JPH02236936A - 荷電ビーム装置 - Google Patents
荷電ビーム装置Info
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- JPH02236936A JPH02236936A JP1056615A JP5661589A JPH02236936A JP H02236936 A JPH02236936 A JP H02236936A JP 1056615 A JP1056615 A JP 1056615A JP 5661589 A JP5661589 A JP 5661589A JP H02236936 A JPH02236936 A JP H02236936A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 22
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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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。
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〕
この発明は電子ビーム等、荷電ビームの露光等を行う装
置に係り、特にその非点収差等の電気光学的《以下単に
光学的と称す》処理誤差の補正手段に関するものである
． 〔従来の技術〕 第３図は例えば特公昭６３−３８８２６号公報に開示さ
れたこの種従来の電子ビーム露光装置を示すブロック図
である．図において、（１）は電子ビーム発生源《図示
せず》から放出された荷電ビームとしての電子ビーム、
（２）はその光学軸、（３）は電子ビーム（１）を、試
料の光学軸■と直交する表面に設定された照射フィール
ド面としての露光フィールド面（＠述する電子ビーム（
１）の偏向によって露光可能な領域）（イ）上に収束さ
れるレンズ系としての収束レンズ、（５）は電子ビーム
（１）を露光フィールド面に）の任意の位置に偏向する
同じくレンズ系としての偏向レンズで、露光フィールド
面（イ）上に想定した、光学軸｛ｚ上の点を原点とする
相互に直交するそれぞれＸ軸およびｙ軸の方向への偏向
を行う２組の磁極（コイル）からなっている。（６）は
偏向レンズ（５）によって電子ビーム（１）を偏向させ
たときに生じる非点収差を補正する補正レンズ系として
の非点補正器で、９０゛毎に配置された４個１組の磁極
とこれら磁極に対して光学軸（２）のまわりに４５゜回
転させて配置したもう一方の４個１組の磁極とからなっ
ている。（至）は電子ビーム（１）を露光フィールド面
（４）上の指令された位置に偏向するため、当該指令位
置の座標（ｘ，ｙ）に相当する信号を発生する信号発生
器で、その信号は偏向レンズ（５１へ出力されるととも
に、演算回路群（８）へ出力される。この演算回路群（
８）は、二乗回路（９）、引き算回路０ω、乗算回路（
１ｌ）、乗算加算回路（１２）およびこの演算に必要と
なる定数を供給するレジスタ《ｌ３）から構成されてい
る．そして、演算回路群（８）の出力は非点補正器（６
）に送出される。但し、第３図においては、偏向レンズ
（５）および非点補正器（６）のそれぞれ前段に必要と
なるアンプ等はｌ示を省略している．なお、以上の演算
回路群（８）によって実行される演算の内容、即ち演算
式は以下の電子光学上の基本的原理のもとに導出されて
いる．即ち、一般に？子ビームの非点収差は、電子ビー
ムを偏向することによって生じる鋼向非点収差、レンズ
系の理想系からのずれによって生じる収差、およびレン
ズ系の傾きによって生じる収差等からなり、これらの各
収差を解消するための補正量を上記Ｘ軸（水平），ｙ軸
〈垂直）の両成分毎に求めて次の演算式を求めたもので
ある． ΔＸ ” ａｘ （ Ｘ２Ｙ２） ＋ ｂｘｘｙ ＋
ｃｘｘ＋ ｄｙｙΔｙ ＝ ａｙ（ｘ２−ｙ”）十ｂ
ｙｘｙ＋ｃｙｘ＋ｄｙｙここで、 ｘ，ｙ ：水平偏
向量，垂直偏向量ΔＸ．Δｙ：水平補正量，垂直補正址 ａＸ〜ｄ■ａｙ〜ｄｙ：定数 次に動作について説明する。信号発生器（７）から偏向
の信号が指令されると、偏向レンズ（５）はこの偏向信
号を受けて電子ビーム（１）を露光フィールド面イ）上
の指令された座標（ｘ，ｙ）の位置に偏向する．信号発
生器（７）からの信号は同時に演算回路群（団に送出さ
れ、その各演算回路（９）等を経て補正景ΔＸ．Δｙを
求め、非点補正器（６）はこの出力を受けて閾向レンズ
（５）による非点収差を補正する。
置に係り、特にその非点収差等の電気光学的《以下単に
光学的と称す》処理誤差の補正手段に関するものである
． 〔従来の技術〕 第３図は例えば特公昭６３−３８８２６号公報に開示さ
