JPH04226021A - 物体を荷電粒子ビームで照射する方法 - Google Patents

物体を荷電粒子ビームで照射する方法

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JPH04226021A
JPH04226021A JP3103449A JP10344991A JPH04226021A JP H04226021 A JPH04226021 A JP H04226021A JP 3103449 A JP3103449 A JP 3103449A JP 10344991 A JP10344991 A JP 10344991A JP H04226021 A JPH04226021 A JP H04226021A
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JP
Japan
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particle beam
charged particle
deflection
focusing
optical axis
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JP3103449A
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English (en)
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Jarig Politiek
イアリフ　ポリティーク
Henricus J Ligthart
ヘンリカス　ヨゼフ　リフタールト
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • H01J37/1474—Scanning means
    • H01J37/1477—Scanning means electrostatic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002—Details
    • H01J37/3007—Electron or ion-optical systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子源から放出された
荷電粒子ビームを、光軸方向に沿って位置する第１及び
第２の偏向素子によって光軸と直交し相互に直交する２
個の走査方向に偏向する物体を荷電粒子ビームで照射す
る方法に関するものである。
【０００２】さらに、本発明は、物体を荷電粒子ビーム
で照射する方法を実施する装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】上述した型式の方法及び装置は、１９８
７年１１月に発行された雑誌“ソリッド　　ステート　
　テクノロジー（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ）に記載されている文献”フォーカスド　　
イオン　　ビーム　　テクノロジー（Ｆｏｃｕｓｅｄ　
Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　から既知
である。
【０００４】上記文献には、集束したイオンビームを用
いて半導体基板上のフォトレジスト層にパターンを形成
する方法又はイオンを半導体基板に直接注入する方法が
記載されている。イオン注入を行なうため、荷電粒子ビ
ーム装置において例えば液相金属イオン源を用いてイオ
ンビームを発生させ、このイオンビームを光軸方向に沿
って配置した電極により数１００ｋｅＶまで加速してい
る。イオンビームは、質量分離装置において静電レンズ
により集束するように結像され、この質量分離装置では
相互に直交する静電界及び磁界により適当な質量のイオ
ンだけを通過させている（ＥＸ　Ｂフィルタ）。イオン
ビームは、静電的非点収差素子により理想的な円形断面
となるようにずれが補正される。円形開口を有し光軸を
中心にして離間して配置されている多数の電極を有する
対物レンズ系を通過した後、イオンビームは偏向素子に
より半導体基板を横切るように偏向される。半導体基板
上におけるイオンビームの径は０．１μｍ程度であり、
ビーム電流は１μＡ〜１００μＡになる。イオンのエネ
ルギーは基板領域で１０〜１５０ｋｅＶになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】被照射物体の表面から
