JPH02165549A

JPH02165549A - 荷電粒子ビームブランキング装置

Info

Publication number: JPH02165549A
Application number: JP31774088A
Authority: JP
Inventors: Moriyuki Isobe; 磯部　盛之
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1988-12-16
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1990-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子ビーム描画装置等の電子ビーム装置や集
束イオンビーム装置等に用いられる荷電粒子ビームブラ
ンキング装置に関する。

（従来の技術）電子ビーム描画装置では、ターゲット上に照射される電
子ビームを高速度で０Ｎ−ＯＦＦ制御（ブランキング制
御）しながら所望のパターンを描画するようにしている
。この電子ビームのＯＮからａｐｒ’　。

あるいは、Ｏ１’ＰからＯＮのときには、ターゲット上
の電子ビームの照射位置は全く動かないことが要求され
る。すなわち、電子ビームのＯＮからｏｒ”ｐ　。

あるいはＯＦＦからＯＮのときにターゲット上の電子ビ
ームの照射位置が変化すると、電子ビーム描画装置にお
いては、不要な部分に電子ビームが照射される、いわゆ
るテーリング現象が生じ、正確なパターンの描画ができ
なくなるためである。

第３図は、電子ビームのブランキング制御のときにター
ゲット上の電子ビームの照射位置が変化しないブランキ
ング光学系を示している。電子銃の結像点Ｃ８からの電
子ビームは、第１の集束レンズＬ１によって結像点Ｃ３
を形成し、第２の集束レンズＬ２によって結像点Ｃ２を
形成し、第３の集束レンズＬ、によって結像点Ｃ１をタ
ーゲットＴ上に形成する。ブランキング制御するための
偏向器Ｂ、は、その偏向器の中心（偏向主面）が結像点
Ｃ１の位置、すなわち、集束レンズＬ、とＬ２より成る
結像レンズ系の中間に位置する結像点の位置となるよう
に配置される。尚、Ｐ、は偏向された電子ビームのター
ゲットＴへの照射を阻止するためのビーム受けである。

上述した構成において、電子ビームは、集束レンズＬ、
、Ｌ、、Ｌ、によってターゲットＴ上に細く集束される
。ターゲットＴへの電子ビームの照射をＯＦＦする場合
、偏向器Ｂ、に偏向電圧が印加され、電子ビームは曲げ
られてビーム受けＰＬによってターゲットへの照射が阻
止される。このとき、偏向器Ｂ１の偏向主面が結像点Ｃ
，（ターゲット上の結像点Ｃ３の対物点）と一致してい
るため、偏向器Ｂ１への電圧の印加によって電子ビーム
が曲げられても、結像点Ｃ１の位置には変化がなく、従
って、ターゲットＴ上の結像点Ｃ３の位置も変化がない
。この結果、ターゲットＴ上の結像点Ｃ５から見ると、
電子ビームのビーム量は偏向に伴って急速に減少し、結
像点Ｃ１上で遮断（ＯＦＦ　）に至る。

（発明が解決しようとする課顯）ところで、電子ビームが物体に照射されると、コンタミ
ネーションが発生し、これにより、ビームの長時間の安
定性が損なわれることになる。第３図の光学系において
、ビーム受けＰ、への電子ビームの照射により、ビーム
受けＰｌにはコンタミネーションが付着し、その部分に
帯電が生じ、この帯電により電子ビームは曲げられるこ
とになる。第４図は、第３図の光学系におけるビーム受
けＰ、のコンタミネーションによるビームの変位の状態
を示している。第４図において、ビームはビーム受けＰ
、のコンタミネーションによる帯電により、Ｄ、の範囲
で偏向され、この時の曲げられ角はβ、ビーム受けＰｌ
の位置におけるビーム光軸Ｏからの変位はｄである。ビ
ーム受けＰ、の位置における変位ｄにより、仮想的に電
子ビームの結像点Ｃ１は、０１′の位置に変位し、光軸
からＳｌだけずれてしまう。このずれＳ、は、曲げられ
角βと、ビーム受けＰｌから結像点ＣＩまでの距離によ
って決定される。結像点Ｃ１は、ターゲットＴ上に結像
されて結像点Ｃ１となり、描画装置では描画に使用され
るため、ビーム受けＰ。

のコンタミネーションが時間と共に発生すると、ターゲ
ットＴ上のビーム結像点Ｃ１は長時間にわたって一方向
にドリフトし、描画精度を悪化させることになる。

第５図は、このコンタミネーションの影響を最も少なく
するために考えられたブランキング光学系を示している
。第５図において、第３図の光学系と同一部分には同一
符号を付しである。偏向器Ｂ２は結像点ＣＩの上側に配
置され、ビーム受けＰｌが結像点Ｃ８の位置に配置され
ている。第６図は、第５図の光学系におけるビーム受け
Ｐｌのコンタミネーションによるビームの変位の状態を
示している。ビームは、ビーム受けＰｌのコンタミネー
ションによる帯電により、Ｄ２の範囲（第４図における
偏向範囲Ｄ１と同じ範囲）で偏向されるが、この時の曲
げられ角は第４図と同様にβ、そしてビーム受けＰｌの
位置におけるビーム光軸０からの変位はｄである。この
第６図の光学系では、ビーム受けＰ、が結像点ＣＩの位
置にあるために、結像点Ｃ１の位置は、結像点Ｃ，ｅに
変位し、光軸から８２、すなわち、ｄだけずれることに
なる。

