JP7299206B2 - Electron Beam Irradiation Area Adjustment Method and Adjustment System, Electron Beam Irradiation Area Correction Method, and Electron Beam Irradiation Device - Google Patents

Electron Beam Irradiation Area Adjustment Method and Adjustment System, Electron Beam Irradiation Area Correction Method, and Electron Beam Irradiation Device Download PDF

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本発明は、電子ビームの照射エリア調整方法および同調整システム、電子ビームの照射領域補正方法、ならびに、電子ビーム照射装置に関する。 The present invention relates to an electron beam irradiation area adjustment method and adjustment system, an electron beam irradiation area correction method, and an electron beam irradiation apparatus.

電子ビーム照射装置は、例えば半導体デバイスの製造工程において、マスクに電子ビームを照射し、これによってマスクのエッチング耐性を向上させるものである。 2. Description of the Related Art An electron beam irradiation apparatus irradiates a mask with an electron beam in, for example, a semiconductor device manufacturing process, thereby improving the etching resistance of the mask.

特開2016-27604号公報JP 2016-27604 A

本発明の課題は、性能がよい電子ビーム照射装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electron beam irradiation apparatus with good performance.

本発明の一態様によれば、電子ビームを偏向器で偏向させて照射対象に照射する電子ビーム照射装置における電子ビームの照射エリアを調整する方法であって、電子ビーム照射レシピに基づいて前記偏向器を制御することにより、照射された電子ビームに対応した電流を検出する調整プレートに対して照射位置を変えながら電子ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、前記調整プレートから検出される電流を取得する電流取得ステップと、取得された電流値に対応する画像データを形成する画像形成ステップと、形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かの判定を行う判定ステップと、照射エリアが不適切と判定された場合に、前記電子ビーム照射レシピを更新するレシピ更新ステップと、を備える電子ビームの照射エリア調整方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting an irradiation area of an electron beam in an electron beam irradiation apparatus that irradiates an irradiation target with an electron beam deflected by a deflector, wherein the deflection is performed based on an electron beam irradiation recipe. an electron beam irradiation step of irradiating the electron beam while changing the irradiation position on an adjustment plate that detects the current corresponding to the irradiated electron beam by controlling the device, and acquiring the current detected from the adjustment plate. an image forming step of forming image data corresponding to the obtained current value; and a determining step of determining whether or not the irradiation area of the electron beam is appropriate based on the formed image data. and a recipe update step of updating the electron beam irradiation recipe when the irradiation area is determined to be inappropriate.

電子ビーム照射装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically a schematic structure of an electron beam irradiation apparatus. センサユニット116の模式的断面図。4 is a schematic cross-sectional view of the sensor unit 116; FIG. パーティクルキャッチャ11Bの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the particle catcher 11B. アパーチャ126の役割を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining the role of an aperture 126; 電子ビームをXY方向に偏向させる制御の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of control for deflecting an electron beam in XY directions; 電子ビームをXY方向に偏向させる制御の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of control for deflecting an electron beam in XY directions; 電子ビーム照射装置における照射エリア調整システム200の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of an irradiation area adjustment system 200 in an electron beam irradiation apparatus; FIG. 調整プレート21を模式的に示す上面図。FIG. 2 is a top view schematically showing an adjustment plate 21; 調整プレート21に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing an irradiation area of an electron beam with respect to an adjustment plate 21; 調整プレート21に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing an irradiation area of an electron beam with respect to an adjustment plate 21; 照射エリアの調整手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a procedure for adjusting an irradiation area; 電極2115に印加される電圧の時間変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in the voltage applied to the electrode 2115; 図2CAにおける照射エリアと時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship of the irradiation area and time in FIG. 2CA. 図2CBにおける照射エリアと時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between an irradiation area and time in FIG. 2CB. 取得される電流値の時間変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in acquired current values; 取得される電流値の時間変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in acquired current values; 図2GAに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。The figure which shows the image data formed corresponding to the electric current value shown in FIG. 2GA. 図2GAに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。The figure which shows the image data formed corresponding to the electric current value shown in FIG. 2GA. 電極2115に印加される、調整後の電圧の時間変化を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the time change of the voltage applied to the electrode 2115 after adjustment. 電子ビームの照射領域200,200’を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing irradiation regions 200 and 200' of electron beams. 、図3Aの照射領域200を得るために偏向器115における電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)を模式的に示す図。3B schematically shows voltages Vv(t) and Vh(t) respectively applied to electrodes V and H in a deflector 115 to obtain the illuminated area 200 of FIG. 3A; FIG. 照射領域200’の水平方向歪みを補正するために電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)+kVv(t)を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing voltages Vv(t) and Vh(t)+kVv(t) applied to electrodes V and H, respectively, for correcting horizontal distortion of the irradiation area 200'. 電子ビームの照射領域200,200’’を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing irradiation regions 200 and 200″ of electron beams. 照射領域200’’の垂直方向歪みを補正するために電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t)+kVh(t),Vh(t)を模式的に示す図。FIG. 4 is a diagram schematically showing voltages Vv(t)+kVh(t), Vh(t) applied to electrodes V, H, respectively, in order to correct the vertical distortion of the irradiation region 200″. 電子ビームの照射領域41を模式的に示す図。The figure which shows typically the irradiation area|region 41 of an electron beam. 図4Aの照射領域41を得るために偏向器115における電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。FIG. 4B is a diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to electrodes H and V in a deflector 115 to obtain the irradiation area 41 of FIG. 4A; 電子ビームの照射領域42を模式的に示す図。The figure which shows typically the irradiation area|region 42 of an electron beam. 図4Cの照射領域42の点4P1から点4P2までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。FIG. 4D is a diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) applied to electrodes H and V of a deflector 115 from point 4P1 to point 4P2 in the irradiation region 42 of FIG. 4C, respectively; 図4Cの照射領域42の点4P2から点4P3までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。FIG. 4D is a diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) applied to electrodes H and V of the deflector 115 from point 4P2 to point 4P3 in the irradiation region 42 of FIG. 4C, respectively; 本実施形態に係る電子ビーム位置検出システム500の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam position detection system 500 according to this embodiment; FIG. 本実施形態に係る測定ユニット127の上面図である。It is a top view of the measurement unit 127 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る測定ユニット127のプレート52を除去した場合の上面図である。FIG. 4 is a top view of the measurement unit 127 according to the present embodiment when the plate 52 is removed; 図5BにおけるAA断面を示す概略断面図である。FIG. 5C is a schematic cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 5B; プレート52における貫通孔の配置の一例を示す図である。5 is a diagram showing an example of arrangement of through holes in a plate 52; FIG. プレート52の右上の領域の中心に、電子ビームの位置を合わせる処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flow chart showing an example of processing for aligning the position of the electron beam with the center of the upper right region of the plate 52. FIG. 電子ビーム照射装置の印加ピンに係る構成を拡大して示す概略図。Schematic which expands and shows the structure which concerns on the application pin of an electron beam irradiation apparatus. 電位制御部の配線を示す概略図。Schematic diagram showing wiring of a potential control unit. 電子ビーム照射装置の動作の一例を示すフローチャート。4 is a flow chart showing an example of the operation of the electron beam irradiation device; ロボットハンドのティーチングに係る構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a configuration related to teaching of a robot hand; 図6Dに示す構成のA-A線に沿った断面を示す図。FIG. 6C is a cross-sectional view of the configuration shown in FIG. 6D along line AA; ティーチングプレートの平面図。The top view of a teaching plate. 従来の連結配管の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the conventional connection piping. 本実施形態による連結器具の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the connection instrument by this embodiment. 図7Bに示す連結器具の第1フランジ部材の平面図。7B is a plan view of the first flange member of the coupling device shown in FIG. 7B; FIG. 図7Cに示す第1フランジ部材のA-A線に沿った断面を示す図。FIG. 7D is a view showing a cross section of the first flange member shown in FIG. 7C along line AA; 図7Bに示す連結器具の第2フランジ部材の平面図。7C is a plan view of the second flange member of the coupling device shown in FIG. 7B; FIG. 図7Eに示す第2フランジ部材のB-B線に沿った断面を示す図。FIG. 7E is a view showing a cross section of the second flange member shown in FIG. 7E along line BB; 図7Bに示す連結器具を用いてフランジサイズの異なる配管を連結する方法の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the method of connecting pipes with different flange sizes using the connection tool shown to FIG. 7B. 本実施形態に係る電子ビーム発生装置112の断面図。Sectional drawing of the electron beam generator 112 which concerns on this embodiment. 光電面82を下方から見た図。FIG. 3 is a view of the photocathode 82 viewed from below; 絶縁層83を下方から見た図。The figure which looked at the insulating layer 83 from the downward direction. 電極アレイ84を下方から見た図。The figure which looked at the electrode array 84 from the downward direction. 絞り86を下方から見た図。The figure which looked at the aperture_diaphragm|restriction 86 from the downward direction. 各電極840に印加された電圧が-1.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -1.00V. 各電極840に印加された電圧が-0.50Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -0.50V. 各電極840に印加された電圧が-0.13Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -0.13V. 各電極840に印加された電圧が0.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is 0.00V. 各電極840に印加された電圧が+2.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is +2.00V. 隣接する電極840a~840cに印加された電圧がそれぞれ-0.50V,-0.13V,-0.50Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltages applied to adjacent electrodes 840a-840c are -0.50V, -0.13V and -0.50V, respectively. 図8Aの変形例に係る電子ビーム発生装置112’の断面図。FIG. 8B is a cross-sectional view of an electron beam generator 112' according to a modification of FIG. 8A; 光電面82を下方から見た図。FIG. 3 is a view of the photocathode 82 viewed from below; 電極840のバリエーションを示す図。8A and 8B are diagrams showing variations of the electrode 840; 電極840のバリエーションを示す図。8A and 8B are diagrams showing variations of the electrode 840; 電極840のバリエーションを示す図。8A and 8B are diagrams showing variations of the electrode 840; 電極840のバリエーションを示す図。8A and 8B are diagrams showing variations of the electrode 840;

まずは電子ビーム照射装置の基本的な構成を説明する。 First, the basic configuration of the electron beam irradiation apparatus will be described.

図1Aは、電子ビーム照射装置の概略構成を模式的に示す図である。この電子ビーム照射装置の処理対象である試料Wは、NIL(Nano Imprint Lithography)用マスク、フォトマスク、EUV(Extreme Ultraviolet Lithography)マスクなどであり、特に100
nm以下とりわけ20nm以下の微細パターン作製に用いるマスクの処理に好適である。また、試料Wは、Si,GaAsなどの半導体ウエハであってもよい。
FIG. 1A is a diagram schematically showing the schematic configuration of an electron beam irradiation apparatus. A sample W to be processed by this electron beam irradiation apparatus is a NIL (Nano Imprint Lithography) mask, a photomask, an EUV (Extreme Ultraviolet Lithography) mask, or the like.
It is suitable for processing a mask used for fabricating a fine pattern of 20 nm or less, especially 20 nm or less. Also, the sample W may be a semiconductor wafer of Si, GaAs, or the like.

電子ビーム照射装置は、コラム部11と、その下方に設けられたメインチャンバ部12と、制御部13とを備えている。 The electron beam irradiation apparatus includes a column section 11 , a main chamber section 12 provided therebelow, and a control section 13 .

コラム部11は、鉛直方向に延びる円筒状の真空管111と、電子ビーム発生装置112と、アパーチャ113と、レンズ114と、偏向器115と、センサユニット116と、ゲートバルブ117と、ターボ分子ポンプ118と、ゲートバルブ11Aと、パーティクルキャッチャ11Bとを有する。 The column section 11 includes a vertically extending cylindrical vacuum tube 111 , an electron beam generator 112 , an aperture 113 , a lens 114 , a deflector 115 , a sensor unit 116 , a gate valve 117 and a turbomolecular pump 118 . , a gate valve 11A, and a particle catcher 11B.

電子ビーム発生装置112は真空管111の上部に設けられており、下方に向かって電子ビームを照射する。電子ビーム発生装置112の構成例を第7の実施形態で説明する。アパーチャ113は電子ビーム発生装置112の下方に設けられ、中央に形成された直径が2mm以下の開口を電子ビームが通過する。偏向器115はレンズ114の下方に設けられ、電子ビームを偏向させることができる。なお、レンズ114は、真空管111内に配置された静電レンズであってもよいし、真空管111外に配置された磁場レンズであってもよい。また、偏向器115は、真空管111内に配置された静電偏向器であってもよいし、真空管111外に配置された磁場偏向器であってもよい。 An electron beam generator 112 is provided above the vacuum tube 111 and emits an electron beam downward. A configuration example of the electron beam generator 112 will be described in the seventh embodiment. The aperture 113 is provided below the electron beam generator 112, and the electron beam passes through an opening having a diameter of 2 mm or less formed in the center. A deflector 115 is provided below the lens 114 and can deflect the electron beam. The lens 114 may be an electrostatic lens arranged inside the vacuum tube 111 or a magnetic lens arranged outside the vacuum tube 111 . Also, the deflector 115 may be an electrostatic deflector arranged inside the vacuum tube 111 or a magnetic deflector arranged outside the vacuum tube 111 .

真空管111は電子ビーム発生装置112とアパーチャ113との間で水平方向に分岐した中間排気ライン111aを有しており、中間排気ライン111a上に、センサユニット116、ゲートバルブ117およびターボ分子ポンプ118が順に設けられている。 The vacuum tube 111 has a horizontally branched intermediate exhaust line 111a between the electron beam generator 112 and the aperture 113. A sensor unit 116, a gate valve 117 and a turbomolecular pump 118 are mounted on the intermediate exhaust line 111a. are set in order.

このような構成により真空管111内を差動排気でき、電子ビーム発生装置112近傍の圧力をメインチャンバ部12内の圧力より低くできる。なお、アパーチャ113に加え、その下に小径管(不図示)を設けてコンダクタンスを調整することにより差動排気の効果を向上させてもよい。 With such a configuration, the inside of the vacuum tube 111 can be differentially pumped, and the pressure in the vicinity of the electron beam generator 112 can be made lower than the pressure inside the main chamber section 12 . In addition to the aperture 113, a small-diameter tube (not shown) may be provided below the aperture 113 to adjust the conductance to improve the effect of differential pumping.

図1Bは、センサユニット116の模式的断面図である。電子ビーム照射装置を小型化するため、中間排気ライン111aから放射状に複数のポート111bが延びており、各ポート111bに圧力モニタ116a、N導入部116b、大気圧センサ116cなどが配置されている。上記圧力モニタ116aは真空管111内の圧力をモニタし、電子ビーム発生装置112の劣化状態を監視したり、交換時期を判断したりする。 FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the sensor unit 116. FIG. In order to reduce the size of the electron beam irradiation apparatus, a plurality of ports 111b radially extend from the intermediate exhaust line 111a, and each port 111b is provided with a pressure monitor 116a, an N 2 introduction portion 116b, an atmospheric pressure sensor 116c, and the like. . The pressure monitor 116a monitors the pressure inside the vacuum tube 111, monitors the deterioration state of the electron beam generator 112, and determines the timing of replacement.

各ポート111bの直径dは中間排気ライン111aの中心部の直径Dの1/3以上とする(d/D≧1/3)のが望ましい。ポート111bの直径dが小さすぎると圧力モニタ116aが真空管111内の圧力を正確にモニタできないためである。 It is desirable that the diameter d of each port 111b be 1/3 or more of the diameter D of the central portion of the intermediate exhaust line 111a (d/D≧1/3). This is because the pressure monitor 116a cannot accurately monitor the pressure in the vacuum tube 111 if the diameter d of the port 111b is too small.

図1Aに戻り、ゲートバルブ11Aは真空管111内であってアパーチャ113とメインチャンバ部12との間に開閉可能に設けられる。ゲートバルブ11Aを設けることで、メインチャンバ部12と真空管111内との真空状態を切り分けることができる。 Returning to FIG. 1A, the gate valve 11A is provided in the vacuum tube 111 between the aperture 113 and the main chamber section 12 so as to be openable and closable. By providing the gate valve 11</b>A, it is possible to separate the vacuum state between the main chamber section 12 and the vacuum tube 111 .

パーティクルキャッチャ11Bは真空管111内であってゲートバルブ11Aとメインチャンバ部12との間に挿脱可能に設けられ、ゲートバルブ11Aの作動時などに発生するパーティクルがメインチャンバ部12内に落下するのを防止する。 The particle catcher 11B is detachably provided between the gate valve 11A and the main chamber portion 12 within the vacuum tube 111, and prevents particles generated when the gate valve 11A is operated or the like from falling into the main chamber portion 12. to prevent

図1Cは、パーティクルキャッチャ11Bの構成例を示す図である。パーティクルキャッチャ11Bは、ベース部材11Baと、ベース部材11Baの上に設けられた吸着材11Bbとで構成されている。吸着材11BbはSiOゲルなどであり、真空管111内を落下するパーティクルを吸着する。パーティクルキャッチャ11Bを設けることにより、真空管111内を落下するパーティクルがメインチャンバ部12内に配置された試料Wの表面に落ちるのを防ぐことができる。 FIG. 1C is a diagram showing a configuration example of the particle catcher 11B. The particle catcher 11B is composed of a base member 11Ba and an adsorbent 11Bb provided on the base member 11Ba. The adsorbent 11Bb is SiO 2 gel or the like, and adsorbs particles falling inside the vacuum tube 111 . By providing the particle catcher 11</b>B, it is possible to prevent particles falling inside the vacuum tube 111 from falling on the surface of the sample W placed inside the main chamber section 12 .

図1Aに戻り、パーティクルキャッチャ11Bは、真空管111内における電子ビームの光軸上に出し入れ可能とされている。 Returning to FIG. 1A, the particle catcher 11B can move in and out of the vacuum tube 111 on the optical axis of the electron beam.

メインチャンバ部12は、真空チャンバであるメインチャンバ121と、ゲートバルブ122と、ターボ分子ポンプ123と、ステージ124と、印加ピン125と、アパーチャ126と、測定ユニット127とを有する。 The main chamber section 12 has a main chamber 121 which is a vacuum chamber, a gate valve 122 , a turbomolecular pump 123 , a stage 124 , an application pin 125 , an aperture 126 and a measurement unit 127 .

メインチャンバ121の側面に、試料Wを搬入出するためのゲートバルブ122が開閉可能に設けられる。また、メインチャンバ121の底面に、メインチャンバ121内を真空排気するためのターボ分子ポンプ123が設けられる。
ステージ124はメインチャンバ121内に設けられ、試料Wが載置される。
A gate valve 122 for loading and unloading the sample W is provided on the side surface of the main chamber 121 so as to be openable and closable. A turbo-molecular pump 123 for evacuating the interior of the main chamber 121 is provided on the bottom surface of the main chamber 121 .
A stage 124 is provided in the main chamber 121 and a sample W is placed thereon.

印加ピン125の構成例は後述する第5の実施形態で説明するが、図6Bのピン部材671,672間の導通をみるものである。電子ビーム発生装置112の電位(例えば-0.2kV~-5kV)と試料Wの電位との差に応じて照射エネルギーが定まるが、試料Wの電位がフローティングであると照射エネルギーが不安定となってしまう。そのため、印加ピン125を設けて試料Wに一定電位を印加する。 A configuration example of the application pin 125 will be described in a fifth embodiment, which will be described later. The irradiation energy is determined according to the difference between the potential of the electron beam generator 112 (eg, −0.2 kV to −5 kV) and the potential of the sample W, but if the potential of the sample W is floating, the irradiation energy becomes unstable. end up Therefore, a constant potential is applied to the sample W by providing an application pin 125 .

アパーチャ126はメインチャンバ121内であってステージ124の上方に設けられる。アパーチャ126には開口126aが設けられており、電子ビームの形状や、試料Wにおけるどの領域に電子ビームを照射するかを規定する。 Aperture 126 is provided within main chamber 121 and above stage 124 . The aperture 126 is provided with an opening 126a, which defines the shape of the electron beam and which region of the sample W is irradiated with the electron beam.

図1Dは、アパーチャ126の役割を説明する図であり、上図は電子ビーム照射装置を側面から見た模式図、下図は試料Wおよびスキャンされる電子ビームを上から見た模式図
である。偏向器115は、電子ビーム発生装置112からの電子ビームが試料W上をスキャンするよう、電子ビームを偏向する。このとき、スキャンの折り返し点では電子ビームが均一とならないことがある。そのため、折り返し点に相当する電子ビームをアパーチャ126で遮蔽することで、試料Wに均一な電子ビームを照射できる。
FIG. 1D is a diagram for explaining the role of the aperture 126. The upper diagram is a schematic side view of the electron beam irradiation device, and the lower diagram is a top view of the sample W and the electron beam to be scanned. The deflector 115 deflects the electron beam so that the electron beam from the electron beam generator 112 scans the sample W. FIG. At this time, the electron beam may not be uniform at the turnaround point of the scan. Therefore, by shielding the electron beam corresponding to the turning point with the aperture 126, the sample W can be uniformly irradiated with the electron beam.

ここで、アパーチャ126と試料W表面との距離をLcとし、開口126aの端部とアパーチャ126の端部との距離をLpとすると、Lp/Lc≧1.5であるのが望ましい。つまり、アパーチャ126の下面と試料W表面との間の空間のアスペクト比を1.5以上とするのが望ましい。このように設計することで試料W表面から反射した電子が何度か反射して外周部に飛んでいくため、ノイズの影響を低減できる。 Here, when the distance between the aperture 126 and the surface of the sample W is Lc, and the distance between the edge of the aperture 126a and the edge of the aperture 126 is Lp, it is desirable that Lp/Lc≧1.5. That is, it is desirable to set the aspect ratio of the space between the lower surface of the aperture 126 and the surface of the sample W to 1.5 or more. By designing in this way, electrons reflected from the surface of the sample W are reflected several times and fly to the outer peripheral portion, so that the influence of noise can be reduced.

図1Aに戻り、測定ユニット127は電子ビームの測定を行うものであり、メインチャンバ121内であってステージ124の下方に設けられる。測定ユニット127の詳細は第4の実施形態で説明する。 Returning to FIG. 1A, the measurement unit 127 performs electron beam measurement and is provided inside the main chamber 121 and below the stage 124 . Details of the measurement unit 127 will be described in the fourth embodiment.

制御部13は、全体制御部131と、電子ビーム制御部132と、周辺制御部133と、ブロックマニュホールド134とを有する。 The controller 13 has a general controller 131 , an electron beam controller 132 , a peripheral controller 133 and a block manifold 134 .

全体制御部131は、電子ビーム制御部132、周辺制御部133およびブロックマニュホールド134を含む電子ビーム照射装置全体の動作を制御する。全体制御部131はプロセッサやメモリから構成され得る。メモリには、プロセッサによって実行される種々のプログラムが予め記憶されていてもよいし、後から追加的に記憶できる(あるいはアップデートできる)ようになっていてもよい。 The general control section 131 controls the operation of the entire electron beam irradiation apparatus including the electron beam control section 132 , the peripheral control section 133 and the block manifold 134 . The overall control unit 131 can be configured with a processor and memory. Various programs to be executed by the processor may be pre-stored in the memory, or may be additionally stored (or updated) later.

電子ビーム制御部132は電子ビーム発生装置112や偏向器115を制御することにより、電子ビームの照射や偏向を制御する。制御例を第1~第3の実施形態で説明する。
周辺制御部133はターボ分子ポンプ118,123やドライポンプ119などを制御する。
ブロックマニュホールド134はゲートバルブ117,11A,122の開閉制御(空気圧制御)を行う。
The electron beam controller 132 controls irradiation and deflection of the electron beam by controlling the electron beam generator 112 and the deflector 115 . Control examples will be described in the first to third embodiments.
A peripheral control unit 133 controls the turbomolecular pumps 118 and 123, the dry pump 119, and the like.
A block manifold 134 performs opening/closing control (pneumatic control) of the gate valves 117 , 11 A, and 122 .

この電子ビーム照射装置は次のように動作する。試料Wに電子ビームを照射する場合には、ゲートバルブ11Aを開き、パーティクルキャッチャ11Bを電子ビームの光軸から外れた状態としておく。また、真空管111内およびメインチャンバ121内は真空排気されている。この状態で、電子ビーム発生装置112が電子ビームを照射する。電子ビームはアパーチャ113の開口を通り、偏向器115によって偏向され、さらにアパーチャ126の開口を通って試料Wの表面に到達する。電子ビームの照射領域は広く、例えば10×10mm~500mm×500mm程度である。 This electron beam irradiation apparatus operates as follows. When irradiating the sample W with the electron beam, the gate valve 11A is opened to keep the particle catcher 11B off the optical axis of the electron beam. Further, the interior of the vacuum tube 111 and the interior of the main chamber 121 are evacuated. In this state, the electron beam generator 112 emits an electron beam. The electron beam passes through the opening of the aperture 113, is deflected by the deflector 115, passes through the opening of the aperture 126, and reaches the surface of the sample W. FIG. The irradiation area of the electron beam is wide, for example, about 10×10 mm to 500 mm×500 mm.

続いて、電子ビームを試料W上で走査することを説明する。本電子ビーム照射装置では、電子ビーム制御部132の制御に応じて偏向器115が電子ビームをXY方向(試料Wの表面上の2次元方向)に偏向させることにより、試料Wの表面に均一に電子ビームを照射する。 Next, the scanning of the electron beam on the sample W will be described. In this electron beam irradiation apparatus, the deflector 115 deflects the electron beam in the XY directions (two-dimensional directions on the surface of the sample W) according to the control of the electron beam control unit 132, so that the surface of the sample W is uniformly irradiated. Irradiate with an electron beam.

図1Eおよび図1Fは、電子ビームをXY方向に偏向させる制御の説明図である。より具体的には、図1Eは、偏向させた電子ビームの座標(X座標とY座標)の時間変化を示す図であり、図1Fは、電子ビームをXY方向に偏向させる様子を示す平面図(試料Wを電子ビーム源側から見た平面図)である。なお、本明細書では、便宜上X方向を水平方向と呼び、Y方向を垂直方向と呼ぶこともある。 1E and 1F are explanatory diagrams of control for deflecting an electron beam in the XY directions. More specifically, FIG. 1E is a diagram showing the time change of the coordinates (X coordinate and Y coordinate) of the deflected electron beam, and FIG. 1F is a plan view showing how the electron beam is deflected in the XY directions. (Plan view of the sample W viewed from the electron beam source side). In this specification, for convenience, the X direction may be called the horizontal direction, and the Y direction may be called the vertical direction.

時刻t0から時刻t1にかけて、電子ビームは、試料W上の電子ビーム到達位置を示すX座標が大きくなる方向(X座標のプラス方向、図1Fにおける右方向、往路ともいう)に偏向され(X1,X2,X3,X4)、その後、X座標が小さくなる方向(マイナス方向、図1Fにおける左方向、復路ともいう)に偏向される(X4,X5,X6,X7)。このとき、電子ビームのY座標はY1のまま一定である。 From time t0 to time t1, the electron beam is deflected in a direction in which the X coordinate indicating the electron beam arrival position on the sample W increases (the positive direction of the X coordinate, the right direction in FIG. 1F, also referred to as forward travel) (X1, X2, X3, X4), and then deflected in the direction in which the X coordinate becomes smaller (negative direction, leftward direction in FIG. 1F, also referred to as return path) (X4, X5, X6, X7). At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y1.

ここで、図1Fに示すように、X座標の大小関係はX1<X7<X2<X6<X3<X5<X4である。つまり、電子ビームは試料W上に離散的に照射され、かつ、照射位置は往路と復路とで互い違いになっている。このようにすることで、試料Wの表面に均一に電子ビームを照射できる。 Here, as shown in FIG. 1F, the magnitude relationship of the X coordinates is X1<X7<X2<X6<X3<X5<X4. That is, the electron beam is discretely irradiated onto the sample W, and the irradiation positions are alternated between the outward path and the return path. By doing so, the surface of the sample W can be uniformly irradiated with the electron beam.

復路において、電子ビームの到達位置を示すX座標がX8(=X1)になると、Y座標が大きくなる方向(Y座標のプラス方向、図1Fにおける下方向)に偏向され、電子ビームのY座標がY2になる。 In the return path, when the X coordinate indicating the arrival position of the electron beam becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes larger (the positive direction of the Y coordinate, the downward direction in FIG. 1F), and the Y coordinate of the electron beam Become Y2.

同様に、時刻t1からt2にかけて、電子ビームは、X座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY2のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、Y座標が大きくなる方向に偏向され、電子ビームのY座標がY3になる。 Similarly, from time t1 to t2, the electron beam is deflected in the direction of increasing the X coordinate and then in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y2. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes larger, and the Y coordinate of the electron beam becomes Y3.

また、時刻t2からt3にかけて、電子ビームは、まずX座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY3のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、Y座標が大きくなる方向に偏向され、電子ビームのY座標がY4になる。 Also, from time t2 to t3, the electron beam is first deflected in the direction of increasing the X coordinate, and then deflected in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y3. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes larger, and the Y coordinate of the electron beam becomes Y4.

そして、時刻t3からt4にかけて、電子ビームは、まずX座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY4のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、今度は、Y座標が小さくなる方向(Y座標のマイナス方向。図1Fにおける上方向)に偏向され、電子ビームのY座標がY5になる。 Then, from time t3 to t4, the electron beam is first deflected in the direction of increasing the X coordinate, and then deflected in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y4. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes smaller (negative direction of the Y coordinate; upward direction in FIG. 1F), and the Y coordinate of the electron beam becomes Y5.

同様に、時刻t4からt5にかけて、電子ビームは、まずX座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY5のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、Y座標が小さくなる方向に偏向され、電子ビームのY座標がY6になる。 Similarly, from time t4 to t5, the electron beam is first deflected in the direction of increasing the X coordinate, and then deflected in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y5. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes smaller, and the Y coordinate of the electron beam becomes Y6.

また、時刻t5からt6にかけて、電子ビームは、まずX座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY6のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、Y座標が小さくなる方向に偏向され、電子ビームのY座標がY7になる。 Also, from time t5 to t6, the electron beam is first deflected in the direction of increasing the X coordinate, and then deflected in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y6. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes smaller, and the Y coordinate of the electron beam becomes Y7.

そして、時刻t6からt7にかけて、電子ビームは、まずX座標が大きくなる方向に偏向され、その後、X座標が小さくなる方向に偏向される。このとき、電子ビームのY座標はY7のまま一定である。そして、X座標がX8(=X1)になると、Y座標が小さくなる方向(Y座標のマイナス方向。図1Fにおける上方向)に偏向され、電子ビームのY座標がY1になる。 Then, from time t6 to t7, the electron beam is first deflected in the direction of increasing the X coordinate, and then deflected in the direction of decreasing the X coordinate. At this time, the Y coordinate of the electron beam remains constant at Y7. Then, when the X coordinate becomes X8 (=X1), the electron beam is deflected in the direction in which the Y coordinate becomes smaller (negative direction of the Y coordinate; upward direction in FIG. 1F), and the Y coordinate of the electron beam becomes Y1.

ここで、図1Fに示すように、Y座標の大小関係はY1<Y7<Y2<Y6<Y3<Y5<Y4である。つまり、電子ビームはY方向においても試料W上に離散的に照射され、かつ、照射位置は往路と復路とで互い違いになっている。このようにすることで、試料W
の表面に均一に電子ビームを照射できる。
Here, as shown in FIG. 1F, the magnitude relationship of the Y coordinates is Y1<Y7<Y2<Y6<Y3<Y5<Y4. In other words, the electron beam is discretely irradiated onto the sample W also in the Y direction, and the irradiation positions are alternated between the outward path and the return path. By doing so, the sample W
The electron beam can be uniformly irradiated on the surface of the

ここで、メインチャンバ121を真空排気する際には、ターボ分子ポンプ123を起動させる前にパーティクルキャッチャ11Bを電子ビームの光軸から外しておく。これにより、パーティクルキャッチャ11Bに吸着されていたパーティクルが真空排気時の気流などの影響を受けてパーティクルキャッチャ11Bから離れて試料Wの上に落ちるのを防ぐことができる。 Here, when the main chamber 121 is evacuated, the particle catcher 11B is removed from the optical axis of the electron beam before the turbomolecular pump 123 is activated. As a result, particles adsorbed to the particle catcher 11B can be prevented from falling onto the sample W by leaving the particle catcher 11B under the influence of air currents during evacuation.

なお、ある試料Wへの電子ビーム照射が終了した後、次の試料Wを搬送して電子ビーム照射をするときの処理の流れを示すフローは、第5の実施形態において図6Cを用いて詳述する。 A flow showing the flow of processing when a next sample W is transported and irradiated with an electron beam after completion of electron beam irradiation on a certain sample W will be described in detail with reference to FIG. 6C in the fifth embodiment. describe.

[符号の説明]
11 コラム部
111 真空管
111a 中間排気ライン
112 電子ビーム発生装置
113 アパーチャ
114 レンズ
115 偏向器
116 センサユニット
116a 圧力モニタ
116b N導入部
116c 大気圧センサ
117 ゲートバルブ
118 ターボ分子ポンプ
119 ドライポンプ
11A ゲートバルブ
11Aa ベース部材
11Ab 吸着材
11B パーティクルキャッチャ
12 メインチャンバ部
121 メインチャンバ
122 ゲートバルブ
123 ターボ分子ポンプ
124 ステージ
125 印加ピン
126 アパーチャ
126a 開口
127 測定ユニット
13 制御部
131 全体制御部
132 電子ビーム制御部
133 周辺制御部
134 ブロックマニュホールド
[Description of symbols]
11 Column Part 111 Vacuum Tube 111a Intermediate Exhaust Line 112 Electron Beam Generator 113 Aperture 114 Lens 115 Deflector 116 Sensor Unit 116a Pressure Monitor 116b N2 Introduction Part 116c Atmospheric Pressure Sensor 117 Gate Valve 118 Turbo Molecular Pump 119 Dry Pump 11A Gate Valve 11Aa Base member 11Ab Adsorbent 11B Particle catcher 12 Main chamber 121 Main chamber 122 Gate valve 123 Turbo molecular pump 124 Stage 125 Application pin 126 Aperture 126a Opening 127 Measurement unit 13 Control section 131 Overall control section 132 Electron beam control section 133 Peripheral control section 134 block manifold

以上説明した電子ビーム照射装置に対し、次に説明する各実施形態の一部または全部を適用できる。 A part or all of each embodiment described below can be applied to the electron beam irradiation apparatus described above.