れたこの種従来の電子ビーム露光装置を示すブロック図
である．図において、（１）は電子ビーム発生源《図示
せず》から放出された荷電ビームとしての電子ビーム、
（２）はその光学軸、（３）は電子ビーム（１）を、試
料の光学軸■と直交する表面に設定された照射フィール
ド面としての露光フィールド面（＠述する電子ビーム（
１）の偏向によって露光可能な領域）（イ）上に収束さ
れるレンズ系としての収束レンズ、（５）は電子ビーム
（１）を露光フィールド面に）の任意の位置に偏向する
同じくレンズ系としての偏向レンズで、露光フィールド
面（イ）上に想定した、光学軸｛ｚ上の点を原点とする
相互に直交するそれぞれＸ軸およびｙ軸の方向への偏向
を行う２組の磁極（コイル）からなっている。（６）は
偏向レンズ（５）によって電子ビーム（１）を偏向させ
たときに生じる非点収差を補正する補正レンズ系として
の非点補正器で、９０゛毎に配置された４個１組の磁極
とこれら磁極に対して光学軸（２）のまわりに４５゜回
転させて配置したもう一方の４個１組の磁極とからなっ
ている。（至）は電子ビーム（１）を露光フィールド面
（４）上の指令された位置に偏向するため、当該指令位
置の座標（ｘ，ｙ）に相当する信号を発生する信号発生
器で、その信号は偏向レンズ（５１へ出力されるととも
に、演算回路群（８）へ出力される。この演算回路群（
８）は、二乗回路（９）、引き算回路０ω、乗算回路（
１ｌ）、乗算加算回路（１２）およびこの演算に必要と
なる定数を供給するレジスタ《ｌ３）から構成されてい
る．そして、演算回路群（８）の出力は非点補正器（６
）に送出される。但し、第３図においては、偏向レンズ
（５）および非点補正器（６）のそれぞれ前段に必要と
なるアンプ等はｌ示を省略している．なお、以上の演算
回路群（８）によって実行される演算の内容、即ち演算
式は以下の電子光学上の基本的原理のもとに導出されて
いる．即ち、一般に？子ビームの非点収差は、電子ビー
ムを偏向することによって生じる鋼向非点収差、レンズ
系の理想系からのずれによって生じる収差、およびレン
ズ系の傾きによって生じる収差等からなり、これらの各
収差を解消するための補正量を上記Ｘ軸（水平），ｙ軸
〈垂直）の両成分毎に求めて次の演算式を求めたもので
ある． ΔＸ ” ａｘ （ Ｘ２Ｙ２） ＋ ｂｘｘｙ ＋
ｃｘｘ＋ ｄｙｙΔｙ ＝ ａｙ（ｘ２−ｙ”）十ｂ
ｙｘｙ＋ｃｙｘ＋ｄｙｙここで、 ｘ，ｙ ：水平偏
向量，垂直偏向量ΔＸ．Δｙ：水平補正量，垂直補正址 ａＸ〜ｄ■ａｙ〜ｄｙ：定数 次に動作について説明する。信号発生器（７）から偏向
の信号が指令されると、偏向レンズ（５）はこの偏向信
号を受けて電子ビーム（１）を露光フィールド面イ）上
の指令された座標（ｘ，ｙ）の位置に偏向する．信号発
生器（７）からの信号は同時に演算回路群（団に送出さ
れ、その各演算回路（９）等を経て補正景ΔＸ．Δｙを
求め、非点補正器（６）はこの出力を受けて閾向レンズ
（５）による非点収差を補正する。
従来の電子ビーム露光装置は以上のように構成され、電
子光学上の基本原理を基に設定された理論式や実験式を
使った演算処理により光学的誤差を解消すべき補正量を
求めていたので、その補正情度には自づと限界があった
。即ち、偏向レンズ（四を複数のレンズで構成した場合
の各レンズ相互間に生じるずれや傾きおよびこれらレン
ズにおける磁界または電界の歪や非対称性によって生じ
る複惟な収差等、個々の装置に固有の要因に基づく収差
等を補正することは極めて困難であり、加えて大面積の
露光を行うためビームの偏向量が大きくなると上記補正
誤差が一層顕著になるという問題点があった． この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、たとえ個々の装置に固有の要因に基づく収差
等が存在したり、偏向量が大きい露光を行う場合でも、
高い精度でこれら光学的誤差の補正が可濯となる電子ビ
ーム露光装置を得ることを目ｒ１勺とする。
子光学上の基本原理を基に設定された理論式や実験式を
使った演算処理により光学的誤差を解消すべき補正量を
求めていたので、その補正情度には自づと限界があった
。即ち、偏向レンズ（四を複数のレンズで構成した場合
の各レンズ相互間に生じるずれや傾きおよびこれらレン
ズにおける磁界または電界の歪や非対称性によって生じ
る複惟な収差等、個々の装置に固有の要因に基づく収差
等を補正することは極めて困難であり、加えて大面積の
露光を行うためビームの偏向量が大きくなると上記補正
誤差が一層顕著になるという問題点があった． この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、たとえ個々の装置に固有の要因に基づく収差
等が存在したり、偏向量が大きい露光を行う場合でも、
高い精度でこれら光学的誤差の補正が可濯となる電子ビ
