JPH0395844A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、走査電子顕微鏡や荷電粒子線描画装置などの
荷電粒子ビームに関し、特に外部磁場により荷電拉子ビ
ームが変動するのを防止するものである。

［従来の技術］ 走査電子顕微鏡などにおいては、集束レンズや対物レン
ズの外筒（ヨーク）及び試料室（ターゲット室）側壁は
鉄材で形成されると共に、対物レンズと試料室とは直接
連結され磁気的に繋がっているのが一般的である。一方
、走査電子顕微鏡の周囲には各電源や他の機器が置かれ
ることが多く、これらの交流機器から出てくる交流磁界
（外部磁界）の磁束は、鉄材で作られている前記集束レ
ンズ，対物レンズや試料室の側面から入り込む。このよ
うに入り込んだ外部磁界の磁束は、夫々集束レンズ，対
物レンズや試料室の側壁中を通過して入ってきた側面と
反対の側面から抜けて行くが、試料室の側面から入り込
んだ磁束の一部及び試料室上壁面から入り込んだ磁束は
、この試料室上壁面を通って反対側の側面に抜けて行く
。このような試料室上壁面を通る磁束のうち、かなりの
ものが対物レンズあるいは集束レンズのヨークを通って
反対側の側面に抜けて行く。この対物レンズあるいは集
束レンズのヨークを通って反対側の側面に抜けていく磁
束の童は、試料室の壁面が極めて大きいことから、かな
りの量であり、さらに、このような磁束は電子ビームに
近接して配置されている対物レンズのヨークを介してボ
ールビース部へ集束されて通過することになる。

しかしながら、上記したように対物レンズのヨークは鉄
材またはパーマロイで作られているが、ヨークやボール
ピース部に集められた磁束のうち、対物レンズのボール
ピース部の電子ビーム通過穴に差し掛かった磁束の一部
が、この穴の縁部分を通らずに穴自身、つまり電子ビー
ム通路に漏れてしまう。そのために、電子ビームが偏向
を受け、それによって表示画面の試料像が揺らぐ欠点が
生じる。

そこで、近侍、かかる欠点を捕うために、第３図に示す
ような装置が提案されている。

同図において、１は電子ビーム光学鏡筒で、この鏡筒は
電子銃２を備えた電子銃室３と集束レンズ４と中間室５
と対物レンズ６とを順次積み重ねることにより構成され
ている。７は前記対物レンズ６の下方に設けられた試料
室で、内部には試料８が図示外のステージを介して移動
可能に収納されている。９は前記鏡筒１と試料室７との
連結部に置かれた真鍮，ステンレスやアルミニウムなど
で形成された非磁性体である。

このように非磁性体８により鏡筒１と試料室７とを磁気
的に遮断した状態で連結すれば、試料室７の側面から入
り込んだ磁束の一部及びこの試料室の上壁面から入り込
んだ磁束が対物レンズ６のヨークを通って反対側の側面
に抜けて行くことなく、大部分の磁束は試料室上壁面だ
けを通過して反対側の側面を抜けて行く。従って、対物
レンズにおけるボールビースの電子線通路部分に外部磁
界の磁束がほとんど漏れることがなく、電子ビームが前
記外部磁界の磁束の影響（偏向）を受けることを軽減さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、かかる構造では確かに試料室７の側面や上壁
面に入り込んだ外部磁界の磁束が対物レンズ６等に伝達
されるのを軽減することができるが、外部磁界の磁束が
直接非磁性体９を透過したり、非磁性体部で漏れた磁場
が料室内に浸入するのを防止することはできない。また
、試料室より上部に突き出た鏡筒の部分が外部磁界に対
してアンテナのような働きをして、試料室内へ外部磁界
を誘導するという欠点がある。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、鏡筒が外部磁界を試料室へ誘導することを防ぎ、か
つ外部磁界が直接非磁性体を透過あるいは試料室上壁面
から漏れた磁場がターゲット室内に浸入し荷電粒子ビー
ムが不正偏向するのを防止することによって磁気シール
ド効果を高めることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段コ 上記目的を達成するため、本発明の荷電粒子ビーム装置
は、荷電粒子ビームを集束するための荷電粒子ビーム光
学鏡筒と、該荷電粒子ビーム先学鏡筒により集束された
荷電粒子ビームが照射されるターゲットを収容したター
ゲット室と、該タ−ゲット室と前記荷電粒子ビーム光学
鏡筒とを磁気的に遮断した状態で一体化するための非磁
性体とを備え、前記荷電粒子ビーム光学鏡筒全体または
該荷電粒子ビーム光学鏡筒の対物レンズ部を隙間を保っ
て囲繞するように置かれ、かつ前記ターゲット室に磁気
的に連結された透磁率の高い遮蔽筒体を設けたことを特
徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。