(第1の実施形態) (First embodiment)

[技術分野]
本実施形態は、電子ビームの照射エリア調整方法および調整システムに関する。
[Technical field]
The present embodiment relates to an electron beam irradiation area adjustment method and adjustment system.

[背景技術]
電子ビーム照射装置においては、電子ビーム発生装置112からの電子ビームを偏向器115によって偏向させて試料Wにおける特定のエリアに電子ビームを照射する(図1A参照)。ところが、偏向器115の特性などによっては、意図したエリアとは異なるエリアに電子ビームが照射されてしまうことがある。
[Background technology]
In the electron beam irradiation apparatus, the electron beam from the electron beam generator 112 is deflected by the deflector 115 to irradiate a specific area on the sample W with the electron beam (see FIG. 1A). However, depending on the characteristics of the deflector 115 and the like, the electron beam may irradiate an area different from the intended area.

[本実施形態が解決しようとする課題]
電子ビーム照射装置において、電子ビームの照射エリアを調整する方法および調整システムを提供する。
[Problems to be solved by the present embodiment]
Provided are a method and an adjustment system for adjusting an irradiation area of an electron beam in an electron beam irradiation apparatus.

[課題を解決するための手段] [Means to solve the problem]

<態様1>
電子ビームを偏向器で偏向させて照射対象に照射する電子ビーム照射装置における電子ビームの照射エリアを調整する方法であって、
電子ビーム照射レシピに基づいて前記偏向器を制御することにより、照射された電子ビームに対応した電流を検出する調整プレートに対して照射位置を変えながら電子ビームを照射する電子ビーム照射ステップと、
前記調整プレートから検出される電流を取得する電流取得ステップと、
取得された電流値に対応する画像データを形成する画像形成ステップと、
形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かの判定を行う判定ステップと、
照射エリアが不適切と判定された場合に、前記電子ビーム照射レシピを更新するレシピ更新ステップと、を備える電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 1>
A method for adjusting an irradiation area of an electron beam in an electron beam irradiation apparatus that irradiates an irradiation target by deflecting an electron beam with a deflector, comprising:
an electron beam irradiation step of controlling the deflector based on an electron beam irradiation recipe to irradiate the electron beam while changing the irradiation position with respect to an adjustment plate that detects a current corresponding to the irradiated electron beam;
a current acquisition step of acquiring a current detected from the adjustment plate;
an image forming step of forming image data corresponding to the acquired current value;
a determination step of determining whether an irradiation area of the electron beam is appropriate based on the formed image data;
and a recipe update step of updating the electron beam irradiation recipe when the irradiation area is determined to be inappropriate.

<態様2>
照射エリアが適切と判定されるまで、前記電子ビーム照射ステップ、前記電流取得ステップ、前記画像形成ステップ、前記判定ステップおよび前記レシピ更新ステップを繰り返す、態様1に記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 2>
The electron beam irradiation area adjustment method according to aspect 1, wherein the electron beam irradiation step, the current acquisition step, the image forming step, the determination step, and the recipe update step are repeated until the irradiation area is determined to be appropriate.

<態様3>
前記調整プレートは、照射された電子ビームに対応した電流を検出する部分と、電子ビームが照射されても電流を検出しない部分と、を含む、態様1または2に記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 3>
The electron beam irradiation area adjustment according to mode 1 or 2, wherein the adjustment plate includes a portion that detects a current corresponding to the irradiated electron beam and a portion that does not detect the current even if the electron beam is irradiated. Method.

<態様4>
前記画像形成ステップは、各時刻に取得された電流値を前記画像データにおける各画素の階調に変換することにより前記画像データを形成する、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 4>
4. The electron beam irradiation according to any one of modes 1 to 3, wherein the image forming step forms the image data by converting a current value acquired at each time into a gradation of each pixel in the image data. Area adjustment method.

<態様5>
前記判定ステップは、形成された画像データと、予め用意した画像データとの比較により判定を行う、態様1乃至4のいずれかに記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 5>
5. The electron beam irradiation area adjustment method according to any one of aspects 1 to 4, wherein the determination step performs determination by comparing formed image data with image data prepared in advance.

<態様6>
前記調整プレートは、第1パターンを含み、
前記予め用意した画像データは、前記第1パターンと対応する第2パターンを含み、
前記判定ステップは、形成された画像データにおける前記第1パターンと、前記予め用意した画像データにおける前記第2パターンと、の位置関係に基づいて判定を行う、態様5に記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 6>
the adjustment plate includes a first pattern;
The image data prepared in advance includes a second pattern corresponding to the first pattern,
The irradiation area of the electron beam according to mode 5, wherein the determining step performs determination based on the positional relationship between the first pattern in the formed image data and the second pattern in the previously prepared image data. adjustment method.

<態様7>
前記偏向器は電極を含み、該電極の電圧に応じて電子ビームが偏向され、
前記電子ビーム照射レシピは、前記電極に印加する電圧の情報を含む、態様1乃至6のいずれかに記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 7>
the deflector includes an electrode, and the electron beam is deflected according to the voltage of the electrode;
7. The electron beam irradiation area adjustment method according to any one of modes 1 to 6, wherein the electron beam irradiation recipe includes information on the voltage to be applied to the electrodes.

<態様8>
前記偏向器は電極を含む静電偏向器であって、該電極の電圧に応じて電子ビームが偏向され、
前記電子ビーム照射レシピは、前記電極に印加する電圧の情報を含み、
前記調整プレートは、第1パターンを含み、
前記予め用意した画像データは、前記第1パターンと対応する第2パターンを含み、
前記判定ステップは、形成された画像データにおける前記第1パターンと、前記予め用意した画像データにおける前記第2パターンと、の位置関係に基づいて判定を行い、
前記レシピ更新ステップは、形成された画像データにおける前記第1パターンの位置と前記第2パターンの位置との距離に応じて、前記電子ビーム照射レシピにおける、前記電極に印加する電圧を更新する、態様1乃至5のいずれかに記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 8>
the deflector is an electrostatic deflector including an electrode, the electron beam being deflected according to the voltage of the electrode;
The electron beam irradiation recipe includes information on the voltage to be applied to the electrode,
the adjustment plate includes a first pattern;
The image data prepared in advance includes a second pattern corresponding to the first pattern,
The determining step performs determination based on a positional relationship between the first pattern in the formed image data and the second pattern in the previously prepared image data,
The recipe updating step updates the voltage applied to the electrode in the electron beam irradiation recipe according to the distance between the position of the first pattern and the position of the second pattern in the formed image data. 6. The electron beam irradiation area adjustment method according to any one of 1 to 5.

<態様9>
前記偏向器は磁極を含む電磁偏向器であって、該磁極の電流に応じて電子ビームが偏向され、
前記電子ビーム照射レシピは、前記磁極に供給する電流の情報を含み、
前記調整プレートは、第1パターンを含み、
前記予め用意した画像データは、前記第1パターンと対応する第2パターンを含み、
前記判定ステップは、形成された画像データにおける前記第1パターンと、前記予め用意した画像データにおける前記第2パターンと、の位置関係に基づいて判定を行い、
前記レシピ更新ステップは、形成された画像データにおける前記第1パターンの位置と前記第2パターンの位置との距離に応じて、前記電子ビーム照射レシピにおける、前記磁極に供給する電流を更新する、態様1乃至5のいずれかに記載の電子ビームの照射エリア調整方法。
<Aspect 9>
the deflector is an electromagnetic deflector including a magnetic pole, the electron beam being deflected according to the current of the magnetic pole;
The electron beam irradiation recipe includes information on the current supplied to the magnetic pole,
the adjustment plate includes a first pattern;
The image data prepared in advance includes a second pattern corresponding to the first pattern,
The determining step performs determination based on a positional relationship between the first pattern in the formed image data and the second pattern in the previously prepared image data,
The recipe updating step updates the current supplied to the magnetic poles in the electron beam irradiation recipe according to the distance between the position of the first pattern and the position of the second pattern in the formed image data. 6. The electron beam irradiation area adjustment method according to any one of 1 to 5.

<態様10>
電子ビームを偏向器で偏向させて照射対象に照射する電子ビーム照射装置における電子ビームの照射エリアを調整するシステムであって、
照射された電子ビームに対応した電流を検出する調整プレートと、
前記調整プレートから検出される電流を取得する電流計と、
取得された電流値に対応する画像データを形成する画像形成部と、
形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かの判定を行う判定部と、
照射エリアが不適切と判定された場合に、前記偏向器を制御するための電子ビーム照射レシピを更新するレシピ更新部と、を備える電子ビームの照射エリア調整システム。
<Aspect 10>
A system for adjusting an irradiation area of an electron beam in an electron beam irradiation apparatus that irradiates an irradiation target by deflecting an electron beam with a deflector,
an adjustment plate for detecting a current corresponding to the irradiated electron beam;
an ammeter for obtaining the current sensed from the adjustment plate;
an image forming unit that forms image data corresponding to the acquired current value;
a determination unit that determines whether or not the irradiation area of the electron beam is appropriate based on the formed image data;
An electron beam irradiation area adjustment system, comprising: a recipe updating unit that updates an electron beam irradiation recipe for controlling the deflector when the irradiation area is determined to be inappropriate.

[本実施形態の効果]
電子ビームを調整できる。
[Effect of this embodiment]
You can adjust the electron beam.

[図面の簡単な説明]
[図2A]電子ビーム照射装置における照射エリア調整システム200の概略構成を示す図。
[図2B]調整プレート21を模式的に示す上面図。
[図2CA]調整プレート21に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。
[図2CB]調整プレート21に対する電子ビームの照射エリアを模式的に示す図。
[図2D]照射エリアの調整手順を示すフローチャート。
[図2E]電極2115に印加される電圧の時間変化を示す図。
[図2FA]図2CAにおける照射エリアと時間との関係を示す図。
[図2FB]図2CBにおける照射エリアと時間との関係を示す図。
[図2GA]取得される電流値の時間変化を示す図。
[図2GB]取得される電流値の時間変化を示す図。
[図2HA]図2GAに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。
[図2HB]図2GAに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図。
[図2I]電極2115に印加される、調整後の電圧の時間変化を示す図。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 2A] A diagram showing a schematic configuration of an irradiation area adjustment system 200 in an electron beam irradiation apparatus.
[FIG. 2B] A top view schematically showing the adjustment plate 21. [FIG.
[FIG. 2CA] A diagram schematically showing an irradiation area of an electron beam on the adjusting plate 21. [FIG.
[FIG. 2CB] A diagram schematically showing an irradiation area of an electron beam on the adjustment plate 21. [FIG.
[FIG. 2D] A flowchart showing a procedure for adjusting the irradiation area.
[FIG. 2E] A diagram showing the time change of the voltage applied to the electrode 2115. [FIG.
[Fig. 2FA] A diagram showing the relationship between irradiation area and time in Fig. 2CA.
[FIG. 2FB] A diagram showing the relationship between irradiation area and time in FIG. 2CB.
[Fig. 2GA] A diagram showing temporal changes in the acquired current values.
[Fig. 2GB] A diagram showing temporal changes in the acquired current values.
[FIG. 2HA] A diagram showing image data formed corresponding to the current values shown in FIG. 2GA.
[FIG. 2HB] A diagram showing image data formed corresponding to the current values shown in FIG. 2GA.
[FIG. 2I] A diagram showing the time variation of the adjusted voltage applied to the electrode 2115. [FIG.

[本実施形態を実施するための形態]
図2Aは、電子ビーム照射装置における照射エリア調整システム200の概略構成を示す図である。なお、この照射エリア調整システム200は、試料がステージ124(図1A)に載置されていない状態、例えば電子ビーム照射装置の立ち上げ時に調整を行う。
まず図1Aを用いて説明したように、電子ビーム照射装置は、電子ビーム発生装置112、偏向器115および電子ビーム制御部132などを備えている。
[Mode for carrying out the present embodiment]
FIG. 2A is a diagram showing a schematic configuration of an irradiation area adjustment system 200 in an electron beam irradiation apparatus. The irradiation area adjustment system 200 performs adjustment when the sample is not placed on the stage 124 (FIG. 1A), for example, when the electron beam irradiation apparatus is started up.
First, as described with reference to FIG. 1A, the electron beam irradiation apparatus includes an electron beam generator 112, a deflector 115, an electron beam controller 132, and the like.

本実施形態における偏向器115は複数の電極2115を有する静電偏向器であり、より具体的には、偏向器115における電極2115は、電子ビームを試料上で水平方向に偏向するための2つの電極(以下、図示はしないが電極Hと呼ぶ)と、垂直方向に偏向するための2つの電極(以下、図示はしないが電極Vと呼ぶ)とを含む。そして、これら電極H,Vに印加される電圧に応じて電子ビームが偏向される。 The deflector 115 in this embodiment is an electrostatic deflector having a plurality of electrodes 2115. More specifically, the electrodes 2115 in the deflector 115 have two electrodes for horizontally deflecting the electron beam on the specimen. It includes an electrode (hereafter referred to as electrode H, not shown) and two electrodes for vertical deflection (hereafter referred to as electrode V, although not shown). The electron beam is deflected according to the voltage applied to these electrodes H and V. FIG.

また、電子ビーム制御部132は、ビームスキャナ26と、偏向器電源27とを有する。ビームスキャナ26は、電極2115に印加する電圧の情報を含む電子ビーム照射レシピに基づいて、電子ビームを偏向させるための波形を発生させる。偏向器電源27は同波形に対応する電圧を発生させて電極2115に印加する。 The electron beam controller 132 also has a beam scanner 26 and a deflector power supply 27 . The beam scanner 26 generates a waveform for deflecting the electron beam based on the electron beam irradiation recipe including information on the voltage applied to the electrode 2115 . The deflector power supply 27 generates a voltage corresponding to the same waveform and applies it to the electrode 2115 .

そして、照射エリア調整システム200は、調整プレート21と、電流計22と、画像形成部23と、判定部24と、レシピ更新部25とを備えている。なお、画像形成部23、判定部24およびレシピ更新部25は図1Aの全体制御部131に内蔵されてもよく、その少なくとも一部が所定のプログラムを実行することによって実現されてもよい。 The irradiation area adjustment system 200 includes an adjustment plate 21 , an ammeter 22 , an image forming section 23 , a determination section 24 and a recipe updating section 25 . Note that the image forming unit 23, the determining unit 24, and the recipe updating unit 25 may be incorporated in the overall control unit 131 of FIG. 1A, and at least part of them may be realized by executing a predetermined program.

調整プレート21は、照射された電子ビームに対応する電流を検出するものであり、ステージ124(図1A)上の所定位置に載置される。つまり、調整プレート21は電子ビームの照射対象となる試料の下部に載置される。 The adjustment plate 21 detects a current corresponding to the irradiated electron beam, and is mounted at a predetermined position on the stage 124 (FIG. 1A). That is, the adjustment plate 21 is placed under the sample to be irradiated with the electron beam.

図2Bは、調整プレート21を模式的に示す上面図である。調整プレート21は、例えば一辺が45mmの正方形である。そして、調整プレート21は所定パターンを含んでおり、同図の具体例では左上に穴21aがパターンとして形成されている。電子ビームが穴21aとは異なる位置に照射された場合、調整プレート21は電流を検出する。一方、電子ビームが穴21aに照射された場合、調整プレート21は電流を検出しない。 FIG. 2B is a top view schematically showing the adjustment plate 21. FIG. The adjustment plate 21 is, for example, a square with a side of 45 mm. The adjustment plate 21 includes a predetermined pattern, and in the specific example of the figure, a hole 21a is formed as a pattern on the upper left. When the electron beam is applied to a position different from the hole 21a, the adjustment plate 21 detects current. On the other hand, when the electron beam irradiates the hole 21a, the adjustment plate 21 detects no current.

図2CAおよび図2CBは、調整プレート21に対する電子ビームの照射エリアを模式
的に示す図である。図2CAの破線エリアに電子ビームを照射することを意図している。ところが、図2CBの破線に示すように、意図したエリアとは異なるエリア(同図では左上にずれたエリア)に電子ビームが照射されてしまうことがある。そこで、本実施形態では、図2CBの状態を図2CAの状態となるよう調整する。
2CA and 2CB are diagrams schematically showing the irradiation area of the electron beam on the adjustment plate 21. FIG. It is intended to irradiate the electron beam on the dashed area of FIG. 2CA. However, as indicated by the dashed line in FIG. 2CB, the electron beam may irradiate an area different from the intended area (an area shifted to the upper left in the figure). Therefore, in the present embodiment, the state of FIG. 2CB is adjusted to the state of FIG. 2CA.

図2Aに戻り、照射エリア調整システム200における電流計22は調整プレート21と不図示の接地端子との間に接続され、調整プレート21が検出する電流を取得する。取得した電流値は画像形成部23に検出される。電流計22は各時刻に検出される電流を逐次取得する。 Returning to FIG. 2A, the ammeter 22 in the irradiation area adjustment system 200 is connected between the adjustment plate 21 and a ground terminal (not shown) to acquire the current detected by the adjustment plate 21 . The acquired current value is detected by the image forming unit 23 . The ammeter 22 sequentially acquires the current detected at each time.

画像形成部23は電流計22によって取得された電流に対応する画像データを形成する。具体的には次のようにすることができる。まず、画像形成部23は各時刻における電流値を電圧値に変換する。続いて、画像形成部23は電圧値を例えば256段階の階調に変換する。そして、画像形成部23は得られた階調を画像データの各画素の階調に設定する。 The image forming unit 23 forms image data corresponding to the current acquired by the ammeter 22 . Specifically, it can be done as follows. First, the image forming section 23 converts the current value at each time into a voltage value. Subsequently, the image forming unit 23 converts the voltage value into, for example, 256 levels of gradation. Then, the image forming unit 23 sets the obtained gradation to the gradation of each pixel of the image data.

例えば、電子ビームが穴21aとは異なる位置に照射された時刻においては、調整プレート21が電流を検出する。そのため、電圧値も大きくなり、例えば階調は255となる。よって、この時刻に対応する画素は明るくなる。一方、電子ビームが穴21aに照射された時刻においては、調整プレート21は電流を検出しない。そのため、電圧値も小さくなり、例えば階調は0となる。よって、この時刻に対応する画素は暗くなる。 For example, the adjustment plate 21 detects the current at the time when the electron beam is applied to a position different from the hole 21a. Therefore, the voltage value also increases, and the gradation becomes 255, for example. Therefore, the pixel corresponding to this time becomes bright. On the other hand, the adjustment plate 21 detects no current at the time when the electron beam is irradiated to the hole 21a. Therefore, the voltage value also becomes small, and the gradation becomes 0, for example. Therefore, the pixels corresponding to this time are dark.

判定部24は、画像形成部23によって形成された画像データに基づいて、電子ビームの照射エリアが適切か否かを判定する。具体的には、判定部24は電子ビームの照射エリアが適切である場合に形成される画像データ(以下、テンプレート画像データという)を予め保持しておき、画像形成部23によって形成された画像データとの比較を行って判定する。さらに具体的には、判定部24は、形成された画像データにおける所定パターン(例えば図2Bの穴21aに対応)と、テンプレート画像データにおける所定パターンとの位置ずれに基づいて判定を行う。 Based on the image data formed by the image forming unit 23, the determination unit 24 determines whether or not the irradiation area of the electron beam is appropriate. Specifically, the determination unit 24 holds in advance image data (hereinafter referred to as template image data) to be formed when the irradiation area of the electron beam is appropriate, and the image data formed by the image forming unit 23 is stored in advance. Determined by comparing with More specifically, the determination unit 24 performs the determination based on the positional deviation between the predetermined pattern (for example, corresponding to the hole 21a in FIG. 2B) in the formed image data and the predetermined pattern in the template image data.

レシピ更新部25は、電子ビームの照射エリアが不適切と判定された場合に、上記位置ずれを考慮して電子ビーム照射レシピを更新する。更新された電子ビーム照射レシピはビームスキャナ26に通知され、その後は更新された電子ビーム照射レシピが用いられる。具体的な更新の手法は後述する。 The recipe updating unit 25 updates the electron beam irradiation recipe in consideration of the positional deviation when it is determined that the irradiation area of the electron beam is inappropriate. The updated electron beam irradiation recipe is notified to the beam scanner 26, and thereafter the updated electron beam irradiation recipe is used. A specific update method will be described later.

図2Dは、照射エリアの調整手順を示すフローチャートである。調整プレート21に対して照射位置を変えながら電子ビームを照射すべく(ステップS21)、電子ビーム照射レシピに基づいて電子ビーム制御部132は偏向器115における電極2115に印加する電圧を制御する。説明を簡略化するため、図1Eおよび図1Fの説明とは異なるが、次のように電子ビームの照射エリアがスキャンされるものとする。 FIG. 2D is a flowchart showing a procedure for adjusting the irradiation area. In order to irradiate the adjustment plate 21 with the electron beam while changing the irradiation position (step S21), the electron beam controller 132 controls the voltage applied to the electrode 2115 in the deflector 115 based on the electron beam irradiation recipe. To simplify the explanation, it is assumed that the irradiation area of the electron beam is scanned as follows, although it is different from the explanation of FIGS. 1E and 1F.

図2Eは、電極2115に印加される電圧の時間変化を示す図である。より具体的には、図2Eの上段は電子ビームを水平方向に偏向するための電極Hに印加される電圧の時間変化を示しており、同下段は電子ビームを垂直方向に偏向するための電極Vに印加される電圧の時間変化を示している。この波形が電子ビーム照射レシピに含まれる。また、図2FAおよび図2FBは、それぞれ図2CAおよび図2CBにおける照射エリアと時間との関係を示す図である。 FIG. 2E is a diagram showing changes in voltage applied to electrode 2115 over time. More specifically, the upper part of FIG. 2E shows the time change of the voltage applied to the electrode H for horizontally deflecting the electron beam, and the lower part shows the electrode H for vertically deflecting the electron beam. It shows the time change of the voltage applied to V. FIG. This waveform is included in the electron beam irradiation recipe. 2FA and 2FB are diagrams showing the relationship between irradiation area and time in FIGS. 2CA and 2CB, respectively.

図2Eの時刻t10~t20において、電極Vの印加電圧は一定(例えば-3V)であり、電極Hの印加電圧は例えば-2Vから2Vまで線形に高くなる。よって、図2FAお
よび図2FBに示すように、時刻t10~t20において、電子ビームの照射位置は、垂直方向では一定であり、水平方向に移動する(1ライン目と呼ぶ)。
From time t10 to t20 in FIG. 2E, the voltage applied to the electrode V is constant (eg -3V), and the voltage applied to the electrode H increases linearly from -2V to 2V, for example. Therefore, as shown in FIGS. 2FA and 2FB, from time t10 to t20, the electron beam irradiation position is constant in the vertical direction and moves in the horizontal direction (referred to as the first line).

図2Eの時刻t20において、電極Vの印加電圧が高くなる(例えば-2.25V)。そして、やはり時刻t20~t30において、電極Hの印加電圧は線形に高くなる。よって、図2FAおよび図2FBに示すように、時刻t20~t30において、電子ビームの照射位置は、垂直方向は時刻t10~t20とは異なる位置において一定であり、水平方向に移動する(2ライン目と呼ぶ)。以降も同様に5ライン目までで照射エリアのスキャンが完了する。 At time t20 in FIG. 2E, the voltage applied to electrode V increases (eg, −2.25V). The voltage applied to the electrode H increases linearly from time t20 to t30. Therefore, as shown in FIGS. 2FA and 2FB, from time t20 to t30, the irradiation position of the electron beam is constant in the vertical direction at a different position from time t10 to t20, and moves in the horizontal direction (second line called). After that, the scanning of the irradiation area is similarly completed up to the fifth line.

図2Dに戻り、電流計22は調整プレート21から検出される各時刻の電流を取得する(ステップS22)。
図2GAは、取得される電流値の時間変化を示す図であり、図2FAと対応している。
Returning to FIG. 2D, the ammeter 22 acquires the current detected from the adjustment plate 21 at each time (step S22).
FIG. 2GA is a diagram showing temporal changes in the acquired current values, and corresponds to FIG. 2FA.

1ライン目の時刻t10~t20では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射される(図2FA)。よって、時刻t10~t20では一定の電流値が取得される(図2GA)。2ライン目の時刻t20~t30も同様である。 At times t10 to t20 of the first line, the electron beam is applied to the position of the adjustment plate 21 that is not the hole 21a (FIG. 2FA). Therefore, a constant current value is obtained from time t10 to t20 (FIG. 2GA). The same applies to times t20 to t30 of the second line.

3ライン目において、時刻t30~t35では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射されるため(図2FA)、時刻t10~30と同じ電流値が取得される(図2GA)。一方、引き続く時刻t35~t36では、調整プレート21の穴21aに電子ビームが照射されるため(図2FA)、ほとんど電流が流れない(図2GA)。その後の時刻t35~t40では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻t10~40と同じ電流値が取得される(図2GA)。 In the third line, from time t30 to t35, the electron beam is applied to a position other than the hole 21a of the adjustment plate 21 (FIG. 2FA), so the same current value as at time t10 to t30 is obtained (FIG. 2GA). On the other hand, from time t35 to time t36, since the hole 21a of the adjustment plate 21 is irradiated with the electron beam (FIG. 2FA), almost no current flows (FIG. 2GA). At subsequent times t35 to t40, the electron beam is applied to a position other than the hole 21a of the adjusting plate 21, so the same current value as at times t10 to t40 is obtained (FIG. 2GA).

4ライン目の時刻t40~t50および5ライン目の時刻t50~t60は、1ライン目および2ライン目と同様である。以上から、図2GAに示す電流値が取得される。 Times t40 to t50 for the fourth line and times t50 to t60 for the fifth line are the same as those for the first and second lines. From the above, the current values shown in FIG. 2GA are obtained.

図2GBは、取得される電流値の時間変化を示す図であり、図2FBと対応している。
1ライン目の時刻t10~t20では、電子ビームが照射される位置に調整プレート21はないため(図2FB)、ほとんど電流が流れない(図2GB)。
FIG. 2GB is a diagram showing temporal changes in the acquired current values, and corresponds to FIG. 2FB.
During the time t10 to t20 of the first line, there is no adjustment plate 21 at the position irradiated with the electron beam (FIG. 2FB), so that almost no current flows (FIG. 2GB).

2ライン目において、時刻t20~t21では、電子ビームが照射される位置に調整プレート21はないため(図2FB)、ほとんど電流が流れない(図2GB)。その後の時刻t21~t30では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射されるため、一定の電流値が取得される(図2GB)。3ライン目も同様である。 In the second line, between times t20 and t21, there is no adjustment plate 21 at the position where the electron beam is irradiated (FIG. 2FB), so almost no current flows (FIG. 2GB). During subsequent times t21 to t30, the electron beam is applied to a position other than the hole 21a of the adjustment plate 21, so a constant current value is obtained (FIG. 2GB). The same is true for the third line.

4ライン目において、時刻t40~t41では、電子ビームが照射される位置に調整プレート21はないため(図2FB)、ほとんど電流が流れない(図2GB)。その後の時刻t41~t46では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻t21~t30と同じ電流値が取得される(図2GB)。引き続く時刻t46~t47では、調整プレート21の穴21aに電子ビームが照射されるため(図2FB)、ほとんど電流が流れない(図2GB)。その後の時刻t47~t50では、調整プレート21の穴21aではない位置に電子ビームが照射されるため、時刻t21~t30と同じ電流値が取得される(図2GB)。 In the fourth line, between times t40 and t41, there is no adjustment plate 21 at the position where the electron beam is irradiated (FIG. 2FB), so almost no current flows (FIG. 2GB). At subsequent times t41 to t46, the electron beam is applied to a position other than the hole 21a of the adjustment plate 21, so the same current value as at times t21 to t30 is obtained (FIG. 2GB). At subsequent times t46 to t47, the hole 21a of the adjustment plate 21 is irradiated with the electron beam (FIG. 2FB), so that almost no current flows (FIG. 2GB). From time t47 to t50 thereafter, the electron beam is applied to a position other than the hole 21a of the adjustment plate 21, so the same current value as at time t21 to t30 is obtained (FIG. 2GB).

5ライン目の時刻t50~t60は2ライン目および3ライン目と同様である。以上から、図2GBに示す電流値が取得される。 The times t50 to t60 for the fifth line are the same as those for the second and third lines. From the above, the current values shown in FIG. 2GB are obtained.

図2Dに戻り、画像形成部23は取得された電流値に対応する画像データを形成する(
ステップS23)。
Returning to FIG. 2D, the image forming unit 23 forms image data corresponding to the acquired current value (
step S23).

図2HAは、図2GAに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図である。時刻t10~t20における電流値が画像データの1ライン目の各画素値と対応する。時刻t10~t20では電流値が大きいため、1ライン目の各画素値は大きく、明るい。以下同様に考えて、図2HAの画像データにおいては3ライン目の時刻t35~t36に対応する画素だけ暗くなる。この暗い位置は図2Bの穴21aと対応する。 FIG. 2HA is a diagram showing image data formed corresponding to the current values shown in FIG. 2GA. Current values at times t10 to t20 correspond to pixel values of the first line of the image data. Since the current value is large from time t10 to t20, each pixel value of the first line is large and bright. Considering the same below, in the image data of FIG. 2HA, only pixels corresponding to times t35 to t36 on the third line become dark. This dark location corresponds to hole 21a in FIG. 2B.

この画像データは、図2Cに示す意図通りのエリアに電子ビームが照射された場合の画像データ、すなわちテンプレート画像データである。テンプレート画像データは、調整プレート21上の意図する照射エリアのパターンに基づいて机上で作成でき、次に説明する判定部24がこのテンプレート画像データを予め保持している。テンプレート画像データには、調整プレート21のパターン(穴21a)と対応するパターン21bが含まれている。 This image data is image data when the intended area shown in FIG. 2C is irradiated with the electron beam, that is, template image data. The template image data can be created on a desk based on the pattern of the intended irradiation area on the adjustment plate 21, and the template image data is stored in advance in the determination unit 24 described below. The template image data includes the pattern (holes 21a) of the adjustment plate 21 and the corresponding pattern 21b.

図2HBは、図2GBに示す電流値に対応して形成された画像データを示す図である。図2GBにおいて、時刻t10~t20ではほとんど電流が流れないため、図2HBの画像データは1ライン目が暗い。また、時刻t20~t21,t30~t31,t40~t41,t50~t51でもほとんど電流が流れないため、同画像データの左端も暗い。そして、4ライン目の時刻t46~t47でもほとんど電流が流れないため、4ライン目の一部に暗いパターン21b’が発生する。このパターン21b’が調整プレート21のパターン(穴21a)と対応する。 FIG. 2HB is a diagram showing image data formed corresponding to the current values shown in FIG. 2GB. In FIG. 2GB, since almost no current flows from time t10 to t20, the first line of the image data in FIG. 2HB is dark. In addition, since almost no current flows during times t20 to t21, t30 to t31, t40 to t41, and t50 to t51, the left edge of the same image data is also dark. Since almost no current flows even at times t46 to t47 on the fourth line, a dark pattern 21b' is generated in part of the fourth line. This pattern 21b' corresponds to the pattern (hole 21a) of the adjustment plate 21. As shown in FIG.

図2Dに戻り、判定部24は電子ビームの照射エリアが適切か否かを判定する(ステップS24)。具体的には、判定部24は、予め保持しているテンプレート画像データと、ステップS23で形成された画像データとのパターンマッチングを行う。 Returning to FIG. 2D, the determination unit 24 determines whether or not the irradiation area of the electron beam is appropriate (step S24). Specifically, the determination unit 24 performs pattern matching between the pre-stored template image data and the image data formed in step S23.

テンプレート画像データが図2HAに示すものであり、ステップS23で形成された画像データが図2HBに示すものであるとする。判定部24は、図2HAのテンプレート画像データにおけるパターン21bと、図2HBの画像データにおけるパターン21b’との位置関係すなわち距離Dを算出する。そして、判定部24はこの距離Dが所定の許容値以下であれば、照射エリアが適切であると判定し(図2DのステップS24のYES)、調整を終了する。 Assume that the template image data is shown in FIG. 2HA and the image data formed in step S23 is shown in FIG. 2HB. The determination unit 24 calculates the positional relationship, that is, the distance D between the pattern 21b in the template image data of FIG. 2HA and the pattern 21b' in the image data of FIG. 2HB. Then, if the distance D is equal to or less than a predetermined allowable value, the determination unit 24 determines that the irradiation area is appropriate (YES in step S24 in FIG. 2D), and ends the adjustment.

