JPS58106746A - 電子レンズの軸合せ方法 - Google Patents
電子レンズの軸合せ方法Info
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- JPS58106746A JPS58106746A JP56204994A JP20499481A JPS58106746A JP S58106746 A JPS58106746 A JP S58106746A JP 56204994 A JP56204994 A JP 56204994A JP 20499481 A JP20499481 A JP 20499481A JP S58106746 A JPS58106746 A JP S58106746A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 29
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Classifications
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- 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
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
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- 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 or ion-optical arrangement
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- 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
- H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
- H01J2237/1501—Beam alignment means or procedures
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- Analytical Chemistry (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
α）発明の技術分野
本発明は電子顕微鏡等の電子線走査装置における電子レ
ンズの軸合せ方法に関するものである、（２）技術の背
景 近来、半導体製造の過稈において、パターン検査等を高
精度に行うために従来の光学顕微鏡に代って更に波長の
短い電子線を用いた電子顕微鏡が用いられるようになっ
てきている。
ンズの軸合せ方法に関するものである、（２）技術の背
景 近来、半導体製造の過稈において、パターン検査等を高
精度に行うために従来の光学顕微鏡に代って更に波長の
短い電子線を用いた電子顕微鏡が用いられるようになっ
てきている。
（３）従来技術と間四点
このような電子顕微鏡についてその構造を簡単に説明す
るとまず第１図に示すようにｔ子銃ｌより照射された電
子ビーム２は二段の電子レンズ３．４によし試料台す上
に設置されている試料６の面上に集束させて照射される
とともに、−組のアライメントコイ１ｖ７Ａ、７Ｂによ
って微細に軸合せをするようになっているう また電子レンズ４の下部には大まかな軸合せをする偏向
コイ／Ｌ’１２Ａ％１２Ｂ が設けられている。
るとまず第１図に示すようにｔ子銃ｌより照射された電
子ビーム２は二段の電子レンズ３．４によし試料台す上
に設置されている試料６の面上に集束させて照射される
とともに、−組のアライメントコイ１ｖ７Ａ、７Ｂによ
って微細に軸合せをするようになっているう また電子レンズ４の下部には大まかな軸合せをする偏向
コイ／Ｌ’１２Ａ％１２Ｂ が設けられている。
ところでこのような電子レンｉ８．４の軸中心上に電子
銃ｌより照射された電子線により結像される像の集魚Ａ
が形成されないと解像度のよい像が形成されない不都合
が生じる。このためには電子レンズ３．４の軸中心と電
子顕微鏡装置の中心軸８とを一致させるのが必要となる
。従来このような集魚Ａの垂直線上にある電子顕微鏡の
中心軸８と前述した電子レンズ３．４の軸中心とを合致
させる方法として、前記試料台５上に硫化亜鉛（ＺｎＳ
）のような螢光体粉末をシリコン（Ｓｉ）基板６上に設
置したのち電子銃１より電子ビームを電子レンズの強度
を変えながら照射する、そして該８１基板の試料上の螢
光体粉末より反射せる二次電子を例えばシンチレータホ
トマｐのような二次電子検出器９で検出し、得られた検
出信号を増巾器ｌＯを用いて増巾したのち、ブラウン管
