JPH0652650B2 - Alignment method of charged beam - Google Patents

Alignment method of charged beam

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JPH0652650B2
JPH0652650B2 JP60137316A JP13731685A JPH0652650B2 JP H0652650 B2 JPH0652650 B2 JP H0652650B2 JP 60137316 A JP60137316 A JP 60137316A JP 13731685 A JP13731685 A JP 13731685A JP H0652650 B2 JPH0652650 B2 JP H0652650B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子ビーム描画装置等の荷電ビーム装置にお
ける荷電ビームの軸合わせ方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of aligning a charged beam in a charged beam apparatus such as an electron beam drawing apparatus.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近年、超LSI等の微細で且つ高密度のパターンを形成
する装置として、電子ビーム描画装置が用いられてい
る。電子ビーム描画装置の内で、特に可変寸法ビーム方
式のものは、高精度で且つ高スループットの描画が可能
である。このため、光で転写することが不可能な0.5
[μm]以下の設計ルールの超LSIパターンを、ウェ
ハ上に直接描画する装置として適している。
In recent years, an electron beam drawing apparatus has been used as an apparatus for forming a fine and high-density pattern of a VLSI or the like. Among the electron beam drawing apparatuses, particularly the variable size beam method is capable of drawing with high accuracy and high throughput. Therefore, it is impossible to transfer by light 0.5
It is suitable as an apparatus for directly drawing a VLSI pattern having a design rule of [μm] or less on a wafer.

第5図にこの種の従来装置の電子光学系の一例を示す。
図中1は電子銃、2は矩形アパーチャ(開口)2aを有
する第1の成形アパーチャマスク、3,4はマスク2を
照明するためのコンデンサレンズ、5は第2の成形アパ
ーチャマスク、6はマスク2のアパーチャ2aの像をマ
スク5の上に投影し合成されたアパーチャ像を作るため
の投影レンズ、7はマスク2のアパーチャ像とマスク5
のアパーチャ5aとの重なりを変化して合成されたアパ
ーチャ像の寸法を可変するための寸法可変用偏向器、8
は縮小レンズ、9は縮小された合成アパーチャ像を試料
面12上に投影するための対物レンズ、10は試料面1
2上のビーム位置を位置決めするための走査用偏向器、
11はレンズ9の開口角を定義するための対物アパーチ
ャマスクである。
FIG. 5 shows an example of an electron optical system of a conventional device of this type.
In the figure, 1 is an electron gun, 2 is a first shaping aperture mask having a rectangular aperture (aperture) 2a, 3 and 4 are condenser lenses for illuminating the mask 2, 5 is a second shaping aperture mask, and 6 is a mask. A projection lens for projecting the image of the aperture 2a of 2 onto the mask 5 to form a combined aperture image, 7 is the aperture image of the mask 2 and the mask 5
Of the variable size deflector for changing the size of the synthesized aperture image by changing the overlap with the aperture 5a of
Is a reduction lens, 9 is an objective lens for projecting the reduced synthetic aperture image onto the sample surface 12, and 10 is the sample surface 1.
A scanning deflector for positioning the beam position on the two,
Reference numeral 11 is an objective aperture mask for defining the aperture angle of the lens 9.

この構成の光学系では、光源である電子銃クロスオーバ
PがそれぞれP1,P2,P3,P4の位置に各々結像さ
れ、アパーチャ像と分離されている。ここで、クロスオ
ーバ像P2はコンデンサレンズ3若しくは4によって偏
向器7の偏向中心に正確に焦点合わせすることが必要で
ある。クロスオーバ像P2が偏向器7の偏向中心からず
れた場合、偏向器7の偏向に伴って対物アパーチャマス
ク11に対しビームが動径方向に移動し、描画パターン
のドーズ誤差を生じる。ところが、いかに精密にコンデ
ンサレンズ3,4の焦点合わせを行っても、対物アパー
チャマスク11に対する上述のビーム移動が発生する場
合があり、その原因が投影レンズ6に対するビームの軸
ずれにあることが判明した。
In the optical system having this configuration, the electron gun crossover P, which is the light source, is imaged at the positions P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 , respectively, and separated from the aperture image. Here, the crossover image P 2 needs to be accurately focused on the deflection center of the deflector 7 by the condenser lens 3 or 4. When the crossover image P 2 deviates from the deflection center of the deflector 7, the beam moves in the radial direction with respect to the objective aperture mask 11 in accordance with the deflection of the deflector 7, and a dose error of the drawing pattern occurs. However, no matter how precisely the condenser lenses 3 and 4 are focused, the above-mentioned beam movement with respect to the objective aperture mask 11 may occur, and it is clear that the cause is the axis shift of the beam with respect to the projection lens 6. did.

