;
Two components ΔV 1AnB and ΔV 1BnB constituting a distortion correction signal for canceling distortion aberration generated according to V nB are determined for each deflection coordinate,
From the four components ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and ΔV 1BnB of the distortion correction signal, the sums ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of the two components that correct distortion aberration in the same direction are calculated,
A charged particle beam deflecting device in which the sums ΔV 1AnA + ΔV 1AnB and ΔV 1BnA + ΔV 1BnB of the two components are used as the two components ΔV 1An and ΔV 1Bn of the distortion correction signal, respectively.
請求項7において、
前記制御部は、
前記偏向座標の可変範囲を偏向フィールドとし、
前記VnAの所定の変化量ΔVnAに応じて生じる歪収差を打ち消すための、前記歪補正信号の2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、前記ΔVnAに対する比ρ1AnAおよびρ1BnAと、
前記VnBの所定の変化量ΔVnBに応じて生じる歪収差を打ち消すための、前記歪補正信号の前記2成分ΔV1AおよびΔV1Bの変化量の、ΔVnBに対する比ρ1AnBおよびρ1BnBとを、
前記偏向フィールドに含まれる所定のn(n+1)/2点以上の偏向座標点にて測定し、
測定された前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を補間することで、前記VnAおよび前記VnBの値が割り振られた各偏向座標における前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値を決定し、
前記比ρ1AnA、ρ1BnA、ρ1AnB、およびρ1BnBの値と、前記VnAおよび前記VnBの値との積ρ1AnAnA、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを算出し、
該積ρ1AnAnA、ρ1BnAnA、ρ1AnBnB、およびρ1BnBnBを、それぞれ、前記歪補正信号の4成分ΔV1AnA、ΔV1BnA、ΔV1AnB、およびΔV1BnBとする、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 7,
The controller is
The variable range of the deflection coordinates is a deflection field,
For canceling the distortion aberration generated in accordance with a predetermined change amount [Delta] V nA of the V nA, the change amount of the two components [Delta] V 1A and [Delta] V 1B of the distortion correction signal, and the ratio [rho 1AnA and [rho 1BnA for the [Delta] V nA,
For canceling the distortion aberration generated in accordance with a predetermined change amount [Delta] V nB of the V nB, the change amount of the two components [Delta] V 1A and [Delta] V 1B of the distortion correction signal, and a ratio [rho 1AnB and [rho 1BnB for [Delta] V nB ,
Measured at deflection coordinate points of predetermined n (n + 1) / 2 points or more included in the deflection field,
By interpolating the measured values of the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , ρ 1AnB , and ρ 1BnB , the ratios ρ 1AnA , ρ 1BnA , in each deflection coordinate to which the values of V nA and V nB are allocated, determine the values of ρ 1AnB , and ρ 1BnB ,
The ratio ρ 1AnA, ρ 1BnA, ρ 1AnB , and [rho value of 1BnB, the V nA and the product ρ 1AnA V nA between the value of the V nB, ρ 1BnA V nA, ρ 1AnB V nB, and ρ 1BnB V nB To calculate
The products ρ 1AnA V nA , ρ 1BnA V nA , ρ 1AnB V nB , and ρ 1BnB V nB are the four components ΔV 1AnA , ΔV 1BnA , ΔV 1AnB , and ΔV 1B of the distortion correction signal, respectively. Beam deflection device.
請求項8において、
前記制御部は、
前記偏向フィールドを複数の区画に分割し、各前記区画に、前記区画を代表する点の座
標に対する前記n回非点補正信号およびn回非点補正に伴い発生する歪収差に対する歪補正信号を割り当て、
各前記区画の座標および大きさを、前記n回非点補正信号および前記歪補正信号に共通とする、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 8,
The controller is
The deflection field is divided into a plurality of sections, and the n-th astigmatism correction signal for the coordinates of the point representing the section and a distortion correction signal for distortion aberration generated by the n-th astigmatism correction are assigned to each section. ,
A charged particle beam deflection apparatus in which the coordinates and size of each section are common to the n-time astigmatism correction signal and the distortion correction signal.
