JPH0580158A - 荷電粒子線測定装置 - Google Patents
荷電粒子線測定装置Info
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- JPH0580158A JPH0580158A JP24190991A JP24190991A JPH0580158A JP H0580158 A JPH0580158 A JP H0580158A JP 24190991 A JP24190991 A JP 24190991A JP 24190991 A JP24190991 A JP 24190991A JP H0580158 A JPH0580158 A JP H0580158A
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- Japan
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- shield
- energy
- charged particle
- particle beam
- electrons
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、ナイフエッジ等の鋭利な断面
をもつ遮蔽体を電子ビームが横切る際、遮蔽体との衝突
に伴って遮蔽体内部で拡がる問題点を克服し、０.１μm
以下のビーム径を測定することにある。 【構成】ナイフエッジ５にエネルギーＥのビーム１を選
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体６を付
加する。遮蔽体下流にファラデーカップ８を設け、遮蔽
体６を透過した電子１０を高速増幅器８で増幅する。
をもつ遮蔽体を電子ビームが横切る際、遮蔽体との衝突
に伴って遮蔽体内部で拡がる問題点を克服し、０.１μm
以下のビーム径を測定することにある。 【構成】ナイフエッジ５にエネルギーＥのビーム１を選
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体６を付
加する。遮蔽体下流にファラデーカップ８を設け、遮蔽
体６を透過した電子１０を高速増幅器８で増幅する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子線測定装置に
係り、特に電子線描画装置に代表される荷電粒子線を電
子計算機で制御しながら描画、計測等を行う荷電粒子線
装置において、たとえば荷電粒子線の大きさについての
情報を得るのに、特に有効な荷電粒子線測定装置に関す
る。
係り、特に電子線描画装置に代表される荷電粒子線を電
子計算機で制御しながら描画、計測等を行う荷電粒子線
装置において、たとえば荷電粒子線の大きさについての
情報を得るのに、特に有効な荷電粒子線測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来は、ナイフエッジ等の鋭利な断面を
もつ遮蔽体を電子ビームが横切る時のビーム電流値の変
化をファラデーカップで測定してビーム径を求めてい
た。しかし、従来装置にあっては、照射ビームの遮蔽体
内部での拡がりや、遮蔽体からの透過電子の影響がある
ため、０.１μｍ 以下の電子ビーム径を安定に測定する
ことができない欠点があった。
もつ遮蔽体を電子ビームが横切る時のビーム電流値の変
化をファラデーカップで測定してビーム径を求めてい
た。しかし、従来装置にあっては、照射ビームの遮蔽体
内部での拡がりや、遮蔽体からの透過電子の影響がある
ため、０.１μｍ 以下の電子ビーム径を安定に測定する
ことができない欠点があった。
【０００３】また、重金属マーク等のマークを電子線が
通過するときの反射電子信号の変化を反射電子検出器で
検出してビーム径を求める際、やはりマーク内での電子
ビームの拡がりや、信号強度が弱いなどのため、０.１
μｍ 以下の電子ビーム径を安定に測定することができ
ない欠点があった。
通過するときの反射電子信号の変化を反射電子検出器で
検出してビーム径を求める際、やはりマーク内での電子
ビームの拡がりや、信号強度が弱いなどのため、０.１
μｍ 以下の電子ビーム径を安定に測定することができ
ない欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ナイ
フエッジ法によって、つまり、ナイフエッジ等の鋭利な
断面をもつ遮蔽体を電子ビームが横切る時のビーム電流
値の変化をファラデーカップで測定してビーム電流測定
値が特定レベル１０％−９０％変化に要する走査時間か
らビーム径を換算していたが、ビームの微細化に伴って
照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体からの透
過電子の影響を受けて測定対称ビーム径と同程度に拡が
るため、ファラデーカップで測定したビーム電流の変化
にレベルを設定して、レベル間の走査時間から正確なビ
ーム径を換算することができない問題があった。
フエッジ法によって、つまり、ナイフエッジ等の鋭利な
断面をもつ遮蔽体を電子ビームが横切る時のビーム電流
値の変化をファラデーカップで測定してビーム電流測定
値が特定レベル１０％−９０％変化に要する走査時間か
らビーム径を換算していたが、ビームの微細化に伴って
照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体からの透
過電子の影響を受けて測定対称ビーム径と同程度に拡が
るため、ファラデーカップで測定したビーム電流の変化
にレベルを設定して、レベル間の走査時間から正確なビ
ーム径を換算することができない問題があった。
【０００５】本発明の目的は、上記問題点を克服し、
０.１μｍ 以下のビーム径を測定することにある。
０.１μｍ 以下のビーム径を測定することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来から行われていたナ
イフエッジ法では、ナイフエッジ等の鋭利な断面をもつ
遮蔽体を電子ビームが横切る際、遮蔽体との衝突に伴っ
てエネルギーロスを受け、ファラデーカップで検出する
ビームのエネルギー幅がＥからＥ＋∂Ｅに拡がる。
イフエッジ法では、ナイフエッジ等の鋭利な断面をもつ
遮蔽体を電子ビームが横切る際、遮蔽体との衝突に伴っ
てエネルギーロスを受け、ファラデーカップで検出する
ビームのエネルギー幅がＥからＥ＋∂Ｅに拡がる。
【０００７】上記目的は、ナイフエッジにエネルギーＥ
のビームを選択的に通すエネルギーフィルターとして、