一方、この距離Dが同許容値を上回っていれば、照射エリアが不適切と判定する(ステップS24のNO)。この場合、レシピ更新部25は電子ビーム照射レシピを更新する(ステップS25)。より具体的には、レシピ更新部25は、ビームスキャナ26が生成する波形(例えば図2Eに示すような電圧波形)を変更する。距離Dが大きいほど変更量が大きい。 On the other hand, if the distance D exceeds the allowable value, it is determined that the irradiation area is inappropriate (NO in step S24). In this case, the recipe updating unit 25 updates the electron beam irradiation recipe (step S25). More specifically, the recipe updater 25 changes the waveform generated by the beam scanner 26 (for example, the voltage waveform shown in FIG. 2E). The greater the distance D, the greater the amount of change.

例えば、各画像データの画素数が256×256であり、テンプレート画像データ(図2HA)におけるパターン21bの位置が(128,128)、ステップS23で形成された画像データ(図2HB)におけるパターン21b’の位置が(192,192)であったとする。この場合、照射エリアは水平方向および垂直方向に画像サイズの25%だけずれている。よって、図2Eに示す波形を25%調整する。すなわち、図2Eにおいて、水平方向は-2V~2Vの範囲で電圧を電極Hに印加しているが、これを-1V~3Vに変更する(図2I上段)。垂直方向は-3V~1Vの範囲で電圧を電極Vに印加しているが、これを-2V~2Vに変更する(図2I下段)。これにより、電子ビームの照射エリアが水平方向および垂直方向に移動し、適切なエリアに電子ビームが照射されるようになる。 For example, the number of pixels of each image data is 256×256, the position of the pattern 21b in the template image data (FIG. 2HA) is (128, 128), and the pattern 21b′ in the image data (FIG. 2HB) formed in step S23 is is at (192, 192). In this case, the illuminated area is shifted horizontally and vertically by 25% of the image size. Therefore, the waveform shown in FIG. 2E is adjusted by 25%. That is, in FIG. 2E, the voltage applied to the electrode H in the horizontal direction is in the range of -2V to 2V, but this is changed to -1V to 3V (upper part of FIG. 2I). Although the voltage applied to the electrode V in the vertical direction is in the range of -3V to 1V, it is changed to -2V to 2V (bottom of FIG. 2I). As a result, the irradiation area of the electron beam moves in the horizontal direction and the vertical direction, so that an appropriate area is irradiated with the electron beam.

この時点で調整を終了してもよいが、望ましくはステップS24で適切と判定されるまで、ステップS21以降が繰り返される。この繰り返しの際、ステップS21においては、ステップS25で更新された電子ビーム照射レシピが適用される。 Although the adjustment may be terminated at this point, preferably, steps S21 and subsequent steps are repeated until it is determined to be appropriate in step S24. During this repetition, in step S21, the electron beam irradiation recipe updated in step S25 is applied.

このように、本実施形態では所定のパターンが形成された調整プレート21を用いることで、電子ビームの照射エリアを調整できる。この調整法によれば、実際のマスクを使う必要がないため、マスクを無駄にすることもない。 As described above, in this embodiment, the irradiation area of the electron beam can be adjusted by using the adjustment plate 21 on which the predetermined pattern is formed. This method of adjustment eliminates the need to use an actual mask, thus avoiding wastage of the mask.

なお、本実施形態では、偏向器115が静電偏向器である例を示したが、偏向器115は複数の磁極を有する磁場偏向器であってもよい。この場合、偏向器電源27は電子ビームを偏向させるための電流を各磁極に供給する。 In this embodiment, the deflector 115 is an electrostatic deflector, but the deflector 115 may be a magnetic deflector having a plurality of magnetic poles. In this case, the deflector power supply 27 supplies a current to each magnetic pole for deflecting the electron beam.

また、説明を簡略化するために図2Eに示すスキャンを行ったが、図1Eおよび図1Fに示すスキャンを行う場合でも同様に考えればよい。 Further, the scan shown in FIG. 2E was performed for the sake of simplification of the explanation, but the same consideration may be applied to the case where the scans shown in FIGS. 1E and 1F are performed.

[符号の説明]
200 照射エリア調整システム
21 調整プレート
21a 穴
21b,21b’ パターン
22 電流計
23 画像形成部
24 判定部
25 レシピ更新部
26 ビームスキャナ
27 偏向器電源
112 電子ビーム発生装置
115 偏向器
2115 電極
131 全体制御部
132 電子ビーム制御部
[Description of symbols]
200 irradiation area adjustment system 21 adjustment plate 21a hole 21b, 21b' pattern 22 ammeter 23 image forming unit 24 determination unit 25 recipe update unit 26 beam scanner 27 deflector power supply 112 electron beam generator 115 deflector 2115 electrode 131 overall control unit 132 electron beam controller

(第2の実施形態) (Second embodiment)

[技術分野]
本実施形態は、電子ビーム照射装置およびその電子ビームの照射領域補正方法に関する。
[Technical field]
The present embodiment relates to an electron beam irradiation apparatus and a method for correcting an irradiation area of the electron beam.

[背景技術]
図1Fを用いて説明したように、通常の電子ビーム照射装置は照射領域(電子ビームの到達位置)が長方形(正方形を含む)になるよう、電子ビーム制御部132が偏向器115を制御する。しかしながら、偏向器115の特性などによっては照射領域が意図したとおりの長方形とならないことがある。
[Background technology]
As described with reference to FIG. 1F, the electron beam controller 132 controls the deflector 115 so that the irradiation area (position where the electron beam reaches) is rectangular (including square) in a normal electron beam irradiation apparatus. However, depending on the characteristics of the deflector 115, the irradiation area may not be rectangular as intended.

[本実施形態が解決しようとする課題]
本実施形態の課題は、電子ビームの照射領域が意図通りの長方形とならない場合に、照射領域を長方形に近づけることができる電子ビーム照射装置およびその電子ビームの照射領域補正方法を提供することである。
[Problems to be solved by the present embodiment]
An object of the present embodiment is to provide an electron beam irradiation apparatus and a method for correcting the electron beam irradiation area that can approximate the irradiation area to a rectangular shape when the irradiation area of the electron beam is not as rectangular as intended. .

[課題を解決するための手段] [Means to solve the problem]

<態様1>
電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を第1電極に印加することで第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を第2電極に印加することで前記第1方向と直交する第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図された電子ビーム照射装置において、電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、
前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加することによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正する、電子ビームの照射領域補正方法。
照射領域が第1方向に歪んでいる場合に、電子ビームを第1方向にスキャンするための第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)を印加することで、照射領域を補正できる。
<Aspect 1>
An electron beam from an electron beam generator is scanned in a first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the second electrode. In an electron beam irradiation apparatus intended to irradiate an electron beam with a rectangular area as a target by scanning in a second direction orthogonal to the first direction, the irradiation area of the electron beam is a rectangle When it is a roughly parallelogram distorted in the first direction instead of
By applying a voltage V1(t)+kV2(t) (k is a constant) to the first electrode and applying a voltage V2(t) to the second electrode, the irradiation area of the electron beam is corrected to be rectangular. A method for correcting an irradiation area of an electron beam.
When the irradiation region is distorted in the first direction, the irradiation region can be corrected by applying voltage V1(t)+kV2(t) to the first electrode for scanning the electron beam in the first direction.

<態様2>
前記kは、電子ビームの照射領域が長方形に近づくよう設定される、態様1に記載の電子ビームの照射領域補正方法。
これにより照射領域が長方形に近づく。
<Aspect 2>
The electron beam irradiation area correction method according to mode 1, wherein the k is set so that the electron beam irradiation area approaches a rectangle.
As a result, the illuminated area approaches a rectangle.

<態様3>
前記kの絶対値は、前記第1方向の歪みが大きいほど大きく設定される、態様1または2に記載の電子ビームの照射領域補正方法。
これにより照射領域が長方形に近づく。
<Aspect 3>
3. The electron beam irradiation region correction method according to mode 1 or 2, wherein the absolute value of k is set larger as the distortion in the first direction increases.
As a result, the illuminated area approaches a rectangle.

<態様4>
前記電圧V2(t)は、ある値になって期間T0経過後に別の値に変化することをN0回繰り返し、
前記電圧V1(t)は、前記期間T0を周期として線形変化することを前記N0回繰り返し、
前記T0,N0は、それぞれ前記長方形の前記第1方向の長さおよび前記第2方向の長さに対応する、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビームの照射領域補正方法。
第1方向および第2方向がそれぞれ水平方向および垂直方向であるときに、水平方向に歪んだ照射領域を長方形に補正できる。
<Aspect 4>
The voltage V2(t) repeats N0 times that the voltage V2(t) becomes a certain value and changes to another value after the period T0 has elapsed,
The voltage V1(t) repeats the linear change with the period T0 as a cycle N0 times,
4. The electron beam irradiation area correction method according to any one of modes 1 to 3, wherein said T0 and N0 respectively correspond to the length of said rectangle in said first direction and said length of said rectangle in said second direction.
When the first direction and the second direction are the horizontal direction and the vertical direction, respectively, the horizontally distorted irradiation area can be corrected into a rectangular shape.

<態様5>
前記電圧V1(t)は、ある値になって期間T0経過後に別の値に変化することをN0回繰り返し、
前記電圧V2(t)は、前記期間T0を周期として線形変化することを前記N0回繰り返し、
前記期間T0,N0は、それぞれ前記長方形の前記第2方向の長さおよび前記第1方向の長さに対応する、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビームの照射領域補正方法。
第1方向および第2方向がそれぞれ垂直方向および水平方向であるときに、垂直方向に歪んだ照射領域を長方形に補正できる。
<Aspect 5>
The voltage V1(t) repeats N0 times that the voltage V1(t) becomes a certain value and changes to another value after the period T0 has elapsed,
The voltage V2(t) repeats the linear change with the period T0 as a cycle N0 times,
4. The electron beam irradiation area correction method according to any one of modes 1 to 3, wherein the periods T0 and N0 correspond to the lengths of the rectangle in the second direction and the lengths in the first direction, respectively.
When the first direction and the second direction are the vertical direction and the horizontal direction, respectively, the vertically distorted illumination area can be corrected to be rectangular.

<態様6>
電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を第1電極に印加することで第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を第2電極に印加することで前記第1方向と直交する第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図された電子ビーム照
射装置において、
電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加する電子ビーム制御装置を備え、これによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正する、電子ビーム照射装置。
照射領域が第1方向に歪んでいる場合に、電子ビームを第1方向にスキャンするための第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)を印加することで、照射領域を補正できる。
<Aspect 6>
An electron beam from an electron beam generator is scanned in a first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the second electrode. In an electron beam irradiation apparatus intended to irradiate an electron beam targeting a rectangular area by scanning in a second direction orthogonal to the first direction by applying
applying a voltage V1(t)+kV2(t) (k is a constant) to the first electrode when the irradiation area of the electron beam is not a rectangle but a substantially parallelogram distorted in the first direction; An electron beam irradiation apparatus comprising an electron beam controller for applying a voltage V2(t) to the second electrode, thereby correcting the irradiation area of the electron beam so as to be rectangular.
When the irradiation region is distorted in the first direction, the irradiation region can be corrected by applying voltage V1(t)+kV2(t) to the first electrode for scanning the electron beam in the first direction.

<態様7>
電子ビームを発生する電子ビーム発生装置と、
前記電子ビーム発生装置からの電子ビームを第1方向に偏向する第1電極と、
前記電子ビーム発生装置からの電子ビームを、前記第1方向と直交する第2方向に偏向する第2電極と、
前記第1電極および前記第2電極に印加される電圧を制御する電子ビーム制御装置と、を備え、
電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を前記第1電極に印加することで前記第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を前記第2電極に印加することで前記第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図していながら、電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、
前記電子ビーム制御装置は、前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加し、これによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正する、電子ビーム照射装置。
照射領域が第1方向に歪んでいる場合に、電子ビームを第1方向にスキャンするための第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)を印加することで、照射領域を補正できる。
<Aspect 7>
an electron beam generator for generating an electron beam;
a first electrode that deflects the electron beam from the electron beam generator in a first direction;
a second electrode that deflects the electron beam from the electron beam generator in a second direction orthogonal to the first direction;
an electron beam controller for controlling the voltage applied to the first electrode and the second electrode;
An electron beam from an electron beam generator is scanned in the first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the first electrode. By scanning in the second direction by applying voltage to the second electrode, the irradiation area of the electron beam is not rectangular but in the first direction, although it is intended to irradiate the electron beam with a rectangular area as a target. When it is a distorted approximate parallelogram,
The electron beam controller applies a voltage V1(t)+kV2(t) (where k is a constant) to the first electrode and a voltage V2(t) to the second electrode, thereby generating an electron beam. An electron beam irradiation device that corrects the irradiation area so that it becomes a rectangle.
When the irradiation region is distorted in the first direction, the irradiation region can be corrected by applying voltage V1(t)+kV2(t) to the first electrode for scanning the electron beam in the first direction.

[本実施形態の効果]
電子ビームの照射領域を長方形に近づけることができる。
[Effect of this embodiment]
The irradiation area of the electron beam can be approximated to a rectangle.

[図面の簡単な説明]
[図3A]電子ビームの照射領域200,200’を模式的に示す図。
[図3B]、図3Aの照射領域200を得るために偏向器115における電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)を模式的に示す図。
[図3C]照射領域200’の水平方向歪みを補正するために電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)+kVv(t)を模式的に示す図。
[図3D]電子ビームの照射領域200,200’’を模式的に示す図。
[図3E]照射領域200’’の垂直方向歪みを補正するために電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t)+kVh(t),Vh(t)を模式的に示す図。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 3A] A diagram schematically showing electron beam irradiation regions 200, 200'.
FIG. 3B schematically shows voltages Vv(t) and Vh(t) respectively applied to electrodes V and H in the deflector 115 to obtain the illuminated area 200 of FIG. 3A;
[FIG. 3C] A diagram schematically showing voltages Vv(t) and Vh(t)+kVv(t) applied to electrodes V and H, respectively, for correcting horizontal distortion of the irradiation region 200'.
[FIG. 3D] A diagram schematically showing irradiation regions 200, 200'' of electron beams.
[FIG. 3E] A diagram schematically showing voltages Vv(t)+kVh(t), Vh(t) applied to the electrodes V, H, respectively, for correcting the vertical distortion of the irradiation region 200''.

[本実施形態を実施するための形態]
図3Aの左図は、ターゲットとなる電子ビームの照射領域200を模式的に示す図である。図示のようにターゲットの照射領域200は長方形であるが、実際には離散的に電子ビームが照射される(図1F参照)ことから、便宜上、水平方向の照射単位をドットと呼び、垂直方向の照射単位をラインと呼ぶ。また、照射領域200内のドット数(水平方向の長さに対応)をLh(図2Aの例では5)とし、ライン数(垂直方向の長さに対応)をLv(図2Aの例では5)とする。
[Mode for carrying out the present embodiment]
The left diagram of FIG. 3A is a diagram schematically showing an irradiation area 200 of an electron beam, which is a target. As shown in the figure, the irradiation area 200 of the target is rectangular, but in practice the electron beam is irradiated discretely (see FIG. 1F). A unit of irradiation is called a line. The number of dots (corresponding to the horizontal length) in the irradiation area 200 is Lh (5 in the example of FIG. 2A), and the number of lines (corresponding to the vertical length) is Lv (5 in the example of FIG. 2A). ).

図3Bは、図3Aの照射領域200を得るために偏向器115における電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)を模式的に示す図であり、より具体的には時刻tと、電極V,Hにそれぞれ印加される電圧Vv(t),Vh(t)との関係を模式
的に示している。なお、偏向器115における電極V,Hはそれぞれ電子ビームを垂直方向および水平方向に偏向するための電極である。また、これらの電圧Vv(t),Vh(t)は電子ビーム制御部132(図1A)によって制御される。
FIG. 3B is a diagram schematically showing voltages Vv(t) and Vh(t) respectively applied to the electrodes V and H in the deflector 115 to obtain the irradiation region 200 of FIG. 3A. schematically shows the relationship between time t and voltages Vv(t) and Vh(t) applied to electrodes V and H, respectively. Electrodes V and H in the deflector 115 are electrodes for deflecting the electron beam in the vertical and horizontal directions, respectively. Also, these voltages Vv(t) and Vh(t) are controlled by the electron beam controller 132 (FIG. 1A).

電圧Vv(t)は、ある時刻においてある値に設定されると所定の期間T0だけ同じ値であり、期間T0経過後に別の値に設定される。このことがN0回(同図の例では5回)繰り返される。電圧Vv(t)は照射領域200における垂直方向位置(何ライン目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vv(t)の値が大きいほど垂直方向の下端に近い。よって、電極Vにこのような電圧Vv(t)が印加されることにより電子ビームが垂直方向にスキャンされる。ここで、期間T0は照射領域200のドット数(水平方向の長さ)Lhに対応する。また、繰り返し回数N0はライン数(垂直方向の長さ)Lvに対応する。 When voltage Vv(t) is set to a certain value at a certain time, it remains the same value for a predetermined period T0, and is set to another value after the period T0 has elapsed. This is repeated N0 times (5 times in the example shown in the figure). The voltage Vv(t) corresponds to the vertical position (line number) in the irradiation area 200, and more specifically, the higher the value of the voltage Vv(t), the closer to the lower end in the vertical direction. Therefore, by applying such a voltage Vv(t) to the electrode V, the electron beam is scanned in the vertical direction. Here, the period T0 corresponds to the number of dots (horizontal length) Lh of the irradiation area 200 . Also, the number of repetitions N0 corresponds to the number of lines (length in the vertical direction) Lv.

電圧Vh(t)は期間T0を周期として線形変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、期間T0の前半において線形に増加し、期間T0の後半において同じ傾きで線形に減少する。このことがやはりN0回繰り返される。電圧Vh(t)は照射領域200における水平方向位置(何ドット目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vh(t)の値が大きいほど水平方向の右端に近い。よって、電極Hにこのような電圧Vh(t)が印加されることにより、電子ビームが水平方向にスキャンされる。 The voltage Vh(t) linearly changes with the period T0 as a cycle. More specifically, voltage Vh(t) linearly increases in the first half of period T0 and linearly decreases with the same slope in the second half of period T0. This is again repeated N0 times. The voltage Vh(t) corresponds to the horizontal position (number of dots) in the irradiation area 200. More specifically, the larger the value of the voltage Vh(t), the closer to the right end in the horizontal direction. Therefore, by applying such a voltage Vh(t) to the electrode H, the electron beam is scanned in the horizontal direction.

図3Bに示す電圧Vv(t),Vh(t)が電極V,Hにそれぞれ印加されることにより、図3Aに示すように照射領域200が長方形となることが意図されている。ところが、偏向器115の特性などによっては、水平方向に照射領域200が歪むこともある。そこで本実施形態では、照射領域200が水平方向に歪んでいる場合に、照射領域200が長方形となるよう補正を行う。 It is intended that the voltages Vv(t) and Vh(t) shown in FIG. 3B are applied to the electrodes V and H, respectively, so that the illuminated area 200 is rectangular as shown in FIG. 3A. However, depending on the characteristics of the deflector 115, the irradiation area 200 may be distorted in the horizontal direction. Therefore, in this embodiment, when the irradiation area 200 is distorted in the horizontal direction, correction is performed so that the irradiation area 200 becomes a rectangle.

図3Aの右図は、水平方向に歪んだ電子ビームの照射領域200’を模式的に示す図である。図示のように照射領域200’は平行四辺形となっている。この平行四辺形において、一点鎖線で示すように垂直方向のずれはない。よって、垂直方向に関しては、電子ビーム制御部132は電極Vに図3Bの電圧Vv(t)をそのまま印加すればよい(図3Cの上図参照)。 The right diagram of FIG. 3A is a diagram schematically showing a horizontally distorted electron beam irradiation region 200'. As shown, the illumination area 200' is a parallelogram. There is no vertical displacement in this parallelogram, as indicated by the dash-dot line. Therefore, in the vertical direction, the electron beam controller 132 may apply the voltage Vv(t) in FIG. 3B to the electrode V as it is (see the upper diagram in FIG. 3C).

これに対し、同図の二点鎖線で示すように、1ライン目を基準とすると2ライン目は水平方向にAだけ右側にずれており、より一般的にはn(n=1~Lv)ライン目は(n-1)*Aだけ右側にずれている。すなわち、ずれ量は垂直方向位置に比例して大きくなっており、この垂直方向位置は上述したように電圧Vv(t)に対応する。そこで、電子ビーム制御部132は電極Hに電圧Vh(t)+kVv(t)を印加すればよい(図3Cの下図参照)。 On the other hand, as shown by the chain double-dashed line in the figure, the second line is horizontally shifted to the right by A from the first line, and more generally n (n=1 to Lv). The line is shifted to the right by (n-1)*A. That is, the amount of deviation increases in proportion to the vertical position, and this vertical position corresponds to the voltage Vv(t) as described above. Therefore, the electron beam controller 132 should apply the voltage Vh(t)+kVv(t) to the electrode H (see the lower diagram in FIG. 3C).

ここで、kは定数であり、電子ビームの照射領域200’が長方形に近づくよう(望ましくは長方形となるよう)設定される。図3Aの右図に示すように、照射領域200’が右側(電圧Vh(t)の値が大きい側)に歪んだ平行四辺形となっている場合、2ライン目以降の水平方向位置を左側にずらすべく、kは負値に設定される。一方、照射領域200’が左側(電圧Vh(t)の値が小さい側)に歪んだ平行四辺形となっている場合、2ライン目以降の水平方向位置を右側にずらすべく、kは正値に設定される。歪み量Aが大きいほど、kの絶対値は大きく設定される。 Here, k is a constant, and is set so that the electron beam irradiation area 200' approaches a rectangle (preferably a rectangle). As shown in the right diagram of FIG. 3A, when the irradiation area 200′ is a parallelogram distorted to the right side (the side where the voltage Vh(t) is large), the horizontal position of the second and subsequent lines is to the left side. k is set to a negative value to shift . On the other hand, if the irradiation area 200′ is a parallelogram distorted to the left (to the side where the value of the voltage Vh(t) is small), k is a positive value to shift the horizontal position of the second and subsequent lines to the right. is set to The larger the distortion amount A is, the larger the absolute value of k is set.

このように、本実施形態では、照射領域200が水平方向に歪んでいる場合に、電子ビームを垂直方向に偏向する電極Vには電圧Vv(t)を印加し、水平方向に偏向する電極Hには電圧Vh(t)+kVv(t)を印加する。これにより、歪んだ照射領域200’
を長方形に近づけることができる。
As described above, in this embodiment, when the irradiation region 200 is distorted in the horizontal direction, the voltage Vv(t) is applied to the electrode V that deflects the electron beam in the vertical direction, and the electrode H that deflects the electron beam in the horizontal direction is applied. is applied with a voltage Vh(t)+kVv(t). This results in a distorted irradiation area 200'.
can approximate a rectangle.

以上説明した実施形態は、照射領域200が水平方向に歪んでいることを想定していた。これに対し、次に説明する実施形態は、照射領域200が垂直方向に歪んでいる場合を想定している。以下、相違点を中心に説明する。 The embodiments described above assume that the irradiation region 200 is distorted in the horizontal direction. In contrast, the embodiment described below assumes that the irradiation area 200 is distorted in the vertical direction. The following description will focus on the differences.

図3Dの上図は図3Aの左図の再掲であり、図3Dの下図は垂直方向に歪んだ電子ビームの照射領域200’’を模式的に示す図である。図示のように照射領域200’’は平行四辺形となっている。この平行四辺形において、一点鎖線で示すように水平方向のずれはない。よって、水平方向に関しては、電子ビーム制御部132は電極Hに図3Bの電圧Vh(t)を印加すればよい(図3Eの下図参照)。 The upper diagram of FIG. 3D is a reprint of the left diagram of FIG. 3A, and the lower diagram of FIG. 3D is a diagram schematically showing an irradiation region 200'' of an electron beam distorted in the vertical direction. As shown, the illumination area 200'' is a parallelogram. There is no horizontal displacement in this parallelogram, as indicated by the dashed line. Therefore, in the horizontal direction, the electron beam controller 132 should apply the voltage Vh(t) in FIG. 3B to the electrode H (see the lower diagram in FIG. 3E).

これに対し、同図の二点鎖線で示すように、1ドット目を基準とすると、2ドット目は水平方向にBだけ上側にずれており、より一般的にはn(n=1~Lh)ドット目は(n-1)*Bだけ上側にずれている。すなわち、ずれ量は水平方向位置に比例して大きくなっており、この水平方向位置は上述したように電圧Vh(t)に対応する。そこで、電子ビーム制御部132は電極Vに電圧Vv(t)+kVh(t)を印加すればよい(図3Eの上図参照)。 On the other hand, as shown by the chain double-dashed line in the same figure, when the first dot is used as a reference, the second dot is shifted upward by B in the horizontal direction. ) dot is shifted upward by (n−1)*B. That is, the amount of deviation increases in proportion to the horizontal position, and this horizontal position corresponds to the voltage Vh(t) as described above. Therefore, the electron beam controller 132 should apply the voltage Vv(t)+kVh(t) to the electrode V (see the upper diagram of FIG. 3E).

ここで、kは定数であり、電子ビームの照射領域200’’が長方形に近づくよう(望ましくは長方形となるよう)設定される。図3Dの下図に示すように、照射領域200’’が上側(電圧Vv(t)の値が小さい側)に歪んだ平行四辺形となっている場合、2ドット目以降の垂直方向位置を下側にずらすべく、kは正値に設定される。一方、照射領域200’’が下側(電圧Vv(t)の値が大きい側)に歪んだ平行四辺形となっている場合、2ドット目以降の垂直方向位置を上側にずらすべく、kは負値に設定される。歪み量Bが大きいほど、kの絶対値は大きく設定される。 Here, k is a constant, and is set so that the electron beam irradiation area 200'' approaches a rectangle (preferably a rectangle). As shown in the lower diagram of FIG. 3D, when the irradiation area 200'' is a parallelogram distorted upward (the side where the value of the voltage Vv(t) is small), the vertical position of the second and subsequent dots is downward. To shift to the side, k is set to a positive value. On the other hand, when the irradiation area 200'' is a parallelogram distorted downward (the side where the voltage Vv(t) is large), k is Set to a negative value. The larger the distortion amount B is, the larger the absolute value of k is set.

このように、本実施形態では、照射領域200が垂直方向に歪んでいる場合に、電子ビームを水平方向に偏向する電極Hには電圧Vh(t)を印加し、垂直方向に偏向する電極Vには電圧Vv(t)+kVh(t)を印加する。これにより、歪んだ照射領域200’’を長方形に近づけることができる。 As described above, in this embodiment, when the irradiation region 200 is distorted in the vertical direction, the voltage Vh(t) is applied to the electrode H that deflects the electron beam in the horizontal direction, and the electrode V that deflects the electron beam in the vertical direction is applied. is applied with a voltage Vv(t)+kVh(t). Thereby, the distorted irradiation area 200'' can be approximated to a rectangle.

[符号の説明]
300,300’,300’’ 照射領域
[Description of symbols]
300, 300', 300'' irradiation area

(第3の実施形態) (Third Embodiment)

[技術分野]
本実施形態は、電子ビーム照射装置、電子ビーム制御方法およびプログラムに関する。
[Technical field]
The present embodiment relates to an electron beam irradiation apparatus, an electron beam control method, and a program.

[背景技術]
電子ビーム照射装置から電子ビームを照射して、レジストマスクのエッチング耐性を向上させることが行われている。
[Background technology]
The etching resistance of a resist mask is improved by irradiating an electron beam from an electron beam irradiation apparatus.

[本実施形態が解決しようとする課題] [Problems to be solved by the present embodiment]

プラズマエッチングのエッチングレートは、空間的に一様ではなく、所定の分布(例えば、中央付近のエッチングレートが高い)を有する。このため、電子ビーム照射装置から電子ビームを試料表面に一様に照射してレジストのエッチング耐性を全面一様に向上させた場合には、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異が発生するという問題
がある。
The etching rate of plasma etching is not spatially uniform, but has a predetermined distribution (for example, the etching rate is high near the center). For this reason, when the sample surface is uniformly irradiated with an electron beam from an electron beam irradiation device to uniformly improve the etching resistance of the resist over the entire surface, a difference in the etching amount occurs according to the distribution of the etching rate. There is a problem.

そこで本実施形態の課題は、エッチングレートの分布に起因するエッチング量のばらつきを低減することを可能とする電子ビーム照射装置、電子ビーム制御方法およびプログラムを提供することである。 Therefore, an object of the present embodiment is to provide an electron beam irradiation apparatus, an electron beam control method, and a program capable of reducing variations in the etching amount caused by the etching rate distribution.

[課題を解決するための手段]
<態様1>
電子ビームを偏向させる偏向器と、
前記偏向器を制御して前記電子ビームを走査する制御部と、
を備え、
前記制御部は、第1の領域における第1の走査方向の電子ビームの移動速度が、前記第1の領域よりもエッチングレートが低い第2の領域における前記第1の走査方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、前記偏向器を制御する電子ビーム照射装置。
[Means to solve the problem]
<Aspect 1>
a deflector for deflecting the electron beam;
a controller that controls the deflector to scan the electron beam;
with
The controller moves the electron beam in the first scanning direction at a moving speed in the first scanning direction in the first region in a second region having a lower etching rate than the first region. An electron beam irradiation device controlling the deflector to be slower than speed.

この構成により、第1の領域において、電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の領域より遅くなるので、第2の領域より電子ビームの照射量が多くなり、第1の領域におけるレジストのエッチング耐性が第2の領域より高くなる。これにより、第1の領域のエッチングレートが第2の領域より高くても、レジストのエッチング耐性が第2の領域より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 With this configuration, the movement of the electron beam in the first scanning direction is slower in the first region than in the second region, so that the dose of the electron beam is greater than in the second region, and the resist in the first region has a higher etching resistance than the second region. As a result, even if the etching rate of the first region is higher than that of the second region, the etching resistance of the resist is higher than that of the second region. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the distribution.

<態様2>
前記偏向器には、前記第1の走査方向に電子ビームを走査するために、第1の電極が設けられており、
前記制御部は、前記第1の領域を走査する第1の期間における前記第1の電極に印加される電圧の単位時間あたりの変化が、前記第2の領域を走査する第2の期間における前記第1の電極に印加される電圧の単位時間あたりの変化より小さくなるように、前記偏向器を制御する、態様1に記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 2>
the deflector is provided with a first electrode for scanning the electron beam in the first scanning direction;
The control unit controls the change per unit time of the voltage applied to the first electrode in the first period of scanning the first region to be the above-mentioned voltage in the second period of scanning the second region. The electron beam irradiation apparatus according to mode 1, wherein the deflector is controlled so as to be smaller than the change per unit time of the voltage applied to the first electrode.

この構成により、第1の期間において、電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の期間より遅くなるので、第2の期間より電子ビームの照射量が多くなるため、第1の期間に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性が、第2の期間に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性より高くなる。これにより、第1の期間に電子ビームが照射される領域のエッチングレートが高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に起因するエッチング量のばらつきを低減することができる。 With this configuration, the movement of the electron beam in the first scanning direction is slower in the first period than in the second period. The etching resistance of the resist in the region irradiated with the electron beam becomes higher than the etching resistance of the resist in the region irradiated with the electron beam during the second period. Thus, even if the etching rate of the region irradiated with the electron beam during the first period is high, the etching resistance of the resist is high. It is possible to reduce the resulting variation in etching amount.

<態様3>
前記第2の期間は、前半の期間と後半の期間に分かれており、
前記第1の期間は、前記第2の期間の前半の期間と前記第2の期間の後半の期間に挟まれた期間である、態様2に記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 3>
The second period is divided into a first half period and a second half period,
The electron beam irradiation apparatus according to aspect 2, wherein the first period is a period sandwiched between a first half period of the second period and a second half period of the second period.

<態様4>
前記第1の領域は、エッチングレートが閾値を超える領域である、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 4>
The electron beam irradiation apparatus according to any one of Modes 1 to 3, wherein the first region is a region in which an etching rate exceeds a threshold.

<態様5>
前記第1の領域は、基板の略中央に設定されている、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 5>
The electron beam irradiation apparatus according to any one of aspects 1 to 3, wherein the first region is set substantially in the center of the substrate.

<態様6>
前記第1の領域は、略円形である、態様1乃至5のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 6>
The electron beam irradiation device according to any one of aspects 1 to 5, wherein the first region is substantially circular.

<態様7>
前記第1の領域は、四角形である、態様1乃至5のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 7>
The electron beam irradiation device according to any one of modes 1 to 5, wherein the first area is a quadrilateral.

<態様8>
前記第1の走査方向は、水平方向である、態様1乃至7のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 8>
The electron beam irradiation apparatus according to any one of modes 1 to 7, wherein the first scanning direction is a horizontal direction.

<態様9>
電子ビームを偏向させる偏向器と、前記偏向器を制御して前記電子ビームを走査する制御部とを備える電子ビーム照射装置が実行する電子ビーム制御方法であって、
第1の領域内における第1の走査方向の電子ビームの移動速度が、前記第1の領域よりもエッチングレートが低い第2の領域における前記第1の走査方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、前記電子ビームを制御する工程を有する電子ビーム制御方法。
<Aspect 9>
An electron beam control method executed by an electron beam irradiation apparatus comprising a deflector for deflecting an electron beam and a controller for controlling the deflector and scanning the electron beam,
The moving speed of the electron beam in the first scanning direction within the first region is lower than the moving speed of the electron beam in the first scanning direction in the second region having a lower etching rate than the first region. An electron beam control method comprising the step of controlling the electron beam as described above.