ｌｌ上に映し出す、そしてブラウン管上に輝点となって
映し出さ＋ｌ−る螢光体粉末からの二次電子反射像の電
子レンズの強度を変えることで生ずる基準位置からの位
置ずれを肉眼で検知してから、この位置ずれを生じない
ように電子レンズを移動させる移動ねじを用いて電子レ
ンズを移動させることで電子レンズの軸中心と電子顕微
鏡装置の中心軸とを合致させるようにしていた、 しかし前述した従来の方法では電子レンズの中心軸と装
置の中心軸との軸合せに時間がかかり過ぎ、また精度よ
く軸合せができない欠点を牛じていた。
銃ｌより照射された電子線により結像される像の集魚Ａ
が形成されないと解像度のよい像が形成されない不都合
が生じる。このためには電子レンズ３．４の軸中心と電
子顕微鏡装置の中心軸８とを一致させるのが必要となる
。従来このような集魚Ａの垂直線上にある電子顕微鏡の
中心軸８と前述した電子レンズ３．４の軸中心とを合致
させる方法として、前記試料台５上に硫化亜鉛（ＺｎＳ
）のような螢光体粉末をシリコン（Ｓｉ）基板６上に設
置したのち電子銃１より電子ビームを電子レンズの強度
を変えながら照射する、そして該８１基板の試料上の螢
光体粉末より反射せる二次電子を例えばシンチレータホ
トマｐのような二次電子検出器９で検出し、得られた検
出信号を増巾器ｌＯを用いて増巾したのち、ブラウン管
ｌｌ上に映し出す、そしてブラウン管上に輝点となって
映し出さ＋ｌ−る螢光体粉末からの二次電子反射像の電
子レンズの強度を変えることで生ずる基準位置からの位
置ずれを肉眼で検知してから、この位置ずれを生じない
ように電子レンズを移動させる移動ねじを用いて電子レ
ンズを移動させることで電子レンズの軸中心と電子顕微
鏡装置の中心軸とを合致させるようにしていた、 しかし前述した従来の方法では電子レンズの中心軸と装
置の中心軸との軸合せに時間がかかり過ぎ、また精度よ
く軸合せができない欠点を牛じていた。
（４）発明の目的
本発明は上述した欠点を除去し、電子顕微鏡のような電
子線走査装置における電子レンズの軸中心と前記装置の
中心軸とを容易に精度良く合致させる電子レンズの軸合
せ方法の提供を目的とするものである、 （５）発明の構成 かかる目的を達成する友めの電子レンズの軸合せ方法は
、電子銃から照射され゛た電子線を複数段の電子レンズ
を用いて試料台上の試料面に集束および偏向させて前記
試料面上を走査させる電子線走査装置の電子レンズの軸
合せ方法において、Ｄｔｆ記試料台上に標準パターンを
形成した標準試料を設置し該標準パターン上に電子線を
走査して該パターンの所定位置の二次電子反射像をあら
かじめ検知したのち、前記電子レンズの励磁電流を変化
せしめて電子レンズの強度を変化させて再び該標準パタ
ーン上に電子線を走査して該パターンの所定位置の二次
電子反射像を検知し、この操作を複数回繰り返しながら
二次電子反射像の移動する回転中心位Ｍｔ−検知し該回
転中心が二次電子反射像の中心となるように電子レンズ
の軸を移動させることを特徴とするものである、 （６）発明の実施例 以下図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に説
明する。まず第２図に示すようにＳ１基板２１上にホト
リソグラフィ法等を用いてピッチｌが縦横５００μｍの
寸法で深さが約１μｍで、巾が約数μｍの凹所２２を形
成して標準パターンとなし該標準パターンを有する標準
試料を前述した第１図の試料設置台す上に設置する。そ
の後電子銃ｌより電子ビームを走査させながらこの走査
された電子ビームが標準パターンの凹所の角部に当って
反射する二次電子を前述した検出器９で検知し増巾器１
０で増巾してブラウン管ｌｌ上に映し出す。このように
してブラウン管上に映し出された二次電子反射像はもし
電子レンズの軸中心と電子、顕微鏡の中心軸とが合致し
ている場合は第８図に示すようになる。即ち図で×印８
１は電子レンズに印加される磁界強度をある所定の値に
して前記標準パターン上のマーク検出すべき位置座標上
を電子ビームで走査させた場合のブラウン管上に映し出
された二次電子反射像であり、図の黒丸印８２は前記電
子レンズに印加される磁界強度を変え、即ち電子レンズ
の強度を変えて照射した電子ビームを用いて前記標準パ
ターンのマーク検出すべき位置座標６査させた場合のブ
ラウン管上に映し出された二次電子反射像である。この
場合電子レンズの軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが一致
しているので標準パターンの中心部の位置より反射され
た二次電子反射像は移動することがないが、標準パター
ンの中心部よりはずれて周辺部のパターンの位置座標よ
り反射される二次電子反射像は矢印の方向に回転しなが
ら移動するようになっている。すなわち、標準パターン
の中心部の位置座標より反射された二次電子反射像を中