内部に向けて浅くイオン注入を行なう場合、低エネルギ
ー（１ｋｅＶ以下）のイオンを注入することが望ましい
。しかしながら、このような低エネルギーでイオン注入
を行なう場合、以下のような不具合が生じてしまう。 すなわち、約１００μＡの電流密度でイオン注入を行な
う場合、イオン間の径方向のクーロン相互作用によりビ
ーム径が大きく増大してしまう。この相互作用は、比較
的低速のイオンの場合所定の電流に対して極めて強く作
用する（空間電荷効果）。ビーム径が大きくなってしま
うと、均一な注入を行なおうとする場合基板の縁部を超
えてビームを偏向しなければならない不具合が生じてし
まう。約１０ｃｍ径の基板に対して５ｃｍ径のビームで
イオン注入を行なう場合、基板表面のほぼ４倍以上の面
積に亘って走査する必要がある。この結果、注入時間が
不必要に長くなってしまい多数のイオン注入基板を製造
する際の妨げになってしまう。さらに、長時間に亘たる
イオン注入を行なう場合、基板が汚染される可能性が極
めて高くなってしまう。従って、本発明の目的は、基板
に対して比較的低エネルギーで効率よく均一なイオン注
入を行なうことができる方法を提供することにある。さ
らに、本発明の別の目的は、このような方法を実施する
のに好適な装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明による物体を荷電粒子ビームで照射す
る方法は、前記粒子ビームを、前記第１の偏向素子によ
って一方の走査方向に周期的に偏向し、その後粒子ビー
ムを減速素子によって減速させることを特徴とする。
【０００７】ビームを減速させる前に荷電粒子ビームを
比較的高周波数で周期的に偏向することにより、実質的
に移動する荷電粒子源が形成され、この移動する荷電粒
子源が集束装置によって基板上に結像される。この結果
、第１の偏向素子と基板との間において空間電荷が減少
し、ビーム径が不所望な寸法に拡大するのを十分に防止
することができる。
【０００８】本発明による物体を荷電粒子ビームで照射
する方法の変形例は、前記粒子ビームを第１の偏向素子
によって１〜１０ＭＨｚの周波数で偏向することを特徴
とする。
【０００９】高い偏向周波数により、イオンの空間的分
布は所定の瞬時ｔにおいて光軸に対して多数の振動を呈
するようになり、この結果、瞬時ｔにおいて偏向素子と
減速素子との間でイオンが分布する長さが増大し空間電
荷は比例的に減少する。偏向周波数は任意に増大させる
ことはできない。この理由は、偏向周波数が高くなるに
従って粒子が偏向される光軸に対する角度が減少するた
めである。
【００１０】本発明による物体を荷電粒子ビームで照射
する方法の別の変形例は、前記第１の偏向素子を静電偏
向素子で構成し、この素子に正弦波電圧を印加すること
を特徴とする。
【００１１】数ＭＨｚ程度の偏向周波数はデルタ電圧と
比較して容易に実現することができる。
【００１２】本発明による物体を荷電粒子ビームで照射
する方法の別の変形例は、粒子ビーム照射される物体を
、光軸と共通の回転軸を中心にして回転させ、前記第２
の偏向素子に周期性の電圧を印加し、この周期性電圧を
、時間の関数としての１／２周期において、奇数の指数
を排他的に含む少なくとも３次の有理関数にほぼ等しく
したことを特徴とする。
【００１３】ターゲット面を回転させることにより、第
２の偏向装置に適合したデルタ電圧を印加すると均一な
注入を行なうことができる。回転軸は光軸に隣接させる
ことができ、或は光軸に対して角度を以て設定すること
ができる。
【００１４】物体を荷電粒子ビームで照射すると共にタ
ーゲット面を回転させる方法は欧州特許出願ＥＰ２６３
０３２−Ａ１号から既知である。しかしながら、この公
報に記載された発明では、ターゲット面での走査を促進
するためにターゲット面を回転させているにすぎない。 しかも、この特許出願の内容から、ターゲット面を回転
することにより一層均一に荷電粒子を注入できることを
容易に想到することはできない。
【００１５】本発明による物体を荷電粒子ビームで照射
する方法の好適な実施例は、前記物体として半導体基板
を用い、前記荷電粒子ビームをイオンビームとしたこと
を特徴とする。
【００１６】本発明は、大量の半導体基板にイオン注入
を行なう半導体産業において極めて有用である。半導体
材料層を基板上に気相堆積（ＭＢＥ）させると共に同時
に低エネルギーイオン（例えば、Ｐ，Ｂ又はＡｓ）を注
入する場合、ほとんど酸素を含まず良好に規定されたド
ーピング　　プロフィルを達成することができる。
