JPH065246A - 荷電粒子ビーム装置及びその制御方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置及びその制御方法Info
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- JPH065246A JPH065246A JP4163140A JP16314092A JPH065246A JP H065246 A JPH065246 A JP H065246A JP 4163140 A JP4163140 A JP 4163140A JP 16314092 A JP16314092 A JP 16314092A JP H065246 A JPH065246 A JP H065246A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】荷電粒子ビーム装置及びその制御方法に関し、
更に詳しく言えば、半導体装置の製造の際に用いられる
電子ビーム露光装置の改善を目的とする。 【構成】荷電粒子ビームを偏向する偏向手段11と、前記
偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12と、前記
熱補償手段12の発熱状態を制御する制御手段13と、前記
制御手段13の出力制御をする制御補助手段14とを具備
し、前記制御補助手段14が熱補償手段12の発熱状態と偏
向手段11の偏向状態とに基づいて制御手段13に制御補助
信号SSを出力することを含み構成する。
更に詳しく言えば、半導体装置の製造の際に用いられる
電子ビーム露光装置の改善を目的とする。 【構成】荷電粒子ビームを偏向する偏向手段11と、前記
偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12と、前記
熱補償手段12の発熱状態を制御する制御手段13と、前記
制御手段13の出力制御をする制御補助手段14とを具備
し、前記制御補助手段14が熱補償手段12の発熱状態と偏
向手段11の偏向状態とに基づいて制御手段13に制御補助
信号SSを出力することを含み構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム装置及
びその制御方法に関し、更に詳しく言えば、半導体装置
の製造の際に用いられる電子ビーム露光装置に関する。
びその制御方法に関し、更に詳しく言えば、半導体装置
の製造の際に用いられる電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】近年、ＩＣの製造にはより微細なパターン
が要求され、その為、電子ビーム露光装置は微細なＩＣ
パターンを高速に精度良く露光し、高信頼度であること
が要求されている。
が要求され、その為、電子ビーム露光装置は微細なＩＣ
パターンを高速に精度良く露光し、高信頼度であること
が要求されている。
【０００３】電子ビーム露光装置の位置精度を決める要
因は多々あるが、その中でも、電子ビームを偏向する電
磁偏向コイルの発熱による影響が大きな問題となってい
る。
因は多々あるが、その中でも、電子ビームを偏向する電
磁偏向コイルの発熱による影響が大きな問題となってい
る。
【０００４】
【従来の技術】以下で、従来例に係る荷電粒子ビーム装
置及びその制御方法について図を参照しながら説明す
る。図10は従来例に係る偏向コイルと熱補償コイルに流
す電流の制御部の構成図である。なお、ここで、荷電粒
子ビーム装置は半導体製造などに用いられる電子ビーム
露光装置を例にして説明している。
置及びその制御方法について図を参照しながら説明す
る。図10は従来例に係る偏向コイルと熱補償コイルに流
す電流の制御部の構成図である。なお、ここで、荷電粒
子ビーム装置は半導体製造などに用いられる電子ビーム
露光装置を例にして説明している。
【０００５】電子ビーム露光装置において、電子ビーム
を偏向する方法には、電磁偏向と静電偏向の２種類があ
り、大きく偏向する場合には、一般に電磁偏向を用い
る。電磁偏向は偏向速度はあまり速くないが、大きく偏
向できるという特徴を有する。
を偏向する方法には、電磁偏向と静電偏向の２種類があ
り、大きく偏向する場合には、一般に電磁偏向を用い
る。電磁偏向は偏向速度はあまり速くないが、大きく偏
向できるという特徴を有する。
【０００６】その偏向方法は、まず偏向コイルに電流を
流すと光軸方向に垂直方向の磁界を発生し基板状の所定
の位置に電子ビームを偏向する。ここで、コイルに流す
電流をＩ、コイルの抵抗をＲとすると、コイルはＩ2 Ｒ
の熱を発生する。この熱の発生によりコイル及びコイル
近傍の物体は温められ膨張、収縮する。偏向信号、即ち
偏向電流Ｉが変わるとコイル及びコイル近傍の物体の位
置も僅かではあるが変動する。電子ビームを偏向するコ
イルの位置が変動する結果、基板上に到達する電子ビー
ムの位置も変動する。或いは、コイル近傍にある電子レ
ンズのポールピースが熱変動によって膨張, 収縮するた
めに、電子ビームの収束状態が変わり、露光対象である
半導体基板上に到達する電子ビームの位置も変動する。
流すと光軸方向に垂直方向の磁界を発生し基板状の所定
の位置に電子ビームを偏向する。ここで、コイルに流す
電流をＩ、コイルの抵抗をＲとすると、コイルはＩ2 Ｒ
の熱を発生する。この熱の発生によりコイル及びコイル
近傍の物体は温められ膨張、収縮する。偏向信号、即ち
偏向電流Ｉが変わるとコイル及びコイル近傍の物体の位
置も僅かではあるが変動する。電子ビームを偏向するコ
イルの位置が変動する結果、基板上に到達する電子ビー
ムの位置も変動する。或いは、コイル近傍にある電子レ
ンズのポールピースが熱変動によって膨張, 収縮するた
めに、電子ビームの収束状態が変わり、露光対象である
半導体基板上に到達する電子ビームの位置も変動する。
【０００７】これを改善するために次の装置による制御
方法が提案されている。その方法について図10を参照し
ながら説明する。当該装置の動作は、中央演算処理装置
（以下ＣＰＵという）４Ａと、パターンジェネレータ
（以下ＰＧという）４Ｂによって露光パターンの二値化
信号がＸ方向ディジタル／アナログコンバータ（以下Ｄ
ＡＣＸという）４Ｃ，Ｙ方向ディジタル／アナログコン
バータ（以下ＤＡＣＹという）４Ｄに出力され、該信号
がそれぞれＤＡＣＸ４Ｃ，ＤＡＣＹ４Ｄによってアナロ
グ信号に変換される。該アナログ信号に基づいて、Ｘ方
向増幅器（以下Ｘ方向ＡＭＰという）４Ｅ，Ｙ方向増幅
器（以下Ｙ方向ＡＭＰという）４ＦによってそれぞれＸ
方向偏向コイル１Ｘ，Ｙ方向偏向コイル１Ｙに電流
ＩX ，ＩY が供給される。
方法が提案されている。その方法について図10を参照し
ながら説明する。当該装置の動作は、中央演算処理装置
（以下ＣＰＵという）４Ａと、パターンジェネレータ
（以下ＰＧという）４Ｂによって露光パターンの二値化
信号がＸ方向ディジタル／アナログコンバータ（以下Ｄ
ＡＣＸという）４Ｃ，Ｙ方向ディジタル／アナログコン
バータ（以下ＤＡＣＹという）４Ｄに出力され、該信号
がそれぞれＤＡＣＸ４Ｃ，ＤＡＣＹ４Ｄによってアナロ
グ信号に変換される。該アナログ信号に基づいて、Ｘ方
向増幅器（以下Ｘ方向ＡＭＰという）４Ｅ，Ｙ方向増幅
器（以下Ｙ方向ＡＭＰという）４ＦによってそれぞれＸ
方向偏向コイル１Ｘ，Ｙ方向偏向コイル１Ｙに電流
ＩX ，ＩY が供給される。
【０００８】このとき、Ｘ、Ｙ方向の偏向コイル１Ｘ，
１Ｙの抵抗を各々ＲX 、ＲY とすると、偏向コイルの発
するジュール熱の総和は ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY である。
１Ｙの抵抗を各々ＲX 、ＲY とすると、偏向コイルの発
するジュール熱の総和は ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY である。
【０００９】こうして発熱されるジュール熱は時間の経
過とともに増大して、上記したような悪影響を及ぼすの
で、発熱されるジュール熱の変動を抑止するために、無
誘導巻のコイルを偏向コイルの近傍に巻き（以下これを
熱補償コイルという）、偏向コイルの発するジュール熱
と熱補償コイルの発するジュール熱との総和が一定値に
なるように各コイルに流す電流を制御する。
過とともに増大して、上記したような悪影響を及ぼすの
で、発熱されるジュール熱の変動を抑止するために、無
誘導巻のコイルを偏向コイルの近傍に巻き（以下これを
熱補償コイルという）、偏向コイルの発するジュール熱
と熱補償コイルの発するジュール熱との総和が一定値に
なるように各コイルに流す電流を制御する。
【００１０】すると、ジュール熱をある一定範囲内に抑
えることで、熱変動のはばを少なく抑えることができ、
熱変動による悪影響を抑止することが可能になる。ここ
で、該熱補償コイルに流れる電流とそのコイルの抵抗を
それぞれＩC 、ＲC とする。
えることで、熱変動のはばを少なく抑えることができ、
熱変動による悪影響を抑止することが可能になる。ここ
で、該熱補償コイルに流れる電流とそのコイルの抵抗を
それぞれＩC 、ＲC とする。
【００１１】そこで、偏向コイル１Ｘ，１Ｙの発するジ
ュール熱と熱補償コイル３Ｘ，３Ｙの発するジュール熱
との総和が一定値になることより、 ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY ＋ＩC 2 ＲC ＝Ａ （Ａは
定数） が成り立つ。
ュール熱と熱補償コイル３Ｘ，３Ｙの発するジュール熱
との総和が一定値になることより、 ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY ＋ＩC 2 ＲC ＝Ａ （Ａは
定数） が成り立つ。
【００１２】この式をＩC について解くと、 ＩC ＝［（１／ＲC ）｛Ａ−（ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY ）｝］1/2 となる。よって熱補償コイルには随時こうして求められ
た電流ＩC を流せばよい。ただし、このときＲX ，ＲY
及びＲC は常温のときの一定値をとって計算しており、
ＩX ，ＩY は随時そのときの値を用いている。
た電流ＩC を流せばよい。ただし、このときＲX ，ＲY
及びＲC は常温のときの一定値をとって計算しており、
ＩX ，ＩY は随時そのときの値を用いている。
【００１３】また、熱補償コイルは２つ設けられている
が、両者は直列に接続されているので、両者に流れる電
流は共通の値ＩC でよく、２つの熱補償コイル３Ｘ，３
Ｙの合成抵抗をＲC として、以上では簡単化して計算し
ている。
が、両者は直列に接続されているので、両者に流れる電
流は共通の値ＩC でよく、２つの熱補償コイル３Ｘ，３
Ｙの合成抵抗をＲC として、以上では簡単化して計算し
ている。
【００１４】このとき、ＤＡＣＸ４Ｃ，ＤＡＣＹ４Ｄか
らのアナログ信号に基づいて、演算回路２によって上記
のＩC が求められ、実際にＸ方向熱補償コイル３Ｘ，Ｙ
方向熱補償コイル３Ｙに供給される。
らのアナログ信号に基づいて、演算回路２によって上記
のＩC が求められ、実際にＸ方向熱補償コイル３Ｘ，Ｙ
方向熱補償コイル３Ｙに供給される。
【００１５】以上のようにして偏向コイル１Ｘ，１Ｙ及
び熱補償コイル３Ｘ，３Ｙの発熱量を一定にする試みが
なされてきた。
び熱補償コイル３Ｘ，３Ｙの発熱量を一定にする試みが
なされてきた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来例に係る
荷電粒子ビーム装置及びその制御方法によれば、偏向コ
イルの抵抗ＲX ，ＲY 及び熱補償コイルの抵抗ＲC を一
定値にして、熱補償コイルに流す電流ＩC を ＩC ＝［（１／ＲC ）｛Ａ−（ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY ）｝］1/2 という式に基づいて流していた。
荷電粒子ビーム装置及びその制御方法によれば、偏向コ
イルの抵抗ＲX ，ＲY 及び熱補償コイルの抵抗ＲC を一
定値にして、熱補償コイルに流す電流ＩC を ＩC ＝［（１／ＲC ）｛Ａ−（ＩX 2 ＲX ＋ＩY 2 ＲY ）｝］1/2 という式に基づいて流していた。
【００１７】しかし、コイルは発熱すると共にその抵抗
値は大きくなるという特性を持っているのでＲX ，
ＲY ，ＲC は一定値ではなく、ゆっくりと増大する。こ
のため、該ＲX ，ＲY ，ＲC に基づいて電流ＩC を求め
る従来の方法では、正確にコイルの発熱量を一定値に制
御する事が出来ない。
値は大きくなるという特性を持っているのでＲX ，
ＲY ，ＲC は一定値ではなく、ゆっくりと増大する。こ
のため、該ＲX ，ＲY ，ＲC に基づいて電流ＩC を求め
る従来の方法では、正確にコイルの発熱量を一定値に制
御する事が出来ない。
【００１８】従って、基板上に到達する電子ビームの位
置が意図していた位置と異なり、正確に到達しないとい
った問題が生じる。そのため、こうした電子ビームによ
って露光されて形成された半導体装置の信頼度が低下す
るといった問題を生じていた。
置が意図していた位置と異なり、正確に到達しないとい
った問題が生じる。そのため、こうした電子ビームによ
って露光されて形成された半導体装置の信頼度が低下す