この構成により、第1の領域において、電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の領域より遅くなるので、第2の領域より電子ビームの照射量が多くなり、第1の領域におけるレジストのエッチング耐性が第2の領域より高くなる。これにより、第1の領域のエッチングレートが第2の領域より高くても、レジストのエッチング耐性が第2の領域より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 With this configuration, the movement of the electron beam in the first scanning direction is slower in the first region than in the second region, so that the dose of the electron beam is greater than in the second region, and the resist in the first region has a higher etching resistance than the second region. As a result, even if the etching rate of the first region is higher than that of the second region, the etching resistance of the resist is higher than that of the second region. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the distribution.

<態様10>
偏向器を制御して電子ビームを走査する制御部として機能させるためのプログラムであって、
前記制御部は、第1の領域における第1の走査方向の電子ビームの移動速度が、前記第1の領域よりもエッチングレートが低い第2の領域における前記第1の走査方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、前記電子ビームを制御するプログラム。
<Aspect 10>
A program for controlling a deflector to function as a controller for scanning an electron beam,
The controller moves the electron beam in the first scanning direction at a moving speed in the first scanning direction in the first region in a second region having a lower etching rate than the first region. A program that controls the electron beam to be slower than speed.

この構成により、第1の領域において、電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の領域より遅くなるので、第2の領域より電子ビームの照射量が多くなり、第1の領域におけるレジストのエッチング耐性が第2の領域より高くなる。これにより、第1の領域のエッチングレートが第2の領域より高くても、レジストのエッチング耐性が第2の領域より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 With this configuration, the movement of the electron beam in the first scanning direction is slower in the first region than in the second region, so that the dose of the electron beam is greater than in the second region, and the resist in the first region has a higher etching resistance than the second region. As a result, even if the etching rate of the first region is higher than that of the second region, the etching resistance of the resist is higher than that of the second region. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the distribution.

[本実施形態の効果] [Effect of this embodiment]

本実施形態によれば、第1の領域において、電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の領域より遅くなるので、第2の領域より電子ビームの照射量が多くなるため、第1の領域において、レジストマスクのエッチング耐性が電子ビームの第1の走査方向の移動が第2の領域より高くなる。これにより、第1の領域のエッチングレートが第2の領域より高くても、レジストマスクのエッチング耐性が第2の領域より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 According to this embodiment, in the first region, the movement of the electron beam in the first scanning direction is slower than in the second region. In the region 2, the etching resistance of the resist mask is higher than that in the second region when the electron beam is moved in the first scanning direction. Accordingly, even if the etching rate of the first region is higher than that of the second region, the etching resistance of the resist mask is higher than that of the second region. It is possible to reduce the difference in etching amount according to the distribution of .

[図面の簡単な説明]
[図4A]電子ビームの照射領域41を模式的に示す図。
[図4B]図4Aの照射領域41を得るために偏向器115における電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。
[図4C]電子ビームの照射領域42を模式的に示す図。
[図4D]図4Cの照射領域42の点4P1から点4P2までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。
[図4E]図4Cの照射領域42の点4P2から点4P3までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 4A] A diagram schematically showing an irradiation region 41 of an electron beam.
[FIG. 4B] A diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to electrodes H and V in the deflector 115 to obtain the irradiation region 41 of FIG. 4A.
[FIG. 4C] A diagram schematically showing an irradiation region 42 of an electron beam.
[FIG. 4D] A diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to electrodes H and V of the deflector 115 between points 4P1 and 4P2 in the irradiation region 42 of FIG. 4C.
[FIG. 4E] A diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to electrodes H and V of the deflector 115 between points 4P2 and 4P3 in the irradiation region 42 of FIG. 4C.

[本実施形態を実施するための形態]
図4Aは、ターゲットとなる電子ビームの照射領域41を模式的に示す図である。照射領域41は、被エッチング層が形成された基板の一部である。図示のようにターゲットの照射領域41は長方形であるが、実際には例えば図4Aの点の位置に離散的に電子ビームが照射される。図4Aの折れ線で示すように、図4Aの左上から右下に向かって、順に電子ビームが走査される。
[Mode for carrying out the present embodiment]
FIG. 4A is a diagram schematically showing an irradiation region 41 of an electron beam as a target. The irradiation area 41 is part of the substrate on which the layer to be etched is formed. Although the irradiation area 41 of the target is rectangular as shown, in practice, for example, the electron beam is irradiated discretely at the positions of the points in FIG. 4A. As indicated by the polygonal line in FIG. 4A, the electron beam is scanned sequentially from the upper left to the lower right in FIG. 4A.

照射領域41は一例として、第1の領域411と、第1の領域411よりもエッチングレートが低い第2の領域412に分けられる。第1の領域411は、エッチングレートが閾値を超える領域であり、基板の略中央に設定されており、ここでは一例として、第1の領域411は四角形である。第2の領域412のうちこの第1の領域411の上に位置する領域において、垂直方向の位置を変えては水平方向にそれぞれ5ライン分、走査する。その後、第1の領域411を含む領域を、垂直方向の位置を変えては水平方向に一例として11ライン分、走査する。その後、第2の領域412のうちこの第1の領域411の下に位置する領域において、垂直方向の位置を変えては水平方向にそれぞれ5ライン分、走査するものとして、以下説明する。 As an example, the irradiation region 41 is divided into a first region 411 and a second region 412 having a lower etching rate than the first region 411 . The first region 411 is a region where the etching rate exceeds the threshold and is set substantially in the center of the substrate. Here, as an example, the first region 411 is rectangular. In the area of the second area 412 located above the first area 411, the vertical position is changed and five lines are scanned in the horizontal direction. After that, the area including the first area 411 is scanned by 11 lines, for example, in the horizontal direction while changing the position in the vertical direction. After that, in the area located under the first area 411 in the second area 412, the vertical position is changed and five lines are scanned in the horizontal direction.

図4Aに示すように、第1の領域411において、水平方向のドットの間隔が外側の領域よりも狭くなっている。すなわち、図4Aの第1の領域411内における水平方向の電子ビームの移動速度が、図4Aの第1の領域411外における水平方向の電子ビームの移動速度より遅くなるようになっている。 As shown in FIG. 4A, in the first region 411, the horizontal dot spacing is narrower than in the outer regions. That is, the moving speed of the electron beam in the horizontal direction within the first region 411 in FIG. 4A is slower than the moving speed of the electron beam in the horizontal direction outside the first region 411 in FIG. 4A.

この際の制御部13の処理について説明する。制御部13は、図4Aの第1の領域411内における水平方向の電子ビームの移動速度が、図4Aの第2の領域412における水平方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、偏向器115を制御する。この構成により、図4Aの第1の領域411内において、電子ビームの水平方向の移動が図4Aの第2の領域412より遅くなるので、第2の領域412より電子ビームの照射量が多くなるため、図4Aの第1の領域411内において、レジストのエッチング耐性が図4Aの第2の領域412より高くなる。これにより、図4Aの第1の領域411のエッチングレートが第2の領域412より高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 The processing of the control unit 13 at this time will be described. The controller 13 operates the deflector so that the horizontal movement speed of the electron beam in the first region 411 of FIG. 4A is lower than the horizontal movement speed of the electron beam in the second region 412 of FIG. 4A. 115. With this configuration, the horizontal movement of the electron beam is slower in the first region 411 in FIG. 4A than in the second region 412 in FIG. Therefore, the etching resistance of the resist is higher in the first region 411 of FIG. 4A than in the second region 412 of FIG. 4A. As a result, even if the etching rate of the first region 411 in FIG. 4A is higher than that of the second region 412, the etching resistance of the resist is high, so the amount etched by plasma etching can be reduced. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the distribution.

本実施形態では一例として偏向器115を静電偏向器とした場合について説明する。図4Bは、図4Aの照射領域41を得るために偏向器115における電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図である。より具体的には時刻tと、電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)との関係を模式的に示している。なお、偏向器115における電極H,Vはそれぞれ電子ビームを水平方向および垂直方向に偏向するための電極である。また、これらの電圧Vh(t),Vv(t)は
制御部13内の電子ビーム制御部132(図1A)によって制御される。以下、簡略化のために、制御部13が制御するものとして説明する。
In this embodiment, as an example, a case where the deflector 115 is an electrostatic deflector will be described. FIG. 4B is a diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to electrodes H and V in deflector 115 to obtain irradiation region 41 of FIG. 4A. More specifically, the relationship between time t and voltages Vh(t) and Vv(t) applied to electrodes H and V, respectively, is shown schematically. Electrodes H and V in the deflector 115 are electrodes for deflecting the electron beam in the horizontal and vertical directions, respectively. These voltages Vh(t) and Vv(t) are controlled by an electron beam controller 132 (FIG. 1A) in the controller 13. FIG. In the following, for the sake of simplification, it is assumed that the control unit 13 controls.

電圧Vv(t)は、ある時刻においてある値に設定されると所定の期間T1だけ同じ値であり、この期間T1経過後に差分電圧ΔV1だけ大きな値に設定される。このことがN1回(同図の例では5回、5ライン分に相当する)繰り返される。電圧Vv(t)は照射領域41における垂直方向位置(何ライン目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vv(t)の値が大きいほど垂直方向の下端に近い。よって、電極Vにこのような電圧Vv(t)が印加されることにより電子ビームの垂直方向の位置が遷移する。 When voltage Vv(t) is set to a certain value at a certain time, it remains the same value for a predetermined period T1, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV1 after the lapse of this period T1. This is repeated N1 times (five times, corresponding to five lines in the example shown in the figure). The voltage Vv(t) corresponds to the vertical position (line number) in the irradiation area 41, and more specifically, the higher the value of the voltage Vv(t), the closer to the lower end in the vertical direction. Therefore, when such a voltage Vv(t) is applied to the electrode V, the position of the electron beam in the vertical direction changes.

その間、電圧Vh(t)は期間T1を周期として線形変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、この期間T1において第1の傾きで線形に増加する。このことがやはりN1回繰り返される。電圧Vh(t)は照射領域41における水平方向位置(何ドット目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vh(t)の値が大きいほど水平方向の右端に近い。よって、電極Hにこのような電圧Vh(t)が印加されることにより、電子ビームの照射位置が水平方向に遷移する。 In the meantime, the voltage Vh(t) linearly changes with the period T1 as a cycle. More specifically, voltage Vh(t) linearly increases with a first slope during this period T1. This is again repeated N1 times. The voltage Vh(t) corresponds to the horizontal position (number of dots) in the irradiation area 41. More specifically, the larger the value of the voltage Vh(t), the closer to the right end in the horizontal direction. Therefore, by applying such a voltage Vh(t) to the electrode H, the irradiation position of the electron beam shifts in the horizontal direction.

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV1だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T2(>T1)だけ同じ値であり、この期間T2経過後に差分電圧ΔV1だけ大きな値に設定される。このことがN2回(同図の例では11回、11ライン分に相当する)繰り返される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the differential voltage ΔV1, it remains the same value for a predetermined period T2 (>T1), and is set to a value greater by the differential voltage ΔV1 after the lapse of this period T2. be. This is repeated N2 times (11 times corresponding to 11 lines in the example shown in the figure).

その間、電圧Vh(t)は期間T2を周期として折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T21において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T22において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T23において前半の期間T21と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T22における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Bの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T21および期間T23における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Bの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。このことがやはりN2回(同図の例では11回、11ライン分に相当する)繰り返される。 In the meantime, the voltage Vh(t) changes in a polygonal line with the period T2 as a cycle. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T21, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T22, and rises linearly with a second slope in the second half period T22. In period T23, it linearly increases with the same first slope as in period T21 in the first half. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T22 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4B) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T21 and T23 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4B). This is also repeated N2 times (11 times, corresponding to 11 lines in the example shown in the figure).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV1だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T1だけ同じ値であり、この期間T1経過後に差分電圧ΔV1だけ大きな値に設定される。このことがN1回(同図の例では5回、5ライン分に相当する)繰り返される。
その間、電圧Vh(t)は期間T1を周期として線形変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、この期間T1において第1の傾きで線形に増加し、期間T1後に初期値Vh0に戻る。このことがやはりN1回繰り返される。
After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the difference voltage ΔV1, it remains the same value for a predetermined period T1, and is set to a value greater by the difference voltage ΔV1 after the lapse of this period T1. This is repeated N1 times (five times, corresponding to five lines in the example shown in the figure).
In the meantime, the voltage Vh(t) linearly changes with the period T1 as a cycle. More specifically, the voltage Vh(t) increases linearly with a first slope during the period T1, and returns to the initial value Vh0 after the period T1. This is again repeated N1 times.

本実施形態では、具体的には、制御部13は、図4Bの期間T22における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化が、図4Bの期間T21、T23における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化より小さくなるように、偏向器115を制御する。この構成により、図4Bの期間T22において、電子ビームの水平方向の移動が図4Bの期間T21、T23より遅くなるので、図4Bの期間T22に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性が、図4Bの期間T21、T23に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性より高くなる。これにより、図4Bの期間T22に電子ビームが照射される領域のエッチングレートが高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 Specifically, in the present embodiment, the control unit 13 determines that the change per unit time of the voltage Vh(t) in the period T22 of FIG. The deflector 115 is controlled so as to be less than the change in perimeter. With this configuration, in period T22 in FIG. 4B, the horizontal movement of the electron beam is slower than in periods T21 and T23 in FIG. 4B. , the etching resistance of the resist in the regions irradiated with the electron beam during periods T21 and T23 in FIG. 4B. As a result, even if the etching rate of the region irradiated with the electron beam during the period T22 in FIG. 4B is high, the etching resistance of the resist is high. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to .

なお、本実施形態では電子ビームの移動速度を、水平方向に遅くしたが、これに限らず
、垂直方向など任意の方向に遅くしてもよい。その場合、制御部13は、第1の領域411における第1の走査方向の電子ビームの移動速度が、第2の領域412における当該第1の走査方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、偏向器115を制御してもよい。ここで、第1の走査方向は、水平方向および垂直方向を含む任意の方向である。
In this embodiment, the moving speed of the electron beam is slowed down in the horizontal direction. In that case, the controller 13 controls the moving speed of the electron beam in the first scanning direction in the first region 411 to be lower than the moving speed of the electron beam in the first scanning direction in the second region 412. , may control the deflector 115 . Here, the first scanning direction is any direction including the horizontal direction and the vertical direction.

この構成により、第1の領域411において、電子ビームの水平方向の移動が第1の領域412より遅くなるので、第2の領域412より電子ビームの照射量が多くなるため、第1の領域411において、レジストのエッチング耐性が電子ビームの水平方向の移動が第2の領域412より高くなる。これにより、第1の領域411のエッチングレートが第2の領域412より高くても、レジストのエッチング耐性が第2の領域412より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 With this configuration, the horizontal movement of the electron beam is slower in the first region 411 than in the first region 412 , so that the electron beam irradiation amount is greater than in the second region 412 . , the etching resistance of the resist is higher in the horizontal movement of the electron beam than in the second region 412 . As a result, even if the etching rate of the first region 411 is higher than that of the second region 412, the etching resistance of the resist is higher than that of the second region 412, so the amount etched by plasma etching can be reduced. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the etching rate distribution.

また、この場合の具体的な処理として、制御部13は、第1の領域411を走査する第1の期間(例えば、図4Bの期間T22)における第1の電極に印加される電圧の単位時間あたりの変化が、第2の領域412を走査する第2の期間(例えば、図4Bの期間T21および/または期間T23)における当該第1の電極に印加される電圧の単位時間あたりの変化より小さくなるように、偏向器115を制御してもよい。ここで、第1の電極は、電極H,Vを含む任意の電極であり、第1の走査方向に電子ビームを走査するために設けられた電極である。 Further, as a specific process in this case, the control unit 13 controls the unit time of the voltage applied to the first electrode in the first period (for example, period T22 in FIG. 4B) for scanning the first region 411. The change per unit time is smaller than the change per unit time of the voltage applied to the first electrode in the second period of scanning the second region 412 (eg, period T21 and/or period T23 in FIG. 4B) The deflector 115 may be controlled such that Here, the first electrode is any electrode including the electrodes H and V, and is an electrode provided for scanning the electron beam in the first scanning direction.

この構成により、第1の期間において、電子ビームの走査方向の移動が第2の期間より遅くなるので、第2の期間より電子ビームの照射量が多くなるため、第1の期間に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性が、第2の期間に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性より高くなる。これにより、第1の期間に電子ビームが照射される領域のエッチングレートが高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 With this configuration, the movement of the electron beam in the scanning direction is slower in the first period than in the second period. The etching resistance of the resist in the irradiated region is higher than the etching resistance of the resist in the region irradiated with the electron beam during the second period. Thus, even if the etching rate of the region irradiated with the electron beam during the first period is high, the etching resistance of the resist is high. It is possible to reduce the difference in etching amount according to the etching amount.

ここで、第2の期間は、前半の期間(例えば、図4Bの期間T21)と後半の期間(例えば、図4Bの期間T23)に分かれており、第1の期間(例えば、図4Bの期間T22)は、第2の期間の前半の期間(例えば、図4Bの期間T21)と第2の期間の後半の期間(例えば、図4Bの期間T23)に挟まれた期間である。 Here, the second period is divided into a first half period (e.g., period T21 in FIG. 4B) and a second half period (e.g., period T23 in FIG. 4B). T22) is a period sandwiched between the first half of the second period (eg, period T21 in FIG. 4B) and the latter half of the second period (eg, period T23 in FIG. 4B).

なお、本実施形態では、走査速度を遅くする領域を長方形としたが、三角形であっても、五角形以上の多角形であってもよい。 In the present embodiment, the area for slowing the scanning speed is a rectangle, but it may be a triangle or a polygon with pentagons or more.

(変形例)
続いて、本実施形態の変形例について説明する。
(Modification)
Next, a modified example of this embodiment will be described.

本実施形態では、走査速度を遅くする領域を長方形としたが、本変形例では、略円形にする点が異なる。 In the present embodiment, the region for slowing the scanning speed is rectangular, but in this modified example, it is substantially circular.

図4Cは、ターゲットとなる電子ビームの照射領域42を模式的に示す図である。照射領域42は、被エッチング層が形成された基板の一部である。図示のようにターゲットの照射領域42は略円形であり、実際には例えば図4Cの点の位置に離散的に電子ビームが照射される。図4Cの折れ線で示すように、全体的に上から下に向かって同じ垂直位置では左から右に向かって、順に電子ビームが走査される。 FIG. 4C is a diagram schematically showing an irradiation region 42 of an electron beam, which is a target. The irradiation area 42 is a portion of the substrate on which the layer to be etched is formed. As shown, the irradiation area 42 of the target is substantially circular, and in actuality, for example, the electron beam is irradiated discretely at the positions of the points shown in FIG. 4C. As shown by the polygonal line in FIG. 4C, the electron beam is scanned sequentially from left to right at the same vertical position generally from top to bottom.

照射領域42は一例として、第1の領域421と、第1の領域421よりもエッチング
レートが低い第2の領域422に分けられる。第1の領域421は、エッチングレートが閾値を超える領域であり、基板の略中央に設定されている。ここでは一例として、第1の領域421は略円形である。略円形とは、真円および楕円を含み、その線は曲線だけでなく、折れ線であってもよい。第2の領域422のうちこの第1の領域421の上に位置する領域において、垂直方向の位置を変えては水平方向にそれぞれ5ライン分、走査する。その後、第1の領域421を含む領域を、垂直方向の位置を変えては水平方向に一例として11ライン分、走査する。その後、第2の領域422のうちこの第1の領域421の下に位置する領域において、垂直方向の位置を変えては水平方向にそれぞれ5ライン分、走査する。
As an example, the irradiation region 42 is divided into a first region 421 and a second region 422 having a lower etching rate than the first region 421 . The first region 421 is a region where the etching rate exceeds the threshold and is set substantially in the center of the substrate. Here, as an example, the first region 421 is substantially circular. A substantially circular shape includes a perfect circle and an ellipse, and the line may be a polygonal line as well as a curved line. In the area of the second area 422 located above the first area 421, the vertical position is changed and five lines are scanned in the horizontal direction. After that, the area including the first area 421 is scanned horizontally by 11 lines, for example, by changing the position in the vertical direction. After that, in the area of the second area 422 located below the first area 421, the vertical position is changed and five lines are scanned in the horizontal direction.

図4Cに示すように、第1の領域421において、水平方向のドットの間隔が外側の領域よりも狭くなっている。すなわち、図4Cの第1の領域421内における水平方向の電子ビームの移動速度が、図4Cの第1の領域421外における水平方向の電子ビームの移動速度より遅くなるようになっている。 As shown in FIG. 4C, in the first region 421, the horizontal dot spacing is narrower than in the outer regions. That is, the moving speed of the electron beam in the horizontal direction within the first region 421 in FIG. 4C is slower than the moving speed of the electron beam in the horizontal direction outside the first region 421 in FIG. 4C.

この際の制御部13の処理について説明する。制御部13は、図4Cの第1の領域421内における水平方向の電子ビームの移動速度が、図4Cの第1の領域421外における水平方向の電子ビームの移動速度より遅くなるように、偏向器115を制御する。この構成により、図4Cの第1の領域421において、電子ビームの水平方向の移動が図4Cの第2の領域422より遅くなるので、第2の領域422より電子ビームの照射量が多くなるため、図4Cの第1の領域421において、レジストのエッチング耐性が電子ビームの水平方向の移動が図4Cの第2の領域422より高くなる。これにより、図4Cの第1の領域421のエッチングレートが第2の領域422より高くても、レジストのエッチング耐性が第2の領域422より高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 The processing of the control unit 13 at this time will be described. The controller 13 deflects the electron beam so that the horizontal movement speed of the electron beam within the first region 421 in FIG. 4C is lower than the horizontal movement speed of the electron beam outside the first region 421 in FIG. 4C. device 115; With this configuration, the horizontal movement of the electron beam is slower in the first region 421 in FIG. 4C than in the second region 422 in FIG. , the etch resistance of the resist is higher in the horizontal movement of the electron beam in the first region 421 of FIG. 4C than in the second region 422 of FIG. 4C. As a result, even if the etching rate of the first region 421 in FIG. 4C is higher than that of the second region 422, the etching resistance of the resist is higher than that of the second region 422, so that the amount etched by plasma etching can be reduced. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to the distribution of the etching rate.

図4Dは、図4Cの照射領域42の点4P1から点4P2までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図である。同様に、図4Eは、図4Cの照射領域42の点4P2から点4P3までの間に偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)を模式的に示す図である。図4Dと図4Eは、時刻tと、電極H,Vにそれぞれ印加される電圧Vh(t),Vv(t)との関係を模式的に示している。 FIG. 4D is a diagram schematically showing voltages Vh(t) and Vv(t) respectively applied to the electrodes H and V of the deflector 115 from point 4P1 to point 4P2 in the irradiation area 42 of FIG. 4C. be. Similarly, FIG. 4E schematically shows voltages Vh(t) and Vv(t) applied to electrodes H and V of deflector 115 from point 4P2 to point 4P3 in irradiation region 42 of FIG. 4C. FIG. 4 is a diagram showing; 4D and 4E schematically show the relationship between time t and voltages Vh(t) and Vv(t) applied to electrodes H and V, respectively.

電圧Vv(t)は、ある時刻においてある値に設定され、単位時間Δt後に差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定される。その後、電圧Vv(t)は、所定の期間T11だけ同じ値であり、期間T11経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T12(>T11)だけ同じ値であり、この期間T12経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T13(>T12)だけ同じ値であり、この期間T13経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T14(>T13)だけ同じ値であり、この期間T14経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。電圧Vv(t)は照射領域42における垂直方向位置(何ライン目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vv(t)の値が大きいほど垂直方向の下端に近い。よって、電極Vにこのような電圧Vv(t)が印加されることにより電子ビームの垂直方向の位置が遷移する。 Voltage Vv(t) is set to a certain value at a certain time, and is set to a larger value by the difference voltage ΔV2 after a unit time Δt. After that, the voltage Vv(t) remains the same value for a predetermined period T11, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the period T11 has elapsed. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T12 (>T11), and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T12. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T13 (>T12), and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T13. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T14 (>T13), and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T14. The voltage Vv(t) corresponds to the vertical position (line number) in the irradiation area 42, and more specifically, the larger the value of the voltage Vv(t), the closer to the lower end in the vertical direction. Therefore, when such a voltage Vv(t) is applied to the electrode V, the position of the electron beam in the vertical direction changes.

その間、電圧Vh(t)は、それぞれ対応する期間T11、T12、T13、T14において線形変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、期間T11、T12、T13、T14において第1の傾きで線形に増加する。電圧Vh(t)は照射領域42における水平方向位置(何ドット目か)に対応しており、より詳しくは電圧Vh(t)の値が大き
いほど水平方向の右端に近い。よって、電極Hにこのような電圧Vh(t)が印加されることにより、電子ビームの照射位置が垂直方向に遷移する。
Meanwhile, voltage Vh(t) varies linearly in corresponding periods T11, T12, T13, and T14, respectively. More specifically, voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in periods T11, T12, T13, and T14. The voltage Vh(t) corresponds to the horizontal position (number of dots) in the irradiation area 42. More specifically, the larger the value of the voltage Vh(t), the closer to the right end in the horizontal direction. Therefore, by applying such a voltage Vh(t) to the electrode H, the irradiation position of the electron beam shifts in the vertical direction.

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T15(>T14)だけ同じ値であり、この期間T15経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value that is further increased by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T15 (>T14), and is set to a value that is increased by the difference voltage ΔV2 after this period T15 has elapsed. be.

その間、電圧Vh(t)は期間T15において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T151において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T152において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T153において前半の期間T151と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T152における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T151および期間T153における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T15. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T151, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T152, and increases linearly with a second slope in the second half period T152. increases linearly with the same first slope as in the first half period T151 in period T153. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T152 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T151 and T153 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T16(>T15)だけ同じ値であり、この期間T16経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T16 (>T15), and is set to a value greater by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T16. be.

その間、電圧Vh(t)は期間T16において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T161において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T162において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T163において前半の期間T161と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T162における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T161および期間T163における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T16. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T161, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T162, and increases linearly with a second slope in the second half period T162. increases linearly with the same first slope as in the first half period T161 in period T163. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T162 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T161 and T163 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T17(>T16)だけ同じ値であり、この期間T17経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value that is further increased by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T17 (>T16), and is set to a value that is increased by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T17. be.

その間、電圧Vh(t)は期間T17において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T171において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T172において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T173において前半の期間T171と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T172における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T171および期間T173における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T17. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T171, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T172, and increases linearly with a second slope in the second half period T172. increases linearly with the same first slope as in the first half period T171 in period T173. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T172 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T171 and T173 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T18(>T17)だけ同じ値であり、この期間T18経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value that is further increased by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T18 (>T17), and is set to a value that is increased by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T18. be.

その間、電圧Vh(t)は期間T18において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T181において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T182において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T183において前半の期間T181と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T182における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T181および期間T183における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T18. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T181, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T182, and rises linearly with a second slope in the second half period T182. increases linearly with the same first slope as in the first half period T181 in period T183. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T182 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T181 and T183 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T19(>T18)だけ同じ値であり、この期間T19経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。このことが一例として3回繰り返される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value that is further increased by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T19 (>T18), and is set to a value that is increased by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T19. be. This is repeated three times as an example.

その間、電圧Vh(t)は期間T19毎に折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T191において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T192において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T193において前半の期間T191と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T192における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T191および期間T193における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, the voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape every period T19. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T191, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T192, and increases linearly with a second slope in the second half period T192. increases linearly with the same first slope as in the first half period T191 in period T193. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T192 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T191 and T193 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T18だけ同じ値であり、この期間T18経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T18, and is set to a value greater by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T18.

その間、電圧Vh(t)は期間T18において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T181において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T182において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T183において前半の期間T181と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T182における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T181および期間T183における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T18. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T181, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T182, and rises linearly with a second slope in the second half period T182. increases linearly with the same first slope as in the first half period T181 in period T183. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T182 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T181 and T183 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T17だけ同じ値であり、この期間T17経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the differential voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T17, and is set to a value greater by the differential voltage ΔV2 after the lapse of this period T17.

その間、電圧Vh(t)は期間T17において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T171において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T172において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T173において前半の期間T171と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T172における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T171および期間T173における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T17. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T171, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T172, and increases linearly with a second slope in the second half period T172. increases linearly with the same first slope as in the first half period T171 in period T173. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T172 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T171 and T173 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の期間T16だけ同じ値であり、この期間T16経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。 After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T16, and is set to a value greater by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T16.

その間、電圧Vh(t)は期間T16において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T161において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T162において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T163において前半の期間T161と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T162における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T161および期間T163における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T16. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T161, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T162, and increases linearly with a second slope in the second half period T162. increases linearly with the same first slope as in the first half period T161 in period T163. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T162 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T161 and T163 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、差分電圧ΔV2だけ更に大きな値に設定されると、所定の
期間T16だけ同じ値であり、この期間T16経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。
After that, when the voltage Vv(t) is set to a value greater by the difference voltage ΔV2, it remains the same value for a predetermined period T16, and is set to a value greater by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T16.

その間、電圧Vh(t)は期間T15において折れ線状に変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、前半の期間T151において第1の傾きで線形に増加し、中盤の期間T152において第1の傾きより小さい第2の傾きで線形に増加し、後半の期間T153において前半の期間T151と同じ第1の傾きで線形に増加する。すなわち、期間T152における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)は、期間T151および期間T153における単位時間あたりの電圧Vh(t)の変化(すなわち図4Dの電圧Vh(t)の傾き)より小さくなっている。 In the meantime, voltage Vh(t) changes in a polygonal line shape in period T15. More specifically, the voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in the first half period T151, linearly increases with a second slope smaller than the first slope in the middle period T152, and increases linearly with a second slope in the second half period T152. increases linearly with the same first slope as in the first half period T151 in period T153. That is, the change in voltage Vh(t) per unit time in period T152 (that is, the slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D) is the change in voltage Vh(t) per unit time in periods T151 and T153 (that is, slope of voltage Vh(t) in FIG. 4D).

その後、電圧Vv(t)は、所定の期間T14だけ同じ値であり、期間T14経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T13だけ同じ値であり、この期間T13経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T12だけ同じ値であり、この期間T12経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。次に、電圧Vv(t)は、所定の期間T11だけ同じ値であり、この期間T11経過後に差分電圧ΔV2だけ大きな値に設定される。
その間、電圧Vh(t)は、それぞれ対応する期間T11、T12、T13、T14において線形変化する。より具体的には、電圧Vh(t)は、期間T11、T12、T13、T14において第1の傾きで線形に増加する。
After that, the voltage Vv(t) remains the same value for a predetermined period T14, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the period T14 has elapsed. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T13, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T13. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T12, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T12. Next, the voltage Vv(t) has the same value for a predetermined period T11, and is set to a value larger by the difference voltage ΔV2 after the lapse of this period T11.
Meanwhile, voltage Vh(t) varies linearly in corresponding periods T11, T12, T13, and T14, respectively. More specifically, voltage Vh(t) linearly increases with a first slope in periods T11, T12, T13, and T14.

本実施形態では、具体的には、制御部13は、図4Dの期間T152における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化が、図4Dの期間T151、T153における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化より小さくなるように、偏向器115を制御する。この構成により、図4Dの期間T152において、電子ビームの水平方向の移動が図4Dの期間T151、T153より遅くなるので、図4Dの期間T152に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性が、図4Dの期間T151、T153に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性より高くなる。これにより、図4Dの期間T152に電子ビームが照射される領域のエッチングレートが高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 Specifically, in the present embodiment, the control unit 13 controls the change per unit time of the voltage Vh(t) in the period T152 of FIG. The deflector 115 is controlled so as to be less than the change in perimeter. With this configuration, in the period T152 of FIG. 4D, the horizontal movement of the electron beam is slower than in the periods T151 and T153 of FIG. 4D. , T151 and T153 in FIG. 4D. As a result, even if the etching rate of the region irradiated with the electron beam in the period T152 of FIG. 4D is high, the etching resistance of the resist is high. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to .

同様に、制御部13は、図4Dの期間T162における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化が、図4Dの期間T161、T163における電圧Vh(t)の単位時間あたりの変化より小さくなるように、偏向器115を制御する。この構成により、図4Dの期間T162において、電子ビームの水平方向の移動が図4Dの期間T161、T163より遅くなるので、図4Dの期間T162に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性が、図4Dの期間T161、T163に電子ビームが照射される領域におけるレジストのエッチング耐性より高くなる。これにより、図4Dの期間T162に電子ビームが照射される領域のエッチングレートが高くても、レジストのエッチング耐性が高いので、プラズマエッチングでエッチングされる量を低減することができ、エッチングレートの分布に応じたエッチング量の差異を低減することができる。 Similarly, the control unit 13 controls the change per unit time of the voltage Vh(t) in the period T162 of FIG. 4D to be smaller than the change per unit time of the voltage Vh(t) in the periods T161 and T163 of FIG. 4D. Also, the deflector 115 is controlled. With this configuration, in the period T162 of FIG. 4D, the horizontal movement of the electron beam is slower than in the periods T161 and T163 of FIG. 4D. , T161 and T163 in FIG. 4D. As a result, even if the etching rate of the region irradiated with the electron beam in the period T162 of FIG. 4D is high, the etching resistance of the resist is high. It is possible to reduce the difference in the etching amount according to .