【００１７】本発明による荷電粒子ビームを発生する粒
子ビーム源と、光軸に沿って位置し、荷電粒子ビームを
ターゲット表面上で２個の直交する走査方向に偏向させ
るように作用する第１及び第２の偏向素子とを具える荷
電粒子ビーム装置は、光軸方向に沿って位置する減速素
子を有し、前記第１の偏向素子が前記粒子ビーム源と減
速素子との間に位置することを特徴とする。
【００１８】減速素子及び粒子源と減速素子との間に配
置した偏向素子を含むことにより、粒子源から荷電粒子
ビームを放射させる際比較的高エネルギーで放射させる
ことができ従って高い電流密度で放出させることができ
、その後荷電粒子ビームは空間電荷が低減された状態で
偏向されてから所望の低エネルギーまで減速される。
【００１９】本発明による荷電粒子ビーム装置の好適実
施例は、前記第１の偏向素子と減速素子との間に、荷電
粒子ビームを第１の集束方向に集束させる集束素子を配
置し、前記減速素子が、粒子ビームを第１の集束方向と
直交する第２の集束方向に集束させる集束効果を有する
ことを特徴とする。
【００２０】この集束素子はイオンビームをターゲット
面上で第１の集束方向に正確に結像させる。点状のビー
ムは、例えば多重極磁界レンズのような集束装置により
ターゲット面上で楕円形に結像される。従って、減速素
子と協働させることにより、イオンビームは２個の互い
に直交する集束方向に正確に規定されるように（点状）
結像される。この減速素子は、例えば光軸方向に沿って
位置し異なる電位に設定された多数の導体で構成され、
各導体には、高周波偏向中にビームを通過させるための
適切な長さのスリットを形成する。
【００２１】本発明による荷電粒子ビーム装置の別の好
適実施例は、前記減速素子が少なくとも２個の導体を有
し、これら導体の各々に湾曲面及びスリットが形成され
ていることを特徴とする。
【００２２】この型式の減速素子は２個の方向に集束さ
せる効果を有しているから、集束装置が不要になり空間
的に有利である。例えば、各々にスリットが形成されて
いる３個の湾曲したプレート状電極の形態をした減速素
子は、イオンビームをターゲット面上で２個の直交する
集束方向に集束した状態で結像させる適切な集束特性を
有している。
【００２３】本発明による荷電粒子ビーム装置の別の好
適実施例は、前記第２の偏向素子が、時間的に周期的に
変化すると共に１／２周期に亘って奇数の指数を排他的
に含む少なくとも３次の有理関数で近似される時間変化
を呈する電圧を供給する電圧源に接続されることを特徴
とする。
【００２４】減速素子は、イオンビームを例えば３０ｋ
ｅＶから０．５ｋｅＶまで減速させる。減速素子の最後
方に位置する電極区域において荷電粒子ビームは比較的
低いエネルギーになるので、この最後の電極区域におい
ては低い偏向電圧を用いてイオンビームを偏向させるこ
とができる。減速素子の最後方に位置する電極を２個の
互いに絶縁された部材で構成する場合、これら部材間に
交流電圧を印加することができるので、荷電粒子ビーム
は、このビームが偏向された走査方向と直交する方向に
延在する走査方向に偏向され、この結果空間電荷が減少
する。
【００２５】以下図面に基いて本発明による方法及び装
置を詳細に説明する。
【００２６】
【実施例】図１ａは既知の荷電粒子ビーム装置１を示す
。この装置は例えばイオン源のような荷電粒子源５を具
え、この荷電粒子源を絶縁体２を介して真空容器３に接
続する。イオン源５から放出されたイオンビームは電極
７により例えば３０ｋｅＶのエネルギーまで加速される
。イオン源５に接続されている電圧供給源９は接地電位
に対して３０ｋＶの電位を有し、真空容器３に接続され
ている電極７は接地する。尚、協働する別の光学素子は
図面上図示しないことにする。マグネット１１によりイ
オンビームのクロスオーバ点１４をダイヤフラム１５の
絞り区域に結像する。このマグネット１１によりイオン
ビームは光軸１３に沿って偏向されるので、電荷と質量
との正しい比のイオンだけが絞りを通過する。イオンビ
ームは、集束装置１６により基板２０のターゲット面上
に結像される。例えば電極のような偏向素子を用いるこ
とにより、イオンビームはターゲット面１９上で２個の
直交する方向に偏向されるので、基板２０に均一なイオ
ン注入が行なわれる。低エネルギーのイオンは例えば半
導体基板で構成される基板２０中に浅い深さで浸透する
ので、基板２０上にエピタキシャル層を同時堆積させる
場合良好に規定された浅いドーピング　　プロフィール
が形成される。イオン源の電圧が０．５ｋＶの場合、シ
リコン中へのＢ，Ｐ，Ａｓ又はＳｂのような不純物の注