膜厚を電子エネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の
遮蔽体を付加することにより、達成される。
のビームを選択的に通すエネルギーフィルターとして、
膜厚を電子エネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の
遮蔽体を付加することにより、達成される。
【０００８】
【作用】入射ビームのエネルギーをＥとすると、ビーム
測定器（ナイフエッジ等，遮蔽体）で散乱、透過する電
子は、Ｂａｔｈｅのエネルギー損失の式
測定器（ナイフエッジ等，遮蔽体）で散乱、透過する電
子は、Ｂａｔｈｅのエネルギー損失の式
【０００９】
【数１】
【００１０】ｚ 原子価 Ａ 原子量 ρ 密度 λ 飛程 が示すように、遮蔽体との衝突に伴ってエネルギーロス
を受け、ファラデーカップで検出するビームのエネルギ
ー幅がＥからＥ−∂Ｅに拡がる。
を受け、ファラデーカップで検出するビームのエネルギ
ー幅がＥからＥ−∂Ｅに拡がる。
【００１１】図１に透過厚、物質を変えた時のエネルギ
ーの拡がりの結果を示す。
ーの拡がりの結果を示す。
【００１２】ナイフエッジにエネルギーＥのビームを選
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体を付加
することにより、遮蔽体下流のファラデーカップで検出
する電子はエネルギーＥの擾乱の少ないビームだけであ
るから、照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体
からの透過電子の影響を排除できる。それによって、
０.１μｍ 以下のビーム径の測定を行うことができる。
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギーＥの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体を付加
することにより、遮蔽体下流のファラデーカップで検出
する電子はエネルギーＥの擾乱の少ないビームだけであ
るから、照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体
からの透過電子の影響を排除できる。それによって、
０.１μｍ 以下のビーム径の測定を行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の１実施例を図２により説明す
る。照射ビーム１は、電子銃から放出され、コンデンサ
ーレンズ等を通り、アパーチャで制限され、対物レンズ
で収束されたものである。偏向制御装置２は、偏向板３
の電界を変え、該ビーム１を制御する。制御された該ビ
ーム１は、ビーム測定器に照射される。ビーム測定器
は、基本的にはナイフエッジ４とファラデーカップ８か
ら成るが特徴として、エネルギー３０ｋｖのビームを選
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギー３０ｋｖの実用飛程距離に制御した薄膜状の遮
蔽体６を付加した。ビーム電流は、遮蔽体４下流のファ
ラデーカップ８で検出する。遮蔽体４は、半導体プロセ
スを用いてＳｉ単結晶でナイフエッジを作った。ナイフ
エッジ５は、ドライエッチを用い２０μｍ厚の物を作っ
た、バックテーパー７は、ウエットエッチを用いて４５
０μｍ厚さの物を作り、遮蔽膜６を４μｍに制御した。
該遮蔽体４は、アースされ遮蔽体に吸収された電子によ
るチャージアップ等が無いようにした。ファラデーカッ
プ８で検出した電子は、高速増幅器９で増幅され、検出
した電流を表示装置に電流変化プロファイルとして表示
した。
る。照射ビーム１は、電子銃から放出され、コンデンサ
ーレンズ等を通り、アパーチャで制限され、対物レンズ
で収束されたものである。偏向制御装置２は、偏向板３
の電界を変え、該ビーム１を制御する。制御された該ビ
ーム１は、ビーム測定器に照射される。ビーム測定器
は、基本的にはナイフエッジ４とファラデーカップ８か
ら成るが特徴として、エネルギー３０ｋｖのビームを選
択的に通すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エ
ネルギー３０ｋｖの実用飛程距離に制御した薄膜状の遮
蔽体６を付加した。ビーム電流は、遮蔽体４下流のファ
ラデーカップ８で検出する。遮蔽体４は、半導体プロセ
スを用いてＳｉ単結晶でナイフエッジを作った。ナイフ
エッジ５は、ドライエッチを用い２０μｍ厚の物を作っ
た、バックテーパー７は、ウエットエッチを用いて４５
０μｍ厚さの物を作り、遮蔽膜６を４μｍに制御した。
該遮蔽体４は、アースされ遮蔽体に吸収された電子によ
るチャージアップ等が無いようにした。ファラデーカッ
プ８で検出した電子は、高速増幅器９で増幅され、検出
した電流を表示装置に電流変化プロファイルとして表示
した。
【００１４】図３に、従来のナイフエッジで測定したも
の１１と、本発明で測定したもの１２を示す。ビーム径
は、従来法と同じで、レベル１０−９０％の変化に要す
るビーム走査時間からビーム径を換算する。
の１１と、本発明で測定したもの１２を示す。ビーム径
は、従来法と同じで、レベル１０−９０％の変化に要す
るビーム走査時間からビーム径を換算する。
【００１５】また、Ｓｉナイフエッジ部の開口をハチの
巣状に多数設けるようにすると、非点補正等，ビームプ
ロファイルの自動調整に有効である。
巣状に多数設けるようにすると、非点補正等，ビームプ
ロファイルの自動調整に有効である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、図４に示すよう照射ビ
ームはナイフエッジで散乱を受けエネルギーロスする
が、ナイフエッジにエネルギーＥのビームを選択的に通
すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エネルギー
Ｅの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体を付加するの
で、遮蔽体下流のファラデーカップで検出する電子はエ
ネルギーＥの擾乱の少ないビームだけである。このた
め、照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体から
の透過電子の影響を排除できる。それによって、０.１
μｍ以下のビーム径の測定を行うことができる効果があ
る。
ームはナイフエッジで散乱を受けエネルギーロスする