心としてその周囲のパターンの位置座標より反射された
二次電子反射像が回転して移動している。次いで電子レ
ンズの軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが合致していない
場合はブラウン管上に映し出された二次電子反射像は第
４図に示すようになる。即ち図で×印４１は電子レンズ
に印加される磁界強度をある所定の値にして、前記標準
パターン上のマークすべき位置座標上を電子ビームで走
査させた場合のブラウン管上に映し出された反射二次電
子像であり、図の黒丸印４２は前記電子レンズに印加さ
れる磁界強度を変え、即ち電子レンズの強度を変えて照
射した電子ビームを用いて前記標準パターンのマークす
べき位置座標上を走査させた場合のブラウン管上に映し
出される二次″成子反射像である。
子線走査装置における電子レンズの軸中心と前記装置の
中心軸とを容易に精度良く合致させる電子レンズの軸合
せ方法の提供を目的とするものである、 （５）発明の構成 かかる目的を達成する友めの電子レンズの軸合せ方法は
、電子銃から照射され゛た電子線を複数段の電子レンズ
を用いて試料台上の試料面に集束および偏向させて前記
試料面上を走査させる電子線走査装置の電子レンズの軸
合せ方法において、Ｄｔｆ記試料台上に標準パターンを
形成した標準試料を設置し該標準パターン上に電子線を
走査して該パターンの所定位置の二次電子反射像をあら
かじめ検知したのち、前記電子レンズの励磁電流を変化
せしめて電子レンズの強度を変化させて再び該標準パタ
ーン上に電子線を走査して該パターンの所定位置の二次
電子反射像を検知し、この操作を複数回繰り返しながら
二次電子反射像の移動する回転中心位Ｍｔ−検知し該回
転中心が二次電子反射像の中心となるように電子レンズ
の軸を移動させることを特徴とするものである、 （６）発明の実施例 以下図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に説
明する。まず第２図に示すようにＳ１基板２１上にホト
リソグラフィ法等を用いてピッチｌが縦横５００μｍの
寸法で深さが約１μｍで、巾が約数μｍの凹所２２を形
成して標準パターンとなし該標準パターンを有する標準
試料を前述した第１図の試料設置台す上に設置する。そ
の後電子銃ｌより電子ビームを走査させながらこの走査
された電子ビームが標準パターンの凹所の角部に当って
反射する二次電子を前述した検出器９で検知し増巾器１
０で増巾してブラウン管ｌｌ上に映し出す。このように
してブラウン管上に映し出された二次電子反射像はもし
電子レンズの軸中心と電子、顕微鏡の中心軸とが合致し
ている場合は第８図に示すようになる。即ち図で×印８
１は電子レンズに印加される磁界強度をある所定の値に
して前記標準パターン上のマーク検出すべき位置座標上
を電子ビームで走査させた場合のブラウン管上に映し出
された二次電子反射像であり、図の黒丸印８２は前記電
子レンズに印加される磁界強度を変え、即ち電子レンズ
の強度を変えて照射した電子ビームを用いて前記標準パ
ターンのマーク検出すべき位置座標６査させた場合のブ
ラウン管上に映し出された二次電子反射像である。この
場合電子レンズの軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが一致
しているので標準パターンの中心部の位置より反射され
た二次電子反射像は移動することがないが、標準パター
ンの中心部よりはずれて周辺部のパターンの位置座標よ
り反射される二次電子反射像は矢印の方向に回転しなが
ら移動するようになっている。すなわち、標準パターン
の中心部の位置座標より反射された二次電子反射像を中
心としてその周囲のパターンの位置座標より反射された
二次電子反射像が回転して移動している。次いで電子レ
ンズの軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが合致していない
場合はブラウン管上に映し出された二次電子反射像は第
４図に示すようになる。即ち図で×印４１は電子レンズ
に印加される磁界強度をある所定の値にして、前記標準
パターン上のマークすべき位置座標上を電子ビームで走
査させた場合のブラウン管上に映し出された反射二次電
子像であり、図の黒丸印４２は前記電子レンズに印加さ
れる磁界強度を変え、即ち電子レンズの強度を変えて照
射した電子ビームを用いて前記標準パターンのマークす
べき位置座標上を走査させた場合のブラウン管上に映し
出される二次″成子反射像である。
この場合電子レンズの軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが
一致していないので標準パターンの中心部の位置より反
射された二次電子反射像４３はブラウン管上の中心位置
よりはずれているが標準パターンの中心部よりはずれて