るといった問題を生じていた。
【００１９】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、コイルの発するジュール熱の変動
を抑止して、荷電粒子レンズの支持体などの熱変動によ
る膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変
わり、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が変動することを極力抑止し、位置合わせ
精度の良い正確な荷電粒子の照射によって、高信頼度の
半導体装置を製造することが可能になる荷電粒子ビーム
装置及びその制御方法の提供を目的とする。
作されたものであり、コイルの発するジュール熱の変動
を抑止して、荷電粒子レンズの支持体などの熱変動によ
る膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変
わり、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が変動することを極力抑止し、位置合わせ
精度の良い正確な荷電粒子の照射によって、高信頼度の
半導体装置を製造することが可能になる荷電粒子ビーム
装置及びその制御方法の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】図１，図２は、本発明に
係る荷電粒子ビーム装置の原理図（その１，その２）で
あり、図３，図４は本発明に係る荷電粒子ビーム装置の
制御方法を説明するフローチャート（その１，その２）
である。本発明に係る第１の荷電粒子ビーム装置は、図
１に示すように、荷電粒子ビームを偏向する偏向手段11
と、前記偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12
と、前記熱補償手段12の発熱状態を制御する制御手段13
と、前記制御手段13の出力制御をする制御補助手段14と
を具備し、前記制御補助手段14が熱補償手段12の発熱状
態と偏向手段11の偏向状態とに基づいて制御手段13に制
御補助信号SSを出力することを特徴とする。
係る荷電粒子ビーム装置の原理図（その１，その２）で
あり、図３，図４は本発明に係る荷電粒子ビーム装置の
制御方法を説明するフローチャート（その１，その２）
である。本発明に係る第１の荷電粒子ビーム装置は、図
１に示すように、荷電粒子ビームを偏向する偏向手段11
と、前記偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12
と、前記熱補償手段12の発熱状態を制御する制御手段13
と、前記制御手段13の出力制御をする制御補助手段14と
を具備し、前記制御補助手段14が熱補償手段12の発熱状
態と偏向手段11の偏向状態とに基づいて制御手段13に制
御補助信号SSを出力することを特徴とする。
【００２１】なお、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置において、図１に示すように、前記制御手段13が制
御補助信号SSとなる補正電流ΔＩC 又は、制御目標量Ｉ
Ｖ＋ＩC ＶC に基づいて前記熱補償手段12に供給する電
流ＩC の出力制御をすることを特徴とする。
装置において、図１に示すように、前記制御手段13が制
御補助信号SSとなる補正電流ΔＩC 又は、制御目標量Ｉ
Ｖ＋ＩC ＶC に基づいて前記熱補償手段12に供給する電
流ＩC の出力制御をすることを特徴とする。
【００２２】また、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置において、図２（ａ）に示すように、前記制御補助
手段14は、前記偏向手段11に流れる電流Ｉ及び該偏向手
段11に印加される電圧Ｖを随時検出して前記偏向手段11
の演算量ＩＶを算出する第１の検出手段14Ａと、前記熱
補償手段12に流れる電流ＩC 及び該熱補償手段12に印加
される電圧ＶC を随時検出して前記熱補償手段12の演算
量ＩC ＶC を算出する第２の検出手段14Ｂと、前記初期
設定制御量Ｉ，Ｖと演算量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱
補償手段12に供給する電流ＩC を補正する補正電流ΔＩ
C を算出する演算手段14Ｃとから成ることを特徴とす
る。
装置において、図２（ａ）に示すように、前記制御補助
手段14は、前記偏向手段11に流れる電流Ｉ及び該偏向手
段11に印加される電圧Ｖを随時検出して前記偏向手段11
の演算量ＩＶを算出する第１の検出手段14Ａと、前記熱
補償手段12に流れる電流ＩC 及び該熱補償手段12に印加
される電圧ＶC を随時検出して前記熱補償手段12の演算
量ＩC ＶC を算出する第２の検出手段14Ｂと、前記初期
設定制御量Ｉ，Ｖと演算量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱
補償手段12に供給する電流ＩC を補正する補正電流ΔＩ
C を算出する演算手段14Ｃとから成ることを特徴とす
る。
【００２３】さらに、本発明に係る第２の荷電粒子ビー
ム装置は、図２（ｂ）に示すように、本発明に係る第１
の荷電粒子ビーム装置において、前記演算手段14Ｃが演
算量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する
電流ＩC を演算する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を算出す
ることを特徴とする。
ム装置は、図２（ｂ）に示すように、本発明に係る第１
の荷電粒子ビーム装置において、前記演算手段14Ｃが演
算量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する
電流ＩC を演算する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を算出す
ることを特徴とする。
【００２４】また、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置の制御方法は、荷電粒子ビームを偏向する偏向手段
11の発熱状態を補償する熱補償手段12の制御をする方法
であって、以下の図３，図４のフローチャートに示すよ
うに、前記偏向手段11及び熱補償手段12の発熱状態を監
視しながら、該偏向手段11及び熱補償手段12の発熱状態
を制御する補正電流ΔＩC 又は制御目標量ＩＶ＋ＩC Ｖ
C に基づいて該熱補償手段12の出力制御することを特徴
とする。
装置の制御方法は、荷電粒子ビームを偏向する偏向手段
11の発熱状態を補償する熱補償手段12の制御をする方法
であって、以下の図３，図４のフローチャートに示すよ
うに、前記偏向手段11及び熱補償手段12の発熱状態を監
視しながら、該偏向手段11及び熱補償手段12の発熱状態
を制御する補正電流ΔＩC 又は制御目標量ＩＶ＋ＩC Ｖ
C に基づいて該熱補償手段12の出力制御することを特徴
とする。
【００２５】すなわち、本発明に係る第１の荷電粒子ビ
ーム装置の制御方法において、図３のフローチャートに
示すように、ステップＰ１で前記偏向手段11及び前記熱
補償手段12に流れる電流Ｉ，ＩC や前記偏向手段11に印
加される電圧Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を
随時，検出処理をし、ステップＰ２で前記検出処理に基
づいて偏向手段11に係る演算量ＩＶ及び前記熱補償手段
12に係る演算量ＩC Ｖ C の随時，算出処理をし、ステッ
プＰ３で前記算出処理に基づいて補正電流ΔＩ C を含め
た電流ＩC ′を、次式〔１〕，すなわち、 ＩC ′＝ＩC ＋ΔＩC ＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔１〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、ス
テップＰ４で前記補正電流ΔＩC を含めた電流Ｉ C ′を
熱補償手段12に随時供給することを特徴とする。
ーム装置の制御方法において、図３のフローチャートに
示すように、ステップＰ１で前記偏向手段11及び前記熱
補償手段12に流れる電流Ｉ，ＩC や前記偏向手段11に印
加される電圧Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を
随時，検出処理をし、ステップＰ２で前記検出処理に基
づいて偏向手段11に係る演算量ＩＶ及び前記熱補償手段
12に係る演算量ＩC Ｖ C の随時，算出処理をし、ステッ
プＰ３で前記算出処理に基づいて補正電流ΔＩ C を含め
た電流ＩC ′を、次式〔１〕，すなわち、 ＩC ′＝ＩC ＋ΔＩC ＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔１〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、ス
テップＰ４で前記補正電流ΔＩC を含めた電流Ｉ C ′を
熱補償手段12に随時供給することを特徴とする。
【００２６】また、本発明の第２の荷電粒子ビーム装置
の制御方法は、図４のフローチャートに示すように、ス
テップＰ１で前記偏向手段11及び前記熱補償手段12に流
れる電流Ｉ，ＩC や前記偏向手段11に印加される電圧
Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を随時，検出処
理をし、ステップＰ２で前記検出処理に基づいて偏向手
段11に係る演算量ＩＶ及び前記熱補償手段12に係る演算
量ＩC ＶC の随時，算出処理をし、ステップＰ３で前記
算出処理に基づいて熱補償手段12に流れる電流Ｉ C を決
定する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC の演算処理をし、ステ
ップＰ４で前記制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC に基づいて電
流ＩC ′を次式〔２〕，すなわち、 ＩC ′＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔２〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、前
記電流ＩC ′を熱補償手段12に随時供給することを特徴
とし、上記目的を達成する。
の制御方法は、図４のフローチャートに示すように、ス
テップＰ１で前記偏向手段11及び前記熱補償手段12に流
れる電流Ｉ，ＩC や前記偏向手段11に印加される電圧
Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を随時，検出処
理をし、ステップＰ２で前記検出処理に基づいて偏向手
段11に係る演算量ＩＶ及び前記熱補償手段12に係る演算
量ＩC ＶC の随時，算出処理をし、ステップＰ３で前記
算出処理に基づいて熱補償手段12に流れる電流Ｉ C を決
定する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC の演算処理をし、ステ
ップＰ４で前記制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC に基づいて電
流ＩC ′を次式〔２〕，すなわち、 ＩC ′＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔２〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、前
記電流ＩC ′を熱補償手段12に随時供給することを特徴
とし、上記目的を達成する。
【００２７】
【作 用】本発明に係る第１の荷電粒子ビーム装置によ
れば、図１に示すように、偏向手段11と、熱補償手段12
と、制御手段13と、制御補助手段14を具備している。
れば、図１に示すように、偏向手段11と、熱補償手段12
と、制御手段13と、制御補助手段14を具備している。
【００２８】例えば、偏向手段11によって荷電粒子ビー
ムが偏向され、熱補償手段12によって偏向手段11の発熱
状態が補償され、制御手段13によって、制御補助信号SS
となる補正電流ΔＩC 又は、制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC
に基づいて熱補償手段12に供給する電流ＩC の出力制御
がなされることで、熱補償手段12の発熱状態が制御さ
れ、かつ制御補助手段14によって制御手段13の出力制御
がされ、熱補償手段12の発熱状態と偏向手段11の偏向状
態とに基づいて制御手段13に制御補助信号SSが出力され
る。
ムが偏向され、熱補償手段12によって偏向手段11の発熱
状態が補償され、制御手段13によって、制御補助信号SS
となる補正電流ΔＩC 又は、制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC
に基づいて熱補償手段12に供給する電流ＩC の出力制御
がなされることで、熱補償手段12の発熱状態が制御さ
れ、かつ制御補助手段14によって制御手段13の出力制御