第１図は本発明に係る萄電粒子ビーム装置の一例を示す
断面図であり、第３図と同一番号のものは同一構成要素
を示す。

本実施例において、第３図で示す従来例と相違するとこ
ろは、電子ビーム光学鏡筒１の外周を例えばバーマロイ
のように透磁率の高い物質で形或された有底状の遮蔽筒
１０によりある隙間を保って囲繞した点である。前記遮
蔽筒１０の下端は対物レンズ６と磁気的に遮断されてい
る試料室７の上壁面に磁気的に接続するように取付けら
れている。尚、前記電子ビーム光学鏡筒１と遮蔽筒１０
間の隙間としては、遮蔽筒からの漏れ磁界が減衰する程
度の長さ（５〜１０＋＋＋ｎ）とすれば良い。

このようになせば、電子ビーム光学鏡筒１全体が遮蔽筒
１０及び試料室７により完全に磁気シールドされた空間
に配置されることになるため、電子ビームを外部磁界か
ら遮断することができる。

そのため、外部磁界により電子ビームが不正に偏向され
るのを防止することができる。

尚、図示しないが遮蔽筒には、排気管や各種レンズ及び
偏向コイルの電線ケーブルの取出し用開口が必要最少限
の大きさで形成される。

また、前述の説明は本発明の一例であり、実施にあたっ
ては幾多の変形が考えられる。例えば上記実施例では、
遮蔽筒１０により電子ビーム光学鏡筒１０外周全体を囲
繞するようになしたが、これに限定されることはなく、
第２図で示すように非磁性体９及び対物レンズ６部分の
みを遮蔽筒１１により囲繞するようにしても良い。つま
り、電子銃室３や集束レンズ４の側面に外部磁界の磁束
が入り込んで集束レンズにおけるボールピースの電子ビ
ーム通路上に磁束が漏洩して電子ビームが偏向されても
、その偏向量は次段の対物レンズ６により縮小されて小
さくなるため、それによる悪影響は無視できる。しかし
、対物レンズに入り込んだ外部磁界の磁束により電子ビ
ームが偏向された場合には、集束レンズのように対物レ
ンズで縮小される作用がないため、それによる悪影響は
無視できず、遮蔽筒で覆う必要がある。

［効果］ 以上詳述したように本発明によれば、鏡筒が外部磁界を
試料室内部へ誘導するようなことがなく、かつ外部磁界
の磁束が直接非磁性体を透過あるいは漏れた磁場がター
ゲット室内に浸入若しくは対物レンズの側面から入り込
むこともなくなるため、荷電粒子ビームが不正偏向され
るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る荷電粒子ビーム装置の一例を示す
断面図、第２図は本発明に係る他の実施例を示す断面図
、第３図は従来例を説明するための図である。 １二電子ビーム光学鏡筒 ２：電子銃 ４：集束レンズ ６：対物レンズ ８：試料 １０，１１：遮蔽筒 ：電子銃室 ：中間室 ：試料室 ：非磁性体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電粒子ビームを集束するための荷電粒子ビーム光学鏡
   筒と、該荷電粒子ビーム光学鏡筒により集束された荷電
   粒子ビームが照射されるターゲットを収容したターゲッ
   ト室と、該ターゲット室と前記荷電粒子ビーム光学鏡筒
   とを磁気的に遮断した状態で一体化するための非磁性体
   とを備え、前記荷電粒子ビーム光学鏡筒全体または該荷
   電粒子ビーム光学鏡筒の対物レンズ部を隙間を保って囲
   繞するように置かれ、かつ前記ターゲット室に磁気的に
   連結された透磁率の高い遮蔽筒体を設けたことを特徴と
   する荷電粒子ビーム装置。