ーム露光装置を得ることを目ｒ１勺とする。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図はそのブロック図で、図において、（］）ないし
（７）は従来と同一のもので説明を省略する。（１４）
はビーム偏向時の収束点誤差を補正する補正レンズ系と
しての収束点補正器である。即ち、非点収差と収束点誤
差とは相互に影響を及ぼしあい、ここでは光学的誤差と
してこの両者を考慮し、補正精度の一層の向上を図って
いる。（１５）は信号発生器（７）からのディジタル信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、（１６）は
その出力を増幅するアンプである． （１７）は露光フィールド面（４）の座標（ｘ．ｙ）に
対応して予め実測により求めた非点収差の補正量を記憶
している非点収差補正メモリで、具体的には第２図に示
すように、露光フィールド面（４）に仮想のメッシュパ
ターン（４ａ）を想定し、各交点、従って座標（ｘ，ｙ
）において最適となる非点収差の補正景を実測で求めて
おき、この補正量を座標毎に記憶しておくものである．
そして、このメッシュパターン（４ａ）の分割数は、期
待する補正精度と露光フィールド面Ｇ４１の大きさとに
よって決定される， （＋８１は同様の要領で求められ
た収束点誤差の補正量を記憶している収束点誤差補正メ
モリ、（１９） （２０＞は非点収差補正メモリ（ｌ７
）の後段に接続されたＤ／Ａ変換器およびアンプ、（２
１） （２２）は収束点誤差補正メモリ（ｌ８）の後段
に接続されたＤ／Ａ変換器およびアンプである． 次に動作について説明する．信号発生器（７）から偏向
の信号が指令されると、この偏向信号はＤ／Ａ変換器（
ｌ５）、アンプ（ｌ６）を経て偏向レンズ（５１に出力
され、電子ビーム（１１は露光フィールド面は｝上の指
令された座標（ｘ，ｙ）の位置に偏向される。
（７）は従来と同一のもので説明を省略する。（１４）
はビーム偏向時の収束点誤差を補正する補正レンズ系と
しての収束点補正器である。即ち、非点収差と収束点誤
差とは相互に影響を及ぼしあい、ここでは光学的誤差と
してこの両者を考慮し、補正精度の一層の向上を図って
いる。（１５）は信号発生器（７）からのディジタル信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、（１６）は
その出力を増幅するアンプである． （１７）は露光フィールド面（４）の座標（ｘ．ｙ）に
対応して予め実測により求めた非点収差の補正量を記憶
している非点収差補正メモリで、具体的には第２図に示
すように、露光フィールド面（４）に仮想のメッシュパ
ターン（４ａ）を想定し、各交点、従って座標（ｘ，ｙ
）において最適となる非点収差の補正景を実測で求めて
おき、この補正量を座標毎に記憶しておくものである．
そして、このメッシュパターン（４ａ）の分割数は、期
待する補正精度と露光フィールド面Ｇ４１の大きさとに
よって決定される， （＋８１は同様の要領で求められ
た収束点誤差の補正量を記憶している収束点誤差補正メ
モリ、（１９） （２０＞は非点収差補正メモリ（ｌ７
）の後段に接続されたＤ／Ａ変換器およびアンプ、（２
１） （２２）は収束点誤差補正メモリ（ｌ８）の後段
に接続されたＤ／Ａ変換器およびアンプである． 次に動作について説明する．信号発生器（７）から偏向
の信号が指令されると、この偏向信号はＤ／Ａ変換器（
ｌ５）、アンプ（ｌ６）を経て偏向レンズ（５１に出力
され、電子ビーム（１１は露光フィールド面は｝上の指
令された座標（ｘ，ｙ）の位置に偏向される。
上記偏向信号は同時に非点収差浦正メモリ（ｌ７）およ
び収束点誤差補正メモリ（ｌ８）に出力され、ここで指
令された座標（ｘ，ｙ）に該当する各補正旦が読み出さ
れ，その出力は更にＤ／Ａ変換器＜１９） （２＋）、
アンプ（２０） （２２）を経てそれぞれ非点補正器（
６）および収束点補正器（ｌ４）に送出される。
び収束点誤差補正メモリ（ｌ８）に出力され、ここで指
令された座標（ｘ，ｙ）に該当する各補正旦が読み出さ
れ，その出力は更にＤ／Ａ変換器＜１９） （２＋）、
アンプ（２０） （２２）を経てそれぞれ非点補正器（
６）および収束点補正器（ｌ４）に送出される。
ここで、上記メッシュパターン（４ａ）の単位メッシュ
の大きさを最小露光単位（ドット）と同一程度にすれば
最高の補正精度が得られるが、各補正メモリ（＋７）
（＋８）の必要メモリ容量が極めて大きくなり、かつ実
測により各補正量を求める作業も煩雑となる．従って、
冫ツシュパターン（４ａ）の交点からの距離を基に、各
交点上での補正址を用いたいわゆる内挿法で最終的な補
正量を求めたり、また、最も近接した交点の補正量をそ
のまま採用する等の方法により、上記単位メッシュをあ
る程度粗くして上記煩雑さ等を緩和することができ、ま
