JP4512601B2 - 電子ビーム検出器および電子ビーム電流計測方法 - Google Patents
電子ビーム検出器および電子ビーム電流計測方法 Download PDFInfo
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Description
図1は本発明の実施の形態1による電子ビーム描画装置の要部を示す構成図、図2は本実施の形態1による電子ビーム描画装置において、計測回路に積分器を用いて、電子ビーム検出素子に半導体ダイオードを用いた場合の一例を示す構成図、図3はビーム電流計測におけるタイミングを示す図、図4は電子ビーム検出素子と蓄積部とスイッチとを内部に組み込んだ電子ビーム検出器を示す構成図、図5は真空電流導入端子(ハーメコネクタ)の配置を示す図である。
Qmax=50(pF)×0.5(V)=25(pC)
である。
電荷量Q=ビーム電流量i×検出素子増倍率G×Σビームオン時間TON
である。
G=α・Ei/3.6
で表される。αはエネルギー伝達係数であり、素子の反射係数や表面から空乏層までの深さ、電子の侵入深さによる。電子の入射エネルギーが50keVで、空乏層までの深さが約0.25μmだとすると、半導体ダイオードの増倍率は約12000倍程度となる。描画装置では、このような増幅作用のある素子を用いる場合、ファラデーカップなどの検出方式と出力電流を比較し、絶対校正を行い、正確な増倍率を計測している。
25(pC)≧i×12000×ΣTON
の条件を満たすものである。例えば、ビーム電流が1nA程度である場合、ビーム照射時間ΣTONは、2μs程度となる。
図6は、本発明の実施の形態2によるマルチ電子ビーム描画装置の要部を示す構成図、図7は本実施の形態2によるマルチ電子ビーム描画装置において、電子ビーム検出器の構成を示す図である。
101,500 真空カラム
102,502,700 電子ビーム
103,501 電子銃
104,513 試料
105 ブランキング電極
106 ブランキングアパーチャ
107 パルスビーム
108,515 ステージ
109 電子ビーム検出素子
110,403,527 スイッチ
111a〜111f 真空電流導入端子
112 制御系
113 制御用計算機
114 データ制御系、
115 ブランキング制御部
116 信号処理部
117 データ制御部
118 補正演算部
119 メモリ
120 タイミング制御部
121 計測回路
122 サンプル/ホールド回路(S/H)
123 A/D変換器(ADC)
124,528 検出信号用伝送経路
125,529 制御信号用伝送経路
126 レンズ
127 偏向器
200 積分器
201 リセットスイッチ
202 オペアンプ
203 コンデンサ
204 バイアス電源
205 アース
206,404 半導体ダイオード
400 電子ビーム検出器
401 検出素子
402 蓄積部
405 トランジスタ
406 半導体
600,603 真空電流導入端子板
503 コンデンサーレンズ
504 アパーチャアレイ
505 レンズアレイ
506 複数の電子ビーム
507 ブランキング電極アレイ
508 ブランキング絞り
509 第1投影レンズ
510 主偏向器
511 第2投影レンズ
512 副偏向器
514 電子ビーム検出素子アレイ
520 フォーカス制御回路
521 照射量制御回路
522 レンズ制御回路
523 偏向制御回路
524 信号処理回路
525 ステージ制御回路
526 CPU
701 半導体ダイオードアレイ
702 遮蔽板
Claims (2)
- 真空カラム内に配置され、複数の電子ビームからなるマルチビームの電流検出に用いられる電子ビーム検出器であって、
複数の半導体ダイオードが所定領域内に配列されて構成され、前記マルチビームを検出する半導体ダイオードアレイと、
前記半導体ダイオードアレイ上に形成され、前記半導体ダイオードアレイ上におけるマルチビーム照射位置に設けられた開口を有する遮蔽板と、
前記半導体ダイオードアレイの出力信号を前記電子ビーム検出器外に設けられた計測装置へ伝送するための伝送経路と、
前記伝送経路上に設けられ、前記半導体ダイオードアレイからの複数の出力信号を遮断するスイッチとを有し、
前記スイッチは、
前記マルチビームが前記半導体ダイオードアレイ上に照射されている間は前記半導体ダイオードアレイと前記計測装置の導通を遮断し、前記マルチビームの照射終了後、前記半導体ダイオードアレイと前記計測装置とを接続し、前記半導体ダイオードアレイを構成する複数の半導体ダイオードアレイに蓄積された電荷を前記計測装置に伝送することを特徴とする電子ビーム検出器。 - 複数の電子ビームを発生するマルチビーム発生手段と、前記複数の電子ビームを個別にオン/オフするブランキング手段と、前記複数の電子ビームの電子ビーム電流を同時に検出する複数の電子ビーム検出素子からなる電子ビーム検出素子アレイと、前記電子ビーム検出素子アレイの複数の検出信号を同時に計測する複数の計測回路とを用いて、前記複数の電子ビームを前記電子ビーム検出素子アレイに照射して計測を行う電子ビーム電流計測方法であって、
前記電子ビーム検出素子アレイ内の前記複数の電子ビーム検出素子で検出した電流を電荷として蓄積する複数の蓄積部と、前記複数の計測回路との間に設けられた複数のスイッチにより、前記複数の蓄積部と前記複数の計測回路とを電気的に遮断すると同時に、または遮断した後に、前記複数の電子ビームを照射し、
前記複数の電子ビーム検出素子で検出した電流を電荷として前記複数の蓄積部のそれぞれに蓄積し、
特定のビーム照射時間が経過した後に、前記複数のスイッチにより前記蓄積部と前記計測回路とを複数個同時に接続し、
前記複数の蓄積部に蓄積した電荷量から前記複数の電子ビームの各々の電子ビーム電流量を算出することを特徴とする電子ビーム電流計測方法。
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