JPS585954A - 動的焦点補正装置 - Google Patents

動的焦点補正装置

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JPS585954A
JPS585954A JP10328681A JP10328681A JPS585954A JP S585954 A JPS585954 A JP S585954A JP 10328681 A JP10328681 A JP 10328681A JP 10328681 A JP10328681 A JP 10328681A JP S585954 A JPS585954 A JP S585954A
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JP
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signal
deflection
dynamic focus
lens
auxiliary lens
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JP10328681A
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JPS6338827B2 (ja
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Katsuhiro Kuroda
勝広 黒田
Masaru Miyazaki
勝 宮崎
Taido Uno
宇野 泰道
Yoshinobu Takeuchi
竹内 良亘
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS585954A publication Critical patent/JPS585954A/ja
Publication of JPS6338827B2 publication Critical patent/JPS6338827B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/21Means for adjusting the focus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Electron Beam Exposure (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】 本発明は、荷電粒子応用装置における動的焦点補正装置
に関する。
一般に、走査型の荷電粒子線応用装置(CRT。
8EM、電子線描画装置等)において、荷電粒子線を偏
向させると偏向位置に応じた焦点ずれが生じる。
一般に焦点ずれが生じた場合、結像用レンズの焦点距離
を変化させて行っている。しかし、この場合−荷電粒子
線を高速で偏向させると静電型のレンズでは問題になら
ないが、磁界型レンズでは一般に磁路に導電性磁性体を
用いている丸め時間遅れが生じ問題となる。このため、
磁界型レンズでは補助レンズ(コイル)を用いて、これ
に対処している。この構成を示し九のが第1図である。
結像用レンズ3により荷電粒子線2は結像面5に結像さ
れている。この結像用レンズ3の焦点距離を変化させる
ために、補助レンズ4が結像用レンズ3の内部に配置さ
れている。
は、荷電粒子光学軸1と直交する面(試料面)上に、こ
の交点を原点として直交軸を描き、一方を水平偏向(X
偏向)、他方を垂直偏向(y偏向)としたとき、この水
平、垂直圓向量をx、yとすると、偏向座標点(x、y
)に対して JZza(x”+y”)    =(1)で与えられる
ことが知られている。この式は、収差論から導かれる。
すなわち、湾曲収差係数をK F (=” :実数部の
み存在)とし、偏向点をC(コX+17:複累表示)と
すると、焦点ずれ量ノ2は、ΔZ−にνCCで表わされ
、(1)式のように表現できる。したがって、(1)式
に従つ九童だけ焦点補正を行なえばよい、ただし、(1
)式で表現できるのは電子光学系が理想系の場合のみで
ある。
一般に、電子光学系は、製作誤差や荷電粒子縁〇軸ずれ
等により、理想系からずれていると考えるべきである。
したがって、この場合に、(1)式に従った焦点補正を
行なったのでは補正式りが大きく。
用をなさない。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、一
般の荷電粒子光学系に即した動的焦点の補正が可能な装
置を提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明では、荷電粒子源よ
り放出される荷電粒子線を試料面上に結像するレンズの
内部若しくはその近傍に油動レンズを配設し、かつ荷電
粒子光学軸と直交する上記試料面上に、この交点を原点
とする直交軸を描き、に、上記補助レンズを上iC偏向
器による水平−向と垂直偏向の大きさに応じて動作せし
めて、上記試料面上に常に上記荷電粒子線を結像する如
く構成したものであり、さらに詳細に述べれば、上記補
助レンズを、上記偏向器に供給される水平偏向信号およ
び垂直偏向信号のそれぞれの自乗に比例し良信号と、上
記水平偏向信号および上記垂直偏向信号のそれぞれに比
例し良信号とを少なくとも含む信号を以て動作せしめる
如く構成したものである。
以下、本発明を実施例を参照して詳述する。
最初に、本発明における基本的原理について説明する6
本発明者らは、以下に示すように上記目的を達成し得る
必要最小限の補正式を導出した。
簡単のため、電子光学系の理想系からのずれを電子線の
軸ずれの観点から考える。電子線の軸ずれ量は通常平行
すれと傾きのずれに分けることができるが、いま平行す
れとしてg(=δ苓+ゑδy)傾きのずれを1(=βに
−1−4βy)とする。このとき焦点ずれΔ2は、理論
的に複素表示して次式%式% ここで、C:偏向点(=X+i)’) KL二コマ収差係数 にr:軸外湾曲収差係数 (収差の分類は、E−Qoto and ’l”、 s
oma BOPTIK、 4旦(1977)255を参
照)(2)式を(1)式のように表現しなおすとΔZ=
a (x” +y町+bx+cy    ・−・・・−
川(3)で表わされる。(3)式は簡単のため電子線の
軸ずれより導いたが、レンズ、偏向器の理想状態からの
ずれに対しても同様に導出できる。もちろんこれらにお
いてはすべてずれ量が量的にわずかな場合のみであり、
(2)式で実用上何ら問題はない、しかし、このずれ量
が大きくなったときゃ、偏向量が光学部品のサイズ(レ
ンズのポールピースの内径や偏向器の内径等)に近くな
ってくると高次収差による影響が生じt ” @ Y”
の係数が異なっ九り、xy項や高次項が(2)式に付加
されてくる。
このように、(2)式を用いて動的焦点の補正を行えば
、前述し九従来の補正即ち理想系で固有の焦点補正だけ
でなく、荷電粒子線の軸ずれ等にょって生起する動的焦
点の補正も可能となり、従来のような補正残りの問題が
解消される。
第2図に、この(乃式で動的焦点補正を行なう具体的構
成の一例を示す。図に示すように、荷電粒子源7より出
た荷電粒子線2を偏向器6により所望の、偏向点(x、