なお、本実施形態および変形例に係る制御部の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、プロセッサが実行することにより、本実施形態および変形例に係る制御部に係る上述した種々の処理を行ってもよい。
なお、本実施形態および変形例では一例として偏向器115は静電偏光器として説明したがこれに限らず、偏向器115は電磁偏向器でもよく、その場合には偏向器115の電極H,Vにそれぞれ電流が印加される。
また、電子ビームの照射量に差をつけた領域は矩形または円形の中央領域に限ったものではなく、領域の形状は問わないし、領域の位置は問わないし、一箇所だけでなく複数の箇所に存在してもよい。電子ビームの照射量に差をつけた領域複数の箇所にある場合、領域それぞれの大小は問わないし、領域毎に電子ビームの照射量が異なっても良く、電子ビームの照射量は高いか低いかの2種類だけではない。
Note that a program for executing each process of the control unit according to the present embodiment and modifications is recorded on a computer-readable recording medium, the program recorded on the recording medium is read by a computer, and the processor executes By doing so, the above-described various processes related to the control unit according to the present embodiment and the modification may be performed.
In this embodiment and the modified example, the deflector 115 is explained as an electrostatic deflector as an example, but the deflector 115 is not limited to this, and may be an electromagnetic deflector. A current is applied to each of the
Moreover, the area where the electron beam dose is varied is not limited to the rectangular or circular central area, and the shape of the area does not matter, the position of the area does not matter, and the area can be applied not only in one place but also in a plurality of places. may exist. If there are multiple regions with different electron beam irradiation doses, the size of each region does not matter, and the electron beam irradiation dose may differ for each region, and whether the electron beam irradiation dose is high or low There are not only two types of

なお、本電子ビーム発生装置は電子ビーム照射装置のみならず露光装置や検査装置にも適用可能である。 The electron beam generator can be applied not only to the electron beam irradiation device but also to the exposure device and the inspection device.

[符号の説明]
41 照射領域
411 第1の領域
412 第2の領域
(第4の実施形態)
[技術分野]
本実施形態は、電子ビーム照射装置、電子ビーム位置検出システム、電子ビーム位置検出方法およびプログラムに関する。
[Description of symbols]
41 irradiation region 411 first region 412 second region (fourth embodiment)
[Technical field]
The present embodiment relates to an electron beam irradiation apparatus, an electron beam position detection system, an electron beam position detection method, and a program.

[背景技術]
電子ビーム照射装置においては、電子ビームの照射領域の校正を行うために、電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における位置(以下、ビーム位置という)を検出することが行われている。
[Background technology]
In an electron beam irradiation apparatus, in order to calibrate the irradiation area of the electron beam, a position in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam (hereinafter referred to as beam position) is detected. .

[本実施形態が解決しようとする課題]
しかし、ビーム位置を直接観察できるマイクロチャネルプレート(Micro Channel Plate :MCP)は高価であるという問題がある。また、シリコンフォトダイオードを所定のエ
リア毎に配置する方法も考えられるが、高価であるという問題がある。一方、ビーム位置を検出できる蛍光板は安価であるが、コラム内パーティクル汚染の可能性があるという問題がある。
[Problems to be solved by the present embodiment]
However, there is a problem that a micro channel plate (MCP) that can directly observe the beam position is expensive. A method of arranging silicon photodiodes for each predetermined area is also conceivable, but there is a problem of high cost. On the other hand, fluorescent screens that can detect the beam position are inexpensive, but have the problem of possible particle contamination within the column.

そこで本実施形態の課題は、ビーム位置の検出の際のコストを抑え且つ汚染を低減することを可能とする電子ビーム照射装置、電子ビーム位置検出システム、電子ビーム位置検出方法およびプログラムを提供することである。 Therefore, an object of the present embodiment is to provide an electron beam irradiation apparatus, an electron beam position detection system, an electron beam position detection method, and a program that can reduce costs and reduce contamination when detecting the beam position. is.

[課題を解決するための手段]
<態様1>
電子ビームを偏向させる偏向器と、
前記偏向器を制御して前記電子ビームを走査する制御部と、
予め設定された領域毎に、複数の貫通孔の空間配置が固有であるプレートと、
前記電子ビームのうち前記貫通孔を通過した電子を捕捉する捕捉器と、
前記捕捉器が捕捉した電子による電流を計測する電流計と、
を備え、
前記制御部は、前記電子ビームを前記プレートの前記領域毎に走査したときに前記電流計により計測された電流の位置の分布を用いて、前記電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における前記電子ビームの位置を検出する電子ビーム照射装置。
[Means to solve the problem]
<Aspect 1>
a deflector for deflecting the electron beam;
a controller that controls the deflector to scan the electron beam;
a plate having a unique spatial arrangement of a plurality of through holes for each preset region;
a trap that traps electrons in the electron beam that have passed through the through hole;
an ammeter that measures the current generated by the electrons captured by the trap;
with
The control unit uses the distribution of current positions measured by the ammeter when the electron beam scans each region of the plate, and uses the distribution of current positions in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam. an electron beam irradiation device for detecting the position of the electron beam in the

この構成により、電流が計測された位置(スポット)の空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。またプレートと捕捉器と電流計とを用いて検出するので、ビーム位置の検出の際のコストを抑えることができる。更に、電子ビーム照射装置内で、粉塵が発生しないので汚染を低減することがで
きる。更にプレートは壊れにくいので、長期間安定してビーム位置を検出することができる。
With this configuration, the spatial distribution of the positions (spots) where the current is measured becomes unique for each region, so it is possible to determine which region the electron beam is passing through. In addition, since the plate, the trap and the ammeter are used for detection, the cost for detecting the beam position can be suppressed. Furthermore, since dust is not generated in the electron beam irradiation device, contamination can be reduced. Furthermore, since the plate is hard to break, the beam position can be stably detected for a long period of time.

<態様2>
前記貫通孔は、前記電子ビーム径よりも小さい、態様1に記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 2>
The electron beam irradiation device according to aspect 1, wherein the through hole is smaller than the electron beam diameter.

この構成により、電流が計測された位置(スポット)が電子ビームより小さい径となり、このスポットの空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。 With this configuration, the position (spot) where the current is measured has a diameter smaller than that of the electron beam, and the spatial distribution of this spot is unique for each region, so it is possible to determine which region the electron beam is passing through. can.

<態様3>
前記プレートには、前記領域それぞれにおいて前記複数の貫通孔とは異なる第2の貫通孔であって前記電子ビーム径と略同じ径の第2の貫通孔が設けられており、
前記制御部は、計測された電流に基づいて、一つの前記第2の貫通孔に前記電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における前記電子ビームの位置を合わせるよう前記偏向器を制御する、態様1または2に記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 3>
the plate is provided with a second through-hole different from the plurality of through-holes in each of the regions and having substantially the same diameter as the electron beam diameter,
Based on the measured current, the controller controls the deflector so as to align the electron beam with one of the second through-holes in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam. The electron beam irradiation device according to aspect 1 or 2.

この構成により、第2の貫通孔の位置に電子ビームの水平方向の位置を合わせることができる。 With this configuration, the horizontal position of the electron beam can be aligned with the position of the second through hole.

<態様4>
前記第2の貫通孔は、対応する領域の略中央に配置されている、態様3に記載の電子ビーム照射装置。
この構成により、電子ビームの水平位置を、対応する領域の略中央の位置に合わせることができる。
<Aspect 4>
The electron beam irradiation device according to aspect 3, wherein the second through-hole is arranged substantially in the center of the corresponding region.
With this configuration, the horizontal position of the electron beam can be aligned with the substantially central position of the corresponding area.

<態様5>
前記プレートには更に、前記電子ビーム径よりも大きい径の第3の貫通孔が設けられている、態様1乃至4のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 5>
The electron beam irradiation device according to any one of aspects 1 to 4, wherein the plate further has a third through hole having a diameter larger than the diameter of the electron beam.

この構成により、電子ビームが第3の貫通孔のほぼ真ん中を通るとき、電子ビームが素通りして捕捉器に電子ビームが全て到達するので、電流計は、電子ビームによって一度に照射される電流量を計測することができる。 With this configuration, when the electron beam passes through approximately the middle of the third through-hole, the electron beam passes through and all the electron beams reach the trap. can be measured.

<態様6>
前記第3の貫通孔は、前記プレートの略中央に配置されている、態様5に記載の電子ビーム照射装置。
この構成により、確実に電子ビームによって一度に照射される電流量を計測することができる。
<Aspect 6>
The electron beam irradiation device according to aspect 5, wherein the third through-hole is arranged substantially in the center of the plate.
With this configuration, it is possible to reliably measure the amount of current irradiated by the electron beam at one time.

<態様7>
前記プレートには更に、前記電子ビームよりも小さい径の第4の貫通孔が設けられている、態様1乃至6のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 7>
7. The electron beam irradiation device according to any one of modes 1 to 6, wherein the plate further has a fourth through hole having a diameter smaller than that of the electron beam.

この構成により、電子ビームが第4の貫通孔を横切るように動くときに、捕捉器によって捕捉された電子の量、すなわち電流計の電流値から、電子ビームの電子密度の空間分布を測定することができる。 With this configuration, the spatial distribution of the electron density of the electron beam can be measured from the amount of electrons captured by the trap, that is, the current value of the ammeter when the electron beam moves across the fourth through-hole. can be done.

<態様8>
前記プレートと前記捕捉器との間には、開口が設けられた金属部材を更に備え、
前記金属部材には、負電圧が印加される、態様1乃至6のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<Aspect 8>
A metal member provided with an opening is further provided between the plate and the trap,
7. The electron beam irradiation device according to any one of modes 1 to 6, wherein a negative voltage is applied to the metal member.

この構成により、金属部材が負に帯電するので、捕捉器に照射されて跳ね返った二次電子が更に金属部材で反射する。このため、この二次電子も捕捉器で捕捉される。これにより、二次電子が外部に飛び出すことを防止することができる。 With this configuration, the metal member is negatively charged, so secondary electrons that have bounced off the trap are further reflected by the metal member. Therefore, this secondary electron is also captured by the trap. This can prevent the secondary electrons from jumping out.

<態様9>
予め設定された領域毎に複数の貫通孔の空間配置が固有であるプレートと、
電子ビームのうち前記貫通孔を通過した電子を捕捉する捕捉器と、
前記捕捉器が捕捉した電子による電流を計測する電流計と、
前記電子ビームを前記プレートの前記領域毎に走査したときに前記電流計により計測された電流の位置の分布を用いて、前記電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における前記電子ビームの位置を検出する制御部と、
を備える電子ビーム位置検出システム。
<Aspect 9>
a plate having a unique spatial arrangement of a plurality of through holes for each preset region;
a trap that traps electrons in the electron beam that have passed through the through hole;
an ammeter that measures the current generated by the electrons captured by the trap;
Using the current position distribution measured by the ammeter when the electron beam scans each region of the plate, the electron beam in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam. a control unit that detects a position;
An electron beam position detection system comprising:

<態様10>
捕捉器が予め設定された領域毎に複数の貫通孔の空間配置が固有であるプレートの前記領域毎に電子ビームを走査したときに、当該電子ビームのうち前記貫通孔を通過した電子を捕捉する工程と、
電流計が前記捕捉器により捕捉された電子による電流を計測する工程と、
制御部が前記電流計により計測された電流の位置の分布を用いて、前記電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における前記電子ビームの位置を検出する工程と、
を有する電子ビーム位置検出方法。
<Aspect 10>
When the trap scans the electron beam for each area of the plate in which the spatial arrangement of the plurality of through holes is unique for each preset area, the electrons that have passed through the through holes in the electron beam are captured. process and
measuring the current due to the electrons captured by the trap with an ammeter;
a step of detecting the position of the electron beam in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam, using the current position distribution measured by the ammeter by the control unit;
An electron beam position detection method comprising:

<態様11>
予め設定された領域毎に、貫通孔の空間分布が固有であるプレートと、電子ビームのうち前記貫通孔を通過した電子を捕捉する捕捉器と、前記捕捉器が捕捉した電子による電流を計測する電流計と、を備える電子ビーム位置検出システムのコンピュータが実行するためのプログラムであって、
前記電子ビームを前記プレートの前記領域毎に走査したときに前記電流計により計測された電流の位置の分布を用いて、前記電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における前記電子ビームの位置を検出するステップを有するプログラム。
<Aspect 11>
A plate having a unique spatial distribution of through-holes, a trap for trapping electrons in an electron beam that have passed through the through-holes, and a current generated by the electrons trapped by the trap is measured for each preset region. A program for execution by a computer of an electron beam position detection system comprising an ammeter,
Using the current position distribution measured by the ammeter when the electron beam scans each region of the plate, the electron beam in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam. A program having a step of detecting a position.

[本実施形態の効果]
本実施形態に係る電子ビーム照射装置によれば、電流が計測された位置(スポット)の空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。またプレートと捕捉器と電流計とを用いて検出するので、ビーム位置の検出の際のコストを抑えることができる。更に、電子ビーム照射装置内で、粉塵が発生しないので汚染を低減することができる。更にプレートは壊れにくいので、長期間安定してビーム位置を検出することができる。
[Effect of this embodiment]
According to the electron beam irradiation apparatus according to this embodiment, since the spatial distribution of the positions (spots) where the current is measured is specific for each region, it is possible to determine which region the electron beam passes through. . In addition, since the plate, the trap and the ammeter are used for detection, the cost for detecting the beam position can be suppressed. Furthermore, since dust is not generated in the electron beam irradiation device, contamination can be reduced. Furthermore, since the plate is hard to break, the beam position can be stably detected for a long period of time.

[図面の簡単な説明]
[図5A]本実施形態に係る電子ビーム位置検出システム500の概略構成を示す図である。
[図5B]本実施形態に係る測定ユニット127の上面図である。
[図5C]本実施形態に係る測定ユニット127のプレート52を除去した場合の上面図である。
[図5D]図5BにおけるAA断面を示す概略断面図である。
[図5E]プレート52における貫通孔の配置の一例を示す図である。
[図5F]プレート52の右上の領域の中心に、電子ビームの位置を合わせる処理の一例を示すフローチャートである。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 5A] A diagram showing a schematic configuration of an electron beam position detection system 500 according to the present embodiment.
[FIG. 5B] A top view of the measurement unit 127 according to the present embodiment.
[FIG. 5C] A top view of the measurement unit 127 according to the present embodiment when the plate 52 is removed.
[FIG. 5D] It is a schematic cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 5B.
[FIG. 5E] A diagram showing an example of the arrangement of through holes in the plate 52. [FIG.
FIG. 5F is a flow chart showing an example of processing for aligning the position of the electron beam with the center of the upper right region of the plate 52;

[本実施形態を実施するための形態] [Mode for carrying out the present embodiment]

本実施形態では、電子ビームの位置を検出するために、専用のプレート52を用いる。また、このプレート52を用いて、試料(サンプル)投入前に電子ビームの照射位置を自動調整する。 In this embodiment, a dedicated plate 52 is used to detect the position of the electron beam. In addition, the plate 52 is used to automatically adjust the irradiation position of the electron beam before the specimen (sample) is introduced.

図5Aは、本実施形態に係る電子ビーム位置検出システム500の概略構成を示す図である。電子ビーム位置検出システム500は、電子ビームの位置を検出する。図5Aに示すように、電子ビーム位置検出システム500は、プレート52と、プレート52の下に配置された捕捉器54と、捕捉器54に接続された電流計55と、制御部13とを備える。プレート52には、電子ビーム発生装置112から照射された電子ビームEBを通過させる複数の貫通孔が設けられている。電流計55は、制御部13内の全体制御部131に接続されている。電子ビーム制御部132は、全体制御部131からの制御指令に基づいて、偏向器151に設けられた電極5115に印加する電圧を制御する。 FIG. 5A is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam position detection system 500 according to this embodiment. The electron beam position detection system 500 detects the position of the electron beam. As shown in FIG. 5A, the electron beam position detection system 500 includes a plate 52, a trap 54 arranged below the plate 52, an ammeter 55 connected to the trap 54, and a controller 13. . The plate 52 is provided with a plurality of through holes through which the electron beams EB emitted from the electron beam generator 112 pass. Ammeter 55 is connected to general control section 131 in control section 13 . The electron beam control section 132 controls the voltage applied to the electrode 5115 provided in the deflector 151 based on the control command from the general control section 131 .

図5Bは、本実施形態に係る測定ユニット127の上面図である。図5Bに示すように、測定ユニット127は、筐体51と、筐体51の上に設けられたプレート52とを備える。図5Bに示すように、プレート52には複数の貫通孔が設けられている。 FIG. 5B is a top view of the measurement unit 127 according to this embodiment. As shown in FIG. 5B, the measurement unit 127 includes a housing 51 and a plate 52 provided on the housing 51. As shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the plate 52 is provided with a plurality of through holes.

図5Cは、本実施形態に係る測定ユニット127のプレート52を除去した場合の上面図である。図5Cに示すように、測定ユニット127は、格子状の金属部材(メッシュともいう)53と、電子を捕捉する捕捉器54とを更に備える。 FIG. 5C is a top view of the measurement unit 127 according to this embodiment when the plate 52 is removed. As shown in FIG. 5C, the measurement unit 127 further includes a grid-shaped metal member (also referred to as a mesh) 53 and a trap 54 that traps electrons.

図5Dは、図5BにおけるAA断面を示す概略断面図である。図5Dに示すように、金属部材53は、プレート52と捕捉器54との間に設けられており、筐体51の内部に固定されている。また、金属部材53は、電源56の陰極に接続されており、金属部材53には、負電圧が印加される。これにより、金属部材53が負に帯電するので、矢印5A1に示すように捕捉器54に照射されて跳ね返った二次電子が、矢印5A2に示すように更に金属部材53で反射する。このため、この二次電子も捕捉器54で捕捉される。これにより、二次電子が筐体51の外部に飛び出すことを防止することができる。 FIG. 5D is a schematic cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 5B. As shown in FIG. 5D, metal member 53 is provided between plate 52 and trap 54 and is fixed inside housing 51 . Also, the metal member 53 is connected to the cathode of the power supply 56 and a negative voltage is applied to the metal member 53 . As a result, the metal member 53 is negatively charged, and the secondary electrons that bounce off the trap 54 as indicated by the arrow 5A1 are further reflected by the metal member 53 as indicated by the arrow 5A2. Therefore, this secondary electron is also captured by the trap 54 . This can prevent the secondary electrons from jumping out of the housing 51 .

捕捉器54は、電子ビーム発生装置112によって発生された電子ビームのうち貫通孔を通過した電子を捕捉する。ここで本実施形態に係る捕捉器54はファラデーカップである。 The trap 54 traps electrons that have passed through the through-hole in the electron beam generated by the electron beam generator 112 . Here, the trap 54 according to this embodiment is a Faraday cup.

電流計55は、捕捉器54が捕捉した電子による電流を検出する。電流計55によって計測された電流値を示す電流値信号は、制御部13に伝達される。 The ammeter 55 detects the current due to the electrons captured by the trap 54 . A current value signal indicating the current value measured by the ammeter 55 is transmitted to the control unit 13 .

図5Eは、プレート52における貫通孔の配置の一例を示す図である。図5Eに示すように、本実施形態では一例として貫通孔として四つの異なる直径の貫通孔が設けられている。本実施形態では一例として貫通孔どうしは干渉して配置されていない。 FIG. 5E is a diagram showing an example of the arrangement of through holes in the plate 52. FIG. As shown in FIG. 5E, in this embodiment, as an example, four through holes with different diameters are provided as through holes. In this embodiment, as an example, the through holes are not arranged to interfere with each other.

図5Eに示すように、プレート52に、複数の領域が設定されている。ここでは一例として、プレート52に、領域(破線で囲まれた領域)5R1~5R25の25個の領域が予め設定されており、この予め設定された領域毎に、貫通孔の空間分布(例えば、貫通孔の空間配置、または貫通孔の形状、またはその組み合わせ)が固有である。第1の貫通孔の直径は、例えば電子ビームのビーム径の2/3位の大きさである。プレート52におけ
る予め設定された領域毎に、貫通孔の空間分布が固有であることから、当該領域毎に電流空間分布も固有になる。このことを利用して、制御部13は、電子ビームをプレート52の領域毎に走査したときに電流計55により計測された電流の位置の分布を用いて、電子ビームの水平方向における位置を検出する。これにより、電流が計測された位置(スポット)の空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。
As shown in FIG. 5E, the plate 52 has a plurality of regions. Here, as an example, 25 regions (regions surrounded by dashed lines) 5R1 to 5R25 are set in advance on the plate 52, and the spatial distribution of through holes (for example, The spatial arrangement of the through-holes, or the shape of the through-holes, or a combination thereof) is unique. The diameter of the first through-hole is, for example, about 2/3 of the beam diameter of the electron beam. Since the spatial distribution of the through-holes is unique for each preset region on the plate 52, the current spatial distribution is also unique for each region. Using this fact, the control unit 13 detects the position of the electron beam in the horizontal direction using the distribution of the position of the current measured by the ammeter 55 when the electron beam scans each region of the plate 52. do. As a result, the spatial distribution of the positions (spots) where the current is measured becomes unique for each region, so it is possible to determine which region the electron beam is passing through.

ここでは一例として、貫通孔の一つとして、電子ビーム径よりも小さい複数(ここでは一例として三つ)の第1の貫通孔(例えば、5M51、5M52、5M53)が設けられている。そしてプレート52における第1の貫通孔の空間配置が領域毎に固有である。第1の貫通孔の直径は、例えば電子ビームのビーム径の2/3位の大きさである。プレート52における予め設定された領域毎に第1の貫通孔の空間配置が固有であることから、当該領域毎に電流空間分布も固有になる。また、電子ビームの全体の照射範囲の位置はずれていないことを前提とする。このことを利用して、制御部13は、電子ビームをプレート52の領域毎に走査したときに電流計55により計測される電流によって得られる電流空間分布を用いて、電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における電子ビームの位置(ビーム位置)を検出する。これにより、電流が計測された位置(スポット)が電子ビームより小さい径となり、このスポットの空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。 Here, as an example, as one of the through holes, a plurality of (here, three as an example) first through holes (for example, 5M51, 5M52, and 5M53) smaller than the electron beam diameter are provided. The spatial arrangement of the first through holes in the plate 52 is unique for each region. The diameter of the first through-hole is, for example, about 2/3 of the beam diameter of the electron beam. Since the spatial arrangement of the first through-holes is unique for each preset region on the plate 52, the current spatial distribution is also unique for each region. It is also assumed that the position of the entire irradiation range of the electron beam is not shifted. Using this fact, the control unit 13 uses the current spatial distribution obtained by the current measured by the ammeter 55 when the electron beam is scanned for each region of the plate 52, and to detect the position of the electron beam (beam position) in a substantially vertical plane. As a result, the position (spot) where the current is measured has a diameter smaller than that of the electron beam, and the spatial distribution of this spot is unique to each region, so it is possible to determine which region the electron beam is passing through. .

プレート52には、上記領域それぞれにおいて電子ビーム径と略同じ第2の貫通孔5L1~5L25が設けられている。電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における電子ビームの位置を、一つの第2の貫通孔の位置に合わせると、計測される電流が最も大きくなる。このことを利用して、制御部13は、計測された電流に基づいて、第2の貫通孔に電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における電子ビームの位置を合わせるよう偏向器151を制御する。これにより、第2の貫通孔の位置に電子ビームの水平方向の位置を合わせることができる。ここで第2の貫通孔5L1~5L25は、対応する領域の略中央に配置されている。これにより、電子ビームの水平位置を、対応する領域の略中央の位置に合わせることができる。各領域の中心に、制御部13により電子ビームの水平位置を調整することを可能とするために、第2の貫通孔5L1~5L25は、他の周囲の第1の貫通孔(例えば、5M51、5M52、5M53)の径より1.5倍以上大きいことが好ましい。具体的な処理については、図5Fのフローチャートとともに後述する。 The plate 52 is provided with second through holes 5L1 to 5L25 having substantially the same diameter as the electron beam in each of the above regions. When the position of the electron beam in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam is aligned with the position of one second through-hole, the measured current is maximized. Using this fact, the controller 13 controls the deflector 151 to align the position of the electron beam with the second through-hole in a plane substantially perpendicular to the direction of travel of the electron beam, based on the measured current. to control. Thereby, the horizontal position of the electron beam can be aligned with the position of the second through hole. Here, the second through holes 5L1 to 5L25 are arranged substantially in the center of the corresponding regions. Thereby, the horizontal position of the electron beam can be aligned with the substantially central position of the corresponding area. In the center of each area, the second through holes 5L1 to 5L25 are connected to other surrounding first through holes (eg, 5M51, It is preferably 1.5 times larger than the diameter of 5M52, 5M53). Specific processing will be described later with the flowchart of FIG. 5F.

プレート52には更に、電子ビーム径よりも大きい径の第3の貫通孔5LLが設けられている。これにより、電子ビームが第3の貫通孔5LLのほぼ真ん中を通るとき、電子ビームが素通りして捕捉器54に電子ビームが全て到達するので、電流計55は、電子ビームによって一度に照射される電流量を計測することができる。第3の貫通孔5LLは、プレート52の略中央(領域5R13内)に配置されている。これにより、確実に電子ビームによって一度に照射される電流量を計測することができる。 The plate 52 is further provided with a third through hole 5LL having a diameter larger than the electron beam diameter. As a result, when the electron beam passes through approximately the center of the third through-hole 5LL, the electron beam passes through and all the electron beams reach the trap 54, so the ammeter 55 is irradiated with the electron beam at once. The amount of current can be measured. The third through hole 5LL is arranged substantially in the center of the plate 52 (within the region 5R13). This makes it possible to reliably measure the amount of current irradiated by the electron beam at one time.

プレート52には更に、電子ビームよりも小さい径の九つの第4の貫通孔(例えば、第4の貫通孔5S5)が設けられている。これらの第4の貫通孔は、電子ビームのビームプロファイル測定用である。これにより、電子ビームが第4の貫通孔5S1~5S25を横切るように動くときに、捕捉器54によって捕捉された電子の量、すなわち電流計55の電流値から、電子ビームの電子密度の空間分布を測定することができる。本実施形態ではその一例として、第4の貫通孔(例えば、第4の貫通孔5S5)は、第1の貫通孔(例えば、5M51、5M52、5M53)よりも径が小さい。 The plate 52 is further provided with nine fourth through-holes (for example, fourth through-holes 5S5) having a smaller diameter than the electron beam. These fourth through-holes are for beam profile measurements of the electron beam. As a result, when the electron beam moves across the fourth through holes 5S1 to 5S25, the amount of electrons captured by the trap 54, that is, the current value of the ammeter 55, the spatial distribution of the electron density of the electron beam can be measured. As an example in this embodiment, the fourth through-hole (for example, the fourth through-hole 5S5) has a smaller diameter than the first through-holes (for example, 5M51, 5M52, 5M53).

続いて、図5Fを用いて、電子ビームの水平位置を、対応する領域の略中央の位置に合わせる処理について説明する。図5Fは、プレート52の右上の領域の中心に、電子ビー
ムの位置を合わせる処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートでは、プレート52の右上の領域5R5に設けられた第2の貫通孔5L5の直径が電子ビームの直径と略同じであることを利用して、電子ビームをこの第2の貫通孔5L5の位置に合わせる。ここで偏向器115の電極H,Vにそれぞれ印加される電圧を(以下、偏向電圧という)Vh、Vvという。偏向電圧Vhは水平方向にスキャンするための電圧であり、偏向電圧Vvは垂直方向にスキャンするための電圧である。
Next, referring to FIG. 5F, the process of aligning the horizontal position of the electron beam to the approximate center position of the corresponding area will be described. FIG. 5F is a flow chart showing an example of processing for aligning the position of the electron beam with the center of the upper right region of the plate 52 . In this flowchart, the diameter of the second through-hole 5L5 provided in the upper right region 5R5 of the plate 52 is substantially the same as the diameter of the electron beam, and the electron beam is directed through the second through-hole 5L5. Align to position. Voltages applied to the electrodes H and V of the deflector 115 are referred to as Vh and Vv (hereinafter referred to as deflection voltages). A deflection voltage Vh is a voltage for scanning in the horizontal direction, and a deflection voltage Vv is a voltage for scanning in the vertical direction.

(ステップS501)プレート52の右上の領域5R5をスキャンできる電子ビームの偏向電圧Vh、Vvは、位置と電子エネルギーから予め計算されて設定されている。ここでは一例として、偏向電圧Vh、Vvはともに1~3Vでともに可変量は2Vである。
まず、制御部13は、プレート52の右上の領域5R5に対応する右上偏向範囲を予め決められた第1の垂直間隔毎に、予め決められた第1の水平間隔で水平方向にスキャンするよう偏向器115を制御する。
(Step S501) The deflection voltages Vh and Vv of the electron beam that can scan the upper right region 5R5 of the plate 52 are calculated and set in advance from the position and the electron energy. Here, as an example, the deflection voltages Vh and Vv are both 1 to 3V, and both have a variable amount of 2V.
First, the control unit 13 causes the upper right deflection range corresponding to the upper right region 5R5 of the plate 52 to be horizontally scanned at predetermined first horizontal intervals at predetermined first vertical intervals. device 115;

(ステップS502)次に、制御部13は、電流計55における検出電流が最大のときにおける偏向電圧をそれぞれ偏向電圧Vhmax、Vvmaxとして検出する。この偏向電圧Vhmax、Vvmaxのときに、電子ビームはプレート52の右上の領域5R5のほぼ中央を通る。そして制御部13は、この検出電流が最大のときにおける偏向電圧Vhmax、Vvmaxを不図示のメモリに記憶する。ここでは例えば検出電流が最大のときにおける偏向電圧Vh、Vvはそれぞれ2.1V、2.2Vであるものとして説明する。これにより、粗い位置精度で、プレート52の右上の領域5R5の中心を検出することができる。 (Step S502) Next, the controller 13 detects the deflection voltages when the current detected by the ammeter 55 is maximum as deflection voltages Vhmax and Vvmax. At these deflection voltages Vhmax and Vvmax, the electron beam passes through substantially the center of the upper right region 5R5 of the plate 52. FIG. The control unit 13 then stores the deflection voltages Vhmax and Vvmax when the detected current is maximum in a memory (not shown). Here, for example, it is assumed that the deflection voltages Vh and Vv are 2.1 V and 2.2 V when the detection current is maximum. As a result, the center of the upper right region 5R5 of the plate 52 can be detected with rough positional accuracy.

(ステップS503)次に、制御部13は、偏向電圧Vhの偏向可変量及び偏向電圧Vvの偏向可変量を例えば半分に設定する。ここでは例えば偏向可変量を2Vの半分の1Vに設定すると、偏向電圧Vhは2.1Vを中心にして偏向可変量が1Vであるから1.6~2.6Vの値をとり、偏向電圧Vvは2.2Vを中心にして偏向可変量が1Vであるから1.7~2.7Vの値をとる。 (Step S503) Next, the control unit 13 sets the deflection variable amount of the deflection voltage Vh and the deflection variable amount of the deflection voltage Vv to, for example, half. Here, for example, if the deflection variable amount is set to 1 V, which is half of 2 V, the deflection voltage Vh takes a value of 1.6 to 2.6 V around 2.1 V because the deflection variable amount is 1 V, and the deflection voltage Vv takes a value of 1.7 to 2.7 V because the deflection variable amount is 1 V with 2.2 V as the center.

(ステップS504)次に、制御部13は、偏向電圧Vhmax、Vvmaxを中心として、偏向電圧Vhの偏向可変量及び偏向電圧Vvの偏向可変量がステップS501の半分という条件下で、スキャンを開始するよう偏向器115を制御する。その際に、例えば第1の垂直間隔より小さい第2の垂直間隔毎に、第1の水平間隔より小さい第2の水平間隔でスキャンしてもよい。これにより、ステップS502より高い位置精度で、プレート52の右上の領域5R5の中心を検出することができる。 (Step S504) Next, the control unit 13 starts scanning under the condition that the deflection variable amount of the deflection voltage Vh and the deflection variable amount of the deflection voltage Vv are half of those in step S501, centering on the deflection voltages Vhmax and Vvmax. It controls the deflector 115 as follows. In doing so, for example, every second vertical interval smaller than the first vertical interval may be scanned at a second horizontal interval smaller than the first horizontal interval. As a result, the center of the upper right region 5R5 of the plate 52 can be detected with higher positional accuracy than in step S502.

(ステップS505)偏向電圧Vh、Vvを変更する毎に、制御部13は、電流計55における検出電流が予め設定された設定電流値と略同じか否か判定する。ここで略同じとは、検出電流が、設定電流値を基準とする所定の範囲内に入っている場合である。ここで、設定電流値は、電子ビーム発生装置112によって発生された電子ビームの単位時間あたりの電荷量である。 (Step S505) Every time the deflection voltages Vh and Vv are changed, the control unit 13 determines whether or not the current detected by the ammeter 55 is approximately the same as a preset current value. Here, "substantially the same" means that the detected current is within a predetermined range based on the set current value. Here, the set current value is the charge amount per unit time of the electron beam generated by the electron beam generator 112 .

(ステップS506)ステップS505で検出電流が予め設定された設定電流値と略同じでない場合、制御部13は次の偏向電圧Vh、Vvに変更し、処理がステップS505に戻る。 (Step S506) If the detected current is not substantially the same as the preset current value in step S505, the controller 13 changes the deflection voltages Vh and Vv to the next deflection voltages, and the process returns to step S505.

(ステップS507)一方、ステップS505で検出電流が予め設定された設定電流値と略同じ場合には、プレート52の右上の領域5R5の第2の貫通孔5L5を電子ビームが通っていると推定されるので、制御部13は偏向電圧Vh、Vvの変更を停止する。第2の貫通孔5L5はプレート52の右上の領域5R5の中心にあるので、このときに電子
ビームがプレート52の右上の領域5R5の中心を通っている。このようにして、最初のスキャンでプレート52の右上の領域5R5のほぼ中央のときの偏向電圧Vhmax、Vvmaxを検出しておき、次のスキャンで、電子ビームをプレート52の右上の領域5R5の中心に位置合わせすることができる。以上で、本フローチャートの処理を終了する。
(Step S507) On the other hand, when the detected current is substantially equal to the preset current value in step S505, it is estimated that the electron beam passes through the second through hole 5L5 in the upper right region 5R5 of the plate 52. Therefore, the control unit 13 stops changing the deflection voltages Vh and Vv. Since the second through hole 5L5 is in the center of the upper right region 5R5 of the plate 52, the electron beam passes through the center of the upper right region 5R5 of the plate 52 at this time. In this manner, the deflection voltages Vhmax and Vvmax are detected at the center of the upper right region 5R5 of the plate 52 in the first scan, and the electron beam is directed to the center of the upper right region 5R5 of the plate 52 in the next scan. can be aligned. With this, the processing of this flowchart ends.