第6図は上記のビーム移動のメカニズムを説明するため
の模式図である。偏向器7の偏向によりビームが振られ
る範囲がレンズ6の光軸aを中心として光路b,cで挟
まれる領域の時、偏向器7の偏向中心にあるクロスオー
バ像P2は点Aに結像される。この時、偏向器7による
偏向に対し点Aは移動せずドーズ誤差は発生しない。こ
れに対し、偏向器7の偏向によりビームが振られる範囲
が光路dを中心として光路e,fで挟まれる領域の時、
光路e,d,fが光軸から大きくずれるので、投影レン
ズ6の球面収差のため、ビームはE,D及びFに移動し
てしまう。この移動は、前記縮小レンズ8により拡大さ
れて対物アパーチャマスク11に投影され、ドーズ誤差
の原因となる。また、この移動量は、光軸からのずれの
3乗に比例して増加する。従って、偏向の中心光路をレ
ンズ6の光軸に合わせることが必要である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the mechanism of the above beam movement. When the range in which the beam is deflected by the deflection of the deflector 7 is the region sandwiched by the optical paths b and c about the optical axis a of the lens 6, the crossover image P 2 at the deflection center of the deflector 7 is formed at the point A. To be imaged. At this time, the point A does not move with respect to the deflection by the deflector 7, and a dose error does not occur. On the other hand, when the range in which the beam is deflected by the deflection of the deflector 7 is the area sandwiched between the optical paths e and f with the optical path d as the center,
Since the optical paths e, d, and f are largely deviated from the optical axis, the beam moves to E, D, and F due to the spherical aberration of the projection lens 6. This movement is magnified by the reduction lens 8 and projected on the objective aperture mask 11 to cause a dose error. The amount of movement increases in proportion to the cube of the deviation from the optical axis. Therefore, it is necessary to align the center optical path of the deflection with the optical axis of the lens 6.

従来、このような軸合わせは、ビーム径より小さな円形
アパーチャを有する制限アパーチャマスクを、アパーチ
ャ中心がレンズの軸と一致するようにレンズ内又は近傍
に配置し、アパーチャを通過するビーム電流が最大とな
るよう軸合わせ用コイルを調整して行っていた。
Conventionally, such axial alignment is performed by arranging a limiting aperture mask having a circular aperture smaller than the beam diameter in or near the lens so that the center of the aperture coincides with the axis of the lens to maximize the beam current passing through the aperture. The coil for axis alignment was adjusted so that