入深さは数ｎｍ程度である。基板２０に十分に大きな電
流（１００μＡ）を有する低エネルギーイオンでイオン
注入を行なうため、集束素子１６と基板２０との間に減
速素子を配置することができ、この減速素子にはイオン
源５に対して−０．５ｋＶの電圧を印加する。一方、ビ
ーム径は不所望な寸法に増大してしまう。この結果、図
２に示すように、基板２０に対して均一なイオン注入を
行なうためにイオンビームによって走査される面が基板
面より大きくなってしまい、イオンビーム２４は基板の
縁部を超えて偏向されてしまう。半径２ｒの基板を半径
ｒのイオンビームで走査する場合、イオンビームによっ
て走査される表面の基板表面に対する比は４／１となる
。微小電流（１μＡ）でイオン注入を行なう場合、空間
電荷によるビーム径の増大は小さくなるが、注入時間が
長くなりすぎてしまう。１μＡのビーム電流及びイオン
濃度１０１９　ｃｍ３で０．５μｍの深さまで基板にイ
オン注入する場合、１０ｃｍ径の基板に均一にイオン注
入する時間は約７時間になってしまう。
【００２７】図１ｂは減速素子２５を有する本発明によ
る荷電粒子ビーム装置１を示す。イオン源５から放出さ
れたイオンは偏向素子１７′により高周波数（１〜１０
ＭＨｚ）で紙面内において偏向される。限界ビーム位置
を符号２３ａ及び２３ｂで示す。イオン源５は電極７に
対して３０ｋＶの電圧を有すると共に基準電位に対して
０．５ｋＶの電位を有する電圧供給源９′に接続する。 電極７は、真空容器３を経て基準電位に対して−２９．
５ｋＶの電圧供給源２６に接続する。真空容器３から絶
縁されている領域３′に減速素子２５を配置してイオン
ビームを基準電位に減速する。この減速素子２５は例え
ば３個の電極を有し、電極２５ａは−２９．５ｋＶの電
流に維持し、電極２５ｂは−６ｋＶの電位に維持し、第
３の電極（１８′）は基準電位に接続する。図示の減速
素子はイオンビームを基板２０上において紙面内で延在
する第１の集束方向及び紙面と直交する第２の集束方向
にシャープに集束する。紙面内においてイオンビームを
十分正確に合焦させるため、減速素子の電極２５ａ及び
２５ｂは湾曲面を有する。イオンビームを紙面の集束方
向にシャープに集束させる集束装置を、偏向素子１７′
と減速素子２５との間に挿入すれば、電極２５ａ及び２
５ｂを湾曲させることを省くことができる。
【００２８】図３ａはクロスオーバ点１４′と減速素子
との間に配置した偏向素子１７′を用いてクロスオーバ
点１４′を縦方向に変位させる状態を示す。クロスオー
バ点１４′の像はターゲット面上で直線経路に沿って移
動する。図３ｂは、偏向素子１７′をクロスオーバ点の
後側に配置することにより発生するクロスオーバ点の実
際の変位を示す。この場合にも、クロスオーバ点の像は
ターゲット面１９上で直線経路に沿って移動する。
【００２９】図４は、偏向素子１７′の電極間に高周波
数の正弦波電圧を印加した場合の瞬時ｔにおけるイオン
が存在する経路２７を示す。偏向素子１７′間に最大又
は最小電圧が印加された場合、光軸１３方向に沿ってほ
とんど偏向されずに移動するイオンは限界ビーム２３ａ
又は２３ｂの方向に偏向される。瞬時ｔにおいて非周期
性又は低周波数の偏向電圧が印加される場合、イオンは
限界ビーム２３ａ又は２３ｂによって規定される経路上
に位置する。非周期性又は低周波数偏向の場合瞬時ｔに
おいて経路ＡＢ上に存在するイオンは、正弦波偏向され
ることにより、経路ＡＣＢに沿って分布することになる
。３０ｋｅＶの場合、リンイオンの速度は４．４ｃｍ／
ｓになる。２ＭＨｚの偏向周波数の場合、経路ＡＢの長
さは２２ｃｍになる。偏向素子２５を通路した後、光軸
方向の速度成分は減少し、経路ＤＥの長さは０．５ｋｅ
Ｖのイオンエネルギーの場合２．８ｃｍになる。非周期
性又は低周波数偏向の場合に瞬時ｔにおいて経路ＤＥに
存在するイオンは、正弦波偏向することにより、経路Ｄ
ＦＥに沿って分布する。イオンビームを減速させること
により空間電荷が増大し、一方イオンビームを高周波数
で偏向することによりこの効果は減少することは明らか
である。しかしながら、偏向周波数ｆＳ　を任意に高く
することはできない。この理由は、光軸１３に対して限
界ビーム２３ａ及び２３ｂによって規定される角度αが
、ｓｉｎ（πｆＳ　Ｔ）／πｆＳ　Ｔに比例するからで
ある。ここで、Ｔはイオンが偏向素子を通過する通過時
間である。 角度αが最初に零となるときは、偏向周波数ｆＳ　が１
／Ｔに等しくなるときである。偏向素子が長さ４ｃｍの
２個のプレート状電極で構成される場合、５ＭＨｚ以下
の偏向周波数における３０ｋｅＶのエネルギーのリンイ