がされ、熱補償手段12の発熱状態と偏向手段11の偏向状
態とに基づいて制御手段13に制御補助信号SSが出力され
る。
【００２９】なお、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置において、図２（ａ）に示すように、制御補助手段
14は、第１の検出手段14Ａと、第２の検出手段14Ｂと、
演算手段14Ｃとから成る。
装置において、図２（ａ）に示すように、制御補助手段
14は、第１の検出手段14Ａと、第２の検出手段14Ｂと、
演算手段14Ｃとから成る。
【００３０】例えば、第１の検出手段14Ａによって偏向
手段11に流れる電流Ｉ及び該偏向手段11に印加される電
圧Ｖが随時検出されて偏向手段11の演算量ＩＶが算出さ
れ、第２の検出手段14Ｂによって熱補償手段12に流れる
電流ＩC 及び該熱補償手段12に印加される電圧ＶC が随
時検出されて熱補償手段12の演算量ＩC ＶC が算出さ
れ、演算手段14Ｃによって初期設定制御量Ｉ，Ｖと演算
量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する電
流ＩC を補正する補正電流ΔＩC が算出される。
手段11に流れる電流Ｉ及び該偏向手段11に印加される電
圧Ｖが随時検出されて偏向手段11の演算量ＩＶが算出さ
れ、第２の検出手段14Ｂによって熱補償手段12に流れる
電流ＩC 及び該熱補償手段12に印加される電圧ＶC が随
時検出されて熱補償手段12の演算量ＩC ＶC が算出さ
れ、演算手段14Ｃによって初期設定制御量Ｉ，Ｖと演算
量ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する電
流ＩC を補正する補正電流ΔＩC が算出される。
【００３１】このため、偏向手段11，熱補償手段12の発
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
【００３２】これにより、偏向手段11や熱補償手段12に
用いられるコイルの発するジュール熱の変動を抑止し
て、荷電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や
収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変わること
を抑止でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷
電粒子ビームの偏向位置が正確になる。
用いられるコイルの発するジュール熱の変動を抑止し
て、荷電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や
収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変わること
を抑止でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷
電粒子ビームの偏向位置が正確になる。
【００３３】さらに、本発明に係る第２の荷電粒子ビー
ム装置は、図２（ｂ）に示すように、本発明に係る第１
の荷電粒子ビーム装置において、演算手段14Ｃが演算量
ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する電流
ＩC を演算する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を算出してい
る。
ム装置は、図２（ｂ）に示すように、本発明に係る第１
の荷電粒子ビーム装置において、演算手段14Ｃが演算量
ＩＶ，ＩC ＶC に基づいて熱補償手段12に供給する電流
ＩC を演算する制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を算出してい
る。
【００３４】このため、偏向手段11，熱補償手段12の発
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
【００３５】これにより、第１の荷電粒子ビーム装置と
同様に、偏向手段11や熱補償手段12などの発熱状態の変
動を抑止して、荷電粒子レンズの支持体の熱変動などに
よる膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が
変わることを抑止でき、照射対象である半導体基板上に
到達する荷電粒子ビームの位置が正確になる。
同様に、偏向手段11や熱補償手段12などの発熱状態の変
動を抑止して、荷電粒子レンズの支持体の熱変動などに
よる膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が
変わることを抑止でき、照射対象である半導体基板上に
到達する荷電粒子ビームの位置が正確になる。
【００３６】加えて、偏向手段11と制御手段13とが接続
されていないので、第１の荷電粒子ビーム装置に比して
回路構成が幾分簡単になる。また、本発明に係る第１の
荷電粒子ビーム装置の制御方法によれば、以下の図３,
図４のフローチャートに示すように、荷電粒子ビームを
偏向する偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12
の制御をする方法であって、ステップＰ１で偏向手段11
及び熱補償手段12の発熱状態を監視しながら、該偏向手
段11及び熱補償手段12の発熱状態を制御する補正電流Δ
ＩC 又は制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC に基づいて該熱補償
手段12の出力制御をしている。
されていないので、第１の荷電粒子ビーム装置に比して
回路構成が幾分簡単になる。また、本発明に係る第１の
荷電粒子ビーム装置の制御方法によれば、以下の図３,
図４のフローチャートに示すように、荷電粒子ビームを
偏向する偏向手段11の発熱状態を補償する熱補償手段12
の制御をする方法であって、ステップＰ１で偏向手段11
及び熱補償手段12の発熱状態を監視しながら、該偏向手
段11及び熱補償手段12の発熱状態を制御する補正電流Δ
ＩC 又は制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC に基づいて該熱補償
手段12の出力制御をしている。
【００３７】すなわち、本発明に係る第１の荷電粒子ビ
ーム装置の制御方法において、図３のフローチャートに
示すように、ステップＰ１で偏向手段11及び熱補償手段
12に流れる電流Ｉ，ＩC や偏向手段11に印加される電圧
Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を随時，検出処
理をし、ステップＰ２で検出処理に基づいて偏向手段11
に係る演算量ＩＶ及び熱補償手段12に係る演算量ＩC Ｖ
C の随時，算出処理をし、ステップＰ３で算出処理に基
づいて補正電流ΔＩC を含めた電流ＩC ′を、次式
〔１〕，すなわち、 ＩC ′＝ＩC ＋ΔＩC ＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔１〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、ス
テップＰ４で補正電流ΔＩC を含めた電流ＩC ′を熱補
償手段12に随時供給している。
ーム装置の制御方法において、図３のフローチャートに
示すように、ステップＰ１で偏向手段11及び熱補償手段
12に流れる電流Ｉ，ＩC や偏向手段11に印加される電圧
Ｖ，熱補償手段12に印加される電圧ＶC を随時，検出処
理をし、ステップＰ２で検出処理に基づいて偏向手段11
に係る演算量ＩＶ及び熱補償手段12に係る演算量ＩC Ｖ
C の随時，算出処理をし、ステップＰ３で算出処理に基
づいて補正電流ΔＩC を含めた電流ＩC ′を、次式
〔１〕，すなわち、 ＩC ′＝ＩC ＋ΔＩC ＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔１〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、ス
テップＰ４で補正電流ΔＩC を含めた電流ＩC ′を熱補
償手段12に随時供給している。
【００３８】このため、偏向手段11，熱補償手段12の発
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して補正電流ΔＩC だけ電流ＩC を随時変化させるこ
とで制御目標量ＩＶ＋ＩC Ｖ C を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して補正電流ΔＩC だけ電流ＩC を随時変化させるこ
とで制御目標量ＩＶ＋ＩC Ｖ C を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
【００３９】これにより、偏向手段11や熱補償手段12な
どの発熱状態の変動を抑止して、電子レンズや電磁偏向
部の支持体などの熱変動による膨張や収縮によって、荷
電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止でき、照射
対象である半導体基板上に到達する荷電粒子ビームの位
置が正確になる。
どの発熱状態の変動を抑止して、電子レンズや電磁偏向
部の支持体などの熱変動による膨張や収縮によって、荷
電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止でき、照射
対象である半導体基板上に到達する荷電粒子ビームの位
置が正確になる。
【００４０】従って、例えば当該装置が電子ビーム露光
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
【００４１】また、本発明の第２の荷電粒子ビーム装置
の制御方法によれば、図４のフローチャートに示すよう
に、ステップＰ１で偏向手段11及び熱補償手段12に流れ
る電流Ｉ，ＩC や偏向手段11に印加される電圧Ｖ，熱補
償手段12に印加される電圧Ｖ C を随時，検出処理をし、
ステップＰ２で検出処理に基づいて偏向手段11に係る演
算量ＩＶ及び熱補償手段12に係る演算量ＩC ＶC の随
時，算出処理をし、ステップＰ３で算出処理に基づいて
熱補償手段12に流れる電流ＩC を決定する制御目標量Ｉ
Ｖ＋ＩC ＶC の演算処理をし、ステップＰ４で制御目標
量ＩＶ＋ＩC ＶCに基づいて電流ＩC ′を次式〔２〕，
すなわち、 ＩC ′＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔２〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、電
流ＩC ′を熱補償手段12に随時供給することを特徴とし
ている。
の制御方法によれば、図４のフローチャートに示すよう
に、ステップＰ１で偏向手段11及び熱補償手段12に流れ
る電流Ｉ，ＩC や偏向手段11に印加される電圧Ｖ，熱補
償手段12に印加される電圧Ｖ C を随時，検出処理をし、
ステップＰ２で検出処理に基づいて偏向手段11に係る演
算量ＩＶ及び熱補償手段12に係る演算量ＩC ＶC の随
時，算出処理をし、ステップＰ３で算出処理に基づいて
熱補償手段12に流れる電流ＩC を決定する制御目標量Ｉ
Ｖ＋ＩC ＶC の演算処理をし、ステップＰ４で制御目標
量ＩＶ＋ＩC ＶCに基づいて電流ＩC ′を次式〔２〕，
すなわち、 ＩC ′＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔２〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、電
流ＩC ′を熱補償手段12に随時供給することを特徴とし
ている。
【００４２】このため、偏向手段11，熱補償手段12の発
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
熱の際に生じる電流Ｉ，ＩC や電圧Ｖ，ＶC の変化によ
り、時々刻々変動する演算量ＩＶ，ＩC ＶC の変化に対
応して制御目標量ＩＶ＋ＩC ＶC を一定にするような電
流ＩC を供給することが可能になる。
【００４３】これにより、本発明の第１の荷電粒子ビー
ム装置の制御方法と同様に、偏向手段11や熱補償手段12
に用いられるコイルの発するジュール熱の変動を抑止し
て、電子レンズや電磁偏向部の支持体などの熱変動によ
る膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変
わることを抑止でき、照射対象である半導体基板上に到
達する荷電粒子ビームの位置が正確になる。
ム装置の制御方法と同様に、偏向手段11や熱補償手段12
に用いられるコイルの発するジュール熱の変動を抑止し
て、電子レンズや電磁偏向部の支持体などの熱変動によ
る膨張や収縮によって、荷電粒子ビームの収束状態が変
わることを抑止でき、照射対象である半導体基板上に到
達する荷電粒子ビームの位置が正確になる。
【００４４】従って、例えば当該装置が電子ビーム露光
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