請求項1ないし9のいずれか1項において、
前記制御部は、N、N−1、・・・、2回非点補正信号の順に前記N、N−1、・・・、2回非点補正信号を決定する、荷電粒子ビーム偏向装置。
In any one of Claims 1 thru | or 9,
The control unit determines the N, N-1,..., Twice astigmatism correction signals in the order of N, N-1,.
請求項10において、
前記制御部は、前記N、N−1、・・・、2回非点補正信号を構成する成分の値の決定を、該値が収束するまで繰り返す、荷電粒子ビーム偏向装置。
In claim 10,
The charged particle beam deflection apparatus, wherein the control unit repeats the determination of the values of the components constituting the N, N-1,..., Twice astigmatism correction signals until the values converge.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019212614A (en) * 2018-06-07 2019-12-12 株式会社ニューフレアテクノロジー Deflector for multiple electron beams and multiple-beam image acquiring apparatus
JP2021022479A (en) * 2019-07-26 2021-02-18 日本電子株式会社 Charged particle beam device
WO2023188294A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 株式会社日立ハイテク Charged particle beam device
JP7357741B2 (en) 2017-11-02 2023-10-06 日本電子株式会社 Evaluation method and charged particle beam device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147856A (en) * 1981-03-06 1982-09-11 Koichi Kanetani Deflecting device of automatic astigmation compensation type
JPS62273720A (en) * 1986-05-22 1987-11-27 Toshiba Corp Charged particle beam lithography equipment
JP2000077291A (en) * 1998-09-02 2000-03-14 Toshiba Corp Charged beam writing apparatus and method of correcting astigmatism of charged beam
JP2002042707A (en) * 2000-07-25 2002-02-08 Jeol Ltd Astigmatism correction device
JP2010114068A (en) * 2008-10-06 2010-05-20 Jeol Ltd Chromatic aberration corrector and its correction method of charged particle beam device
JP2010212582A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Nuflare Technology Inc Charged particle beam lithography device, charged particle beam lithography method, and method of correcting astigmatism of charged particle beam
JP2011243409A (en) * 2010-05-18 2011-12-01 Jeol Ltd Device and method for correcting spherical aberration

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147856A (en) * 1981-03-06 1982-09-11 Koichi Kanetani Deflecting device of automatic astigmation compensation type
JPS62273720A (en) * 1986-05-22 1987-11-27 Toshiba Corp Charged particle beam lithography equipment
JP2000077291A (en) * 1998-09-02 2000-03-14 Toshiba Corp Charged beam writing apparatus and method of correcting astigmatism of charged beam
JP2002042707A (en) * 2000-07-25 2002-02-08 Jeol Ltd Astigmatism correction device
JP2010114068A (en) * 2008-10-06 2010-05-20 Jeol Ltd Chromatic aberration corrector and its correction method of charged particle beam device
JP2010212582A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Nuflare Technology Inc Charged particle beam lithography device, charged particle beam lithography method, and method of correcting astigmatism of charged particle beam
JP2011243409A (en) * 2010-05-18 2011-12-01 Jeol Ltd Device and method for correcting spherical aberration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6016032570; Shinobu Uno et al.: '"Aberration correction and its automatic control in scanning electron microscopes"' Optik vol.116, 2005, pp.438-448 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7357741B2 (en) 2017-11-02 2023-10-06 日本電子株式会社 Evaluation method and charged particle beam device
JP2019212614A (en) * 2018-06-07 2019-12-12 株式会社ニューフレアテクノロジー Deflector for multiple electron beams and multiple-beam image acquiring apparatus
JP7201523B2 (en) 2018-06-07 2023-01-10 株式会社ニューフレアテクノロジー Multi-electron beam deflector and multi-beam image acquisition device
JP2021022479A (en) * 2019-07-26 2021-02-18 日本電子株式会社 Charged particle beam device
JP7200062B2 (en) 2019-07-26 2023-01-06 日本電子株式会社 Charged particle beam device
WO2023188294A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 株式会社日立ハイテク Charged particle beam device

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