しかしながら、投影レンズ内若しくはその近傍に制限ア
パーチャマスクを置いた場合、第7図から明らかなよう
に、ビーム寸法を変化させる偏向器7の偏向に伴い、ビ
ーム17の光路はレンズ6の光軸に対し垂直方向に移動
する。このため、制限アパーチャマスク15によってカ
ットされるビームの量がビーム寸法に依存して変化し、
ビーム電流変動の原因となる。なお、第7図中16は軸
合わせ用コイルを示している。また、第5図のような光
学構成において、投影レンズ6の近傍に制限アパーチャ
マスクを置くことは、制限アパーチャマスクの半影が試
料面12での成形ビーム像に生じ、その電流密度の一様
性を損う原因となるので望ましくない。
However, when a limiting aperture mask is placed in or near the projection lens, as is clear from FIG. 7, the optical path of the beam 17 is aligned with the optical axis of the lens 6 as the deflector 7 deflects the beam size. On the other hand, move vertically. Therefore, the amount of the beam cut by the limiting aperture mask 15 changes depending on the beam size,
It causes the fluctuation of the beam current. In addition, 16 in FIG. 7 has shown the coil for axis alignment. Further, in the optical configuration as shown in FIG. 5, when the limiting aperture mask is placed near the projection lens 6, a penumbra of the limiting aperture mask is generated in the shaped beam image on the sample surface 12, and the current density is uniform. It is not desirable because it may damage the sex.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、ビーム電流の変動を招くことなく、且
つビーム電流密度の一様性を損うことなく、荷電ビーム
の軸合わせを正確に行い得る荷電ビームの軸合わせ方法
を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to align a charged beam without causing fluctuations in the beam current and without impairing the uniformity of the beam current density. An object of the present invention is to provide a charged beam axis alignment method that can be accurately performed.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明の骨子は、ビーム径よりアパーチャ径の大きな軸
合わせ用アパーチャマスクを用い、このアパーチャマス
クのアパーチャのエッジ位置を検出してビームの軸合わ
せを行うことにある。
The gist of the present invention is to use an axis-aligning aperture mask having an aperture diameter larger than the beam diameter, and detect the edge position of the aperture of this aperture mask to align the beam axis.

即ち本発明は、荷電ビーム装置における荷電ビームの軸
合わせ方法において、荷電ビームを軸合わせしようとす
る軸にそのアパーチャ中心を一致して配置され、且つア
パーチャ径がその位置でのビームの直径より大きく形成
された軸合わせ用アパーチャマスクと、このアパーチャ
マスクよりもビーム放射源側に配置され、ビームを上記
アパーチャマスクのアパーチャ中心に偏向する軸合わせ
用偏向器とを用い、上記偏向器によりビームを上記パア
ーチャマスク上で走査しながら、該マスクから反射した
ビーム、マスクを通過したビーム或いはマスクへ流入す
るビームの強度若しくは量を連続的に検出してアパーチ
ャのエッジ位置を測定し、この測定されたエッジ位置か
らアパーチャ中心位置を求め、前記偏向器により前記ビ
ームの軸を上記求められたアパーチャ中心位置に一致さ
せるようにした方法である。
That is, according to the present invention, in the method of aligning a charged beam in a charged beam apparatus, the aperture center is arranged so as to match the axis on which the charged beam is to be aligned, and the aperture diameter is larger than the diameter of the beam at that position. Using the formed aperture alignment mask and the alignment deflector that is arranged closer to the beam radiation source side than the aperture mask and that deflects the beam to the aperture center of the aperture mask, the beam is deflected by the deflector. While scanning on the aperture mask, the intensity or amount of the beam reflected from the mask, the beam passing through the mask, or the beam flowing into the mask is continuously detected to measure the edge position of the aperture. The aperture center position is obtained from the edge position, and the beam axis is obtained by the deflector. It was a method to match the aperture center position.

特に、ビームの軸をアパーチャ中心に一致させる際に、
偏向器によりビームをX方向に走査してアパーチャのX
方向の2つのエッジ位置を検出したのち、偏向器により
ビームの軸をX方向の各エッジの中心位置に設定し、次
いで偏向器によりビームをY方向に走査してアパーチャ
のY方向の2つのエッジ位置を検出したのち、偏向器に
よりビームの軸をY方向の各エッジの中心位置に設定
し、且つこの時のビーム軸とアパーチャ中心位置とのず
れが許容範囲外の場合には上記操作を繰返すことを特徴
とする。
Especially when aligning the beam axis with the aperture center,
The beam is scanned in the X direction by the deflector to scan the X of the aperture.
After detecting the two edge positions in the X-direction, the deflector sets the axis of the beam to the center position of each edge in the X-direction, and then the deflector scans the beam in the Y-direction to detect the two edges in the Y-direction of the aperture. After detecting the position, the beam axis is set to the center position of each edge in the Y direction by the deflector, and when the deviation between the beam axis and the aperture center position at this time is outside the allowable range, the above operation is repeated. It is characterized by