たこのように近似しても各交点での補正量が実測により
求められているので、精度上、十分許容される場合も多
い． なお、上記実施例では光学的誤差として非点収差と収束
点誤差との双方を考慮して、これらを補正するための非
点補正器｛６｝および収束点補正器（１４）を設けた場
合について説明したが、要求される補正精度のレベルに
よっては、いずれか一方の補正器のみを設けるようにし
てもよい．また、上記実施例では収束レンズ（３）と収
束点補正器（１４）とは分離した形で設けたが、双方の
機能を具備する１個の収束レンズで共用する形に，構成
してもよい。また、露光フィールド面（イ）上の位置検
出は、必ずしも直交座標（ｘ，ｙ）による必要はなく例
えば極座標の形で行ってもよい．更に、この発明は電子
ビーム露光装置に限らず、電子ビーム穴明け装置やその
類似装置、また電子ビーム以外の荷電ビームを偏向，収
束等して照射する装置に広く適用できるも゛のである。
の大きさを最小露光単位（ドット）と同一程度にすれば
最高の補正精度が得られるが、各補正メモリ（＋７）
（＋８）の必要メモリ容量が極めて大きくなり、かつ実
測により各補正量を求める作業も煩雑となる．従って、
冫ツシュパターン（４ａ）の交点からの距離を基に、各
交点上での補正址を用いたいわゆる内挿法で最終的な補
正量を求めたり、また、最も近接した交点の補正量をそ
のまま採用する等の方法により、上記単位メッシュをあ
る程度粗くして上記煩雑さ等を緩和することができ、ま
たこのように近似しても各交点での補正量が実測により
求められているので、精度上、十分許容される場合も多
い． なお、上記実施例では光学的誤差として非点収差と収束
点誤差との双方を考慮して、これらを補正するための非
点補正器｛６｝および収束点補正器（１４）を設けた場
合について説明したが、要求される補正精度のレベルに
よっては、いずれか一方の補正器のみを設けるようにし
てもよい．また、上記実施例では収束レンズ（３）と収
束点補正器（１４）とは分離した形で設けたが、双方の
機能を具備する１個の収束レンズで共用する形に，構成
してもよい。また、露光フィールド面（イ）上の位置検
出は、必ずしも直交座標（ｘ，ｙ）による必要はなく例
えば極座標の形で行ってもよい．更に、この発明は電子
ビーム露光装置に限らず、電子ビーム穴明け装置やその
類似装置、また電子ビーム以外の荷電ビームを偏向，収
束等して照射する装置に広く適用できるも゛のである。
以上のように、この発明は、照射フィールド面の位置毎
に実測で求められた補正量を補正メモリから読み出し、
これを補正レンズ系に出力して補正処理する構成とした
ので、個々の装置に固有の要因に基づく光学的誤差も確
実に補正し、また荷電ビームの偏向量が大きくなっても
高精度の補正処理が可能となる．
に実測で求められた補正量を補正メモリから読み出し、
これを補正レンズ系に出力して補正処理する構成とした
ので、個々の装置に固有の要因に基づく光学的誤差も確
実に補正し、また荷電ビームの偏向量が大きくなっても
高精度の補正処理が可能となる．
第１図はこの発明の一実施例における電子ビーム露光装
置を示すブロック図、第２図はこの発明における補正量
の作成要領を説明する図、第３図は従来の電子ビーム露
光装置を示すブロック図である． 図において、（１）は荷電ビームとしての電子ビーム、
（３１ （５）はレンズ系としてのそれぞれ収束レンズ
および偏向レンズ、Ｇ４）は照射フィールド面としての
露光フィールド面、、（６Ｈｌ４）は補正レンズ系とし
てのそれぞれ非点補正器および収束点補正器、（７）は
信号発生器、（１７） （１８）は補正メモリとしての
それぞれ非点収差補正メモリおよび収束点誤差補正メモ
リである． なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
置を示すブロック図、第２図はこの発明における補正量
の作成要領を説明する図、第３図は従来の電子ビーム露
光装置を示すブロック図である． 図において、（１）は荷電ビームとしての電子ビーム、
（３１ （５）はレンズ系としてのそれぞれ収束レンズ
および偏向レンズ、Ｇ４）は照射フィールド面としての
露光フィールド面、、（６Ｈｌ４）は補正レンズ系とし
てのそれぞれ非点補正器および収束点補正器、（７）は
信号発生器、（１７） （１８）は補正メモリとしての
それぞれ非点収差補正メモリおよび収束点誤差補正メモ
リである． なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 荷電ビーム発生源から放出された荷電ビームを照射フ
ィールド面の指令された位置に照射するため上記荷電ビ
ームの偏向等の電気光学的処理を行うレンズ系と、この
レンズ系による電気光学的処理で生じる電気光学的誤差
を補正処理する補正レンズ系とを備えたものにおいて、 上記照射フィールド面の位置毎に予め実測により求めら