【００４５】
【実施例】次に図を参照しながら本発明の実施例につい
て説明をする。図５〜図９は、本発明の実施例に係る荷
電粒子ビーム装置及びその制御方法を説明する図であ
る。図５は、本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビー
ム装置の構成図である。
て説明をする。図５〜図９は、本発明の実施例に係る荷
電粒子ビーム装置及びその制御方法を説明する図であ
る。図５は、本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビー
ム装置の構成図である。
【００４６】（１）第１の実施例 本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビーム装置は、半
導体基板上に所望のパターンを描画する電子ビーム露光
装置であって、図５に示すように、Ｘ方向偏向コイル21
Ｘ，Ｙ方向偏向コイル21Ｙ，Ｘ方向熱補償コイル23Ｘ，
Ｙ方向熱補償コイル23Ｙ，第１の検出部22, 第２の検出
部24, 演算処理部25, 熱補償電流制御部26及び偏向走査
制御部27から成る。
導体基板上に所望のパターンを描画する電子ビーム露光
装置であって、図５に示すように、Ｘ方向偏向コイル21
Ｘ，Ｙ方向偏向コイル21Ｙ，Ｘ方向熱補償コイル23Ｘ，
Ｙ方向熱補償コイル23Ｙ，第１の検出部22, 第２の検出
部24, 演算処理部25, 熱補償電流制御部26及び偏向走査
制御部27から成る。
【００４７】Ｘ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏向コイル
21Ｙはそれぞれ半導体基板上のＸ方向，Ｙ方向に電子ビ
ームを偏向するものであって、偏向手段11の一実施例で
ある。
21Ｙはそれぞれ半導体基板上のＸ方向，Ｙ方向に電子ビ
ームを偏向するものであって、偏向手段11の一実施例で
ある。
【００４８】Ｘ方向熱補償コイル23Ｘ，Ｙ方向熱補償コ
イル23Ｙは、それぞれＸ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏
向コイル21Ｙの通電による発熱を補償し、発熱量を一定
にする目的で設けられたコイルであって、熱補償手段12
の一実施例である。
イル23Ｙは、それぞれＸ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏
向コイル21Ｙの通電による発熱を補償し、発熱量を一定
にする目的で設けられたコイルであって、熱補償手段12
の一実施例である。
【００４９】熱補償電流制御部26は、第１の演算回路26
Ａ，第３の増幅器（以下で「増幅器」は一括してＡＭＰ
という）26Ｂ及び第４のＡＭＰ26Ｃから成り、補正供給
電流ΔＩCX，ΔＩCYに基づいてＸ方向熱補償コイル23Ｘ
,Ｙ方向熱補償コイル23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYを
設定し、実際にＸ方向熱補償コイル23Ｘ ,Ｙ方向熱補償
コイル23Ｙに電流ＩCX，ＩCYを供給するものである。な
お、該熱補償電流制御部26は、制御手段13の一実施例で
ある。
Ａ，第３の増幅器（以下で「増幅器」は一括してＡＭＰ
という）26Ｂ及び第４のＡＭＰ26Ｃから成り、補正供給
電流ΔＩCX，ΔＩCYに基づいてＸ方向熱補償コイル23Ｘ
,Ｙ方向熱補償コイル23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYを
設定し、実際にＸ方向熱補償コイル23Ｘ ,Ｙ方向熱補償
コイル23Ｙに電流ＩCX，ＩCYを供給するものである。な
お、該熱補償電流制御部26は、制御手段13の一実施例で
ある。
【００５０】すなわち、第１の演算回路26Ａは熱補償コ
イル23Ｘ ,23Ｙに供給する補正供給電流ΔＩCX，ΔＩCY
と、熱補償コイル23Ｘ ,23Ｙに流れている電流ＩCX，Ｉ
CYを加算処理して、新たに供給する電流ＩCX′，ＩCY′
としてそれぞれ第３のＡＭＰ26Ｂ, 第４のＡＭＰ26Ｃに
出力するものである。なお、この電流ＩCX′，ＩCY′
は、補正電流を含めた電流ＩC ′の一実施例である。
イル23Ｘ ,23Ｙに供給する補正供給電流ΔＩCX，ΔＩCY
と、熱補償コイル23Ｘ ,23Ｙに流れている電流ＩCX，Ｉ
CYを加算処理して、新たに供給する電流ＩCX′，ＩCY′
としてそれぞれ第３のＡＭＰ26Ｂ, 第４のＡＭＰ26Ｃに
出力するものである。なお、この電流ＩCX′，ＩCY′
は、補正電流を含めた電流ＩC ′の一実施例である。
【００５１】第３のＡＭＰ26Ｂは、第１の演算回路26Ａ
の算出結果である電流ＩCXをＸ方向熱補償コイル23Ｘに
供給するものであり、第４のＡＭＰ26Ｃは、第１の演算
回路26Ａの算出結果である電流ＩCYをＹ方向熱補償コイ
ル23Ｙに供給するものである。
の算出結果である電流ＩCXをＸ方向熱補償コイル23Ｘに
供給するものであり、第４のＡＭＰ26Ｃは、第１の演算
回路26Ａの算出結果である電流ＩCYをＹ方向熱補償コイ
ル23Ｙに供給するものである。
【００５２】第１の検出部22，第２の検出部24及び演算
処理部25は制御補助手段14の一実施例を構成するもので
ある。ここで、第１の検出部22は、第３の掛算器22Ａ，
第４の掛算器22Ｂからなり、偏向コイル21Ｘ，21Ｙに供
給される電流，電圧を検出し、偏向コイル21Ｘ，21Ｙの
発熱量を算出するものである。なお、該第１の検出部22
は、第１の検出手段14Ａの一実施例である。
処理部25は制御補助手段14の一実施例を構成するもので
ある。ここで、第１の検出部22は、第３の掛算器22Ａ，
第４の掛算器22Ｂからなり、偏向コイル21Ｘ，21Ｙに供
給される電流，電圧を検出し、偏向コイル21Ｘ，21Ｙの
発熱量を算出するものである。なお、該第１の検出部22
は、第１の検出手段14Ａの一実施例である。
【００５３】すなわち、第３の掛算器22Ａは、Ｙ方向偏
向コイル21Ｙに供給される電流ＩY, 印加される電圧Ｖ
Y を検出し、両者を乗じてＹ方向偏向コイル21Ｙの発熱
量を算出するものである。また、第４の掛算器22ＢはＸ
方向偏向コイル21Ｘに供給される電流ＩX , 印加される
電圧ＶX を検出し、両者を乗じてＸ方向偏向コイル21Ｘ
の発熱量を算出するものである。
向コイル21Ｙに供給される電流ＩY, 印加される電圧Ｖ
Y を検出し、両者を乗じてＹ方向偏向コイル21Ｙの発熱
量を算出するものである。また、第４の掛算器22ＢはＸ
方向偏向コイル21Ｘに供給される電流ＩX , 印加される
電圧ＶX を検出し、両者を乗じてＸ方向偏向コイル21Ｘ
の発熱量を算出するものである。
【００５４】第２の検出部24は、第１の掛算器24Ａ, 第
２の掛算器24Ｂからなり、熱補償コイル23Ｘ ,23Ｙに供
給される電流，電圧を検出し、該熱補償コイル23Ｘ ,23
Ｙの発熱量を算出するものである。また、該第２の検出
部24は、第２の検出手段14Ｂの一実施例である。
２の掛算器24Ｂからなり、熱補償コイル23Ｘ ,23Ｙに供
給される電流，電圧を検出し、該熱補償コイル23Ｘ ,23
Ｙの発熱量を算出するものである。また、該第２の検出
部24は、第２の検出手段14Ｂの一実施例である。
【００５５】すなわち、第１の掛算器24Ａは、Ｘ方向熱
補償コイル23Ｘに供給される電流Ｉ CX ,印加される電圧
ＶCXを検出し、両者を乗じてＸ方向熱補償コイル23Ｘの
発熱量ＩCXＶCXを算出して演算処理部25へ出力するもの
である。また、第４の掛算器24Ｂは、Ｙ方向偏向コイル
23Ｙに供給される電流ＩCY ,印加される電圧ＶCYを検出
し、両者を乗じてＹ方向偏向コイル23Ｙの発熱量ＩCYＶ
CYを算出して演算処理部25へ出力するものである。
補償コイル23Ｘに供給される電流Ｉ CX ,印加される電圧
ＶCXを検出し、両者を乗じてＸ方向熱補償コイル23Ｘの
発熱量ＩCXＶCXを算出して演算処理部25へ出力するもの
である。また、第４の掛算器24Ｂは、Ｙ方向偏向コイル
23Ｙに供給される電流ＩCY ,印加される電圧ＶCYを検出
し、両者を乗じてＹ方向偏向コイル23Ｙの発熱量ＩCYＶ
CYを算出して演算処理部25へ出力するものである。
【００５６】演算処理部25は第２の演算回路25Ａからな
り、各コイルの発熱量を一定に保つために、熱補償コイ
ル23Ｘ ,23Ｙに供給する電流を随時変化させながら調整
するための補正供給電流ΔＩCX，ΔＩCYを算出して熱補
償電流制御部26に出力するものである。なお、該演算処
理部25は演算手段14Ｃの一実施例であり、補正供給電流
ΔＩCX，ΔＩCYは補正電流ΔＩC の一例である。
り、各コイルの発熱量を一定に保つために、熱補償コイ
ル23Ｘ ,23Ｙに供給する電流を随時変化させながら調整
するための補正供給電流ΔＩCX，ΔＩCYを算出して熱補
償電流制御部26に出力するものである。なお、該演算処
理部25は演算手段14Ｃの一実施例であり、補正供給電流
ΔＩCX，ΔＩCYは補正電流ΔＩC の一例である。
【００５７】偏向走査制御部27は、中央演算処理装置
（以下ＣＰＵという）27Ａ，パターンジェネレーター
（以下ＰＧという）27Ｂ，Ｘ方向ディジタル／アナログ
コンバータ（以下ＤＡＣＸという）27Ｃ，Ｙ方向ディジ
タル／アナログコンバータ（以下ＤＡＣＹという）27
Ｄ，第１のＡＭＰ27Ｅ及び第２のＡＭＰ27Ｆから成るも
のである。
（以下ＣＰＵという）27Ａ，パターンジェネレーター
（以下ＰＧという）27Ｂ，Ｘ方向ディジタル／アナログ
コンバータ（以下ＤＡＣＸという）27Ｃ，Ｙ方向ディジ
タル／アナログコンバータ（以下ＤＡＣＹという）27
Ｄ，第１のＡＭＰ27Ｅ及び第２のＡＭＰ27Ｆから成るも
のである。
【００５８】当該偏向走査制御部27は、電子ビーム露光
の際の露光パターンを描画するために電子ビームを偏向
する際の偏向コイル21Ｘ，21Ｙの電流を制御し、かつ実
際に該偏向コイル21Ｘ，21Ｙに供給するものである。
の際の露光パターンを描画するために電子ビームを偏向
する際の偏向コイル21Ｘ，21Ｙの電流を制御し、かつ実
際に該偏向コイル21Ｘ，21Ｙに供給するものである。
【００５９】すなわち、ＣＰＵ27Ａは当該偏向走査制御
部27自体の制御をするものであり、ＰＧ27Ｂは、電子ビ
ーム露光の際の露光パターンを描画するために必要な電
流Ｉ X ，ＩY を制御するための二値化信号をＤＡＣＸ27
Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄに出力するものである。
部27自体の制御をするものであり、ＰＧ27Ｂは、電子ビ
ーム露光の際の露光パターンを描画するために必要な電
流Ｉ X ，ＩY を制御するための二値化信号をＤＡＣＸ27
Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄに出力するものである。
【００６０】ＤＡＣＸ27Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄは、ＰＧ27Ｂ
からの二値化信号をアナログ信号に変換してそれぞれ、
第１のＡＭＰ27Ｅ，第２のＡＭＰ27Ｆに出力するもので
ある。
からの二値化信号をアナログ信号に変換してそれぞれ、
第１のＡＭＰ27Ｅ，第２のＡＭＰ27Ｆに出力するもので
ある。
【００６１】第１のＡＭＰ27Ｅ，第２のＡＭＰ27ＦはＤ
ＡＣＸ27Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄからのアナログ信号に基づい
て、それぞれＸ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏向コイル
21Ｙに電流ＩX , ＩY を供給するものである。
ＡＣＸ27Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄからのアナログ信号に基づい
て、それぞれＸ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏向コイル
21Ｙに電流ＩX , ＩY を供給するものである。
【００６２】なお、本実施例における荷電粒子ビーム装
置は、図６に示すような電子ビーム露光装置の偏向器の
偏向コイル21Ｘ，21Ｙ及び熱補償コイル23Ｘ，23Ｙに供
給する電流の制御装置である。
置は、図６に示すような電子ビーム露光装置の偏向器の
偏向コイル21Ｘ，21Ｙ及び熱補償コイル23Ｘ，23Ｙに供
給する電流の制御装置である。
【００６３】当該偏向器は、図６に示すように、電子ビ
ーム露光装置の電子光学系の一部であって、半導体基板
に照射される電子ビームを偏向するものである。この上
方から入射される電子ビームは、レンズコイル31によっ
て光軸方向に加速され、Ｘ方向偏向コイル21Ｘによって
半導体基板上のＸ軸方向に偏向され、Ｙ方向偏向コイル
21ＹによってＹ軸方向に偏向される。
ーム露光装置の電子光学系の一部であって、半導体基板
に照射される電子ビームを偏向するものである。この上
方から入射される電子ビームは、レンズコイル31によっ
て光軸方向に加速され、Ｘ方向偏向コイル21Ｘによって
半導体基板上のＸ軸方向に偏向され、Ｙ方向偏向コイル
21ＹによってＹ軸方向に偏向される。
【００６４】これによって当該偏向器の直下にある半導