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、制限アパーチャ等によりビームの一部
をカットすることがないので、ビーム電流変動や成形ビ
ームの電流密度分布の一様性低下を招くことなく、正確
にビームの軸合わせを行うことができる。さらに、軸合
わせ後のビームは、制限アパーチャからの散乱がないの
で、散乱電子のチャージアップを生じないため、ビーム
の安定性が向上すると云う効果が得られる。
According to the present invention, since a part of the beam is not cut by the limiting aperture or the like, accurate beam axis alignment is performed without causing beam current fluctuations and reduction in uniformity of the current density distribution of the shaped beam. be able to. Furthermore, since the beam after axis alignment does not scatter from the limiting aperture, charge-up of scattered electrons does not occur, so that the effect of improving the beam stability can be obtained.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム描
画装置を示す概略構成図である。なお、第5図と同一部
分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
電子銃1から対物アパーチャ11までの構成は第5図の
装置と同様であり、この装置がこれと異なる点は、軸合
わせ用アパーチャマスク21,軸合わせ用偏向コイル2
2,反射電子検出器23及びこれらを駆動する制御電源
20を設けたことにある。即ち、前記投影レンズ6の主
面には、この位置でのビーム径より大径のアパーチャ2
1aを有する軸合わせ用アパーチャマスク21が配置さ
れている。このマスク21のアパーチャ中心はレンズ6
の中心(光軸)に一致するよう配置されている。成形ア
パーチャマスク2と偏向器7との間には、軸合わせ用ア
パーチャマスク21のアパーチャ中心にビームを偏向す
るための軸合わせ用偏向コイル22が配置されている。
また、軸合わせ用アパーチャマスク21と偏向器7との
間には、アパーチャマスク21からの反射電子を検出す
る反射電子検出器23が配置されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam drawing apparatus used in a method of an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The configuration from the electron gun 1 to the objective aperture 11 is the same as that of the apparatus shown in FIG. 5, and the points that this apparatus is different are the aperture mask 21 for axis alignment, the deflection coil 2 for axis alignment.
2, the backscattered electron detector 23 and the control power supply 20 for driving them are provided. That is, the main surface of the projection lens 6 has an aperture 2 having a diameter larger than the beam diameter at this position.
An axis alignment aperture mask 21 having 1a is arranged. The center of the aperture of this mask 21 is the lens 6
It is arranged so as to coincide with the center (optical axis) of. Between the shaping aperture mask 2 and the deflector 7, an axis-aligning deflection coil 22 for deflecting the beam at the center of the aperture of the axis-aligning aperture mask 21 is arranged.
A backscattered electron detector 23 that detects backscattered electrons from the aperture mask 21 is disposed between the axis alignment aperture mask 21 and the deflector 7.

次に、上記装置に用いた軸合わせ方法について説明す
る。
Next, the axis alignment method used in the above apparatus will be described.

まず、寸法可変用偏向器7に供給されている偏向信号を
ゼロにして、ビームが偏向器7により偏向を受けないよ
うにする。次いで、第2図に示す如く軸合わせ用偏向コ
イル22のXコイルの走査に同期して軸合わせ用アパー
チャマスク21からの反射電子信号を電子検出器23に
より検出する。
First, the deflection signal supplied to the size varying deflector 7 is set to zero so that the beam is not deflected by the deflector 7. Then, as shown in FIG. 2, the electron detector 23 detects the reflected electron signal from the axis alignment aperture mask 21 in synchronization with the scanning of the X coil of the axis alignment deflection coil 22.