オン角度αは十分に大きく、空間電荷は十分に減少する
。
【００３０】図５はイオンビームが偏向素子１７′によ
ってライン３０に沿って偏向される場合の基板２０の状
態を示す。イオンビームはライン３０に沿って正弦波偏
向されるので、注入される濃度は、イオンビームの速度
が最も高い中心部よりもライン３０の端部の方がより高
くなる。基板は回転しているから、同心状の等濃度分布
が形成される。周期がＴｄ　の場合に図６に示すように
変化する変形デルタ電圧Ｖ（ｔ）　を偏向素子１８′の
電極に印加し、この偏向素子１８′によってイオンビー
ムをライン３０と直交する方向に偏向させると、イオン
ビームは、基板２０の中心に近い位置よりもより遠い位
置に対して一層速く偏向されることになる。ここで、Ｖ
（ｔ）　は、Ｖ（ｔ）　＝Ｄｔ＋Ｂｔ３　＋Ｃｔ５　で
表わすことができる。この結果、均一なドーピングが達
成されることになる。
【００３１】図７ａは電極２５ａ，２５ｂ及び１８′を
有する減速素子２５を示す。これらの電極にはスリット
３１を形成する。電極２５ａ及び２５ｂには例えば−２
９．５ｋＶおよび−６ｋＶをそれぞれ印加する。図７ｂ
に示すように、電極１８′は２個の相互に絶縁された部
材に副分割され、これら２個の部材は絶縁体３３により
分離する。例えば数１００Ｈｚの周波数及び数１００Ｖ
の振幅を有する変形デルタ電圧を、電圧源３９から電極
１８′の各部材に印加する。イオンビームは電極１８′
の区域において比較的低エネルギーであるから、イオン
ビームの偏向は低電圧で行なうことができる。
【００３２】図７ｃは電極２５ａ及び２５ｂの側面図で
ある。これら電極の湾曲面は曲率半径Ｒを有し、光軸１
３と対応する位置をＹ０　とし、電極２５ａ及び２５ｂ
の湾曲面２８の位置Ｙ０　からＹだけ離れた位置につい
て、Ｙ＝（Ｙ０　＋ｋ２　Ｙ２　／８Ｒ２　）で規定さ
れるものとする。ここで、ｋ２　は電極２５ｂと２５ａ
のポテンシャルの比である。電極表面を上述したように
湾曲させると、紙面内において減速素子に対して適切な
集束が達成され、球面収差は極めて小さくなる。図７ｃ
の紙面と直交する面については、光軸１３方向における
電極２５ａ及び２５ｂの寸法を変更することにより並び
にそれらのポテンシャルを互いに変更することにより集
束度を適合させることができる。
【００３３】本発明は半導体材料中にイオン注入を行な
う場合に好適であると共に、さらに低エネルギーの電子
ビームを用いる方法にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは物体を荷電粒子ビームで照射する既知の装
置を示す線図である。 ｂは本発明による物体を荷電粒子ビームで照射する装置
の構成を示す線図である。
【図２】図２は低エネルギーの荷電粒子ビームで基板に
イオン注入する際の走査面の状態を示す線図である。
【図３】ａ及びｂは荷電粒子ビームを偏向する際のビー
ム経路を示す線図である。
【図４】図４は本発明による偏向を用いた場合の荷電粒
子の光軸方向の位置を示す線図である。
【図５】図５は回転基板中の荷電粒子の注入分布を示す
線図である。
【図６】図６は第２偏向素子に印加される偏向電圧の一
例を示すグラフである。
【図７】ａは本発明による減速素子の構成を示す斜視図
である。 ｂは第２偏向素子の構成を示す正面図である。 ｃは減速素子の電極面の形状を示す線図である。
【符号の説明】
３　　真空容器 ５　　荷電粒子源 ９　　電圧供給源 １４　　クロスオーバ点 １７　　偏向素子 ２０　　基板 ２５　　減速素子

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　粒子源から放出された荷電粒子ビーム
    を、光軸方向に沿って位置する第１及び第２の偏向素子
    によって光軸と直交し相互に直交する２個の走査方向に
    偏向するに際し、前記粒子ビームを、前記第１の偏向素
    子によって一方の走査方向に周期的に偏向し、その後粒
    子ビームを減速素子によって減速させることを特徴とす
    る物体を荷電粒子ビームで照射する方法。
  2. 【請求項２】　　前記粒子ビームを第１の偏向素子によ
    って１〜１０ＭＨｚの周波数で偏向することを特徴とす
    る請求項１に記載の物体を荷電粒子ビームで照射する方
    法。
  3. 【請求項３】　　前記第１の偏向素子を静電偏向素子で
    構成し、この素子に正弦波電圧を印加することを特徴と
    する請求項２に記載の物体を荷電粒子ビームで照射する
    方法。