体基板40の上の任意の位置に電子ビームが照射される。
以下で、本実施例に係る荷電粒子ビーム装置の制御方法
について当該装置の動作を補足しながら説明する。図７
は、本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビーム装置の
制御方法を説明するフローチャートである。なお、本実
施例においてはＸ方向の偏向コイルの熱補償についての
み説明する。Ｙ方向の偏向コイルの熱補償についてはＸ
方向の制御と同様であるので、説明を省略する。
体基板40の上の任意の位置に電子ビームが照射される。
以下で、本実施例に係る荷電粒子ビーム装置の制御方法
について当該装置の動作を補足しながら説明する。図７
は、本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビーム装置の
制御方法を説明するフローチャートである。なお、本実
施例においてはＸ方向の偏向コイルの熱補償についての
み説明する。Ｙ方向の偏向コイルの熱補償についてはＸ
方向の制御と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】まず、図７のステップＰ１で、Ｘ方向偏向
コイル21Ｘに電流ＩX を供給する。このとき、偏向走査
制御部27によって該電流ＩX の供給がなされる。すなわ
ち、ＣＰＵ27Ａ，ＰＧ27Ｂによって露光パターンの描画
のために必要な偏向コイルへの供給電流を制御する二値
化信号がＤＡＣＸ27Ｃに出力され、ＤＡＣＸ27Ｃによっ
て該二値化信号がアナログ信号に変換される。該アナロ
グ信号に基づいて、第１のＡＭＰ27ＥからＸ方向偏向コ
イル21Ｘに電流ＩX が供給される。
コイル21Ｘに電流ＩX を供給する。このとき、偏向走査
制御部27によって該電流ＩX の供給がなされる。すなわ
ち、ＣＰＵ27Ａ，ＰＧ27Ｂによって露光パターンの描画
のために必要な偏向コイルへの供給電流を制御する二値
化信号がＤＡＣＸ27Ｃに出力され、ＤＡＣＸ27Ｃによっ
て該二値化信号がアナログ信号に変換される。該アナロ
グ信号に基づいて、第１のＡＭＰ27ＥからＸ方向偏向コ
イル21Ｘに電流ＩX が供給される。
【００６６】次に、ステップＰ２で予め求めている常温
のときのＸ方向偏向コイル21Ｘの抵抗ＲX ，Ｘ方向熱補
償コイル23Ｘの抵抗ＲCXに基づいて、Ｘ方向熱補償コイ
ル23Ｘに供給する電流ＩCXを次式 ＩCX＝｛（１／ＲCX）（Ａ−ＩX 2 ＲX ）｝1/2 （Ａは装置によって定まる定数）によって求め、実際に
Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに供給する。
のときのＸ方向偏向コイル21Ｘの抵抗ＲX ，Ｘ方向熱補
償コイル23Ｘの抵抗ＲCXに基づいて、Ｘ方向熱補償コイ
ル23Ｘに供給する電流ＩCXを次式 ＩCX＝｛（１／ＲCX）（Ａ−ＩX 2 ＲX ）｝1/2 （Ａは装置によって定まる定数）によって求め、実際に
Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに供給する。
【００６７】このとき、ＤＡＣＸ27Ｃから上記電流ＩX
を示すアナログ信号が第１の演算回路26Ａに出力され
る。第１の演算回路26Ａによって、 ＩCX＝｛（１／ＲCX）（Ａ−ＩX 2 ＲX ）｝ なるＩCXが算出され、第３のＡＭＰ26ＢによってＸ方向
熱補償コイル23Ｘに該電流ＩCXが供給される。
を示すアナログ信号が第１の演算回路26Ａに出力され
る。第１の演算回路26Ａによって、 ＩCX＝｛（１／ＲCX）（Ａ−ＩX 2 ＲX ）｝ なるＩCXが算出され、第３のＡＭＰ26ＢによってＸ方向
熱補償コイル23Ｘに該電流ＩCXが供給される。
【００６８】次いで、ステップＰ３でＸ方向偏向コイル
21Ｘに流れる電流ＩX と、印加される電圧ＶX とを検出
し、該電流ＩX に電圧ＶX を乗じて、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出する。
21Ｘに流れる電流ＩX と、印加される電圧ＶX とを検出
し、該電流ＩX に電圧ＶX を乗じて、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出する。
【００６９】このとき、第４の掛算器22Ｂによって電流
ＩX と、電圧ＶX の検出がなされ、該第４の掛算器22Ｂ
によって該電流ＩX に電圧ＶX が乗じられ、Ｘ方向偏向
コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX が算出される。
ＩX と、電圧ＶX の検出がなされ、該第４の掛算器22Ｂ
によって該電流ＩX に電圧ＶX が乗じられ、Ｘ方向偏向
コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX が算出される。
【００７０】さらに、ステップＰ４でＸ方向熱補償コイ
ル23Ｘに流れる電流ＩCXと、印加される電圧ＶCX とを
検出し、該電流ＩCXに電圧ＶCXを乗じて、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出する。
ル23Ｘに流れる電流ＩCXと、印加される電圧ＶCX とを
検出し、該電流ＩCXに電圧ＶCXを乗じて、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出する。
【００７１】このとき、第１の掛算器24Ａによって電流
ＩCXと、電圧ＶCXの検出がなされ、該第４の掛算器22Ｂ
によってＸ方向熱補償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXが算
出される。
ＩCXと、電圧ＶCXの検出がなされ、該第４の掛算器22Ｂ
によってＸ方向熱補償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXが算
出される。
【００７２】次に、ステップＰ５でＸ方向偏向コイル21
ＸとＸ方向熱補償コイル23Ｘとによって発熱されるジュ
ール熱の総和が一定になるようにするために、 ＩX ＶX ＋（ＩCX＋ΔＩCX）ＶCX＝Ａ （Ａは装置によって定まる定数）をΔＩCXについて解い
た ΔＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCX なる補正供給電流ΔＩCXを算出する。ここで、Ｘ方向熱
補償コイル23Ｘに流れる電流をＩCX→ＩCX＋ΔＩCX と
しているが、それはＸ方向熱補償コイル23Ｘの発熱によ
って該電流が変化することによるものである。
ＸとＸ方向熱補償コイル23Ｘとによって発熱されるジュ
ール熱の総和が一定になるようにするために、 ＩX ＶX ＋（ＩCX＋ΔＩCX）ＶCX＝Ａ （Ａは装置によって定まる定数）をΔＩCXについて解い
た ΔＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCX なる補正供給電流ΔＩCXを算出する。ここで、Ｘ方向熱
補償コイル23Ｘに流れる電流をＩCX→ＩCX＋ΔＩCX と
しているが、それはＸ方向熱補償コイル23Ｘの発熱によ
って該電流が変化することによるものである。
【００７３】なお、この電流ΔＩCXは、各コイルの発熱
によって自身の抵抗や、印加される電圧が変動すること
によってコイルの全発熱量が変動することに対応して、
発熱量を一定に保持するために熱補償コイル23Ｘに供給
する電流を修正して変化させる電流として作用する。
によって自身の抵抗や、印加される電圧が変動すること
によってコイルの全発熱量が変動することに対応して、
発熱量を一定に保持するために熱補償コイル23Ｘに供給
する電流を修正して変化させる電流として作用する。
【００７４】このとき、第１の掛算器24Ａ，第４の掛算
器22Ｂから出力された発熱量ＩX Ｖ X ，ＩCXＶCXに基づ
いて、第２の演算回路25ＡによってΔＩCX＝（１／
ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCXなる補正供給電流ΔＩCX
が算出される。
器22Ｂから出力された発熱量ＩX Ｖ X ，ＩCXＶCXに基づ
いて、第２の演算回路25ＡによってΔＩCX＝（１／
ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCXなる補正供給電流ΔＩCX
が算出される。
【００７５】次いで、ステップＰ６でＸ方向熱補償コイ
ル23Ｘに供給する電流を、ＩCXから補正供給電流ΔＩCX
だけ変化させて、新たな供給電流ＩCX′としてＸ方向熱
補償コイル23Ｘに供給する。
ル23Ｘに供給する電流を、ＩCXから補正供給電流ΔＩCX
だけ変化させて、新たな供給電流ＩCX′としてＸ方向熱
補償コイル23Ｘに供給する。
【００７６】このとき、第２の演算回路25Ａから第１の
演算回路26ＡにΔＩCXが出力され、第１の演算回路26Ａ
によって、ＩCXにΔＩCXが加算され、新たな電流ＩCX′
となる。こうして修正された電流ＩCX′が、第４のＡＭ
Ｐ26ＣによってＸ方向熱補償コイル23Ｘに供給される。
演算回路26ＡにΔＩCXが出力され、第１の演算回路26Ａ
によって、ＩCXにΔＩCXが加算され、新たな電流ＩCX′
となる。こうして修正された電流ＩCX′が、第４のＡＭ
Ｐ26ＣによってＸ方向熱補償コイル23Ｘに供給される。
【００７７】さらに、ステップＰ７で、一連の作業が終
了したかどうかの判定処理をする。終了してよい場合
（Ｙｅｓ）には、終了し、作業を続行する場合（Ｎｏ）
には、ステップＰ３に戻って再度処理を繰り返す。
了したかどうかの判定処理をする。終了してよい場合
（Ｙｅｓ）には、終了し、作業を続行する場合（Ｎｏ）
には、ステップＰ３に戻って再度処理を繰り返す。
【００７８】このとき、該判定処理は熱補償電流制御部
26によってなされる。以上説明したように、本発明の第
１の実施例に係る荷電粒子ビーム装置によれば、図４に
示すように、第１の検出部22と、第２の検出部24と、演
算処理部25と、熱補償電流制御部26とを具備している。
26によってなされる。以上説明したように、本発明の第
１の実施例に係る荷電粒子ビーム装置によれば、図４に
示すように、第１の検出部22と、第２の検出部24と、演
算処理部25と、熱補償電流制御部26とを具備している。
【００７９】例えば、第１の検出部22によって偏向コイ
ル21Ｘ，21Ｙに流れる電流ＩX , Ｉ Y ，偏向コイル21
Ｘ，21Ｙに印加される電圧ＶX , ＶY が随時検出され、
偏向コイル21Ｘ，21Ｙの発熱量ＩX ＶX , ＩY ＶY が算
出される。
ル21Ｘ，21Ｙに流れる電流ＩX , Ｉ Y ，偏向コイル21
Ｘ，21Ｙに印加される電圧ＶX , ＶY が随時検出され、
偏向コイル21Ｘ，21Ｙの発熱量ＩX ＶX , ＩY ＶY が算
出される。
【００８０】また、第２の検出部24によって熱補償コイ
ル23Ｘ，23Ｙに流れる電流ＩCX，Ｉ CY や該熱補償コイ
ル23Ｘ，23Ｙに印加される電圧ＶCX，ＶCYが随時検出さ
れ、熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱量ＩCXＶCX，ＩCYＶ
CYが算出される。
ル23Ｘ，23Ｙに流れる電流ＩCX，Ｉ CY や該熱補償コイ
ル23Ｘ，23Ｙに印加される電圧ＶCX，ＶCYが随時検出さ
れ、熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱量ＩCXＶCX，ＩCYＶ
CYが算出される。
【００８１】さらに、演算処理部25によって上記検出結
果コイルの発熱量の総和を一定にするように、熱補償コ
イル23Ｘ，23Ｙに供給する電流を補正する補正供給電流
ΔＩ CX，ΔＩCYが算出される。
果コイルの発熱量の総和を一定にするように、熱補償コ
イル23Ｘ，23Ｙに供給する電流を補正する補正供給電流
ΔＩ CX，ΔＩCYが算出される。
【００８２】また、熱補償電流制御部26によって、熱補
償コイル23Ｘ，23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYが随時変
化されながら供給される。このため、偏向コイル21Ｘ，
21Ｙ，熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱の際に生じる電流
ＩX , ＩY , ＩCX，ＩCYの変化や電圧ＶX , ＶY ,
ＶCX，ＶCYの変化により、時々刻々変動する発熱量ＩX
ＶX ，ＩY ＶY ，ＩCXＶCX, ＩCYＶCYに対応して、コイ
ルの発熱量の総和を一定にするような電流ＩCX，ＩCYを
供給することが可能になる。
償コイル23Ｘ，23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYが随時変
化されながら供給される。このため、偏向コイル21Ｘ，
21Ｙ，熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱の際に生じる電流
ＩX , ＩY , ＩCX，ＩCYの変化や電圧ＶX , ＶY ,
ＶCX，ＶCYの変化により、時々刻々変動する発熱量ＩX
ＶX ，ＩY ＶY ，ＩCXＶCX, ＩCYＶCYに対応して、コイ
ルの発熱量の総和を一定にするような電流ＩCX，ＩCYを