ここで、第3図(a)に示す如く軸合わせ用アパーチャ
マスク21のアパーチャ21aを横切るようにビームを
X方向に走査したとき得られる検出信号は、同図(b)
に示す如くなる。I0はビームが完全にアパーチャマス
ク21でストップされたときの反射電子信号である。ス
レッショルドレベルを例えばI0/2に設定して、I=
0/2に対応する偏向座標を、各々XB,XCとする。
B,XCは軸合わせ用アパーチャマスク21のアパーチ
ャ21aのエッジB,Cに対応する。XB,XCの中点X
Dを求め、XコイルによりビームをXD、つまり上記各エ
ッジB,Cの中点Dに設定する。
Here, as shown in FIG. 3A, the detection signal obtained when the beam is scanned in the X direction so as to traverse the aperture 21a of the aperture mask 21 for axis alignment is shown in FIG.
As shown in. I 0 is a backscattered electron signal when the beam is completely stopped by the aperture mask 21. Set the threshold level, for example, in I 0/2, I =
The deflection coordinates corresponding to I 0/2, each X B, and X C.
X B and X C correspond to the edges B and C of the aperture 21a of the aperture mask 21 for axis alignment. X B , X C midpoint X
D is obtained, and the beam is set to X D by the X coil, that is, the midpoint D of each of the edges B and C.

次いで、同様にして偏向コイル22のYコイルを走査
し、第3図(c)に示す如くエッジ座標YE,YFを検出
してコイルを中点座標YGに設定する。ここで、YE,Y
Fはアパーチャ21aのエッジE,Gに対応し、YGはエ
ッジE,Fの中点Gの位置に対応する。続いて、再びX
コイルを走査して、第3図(d)に示す如くアパーチャ
21aのエッジ座標XJ(エッジJに対応),XK(エッ
ジKに対応)及びこれらの中点座標XM(エッジJ,K
の中点Mに対応)を求め、ビームをXMの値に設定す
る。このような操作を数回繰返すことで、電子ビームを
軸合わせ用アパーチャマスク21のアパーチャ中心に精
度良く軸合わせすることが可能となる。通常は、第4図
に示すフローチャートの操作を行うことで十分であり、
このような方法で例えば直径600[μm]のアパーチ
ャに5[μm]の精度で軸合わせを行うことができた。
Then, similarly, the Y coil of the deflection coil 22 is scanned, edge coordinates Y E and Y F are detected as shown in FIG. 3C, and the coil is set to the center point coordinate Y G. Where Y E , Y
F corresponds to the edges E and G of the aperture 21a, and Y G corresponds to the position of the midpoint G of the edges E and F. Then X again
By scanning the coil, the edge coordinates X J (corresponding to the edge J), X K (corresponding to the edge K) and the midpoint coordinates X M (edges J and K) of the aperture 21a are scanned as shown in FIG. 3 (d).
(Corresponding to the middle point M) and set the beam to the value of X M. By repeating such an operation several times, it becomes possible to accurately align the electron beam with the aperture center of the aperture mask 21 for alignment. It is usually sufficient to perform the operation of the flowchart shown in FIG.
With such a method, it was possible to perform axis alignment with an accuracy of 5 [μm] on an aperture having a diameter of 600 [μm].

なお、第3図中Aは寸法可変用偏向器7及び軸合わせ用
偏向コイル22の各偏向信号をゼロとしたときのビーム
位置、aはアパーチャマスク21上でのビームの大きさ
を示している。
In FIG. 3, A indicates the beam position when the deflection signals of the variable size deflector 7 and the axis alignment deflection coil 22 are set to zero, and a indicates the size of the beam on the aperture mask 21. .