以上、本実施形態に係る電子ビーム照射装置は、電子ビームを偏向させる偏向器115と、偏向器115を制御して電子ビームを走査する制御部13と、予め設定された領域毎に、複数の貫通孔の空間配置が固有であるプレート52と、電子ビーム発生装置112によって発生された電子ビームのうち当該貫通孔を通過した電子を捕捉する捕捉器54と、捕捉器54が捕捉した電子による電流を計測する電流計55と、を備える。制御部13は、電子ビームをプレート52の領域毎に走査したときに電流計55により計測された電流の位置の分布を用いて、電子ビームの進行方向に対して略垂直な面内における当該電子ビームの位置を検出する。 As described above, the electron beam irradiation apparatus according to the present embodiment includes the deflector 115 that deflects the electron beam, the controller 13 that controls the deflector 115 to scan the electron beam, and a plurality of electron beams for each preset region. A plate 52 having a unique spatial arrangement of through-holes, a trap 54 for trapping electrons passing through the through-holes in the electron beam generated by the electron beam generator 112, and a current generated by the electrons trapped by the trap 54. and an ammeter 55 for measuring The control unit 13 uses the current position distribution measured by the ammeter 55 when the electron beam scans each region of the plate 52 to detect the electrons in a plane substantially perpendicular to the traveling direction of the electron beam. Detect the position of the beam.

この構成により、電流が計測された位置(スポット)の空間分布が領域毎に固有になるため、電子ビームがどの領域を通過しているのか判断することができる。またプレート52と捕捉器54と電流計55とを用いて検出するので、ビーム位置の検出の際のコストを抑えることができる。更に、電子ビーム照射装置内で、粉塵が発生しないので汚染を低減することができる。更にプレート52は壊れにくいので、長期間安定してビーム位置を検出することができる。 With this configuration, the spatial distribution of the positions (spots) where the current is measured becomes unique for each region, so it is possible to determine which region the electron beam is passing through. Moreover, since the plate 52, the trap 54, and the ammeter 55 are used for detection, the cost for detecting the beam position can be suppressed. Furthermore, since dust is not generated in the electron beam irradiation device, contamination can be reduced. Furthermore, since the plate 52 is hard to break, the beam position can be stably detected for a long period of time.

なお、本実施形態に係る第1の貫通孔の形状は略円であったが、これに限ったものではない。第1の貫通孔の形状が、領域毎に互いに異なる数字の形状など、領域毎に異なっていてもよい。貫通孔の形状は、略円でも、四角でも、三角でも、他の多角形でも何でもよい。 In addition, although the shape of the 1st through-hole which concerns on this embodiment was a substantially circle, it is not restricted to this. The shape of the first through-hole may be different for each region, such as a different number shape for each region. The shape of the through-hole may be substantially circular, square, triangular, or any other polygonal shape.

なお、本実施形態および変形例に係る制御部の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、プロセッサが実行することにより、本実施形態および変形例に係る制御部に係る上述した種々の処理を行ってもよい。 Note that a program for executing each process of the control unit according to the present embodiment and modifications is recorded on a computer-readable recording medium, the program recorded on the recording medium is read by a computer, and the processor executes By doing so, the above-described various processes related to the control unit according to the present embodiment and the modification may be performed.

なお、本実施形態では、金属部材53は格子状であったが、これに限ったものではなく、金属部材53はハニカム状に正六角形の開口が設けられていてもよく、金属部材53は開口が設けられていればよい。 In the present embodiment, the metal member 53 has a lattice shape, but it is not limited to this, and the metal member 53 may have regular hexagonal openings in a honeycomb shape. should be provided.

なお、本電子ビーム発生装置は電子ビーム照射装置のみならず露光装置や検査装置にも適用可能である。 The electron beam generator can be applied not only to the electron beam irradiation device but also to the exposure device and the inspection device.

[符号の説明]
13 制御部
51 筐体
52 プレート
53 金属部材
54 捕捉器
55 電流計
56 電源
127 測定ユニット
131 全体制御部
132 電子ビーム制御部
151 偏向器
500 電子ビーム位置検出システム
5115 電極
[Description of symbols]
13 Control Part 51 Case 52 Plate 53 Metal Member 54 Catcher 55 Ammeter 56 Power Supply 127 Measurement Unit 131 Overall Control Part 132 Electron Beam Control Part 151 Deflector 500 Electron Beam Position Detection System 5115 Electrode

(第5の実施形態)
[技術分野]
本実施形態は、電子ビーム照射装置に関する。
(Fifth embodiment)
[Technical field]
This embodiment relates to an electron beam irradiation apparatus.

[背景技術]
本件出願人は、試料に電子ビームを照射して表面処理を行う電子ビーム照射装置を既に提案している(特許文献1参照)。この電子ビーム照射装置には、ステージを昇降させるリフト機構が設けられており、ステージ上の試料の上方には印加ピンが配置されている。リフト機構によりステージを上昇させてステージ上の試料表面に印加ピンを接触させることで、試料表面の電位が接地電位に接続されて安定化される。
[Background technology]
The present applicant has already proposed an electron beam irradiation apparatus that irradiates a sample with an electron beam to perform surface treatment (see Patent Document 1). This electron beam irradiation apparatus is provided with a lift mechanism for raising and lowering the stage, and an application pin is arranged above the sample on the stage. By raising the stage by the lift mechanism and bringing the application pin into contact with the surface of the sample on the stage, the potential of the surface of the sample is connected to the ground potential and stabilized.

しかしながら、このような電子ビーム照射装置では、リフト機構からの発塵やアウトガスが真空チャンバ内に放出されるため、真空チャンバ内の雰囲気が汚染されるという問題がある。 However, such an electron beam irradiation apparatus has a problem that dust and outgas from the lift mechanism are emitted into the vacuum chamber, contaminating the atmosphere inside the vacuum chamber.

[本実施形態が解決しようとする課題] [Problems to be solved by the present embodiment]

試料台上の試料表面に印加ピンを押し付けて導通させる際にリフト機構からの発塵やアウトガスにより真空チャンバ内の雰囲気が汚染されることを防止できる電子ビーム照射装置を提供する。 Provided is an electron beam irradiation apparatus capable of preventing the atmosphere in a vacuum chamber from being contaminated by dust and outgassing from a lift mechanism when an application pin is pressed against the surface of a sample on a sample stage to conduct.

[課題を解決するための手段]
<態様1>
真空チャンバ内にて試料を保持する試料台と、
前記試料台上の試料に照射する電子ビームを発生させる電子源と、
前記試料台上の試料の電位を制御する電位制御部と、
を備え、
前記電位制御部は、
前記試料台上の試料の上方に配置される印加ピンと、
前記真空チャンバの外部に配置され、前記印加ピンを上下移動させて前記試料台上の試料表面に押し付け可能な印加ピンリフト機構と、を有する電子ビーム照射装置。
<態様2>
前記印加ピンは、バネピンを有する、態様1に記載の電子ビーム照射装置。
<態様3>
前記印加ピンは、上下方向に延びる支持部材の上端部に設けられており、
前記支持部材の下端部は、前記真空チャンバの底部を貫通して外部に突き出されており、
前記支持部材の下端部と真空チャンバの底部との間は、伸縮可能なベローズにより気密に覆われており、
前記印加ピンリフト機構は、前記支持部材の下端部に接続されている、態様1または2に記載の電子ビーム照射装置。
<態様4>
前記支持部材は、筒形状を有しており、
前記印加ピンに電気的に接続された導線は、前記支持部材の内側を通り、前記支持部材の下端部に設けられたフィードスルーを介して外部へと引き出されている、態様3に記載の電子ビーム照射装置。
<態様5>
前記印加ピンは、接地電位に接続されている、態様1~4のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<態様6>
前記印加ピンは、一対のピン部材を有し、
前記電位制御部は、一方のピン部材に電圧を印加して、一方のピン部材と他方のピン部材との間の導通を検出する検出手段を更に有する、態様1~5のいずれかに記載の電子ビーム照射装置。
<態様7>
前記電位制御部は、前記検出手段により導通が検出されなかった場合には、前記検出手段による一方のピン部材への電圧印加をやり直す、態様6に記載の電子ビーム照射装置。<態様8>
前記電位制御部は、前記検出手段により導通が検出されなかった場合には、前記印加ピンリフト機構による前記印加ピンの試料表面への押し付けをやり直す、態様6に記載の電子ビーム照射装置。
[Means to solve the problem]
<Aspect 1>
a sample table for holding the sample in the vacuum chamber;
an electron source for generating an electron beam to irradiate the sample on the sample table;
a potential control unit that controls the potential of the sample on the sample table;
with
The potential control unit is
an application pin arranged above the sample on the sample stage;
an application pin lift mechanism arranged outside the vacuum chamber and capable of vertically moving the application pin to press it against the surface of the sample on the sample table.
<Aspect 2>
The electron beam irradiation device according to aspect 1, wherein the application pin has a spring pin.
<Aspect 3>
The application pin is provided at an upper end portion of a vertically extending support member,
the lower end of the support member penetrates the bottom of the vacuum chamber and protrudes to the outside;
A space between the lower end of the support member and the bottom of the vacuum chamber is airtightly covered by an expandable bellows,
The electron beam irradiation device according to aspect 1 or 2, wherein the application pin lift mechanism is connected to the lower end of the support member.
<Aspect 4>
The support member has a cylindrical shape,
The electronic device according to aspect 3, wherein the conducting wire electrically connected to the applying pin passes through the inside of the supporting member and is led out to the outside through a feedthrough provided at the lower end of the supporting member. Beam irradiation device.
<Aspect 5>
The electron beam irradiation device according to any one of aspects 1 to 4, wherein the application pin is connected to ground potential.
<Aspect 6>
The application pin has a pair of pin members,
6. The potential control unit according to any one of aspects 1 to 5, further comprising detecting means for applying a voltage to one of the pin members and detecting conduction between the one pin member and the other pin member. Electron beam irradiation device.
<Aspect 7>
The electron beam irradiation device according to aspect 6, wherein the potential control section causes the detection means to reapply the voltage to the one pin member when the detection means does not detect the conduction. <Aspect 8>
The electron beam irradiation apparatus according to mode 6, wherein the potential control section restarts the pressing of the application pin against the surface of the sample by the application pin lift mechanism when the detection means does not detect the conduction.

[本実施形態の効果]
電子ビーム照射装置において、試料台上の試料表面に印加ピンを押し付けて導通させる際に移動機構からの発塵やアウトガスにより真空チャンバ内の雰囲気が汚染されることを防止できる。
[Effect of this embodiment]
In the electron beam irradiation apparatus, it is possible to prevent the atmosphere in the vacuum chamber from being contaminated by dust or outgassing from the moving mechanism when the application pin is pressed against the surface of the sample on the sample stage to conduct.

[図面の簡単な説明]
[図6A]電子ビーム照射装置の印加ピンに係る構成を拡大して示す概略図。
[図6B]電位制御部の配線を示す概略図。
[図6C]電子ビーム照射装置の動作の一例を示すフローチャート。
[図6D]ロボットハンドのティーチングに係る構成を示す平面図。
[図6E]図6Dに示す構成のA-A線に沿った断面を示す図。
[図6F]ティーチングプレートの平面図。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 6A] A schematic diagram showing an enlarged configuration of an application pin of the electron beam irradiation device.
[FIG. 6B] A schematic diagram showing the wiring of the potential control section.
[FIG. 6C] A flow chart showing an example of the operation of the electron beam irradiation device.
[FIG. 6D] A plan view showing a configuration related to teaching of the robot hand.
[FIG. 6E] A view showing a cross section along line AA of the configuration shown in FIG. 6D.
[Fig. 6F] A plan view of the teaching plate.

[本実施形態を実施するための形態]
(試料の電位制御)
図6Aは、本実施の形態による電子ビーム照射装置10の印加ピン125に係る構成を拡大して示す概略図である。
[Mode for carrying out the present embodiment]
(Potential control of sample)
FIG. 6A is a schematic diagram showing an enlarged configuration of the application pin 125 of the electron beam irradiation apparatus 10 according to the present embodiment.

図6Aに示すように、電子ビーム照射装置10は、真空チャンバ121内にて試料Wを保持する試料台124と、試料台124上の試料Wに照射する電子ビームを発生させる電子源112(図1A参照)と、試料台124上の試料Wの電位を制御する電位制御部620と、を備えている。 As shown in FIG. 6A, the electron beam irradiation apparatus 10 includes a sample table 124 that holds a sample W in a vacuum chamber 121, and an electron source 112 that generates an electron beam to irradiate the sample W on the sample table 124 (see FIG. 6A). 1A) and a potential control unit 620 that controls the potential of the sample W on the sample table 124 .

上述したように、電子ビーム照射装置10では、電子源(電子ビーム発生装置)112の電位(例えば-0.2kV~-5kV)と試料Wの電位との差に応じて照射エネルギーが定まるため、試料Wの電位がフローティングであると照射エネルギーが不安定となってしまう。そのため、電位制御部620を用いて試料Wの電位を制御する(たとえば、接地電位に接続する)。 As described above, in the electron beam irradiation apparatus 10, the irradiation energy is determined according to the difference between the potential (eg, −0.2 kV to −5 kV) of the electron source (electron beam generator) 112 and the potential of the sample W. If the potential of the sample W is floating, the irradiation energy becomes unstable. Therefore, the potential control unit 620 is used to control the potential of the sample W (for example, connect it to the ground potential).

図6Aに示すように、電位制御部620は、試料台124上の試料Wの上方に配置される印加ピン125と、真空チャンバ121の外部に配置され、印加ピン125を上下移動させて試料台124上の試料W表面に押し付け可能な印加ピンリフト機構630と、を有している。 As shown in FIG. 6A, the potential control unit 620 includes an application pin 125 arranged above the sample W on the sample table 124, and is arranged outside the vacuum chamber 121 to move the application pin 125 up and down to control the sample table. and an application pin lift mechanism 630 that can be pressed against the surface of the sample W on 124 .

このうち印加ピン125は、好ましくはバネピンを有している。試料W表面に絶縁膜が
成膜されている場合には、印加ピンリフト機構630がバネピンを試料W表面に押し付ける際に、バネピンが試料W表面に擦り付けられることで、絶縁膜の一部がバネピンにより削り取られる。これにより、バネピンは試料W表面の絶縁膜を貫通して試料Wの導電部分と確実に導通することができる。
Of these, the application pin 125 preferably has a spring pin. When an insulating film is formed on the surface of the sample W, when the application pin lift mechanism 630 presses the spring pin against the surface of the sample W, the spring pin is rubbed against the surface of the sample W, so that a part of the insulating film is lifted by the spring pin. be scraped off. As a result, the spring pin can penetrate through the insulating film on the surface of the sample W and reliably conduct with the conductive portion of the sample W. FIG.

図示された例では、印加ピン125は、上下方向に延びる支持部材622の上端部に設けられている。支持部材622の下端部は、真空チャンバ121の底部を貫通して外部に突き出されている。 In the illustrated example, the application pin 125 is provided at the upper end of a vertically extending support member 622 . The lower end of the support member 622 penetrates the bottom of the vacuum chamber 121 and protrudes to the outside.

支持部材622の下端部の周囲には、伸縮可能なベローズ623が支持部材622と同軸状に配置されており、支持部材622の下端部と真空チャンバ121の底部との間は、伸縮可能なベローズ623により気密に覆われている。 A stretchable bellows 623 is arranged coaxially with the support member 622 around the lower end of the support member 622 , and a stretchable bellows 623 is provided between the lower end of the support member 622 and the bottom of the vacuum chamber 121 . 623 is hermetically covered.

印加ピンリフト機構630は、真空チャンバ121の外部において、支持部材622の下端部に接続されている。 The application pin lift mechanism 630 is connected to the lower end of the support member 622 outside the vacuum chamber 121 .

より詳しくは、図6Aに示すように、印加ピンリフト機構630は、ボールネジ633と、ボールネジ633にカップリング634を介して接続されたモータ635と、ボールネジ633に沿って上下移動可能な取付部材631と、取付部材631を案内するリニアガイド632と、を有しており、取付部材631が支持部材622の下端部に取り付けられている。 More specifically, as shown in FIG. 6A, the application pin lift mechanism 630 includes a ball screw 633, a motor 635 connected to the ball screw 633 via a coupling 634, and a mounting member 631 capable of moving up and down along the ball screw 633. , and a linear guide 632 for guiding the mounting member 631 , the mounting member 631 being attached to the lower end of the support member 622 .

モータ635の出力によりボールネジ633が回転されると、取付部材631は、支持部材622および印加ピン125と一緒に、ボールネジ633に沿って上下移動される。 When the ball screw 633 is rotated by the output of the motor 635 , the mounting member 631 is vertically moved along the ball screw 633 together with the support member 622 and the application pin 125 .

印加ピンリフト機構630の動作時に、印加ピンリフト機構630から塵やアウトガスが発生する。しかしながら、支持部材622の下端部と真空チャンバ121の底部との間が伸縮可能なベローズ623により気密に覆われているため、印加ピンリフト機構630からの発塵やアウトガスは、ベローズ623によって遮断され、真空チャンバ121の底部の貫通穴621を通って内部に侵入することはない。 When the application pin lift mechanism 630 operates, dust and outgas are generated from the application pin lift mechanism 630 . However, since the space between the lower end of the support member 622 and the bottom of the vacuum chamber 121 is air-tightly covered by the expandable bellows 623, dust and outgassing from the application pin lift mechanism 630 are blocked by the bellows 623. There is no intrusion into the interior through the through hole 621 at the bottom of the vacuum chamber 121 .

図示された例では、印加ピン125は、接地電位に接続されている。より詳しくは、支持部材622は、筒形状を有しており、印加ピン125に電気的に接続された導線625は、支持部材622の筒の内側を通り、支持部材622の下端部に設けられたフィードスルー624を介して外部へと引き出され、接地電位に接続されている。 In the illustrated example, the apply pin 125 is connected to ground potential. More specifically, the support member 622 has a cylindrical shape, and a lead wire 625 electrically connected to the application pin 125 passes through the inner side of the support member 622 and is provided at the lower end of the support member 622 . It is pulled out to the outside through a feedthrough 624 and connected to the ground potential.

図6Bは、電位制御部620の配線を示す概略図である。 FIG. 6B is a schematic diagram showing the wiring of the potential controller 620. As shown in FIG.

図6Bに示すように、印加ピン125は、一対のピン部材671、672を有している。 As shown in FIG. 6B, the application pin 125 has a pair of pin members 671,672.

電位制御部620は、一方のピン部材671に他方のピン部材672とは異なる電圧(たとえば、正電圧)を印加して、一方のピン部材671と他方のピン部材672との間の導通を検出する検出手段673を更に有している。 Potential control unit 620 applies a voltage (for example, positive voltage) to one pin member 671 that is different from that of the other pin member 672, and detects conduction between one pin member 671 and the other pin member 672. It further has a detection means 673 for detecting.

一方のピン部材671と検出手段673との間には、リレー674が配置されている。リレー674を切り替えることにより、一方のピン部材671は、接地電位(0V)と検出手段673の出力電圧(正電圧)のいずれかに接続される。 A relay 674 is arranged between one pin member 671 and the detection means 673 . By switching the relay 674 , one pin member 671 is connected to either the ground potential (0 V) or the output voltage (positive voltage) of the detection means 673 .

検出手段673が一方のピン部材671と他方のピン部材672との間の導通を検出す
ることにより、試料台124上の試料W表面に印加ピン125を押し付ける際に、試料Wと印加ピン125とが導通したか否かを容易に確認することができる。
When the application pin 125 is pressed against the surface of the sample W on the sample stage 124 by detecting the conduction between the one pin member 671 and the other pin member 672 by the detection means 673, the sample W and the application pin 125 are detected. It is possible to easily confirm whether or not there is continuity.

電位制御部620は、検出手段673により試料Wと印加ピン125との導通が検出されなかった場合には、リレー674を操作することで、検出手段673による一方のピン部材671への電圧印加をやり直すように構成されている。本件発明者らの検証によれば、検出手段673により試料Wと印加ピン125との導通がたまたま検出されなかった場合であっても、検出手段673から一方のピン部材671への電圧印加をやり直すことで、試料Wと印加ピン125との導通を検出できるようになる可能性がある。 If the detection means 673 does not detect conduction between the sample W and the application pin 125 , the potential control section 620 operates the relay 674 to prevent the detection means 673 from applying voltage to one of the pin members 671 . Configured to start over. According to the verification by the inventors of the present invention, even if the detection means 673 does not detect the conduction between the sample W and the application pin 125 by chance, the voltage application from the detection means 673 to one of the pin members 671 is redone. Thus, there is a possibility that the electrical connection between the sample W and the application pin 125 can be detected.

変形例として、電位制御部620は、検出手段673により試料Wと印加ピン125との導通が検出されなかった場合には、印加ピンリフト機構630による印加ピン125の試料W表面への押し付けをやり直すように構成されていてもよい。このような態様によっても、試料Wと印加ピン125との導通を検出できるようになる可能性がある。 As a modification, the potential control unit 620 causes the application pin lift mechanism 630 to press the application pin 125 against the surface of the sample W again when the detection means 673 does not detect the conduction between the sample W and the application pin 125 . may be configured to Such an aspect may also make it possible to detect conduction between the sample W and the application pin 125 .

次に、図6Cを参照して、電子ビーム照射装置10の動作の一例を説明する。図6Cは、ある試料Wへの電子ビーム照射が終了した後、次の試料Wを搬送して電子ビーム照射をするときの処理の流れを示すフロー図である。 Next, an example of the operation of the electron beam irradiation device 10 will be described with reference to FIG. 6C. FIG. 6C is a flowchart showing the flow of processing when electron beam irradiation of a certain sample W is completed, and then the next sample W is transported and electron beam irradiation is performed.

図6Cに示す例では、まず、試料Wの搬送準備が行われる。すなわち、表面処理が完了した試料Wへの電子ビーム照射が停止され(ステップS601)、パーティクルキャッチャ11B(図1A参照)が真空管111内に挿入される(ステップS602)。これにより、後に操作されるゲートバルブから試料Wの上にパーティクルが落ちるのを防ぐことができる。そして、ゲートバルブ11Aが閉じられる(ステップS603)。これにより、真空管111内(特に電子ビーム発生装置112近傍)とメインチャンバ121内とが分離される。次いで、印加ピンリフト機構630が印加ピン125を上昇させ、印加ピン125が試料W表面から離間される(ステップS604)。 In the example shown in FIG. 6C, first, the sample W is prepared for transportation. That is, the electron beam irradiation to the sample W whose surface treatment has been completed is stopped (step S601), and the particle catcher 11B (see FIG. 1A) is inserted into the vacuum tube 111 (step S602). This can prevent particles from falling onto the sample W from the later operated gate valve. Then, the gate valve 11A is closed (step S603). Thereby, the inside of the vacuum tube 111 (especially the vicinity of the electron beam generator 112) and the inside of the main chamber 121 are separated. Next, the application pin lift mechanism 630 lifts the application pin 125 to separate the application pin 125 from the surface of the sample W (step S604).

次に、試料Wの搬送が行われる。すなわち、搬送用のゲートバルブ122が開かれ(ステップS605)、表面処理済の試料Wがメインチャンバ121から搬出されるとともに、次の試料Wがメインチャンバ121内に搬入される(ステップS606)。その後、搬送用のゲートバルブ122が閉じられる(ステップS607)。 Next, the sample W is transported. That is, the transport gate valve 122 is opened (step S605), the surface-treated sample W is unloaded from the main chamber 121, and the next sample W is loaded into the main chamber 121 (step S606). After that, the transport gate valve 122 is closed (step S607).

そして、次の試料Wへの電子ビーム照射が行われる。すなわち、印加ピンリフト機構630が印加ピン125を下降させ、試料Wの表面に印加ピン125が接触される(ステップS608)。 Then, the next sample W is irradiated with the electron beam. That is, the application pin lift mechanism 630 lowers the application pin 125, and the application pin 125 contacts the surface of the sample W (step S608).

本実施の形態では、印加ピンリフト機構630が、真空チャンバ121の外部に配置されているため、印加ピンリフト機構630からの発塵やアウトガスにより真空チャンバ121内の雰囲気が汚染されることが防止される。 In the present embodiment, since the application pin lift mechanism 630 is arranged outside the vacuum chamber 121, the atmosphere in the vacuum chamber 121 is prevented from being contaminated by dust and outgassing from the application pin lift mechanism 630. .

次に、検出手段673が、一方のピン部材671に電圧(たとえば、正電圧)を印加して、一方のピン部材671と他方のピン部材672との間の導通を検出する(ステップS609)。そして、電位制御部620が、検出手段673により導通が検出されたか否かを判定する(ステップS610)。 Next, the detection means 673 applies a voltage (for example, a positive voltage) to one pin member 671 to detect conduction between one pin member 671 and the other pin member 672 (step S609). Then, the potential control unit 620 determines whether or not the detection means 673 has detected continuity (step S610).

検出手段673により導通が検出されなかったと判定された場合には(ステップS610:YES)、リレー674が切り替えられ、検出手段673から一方のピン部材671に電圧が印加し直される。そして、ステップS610から処理がやり直される。 When it is determined that the detection means 673 has not detected the continuity (step S610: YES), the relay 674 is switched, and the voltage is reapplied from the detection means 673 to the pin member 671 on one side. Then, the process is redone from step S610.

一方、検出手段673により導通が検出されたと判定された場合には(ステップS610:YES)、試料Wの表面電位が接地電位に接続されたことが保証される。メインチャンバ121内の真空排気が完了すると、ゲートバルブ11Aが開かれ(ステップS611)、パーティクルキャッチャ11Bが真空管111から引き抜かれる(ステップS612)。しそして、試料Wへの電子ビーム照射が開始される(ステップS613)。 On the other hand, if it is determined that the detection means 673 has detected continuity (step S610: YES), it is guaranteed that the surface potential of the sample W is connected to the ground potential. When the evacuation of the main chamber 121 is completed, the gate valve 11A is opened (step S611), and the particle catcher 11B is pulled out from the vacuum tube 111 (step S612). Then, electron beam irradiation to the sample W is started (step S613).

以上のような本実施の形態によれば、試料台124上の試料W表面に印加ピン125を押し付けて導通させるための印加ピンリフト機構630が、真空チャンバ121の外部に配置されているため、印加ピンリフト機構630からの発塵やアウトガスにより真空チャンバ121内の雰囲気が汚染されることを防止できる。 According to the present embodiment as described above, since the application pin lift mechanism 630 for pressing the application pin 125 against the surface of the sample W on the sample table 124 to make it conductive is arranged outside the vacuum chamber 121, application It is possible to prevent the atmosphere in the vacuum chamber 121 from being contaminated by dust and outgas from the pin lift mechanism 630 .

また、本実施の形態によれば、試料台124上の試料W表面に印加ピン125を押し付ける際に、印加ピンリフト機構630により印加ピン125が上下移動され、試料Wを保持する試料台124は上下移動されない。したがって、試料台124は、電子ビームの照射対象である試料Wを所定位置にて安定的に保持することができる。 Further, according to the present embodiment, when the application pin 125 is pressed against the surface of the sample W on the sample table 124, the application pin 125 is vertically moved by the application pin lift mechanism 630, and the sample table 124 holding the sample W is moved up and down. Not moved. Therefore, the sample table 124 can stably hold the sample W to be irradiated with the electron beam at a predetermined position.

また、本実施の形態によれば、印加ピン125がバネピンを有しているため、試料W表面に絶縁膜が成膜されている場合には、印加ピンリフト機構630によりバネピンが試料表面に押し付けられる際に、試料W表面の絶縁膜がバネピンにより削り取られる。これにより、バネピンは試料W表面の絶縁膜を貫通して試料Wの導電部分と確実に導通することができる。 Further, according to the present embodiment, since the application pin 125 has a spring pin, when an insulating film is formed on the surface of the sample W, the application pin lift mechanism 630 presses the spring pin against the sample surface. At this time, the insulating film on the surface of the sample W is scraped off by the spring pin. As a result, the spring pin can penetrate through the insulating film on the surface of the sample W and reliably conduct with the conductive portion of the sample W. FIG.

また、本実施の形態によれば、検出手段673が印加ピン125の一方のピン部材671に電圧を印加して、一方のピン部材671と他方のピン部材672との間の導通を検出するため、試料台124上の試料W表面に印加ピン125を押し付ける際に、試料Wと印加ピン125とが導通したか否かを容易に確認することができる。 Further, according to the present embodiment, the detection means 673 applies a voltage to one pin member 671 of the application pin 125 to detect conduction between the one pin member 671 and the other pin member 672. , when pressing the application pin 125 against the surface of the sample W on the sample table 124, it is possible to easily confirm whether or not the sample W and the application pin 125 are electrically connected.

(測定ユニットの設置)
図1Aに戻って、本実施の形態では、電子ビームを測定する測定ユニット127は、真空チャンバ121内において、移動不能に設置されている。
(Installation of measuring unit)
Returning to FIG. 1A, in this embodiment, the measurement unit 127 that measures the electron beam is immovably installed inside the vacuum chamber 121 .

仮に測定ユニット127が真空チャンバ121内において移動可能に構成されている場合には、測定ユニット127の移動時に、測定ユニット127に電気的に接続されたケーブルも動いて撓むため、撓んだケーブルが周囲の部材に当たって擦れることで、塵が発生する可能性がある。 If the measurement unit 127 is configured to be movable within the vacuum chamber 121, the cable electrically connected to the measurement unit 127 also moves and bends when the measurement unit 127 moves. Dust may be generated by rubbing against surrounding members.

一方、本実施の形態によれば、電子ビームを測定する測定ユニット127が真空チャンバ121内において移動不能に設置されているため、測定ユニット127の移動に伴う発塵を回避することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, the measuring unit 127 for measuring the electron beam is immovably installed in the vacuum chamber 121, so dust generation accompanying the movement of the measuring unit 127 can be avoided.

(ロボットハンドのティーチング方法) (Robot hand teaching method)

次に、図6D~図6Fを参照し、試料Wを搬送するロボットハンド641のティーチング方法について説明する。図6Dは、ロボットハンド641のティーチングに係る構成を示す平面図である。図6Eは、図6DにおいてA-A線に沿った断面を示す図である。図6Fは、ティーチングプレート660の平面図である。 Next, a teaching method for the robot hand 641 that conveys the sample W will be described with reference to FIGS. 6D to 6F. FIG. 6D is a plan view showing a configuration related to teaching of the robot hand 641. FIG. FIG. 6E is a diagram showing a cross section along line AA in FIG. 6D. 6F is a plan view of teaching plate 660. FIG.

図6Dおよび図6Eに示すように、本実施の形態による電子ビーム照射装置10は、ティーチングプレート660を更に備えている。ティーチングプレート660の材質としては、たとえば、透明な樹脂が用いられる。 As shown in FIGS. 6D and 6E, the electron beam irradiation apparatus 10 according to this embodiment further includes a teaching plate 660. As shown in FIG. As a material of the teaching plate 660, for example, a transparent resin is used.

図6Fに示すように、ティーチングプレート660の表面には、ロボットハンド641と同じ形状のケガキ線661が付されている。また、ティーチングプレート660には、ケガキ線661の周囲を取り囲むように、複数(図示された例では4つ)の位置決め用穴652が形成されている。 As shown in FIG. 6F, a marking line 661 having the same shape as the robot hand 641 is attached to the surface of the teaching plate 660 . A plurality of (four in the illustrated example) positioning holes 652 are formed in the teaching plate 660 so as to surround the marking line 661 .

一方、試料台124には、ティーチングプレート660の位置決め用穴652と対応するように、複数(図示された例では4つ)の位置決め用穴651が形成されている。なお、位置決め用穴651は、試料Wを支持する試料支持ピン650により取り囲まれた領域の内側に配置されている。 On the other hand, the sample table 124 is formed with a plurality of (four in the illustrated example) positioning holes 651 corresponding to the positioning holes 652 of the teaching plate 660 . The positioning holes 651 are arranged inside the area surrounded by the sample support pins 650 that support the sample W. As shown in FIG.

このような構成からなる電子ビーム照射装置10において、ロボットハンド641のティーチングを行う際には、まず、試料台124上に、試料Wの代わりに、ティーチングプレート660が配置される。ティーチングプレート660は、試料台124から突出する試料支持ピン650の先端で保持される。 When teaching the robot hand 641 in the electron beam irradiation apparatus 10 having such a configuration, first, instead of the sample W, the teaching plate 660 is placed on the sample stage 124 . Teaching plate 660 is held by the tips of sample support pins 650 protruding from sample table 124 .

次に、図6Fに示すように、ティーチングプレート660の位置決め用穴652と試料台124の位置決め用穴651とに共通に、位置決めピン653がそれぞれ挿入される。これにより、ティーチングプレート660が試料台124に対して予め定められた位置に正確に位置決めされる。 Next, as shown in FIG. 6F, positioning pins 653 are commonly inserted into the positioning holes 652 of the teaching plate 660 and the positioning holes 651 of the sample stage 124, respectively. Thereby, the teaching plate 660 is accurately positioned at a predetermined position with respect to the sample stage 124 .