周辺部のパターンの位置座標より反射される反射二次電
子像は矢印の方向に回転しながら移動するようになって
いる。したがって二次電子反射像４８を回転の中心とし
てその周辺にト′＃準パターンの所定位置塵標力・らの
二次電子反射像が回転して移動している。したがってこ
の二次電子反射１女４８がブラウン管」二の中心部の所
定の位置゛になるように電子レンズのｔ４動ネジを調節
して電子レンズを移動させることで電子レンズの軸中心
と電子顕微鏡装置の中心軸とを合致させることができる
。つまり電子レンテ°に印加される磁界強度を変え、電
子レンズの強度を変えることで、標準パターンの中心位
置座標からの反射二次電子像の周囲に標準パターンの中
心位置の周辺座標から反射される反射二次電子像が回転
して移動するので、この回転中心となる反射二次電子像
を求めてそれがブラウン管上の所定の位置になるように
電子レンズの移動ネジで調節するとよい、このようにす
るには例えば電子レンズの強度を変えることで標準パタ
ーンの周辺部より反射される反射二次電子像の回転して
移動する距離を電子計算機を用いて計算して算出して、
該回転の中心部を検出し、この回転の中心となる二次電
子反射像をブラウン管上の所定の位置になるように前記
電子計算機と連動させて電子レンズの移動ネジを用いて
電子レンズの位置を移動させるとよい。
一致していないので標準パターンの中心部の位置より反
射された二次電子反射像４３はブラウン管上の中心位置
よりはずれているが標準パターンの中心部よりはずれて
周辺部のパターンの位置座標より反射される反射二次電
子像は矢印の方向に回転しながら移動するようになって
いる。したがって二次電子反射像４８を回転の中心とし
てその周辺にト′＃準パターンの所定位置塵標力・らの
二次電子反射像が回転して移動している。したがってこ
の二次電子反射１女４８がブラウン管」二の中心部の所
定の位置゛になるように電子レンズのｔ４動ネジを調節
して電子レンズを移動させることで電子レンズの軸中心
と電子顕微鏡装置の中心軸とを合致させることができる
。つまり電子レンテ°に印加される磁界強度を変え、電
子レンズの強度を変えることで、標準パターンの中心位
置座標からの反射二次電子像の周囲に標準パターンの中
心位置の周辺座標から反射される反射二次電子像が回転
して移動するので、この回転中心となる反射二次電子像
を求めてそれがブラウン管上の所定の位置になるように
電子レンズの移動ネジで調節するとよい、このようにす
るには例えば電子レンズの強度を変えることで標準パタ
ーンの周辺部より反射される反射二次電子像の回転して
移動する距離を電子計算機を用いて計算して算出して、
該回転の中心部を検出し、この回転の中心となる二次電
子反射像をブラウン管上の所定の位置になるように前記
電子計算機と連動させて電子レンズの移動ネジを用いて
電子レンズの位置を移動させるとよい。
このようにすれば電子ビームが走査される範囲の全域を
用いて電子レンズの軸合せが出来るので軸合せの積度が
向上する利点がある、 （７）発明の効果 以上述べたような本発明の方法によれば、電子レンズの
軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが精度良く合致するので
このような軸合せを行った電子レンズを用いた電子顕微
鏡により高解像度でパターンを精度良く検査できる利点
を生じる。また以上の実施例においては電子顕微鏡にお
ける電子レンズの軸合せ方法に例を用いて述べたがその
他電子ビーム露光装置等、電子ビーム走査装置に適用で
きることは勿論である。
用いて電子レンズの軸合せが出来るので軸合せの積度が
向上する利点がある、 （７）発明の効果 以上述べたような本発明の方法によれば、電子レンズの
軸中心と電子顕微鏡の中心軸とが精度良く合致するので
このような軸合せを行った電子レンズを用いた電子顕微
鏡により高解像度でパターンを精度良く検査できる利点
を生じる。また以上の実施例においては電子顕微鏡にお
ける電子レンズの軸合せ方法に例を用いて述べたがその
他電子ビーム露光装置等、電子ビーム走査装置に適用で
きることは勿論である。
第１図は電子顕微鏡の装置の概略図、第２図は本発明の
電子レンズの軸合せに用いた標準資料の平面図とその断
面図、第８図は本発明の方法によってブラウン管上に映
し出された二次電子反射像を示す図、第４図は装置と電
子レンズの軸中心とが合致しない場合の二次電子反射像
の同である。 図においてｌは電子銃、２は電子ビーム、３．４は電子
レンズ、５は試料台、６はｇＫ料、７Ａ、７Ｂはアフイ
メントコイル、８は中心軸、９は二次電子検出器、１０
は増巾器、１１はブラウン管、１２Ａ、１１Ｂは偏向コ
イμ、２１はＳｉ基板、２２は凹所、８１，３２．４１
％４２は二次電子反射像を示す。 第１ｍ 第２図 第３閃 、３１ 、／ ／ ｅ４−Ｘ ”Ｘ °＼１５．−ノ／ 第４図 １ １ １ ％ ” ・ ｌＩ− ＼ Ｘ、 ８″ ′″ ８ ＼ 、い１．□ ／。