y)に偏向させるための偏向信号発生器8が設けられて
いる。もちろんこの場合、偏向器6と偏向信号発生器8
0間には増幅器等(図示省略)があることは言うまでも
ない。この発生器8により発生された偏向信号x、yは
それぞれ二乗回路9.9′によりzR,ylの信号とな
り、さらに加算器10によりx” +y”の信号がつく
られる。これらと%  xlYの信号と、レジスタII
Kあらかじめ求めておかれた係数aI b。
Cとにより、乗算器12.12’ 、12’および加算
器13を介して(2)式相当の信号がつくられる。
この信号を補助レンズ4′に与えれば任意偏向点(X、
Y)での動的焦点の補正が可能となる。すなわちこの(
2)式相当の信号により補助レンズ4′で発生させられ
た磁場と結像用レンズ3の磁場とで焦点距離を偏向点に
応じて変化させ、常に釉像面5上に荷電粒子は結像され
ることになる。なお、加算器13と補助レンズ4′の間
に増幅器等(図示省略)が存在することは言うまでもな
い。
−内器6は、図示のように結像用レンズ3の内部に限ら
ず、レンズ3の結像面5側にあっても、またその反対側
にあってもよいことは言うまでもない、また、補助レン
ズ4′は、図示のようにがならずしも結像用レンズ3の
内部に必要なものではなく、結像用レンズ3の磁場と補
助レンズ4の磁場が重なる関係にあればよい、なお、補
助レンズ4は−:固に限るものではないが、多数ある場
合、たとえば補助レンズを動作させ九ときに荷電粒子線
は回転するが、この回転を補正するためにさらに他の補
助レンズを配置するような場合には、少なくとも1個は
結像レンズ3の内部に必要である。
また、補助レンズ4′の近傍のレンズ磁路を非導電性で
構成してもよい。また一方、結像用レンズ3は一つに限
るものではなく、たとえば二りのレンズの磁場を逆符号
にして一つの結嶽用レンズを構成したものでもよい。な
お、本発明では、図示のような磁界型レンズに限るもの
ではなく、静電型であっても同様に適用可能であること
はいうまでもない。また、上記レジスタ11にあらかじ
め記憶される係数a、b、cは、前もって測定された1
的焦点の大きさにより求められたものである。
さらにまた、これらの補正用の回路はマイクロコンピュ
ータやその他の汎用計算機等で本発明回路相当のことを
行なうことも可能である。また、レジスタ11にさらに
定数項を入れておき、乗算器12.12’、12’を介
して加算器13でさらに加えたものでもよい、これはた
とえば試料面全体が一定量変化したときに用いることが
できる。
そして、本発明で高次収差が問題になるときは、xlと
ylの係数を別係数にしたり、さらにXI。
xly等の高次項を加えればよい。したがって、少なく
とも(2)式相当の多項式を含むものはすべて本発明に
含まれるものである。
以上詳述したように、本発明によればC゛一般の荷電粒
子光学系に即した動的焦点の補正を可能ならしめるもの
であり、特に走査型の荷電粒子応用装置に適用してその
効果は大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、通常の焦点補正手段を説明するための概略図
、および第2図は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。 3・・・結像用レンズ、4.4’・・・補助レンズ、6
・・・偏向器、訃・・偏向信号発生器、9.9’・・・
二乗回L10.13・・・加算器%11・・・レジスタ
、12゜12’、12’・・・乗算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、荷電粒子源より放出される荷電粒子線を試料面上に
    結像するレンズの内部若°シ〈はその近傍に、補助レン
    ズを配設し、かつ荷電粒子光学軸と直交する上記試料面
    上に、この交点を原点とする直交軸を描き、そのうち一
    方の軸を偏向器による上記荷電粒子線の水平偏向方向、
    他方の軸を垂直偏向方向としたときに、上記補助レンズ
    を上記偏向器による水平偏向と垂直偏向の大きさに応じ
    て動作せしめて、上記試料面上に常に上記荷電粒子線を
    結像する如く構成したことを特徴とする動的焦点補正装
    置。 2、上記補助レンズを、′上記偏向器に供給される水平
    偏向信号および垂直偏向信号のそれぞれの自乗に比例し
    た信号と、上記水平偏向信号および上記垂直偏向信号の
    それぞれに比例した信号とを少なくとも含む信号を以て
    動作せしめる如く構成したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の動的焦点補正装置。 3、上記補助レンズを、上記偏向器に供給される水平偏
    向信号および垂直偏向信号のそれぞれの自乗の和に比例
    した信号と、上記水平偏向信号および上記垂直−白信号
    のそれぞれに比例した信号とを少なくとも含む信号を以
    て動作せしめる如く構成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の動的焦点補正装置。
JP10328681A 1981-07-03 1981-07-03 動的焦点補正装置 Granted JPS585954A (ja)

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JP10328681A JPS585954A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 動的焦点補正装置

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JPS585954A true JPS585954A (ja) 1983-01-13
JPS6338827B2 JPS6338827B2 (ja) 1988-08-02

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ID=14350067

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126753A (ja) * 1984-11-22 1986-06-14 Agency Of Ind Science & Technol 高エネルギ−線束照射装置
JPH01124948A (ja) * 1987-11-10 1989-05-17 Jeol Ltd 集束イオンビーム注入装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52124873A (en) * 1976-04-13 1977-10-20 Rikagaku Kenkyusho Method of deflecting charged particle beam
JPS57105953A (en) * 1980-11-06 1982-07-01 Ibm Electron beam projecting device

Patent Citations (2)

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