このように、第６図の光学系では、ビーム受けＰｌのコ
ンタミネーションによるビームの結像点Ｃ１のずれは、
ｄだけと少なくすることができるので、ターゲットＴ上
の変位も僅かとなり、コンタミネーションの影響をほと
んど無視することができる光学系となる。しかしながら
、この第６図の光学系では、ブランキングのための偏向
器の偏向中心に結像点（ターゲット上の結像点の対物点
）が位置していないので、ブランキング動作中に、ター
ゲットＴ上での結像点ＣＩが移動してしまい、描画装置
にあってはテーリング現象が生じてしまう。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものでその目的
は、簡単な構成により、ビーム受けのコンタミネーショ
ンによるビームの変位が無視でき、ビームブランキング
動作中にターゲット上のビームの結像点が変位しない荷
電粒子ビームブランキング装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段）本発明に基づく荷電粒子ビームブランキング装置は、荷
電粒子ビームをターゲットに照射する光学系において、
ターゲット上の結像ビームの対物点となる位置にビーム
受けを設け、ビーム受けの前段と後段にビーム偏向手段
を設け、前段と後段の偏向手段によるビームの仮想偏向
中心が前記対物点となるように構成したことを特徴とし
ている。

（作用）２段の偏向手段を設け、２段偏向による仮想偏向中心と
ビームの結像点（ターゲット上の結像点の対物点）とを
一致させ、ビーム受けをこの結像点に位置させることに
より、ブランキングに伴うテーリング現象を無くシ、ま
た、ビーム受けのコンタミネーションによる影響を無視
し得る程度に減少させる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第１図は、本発明に基づく荷電粒子ビームブランキ
ング装置の基本構成を示す図であり、集束レンズ系、タ
ーゲットの位置などは、図示していないが、第３図の光
学系と等しい。このブランキング装置は、第１の偏向器
１、第２の偏向器２、第１の偏向器１と第２の偏向器２
との間に配置されるビーム受け３とから構成されている
。

ビーム受け３はビームの結像点Ｃ１の位置に配置され、
また、第１の偏向器１と第２の偏向器２には、偏向電源
４から偏向電圧が印加される。

次にこの構成の動作を説明する。第１の偏向器１と第２
の偏向器２に印加する電圧が共に零のとき、ビームは直
進する。第１の偏向器１にＶの電圧を印加し、第２の偏
向器２にＫＶの電圧を印加すると、電圧Ｖを増加させる
に従い、ビームは図中Ｒ１〜Ｒ１のように偏向され、Ｒ
３のように偏向されたときにビームはブランキングされ
る。この時、各偏向電圧において、第２の偏向器を出射
したビームの軸の偏向方向を第１の偏向器１の方向へ延
長した線が光軸Ｏと交わる点が結像点Ｃ１と一致するよ
うに、両偏向電圧ＶとＫＶは選ばれている。このＫは、
両偏向器の形状９寸法、結像点Ｃ１に対する位置関係に
よって決まる係数である。

このように係数Ｋを決めると、偏向電圧を増加させても
、第１の偏向器１と第２の偏向器２の両者によって曲げ
られたビームの偏向中心は、常に結像点ＣＩ、すなわち
、ターゲットＴ上の結像ビームの対物点と一致している
ことから、ビームブランキングのために偏向されても、
ターゲット上のビームの変位は生じること無く偏向にと
もなってビーム量のみが減衰し、最終的にターゲット上
の結像点が変化しない状態でビームはカットオフされる
。

また、この第１図の構成では、ビーム受け３の位置が結
像点Ｃ１にあるため、第５図の光学系と同様に、コンタ
ミネーションの影響を最も受けない光学系となる。

以上本発明の一実施例を説明したが、本発明はこの実施
例に限定されない。例えば、静電偏向器を用いたが、磁
界型の偏向器を用いても良い。また、電子ビームを例に
説明したが、イオンビーム装置にも本発明は適用できる
。更に、描画装置のみならず、ビームを偏向する必要の
ある荷電粒子ビーム装置であれば、全て本発明を適用す
ることができる。更にまた、第２図に示すように、第１
と第２の偏向器の間にレンズ５を挿入した光学系であっ
ても全く同じ原理でブランキングを行うことができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の構成により、コンタミネ
ーションの影響なく、また、ターゲット上のビームの照
射点の変動なくビームのブランキングを行うことができ
る荷電粒子ビームブランキング装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である荷電粒子ビームブラ
ンキング装置の要部を示す図、第２図は本発明の他の実
施例を示す図、第３図と第５図は、従来の荷電粒子ビー
ムブランキング装置を説明するための図、第４図と第６
図は、ビームブランキングに伴う結像点の変位を説明す
るための図である。１゜２・・・偏向器３・・・ビーム受け４・・・偏向電源５・・・レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

荷電粒子ビームをターゲットに照射する光学系において
、ターゲット上の結像ビームの対物点となる位置にビー
ム受けを設け、ビーム受けの前段と後段にビーム偏向手
段を設け、前段と後段の偏向手段によるビームの仮想偏
向中心が前記対物点となるように構成したことを特徴と
する荷電粒子ビーム装置。