供給することが可能になる。
【００８３】これにより、偏向コイル21Ｘ，21Ｙや熱コ
イル23Ｘ，23Ｙの発するジュール熱の変動を抑止して、
レンズコイルのポールピースなどの熱変動による膨張や
収縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑
止でき、照射対象である半導体基板上に到達する電子ビ
ームの位置が正確になる。
イル23Ｘ，23Ｙの発するジュール熱の変動を抑止して、
レンズコイルのポールピースなどの熱変動による膨張や
収縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑
止でき、照射対象である半導体基板上に到達する電子ビ
ームの位置が正確になる。
【００８４】さらに、本発明に係る第１の荷電粒子ビー
ム装置の制御方法によれば、図６のステップＰ２でＸ方
向偏向コイル21Ｘ及びＸ方向熱補償コイル23Ｘが常温の
ときの条件に基づいて、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに電流
ＩCXを供給し、ステップＰ３でＸ方向偏向コイル21Ｘに
流れる電流ＩX ，印加される電圧ＶXを随時検出し、Ｘ
方向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出し、ステッ
プＰ４でＸ方向熱補償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX，印
加される電圧Ｖ CXを随時検出し、Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出し、ステップＰ５で ΔＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCX （Ａは装置によって定まる定数）で与えられる補正供給
電流ΔＩCXを算出し、ステップＰ６でＸ方向熱補償コイ
ル23Ｘに供給する電流ＩCXを、ΔＩCXだけ変化させて修
正した新たな供給電流ＩCX′を、Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘに供給している。
ム装置の制御方法によれば、図６のステップＰ２でＸ方
向偏向コイル21Ｘ及びＸ方向熱補償コイル23Ｘが常温の
ときの条件に基づいて、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに電流
ＩCXを供給し、ステップＰ３でＸ方向偏向コイル21Ｘに
流れる電流ＩX ，印加される電圧ＶXを随時検出し、Ｘ
方向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出し、ステッ
プＰ４でＸ方向熱補償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX，印
加される電圧Ｖ CXを随時検出し、Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出し、ステップＰ５で ΔＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ）−ＩCX （Ａは装置によって定まる定数）で与えられる補正供給
電流ΔＩCXを算出し、ステップＰ６でＸ方向熱補償コイ
ル23Ｘに供給する電流ＩCXを、ΔＩCXだけ変化させて修
正した新たな供給電流ＩCX′を、Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘに供給している。
【００８５】このため、Ｘ方向偏向コイル21ＸやＸ方向
熱補償コイル23Ｘの発熱による電流ＩX ，ＩCXの変化や
電圧ＶX ，ＶCXの変化により、これらの発熱量Ｉ
X ＶX ，Ｉ CXＶCXが時々刻々変化するような場合でも、
時々刻々変化する電流ＩX ，ＩCXや電圧ＶX ，ＶCXの変
化を検知して、それに対応して、補正供給電流ΔＩCXだ
け、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに供給する電流ＩCXを変化
させて、新たな電流ＩCX′を供給することで、コイルの
総発熱量を一定に保つことが可能になる。
熱補償コイル23Ｘの発熱による電流ＩX ，ＩCXの変化や
電圧ＶX ，ＶCXの変化により、これらの発熱量Ｉ
X ＶX ，Ｉ CXＶCXが時々刻々変化するような場合でも、
時々刻々変化する電流ＩX ，ＩCXや電圧ＶX ，ＶCXの変
化を検知して、それに対応して、補正供給電流ΔＩCXだ
け、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに供給する電流ＩCXを変化
させて、新たな電流ＩCX′を供給することで、コイルの
総発熱量を一定に保つことが可能になる。
【００８６】これにより、発熱量の変動が抑止され、レ
ンズコイルのポールピースなどの熱変動による膨張や収
縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑止
できる。
ンズコイルのポールピースなどの熱変動による膨張や収
縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑止
できる。
【００８７】従って、基板上に到達する電子ビームが意
図していた位置に、正確に到達するので、位置合わせ精
度の向上が可能になる。従って、このような電子ビーム
露光によって形成された半導体装置の信頼度の向上に寄
与するところ大である。
図していた位置に、正確に到達するので、位置合わせ精
度の向上が可能になる。従って、このような電子ビーム
露光によって形成された半導体装置の信頼度の向上に寄
与するところ大である。
【００８８】（２）第２の実施例 以下で、本発明の第２の実施例に係る荷電粒子ビーム装
置及びその制御方法について図８，図９を参照しながら
説明する。なお、第１の実施例と共通する点について
は、重複を避けるために、説明を省略する。
置及びその制御方法について図８，図９を参照しながら
説明する。なお、第１の実施例と共通する点について
は、重複を避けるために、説明を省略する。
【００８９】本実施例に係る荷電粒子ビーム装置は、第
１の実施例と同様に、半導体基板上に所望のパターンを
描画する電子ビーム露光装置であって、図８に示すよう
に、Ｘ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏向コイル21Ｙ，Ｘ
方向熱補償コイル23Ｘ，Ｙ方向熱補償コイル23Ｙ，第１
の検出部22, 第２の検出部24, 演算処理部25α, 熱補償
電流制御部26及び偏向走査制御部27から成る。なお、図
８は本実施例に係る荷電粒子ビーム装置の構成図であ
る。
１の実施例と同様に、半導体基板上に所望のパターンを
描画する電子ビーム露光装置であって、図８に示すよう
に、Ｘ方向偏向コイル21Ｘ，Ｙ方向偏向コイル21Ｙ，Ｘ
方向熱補償コイル23Ｘ，Ｙ方向熱補償コイル23Ｙ，第１
の検出部22, 第２の検出部24, 演算処理部25α, 熱補償
電流制御部26及び偏向走査制御部27から成る。なお、図
８は本実施例に係る荷電粒子ビーム装置の構成図であ
る。
【００９０】本実施例に係る荷電粒子ビーム装置におい
て、第１の実施例の荷電粒子ビーム装置と異なる点は、
演算処理部25αの機能、第１の演算回路26Ａ′の機能及
びＤＡＣＸ27Ｃと第１の演算回路26Ａ′とが接続されて
いない点である。
て、第１の実施例の荷電粒子ビーム装置と異なる点は、
演算処理部25αの機能、第１の演算回路26Ａ′の機能及
びＤＡＣＸ27Ｃと第１の演算回路26Ａ′とが接続されて
いない点である。
【００９１】すなわち、本実施例においては演算処理部
25αは、第１の実施例のように、補正供給電流ΔＩCX，
ΔＩCYを算出せずに、Ｘ，Ｙの各方向ごとに、コイルの
発熱量の総和を算出している。つまり、Ｘ方向について
はＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを、Ｙ方向についてはＩY ＶY ＋
ＩCYＶCYをそれぞれ算出し、第１の演算回路26Ａ′に出
力している。
25αは、第１の実施例のように、補正供給電流ΔＩCX，
ΔＩCYを算出せずに、Ｘ，Ｙの各方向ごとに、コイルの
発熱量の総和を算出している。つまり、Ｘ方向について
はＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを、Ｙ方向についてはＩY ＶY ＋
ＩCYＶCYをそれぞれ算出し、第１の演算回路26Ａ′に出
力している。
【００９２】また、第１の演算回路26Ａ′は、コイルの
発熱量の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX、ＩY ＶY ＋ＩCYＶCY
に基づいて、随時 ＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ） （Ａは装置によって定まる定数） ＩCY＝（１／ＶCY）（Ａ′−ＩY ＶY ） （Ａ′は装置によって定まる定数）で与えられ、熱補償
コイル23Ｘ，23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYを設定して
いる。
発熱量の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX、ＩY ＶY ＋ＩCYＶCY
に基づいて、随時 ＩCX＝（１／ＶCX）（Ａ−ＩX ＶX ） （Ａは装置によって定まる定数） ＩCY＝（１／ＶCY）（Ａ′−ＩY ＶY ） （Ａ′は装置によって定まる定数）で与えられ、熱補償
コイル23Ｘ，23Ｙに供給する電流ＩCX，ＩCYを設定して
いる。
【００９３】以下で、本実施例に係る荷電粒子ビーム装
置の制御方法について、当該装置の動作を補足しながら
説明する。図９は、本実施例に係る荷電粒子ビーム装置
の制御方法を説明するフローチャートである。なお、本
実施例においても、第１の実施例と同様に、Ｙ方向の偏
向コイルの熱補償についてはＸ方向の制御と同様である
ので、説明を省略する。
置の制御方法について、当該装置の動作を補足しながら
説明する。図９は、本実施例に係る荷電粒子ビーム装置
の制御方法を説明するフローチャートである。なお、本
実施例においても、第１の実施例と同様に、Ｙ方向の偏
向コイルの熱補償についてはＸ方向の制御と同様である
ので、説明を省略する。
【００９４】まず、図９のステップＰ１でＸ方向偏向コ
イル21Ｘに電流ＩX を供給し、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘ
に電流ＩCXを供給する。このとき、第１の演算回路26
Ａ′によって微小な電流ＩCXが算出され、第３のＡＭＰ
26Ｂに出力され、該第３のＡＭＰ26ＢによってＸ方向熱
補償コイル23Ｘに電流ＩCXが供給される。なお、Ｘ方向
偏向コイル21Ｘに電流ＩX が供給されるときの当該装置
の動作は、第１の実施例と同様であるので、説明を省略
する。
イル21Ｘに電流ＩX を供給し、Ｘ方向熱補償コイル23Ｘ
に電流ＩCXを供給する。このとき、第１の演算回路26
Ａ′によって微小な電流ＩCXが算出され、第３のＡＭＰ
26Ｂに出力され、該第３のＡＭＰ26ＢによってＸ方向熱
補償コイル23Ｘに電流ＩCXが供給される。なお、Ｘ方向
偏向コイル21Ｘに電流ＩX が供給されるときの当該装置
の動作は、第１の実施例と同様であるので、説明を省略
する。
【００９５】次に、ステップＰ２でＸ方向偏向コイル21
Ｘに流れる電流ＩX と、印加される電流ＶX とを検出
し、該電流ＩX に電圧ＶX を乗じて、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出する。このときの当該装置
の動作は第１の実施例と同様であるので、説明を省略す
る。
Ｘに流れる電流ＩX と、印加される電流ＶX とを検出
し、該電流ＩX に電圧ＶX を乗じて、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘの発熱量ＩX ＶX を算出する。このときの当該装置
の動作は第１の実施例と同様であるので、説明を省略す
る。
【００９６】次いで、ステップＰ３でＸ方向熱補償コイ
ル23Ｘに流れる電流ＩCXと、印加される電圧ＶCX とを
検出し、該電流ＩCXに電圧ＶCXを乗じて、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出する。このときの当
該装置の動作もまた、第１の実施例と同様であるので、
説明を省略する。
ル23Ｘに流れる電流ＩCXと、印加される電圧ＶCX とを
検出し、該電流ＩCXに電圧ＶCXを乗じて、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを算出する。このときの当
該装置の動作もまた、第１の実施例と同様であるので、
説明を省略する。
【００９７】さらに、ステップＰ４でＸ方向に関与する
コイルが発熱する発熱量の総和 ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX＝Ｂ （Ｂは装置によって定まる定数）を算出する。