このように本実施例方法によれば、軸合わせ用アパーチ
ャマスク21,軸合わせ用偏向コイル22及び反射電子
検出器23等を用い、アパーチャマスク21のアパーチ
ャ21aのエッジ位置を検出してその中点座標を測定す
ることにより、電子ビームをアパーチャ中心に高精度に
軸合わせすることができる。そしてこの場合、制限アパ
ーチャマスクを用いた場合と異なり、ビームの一部がア
パーチャマスクでカットされる等の不都合もなく、ビー
ム電流の変動やビーム電流密度の一様性低下を未然に防
止することができる。また、散乱電子のチャージアップ
を生じないため、ビームの安定性の向上をはかり得る等
の利点がある。
As described above, according to the method of this embodiment, the edge position of the aperture 21a of the aperture mask 21 is detected by using the axis alignment aperture mask 21, the axis alignment deflection coil 22, the backscattered electron detector 23, etc. By measuring the coordinates, the electron beam can be accurately aligned with the center of the aperture. In this case, unlike the case where the limited aperture mask is used, there is no inconvenience that a part of the beam is cut by the aperture mask and the fluctuation of the beam current and the deterioration of the uniformity of the beam current density are prevented in advance. You can Further, since the scattered electrons are not charged up, there is an advantage that the stability of the beam can be improved.

なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、前記軸合わせ用アパーチャマスクのア
パーチャエッジ検出のために、反射電子を検出する代わ
りに、アパーチャマスクに流入したビームを検出するよ
うにしてもよい。さらに、アパーチャマスクを通過した
ビームを検出し、その反射電子若しくはビーム電流信号
を用いることも可能である。但しこの場合、検出信号の
特性は前記第3図の符号を逆にしたものとなる。また、
電子ビーム描画装置の構成は前記第1図に何等限定され
るものではなく、軸合わせを必要とする各種の電子ビー
ム装置に本発明を適用することができる。さらに、電子
ビームに限らず、イオンビームの軸合わせに適用するこ
とも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the method of the embodiment described above. For example, in order to detect the aperture edge of the aperture mask for alignment, the beam that has flowed into the aperture mask may be detected instead of detecting the reflected electrons. Furthermore, it is also possible to detect the beam that has passed through the aperture mask and use the reflected electron or beam current signal thereof. However, in this case, the characteristics of the detection signal are the opposite of those in FIG. Also,
The configuration of the electron beam drawing apparatus is not limited to that shown in FIG. 1, and the present invention can be applied to various electron beam apparatuses that require axial alignment. Further, the invention is not limited to the electron beam, but can be applied to the axis alignment of the ion beam. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム描
画装置を示す概略構成図、第2図及び第3図はそれぞれ
アパーチャエッジを検出してアパーチャ中心を求める手
法を説明するための模式図、第4図は軸合わせ手順を説
明するためのフローチャート、第5図は従来装置を示す
概略構成図、第6図は投影レンズの軸合わせを説明する
ための模式図、第7図は制限アパーチャを用いた従来の
軸合わせ方法を説明するための模式図である。 1…電子銃、2,5…成形アパーチャマスク、3,4…
コンデンサレンズ、6…投影レンズ、7…寸法可変用偏
向器、8…縮小レンズ、9…対物レンズ、10…走査用
偏向器、11…対物アパーチャマスク、12…試料面、
20…制御電源、21…軸合わせ用アパーチャマスク、
21a…アパーチャ、22…軸合わせ用偏向コイル、2
3…反射電子検出器。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam drawing apparatus used in an embodiment method of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams for explaining a method of detecting an aperture edge to obtain an aperture center. 4 and 5 are flowcharts for explaining the axial alignment procedure, FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional device, FIG. 6 is a schematic diagram for explaining axial alignment of the projection lens, and FIG. 7 is a restriction. It is a schematic diagram for demonstrating the conventional axial alignment method using an aperture. 1 ... Electron gun, 2, 5 ... Molding aperture mask, 3, 4 ...
Condenser lens, 6 ... Projection lens, 7 ... Dimension variable deflector, 8 ... Reduction lens, 9 ... Objective lens, 10 ... Scan deflector, 11 ... Objective aperture mask, 12 ... Sample surface,
20 ... Control power source, 21 ... Axis alignment aperture mask,
21a ... Aperture, 22 ... Deflection coil for axis alignment, 2
3 ... Backscattered electron detector.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷電ビーム放射源から放射された荷電ビー
ムを集束制御して試料上に照射する荷電ビーム装置にお
ける荷電ビームの軸合わせ方法において、 荷電ビームを軸合わせしようとする軸にそのアパーチャ
中心を一致して配置され、且つアパーチャ径がその位置
でのビームの直径より大きく形成された軸合わせ用アパ
ーチャマスクと、このアパーチャマスクよりも前記ビー
ム放射源側に配置され、ビームを上記アパーチャマスク
のアパーチャ中心に偏向する軸合わせ用偏向器とを用
い、 上記偏向器によりビームを上記アパーチャマスク上で走
査しながら、該マスクから反射したビーム,マスクを通
過したビーム或いはマスクへ流入するビームの強度若し
くは量を連続的に検出してアパーチャのエッジ位置を連
続して測定し、この測定されたエッジ位置からアパーチ
ャ中心位置を求め、前記偏向器により前記ビームの軸を
上記求められたアパーチャ中心位置に一致させる方法で
あり、 前記ビームの軸を前記アパーチャ中心に一致させる際
に、前記偏向器により前記ビームをX方向に走査して前
記アパーチャのX方向の2つのエッジ位置を検出したの
ち、前記偏向器によりビームの軸を上記X方向の各エッ
ジの中心位置に設定し、次いで前記偏向器により前記ビ
ームをY方向に走査して前記アパーチャのY方向の2つ
のエッジ位置を検出したのち、前記偏向器によりビーム
の軸を上記Y方向の各エッジの中心位置に設定し、且つ
この時のビーム軸とアパーチャ中心位置とのずれが許容
範囲外の場合には上記操作を繰返すことを特徴とする荷
電ビームの軸合わせ方法。
1. A method for aligning a charged beam emitted from a charged beam radiation source in a charged beam apparatus for focusing and irradiating the charged beam onto a sample, wherein an aperture center is aligned with an axis to be aligned. And an aperture mask for alignment with an aperture diameter larger than the diameter of the beam at that position, and a beam radiation source side that is closer to the aperture mask than the aperture mask. Using an axis-aligning deflector that deflects to the center of the aperture, while scanning the beam on the aperture mask by the deflector, the intensity of the beam reflected from the mask, the beam passing through the mask, or the beam flowing into the mask, or The edge position of the aperture is continuously measured by continuously detecting the Is a method of determining the aperture center position from the edge position, and causing the deflector to match the axis of the beam with the determined aperture center position, wherein the deflector is used when the beam axis is aligned with the aperture center. The beam is scanned in the X direction by means of the above to detect the two edge positions in the X direction of the aperture, and then the axis of the beam is set by the deflector to the center position of each edge in the X direction. The beam is scanned in the Y direction by means of to detect the two edge positions of the aperture in the Y direction, and then the axis of the beam is set by the deflector to the center position of each edge in the Y direction. A method of axially aligning a charged beam, wherein the above operation is repeated when the deviation between the beam axis and the center position of the aperture is out of the allowable range.
【請求項2】前記軸合わせ用アパーチャマスクのアパー
チャを、円形に形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の荷電ビームの軸合わせ方法。
2. The method of axial alignment of a charged beam according to claim 1, wherein the aperture of the aperture alignment mask is formed in a circular shape.
【請求項3】前記荷電ビーム装置は、2枚のビーム成形
用アパーチャマスク及びこれらのアパーチャマスク間に
ビーム寸法可変用偏向器を備えた可変寸法方式の荷電ビ
ーム描画装置であり、前記軸合わせ用偏向器を上記ビー
ム寸法可変用偏向器と試料側のビーム成形用アパーチャ
マスクとの間に配置したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の荷電ビームの軸合わせ方法。
3. The charged beam apparatus is a variable dimension type charged beam drawing apparatus comprising two beam shaping aperture masks and a beam dimension varying deflector between the aperture masks, and the axis aligning apparatus is for aligning the axes. The method for aligning a charged beam according to claim 1, wherein a deflector is arranged between the beam size varying deflector and the beam shaping aperture mask on the sample side.
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