  4. 【請求項４】　　前記荷電粒子ビームを１ｋｅＶ以下の
    エネルギーまで減速させることを特徴とする請求項１，
    ２又は３に記載の物体を荷電粒子ビームで照射する方法
    。
  5. 【請求項５】　　粒子ビーム照射される物体を、光軸と
    共通の回転軸を中心にして回転させ、前記第２の偏向素
    子に周期性の電圧を印加し、この周期性電圧を、時間の
    関数としての１／２周期において、奇数の指数を排他的
    に含む少なくとも３次の有理関数にほぼ等しくしたこと
    を特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の物体を荷
    電粒子ビームで照射する方法。
  6. 【請求項６】　　前記物体として半導体基板を用い、前
    記荷電粒子ビームをイオンビームとしたことを特徴とす
    る請求項１から５までのいずれか１項に記載の物体を荷
    電粒子ビームで照射する方法。
  7. 【請求項７】　　前記半導体基板へのイオンビーム照射
    と同時に、この半導体基板上に半導体材料層を堆積させ
    ることを特徴とする請求項６に記載の物体を荷電粒子ビ
    ームで照射する方法。
  8. 【請求項８】　　請求項１から７までに記載の方法を実
    施するのに好適な荷電粒子ビーム装置であって、荷電粒
    子ビームを発生する粒子ビーム源と、光軸に沿って位置
    し、荷電粒子ビームをターゲット表面上で２個の直交す
    る走査方向に偏向させるように作用する第１及び第２の
    偏向素子とを具える荷電粒子ビーム装置において、光軸
    方向に沿って位置する減速素子を有し、前記第１の偏向
    素子が前記粒子ビーム源と減速素子との間に位置するこ
    とを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
  9. 【請求項９】　　前記第１偏向素子の偏向周波数を１〜
    １０ＭＨｚとしたことを特徴とする請求項８に記載の荷
    電粒子ビーム装置。
  10. 【請求項１０】　　前記減速素子により粒子ビームのエ
    ネルギーを１ｋｅＶ以下に減速させることを特徴とする
    請求項８又は９に記載の荷電粒子ビーム装置。
  11. 【請求項１１】　　前記第１の偏向素子と減速素子との
    間に、荷電粒子ビームを第１の集束方向に集束させる集
    束素子を配置し、前記減速素子が、粒子ビームを第１の
    集束方向と直交する第２の集束方向に集束させる集束効
    果を有することを特徴とする請求項８，９又は１０に記
    載の荷電粒子ビーム装置。
  12. 【請求項１２】　　前記集束素子が多重磁極レンズを有
    することを特徴とする請求項１１に記載の荷電粒子ビー
    ム装置。
  13. 【請求項１３】　　前記減速素子が、光軸と直交し互い
    に直交する２個の集束方向に粒子ビームを集束させる効
    果を有することを特徴とする請求項８，９又は１０に記
    載の荷電粒子ビーム装置。
  14. 【請求項１４】　　前記減速素子が少なくとも２個の導
    体を有し、これら導体の各々に湾曲面及びスリットが形
    成されていることを特徴とする請求項１３に記載の荷電
    粒子ビーム装置。
  15. 【請求項１５】　　前記減速素子が、光軸方向に沿って
    順次位置する少なくとも３個の相互絶縁された導体を有
    し、これら導体の各々にスリットが形成され、前記粒子
    源から最も遠く位置する導体を２個の相互絶縁された部
    分に副分割し、これら２個の部分が光軸に対して互いに
    対向する側に位置して第２の偏向素子として作用するこ
    とを特徴とする請求項８から１４までのいずれか１項に
    記載の荷電粒子ビーム装置。
  16. 【請求項１６】　　前記第２の偏向素子が、時間的に周
    期的に変化すると共に１／２周期に亘って奇数の指数を
    排他的に含む少なくとも３次の有理関数で近似される時
    間変化を呈する電圧を供給する電圧源に接続されること
    を特徴とする請求項８から１５までのいずれか１項に記
    載の荷電粒子ビーム装置。
  17. 【請求項１７】　　前記ターゲット表面を、光軸と共通
    な回転軸を中心にして回転可能にしたことを特徴とする
    請求項８から１６項までのいずれか１項に記載の荷電粒
    子ビーム装置。
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