次に、ロボットハンド641が、搬送用チャンバ640から搬送用ゲートバルブ122を通ってメインチャンバ121へと伸ばされる。そして、ロボットハンド641は、試料台124とティーチングプレート660との間の空間に差し入れられる。 Next, the robot hand 641 is extended from the transfer chamber 640 through the transfer gate valve 122 to the main chamber 121 . The robot hand 641 is then inserted into the space between the sample stage 124 and the teaching plate 660 .

次いで、目視またはCCDセンサなどの検出器によりティーチングプレート660の上方からロボットハンド641の位置を確認される。そして、ロボットハンド641がティーチングプレート660のケガキ線661と一致するように、ロボットハンド641のティーチングが行われる。 Next, the position of the robot hand 641 is confirmed from above the teaching plate 660 visually or by a detector such as a CCD sensor. Then, the robot hand 641 is taught so that the robot hand 641 is aligned with the marking line 661 of the teaching plate 660 .

以上のようなティーチング方法によれば、経験の少ない技術者であっても、ロボットハンド641のティーチングを容易に行うことができる。 According to the teaching method as described above, even an inexperienced engineer can easily teach the robot hand 641 .

なお、以上のようなティーチング方法は、大気圧の雰囲気で行われてもよいし、真空雰囲気で行われてもよい。真空雰囲気で行われる場合には、電子ビーム照射時と同様であり、メインチャンバ121の歪みの影響を加味してティーチングできるため、好ましい。 The teaching method as described above may be performed in an atmospheric pressure atmosphere or in a vacuum atmosphere. If the teaching is performed in a vacuum atmosphere, it is the same as the case of electron beam irradiation, and teaching can be performed taking into account the influence of distortion of the main chamber 121, which is preferable.

[符号の説明]
10 電子ビーム照射装置
121 真空チャンバ(メインチャンバ)
122 搬送用ゲートバルブ
124 試料台(ステージ)
125 印加ピン
620 電位制御部
621 貫通穴
622 支持部材
623 ベローズ
624 フィードスルー
625 導線
630 印加ピンリフト機構
631 取付部材
632 リニアガイド
633 ボールネジ
634 カップリング
635 モータ
640 搬送用チャンバ
641 ロボットハンド
650 試料支持ピン
651 位置決め用穴
652 位置決め用穴
653 位置決めピン
660 ティーチングプレート
661 ケガキ線
671 ピン部材
672 ピン部材
673 検出手段
674 リレー
[Description of symbols]
10 electron beam irradiation device 121 vacuum chamber (main chamber)
122 transport gate valve 124 sample table (stage)
125 Application pin 620 Potential control unit 621 Through hole 622 Support member 623 Bellows 624 Feed through 625 Lead wire 630 Application pin lift mechanism 631 Mounting member 632 Linear guide 633 Ball screw 634 Coupling 635 Motor 640 Transfer chamber 641 Robot hand 650 Sample support pin 651 Positioning Positioning hole 652 Positioning hole 653 Positioning pin 660 Teaching plate 661 Marking wire 671 Pin member 672 Pin member 673 Detecting means 674 Relay

(第6の実施形態)
[技術分野]
本実施形態は、フランジサイズの異なる配管を連結する連結器具に関する。
(Sixth embodiment)
[Technical field]
This embodiment relates to a connecting device for connecting pipes having different flange sizes.

[背景技術] [Background technology]

図7Aは、フランジサイズの異なる配管を連結する従来の連結配管790の一例を示す概略図である。図7Aに示すように、たとえば、電子ビーム照射装置のコラム側のICF70規格のフランジ721と、ターボ分子ポンプ側のICF114規格のフランジ722とを連結する場合には、ICF70規格の第1フランジ部791とICF114規格の第2フランジ部792とを有する連結配管790(異型ニップルと呼ばれることもある)が用いられる。連結配管790の第1フランジ部791が、コラム側のフランジ721に対して第1ガスケット794を挟み込んだ状態でネジ止めされ、第2フランジ部792が、ターボ分子ポンプ側のフランジ722に対して第2ガスケット795を挟み込んだ状態でネジ止めされる。 FIG. 7A is a schematic diagram showing an example of a conventional connecting pipe 790 that connects pipes with different flange sizes. As shown in FIG. 7A, for example, when connecting the ICF70 standard flange 721 on the column side of the electron beam irradiation device and the ICF114 standard flange 722 on the turbomolecular pump side, the first flange portion 791 of the ICF70 standard and a second flange portion 792 conforming to the ICF114 standard (sometimes referred to as a modified nipple) is used. A first flange portion 791 of the connecting pipe 790 is screwed to the flange 721 on the column side with a first gasket 794 interposed therebetween, and a second flange portion 792 is screwed to the flange 722 on the turbo molecular pump side. 2 gasket 795 is sandwiched and screwed.

ところで、配管距離を短縮できれば、省スペースを実現できるとともに、排気効率を向上できる。また、たとえば配管が横に延びている場合に連結部分の耐荷重を高めることができる。 By the way, if the piping distance can be shortened, the space can be saved and the exhaust efficiency can be improved. Further, for example, when the pipe extends horizontally, the load bearing capacity of the connecting portion can be increased.

しかしながら、従来の連結配管790では、第1フランジ部791と第2フランジ部792との間に筒状の本体部793が存在しており、連結配管790全体の長さは、たとえば100mmである。配管距離を短縮するには、本体部793の長さを短縮する必要があるが、たとえば本体部793の長さをネジの長さより短くすると、第1フランジ部791をネジ止めする際にネジの頭が第2フランジ部792と物理的に干渉してしまい、第1フランジ部791をネジ止めすることができなくなる。したがって、従来の連結配管790では、配管距離を短縮するには限界がある。
[本実施形態が解決しようとする課題]
フランジサイズの異なる配管を連結する際に配管距離を短縮できる連結器具を提供する。
However, in the conventional connecting pipe 790, a cylindrical body portion 793 exists between the first flange portion 791 and the second flange portion 792, and the entire length of the connecting pipe 790 is, for example, 100 mm. In order to shorten the piping distance, it is necessary to shorten the length of the main body portion 793. For example, if the length of the main body portion 793 is shorter than the length of the screw, the length of the screw when screwing the first flange portion 791 can be reduced. The head physically interferes with the second flange portion 792, and the first flange portion 791 cannot be screwed. Therefore, the conventional connecting pipe 790 has a limit in shortening the pipe distance.
[Problems to be solved by the present embodiment]
To provide a connecting tool capable of shortening a pipe distance when connecting pipes having different flange sizes.

[課題を解決するための手段]
<態様1>
フランジサイズの異なる配管を連結する連結器具であって、
小径側のフランジに重ねて配置される第1フランジ部材と、
前記第1フランジ部材と大径側のフランジとの間に重ねて配置される第2フランジ部材と、
を備え、
前記第2フランジ部材は、前記第1フランジ部材の内側に入り込む凸部を有し、
前記第1フランジ部材には、前記小径側のフランジの固定用穴と同軸の第1固定用穴が形成されており、
前記第1フランジ部材と前記第2フランジ部材には、それぞれ、前記大径側のフランジの固定用穴と同軸の第2固定用穴が形成されている、連結器具。
<態様2>
前記凸部の先端にはテーパがつけられている、態様1に記載の連結器具。
<態様3>
前記第1フランジ部材の外径および前記第2フランジ部材の外径は、それぞれ、前記大径側のフランジの外径に等しい、態様1または2に記載の連結器具。
<態様4>
態様1~3のいずれかに記載の連結器具を用いてフランジサイズの異なる配管を連結する方法であって、
前記第1フランジ部材を小径側のフランジに重ねて配置し、
前記第1固定用穴と前記小径側のフランジの固定用穴とに共通にネジを挿入して前記第1フランジ部材を前記小径側のフランジにネジ止めし、
前記第1フランジ部材の内側に第1シール部材を挿入し、
前記第2フランジ部材を前記第1フランジ部材に重ねて配置し、前記第1フランジ部材の内側に入り込む凸部と前記小径側のフランジとの間で前記第1シール部材を挟み込み、
前記第2フランジ部材と大径側のフランジとの間に第2シール部材を挟み込みながら、前記大径側のフランジを前記第2フランジ部材に重ねて配置し、
前記第1フランジ部材の第2固定用穴と前記第2フランジ部材の第2固定用穴と前記大径側のフランジの固定用穴とに共通にネジを挿入して、前記第1フランジ部材および前記第2フランジ部材を前記大径側のフランジと共締めする、方法。
<態様5>
前記第1シール部材および前記第2シール部材は、ガスケットまたはOリングである、態様4に記載の方法。
<態様6>
コラムと、
ターボ分子ポンプと、
前記コラム側のフランジと、前記ターボ分子ポンプ側のフランジとを連結する請求項1~3のいずれかに記載の連結器具と、
を備えた電子ビーム照射装置。
[Means to solve the problem]
<Aspect 1>
A connecting device for connecting pipes having different flange sizes,
a first flange member arranged to overlap the flange on the small diameter side;
a second flange member overlappingly arranged between the first flange member and the flange on the large diameter side;
with
The second flange member has a convex portion that enters the inside of the first flange member,
The first flange member is formed with a first fixing hole coaxial with the fixing hole of the flange on the small diameter side,
A coupling tool, wherein the first flange member and the second flange member are each formed with a second fixing hole coaxial with the fixing hole of the large diameter side flange.
<Aspect 2>
A coupling device according to aspect 1, wherein the tip of the protrusion is tapered.
<Aspect 3>
The coupling device according to aspect 1 or 2, wherein the outer diameter of the first flange member and the outer diameter of the second flange member are each equal to the outer diameter of the larger diameter side flange.
<Aspect 4>
A method for connecting pipes having different flange sizes using the connecting device according to any one of aspects 1 to 3,
Arranging the first flange member so as to overlap the flange on the small diameter side,
screwing the first flange member to the flange on the small diameter side by inserting screws in common into the first fixing hole and the fixing hole of the flange on the small diameter side;
inserting a first seal member inside the first flange member;
The second flange member is arranged to overlap the first flange member, and the first seal member is sandwiched between a convex portion entering the inside of the first flange member and the flange on the small diameter side,
placing the large-diameter-side flange over the second flange member while sandwiching the second seal member between the second flange member and the large-diameter-side flange;
Screws are commonly inserted into the second fixing hole of the first flange member, the second fixing hole of the second flange member, and the fixing hole of the flange on the large diameter side, and the first flange member and A method, wherein the second flange member is fastened together with the flange on the large diameter side.
<Aspect 5>
5. The method of aspect 4, wherein the first sealing member and the second sealing member are gaskets or O-rings.
<Aspect 6>
a column;
a turbomolecular pump;
The connecting device according to any one of claims 1 to 3, which connects the column-side flange and the turbo-molecular pump-side flange;
An electron beam irradiation device with

[本実施形態の効果]
フランジサイズの異なる配管を連結する際に配管距離を短縮できる。
[Effect of this embodiment]
The pipe distance can be shortened when connecting pipes with different flange sizes.

[図面の簡単な説明]
[図7A]従来の連結配管の一例を示す概略図。
[図7B]本実施形態による連結器具の一例を示す概略図。
[図7C]図7Bに示す連結器具の第1フランジ部材の平面図。
[図7D]図7Cに示す第1フランジ部材のA-A線に沿った断面を示す図。
[図7E]図7Bに示す連結器具の第2フランジ部材の平面図。
[図7F]図7Eに示す第2フランジ部材のB-B線に沿った断面を示す図。
[図7G]図7Bに示す連結器具を用いてフランジサイズの異なる配管を連結する方法の一例を示すフローチャート。
[Brief description of the drawing]
[Fig. 7A] A schematic diagram showing an example of a conventional connecting pipe.
[Fig. 7B] A schematic diagram showing an example of a connecting device according to the present embodiment.
7C is a plan view of the first flange member of the coupling device shown in FIG. 7B; FIG.
[FIG. 7D] A view showing a cross section along line AA of the first flange member shown in FIG. 7C.
7E is a plan view of the second flange member of the coupling device shown in FIG. 7B; FIG.
[FIG. 7F] A view showing a cross section along line BB of the second flange member shown in FIG. 7E.
[FIG. 7G] A flow chart showing an example of a method of connecting pipes having different flange sizes using the connecting device shown in FIG. 7B.

[本実施形態を実施するための形態]
図7Bは、本実施形態による連結器具710の一例を示す概略図である。連結器具710は、フランジサイズの異なる配管を連結するために用いられる。具体的には、たとえば、連結器具710は、電子ビーム照射装置10のコラム111(図1A参照)側に配置された小径側のフランジ721(たとえば、ICF70規格のフランジ)と、ターボ分子ポンプ118側に配置された大径側のフランジ722(たとえば、ICF114規格のフランジ)とを連結するために用いられる。
[Mode for carrying out the present embodiment]
FIG. 7B is a schematic diagram illustrating an example of a coupling device 710 according to this embodiment. The connecting device 710 is used to connect pipes having different flange sizes. Specifically, for example, the connecting device 710 includes a small-diameter flange 721 (for example, an ICF70 standard flange) arranged on the column 111 (see FIG. 1A) side of the electron beam irradiation device 10 and a turbomolecular pump 118 side. It is used to connect the large diameter side flange 722 (for example, ICF114 standard flange) arranged in the .

図7Bに示すように、連結器具710は、小径側のフランジ721に重ねて配置される第1フランジ部材711と、第1フランジ部材711と大径側のフランジ722との間に重ねて配置される第2フランジ部材712と、を備えている。 As shown in FIG. 7B , the connecting device 710 is arranged to overlap a first flange member 711 which overlaps the small diameter side flange 721 and which overlaps between the first flange member 711 and the large diameter side flange 722 . and a second flange member 712 .

図7Cは、第1フランジ部材711の平面図であり、図7Dは、第1フランジ部材711のA-A線に沿った断面を示す図である。 7C is a plan view of the first flange member 711, and FIG. 7D is a cross-sectional view of the first flange member 711 taken along line AA.

図7Cおよび図7Dに示すように、第1フランジ部材711は、リング型の円板形状を有している。第1フランジ部材711の内径は、小径側のフランジ721の内径より大きく、第1フランジ部材711を小径側のフランジ721に重ねて配置すると、小径側のフランジ721の一部(内径側部分)が露出されるようになっている。また、第1フランジ部材711の外径は、大径側のフランジ722の外径と等しくなっている。 As shown in FIGS. 7C and 7D, the first flange member 711 has a ring-shaped disc shape. The inner diameter of the first flange member 711 is larger than the inner diameter of the flange 721 on the small diameter side. exposed. Also, the outer diameter of the first flange member 711 is equal to the outer diameter of the flange 722 on the large diameter side.

図7Cに示すように、第1フランジ部材711には、複数(図示された例では6つ)の第1固定用穴711aが、小径側のフランジ721の固定用穴に対応するように、小径側のフランジ721の固定用穴と同軸に形成されている。図7Dに示すように、第1固定用穴711aの一端には、ネジの頭を収容するための座繰り711cが設けられている。 As shown in FIG. 7C, the first flange member 711 has a plurality of (six in the illustrated example) first fixing holes 711a, each having a small diameter so as to correspond to the fixing holes of the flange 721 on the small diameter side. It is formed coaxially with the fixing hole of the side flange 721 . As shown in FIG. 7D, one end of the first fixing hole 711a is provided with a counterbore 711c for accommodating the head of the screw.

また、図7Cに示すように、第1フランジ部材711には、複数(図示された例では6つ)の第2固定用穴711bが、大径側のフランジ722の固定用穴に対応するように、大径側のフランジ722の固定用穴と同軸に形成されている。 Further, as shown in FIG. 7C, the first flange member 711 has a plurality of (six in the illustrated example) second fixing holes 711b corresponding to the fixing holes of the flange 722 on the large diameter side. , is formed coaxially with the fixing hole of the flange 722 on the large diameter side.

図7Eは、第2フランジ部材712の平面図であり、図7Fは、第2フランジ部材712のB-B線に沿った断面を示す図である。 7E is a plan view of the second flange member 712, and FIG. 7F is a cross-sectional view of the second flange member 712 taken along line BB.

図7Eおよび図7Fに示すように、第2フランジ部材712は、リング型の円板形状を有する本体部712dと、第1フランジ部材711の内側に入り込む凸部712aと、を有している。凸部712aは、円筒形状を有しており、本体部712dから同軸状に延びるように設けられている。また、本体部712dの外径は、大径側のフランジ722の外径と等しくなっている。 As shown in FIGS. 7E and 7F , the second flange member 712 has a body portion 712 d having a ring-shaped disk shape and a convex portion 712 a that enters the inside of the first flange member 711 . The convex portion 712a has a cylindrical shape and is provided so as to coaxially extend from the main body portion 712d. Also, the outer diameter of the body portion 712d is equal to the outer diameter of the flange 722 on the large diameter side.

図7Eに示すように、第2フランジ部材712の本体部712dには、複数(図示された例では6つ)の第2固定用穴712bが、大径側のフランジ722の固定用穴に対応するように、大径側のフランジ722の固定用穴と同軸に形成されている。 As shown in FIG. 7E, a main body portion 712d of the second flange member 712 has a plurality of (six in the illustrated example) second fixing holes 712b corresponding to the fixing holes of the flange 722 on the large diameter side. It is formed coaxially with the fixing hole of the flange 722 on the large diameter side.

図7Fに示すように、第2フランジ部材712の凸部712aの先端には、テーパ712cが付けられており、後述する第1シール部材714を押し潰しやすくなっている。 As shown in FIG. 7F, the tip of the protrusion 712a of the second flange member 712 is tapered 712c to facilitate crushing of the first sealing member 714, which will be described later.

次に、図7Gを参照して、連結器具710の使用方法を説明する。図7Gは、連結器具
710を用いてフランジサイズの異なる配管を連結する方法の一例を示すフローチャートである。
Referring now to FIG. 7G, a method of using coupling device 710 will be described. FIG. 7G is a flow chart showing an example of a method for connecting pipes having different flange sizes using the connecting device 710. FIG.

図7Gに示す例では、まず、第1フランジ部材711が小径側のフランジ721に同軸に重ねて配置される(ステップS701)。そして、第1フランジ部材711の第1固定用穴711aが小径側のフランジ721の固定用穴と対向するように周方向で位置合わせされる。 In the example shown in FIG. 7G, first, the first flange member 711 is placed coaxially over the flange 721 on the small diameter side (step S701). Then, the first fixing holes 711a of the first flange member 711 are aligned in the circumferential direction so as to face the fixing holes of the flange 721 on the small diameter side.

次に、第1フランジ部材711の第1固定用穴711aと小径側のフランジ721の固定用穴とに共通にネジが挿入され、第1フランジ部材711が小径側のフランジ721にネジ止めされる(ステップS702)。第1固定用穴711aの端部には座繰り711cが形成されているため、ネジの頭は座繰り711cに収容され、第1フランジ部材711から外側には突き出さない。 Next, screws are commonly inserted into the first fixing hole 711a of the first flange member 711 and the fixing hole of the flange 721 on the small diameter side, and the first flange member 711 is screwed to the flange 721 on the small diameter side. (Step S702). Since a counterbore 711c is formed at the end of the first fixing hole 711a, the head of the screw is accommodated in the counterbore 711c and does not protrude from the first flange member 711 to the outside.

次に、第1フランジ部材711の内側に第1シール部材714が同軸に挿入される(ステップS703)。第1シール部材714は、金属製のガスケットであってもよいし、樹脂製のOリングであってもよい。 Next, the first seal member 714 is coaxially inserted inside the first flange member 711 (step S703). The first sealing member 714 may be a metal gasket or a resin O-ring.

第2フランジ部材712が第1フランジ部材711に重ねて配置される(ステップS704)。第2フランジ部材712の凸部712aは、第1フランジ部材711の内側に入り込み、凸部712aと小径側のフランジ721との間で第1シール部材714が挟み込まれる。凸部712aが第1フランジ部材711の内側に入り込むことにより、第2フランジ部材712はこの状態で保持される。そして、第2フランジ部材712の第2固定用穴712bが第1フランジ部材711の第2固定用穴711bと対向するように周方向で位置合わせされる。 The second flange member 712 is placed over the first flange member 711 (step S704). The convex portion 712a of the second flange member 712 enters the inside of the first flange member 711, and the first seal member 714 is sandwiched between the convex portion 712a and the flange 721 on the small diameter side. The second flange member 712 is held in this state by the projection 712a entering the inside of the first flange member 711 . Then, the second fixing holes 712 b of the second flange member 712 are aligned in the circumferential direction so as to face the second fixing holes 711 b of the first flange member 711 .

次に、第2フランジ部材712の本体部712dと大径側のフランジ722との間に第2シール部材715を挟み込みながら、大径側のフランジ722が第2フランジ部材712に重ねて配置される(ステップS705)。第2シール部材715は、金属製のガスケットであってもよいし、樹脂製のOリングであってもよい。そして、大径側のフランジ722の固定用穴が第2フランジ部材712の第2固定用穴712bおよび第1フランジ部材711の第2固定用穴711bと対向するように周方向で位置合わせされる。 Next, while the second sealing member 715 is sandwiched between the body portion 712d of the second flange member 712 and the flange 722 on the large diameter side, the flange 722 on the large diameter side is arranged to overlap the second flange member 712. (Step S705). The second sealing member 715 may be a metal gasket or a resin O-ring. Then, the fixing holes of the flange 722 on the large diameter side are aligned in the circumferential direction so as to face the second fixing holes 712b of the second flange member 712 and the second fixing holes 711b of the first flange member 711. .

次に、第1フランジ部材711の第2固定用穴711bと第2フランジ部材712の第2固定用穴712bと大径側のフランジ722の固定用穴とに共通にネジが挿入され、第1フランジ部材711および第2フランジ部材712が大径側のフランジ722と共締めされる(ステップS706)。このとき、第1シール部材714が第2フランジ部材712の凸部712aと小径側のフランジ721との間で押し潰されることで、第2フランジ部材712と小径側のフランジ721とが気密に連結される。また、第2シール部材715が第2フランジ部材712の本体部712dと大径側のフランジ722との間で押し潰されることで、第2フランジ部材712と大径側のフランジ722とが気密に連結される。 Next, screws are commonly inserted into the second fixing hole 711b of the first flange member 711, the second fixing hole 712b of the second flange member 712, and the fixing hole of the flange 722 on the large diameter side. The flange member 711 and the second flange member 712 are fastened together with the flange 722 on the large diameter side (step S706). At this time, the first seal member 714 is crushed between the convex portion 712a of the second flange member 712 and the flange 721 on the small diameter side, so that the second flange member 712 and the flange 721 on the small diameter side are airtightly connected. be done. Further, the second sealing member 715 is crushed between the body portion 712d of the second flange member 712 and the large diameter side flange 722, so that the second flange member 712 and the large diameter side flange 722 are airtight. concatenated.

以上のような本実施の形態によれば、第1フランジ部材711が小径側のフランジ721にネジ止めされるとともに、第1フランジ部材711と第2フランジ部材712とが大径側のフランジ722と共締めされることで、小径側のフランジ721と大径側のフランジ722とが連結器具710を介して気密に連結される。連結器具710には従来の連結配管790のような筒状の本体部793(図7A参照)が必要ないので、配管距離を大幅に短縮することができる。本件発明者らの実際の検証によれば、従来の連結配管790では配管距離が100mmであったのに対し、本実施の形態では配管距離を17.5mmに
短縮することができる。これにより、省スペースを実現できるとともに、排気効率を向上できる。また、たとえば配管が横に延びている場合に連結部分の耐荷重を高めることができる。
According to the present embodiment as described above, the first flange member 711 is screwed to the flange 721 on the small diameter side, and the first flange member 711 and the second flange member 712 are connected to the flange 722 on the large diameter side. By being tightened together, the flange 721 on the small diameter side and the flange 722 on the large diameter side are airtightly connected via the connecting device 710 . Since the connecting device 710 does not require a cylindrical main body 793 (see FIG. 7A) unlike the conventional connecting pipe 790, the pipe distance can be greatly shortened. According to actual verification by the inventors of the present invention, the pipe distance was 100 mm in the conventional connecting pipe 790, whereas the pipe distance can be shortened to 17.5 mm in the present embodiment. As a result, the space can be saved and the exhaust efficiency can be improved. Further, for example, when the pipe extends horizontally, the load bearing capacity of the connecting portion can be increased.

また、本実施の形態によれば、第2フランジ部材712の凸部712aの先端にはテーパ712cがつけられているため、第2フランジ部材712の凸部712aと小径側のフランジ721との間で第1シール部材714を押し潰す際に、凸部712aから第1シール部材714にかかる荷重が高まって押し潰しやすくなっている。 Further, according to the present embodiment, since the tip of the convex portion 712a of the second flange member 712 is tapered 712c, the gap between the convex portion 712a of the second flange member 712 and the flange 721 on the small diameter side is reduced. When the first seal member 714 is crushed by , the load applied from the convex portion 712a to the first seal member 714 increases, making it easier to crush.

また、本実施の形態によれば、第1フランジ部材711の外径および第2フランジ部材712の外径が、それぞれ、大径側のフランジ722の外径に等しいため、第1フランジ部材711または第2フランジ部材712が径方向にはみ出すことがなく、省スペースである。 Further, according to the present embodiment, the outer diameter of the first flange member 711 and the outer diameter of the second flange member 712 are equal to the outer diameter of the flange 722 on the large diameter side. Space is saved because the second flange member 712 does not protrude in the radial direction.

[符号の説明]
710 連結器具
711 第1フランジ部材
711a 第1固定用穴
711b 第2固定用穴
711c 座繰り
712 第2フランジ部材
712a 凸部
712b 第2固定用穴
712c テーパ
712d 本体部
714 第1シール部材
715 第2シール部材
721 小径側のフランジ
722 大径側のフランジ
[Description of symbols]
710 connecting device 711 first flange member 711a first fixing hole 711b second fixing hole 711c counterbore 712 second flange member 712a convex portion 712b second fixing hole 712c taper 712d body portion 714 first sealing member 715 second Seal member 721 Flange 722 on the small diameter side Flange on the large diameter side

(第7の実施形態) (Seventh embodiment)

[技術分野]
本実施形態は、電子ビーム発生装置に関し、特に複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生装置に関する。
[Technical field]
The present embodiment relates to an electron beam generator, and more particularly to an electron beam generator that generates a plurality of electron beams.

[背景技術]
電子ビーム照射装置は、試料に対して1本の電子ビームを照射するものもあるし、複数本の電子ビームを照射するものもある。後者の場合、電子ビーム発生装置が複数本の電子ビームを発生させる必要がある。この場合、複数の開口が形成された絞りを設け、この複数の開口に1本の電子ビームを通過させることで複数の電子ビームに分離することが考えられる。
[Background technology]
Some electron beam irradiation apparatuses irradiate a sample with a single electron beam, while others irradiate a plurality of electron beams. In the latter case, the electron beam generator needs to generate multiple electron beams. In this case, it is conceivable to provide a diaphragm with a plurality of apertures, and to separate one electron beam into a plurality of electron beams by passing one electron beam through the plurality of apertures.

[本実施形態が解決しようとする課題]
しかしながら、このような電子ビーム発生装置では、絞りによって電子ビームがカットされるため効率が悪い。
[Problems to be solved by the present embodiment]
However, such an electron beam generator is inefficient because the electron beam is cut by the diaphragm.

そこで本実施形態の課題は、効率よく複数の電子ビームを発生させる電子ビーム発生装置およびそのような電子ビーム発生装置を備える電子ビーム照射装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present embodiment is to provide an electron beam generator that efficiently generates a plurality of electron beams and an electron beam irradiation apparatus that includes such an electron beam generator.

[課題を解決するための手段] [Means to solve the problem]

<態様1>
光を受けて電子ビームを放出する光電面と、
前記光電面と対向する絞りと、
前記絞りと前記光電面との間に設けられた第1絶縁層と、
前記絞りと前記第1絶縁層との間に設けられた複数の電極と、
前記絞りと前記複数の電極との間に設けられた第2絶縁層と、を備え、
前記光電面の複数箇所が露出するよう、前記絞り、前記第2絶縁層、前記複数の電極のそれぞれおよび前記第1絶縁層には開口が設けられている、電子ビーム発生装置。
<Aspect 1>
a photocathode that receives light and emits an electron beam;
a diaphragm facing the photocathode;
a first insulating layer provided between the diaphragm and the photocathode;
a plurality of electrodes provided between the diaphragm and the first insulating layer;
a second insulating layer provided between the aperture and the plurality of electrodes;
An electron beam generator, wherein openings are provided in the diaphragm, the second insulating layer, each of the plurality of electrodes, and the first insulating layer so as to expose a plurality of portions of the photocathode.

<態様2>
複数の開口が設けられた第1絶縁層と、
光を受けて電子ビームを放出する、前記複数の開口の少なくとも一部に配置された複数の光電素子を有する光電面と、
前記第1絶縁層と対向する絞りと、
前記絞りと前記第1絶縁層との間に設けられた複数の電極と、
前記絞りと前記複数の電極との間に設けられた第2絶縁層と、を備え、
前記複数の光電素子のそれぞれが露出するよう、前記絞り、前記第2絶縁層および前記複数の電極のそれぞれには開口が設けられている、電子ビーム発生装置。
<Aspect 2>
a first insulating layer provided with a plurality of openings;
a photocathode having a plurality of photoelements disposed in at least a portion of the plurality of apertures for receiving light and emitting electron beams;
a diaphragm facing the first insulating layer;
a plurality of electrodes provided between the diaphragm and the first insulating layer;
a second insulating layer provided between the aperture and the plurality of electrodes;
An electron beam generator, wherein an opening is provided in each of the diaphragm, the second insulating layer and the plurality of electrodes so as to expose each of the plurality of photoelectric elements.

<態様3>
光を受けて電子ビームを放出する光電面と、
前記光電面の少なくとも一部と対向する位置に開口が設けられ、前記光電面とは離間した複数の電極と、
開口が設けられており、前記複数の電極をその開口を塞がないように挟む第1および第2絶縁層であって、前記光電面に近い側の第1絶縁層と、前記光電面に遠い側の第2絶縁層と、
開口が設けられており、前記第2絶縁層の開口を塞がないよう、前記第2絶縁層と対向して設けられた絞りと、を備える電子ビーム発生装置。
<Aspect 3>
a photocathode that receives light and emits an electron beam;
a plurality of electrodes provided with openings at positions facing at least part of the photocathode and separated from the photocathode;
First and second insulating layers having openings and sandwiching the plurality of electrodes so as not to block the openings, the first insulating layer being closer to the photocathode and the insulating layer being farther from the photocathode. a second insulating layer on the side;
An electron beam generator comprising: an aperture provided with an opening, and provided facing the second insulating layer so as not to block the opening of the second insulating layer.

<態様4>
前記複数の電極にそれぞれ独立して電圧を印加可能である、態様1乃至3のいずれかに記載の電子ビーム発生装置。
<Aspect 4>
4. The electron beam generator according to any one of aspects 1 to 3, wherein a voltage can be applied independently to each of the plurality of electrodes.

<態様5>
前記複数の電極のそれぞれに、電子ビームを放出させるための第1電圧および電子ビームを放出させないための第2電圧のうちの一方を切り替えて印加可能である、態様1ないし4のいずれかに記載の電子ビーム発生装置。
<Aspect 5>
5. The method according to any one of aspects 1 to 4, wherein one of a first voltage for emitting an electron beam and a second voltage for not emitting an electron beam can be selectively applied to each of the plurality of electrodes. electron beam generator.

<態様6>
前記複数の電極のそれぞれに、前記光電面の仕事関数および前記光電面に照射される光の振動数に応じて定まる閾値電圧以上の第1電圧および前記閾値電圧より低い第2電圧のうちの一方を切り替えて印加可能である、態様1ないし4のいずれかに記載の電子ビーム発生装置。
<Aspect 6>
One of a first voltage equal to or higher than a threshold voltage determined according to the work function of the photocathode and the frequency of light irradiated onto the photocathode and a second voltage lower than the threshold voltage is applied to each of the plurality of electrodes. 5. The electron beam generator according to any one of aspects 1 to 4, which can be applied by switching between .

<態様7>
前記複数の電極のそれぞれは、複数極から構成される、態様1乃至6のいずれかに記載の電子ビーム発生装置。
<Aspect 7>
7. The electron beam generator according to any one of modes 1 to 6, wherein each of the plurality of electrodes is composed of a plurality of poles.

なお、本電子ビーム発生装置は電子ビーム照射装置のみならず露光装置や検査装置にも適用可能である。 The electron beam generator can be applied not only to the electron beam irradiation device but also to the exposure device and the inspection device.

[本実施形態の効果]
効率よく電子ビームを発生させることができる。
[Effect of this embodiment]
An electron beam can be generated efficiently.