コイルが発熱する発熱量の総和 ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX＝Ｂ （Ｂは装置によって定まる定数）を算出する。
【００９８】このとき、演算処理部25α（第２の演算回
路25Ａ）によって、第１の掛算器24Ａ，第４の掛算器22
Ｂからそれぞれ出力される発熱量ＩCXＶCXとＩX ＶX と
が加算処理され、第１の演算回路26Ａ′に出力される。
路25Ａ）によって、第１の掛算器24Ａ，第４の掛算器22
Ｂからそれぞれ出力される発熱量ＩCXＶCXとＩX ＶX と
が加算処理され、第１の演算回路26Ａ′に出力される。
【００９９】次いで、ステップＰ５で、上記した発熱量
の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを一定に保持するために、 ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX＝Ｂ （Ｂは装置によって定まる定数）をＩCXについて解いた ＩCX＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） なる電流ＩCXを新たにＸ方向熱補償コイル23Ｘに供給す
る。このＩCXは、コイルの発熱量を一定にするための、
修正された電流である。
の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを一定に保持するために、 ＩX ＶX ＋ＩCXＶCX＝Ｂ （Ｂは装置によって定まる定数）をＩCXについて解いた ＩCX＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） なる電流ＩCXを新たにＸ方向熱補償コイル23Ｘに供給す
る。このＩCXは、コイルの発熱量を一定にするための、
修正された電流である。
【０１００】このとき、第１の演算回路26Ａ′によっ
て、新たに修正された ＩCX＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） で与えられる電流ＩCXが算出され、第３のＡＭＰ26Ｂに
出力される。該第３のＡＭＰ26Ｂによって電流ＩCXがＸ
方向熱補償コイル23Ｘに供給される。
て、新たに修正された ＩCX＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） で与えられる電流ＩCXが算出され、第３のＡＭＰ26Ｂに
出力される。該第３のＡＭＰ26Ｂによって電流ＩCXがＸ
方向熱補償コイル23Ｘに供給される。
【０１０１】さらに、ステップＰ６で、一連の作業が終
了したかどうかの判定処理をする。終了してよい場合
（Ｙｅｓ）は、終了し、作業を続行する場合（Ｎｏ）に
は、ステップＰ２に戻って再度処理を繰り返す。
了したかどうかの判定処理をする。終了してよい場合
（Ｙｅｓ）は、終了し、作業を続行する場合（Ｎｏ）に
は、ステップＰ２に戻って再度処理を繰り返す。
【０１０２】このとき、該判定処理は演算処理部25αに
よってなされるのは第１の実施例と同様である。以上説
明したように、本発明の第２の実施例に係る荷電粒子ビ
ーム装置によれば、図８に示すように、第１の検出部22
と、第２の検出部24と、演算処理部25と、熱補償電流制
御部26とを具備している。
よってなされるのは第１の実施例と同様である。以上説
明したように、本発明の第２の実施例に係る荷電粒子ビ
ーム装置によれば、図８に示すように、第１の検出部22
と、第２の検出部24と、演算処理部25と、熱補償電流制
御部26とを具備している。
【０１０３】例えば、第１の検出部22によってＸ方向偏
向コイル21Ｘに流れる電流ＩX ，Ｘ方向偏向コイル21Ｘ
に印加される電圧ＶX が随時検出され、Ｘ方向偏向コイ
ル21Ｘの発熱量ＩX ＶX が算出される。
向コイル21Ｘに流れる電流ＩX ，Ｘ方向偏向コイル21Ｘ
に印加される電圧ＶX が随時検出され、Ｘ方向偏向コイ
ル21Ｘの発熱量ＩX ＶX が算出される。
【０１０４】また、第２の検出部24によってＸ方向熱補
償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX，Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘに印加される電圧ＶCXが随時検出され、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXが算出される。
償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX，Ｘ方向熱補償コイル23
Ｘに印加される電圧ＶCXが随時検出され、Ｘ方向熱補償
コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXが算出される。
【０１０５】さらに、演算処理部25αによってＸ方向偏
向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX とＸ方向熱補償コイル23
Ｘの発熱量ＩCXＶCXとの総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXが随時
算出される。
向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX とＸ方向熱補償コイル23
Ｘの発熱量ＩCXＶCXとの総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXが随時
算出される。
【０１０６】また、熱補償電流制御部26によって随時算
出されたＸ方向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX 及びＸ
方向熱補償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXに基づいて、発
熱量の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを一定値に保つようにＸ
方向熱補償コイル23Ｘに供給する電流ＩCX が随時変化
されながら供給される。
出されたＸ方向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX 及びＸ
方向熱補償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXに基づいて、発
熱量の総和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを一定値に保つようにＸ
方向熱補償コイル23Ｘに供給する電流ＩCX が随時変化
されながら供給される。
【０１０７】このため、第１の実施例と同様に、偏向コ
イル21Ｘ，21Ｙ，熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱の際に
生じる電流ＩX , ＩY , ＩCX，ＩCYや電圧ＶX , ＶY ,
ＶCX，ＶCYにより、時々刻々変動する発熱量ＩX ＶX ，
ＩY ＶY ，ＩCXＶCX, ＩCYＶ CYの変化に対応して、コイ
ルの発熱量の総和を一定にするような電流ＩCX，ＩCYを
供給することが可能になる。
イル21Ｘ，21Ｙ，熱補償コイル23Ｘ，23Ｙの発熱の際に
生じる電流ＩX , ＩY , ＩCX，ＩCYや電圧ＶX , ＶY ,
ＶCX，ＶCYにより、時々刻々変動する発熱量ＩX ＶX ，
ＩY ＶY ，ＩCXＶCX, ＩCYＶ CYの変化に対応して、コイ
ルの発熱量の総和を一定にするような電流ＩCX，ＩCYを
供給することが可能になる。
【０１０８】これにより、偏向コイル21Ｘ，21Ｙや熱コ
イル23Ｘ，23Ｙの発するジュール熱の変動を抑止して、
レンズコイルのポールピースの熱変動などによる膨張や
収縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑
止でき、照射対象である半導体基板上に到達する電子ビ
ームの位置が正確になる。
イル23Ｘ，23Ｙの発するジュール熱の変動を抑止して、
レンズコイルのポールピースの熱変動などによる膨張や
収縮によって、電子ビームの収束状態が変わることを抑
止でき、照射対象である半導体基板上に到達する電子ビ
ームの位置が正確になる。
【０１０９】また、第１の実施例と異なり、第１の演算
回路26Ａと、ＤＡＣＸ27Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄとが接続され
ていないので、回路構成が幾分簡単になるといった利点
がある。
回路26Ａと、ＤＡＣＸ27Ｃ，ＤＡＣＹ27Ｄとが接続され
ていないので、回路構成が幾分簡単になるといった利点
がある。
【０１１０】さらに、本発明の第２の実施例に係る荷電
粒子ビーム装置の制御方法によれば、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘに流れる電流ＩX ，Ｘ方向偏向コイル21Ｘに印加さ
れる電圧ＶX ，Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに流れる電流Ｉ
CX 及びＸ方向熱補償コイル23Ｘに印加される電圧ＶCX
を随時検出し、Ｘ方向偏向コイル21Ｘに流れる電流Ｉに
Ｘ方向偏向コイル21Ｘに印加される電圧Ｖを乗じてＸ方
向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX を随時算出し、Ｘ方
向熱補償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX にＸ方向熱補償
コイル23Ｘに印加される電圧Ｖ CX を乗じてＸ方向熱補
償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを随時算出し、Ｘ方向偏
向コイル21ＸとＸ方向熱補償コイル23Ｘとの発熱量の総
和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを随時算出し、発熱量の総和ＩX
ＶX ＋ＩCXＶCXを一定値に保つように、Ｘ方向熱補償コ
イル23Ｘに供給する電流ＩCX を ＩCX ＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） （Ｂは装置によって定まる定数）として随時供給してい
る。
粒子ビーム装置の制御方法によれば、Ｘ方向偏向コイル
21Ｘに流れる電流ＩX ，Ｘ方向偏向コイル21Ｘに印加さ
れる電圧ＶX ，Ｘ方向熱補償コイル23Ｘに流れる電流Ｉ
CX 及びＸ方向熱補償コイル23Ｘに印加される電圧ＶCX
を随時検出し、Ｘ方向偏向コイル21Ｘに流れる電流Ｉに
Ｘ方向偏向コイル21Ｘに印加される電圧Ｖを乗じてＸ方
向偏向コイル21Ｘの発熱量ＩX ＶX を随時算出し、Ｘ方
向熱補償コイル23Ｘに流れる電流ＩCX にＸ方向熱補償
コイル23Ｘに印加される電圧Ｖ CX を乗じてＸ方向熱補
償コイル23Ｘの発熱量ＩCXＶCXを随時算出し、Ｘ方向偏
向コイル21ＸとＸ方向熱補償コイル23Ｘとの発熱量の総
和ＩX ＶX ＋ＩCXＶCXを随時算出し、発熱量の総和ＩX
ＶX ＋ＩCXＶCXを一定値に保つように、Ｘ方向熱補償コ
イル23Ｘに供給する電流ＩCX を ＩCX ＝（１／ＶCX）（Ｂ−ＩX ＶX ） （Ｂは装置によって定まる定数）として随時供給してい
る。
【０１１１】このため、Ｘ方向偏向コイル21ＸやＸ方向
熱補償コイル23Ｘの発熱の際に生じる電流や電圧の変化
により、これらの発熱量が時々刻々変化しても、上記し
た電流ＩC をＸ方向偏向コイル21Ｘに随時供給すること
で、コイルの発熱量の変化に対応して、当該発熱量を一
定に保つようにＸ方向熱補償コイル23Ｘに電流を供給す
ることが可能になる。
熱補償コイル23Ｘの発熱の際に生じる電流や電圧の変化
により、これらの発熱量が時々刻々変化しても、上記し
た電流ＩC をＸ方向偏向コイル21Ｘに随時供給すること
で、コイルの発熱量の変化に対応して、当該発熱量を一
定に保つようにＸ方向熱補償コイル23Ｘに電流を供給す
ることが可能になる。
【０１１２】これにより、第１の実施例に係る荷電粒子
ビーム装置の制御方法と同様に、基板上に到達する電子
ビームが意図していた位置に正確に到達し、位置合わせ
精度の向上が可能になる。従って、以上のような方法に
よる電子ビーム露光によって形成された半導体装置の信
頼度が向上する。
ビーム装置の制御方法と同様に、基板上に到達する電子
ビームが意図していた位置に正確に到達し、位置合わせ
精度の向上が可能になる。従って、以上のような方法に
よる電子ビーム露光によって形成された半導体装置の信
頼度が向上する。
【０１１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第１
の荷電粒子ビーム装置によれば、偏向手段と、熱補償手
段と、制御手段と、制御補助手段を具備している。
の荷電粒子ビーム装置によれば、偏向手段と、熱補償手
段と、制御手段と、制御補助手段を具備している。
【０１１４】なお、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置において、制御補助手段は、第１の検出手段と、第