が、ナイフエッジにエネルギーＥのビームを選択的に通
すエネルギーフィルターとして、膜厚を電子エネルギー
Ｅの飛程距離に制御した薄膜状の遮蔽体を付加するの
で、遮蔽体下流のファラデーカップで検出する電子はエ
ネルギーＥの擾乱の少ないビームだけである。このた
め、照射ビームの遮蔽体内部での拡がりや、遮蔽体から
の透過電子の影響を排除できる。それによって、０.１
μｍ以下のビーム径の測定を行うことができる効果があ
る。
【図１】物質による散乱電子のエネルギーの拡がりを示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の１実施例を示す図である。
【図３】ビームプロファイル例を示す図である。
【図４】ナイフエッジ内でのビームの散乱を示す図であ
る。
る。
１…照射ビーム、２…偏向制御器、３…偏向板、４…ビ
ーム遮蔽体、５…ナイフエッジ、６…遮蔽膜、７…バッ
クテーパー、８…ファラデーカップ、９…高速増幅器、
１０…透過ビーム、１１…従来法による測定、１２…本
発明による測定。
ーム遮蔽体、５…ナイフエッジ、６…遮蔽膜、７…バッ
クテーパー、８…ファラデーカップ、９…高速増幅器、
１０…透過ビーム、１１…従来法による測定、１２…本
発明による測定。
Claims (4)
- 【請求項１】荷電粒子線を偏向する手段と荷電粒子線を
遮蔽する部分と荷電粒子線を検出する部分から成る荷電
粒子測定器において荷電粒子線の遮蔽部分に特定エネル
ギー以上だけを透過する部分を設けたことを特徴とする
荷電粒子線測定装置。 - 【請求項２】請求項１の特定エネルギーだけを透過する
方法として遮蔽部分と導電位の遮蔽物を用い、エネルギ
ーを選別する方法として遮蔽物の厚さを変えることにあ
ることを特徴とする荷電粒子線測定装置。 - 【請求項３】請求項２の遮蔽物は遮蔽部分と一体である
ことを特徴とする荷電粒子線測定装置。 - 【請求項４】請求項３の遮蔽部分は単結晶からなること
を特徴とする荷電粒子線測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24190991A JPH0580158A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 荷電粒子線測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24190991A JPH0580158A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 荷電粒子線測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580158A true JPH0580158A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17081354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24190991A Pending JPH0580158A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 荷電粒子線測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580158A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149347A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 荷電粒子ビームの形状測定装置 |
| JP2010139482A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Ｘ線ビームの断面強度分布を測定するための方法 |
| DE102013108587A1 (de) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Advantest Corporation | Elektronenstrahldetektor, Elektronenstrahlarbeitsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Elektronenstrahldetektors |
| KR20180035710A (ko) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 브루커 제이브이 이스라엘 리미티드 | Ｘ 선 나이프 에지의 폐루프 제어 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24190991A patent/JPH0580158A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149347A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 荷電粒子ビームの形状測定装置 |
| JP2010139482A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Ｘ線ビームの断面強度分布を測定するための方法 |
| DE102013108587A1 (de) | 2012-08-30 | 2014-03-06 | Advantest Corporation | Elektronenstrahldetektor, Elektronenstrahlarbeitsgerät und Verfahren zur Herstellung eines Elektronenstrahldetektors |
| US8779378B2 (en) | 2012-08-30 | 2014-07-15 | Advantest Corp. | Electron beam detector, electron beam processing apparatus, and method of manufacturing electron beam detector |
| KR20180035710A (ko) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 브루커 제이브이 이스라엘 리미티드 | Ｘ 선 나이프 에지의 폐루프 제어 |
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