[図面の簡単な説明]
[図8A]本実施形態に係る電子ビーム発生装置112の断面図。
[図8B]光電面82を下方から見た図。
[図8C]絶縁層83を下方から見た図。
[図8D]電極アレイ84を下方から見た図。
[図8E]絞り86を下方から見た図。
[図8F]各電極840に印加された電圧が-1.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8G]各電極840に印加された電圧が-0.50Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8H]各電極840に印加された電圧が-0.13Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8I]各電極840に印加された電圧が0.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8J]各電極840に印加された電圧が+2.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8K]隣接する電極840a~840cに印加された電圧がそれぞれ-0.50V,-0.13V,-0.50Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果。
[図8L]図8Aの変形例に係る電子ビーム発生装置112’の断面図。
[図8M]光電面82を下方から見た図。
[図8N]電極840のバリエーションを示す図。
[図8O]電極840のバリエーションを示す図。
[図8P]電極840のバリエーションを示す図。
[図8Q]電極840のバリエーションを示す図。
[Brief description of the drawing]
[FIG. 8A] A sectional view of the electron beam generator 112 according to the present embodiment.
[FIG. 8B] A view of the photocathode 82 viewed from below.
[FIG. 8C] A view of the insulating layer 83 viewed from below.
[FIG. 8D] A view of the electrode array 84 from below.
[FIG. 8E] A diagram of the diaphragm 86 viewed from below.
[FIG. 8F] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -1.00V.
[FIG. 8G] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -0.50V.
[FIG. 8H] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is -0.13V.
[FIG. 8I] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is 0.00V.
[FIG. 8J] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltage applied to each electrode 840 is +2.00V.
[FIG. 8K] Simulation results showing the shape of the emitted electron beam when the voltages applied to the adjacent electrodes 840a-840c are -0.50V, -0.13V and -0.50V, respectively.
[FIG. 8L] A sectional view of an electron beam generator 112' according to a modification of FIG. 8A.
[FIG. 8M] A view of the photocathode 82 viewed from below.
[FIG. 8N] A diagram showing a variation of the electrode 840. [FIG.
[FIG. 8O] A diagram showing a variation of the electrode 840. [FIG.
[FIG. 8P] A diagram showing a variation of the electrode 840. [FIG.
[FIG. 8Q] A diagram showing a variation of the electrode 840. [FIG.

[本実施形態を実施するための形態]
図8Aは、本実施形態に係る電子ビーム発生装置112の断面図である。電子ビーム発生装置112は、ガラスなど絶縁物からなる基板81と、光電面82と、絶縁層83と、複数の電極840から構成される電極アレイ84と、絶縁層85と、絞り86とを備えている。なお、電子ビーム発生装置112は図1Aの電子ビーム制御部132によって制御されるが、電子ビーム制御部132は電子ビーム発生装置112の一部であってもよい。
[Mode for carrying out the present embodiment]
FIG. 8A is a cross-sectional view of the electron beam generator 112 according to this embodiment. The electron beam generator 112 includes a substrate 81 made of an insulating material such as glass, a photocathode 82, an insulating layer 83, an electrode array 84 composed of a plurality of electrodes 840, an insulating layer 85, and an aperture 86. ing. Although the electron beam generator 112 is controlled by the electron beam controller 132 of FIG. 1A, the electron beam controller 132 may be part of the electron beam generator 112 .

図8Bは、光電面82を下方から見た図である。光電面82は仕事関数が低い光電子発生物質から構成される。光電面82は矩形であり、基板81に形成される(図8A参照)。光電面82は基準電圧(例えばGND)が印加される。そして、光電面82は紫外線やレーザ光といった光を受けて電子ビームを放出する。 FIG. 8B is a view of the photocathode 82 viewed from below. The photocathode 82 is composed of a photoelectron-generating material with a low work function. Photocathode 82 is rectangular and formed on substrate 81 (see FIG. 8A). A reference voltage (for example, GND) is applied to the photocathode 82 . The photocathode 82 emits an electron beam upon receiving light such as ultraviolet rays and laser light.

図8Cは、絶縁層83を下方から見た図である。絶縁層83はセラミックやカプトンシートなどから構成される。絶縁層83の外郭は矩形であり、内部にはほぼ円形の複数の開口83aがマトリクス状に形成されている。絶縁層83には光電面82の直下に配置され(図8A参照)、これによって光電面82の一部は絶縁層83に覆われるが、他の一部(つまり開口83aと対向する部分)は露出している。 FIG. 8C is a view of the insulating layer 83 viewed from below. The insulating layer 83 is made of ceramic, Kapton sheet, or the like. The outer contour of the insulating layer 83 is rectangular, and a plurality of substantially circular openings 83a are formed in a matrix inside. The insulating layer 83 is arranged directly under the photocathode 82 (see FIG. 8A), whereby a part of the photocathode 82 is covered with the insulating layer 83, but the other part (that is, the part facing the opening 83a) is covered with the insulating layer 83. Exposed.

図8Dは、電極アレイ84を下方から見た図である。各電極840の外郭はほぼ正方形であり、内部にはほぼ円形の開口84aが形成されている。この開口84aは絶縁層83の開口83aより小さい。このような電極840が絶縁層83の直下にマトリクス状に配置される(図8A参照)。より詳しくは、絶縁層83の開口83aの中央に各電極840の開口84aが位置するよう、電極アレイ84が配置される。光電面82から電極アレイ84までの距離は、例えば数μm~数mmである。 FIG. 8D is a bottom view of the electrode array 84. FIG. Each electrode 840 has a substantially square outer contour and a substantially circular opening 84a formed therein. This opening 84 a is smaller than the opening 83 a of the insulating layer 83 . Such electrodes 840 are arranged in a matrix just below the insulating layer 83 (see FIG. 8A). More specifically, the electrode array 84 is arranged such that the opening 84a of each electrode 840 is positioned in the center of the opening 83a of the insulating layer 83. As shown in FIG. The distance from the photocathode 82 to the electrode array 84 is, for example, several μm to several mm.

また、図8Dに示すように、電極840のそれぞれから外部に向かって配線84bが接続されている(図8Aには不図示)。電子ビーム制御部132(図1A)の制御に応じて、各配線84bを介して各電極840に所定の電圧(詳しくは後述)が印加される。配線84bは絶縁層83あるいは絶縁層85にプリントされてもよい。 Also, as shown in FIG. 8D, a wiring 84b is connected from each of the electrodes 840 to the outside (not shown in FIG. 8A). A predetermined voltage (details will be described later) is applied to each electrode 840 via each wiring 84b in accordance with the control of the electron beam controller 132 (FIG. 1A). The wiring 84b may be printed on the insulating layer 83 or the insulating layer 85. FIG.

図8Aにおいて、絶縁層85は絶縁層83と同形状であり、やはり開口85aが形成されている。そして、両絶縁層83,85によって電極840が挟まれるが、その開口84aは塞がれていない。 In FIG. 8A, the insulating layer 85 has the same shape as the insulating layer 83 and also has an opening 85a. The electrode 840 is sandwiched between the insulating layers 83 and 85, but the opening 84a is not closed.

図8Eは、絞り86を下方から見た図である。絞り86はタンタルやモリブデンなどの金属などから構成される。絞り86の外郭は矩形であり、内部にはほぼ円形の複数の開口86aがマトリクス状に形成されている。この開口86aは電極840の開口84aより小さい。このような絞り86が絶縁層85の直下に配置される(図8A参照)。より詳しくは、絶縁層85の開口85aの中央に絞り86の開口86aが位置するよう、絞り86が配置される。言い換えると、絶縁層85がむき出しにならないよう、絞り86が絶縁層85を覆っている。 FIG. 8E is a diagram of the diaphragm 86 viewed from below. The diaphragm 86 is made of metal such as tantalum or molybdenum. The diaphragm 86 has a rectangular outline, and has a plurality of substantially circular openings 86a formed therein in a matrix. This opening 86 a is smaller than the opening 84 a of electrode 840 . Such an aperture 86 is arranged directly under the insulating layer 85 (see FIG. 8A). More specifically, the aperture 86 is arranged so that the aperture 86a of the aperture 86 is positioned at the center of the aperture 85a of the insulating layer 85. As shown in FIG. In other words, the diaphragm 86 covers the insulating layer 85 so that the insulating layer 85 is not exposed.

なお、絞り86の下方にはアノード(不図示)が設けられ、基準電圧より数Vから数十kV程度高い電圧が印加される。 An anode (not shown) is provided below the diaphragm 86, and a voltage higher than the reference voltage by several volts to several tens of kV is applied.

以上、図8A~図8Eを用いて説明したように、電子ビーム発生装置112において、光電面82に絞り86が対向している。絞り86と光電面82との間に絶縁層83が設けられる。また、絞り86と絶縁層83との間に複数の電極840が設けられる。さらに、絞り86と複数の電極840との間に絶縁層85が設けられる。そして、光電面82の複数箇所が露出するよう、絞り86、絶縁層85、複数の電極840のそれぞれおよび絶縁層83には開口86a,85a,84a,83aがそれぞれ設けられている。 As described above with reference to FIGS. 8A to 8E, the diaphragm 86 faces the photocathode 82 in the electron beam generator 112 . An insulating layer 83 is provided between the diaphragm 86 and the photocathode 82 . A plurality of electrodes 840 are provided between the diaphragm 86 and the insulating layer 83 . Furthermore, an insulating layer 85 is provided between the diaphragm 86 and the plurality of electrodes 840 . Openings 86a, 85a, 84a, and 83a are provided in the diaphragm 86, the insulating layer 85, the plurality of electrodes 840, and the insulating layer 83, respectively, so that the photocathode 82 is exposed at a plurality of locations.

電子ビーム発生装置112の構成を言い換えると、複数の電極840のそれぞれは、光電面82の少なくとも一部と対向する位置に開口84aが設けられ、光電面82とは離間している。開口83a,85aが形成された絶縁層83,85は、複数の電極840を、その開口84aを塞がないように挟んでいる。また、開口86aが形成された絞り86は、絶縁層85の開口85aの少なくとも一部を塞がないよう、絶縁層85と対向して設けられる。 In other words, each of the plurality of electrodes 840 is provided with an opening 84 a at a position facing at least a portion of the photocathode 82 and is separated from the photocathode 82 . The insulating layers 83 and 85 having the openings 83a and 85a sandwich the plurality of electrodes 840 so as not to block the openings 84a. A diaphragm 86 having an opening 86a formed therein is provided facing the insulating layer 85 so as not to block at least a portion of the opening 85a of the insulating layer 85. As shown in FIG.

以上のような構成の電子ビーム発生装置112により、光電面82における露出した位置からの電子ビームが開口86a,85a,84a,83aを通過する。 Electron beams from exposed positions on the photocathode 82 pass through the openings 86a, 85a, 84a, and 83a by the electron beam generator 112 configured as described above.

この電子ビーム発生装置112は次のように動作する。
各電極840には、電子ビーム制御部132(図1A)の制御に応じて、電子ビームを放出させるためのオン電圧と、電子ビームを放出させないためのオフ電圧とを切り替えて印加可能である。オン電圧は光電面82に印加される基準電圧以上の電圧であり、オフ電圧は基準電圧より低い電圧である。一例として、基準電圧がGNDである場合、オン電圧
は0~数V程度であり、オフ電圧はマイナス数V程度である。
This electron beam generator 112 operates as follows.
Each electrode 840 can be applied by switching between an ON voltage for emitting an electron beam and an OFF voltage for not emitting an electron beam under the control of the electron beam controller 132 (FIG. 1A). The ON voltage is a voltage higher than the reference voltage applied to the photocathode 82, and the OFF voltage is a voltage lower than the reference voltage. As an example, when the reference voltage is GND, the on-voltage is about 0 to several volts, and the off-voltage is about minus several volts.

ある電極840にオフ電圧が印加されている場合、光電面82の表面に負の障壁が発生するため、電子ビームは放出されない。 When an off-voltage is applied to a certain electrode 840, a negative barrier is generated on the surface of the photocathode 82 and no electron beam is emitted.

ある電極840にオン電圧が印加されている場合、障壁は生じないため電子ビームが引き出され、電極840の開口84aを通って電子ビームが放出される。 When an on-voltage is applied to a certain electrode 840, the electron beam is extracted and emitted through the opening 84a of the electrode 840 because no barrier occurs.

なお、本電子ビーム発生装置112を電子ビーム照射装置に適用する場合、電子ビーム制御部132はすべての電極840に共通してオン電圧またはオフ電圧を印加してもよい。一方、本電子ビーム発生装置112を露光装置や検査装置に適用する場合、電子ビーム制御部132は複数の電極840に対して個別にオン電圧またはオフ電圧を印加可能であるのが望ましい。これにより、電子ビームの照射エリアを細かく制御でき、例えば露光装置用の描画パターンの作成が可能となる。 When applying the present electron beam generator 112 to an electron beam irradiation apparatus, the electron beam control section 132 may commonly apply an ON voltage or an OFF voltage to all the electrodes 840 . On the other hand, when applying the present electron beam generator 112 to an exposure apparatus or an inspection apparatus, it is desirable that the electron beam control section 132 can apply an ON voltage or an OFF voltage to the plurality of electrodes 840 individually. As a result, the irradiation area of the electron beam can be finely controlled, and for example, a drawing pattern for an exposure apparatus can be created.

このように、電極840の開口84aと対向する位置に絞り86aの開口86aがある構成により、光電面82からの電子ビームのほとんどが絞り86aによってカットされることなく、試料Wへの照射に効率よく利用できる。また、絞り86への衝突エネルギーが低いので、X線がほとんど発生せず、X線対策が不要である。 In this way, the aperture 86a of the diaphragm 86a is positioned opposite the aperture 84a of the electrode 840, so that most of the electron beam from the photocathode 82 is not cut off by the diaphragm 86a, and the sample W can be irradiated efficiently. well available. In addition, since the impact energy on the diaphragm 86 is low, almost no X-rays are generated, eliminating the need for X-ray countermeasures.

さらに、光電面82に対向して絶縁層83,85を配置する。そのため、電子ビームがガスと衝突することによって正イオンが生じたとしても、この正イオンが光電面82に到達することはほとんどなく、光電面82の劣化を抑えられる。 Further, insulating layers 83 and 85 are arranged facing the photocathode 82 . Therefore, even if positive ions are generated by the collision of the electron beam with the gas, these positive ions hardly reach the photocathode 82, and deterioration of the photocathode 82 can be suppressed.

また、基板81から絞り86までの距離を短くできるため、光路長が短くなる。光電面82から絞り86に大電流が流れることがないため、Boersch効果に起因する分解能低下を抑えられる。 Also, since the distance from the substrate 81 to the diaphragm 86 can be shortened, the optical path length is shortened. Since a large current does not flow from the photocathode 82 to the diaphragm 86, it is possible to suppress deterioration in resolution caused by the Boersch effect.

さらに、試料Wに電子ビームを照射したくない場合(いわゆるブランキング)には、例えば偏向器115(図1A)で電子ビームを大きく偏向させる必要はなく、電極840にオフ電圧を印加すればよい。電子ビームそのものを発生させないので、コンタミを抑制できる。 Furthermore, when it is not desired to irradiate the sample W with the electron beam (so-called blanking), for example, it is not necessary to greatly deflect the electron beam using the deflector 115 (FIG. 1A), and an off voltage may be applied to the electrode 840. . Since the electron beam itself is not generated, contamination can be suppressed.

なお、電子ビーム制御部132は絞り86にも電圧を印加可能であるのが望ましい。印加電圧によって放出される電子ビームを偏向でき、電子ビーム発生装置112が偏向器を兼ねることも可能となる。 It is desirable that the electron beam controller 132 can also apply a voltage to the diaphragm 86 as well. The electron beam emitted by the applied voltage can be deflected, and the electron beam generator 112 can also serve as a deflector.

続いて、図8Aに示す電子ビーム発生装置112のシミュレーション結果を示す。図8Aにおいて、基板81をガラス基板とした。絶縁層83,85は、厚さを10μmとし、開口83a,85aの直径を10μmとした。各電極840は、厚さを2μmとし、開口84aの直径を6μmとした。絞り86は、厚さを2μmとし、開口86aの直径を4μmとした。1つの電極840における開口84aの中心と、隣接する電極840における開口84aの中心との距離を30μmとした。 Subsequently, simulation results of the electron beam generator 112 shown in FIG. 8A are shown. In FIG. 8A, the substrate 81 was a glass substrate. The insulating layers 83 and 85 have a thickness of 10 μm, and the openings 83a and 85a have a diameter of 10 μm. Each electrode 840 had a thickness of 2 μm, and the diameter of the opening 84a was 6 μm. The diaphragm 86 had a thickness of 2 μm and the diameter of the opening 86a was 4 μm. The distance between the center of the opening 84a in one electrode 840 and the center of the opening 84a in the adjacent electrode 840 was set to 30 μm.

また、計算条件として、電子の放出エネルギーEemを0.2eVとした。なお、電子の放出エネルギーEemは下式で表される。
Eem=hν-W
ここで、hはプランク定数であり、νは光電面82に照射される光(例えば紫外線)の振動数であり、Wは光電面82の仕事関数である。
As a calculation condition, the electron emission energy Eem was set to 0.2 eV. The electron emission energy Eem is expressed by the following formula.
Eem=hν−W
Here, h is Planck's constant, ν is the frequency of light (for example, ultraviolet rays) irradiated to the photocathode 82 , and W is the work function of the photocathode 82 .

図8F~図8Jは、それぞれ、各電極840に印加された電圧が-1.00V,-0.50V,-0.13V,0.00Vおよび+2.00Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果である。 8F-8J show the emitted electron beams when the voltages applied to each electrode 840 are −1.00 V, −0.50 V, −0.13 V, 0.00 V and +2.00 V, respectively. It is a simulation result showing the shape of

図8Fおよび図8Gにおいては、印加された電圧(それぞれ-1.00V,-0.50V)が電子の放出エネルギーEemより低いため、-0.2Vの等電位線が光電面82と電極アレイ84との間に形成される。そのため、この負の障壁によって電子ビームは電極アレイ84には到達しない。 In FIGS. 8F and 8G, the applied voltages (−1.00 V and −0.50 V, respectively) are lower than the electron emission energy Eem so that the −0.2 V equipotential line is at the photocathode 82 and the electrode array 84 . formed between Therefore, the electron beam does not reach the electrode array 84 due to this negative barrier.

図8Hにおいては、印加された電圧が電子の放出エネルギーEemより高いため、光電面82と電極アレイ84との間に障壁は形成されない。そして、印加された電圧が負(-0.13V)であるため、電極840の内周端から遠ざかる方向(開口84aの中心に近づく方向)に電子ビームが曲げられ(言い換えると、電子ビームが絞られ)、絞り86の開口86aを通る。 In FIG. 8H, no barrier is formed between the photocathode 82 and the electrode array 84 because the applied voltage is higher than the electron emission energy Eem. Since the applied voltage is negative (−0.13 V), the electron beam is bent in a direction away from the inner peripheral edge of the electrode 840 (in a direction toward the center of the opening 84a) (in other words, the electron beam is constricted). ) and passes through the aperture 86 a of the diaphragm 86 .

図8Iにおいては、印加された電圧が電子の放出エネルギーEemより高いため、光電面82と電極アレイ84との間に障壁は形成されない。また、印加された電圧が0.00Vであるため、電極840の開口84aを電子ビームが素通りし、絞り86の開口86aを通る。 In FIG. 8I, no barrier is formed between the photocathode 82 and the electrode array 84 because the applied voltage is higher than the electron emission energy Eem. Also, since the applied voltage is 0.00 V, the electron beam passes through the aperture 84 a of the electrode 840 without passing through the aperture 86 a of the diaphragm 86 .

図8Jにおいては、印加された電圧が電子の放出エネルギーEemより高いため、光電面82と電極アレイ84との間に障壁は形成されない。そして、印加された電圧が正(+2.00V)であるため、電極840の内周端に近づく方向(開口84aの中心から遠ざかる方向)に電子ビームが曲げられ(言い換えると、電子ビームが拡がって)、絞り86の開口86aを通る。 In FIG. 8J, no barrier is formed between the photocathode 82 and the electrode array 84 because the applied voltage is higher than the electron emission energy Eem. Since the applied voltage is positive (+2.00 V), the electron beam is bent (in other words, the electron beam spreads) in a direction approaching the inner peripheral end of the electrode 840 (a direction away from the center of the opening 84a). ), through the aperture 86 a of the diaphragm 86 .

このように、電子の放出エネルギーEem(本例では-0.2eV)に対応した閾値電圧(本例では-0.2V)より高い電圧を電極840に印加することで電子ビームが放出される。すなわち、このような閾値電圧以上の電圧と、閾値電圧より低い電圧とを切り替えて電極840に印加可能であればよい。 Thus, an electron beam is emitted by applying to the electrode 840 a voltage higher than the threshold voltage (−0.2 V in this example) corresponding to the electron emission energy Eem (−0.2 eV in this example). In other words, it is only necessary to switch between a voltage equal to or higher than the threshold voltage and a voltage lower than the threshold voltage and apply the voltage to the electrode 840 .

図8Kは、隣接する電極840a~840cに印加された電圧がそれぞれ-0.50V,-0.13V,-0.50Vである場合の、放出される電子ビームの形状を示すシミュレーション結果である。図示のように、電極840a,840cには-0.50V(<Eem)が印加されるため、これらの電極840a,840cには電子ビームが到達しない。一方、電極840bにが-0.13V(>Eem)が印加されるため、電極840bと対応する絞り86の開口86aを電子ビームが通過する。このように、電極840ごとに電子ビームを放出させるか否かを制御できている。
図8Lは、図8Aの変形例に係る電子ビーム発生装置112’の断面図である。以下、図8Aとの相違点を中心に説明する。
FIG. 8K is a simulation result showing the shape of the emitted electron beam when the voltages applied to adjacent electrodes 840a-840c are -0.50V, -0.13V and -0.50V, respectively. As shown, −0.50 V (<Eem) is applied to the electrodes 840a and 840c, so the electron beam does not reach these electrodes 840a and 840c. On the other hand, since -0.13 V (>Eem) is applied to the electrode 840b, the electron beam passes through the aperture 86a of the diaphragm 86 corresponding to the electrode 840b. Thus, it is possible to control whether or not to emit an electron beam for each electrode 840 .
FIG. 8L is a cross-sectional view of an electron beam generator 112' according to a modification of FIG. 8A. The following description focuses on differences from FIG. 8A.

図8Mは、光電面82を下方から見た図である。図8Aの電子ビーム発生装置112に対して、光電面82の形状が異なっている。光電面82はマトリクス状に配置されたほぼ円形の複数の光電素子82bから構成される。このような光電面82が基板81に形成される(図8L参照)。 FIG. 8M is a view of the photocathode 82 viewed from below. The shape of the photocathode 82 is different from the electron beam generator 112 of FIG. 8A. The photoelectric surface 82 is composed of a plurality of substantially circular photoelectric elements 82b arranged in a matrix. Such a photocathode 82 is formed on the substrate 81 (see FIG. 8L).

図8Lに戻り、絶縁層83、電極アレイ84、絶縁層85および絞り86の形状は、それぞれ図8C~図8Eに示したのと同様である。ただし、絶縁層83は、その開口83a内に光電素子82aが収納されるよう、基板81に形成される。 Returning to FIG. 8L, the shapes of insulating layer 83, electrode array 84, insulating layer 85 and diaphragm 86 are similar to those shown in FIGS. 8C-8E, respectively. However, the insulating layer 83 is formed on the substrate 81 so that the photoelectric element 82a is accommodated in the opening 83a.

このように、電子ビーム発生装置112’では、複数の開口83aが設けられた絶縁層83が基板上に設けられる。そして、光電面82が有する光電素子82bが開口83aの少なくとも一部に配置される。絶縁層83に絞り86が対向している。絞り86と絶縁層83との間に複数の電極840が設けられる。また、絞り86と複数の電極840との間に絶縁層85が設けられる。そして、複数の光電素子82aのそれぞれが露出するよう、絞り86、絶縁層85および複数の電極840のそれぞれには開口86a,85a,84aがそれぞれ設けられている。 Thus, in the electron beam generator 112', the insulating layer 83 having a plurality of openings 83a is provided on the substrate. A photoelectric element 82b of the photoelectric surface 82 is arranged in at least part of the opening 83a. A diaphragm 86 faces the insulating layer 83 . A plurality of electrodes 840 are provided between the diaphragm 86 and the insulating layer 83 . Also, an insulating layer 85 is provided between the diaphragm 86 and the plurality of electrodes 840 . Openings 86a, 85a, and 84a are provided in the aperture 86, the insulating layer 85, and the electrodes 840, respectively, so that the photoelectric elements 82a are exposed.

電子ビーム発生装置112’の構成を言い換えると、複数の電極840のそれぞれは、光電面82の少なくとも一部と対向する位置に開口84aが設けられ、光電面82とは離間している。開口83a,85aが形成された絶縁層83,85は、複数の電極840を、その開口84aを塞がないように挟んでいる。また、開口86aが形成された絞り86は、絶縁層85の開口85aの少なくとも一部を塞がないよう、絶縁層85と対向して設けられる。 In other words, each of the plurality of electrodes 840 is provided with an opening 84 a at a position facing at least a portion of the photocathode 82 and is separated from the photocathode 82 . The insulating layers 83 and 85 having the openings 83a and 85a sandwich the plurality of electrodes 840 so as not to block the openings 84a. A diaphragm 86 having an opening 86a formed therein is provided facing the insulating layer 85 so as not to block at least a portion of the opening 85a of the insulating layer 85. As shown in FIG.

このような図8Lに示す電子ビーム発生装置112’も、光電面82における光電素子82aからの電子ビームが開口84a,85a,86aを通過するため、図8Aに示す電子ビーム発生装置112と同様に動作する。 In the electron beam generator 112′ shown in FIG. 8L as well, the electron beams from the photoelectric elements 82a on the photocathode 82 pass through the openings 84a, 85a, and 86a. Operate.

図8N~図8Qは、電極840のバリエーションを示す図である。各図に示すように、電極840の外郭はほぼ円形であってもよい。そして、電極840は、円孔(図8N)、4極(図8O)、8極(図8P)、12極(図8Q)などであってもよい。図8O~図8Qに示すように、電極840が複数極から構成される場合、それぞれ図示のようにレンズ電圧Vl、x方向偏向電圧Vxおよびy方向偏向電圧Vyを印加することで、電極840がレンズ兼偏向器として機能する。 8N-8Q are diagrams showing variations of the electrode 840. FIG. As shown in the figures, the contour of electrode 840 may be substantially circular. And the electrodes 840 may be circular holes (FIG. 8N), quadrupoles (FIG. 8O), octapoles (FIG. 8P), twelve poles (FIG. 8Q), and so on. As shown in FIGS. 8O to 8Q, when the electrode 840 is composed of a plurality of poles, the electrode 840 can It functions as a lens and deflector.

このように、本実施形態では、開口84aが形成された複数の電極840を光電面82と対向して配置し、かつ、開口84aと対向する位置に開口86aが形成された絞り86を配置する。そのため、絞り86にカットされる電子ビームは少なくなり、効率よく複数の電子ビームを発生させることができる。
[符号の説明]
81 基板
82 光電面
82b 光電素子
83 絶縁層
83a 開口
84 電極アレイ
840 電極
84a 開口
84b 配線
85 絶縁層
85a 開口
86 絞り
86a 開口
112,112’ 電子ビーム発生装置

As described above, in this embodiment, a plurality of electrodes 840 having apertures 84a are arranged to face the photocathode 82, and the diaphragm 86 having apertures 86a is arranged at a position facing the apertures 84a. . Therefore, the number of electron beams cut by the diaphragm 86 is reduced, and a plurality of electron beams can be efficiently generated.
[Description of symbols]
81 substrate 82 photocathode 82b photoelectric element 83 insulating layer 83a opening 84 electrode array 840 electrode 84a opening 84b wiring 85 insulating layer 85a opening 86 diaphragm 86a openings 112, 112' electron beam generator

Claims (5)

電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を第1電極に印加することで第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を第2電極に印加することで前記第1方向と直交する第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図された電子ビーム照射装置において、電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、
前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加することによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正し、
前記電圧V2(t)は、ある値になって期間T0経過後に別の値に変化することをN0回繰り返し、
前記電圧V1(t)は、前記期間T0を周期とし、前記期間T0の前半において線形に増加し、前記期間T0の後半において同じ傾きで線形に減少することを前記N0回繰り返し、
前記T0,N0は、それぞれ前記長方形の前記第1方向の長さおよび前記第2方向の長さに対応する、電子ビームの照射領域補正方法。
An electron beam from an electron beam generator is scanned in a first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the second electrode. In an electron beam irradiation apparatus intended to irradiate an electron beam with a rectangular area as a target by scanning in a second direction orthogonal to the first direction, the irradiation area of the electron beam is a rectangle When it is a roughly parallelogram distorted in the first direction instead of
By applying a voltage V1(t)+kV2(t) (k is a constant) to the first electrode and applying a voltage V2(t) to the second electrode, the irradiation area of the electron beam is corrected to be rectangular. death,
The voltage V2(t) repeats N0 times that the voltage V2(t) becomes a certain value and changes to another value after the period T0 has elapsed,
The voltage V1(t) has the period T0 as a cycle , linearly increases in the first half of the period T0, and linearly decreases with the same slope in the second half of the period T0, and repeats N0 times,
The electron beam irradiation area correction method, wherein T0 and N0 respectively correspond to the lengths of the rectangle in the first direction and the lengths of the rectangle in the second direction.
前記kは、電子ビームの照射領域が長方形に近づくよう設定される、請求項1に記載の電子ビームの照射領域補正方法。 2. The electron beam irradiation area correction method according to claim 1, wherein said k is set so that the electron beam irradiation area approximates a rectangle. 前記kの絶対値は、前記第1方向の歪みが大きいほど大きく設定される、請求項1または2に記載の電子ビームの照射領域補正方法。 3. The electron beam irradiation region correction method according to claim 1, wherein the absolute value of k is set larger as the distortion in the first direction increases. 電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を第1電極に印加することで第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を第2電極に印加することで前記第1方向と直交する第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図された電子ビーム照射装置において、
電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加する電子ビーム制御装置を備え、これによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正し、
前記電圧V2(t)は、ある値になって期間T0経過後に別の値に変化することをN0回繰り返し、
前記電圧V1(t)は、前記期間T0を周期とし、前記期間T0の前半において線形に増加し、前記期間T0の後半において同じ傾きで線形に減少することを前記N0回繰り返し、
前記T0,N0は、それぞれ前記長方形の前記第1方向の長さおよび前記第2方向の長さに対応する、電子ビーム照射装置。
An electron beam from an electron beam generator is scanned in a first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the second electrode. In an electron beam irradiation apparatus intended to irradiate an electron beam targeting a rectangular area by scanning in a second direction orthogonal to the first direction by applying
applying a voltage V1(t)+kV2(t) (k is a constant) to the first electrode when the irradiation area of the electron beam is not a rectangle but a substantially parallelogram distorted in the first direction; an electron beam controller that applies a voltage V2(t) to the second electrode, thereby correcting the irradiation area of the electron beam to be rectangular;
The voltage V2(t) repeats N0 times that the voltage V2(t) becomes a certain value and changes to another value after the period T0 has elapsed,
The voltage V1(t) has the period T0 as a cycle , linearly increases in the first half of the period T0, and linearly decreases with the same slope in the second half of the period T0, and repeats N0 times,
The electron beam irradiation device, wherein T0 and N0 respectively correspond to the length in the first direction and the length in the second direction of the rectangle.
電子ビームを発生する電子ビーム発生装置と、
前記電子ビーム発生装置からの電子ビームを第1方向に偏向する第1電極と、
前記電子ビーム発生装置からの電子ビームを、前記第1方向と直交する第2方向に偏向する第2電極と、
前記第1電極および前記第2電極に印加される電圧を制御する電子ビーム制御装置と、を備え、
電子ビーム発生装置からの電子ビームを、時間tとともに変化する電圧V1(t)を前記第1電極に印加することで前記第1方向にスキャンし、時間tとともに変化する電圧V2(t)を前記第2電極に印加することで前記第2方向にスキャンすることにより、長方形の領域をターゲットとして電子ビームを照射するように意図していながら、電子ビームの照射領域が長方形ではなく前記第1方向に歪んだ概略平行四辺形となっている場合に、
前記電子ビーム制御装置は、前記第1電極に電圧V1(t)+kV2(t)(kは定数)を印加し、前記第2電極に電圧V2(t)を印加し、これによって、電子ビームの照射領域が長方形となるよう補正し、
前記電圧V2(t)は、ある値になって期間T0経過後に別の値に変化することをN0回繰り返し、
前記電圧V1(t)は、前記期間T0を周期とし、前記期間T0の前半において線形に増加し、前記期間T0の後半において同じ傾きで線形に減少することを前記N0回繰り返し、
前記T0,N0は、それぞれ前記長方形の前記第1方向の長さおよび前記第2方向の長さに対応する、電子ビーム照射装置。
an electron beam generator for generating an electron beam;
a first electrode that deflects the electron beam from the electron beam generator in a first direction;
a second electrode that deflects the electron beam from the electron beam generator in a second direction orthogonal to the first direction;
an electron beam controller for controlling the voltage applied to the first electrode and the second electrode;
An electron beam from an electron beam generator is scanned in the first direction by applying a voltage V1(t) that varies with time t to the first electrode, and a voltage V2(t) that varies with time t is applied to the first electrode. By scanning in the second direction by applying voltage to the second electrode, the irradiation area of the electron beam is not rectangular but in the first direction, although it is intended to irradiate the electron beam with a rectangular area as a target. When it is a distorted approximate parallelogram,
The electron beam controller applies a voltage V1(t)+kV2(t) (where k is a constant) to the first electrode and a voltage V2(t) to the second electrode, thereby generating an electron beam. Correct the irradiation area so that it becomes a rectangle,
The voltage V2(t) repeats N0 times that the voltage V2(t) becomes a certain value and changes to another value after the period T0 has elapsed,
The voltage V1(t) has the period T0 as a cycle , linearly increases in the first half of the period T0, and linearly decreases with the same slope in the second half of the period T0, and repeats N0 times,
The electron beam irradiation device, wherein T0 and N0 respectively correspond to the length in the first direction and the length in the second direction of the rectangle.
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