電子レンズの軸合せに用いた標準資料の平面図とその断
面図、第８図は本発明の方法によってブラウン管上に映
し出された二次電子反射像を示す図、第４図は装置と電
子レンズの軸中心とが合致しない場合の二次電子反射像
の同である。 図においてｌは電子銃、２は電子ビーム、３．４は電子
レンズ、５は試料台、６はｇＫ料、７Ａ、７Ｂはアフイ
メントコイル、８は中心軸、９は二次電子検出器、１０
は増巾器、１１はブラウン管、１２Ａ、１１Ｂは偏向コ
イμ、２１はＳｉ基板、２２は凹所、８１，３２．４１
％４２は二次電子反射像を示す。 第１ｍ 第２図 第３閃 、３１ 、／ ／ ｅ４−Ｘ ”Ｘ °＼１５．−ノ／ 第４図 １ １ １ ％ ” ・ ｌＩ− ＼ Ｘ、 ８″ ′″ ８ ＼ 、い１．□ ／。
Claims (1)
- 電子銃から照射された電子線を複数段の電子レンズを用
いて試料台上の試料面に集束および偏向させて前記試料
面上を走査させる電子線走査装置の電子レンズの軸合せ
方法において、前記試料台上に標準パターンを形成した
標準試料を設置し該標準パターン上に電子線を走査して
該パターンの所定位置の二次電子反射像をあらかじめ検
知したのち、前記電子レンズの励磁電流を変化せしめて
電子レンズの強度を変化させて再び該標準パターン上に
電子線を走査して該パターンの所定位置の二次電子反射
像を検知し、この操作を複数回繰り返しながら二次電子
反射像の移動する回転中心位置を検知し該回転中心が二
次電子反射像の中心となるように電子レンズの軸を移動
さ、せることを特徴とする電子レンズの軸合せ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56204994A JPS58106746A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 電子レンズの軸合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56204994A JPS58106746A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 電子レンズの軸合せ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106746A true JPS58106746A (ja) | 1983-06-25 |
Family
ID=16499699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56204994A Pending JPS58106746A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 電子レンズの軸合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58106746A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167248A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JPH04368767A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Sharp Corp | 荷電粒子ビーム分析装置のビーム調整方法 |
| KR100474141B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2005-03-08 | 전자빔기술센터 주식회사 | 레이저를 이용한 부품의 구멍 정렬방법 및 이를 이용한 부품의 정렬 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54144180A (en) * | 1978-05-02 | 1979-11-10 | Fujitsu Ltd | Exposure method of electron beam |
| JPS55154050A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-01 | Nec Corp | Electron beam automatic alignment equipment |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP56204994A patent/JPS58106746A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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