２の検出手段と、演算手段とから成る。また、本発明に
係る第２の荷電粒子ビーム装置によれば、本発明に係る
第１の荷電粒子ビーム装置において、演算手段が演算量
に基づいて熱補償手段に供給する電流を演算する制御目
標量を算出している。
装置において、制御補助手段は、第１の検出手段と、第
２の検出手段と、演算手段とから成る。また、本発明に
係る第２の荷電粒子ビーム装置によれば、本発明に係る
第１の荷電粒子ビーム装置において、演算手段が演算量
に基づいて熱補償手段に供給する電流を演算する制御目
標量を算出している。
【０１１５】このため、偏向手段，熱補償手段の発熱の
際に生じる電流や電圧の変化により、時々刻々変動する
演算量の変化に対応して制御目標量を一定にするような
電流を供給することが可能になる。
際に生じる電流や電圧の変化により、時々刻々変動する
演算量の変化に対応して制御目標量を一定にするような
電流を供給することが可能になる。
【０１１６】これにより、偏向手段や熱補償手段に用い
られるコイルの発するジュール熱の変動を抑止して、荷
電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や収縮に
よって、荷電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止
でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が正確になる。
られるコイルの発するジュール熱の変動を抑止して、荷
電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や収縮に
よって、荷電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止
でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が正確になる。
【０１１７】なお、本発明に係る第２の荷電粒子ビーム
装置によれば、偏向手段と制御手段とが接続されていな
いので、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム装置に比し
て回路構成が幾分簡単になる。
装置によれば、偏向手段と制御手段とが接続されていな
いので、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム装置に比し
て回路構成が幾分簡単になる。
【０１１８】また、本発明に係る第１の荷電粒子ビーム
装置の制御方法によれば、偏向手段及び熱補償手段の発
熱状態を監視しながら、該偏向手段及び熱補償手段の発
熱状態を制御する補正電流又は制御目標量に基づいて該
熱補償手段の出力制御をしている。
装置の制御方法によれば、偏向手段及び熱補償手段の発
熱状態を監視しながら、該偏向手段及び熱補償手段の発
熱状態を制御する補正電流又は制御目標量に基づいて該
熱補償手段の出力制御をしている。
【０１１９】さらに、本発明に係る第１の荷電粒子ビー
ム装置の制御方法において、補正電流を含めた電流を熱
補償手段に随時供給している。このため、偏向手段，熱
補償手段の発熱の際に生じる電流や電圧の変化により、
時々刻々変動する演算量の変化に対応して補正電流だけ
電流を随時変化させることで制御目標量を一定にするよ
うな電流を供給することが可能になる。
ム装置の制御方法において、補正電流を含めた電流を熱
補償手段に随時供給している。このため、偏向手段，熱
補償手段の発熱の際に生じる電流や電圧の変化により、
時々刻々変動する演算量の変化に対応して補正電流だけ
電流を随時変化させることで制御目標量を一定にするよ
うな電流を供給することが可能になる。
【０１２０】また、本発明の第２の荷電粒子ビーム装置
の制御方法によれば、制御目標量に基づいて電流を制御
演算式により演算処理をし、電流を熱補償手段に随時供
給することを特徴としている。
の制御方法によれば、制御目標量に基づいて電流を制御
演算式により演算処理をし、電流を熱補償手段に随時供
給することを特徴としている。
【０１２１】このため、偏向手段，熱補償手段の発熱の
際に生じる電流や電圧の変化により、時々刻々変動する
演算量の変化に対応して制御目標量を一定にするような
電流を供給することが可能になる。
際に生じる電流や電圧の変化により、時々刻々変動する
演算量の変化に対応して制御目標量を一定にするような
電流を供給することが可能になる。
【０１２２】これにより、偏向手段や熱補償手段に用い
られるコイルの発するジュール熱の変動を抑止して、荷
電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や収縮に
よって、荷電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止
でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が正確になる。
られるコイルの発するジュール熱の変動を抑止して、荷
電粒子レンズの支持体などの熱変動による膨張や収縮に
よって、荷電粒子ビームの収束状態が変わることを抑止
でき、照射対象である半導体基板上に到達する荷電粒子
ビームの位置が正確になる。
【０１２３】従って、例えば当該装置が電子ビーム露光
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
装置の場合には、位置合わせ精度の向上が可能になるこ
とで、当該装置を用いて製造された半導体装置の信頼度
の向上に寄与するところ大である。
【図１】本発明に係る荷電粒子ビーム装置の原理図（そ
の１）である。
の１）である。
【図２】本発明に係る荷電粒子ビーム装置の原理図（そ
の２）である。
の２）である。
【図３】本発明に係る荷電粒子ビーム装置の制御方法を
説明するフローチャート（その１）である。
説明するフローチャート（その１）である。
【図４】本発明に係る荷電粒子ビーム装置の制御方法を
説明するフローチャート（その２）である。
説明するフローチャート（その２）である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビーム装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図６】本発明の各実施例に係る荷電粒子ビーム装置の
補足説明図である。
補足説明図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る荷電粒子ビーム装
置の制御方法を説明するフローチャートである。
置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施例に係る荷電粒子ビーム装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係る荷電粒子ビーム装
置の制御方法を説明するフローチャートである。
置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図10】従来例に係る荷電粒子ビーム装置の構成図であ
る。
る。
11…偏向手段、 12…熱補償手段、 13…制御手段、 14…制御補助手段、 SS…演算手段、 ΔＩC …補正電流、 ＩＶ＋ＩC ＶC …制御目標量。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 (72)発明者 山田 章夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 安田 洋 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームを偏向する偏向手段（1
1）と、 前記偏向手段（11）の発熱状態を補償する熱補償手段
（12）と、 前記熱補償手段（12）の発熱状態を制御する制御手段
（13）と、前記制御手段（13）の出力制御をする制御補
助手段（14）とを具備し、前記制御補助手段（14）が熱
補償手段（12）の発熱状態と偏向手段（11）の偏向状態
とに基づいて制御手段（13）に制御補助信号（SS）を出
力することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の荷電粒子ビーム装置にお
いて、前記制御手段（13）が制御補助信号（SS）となる
補正電流（ΔＩC ）又は、制御目標量（ＩＶ＋Ｉ
C ＶC ）に基づいて前記熱補償手段（12）に供給する電
流（ＩC ）の出力制御をすることを特徴とする荷電粒子
ビーム装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の荷電粒子ビーム装置にお
いて、 前記制御補助手段（14）は、前記偏向手段（11）に流れ
る電流（Ｉ）及び該偏向手段（11）に印加される電圧
（Ｖ）を随時検出して前記偏向手段（11）の演算量（Ｉ
Ｖ）を算出する第１の検出手段（14Ａ）と、 前記熱補償手段（12）に流れる電流（ＩC ）及び該熱補
償手段（12）に印加される電圧（ＶC ）を随時検出して
前記熱補償手段（12）の演算量（ＩC ＶC ）を算出する
第２の検出手段（14Ｂ）と、 前記初期設定制御量（Ｉ，Ｖ）と演算量（ＩＶ，ＩC Ｖ
C ）に基づいて熱補償手段（12）に供給する電流
（ＩC ）を補正する補正電流（ΔＩC ）を算出する演算
手段（14Ｃ）とから成ることを特徴とする荷電粒子ビー
ム装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の荷電粒子ビーム装置にお
いて、前記演算手段（14Ｃ）が演算量（ＩＶ，Ｉ
C ＶC ）に基づいて熱補償手段（12）に供給する電流
（ＩC ）を演算する制御目標量（ＩＶ＋ＩC ＶC ）を算
出することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項５】 荷電粒子ビームを偏向する偏向手段（1
1）の発熱状態を補償する熱補償手段（12）の制御をす
る方法であって、前記偏向手段（11）及び熱補償手段
（12）の発熱状態を監視しながら、該偏向手段（11）及
び熱補償手段（12）の発熱状態を制御する補正電流（Δ
ＩC ）又は制御目標量（ＩＶ＋ＩC ＶC ）に基づいて該
熱補償手段（12）の出力制御することを特徴とする荷電
粒子ビーム装置の制御方法。 - 【請求項６】請求項５記載の荷電粒子ビーム装置の制御
方法であって、 前記偏向手段（11）及び前記熱補償手段（12）に流れる
電流（Ｉ，ＩC ）や前記偏向手段（11）に印加される電
圧（Ｖ），熱補償手段（12）に印加される電圧（ＶC ）
を随時，検出処理をし、 前記検出処理に基づいて偏向手段（11）に係る演算量
（ＩＶ）及び前記熱補償手段（12）に係る演算量（ＩC
ＶC ）の随時，算出処理をし、 前記算出処理に基づいて補正電流（ΔＩC ）を含めた電
流（ＩC ′）を、次式〔１〕，すなわち、 ＩC ′＝ＩC ＋ΔＩC ＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔１〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、 前記補正電流（ΔＩC ）を含めた電流（ＩC ′）を熱補
償手段（12）に随時供給することを特徴とする荷電粒子
ビーム装置の制御方法。 - 【請求項７】請求項５記載の荷電粒子ビーム装置の制御
方法であって、前記偏向手段（11）及び前記熱補償手段
（12）に流れる電流（Ｉ，ＩC ）や前記偏向手段（11）
に印加される電圧（Ｖ），熱補償手段（12）に印加され
る電圧（ＶC ）を随時，検出処理をし、 前記検出処理に基づいて偏向手段（11）に係る演算量
（ＩＶ）及び前記熱補償手段（12）に係る演算量（ＩC
ＶC ）の随時，算出処理をし、 前記算出処理に基づいて熱補償手段（12）に流れる電流
（ＩC ）を決定する制御目標量（ＩＶ＋ＩC ＶC ）の演
算処理をし、 前記制御目標量（ＩＶ＋ＩC ＶC ）に基づいて電流（Ｉ
C ′）を次式〔２〕，すなわち、 ＩC ′＝［１／ＶC ］［Ａ−ＩＶ］……〔２〕 であって、Ａは当該荷電粒子ビーム装置の偏向系の任意
の熱平衡定数となる制御演算式により演算処理をし、前
記電流（ＩC ′）を熱補償手段（12）に随時供給するこ
とを特徴とする荷電粒子ビーム装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16314092A JP3174796B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 荷電粒子ビーム装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16314092A JP3174796B2 (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 荷電粒子ビーム装置及びその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065246A true JPH065246A (ja) | 1994-01-14 |
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