れた上記補正レンズ系により補正すべき量を記憶する補
正メモリを設け、上記指令された照射フィールド面の位
置に対応して上記補正量を上記補正メモリから読み出し
上記補正レンズ系へ出力することにより、上記レンズ系
による電気光学的誤差を補正することを特徴とする荷電
ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056615A JPH02236936A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 荷電ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056615A JPH02236936A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 荷電ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236936A true JPH02236936A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=13032169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056615A Pending JPH02236936A (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 荷電ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236936A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1398818A2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-03-17 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus and irradiation method |
| JP2004165146A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-06-10 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 電子顕微鏡システム |
| JPWO2022013918A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP1056615A patent/JPH02236936A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004165146A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-06-10 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 電子顕微鏡システム |
| JP4601927B2 (ja) * | 2002-08-02 | 2010-12-22 | カール・ツァイス・エヌティーエス・ゲーエムベーハー | 電子顕微鏡システム |
| EP1398818A2 (en) * | 2002-09-11 | 2004-03-17 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus and irradiation method |
| EP1398818A3 (en) * | 2002-09-11 | 2005-12-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus and irradiation method |
| US7282722B2 (en) | 2002-09-11 | 2007-10-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | Charged particle beam apparatus and charged particle beam irradiation method |
| JPWO2022013918A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | ||
| WO2022013918A1 (ja) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置、およびスキャン波形生成方法 |
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